長江水質(zhì)的評價和預(yù)測建模論文

PAGEPAGE2高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽承諾書我們仔細閱讀了中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白，在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻的表述方式在正文引用處和參考文獻中明確列出。我們鄭重承諾，嚴格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴肅處理。我們參賽選擇的題號是（從A/B/C/D中選擇一項填寫）：B 我們的參賽報名號為（如果賽區(qū)設(shè)置報名號的話）：所屬學(xué)校（請?zhí)顚懲暾娜簠①愱爢T(打印并簽名)：1.2.3.指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負責(zé)人(打印并簽名)：日期：年月日賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽編號專用頁賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進行編號）：賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：評閱人評分備注全國統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會送交全國前編號）：全國評閱編號（由全國組委會評閱前進行編號）：長江水質(zhì)的評價和預(yù)測摘要水是人類賴以生存的資源，保護水資源就是保護我們自己，對于我國江河水資源的保護和治理應(yīng)是重中之重。本文主要研究了以下四個問題：長江水質(zhì)的綜合評價、主要污染源的確定、預(yù)測問題和污水處理問題。并以此對解決長江水質(zhì)污染問題提出一些切實可行的建議和意見。問題一，我們建立模型一：問題一，我們建立模型一：選擇CODMn和NH3-N等三個指標，構(gòu)造目標目標函數(shù)，應(yīng)用數(shù)值方法結(jié)合蒙特卡洛法解決矩陣處理中穿插著非線性規(guī)劃的問題，規(guī)劃出各指標的權(quán)重系數(shù)，建立綜合評估系統(tǒng)，得出2003年6月份至2005年9月份各地區(qū)水質(zhì)的綜合評估值。算得國標水質(zhì)標準Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水的水質(zhì)綜合評估值分別為：5.02250.31200.24960.20790.12480.0832。詳細結(jié)果見模型一求解部分，見表四（第8頁）。問題二，我們建立模型二：針對高錳酸鹽和氨氮化合物，由于其在水中能自然降解，利用衰減理論計算各地區(qū)的排放量而得到長江干流近一年多高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的主要污染源。結(jié)論是：長江干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)的污染源主要在湖南岳陽、湖北宜昌、江蘇南京；主要污染物氨氮的污染源主要在湖北宜昌、湖南岳陽、重慶朱沱。問題三，我們建立模型三：由附表所給的數(shù)據(jù)進行曲線似合，得到每類水所對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，進而進行預(yù)測。結(jié)論是：2006年廢水排放量為222億噸，2010年的為429億噸，2014年的為563億噸，可見廢水年排放量逐年上升，2006年至2015年的具體數(shù)據(jù)見表十（第17頁）、表十一(第17頁)和表十二（第18頁)。問題四，我們建立模型四：找出廢水年排放量與各類別水河長、長江年總流量的一一對應(yīng)關(guān)系，取污水密度1.7千克每立方米,在滿足題目中所給的條件下，求出每年應(yīng)處理的廢水。2005年需處理的污水174.3億噸，2009年的為266.7億噸，2013年的為242.8億噸，詳細結(jié)果見表十七（第19頁最后，我們結(jié)合以上四個問提出控制污染源、加強污水處理、整治污染河段和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等四條切實可行的建議和意見。詳見第20頁。關(guān)鍵字：綜合評價；權(quán)重系數(shù)；蒙特卡洛法；預(yù)測；曲線擬合問題重述水是人類賴以生存的資源，保護水資源就是保護我們自己，對于我國大江大河水資源的保護和治理應(yīng)是重中之重。長江是我國第一、世界第三大河流，長江水質(zhì)的污染程度日趨嚴重，已引起了相關(guān)政府部門和專家們的高度重視?，F(xiàn)有長江沿線17個觀測站（地區(qū)）近兩年多主要水質(zhì)指標的檢測數(shù)據(jù)，以及干流上７個觀測站近一年多的基本數(shù)據(jù)（站點距離、水流量和水流速）。通常認為一個觀測站（地區(qū)）的水質(zhì)污染主要來自于本地區(qū)的排污和上游的污水。污染物在水環(huán)境中通過物理降解、化學(xué)降解和生物降解等使水中污染物的濃度降低，反映江河自然凈化能力的指標稱為降解系數(shù)。事實上，長江干流的自然凈化能力可以認為是近似均勻的，根據(jù)檢測可知，主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的降解系數(shù)通常介于0.1~0.5之間，比如可以考慮取0.2(單位：1/天)。“1995~2004年長江流域水質(zhì)報告”給出了主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)。以國標(GB3838-2002)給出的《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》為標準?