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2005高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承诺书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛的题目是:长江水质的评价与预测
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名):成都信息工程学院
参赛队员(打印并签名):1.蒲存伟
2.严波
3.李玉辉
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):方国敏
日期:2005年9
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
2005高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):
全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):
长江水质的评价与预测
摘要
本文是水质的评价、预测和污水处理的问题。
问题一,我们根据地表水环境质量标准,给出了以第III类水为基准的长江水质情况的综合评价指标,利用此指标对各个结点各年的观测数据进行了分析;
问题二,利用微分方程,建立了在自然降解下的浓度关系式。利用理论值与预测值之间的关系,确定了两个污染指标的重要污染源:(1)氨氮:湖南岳阳城陵矶、湖北宜昌南津关、重庆朱沱;(2)高锰酸盐:湖南岳阳城陵矶湖北宜昌南津关、江苏南京林山。
问题三,运用灰色预测理论中GM(1,1)模型,结合“新陈代谢”方法,预测出长江未来10年较精确的水质情况。
问题四,利用未来十年干流上各类水的百分比预测值,假设排出的废水为纯污染物,则可直接将废水按其要求的比例直接处理掉,其每年处理污水总量为:
24.32,35.59,41.2,45.52,42.44,43.63,63.48,62.57,54.11,52.52亿吨。
问题五,根据对长江未来十年水质的综合评价和预测结果,提出了一些具有建设性意见和建议。
关键字:综合指标灰色预测GM(1,1)拟合水质预测污水处理
一、问题的分析
长江流域主要城市水质检测报告给出的近两年长江水质污染情况,在各项主要监测项目中比较清楚,但要对长江近两年的水质情况做出综合评价,必需在此基础之上制定合理的综合评价指标,进而判断各地区的水质污染状况,我们采用各项指标的加权和作为综合指标,并以《地表水环境质量标准》中的第三类水的综合指标作为基准,由此判定各个站点的综合污染情况。
要判断主要污染物高锰酸盐的指数和氨氮的污染源主要所在地,需考虑江河自身净化能力,结合观测数据,计算得出各观测点在近一年多自然降解的情况下高锰酸盐的指数和氨氮的浓度,对比观测数据,通过浓度的差距推出各个观测点较为准确的排污量,根据排污量的多少,就可确定主要污染源所在地区。
根据过去10年长江流域水质报告表,预测长江水质未来10的发展趋势,考虑灰色预测理论中的GM(1,1)模型,结合“新陈代谢”方法,预测出长江未来10年的水质情况;并根据预测结果处理未来每年长江干流IV类和V类水的比例超出20%的部分和劣V类水.
二、模型的假设
1.长江自身的净化能为不因地区和污染程度的不同而改变,降解系数k取0.2。
2.各观测站的污染物是瞬间均匀扩散的;
3.总污水在长江的各个地方是均匀分布的;
4.未来10年内不会出现严重的自然灾害现象。(如超大洪水灾害和百年难遇的干旱等);
5.在预测长江干流近一年多主要污染物高
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