基于不确定性理论的河流水环境规划研究 ——以南淝河为例

论文摘要

从系统的角度分析，水体环境系统是一个充满不确定性因素的、变化复杂的大系统。本文针对环境系统的不确定性，采用未确知数学理论对河流水环境规划进行研究，并通过实例论证了此方法的可行性。本文以合肥南淝河为研究对象，在查阅文献、分析河流水环境系统的不确定性基础上，比较了随机方法、模糊数学方法、灰色系统理论和未确知数学理论四种处理不确定性信息方法的各自使用范围和优缺点。根据水环境功能区划，应用TOPSIS法和物元分析法对南淝河水环境质量进行了评价，并分析比较了两者的评价结果，结果表明两种评价有一定的一致性。本文通过收集南淝河污染源资料，分析了南淝河污染源状况，提出了对污染源评价方法的改进思路，采用TOPSIS法对南淝河污染源状况进行了评价。本文通过分析灰色模型和马尔可夫模型的应用范围和优缺点，将灰色模型群法和马尔可夫链结合，对南淝河水环境质量进行了预测；预测效果较好，精度在可接受范围内。通过实例探讨了它的可行性，为今后工作提供了新的思路和方法。本文根据水环境系统的不确定性，采用盲数理论对南淝河COD和氨氮的水环境容量进行了核算。通过实例研究发现，这些不确定理论在水环境评价及环境容量核算工作中具有一定的优势和使用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 前言
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.1.1 选题的目的
• 1.1.2 选题的意义
• 1.2 国内外研究现状及领域
• 1.2.1 国内外研究领域
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.3 几种不确定性信息
• 1.3.1 随机信息
• 1.3.2 模糊信息
• 1.3.3 灰色信息
• 1.3.4 未确知信息
• 1.3.5 四种不确定性信息比较
• 1.4 本文工作
• 1.4.1 技术路线
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 本文的特色
• 第二章 研究区域概况及水环境功能区划
• 2.1 研究区域概况
• 2.1.1 区域经济概况
• 2.1.2 区域气候及降水情况
• 2.1.3 区域水资源与水环境概况
• 2.2 南淝河水环境功能区划
• 2.2.1 功能区划分原则
• 2.2.2 功能区划分的方法
• 2.2.3 水环境功能区划结果
• 第三章 水环境质量评价及污染源评价
• 3.1 水质评价及污染源评价方法概述
• 3.1.1 水质评价方法概述
• 3.1.2 污染源评价方法概述
• 3.1.3 水质评价及污染源评价存在的问题
• 3.2 TOPSIS评价法
• 3.2.1 TOPSIS法的原理
• 3.2.2 TOPSIS模型的建立
• 3.2.3 TOPSIS水质评价
• 3.2.4 评价结果分析
• 3.3 物元分析法评价
• 3.3.1 物元分析法建模
• 3.3.2 物元分析法评价结果
• 3.3.3 评价结果分析
• 3.4 南淝河污染源评价及分析
• 3.4.1 南淝河污染源评价
• 3.4.2 南淝河污染源评价结果分析
• 第四章 水环境预测
• 4.1 河流水质预测方法概述
• 4.1.1 灰色系统预测模型
• 4.1.2 神经网络模型
• 4.1.3 水质模拟模型
• 4.1.4 回归分析模型
• 4.1.5 混沌理论
• 4.2 南淝河水质预测模型
• 4.2.1 灰色-马尔可夫模型基本概念
• 4.2.2 灰色-马尔可夫模型的建立
• 4.2.3 灰色模型的检验
• 4.3 水质预测
• 4.3.1 水质预测结果
• 4.3.2 预测结果分析
• 第五章 水环境容量计算
• 5.1 水环境容量研究概述
• 5.1.1 水环境容量及相关概念
• 5.1.2 水环境容量的计算方法
• 5.2 不确定性理论在环境容量研究中应用概述
• 5.2.1 水环境系统的不确定性分析
• 5.2.2 环境容量研究中的不确定性理论应用
• 5.3 盲数理论
• 5.3.1 盲数的定义
• 5.3.2 盲数的分类
• 5.3.3 盲数的运算
• 5.3.4 盲数的均值
• 5.3.5 盲数运算性质
• 5.4 环境容量的确定
• 5.4.1 计算单元及控制断面地确定
• 5.4.2 计算模型
• 5.4.3 参数的确定
• 5.4.4 计算结果
• 5.4.5 结果分析
• 5.5 南淝河水环境保护调控措施
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献