，F(xiàn)要研究以下五個問題：（1）地表水中的4個主要項目標準限值見附表，依此標準對長江近兩年多的水質(zhì)情況做出定量的綜合評價，并分析各地區(qū)水質(zhì)的污染狀況。（2）研究、分析長江干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的污染源主要在哪些地區(qū)?（3）假如不采取更有效的治理措施，依照過去10年的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對長江未來水質(zhì)污染的發(fā)展趨勢做出預(yù)測分析，比如研究未來10年的情況。（4）根據(jù)預(yù)測分析，如果未來10年內(nèi)每年都要求長江干流的Ⅳ類和Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi)，且沒有劣Ⅴ類水,那么每年需要處理多少污水？（5）對解決長江水質(zhì)污染問題提出一些切實可行的建議和意見。2.問題分析2.1問題1要對長江近兩年多的水質(zhì)情況做出定量的綜合評價，并分析各地區(qū)水質(zhì)的污染狀況，需要根據(jù)2003年6月份至2005年9月份長江流域主要城市水質(zhì)檢測報告，選擇指標，建立合理的綜合評價系統(tǒng)：按指標分別計算評估值，依據(jù)計算所得的評估值分析各地區(qū)水質(zhì)的污染狀況。主要問題為各指標權(quán)重的確定。2.2問題2要研究、分析長江干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的污染源主要所在地，就要先確定長江干流從上游到下游各城市（向長江）的排污量。根據(jù)附件3“長江干流主要觀測站點的基本數(shù)據(jù)”中的部分數(shù)據(jù)，綜合于表一：表一：觀測站點間的距離觀測站點四川攀枝花重慶朱沱湖北宜昌湖南岳陽江西九江安徽安慶江蘇南京站點間距離095017282123262327873251注：（單位：km）。可得地理分布。主要問題為：如何依據(jù)2003年6月份至2005年9月份長江流域主要城市水質(zhì)檢測報告和長江干流主要觀測站點的基本數(shù)據(jù)計算出近一年多每個地區(qū)主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的排放量，干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的污染源主要所在地即為排放量的前幾名。水中氫離子濃度和溶氧量無需考慮。2.3問題3假如不采取更有效的治理措施，依照過去10年的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對長江未來水質(zhì)污染的發(fā)展趨勢做出預(yù)測分析，比如研究未來10年的情況。要保證預(yù)測的準確性就需分時段對同一水類的河長進行預(yù)測，獲得近兩年的水文資料可進一步驗證和修正模型。需要解決的問題：預(yù)測模型。2.4問題4標準即為未來10年內(nèi)每年都要求長江干流的Ⅳ類和Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi)，且沒有劣Ⅴ類水。根據(jù)問題三中的可靠預(yù)測，計算應(yīng)處理的Ⅳ類、Ⅴ類水和劣Ⅴ類水的質(zhì)量，這三個數(shù)據(jù)的和即為每年應(yīng)處理的廢水總量。主要問題：每年長江總流量（單位：億立方米）、廢水排放總量（單位：億噸）與長江流域水質(zhì)報告表有怎樣的聯(lián)系。2.5問題5依據(jù)以上四個問題的分析結(jié)果，對解決長江水質(zhì)污染問題提出切實可行的建議和意見。3.模型假設(shè)與符號說明3.1模型假設(shè)（1）江水中的pH、DO、CODMn和NH3-N等四項指標相互獨立。（2）pH值對其水質(zhì)的綜合評估值無影響。（3）對處理污水不影響長江的年總流量，長江的總河長。（4）高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的降解系數(shù)取0.2(單位：1/天)。（5）不考慮特大自然水災(zāi)害，如98大洪水。（6）對長江水質(zhì)變化起決定性作用的是廢水排放量，而與其它的的因素?zé)o關(guān)。（7）取污水的密度為1.7千克每立方米。3.2符號說明y表示第i個地方的綜合評估值表示第j種指標的的權(quán)重系數(shù)表示第i個監(jiān)測站水質(zhì)的第j種指標值表示第i個監(jiān)測站水質(zhì)的類別表示所有研究對象第i種指標的最大值表示個水質(zhì)標準所給的第i類水的綜合評估值s1表示所有相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和表示第i個監(jiān)測站水質(zhì)的類別值表示干流觀測站點i和i+1間的距離表示干流觀測站點i的水流速表示干流觀測站點i-1到i的水流時間表示干流觀測站點j中CODMn()和NH3-N()的濃度表示干流觀測站點j每秒排放CODMn()和NH3-N()的濃度表示干流觀測站點i的水流量表示干流觀測站點j每秒排放CODMn()和NH3-N()的質(zhì)量表示未來第j年需處理的ⅣⅤ類（i=1）和劣Ⅴ類(i=2)所占百分比表示未來第j年需處理的ⅣⅤ類（i=1）和劣Ⅴ類(i=2)的河長表示未來第j年水文年全流域的河長表示未來第j年需處理的污水的河長4.模型的建立與模型的求解4.1模型一：評價模型4.1.1模型一為了解決問題一，我們選擇DO值、CODMn值的倒數(shù)和NH3-N值的倒數(shù)等三項指標，建立綜合評估值計算公式。將每個地區(qū)在每一月份的DO值、CODMn值的倒數(shù)和NH3-N值的倒數(shù)等三個指標值作為一個研究對象。按指標分別計算各個研究對象的綜合評估值，即可對長江近兩年多的水質(zhì)情況做出定量的綜合評價，并以此為依據(jù)分析各地區(qū)水質(zhì)的污染狀況。江水中4個主要項目標準限值見表二：表二：《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中4個主要項目標準限值（單位：mg/L）序號

