漳河上游河流水质评价及预测

发布时间：2020-04-02 04:36

【摘要】：近年来,我国经济保持高速平稳的增长,到2010年中国已跃升为全球第二大经济体。然而在经济增长的同时,水环境质量却日趋恶化,当前水污染问题已严重制约了我国经济、社会的可持续发展。流经晋冀豫三省的漳河作为多个饮用水源地的河流,其上游的水质状况引起广泛关注。本文采用基于组合赋权的灰色关联评价法和季节性肯达尔检验法对漳河上游水质进行评价及趋势分析,并通过BP神经网络模型进行了水质预测,为决策者了解水质状况、发展态势和制定相关保护政策提供一定的科学依据。本文主要研究内容及结论如下:(1)收集并整理了2014~2016年漳河上游麻田、合漳、三省桥和观台断面的水质监测资料,查阅有关漳河上游水质污染的相关文献并根据河流水质特性确定了溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、五日生化需氧量、氟化物7项水质指标作为研究对象。在灰色关联理论中,引入层次分析法和熵权法对各指标进行组合赋权,对水质进行综合评价。四个断面的评价结果显示:2014~2016年漳河上游水体污染较轻,水质整体处于Ⅱ类水以上,水质状况良好。(2)对漳河上游的水质指标进行了时空变化趋势分析,并采用基于季节性肯达尔检验原理开发的PWQ-trend2010软件对漳河上游7项指标2012~2016年的变化趋势进行了分析,四个断面的结果显示:高锰酸盐指数、五日生化需氧量和总磷无明显变化;总氮呈现显著的下降趋势;氨氮、氟化物呈现高度显著的下降趋势;溶解氧在麻田、观台断面分别呈现显著的上升和下降趋势。(3)利用MATLAB软件建立了基于改进算法的BP神经网络水质预测模型,以2016年为基准年,预测2020年水质状况,预测结果显示:麻田、合漳、三省桥和观台断面水质总体处于Ⅰ类标准,但值得注意的是总氮单个指标总体超出Ⅴ类标准,污染严重。
【图文】：

技术路线图,技术路线

本文实地调研漳河上游河流的水质状况，查阅国内外水质研究的相关文献，以漳河上游的河流为研究对象，收集并整理相关的地形地貌、河流水系、气候水文及水质监测数据等资料，主要研究内容如下：（1）上游河流的水质综合评价。结合漳河上游河流水质特性，确定评价指标，对传统的灰色关联法进行改进，提出基于组合权重的灰色关联水质评价模型进行水质综合评价，并用 MATLAB 软件对繁杂的数据进行处理。（2）上游河流的水质变化趋势分析。利用各指标监测值绘制各评价断面的时空变化趋势图，分析其变化态势，并采用基于季节性肯达尔检验原理开发的PWQ-Trend 软件分析 2012～2016 年各评价指标的总体变化趋势。（3）上游河流的水质预测。针对 BP 算法的缺陷，采用 L-M 算法对 BP 神经网络进行优化，利用此模型对漳河上游的河流水质进行预测，为今后对漳河上游河流污染状况做出快速、准确的预测以及制定水环境保护政策提供一定的科学依据。1.4.2 技术路线

分水岭,太行山,流域,太岳山

游地形西北部高，东南部低，主要是石山区和土石山区沟壑纵横。高程以靠近流域中部的香烟岭为最高，其主1m。流域西北部的人头山，海拔为 1791m。浊漳河流域内为土质区，黄土覆盖较深，植被差，水土流失严重，洪水行山分水岭约 1600m～2000m，西部太岳山分水岭约 130分水岭约 1400m，，北部北万山分水岭约 1760m，流域中部程在 900m～950m 之间。以山区地貌为主，东部为太行山脉，西部为太岳山脉，两流横穿太行山脉。大地构造处于太行山新华夏系第三隆复式群皱组成，岩性地层出露主要有震旦系石英砂岩、，奥陶系石灰岩，河谷两岩阶地由第四系积物组成。两多是悬崖峭壁，植被稀疏，低山及丘陵面积较大，山地一蚀严重，土地资源少，只有少量河谷阶地和河滩地，为沿资源。漳河上游流域地形地貌如图 2-1 所示。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X824

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