分類

標準值

項目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類劣Ⅴ類1溶解氧(DO)

≥7.5（或飽和率90%）653202高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)≤2461015∞3氨氮（NH3-N）

≤0.150.51.01.52.0∞4PH值（無量綱）69分析該表可認為江水中高錳酸鹽指數(shù)和氨氮越低越好，溶解氧（濃度）越高越好。我們定義綜合評估值：分別將各地區(qū)在不同時間段內(nèi)的三項指標數(shù)據(jù)進行處理，然后乘上相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)作和得到綜合評估值；綜合評估值越高，水質(zhì)越好。水的類別值越高，水質(zhì)越差，綜合評估值越低。即若，則。設(shè)第i個研究對象的DO值、CODMn值的倒數(shù)和NH3-N值的倒數(shù)等三個指標值分別為、和，第i個研究對象關(guān)于這三個指標的線性綜合評估值計算公式為：權(quán)重系數(shù)的確定是首先要解決的問題。通過比較不同權(quán)重系數(shù)下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和確定合理的一組權(quán)重系數(shù)：步驟一：將原始數(shù)據(jù)處理成DO值、CODMn值的倒數(shù)和NH3-N值的倒數(shù)等三個指標值以DO值、CODMn值的倒數(shù)和NH3-N值的倒數(shù)等三個指標值對表給出的水質(zhì)標準數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)果如下：7.50000.50006.66676.00000.25002.00005.00000.16671.00003.00000.10000.66672.00000.06670.5000步驟二：定義Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水的水質(zhì)綜合評估標準值我們定義Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水的水質(zhì)綜合評估標準值、、、、和的計算：（、、為所有研究對象第i種指標的最大值，所所給研究對象的影響）之后用取代得到（i=1，2……6）（將其DO值、CODMn值的倒數(shù)和NH3-N值的倒數(shù)等三個指標值乘以對應(yīng)的權(quán)重，并經(jīng)一定處理）步驟三：規(guī)劃出最好的權(quán)重系數(shù)取值由于Ⅰ、Ⅱ類水的比重占絕大部分，考慮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水的比重對相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的和的影響。對于任何一組權(quán)重系數(shù)，可得Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和，將該比重和作為目標函數(shù)s1，便將問題轉(zhuǎn)化為一個非線性規(guī)劃問題。為能更好地解決問題，我們有必要對算法做一些分析和介紹：以上問題的解決過程中，大部分工作是矩陣處理，通過比較不同權(quán)重系數(shù)下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水中相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和確定最佳的一組權(quán)重系數(shù)的過程，則是非線性規(guī)劃問題。從整體思路上講，既有矩陣處理，又有非線性規(guī)劃問題，若用LINGO求解非線性規(guī)劃問題，過程將十分復(fù)雜；況且在本模型中這二者是無法分割開來求解的，于是我們采用數(shù)值方法利用MATLAB軟件求解。采用數(shù)值方法利用MATLAB軟件求解時，又遇到另一個問題：如何取值才能使權(quán)重系數(shù)的比例滿足任意性呢？能否讓權(quán)重系數(shù)的比例既滿足任意性，又是最簡比呢？用蒙特卡洛法可以很好地解決上述問題：對權(quán)重取任意的一組0-1間的隨機數(shù)，求這三個數(shù)的和，用該和數(shù)分別去除那組0-1間的隨機數(shù)。這樣做是為了保證權(quán)值和為1，即化為最簡形式。將這組值代入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水的水質(zhì)綜合評估標準值、、、、和的計算公式，就能求得目標函數(shù)在既定權(quán)重系數(shù)下的取值。步驟四：各研究對象的綜合評估值的計算取出某一研究對象，將其數(shù)據(jù)進行步驟一、步驟二的處理。若該研究對象是屬于Ⅰ類的，則將上一步處理結(jié)果乘以；若是Ⅱ類的，將上一步處理結(jié)果乘以……4.1.2模型一的解答：本模型的MATLAB程序見附錄程序一（第頁），由“f2”s1第1次仿真結(jié)果：40.37730.99120.00800.0008第2次仿真結(jié)果：40.36140.99050.00790.0016第3次仿真結(jié)果：40.36950.96510.03470.0002第4次仿真結(jié)果：40.35570.95440.04520.0005第5次仿真結(jié)果：40.37420.96650.03350.0000第6次仿真結(jié)果：40.38930.99120.00860.0002第7次仿真結(jié)果：40.36300.95870.04100.0003第8次仿真結(jié)果：40.37050.97460.02490.0005第9次仿真結(jié)果：40.37790.98590.01350.0006第10次仿真結(jié)果：40.37840.98700.01240.0006第11次仿真結(jié)果：40.37290.99630.00250.0012第12次仿真結(jié)果：40.32990.97310.02450.0024第13次仿真結(jié)果：40.38080.98060.01910.0002第14次仿真結(jié)果：40.38330.98230.01750.0002由此，取仿真結(jié)果的第6組數(shù)據(jù)：=0.9912=0.00860.0002將上述數(shù)據(jù)帶入程序一“f3”（第頁）求得國標水質(zhì)標準Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水的水質(zhì)綜合評估值分別為：5.02250.31200.24960.20790.12480.0832由此得到如下結(jié)論：①國標水質(zhì)標準及其綜合評估值，見下表三：表三：國標水質(zhì)標準及其綜合評估值序號分類標準值項目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類劣Ⅴ類0綜合評估值≥5.02250.31200.24960.20790.12480.08321溶解氧(DO)

≥7.5（或飽和率90%）653202高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)≤2461015∞3氨氮（NH3-N）

≤0.150.51.01.52.0∞4PH值（無量綱）69②各地區(qū)在2003年7月份至2005年9月份間每個月份的綜合評估值詳細結(jié)果如下表四：表四：各地區(qū)各月綜合評估值點位名稱200306200307200308200309200310200311200312四川攀枝花0.22330.21144.26364.62650.28074.78380.3066重慶朱沱0.27450.27880.27920.28020.29450.31120.3396湖北宜昌南津關(guān)0.20380.20590.21710.34590.38842.93660.3144湖南岳陽城陵磯0.21120.24710.25850.27290.2090.28040.2176江西九江河西水廠0.20220.20410.22460.24260.25010.2820.2807安徽安慶皖河口0.21350.21960.23070.18010.24970.25630.283江蘇南京林山0.22530.2080.21120.2160.2250.27450.2921四川樂山岷江大橋0.09140.10070.07160.13750.15190.10530.1394四川宜賓涼姜溝0.24910.17570.28290.29770.32970.26880.1383四川瀘州沱江二橋0.08750.10220.23370.20180.18450.16480.0827湖北丹江口胡家?guī)X5.36025.15540.29480.23220.27490.28540.333湖南長沙新港0.16840.22620.09440.17490.11840.16030.1556湖南岳陽岳陽樓0.20450.21190.27160.28720.32540.26540.2179湖北武漢宗關(guān)0.210.11710.15330.20630.24220.22470.3221江西南昌滁槎0.13540.10550.04660.03520.0540.08030.0676江西九江蛤蟆石0.22430.19850.21770.23310.28590.23280.2636江蘇揚州三江營0.22530.09780.19650.15052.61030.31890.3655點位名稱200401200402200403200404200405200406200407四川攀枝花龍洞0.3090.20680.29280.29510.23730.28710.2763重慶朱沱0.3330.23710.27680.23830.25370.25650.252湖北宜昌南津關(guān)0.26670.27350.37860.24810.31850.25980.2553湖南岳陽城陵磯0.21510.21010.27870.27740.37530.26410.2208江西九江河西水廠0.27360.23080.28140.22980.23010.2370.2246安徽安慶皖河口0.28130.28530.23470.24680.21280.20840.1973江蘇南京林山0.28743.26290.27920.23930.21130.20210.1537四川樂山岷江大橋0.08620.06340.04370.08220.09720.15190.1159四川宜賓涼姜溝0.1050.3680.18790.15170.24060.28660.2078四川瀘州沱江二橋0.03640.05590.0380.0340.10770.20860.195湖北丹江口胡家?guī)X0.29094.25734.81894.51774.85175.3084.8931湖南長沙新港0.14630.11950.11230.13180.15010.18320.1988湖南岳陽岳陽樓0.23280.24960.1410.27320.28720.1770.1709湖北武漢宗關(guān)0.32310.27250.28040.24910.26150.15010.153江西南昌滁槎0.06240.00770.05080.1350.1210.04410.1209江西九江蛤蟆石0.24560.19350.22940.22030.15220.22370.2237江蘇揚州三江營0.37220.31860.29810.24350.17360.21580.2435點位名稱200408200409200410200411200412200501200502四川攀枝花龍洞0.36270.20495.11160.3055.41335.36194.9318重慶朱沱0.25290.21980.29940.32270.27160.28980.2793湖北宜昌南津關(guān)0.22660.24680.27422.93660.29610.30040.3394湖南岳陽城陵磯0.26950.27942.61030.24780.27650.21790.315江西九江河西水廠0.20510.2090.24620.27780.28860.36880.3656安徽安慶皖河口1.95780.22110.19790.22044.54610.29540.3085江蘇南京林山0.20750.210.20060.20625.07430.36230.3427四川樂山岷江大橋0.15090.15040.22720.23540.16630.08360.0733四川宜賓涼姜溝0.2710.27754.70740.30060.30430.3690.333四川瀘州沱江二橋4.2644.20374.96680.29120.25330.28730.2713湖北丹江口胡家?guī)X3.94020.24114.776.14530.41466.043263.0211湖南長沙新港0.18680.23640.21460.18040.19410.26632.3917湖南岳陽岳陽樓0.21870.26210.23180.21950.30710.29230.3196湖北武漢宗關(guān)0.22360.22430.24910.28630.23210.24040.3068江西南昌滁槎0.06370.10810.07980.0640.08090.06260.0579江西九江蛤蟆石0.22270.2260.17290.15880.20090.36550.3689江蘇揚州三江營0.17440.17670.26540.29670.28190.36560.3753點位名稱200503200504200505200506200507200508200509四川攀枝花龍洞0.31354.74740.27360.28730.28130.29150.2774重慶朱沱0.27150.22420.19430.32970.26640.27060.2677湖北宜昌南津關(guān)0.31340.26840.25730.23182.28410.16980.2125湖南岳陽城陵磯0.27930.24423.5890.27930.2840.20440.2923江西九江河西水廠5.20784.050.24220.21940.23440.23740.2244安徽安慶皖河口0.28920.28240.21710.26050.23240.23440.2325江蘇南京林山5.5220.2250.19840.22210.22690.20120.1985四川樂山岷江大橋0.13730.07850.16210.2060.13650.16650.2155四川宜賓涼姜溝0.290.25220.23280.25690.23320.24910.2674四川瀘州沱江二橋0.25070.31560.27090.25790.21910.21880.2885湖北丹江口胡家?guī)X6.46334.84354.13694.24484.00874.19214.3501湖南長沙新港0.3080.19450.1470.2270.16840.14970.1585湖南岳陽岳陽樓0.20310.21920.16050.24870.25920.25260.2221湖北武漢宗關(guān)0.30360.2710.15430.09530.1410.20310.2181江西南昌滁槎0.13460.16170.10430.09580.07360.08420.0739江西九江蛤蟆石0.3460.27290.21530.20640.20830.23510.2413江蘇揚州三江營0.3720.36230.19850.1430.20410.14420.23664.2模型二：流量模型4.2.1因長江源頭的水可以考慮是由冰雪融化而得,故對長江干流起始點四川攀枝花按Ⅰ類水來確定是否是污染源，且取該Ⅰ類水主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的濃度分別為2mg/L和0.15mg/L?？紤]自然降解對河道污染的緩解作用，根據(jù)污染物濃度（與污染標準比較）來判斷該地區(qū)是否為某種主污染物的主要污染源，且取降解系數(shù)取0.2(單位：1/天)。將長江干流近一年多（04.04—05.04）主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮以及水流量和水流速綜合于“附錄表十八”。各觀測站點間水流速度取相鄰兩觀測站點的平均速度，即為：故各觀測站點間水流時間為：()其中由降解系數(shù)（取為0.2），運用衰減理論，可得干流各觀測站點每秒排放CODMn()和NH3-N()的濃度為：其中，取若則有否則運用“附錄表十八”中的數(shù)據(jù)，用Matlab程序（見附錄程序二）求解可得各觀測站點的每秒排污污染物CODMn和NH3-N的質(zhì)量，見表五：表五：觀測站點一年多每秒排污污染物的質(zhì)量觀測站點四川攀枝花重慶朱沱湖北宜昌湖南岳陽江西九江安徽安慶江蘇南京2004.04CODMn0.11073.46802.69466.63515.76732.54481.5268NH3-N00.20100.45150.44310.57110.116902004.05CODMn0.85560.53684.95675.52806.28883.70842.3159NH3-N00.31550.47330.47080.39350.34110.00632004.06CODMn0.20052.69315.91204.11293.565104.1756NH3-N00.23050.58210.45130.03200.182702004.07CODMn0.18643.58364.73566.30592.225603.1384NH3-N00.26470.22530.67680.02110.313402004.08CODMn1.421205.91746.48572.11320.45072.6715NH3-N0.317900.32660.61720.3356002004.09CODMn2.5753.2565.50510.604009.520NH3-N00.5011.0900.7290.675002004.10CODMn02.06976.00563.53260.83941.95353.1520NH3-N00.32040.28670.53720.07290.071402004.11CODMn0.12000.84681.56212.53492.38111.40392.3066NH3-N00.20370.19340.35810.206200.03142004.12CODMn00.49091.62123.08602.11640.48712.3615NH3-N00.31600.05770.28780.07690.09780.09812005.01CODMn00.39920.78863.93341.85361.58612.8424NH3-N00.20990.06750.31580.16610.10500.25852005.02CODMn00.58540.85602.34612.74101.38002.6481NH3-N00.18760.06710.32450.07320.14940.41312005.03CODMn00.81021.04312.69421.64733.50942.4525NH3-N0.00690.23460.08570.27830.06240.353602005.04CODMn00.63921.20841.91952.51112.34922.1785NH3-N00.22170.04260.29430.13770.14220.3679注：（單位：10kg/s）4.22模型二解答：用圖表方法將上表五的數(shù)據(jù)整理為圖一和圖二圖一：觀測站點排放物CODMn隨時間的變化圖二：觀測站點排放物隨時間的變化干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的污染源主要所在地即為其排放量的前幾名。由于我們只研究干流七個地區(qū)的情況，污染主要所在地不妨取三個。由圖一和圖二可知：長江干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)的污染源主要在：湖南岳陽、湖北宜昌、江蘇南京。長江干流近一年多主要污染物氨氮的污染源主要在：湖北宜昌、湖南岳陽、重慶朱沱。4.3模型三：預(yù)測模型4.3.1模型三的建立由1995年~2004年長江流域水質(zhì)報告，應(yīng)分時分類地對河長進行預(yù)測，即如將1995年枯水期全流域評價河長、1996年枯水期全流域評價河長……2004年枯水期全流域評價河長等十個數(shù)據(jù)作處理，來預(yù)測2005年枯水期全流域評價河長、2006年枯水期全流域評價河長……2014年枯水期全流域評價河長等十個數(shù)據(jù)。下面我們來分析預(yù)測未來長江水質(zhì)的變化，通過對長江十年來的流量統(tǒng)計可知，除98年外，長江每年的流量是一個比較穩(wěn)定的值，大約在9千億立方米到一萬億立方米之間，變化并不大，因而我們可以假設(shè)未來十年的長江流量仍是這一個波動較小的值，對水質(zhì)的變化不起主導(dǎo)作用，而十年來的廢水排放量一直處于上升狀態(tài)，因此，我們認為，對長江水質(zhì)變化起決定性作用的是廢水排放量，而與其它的的因素?zé)o關(guān)，同時，我們還要假設(shè)每年排放到長江及其支流中的廢水的“品質(zhì)”是穩(wěn)定的，或者說不同年份同樣量的廢水所造成的污染程度是一樣的。這樣，問題歸結(jié)到廢水排放量的問題，因此，要做出水質(zhì)預(yù)測首先對廢水排放量進行預(yù)測。表六：近十年廢水排放總量時間1995199619971998199920002001200220032004廢水排放總量174179183189207234220．5256270285注：（單位：億噸）由表中數(shù)據(jù)可知，干支流河長呈二次曲線上升趨勢，故可取十年廢水排放量進行二次多項式分析模擬（程序見附錄中程序三）。圖三：（未來十年廢水排放量預(yù)測圖）得到擬合二次多項式：然后對水文年干支流總的河長進行預(yù)測，把1995年~2004年長江流域水質(zhì)報告中水文年干支流總的河長綜合于如下表七：表七：近十年水文年干支流總的河長時間類型1995199619971998199920002001200220032004水文年干流4456447944794529613652856012598362266341支流5469555855136429243302502728134294033228733071由表七中數(shù)據(jù)可知，干支流河長呈二次曲線上升趨勢，故可對表中數(shù)據(jù)進行二次多項式分析模擬，如圖四和圖五（程序見附錄中程序三）：圖四：未來十年水文年干流河長預(yù)測圖圖五：未來十年水文年支流河長預(yù)測圖得到中水文年干支流總的河長擬合二次多項式為：水文年干流為：水文年支流為：由于報告中對水的分類較為細致（水質(zhì)被分成了六類），而對于這樣一個細分的分類，十年的數(shù)據(jù)是很難得出一個較為明顯的規(guī)律的，從我們的初期的數(shù)據(jù)分析就很容易得到這一點結(jié)論。因此這里，我們采取的對策是：對問題做一個合理的簡化，就是將相似的水質(zhì)分類予以合并，將I、II、III類水合成第一大類，將IV類、V類合為第二大類，將劣V類單獨分在第三大類。以水文年的干流和支流數(shù)據(jù)處理過程為例，來說明分析過程。將“長江水污染--附件4”中的水文年的三大類綜合于下表八表八：（近十年水文年的三大類水百分比）時間類型1995199619971998199920002001200220032004水文年ⅠIIⅢ類干流90.499.286.710087.274.567.768.893.867.5支流95.374.175.980.276.2747578.374.368.1ⅣⅤ類干流9.60.813.3012.825.426.522.56.123.5支流4.720.3181716.420.11811.313.420.1劣Ⅴ類干流0000005.88.709支流05.66.22.85.16.4710.312.311.7先對水文年ⅠⅡⅢ類的干支流進行預(yù)測，取表中數(shù)據(jù)進行分析模擬（程序見附錄中程序三）。圖六：（未來十年水文年支流ⅠⅡⅢ類百分比預(yù)測圖）得到水文年ⅠⅡⅢ類的干流的曲線函數(shù)為：水文年ⅠⅡⅢ類的支流的曲線函數(shù)為：依理可以得到水文年三大類的干支流曲線函數(shù)，如下：表九：水文年三大類水干支流模擬計算公式水文年ⅠIIⅢ類干流支流ⅣⅤ類干流支流劣Ⅴ類干流支流故劣Ⅴ類水所占的百分比可以由前兩大類所占百分比而得。4.3.2模型三解答：由擬合得到的廢水排放量預(yù)測曲線方程：可得后十年長江廢水排放量，見下表十：表十：廢水排放量預(yù)測時間2005200620072008200920102011201220132014廢水排放總量299322346372400429460493527563注：（單位：億噸）。從上表中可以很容易地看出，廢水排放量逐年加大，而且廢水排放量加大的速度越來越快。由擬合得到的未來十年水文年干支流河長預(yù)測曲線方程，因全流域河長為干支流河長為和，故可得后十年水文年干支流河長，見下表十一：表十一：未來十年水文年各流預(yù)測值時間類型2005200620072008200920102011201220132014水文年全流域47163497785216454312562295791559368605896157762333干流6041621363766522665867836895699670857161支流41122435654578847790495715113252473535935449255172因全流域三大類水所點百分比為干支流三大類水所占百分比的平均值，故可得十年內(nèi)水文年長江水質(zhì)變化情況見表十二：表十二：十年內(nèi)水文年長江水質(zhì)變化情況（百分比）時間類型2005200620072008200920102011201220132014全流域ⅠⅡⅢ類69.2567.766.364.8563.5562.3561.159.9558.8557.8ⅣⅤ類21.522.623.6524.7525.8526.9528.0529.1530.231.35劣Ⅴ類9.259.710.0510.410.610.710.8510.910.9510.4干流ⅠⅡⅢ類68.866.965.163.361.760.258.757.35654.7ⅣⅤ類24.926.728.530.332.133.935.737.539.341.2劣Ⅴ類6.36.46.46.46.25.95.65.24.73.2支流ⅠⅡⅢ類69.768.567.566.465.464.563.562.661.760.9ⅣⅤ類18.118.518.819.219.62020.420.821.121.5劣Ⅴ類12.21313.714.41515.516.116.617.217.64.4模型四：污水處理模型4.4.1模型四的建立首先，尋求各年長江年總流量（單位：億立方米）、廢水年排放總量（單位：億噸）與長江流域水質(zhì)報告表中數(shù)據(jù)的聯(lián)系，目的是得到廢水年排放量與各類別水河長、長江年總流量的一一對應(yīng)關(guān)系。對污水的處理是為了滿足既定目標：未來10年內(nèi)每年都要求長江干流的Ⅳ類和Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi)，且沒有劣Ⅴ類水。為了滿足上述要求，可將需處理的ⅣⅤ類和劣Ⅴ類水綜合于下表十三：表十三：未來十年需處理的預(yù)測值時間類型2005200620072008200920102011201220132014全流域ⅣⅤ類1.52.63.654.755.856.958.059.1510.211.35劣Ⅴ類9.259.710.0510.410.610.710.8510.910.9510.4全流域河長47163497785216454312562295791559368605896157762333由未來第j年第i類水（ⅣⅤ類（i=1）和劣Ⅴ類(i=2)）所占百分比為：；未來第j年水文年全流域的河長為：可得：未來第j年需處理的第i類水的河長為：表示未來第j年需處理的污水的河長為：用Matlab求解可得到未來十年需處理的污水河長如下表十四：表十四：未來十年需處理的污水河長時間2005200620072008200920102011201220132014處理污水河長509461237199825592781015111280121781305413589注：（單位：km）4.4.2模型四解答：近十年(1995—2004)長江總流量為下表：表十五：近十年長江總流量時間1995199619971998199920002001200220032004長江總流量920595139171.2613127951399248892.81021099809405注：（單位：億立方米）。由數(shù)據(jù)可知：除1998年發(fā)生98特大洪水長江總流量異常增大外，其它年份的長江總流量都在9500億立方米毫無規(guī)律地上下徘徊，因此未來十年的長江總流量可取除98年外其它年的平均值，計算得：9535億立方米。經(jīng)查詢可知污水的密度為：1.7千克每立方米。因未來十年需處理污水總百分比如表十六：表十六：未來十年需處理污水總百分比時間2005200620072008200920102011201220132014處理污水百分比10.7512.313.715.1516.4517.6518.920.0521.1521.75由未來十年的長江總流量，需處理污水總百分比，以及污水的密度，可求得未來十年需處理的污水質(zhì)量為：表十七：未來十年需處理的污水質(zhì)量時間2005200620072008200920102011201220132014處理污水質(zhì)量174.3199.4222.1245.6266.7286.1306.4325342.8352.6注：（單位：億噸）。由此可見，若要保證長江水質(zhì)，每年的廢水處理量要不斷加大，這對我國治污部門來說，是一個極大的考驗，要在十年時間內(nèi)，至少要達到這樣巨大的污水處理能力，因此，需要我們大家每個人盡自己的一份力來保護我們的長江。4.5問題五解答：對解決長江水質(zhì)污染問題的建議和意見水質(zhì)污染是導(dǎo)致水質(zhì)性缺水、生態(tài)環(huán)境惡化、威脅人民飲水健康的最大根源。尤其是長江作為中國最大的江河，流域面積廣闊，其水質(zhì)的變化對長江流域的人民影響巨大。根據(jù)我們的數(shù)據(jù)預(yù)測如果未來十年之內(nèi)不采取保護長江的措施，十年之后長江的水域有近70%會屬于IV、V和劣V類，因此要采取必要的措施來防止長江遭到進一步的惡化。現(xiàn)今，國內(nèi)外的污水處理方法種類繁多，各有千秋，但它們多針對一種或幾種特殊情況，無法也不可能解決所有的問題。因此，我們認為，解決水體污染問題要分為三步：污水的源頭、正在形成的污水和對已被污染的水體三方面同時采取相應(yīng)的措施，“三管齊下”解決問題。以下是具體思路和做法：(1)控制污染源根據(jù)前面的分析可以知道支流上的污染源對于水質(zhì)的影響很明顯，尤其是岷江、贛江、湘江支流對于長江的污染最為嚴重所以應(yīng)該對這些流域的工廠企業(yè)的排污進行監(jiān)控，對超標行為進行罰款，并通過媒體予以曝光。(2)加強污水處理制定環(huán)保投資政策，保證資金來源。在長江流域投資的企業(yè)根據(jù)具體的類別，由有部門收取每年企業(yè)投資金額的0.5%～1%用于環(huán)境保護，其中一部分用于水污染控制及治理，以便有效地控制水質(zhì)污染。(3)整治污染河段對于已經(jīng)被嚴重污染的河段，應(yīng)采取積極的措施使之恢復(fù)供水和生態(tài)功能，亡羊補，尚未過晚，這也是整治長江的重點。凈化河道水質(zhì)與修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，可將人工技術(shù)自然恢復(fù)結(jié)合起來。(4)相應(yīng)措施①、長江流域管理機構(gòu)應(yīng)會同地方環(huán)保部門，根據(jù)長江水量，提出流域內(nèi)每個?。▍^(qū)）許的最大排污量，實行排污總量控制。建立長江水水質(zhì)監(jiān)測控制系統(tǒng)，在省界斷面、水處、退水口、排污口和之流入長江等處實行水質(zhì)統(tǒng)一監(jiān)測。②、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局。③、加強處罰力度，由于我國對于企業(yè)污染排放超標最多處罰10萬，因此對于企業(yè)的管理不會有效，應(yīng)該根據(jù)污染的程度加重處罰的力度。長江的治理不是某個人或者某個單位的事情，關(guān)系到整個中華民族的發(fā)展。希望我們的國家能夠在保持經(jīng)濟發(fā)展的同時維持一個好的環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，達到人與自然的和諧統(tǒng)一?？傊?，長江的治理不是某個人或者某個單位的事情，它關(guān)系到整個中華民族的發(fā)展，也需要我們?nèi)褡宓呐?，每一個人都應(yīng)積極投入到其中，從自己做起。5.模型的分析與檢驗5.1．在模型一中綜合模型一的建立和求解兩個過程，不難看出模型一關(guān)鍵步驟在于用數(shù)值方法規(guī)劃出最佳的那組權(quán)重系數(shù)。應(yīng)用數(shù)值方法結(jié)合蒙特卡洛法解決在矩陣處理的總體思路下穿插著非線性規(guī)劃的這么一個較為復(fù)雜的問題，是本模型求解過程中的一個創(chuàng)新點。實上，目標函數(shù)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和，不過是權(quán)衡標準之一，我們完全有理由建立其它的權(quán)衡標準。那么由此求解出的最佳權(quán)重系數(shù)可能也是不同的，進而求得的各地區(qū)在2003年7月份至2005年9月份間每個月份的綜合評估值也可能是不同的。模型檢驗：在模型一的求解中，運用十四次仿真計算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和的最大值，實際上是對隨機產(chǎn)生的十四萬組權(quán)重系數(shù)下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評估標準值的平方差的比重和的比較。結(jié)果應(yīng)該是比較精確的。5.2．在模型二中用各觀測站點所測得的數(shù)據(jù)減去上游污染物經(jīng)衰減理論得到的數(shù)據(jù)，來判斷該地區(qū)是否為污染源，并且給出了主要污染物的三個主要污染地區(qū)。我們對降解系數(shù)取為0.2，而實際它是不0.1-0.5間變化的，因此對一些相對污染較少的地區(qū)，不能夠很好的判斷。5.3．在模型三中我們用擬合二次多項式的方法，得到了未來十年廢水排放總量和水文年干支流總的河長的預(yù)測曲線；對水文年ⅠⅡⅢ類的干支流進行反函數(shù)擬合；對水文的ⅣⅤ類干支流進行對數(shù)函數(shù)擬合。由擬合函數(shù)預(yù)測出未來十年的長江未來水質(zhì)污染的發(fā)展趨勢。5.4．在模型四中該模型用了模型三中水文年的預(yù)測數(shù)據(jù)，在滿足條件：未來10年內(nèi)每年都要求長江干流的Ⅳ類和Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi)且沒有劣Ⅴ類水，來求得未來十年每年應(yīng)處理的污水河長。該模型沒有考慮枯水期和豐水期的數(shù)據(jù)，但水文年是指在一年內(nèi)所有檢測數(shù)據(jù)的平均值，因此所得出的結(jié)果是很強的參考性，可以為更好更合理地保護長江水質(zhì)應(yīng)采取的措施提供依據(jù)。6.模型的評價與推廣6.1.1模型的優(yōu)點對于水質(zhì)污染的評價與預(yù)測，本文運用了權(quán)重系數(shù)理論、衰減理論與曲線分析三種模型方法，針對不同問題進行處理。運用權(quán)重系數(shù)理論可以更準備地對長江水質(zhì)進行評價，更明顯的突出問題所在，本文用到了多種曲線擬合對未來十年長江水質(zhì)數(shù)據(jù)的預(yù)測，曲線擬合的思想具有很強的移植性，因此，該模型可以很好推廣。6.1.2模型的缺點由于掌握資料廣度所限，只能就題目中所給的資料進行分析，模型還比較粗糙，略去了一些情況，比如降解系數(shù)與溫度有關(guān)，由于數(shù)據(jù)不足無法進行討論研究，只能簡單認為全年全段都是恒值（即本文所取0.2），事實上，好的模型中該條件不可忽略。還有，對廢水排放量的預(yù)測沒有考慮到水質(zhì)的變壞對經(jīng)濟發(fā)展和污水排放量的影響，這由于沒有相關(guān)數(shù)據(jù)同樣無法去研究，只能就僅有的十個數(shù)據(jù)進行分析處理。這些均不同程度地使得模型缺少健壯性。6.1.3模型的推廣在對長江水質(zhì)的評價的過程中主要運用了權(quán)重系數(shù)理論，對長江水質(zhì)的預(yù)測方面主要采用了曲線擬合的思想，這兩種思想有很強的適應(yīng)性，因此，該模型有很好的推廣性，可以用它推廣到對其它河流水質(zhì)的評價與預(yù)測，如黃河、珠江、松花江等。也可用于對某一公司、企業(yè)的主品進行評價，或預(yù)測銷售。還可以用于對石油、礦產(chǎn)的開采進行評價與預(yù)測等。因此該模型的移植性很強。7.參考文獻[1]鄭阿奇，曹戈，MATLAB實例教程第2版，北京：電子工業(yè)出版社。附錄1.表格程序一所需Excel表格（放于sheet2，文件名為“wenti1”6.8

0.20.128.41

2.80.3427.81

5.80.5536.47

2.90.3426.19

1.70.1326.54

3.20.2226.9

3.10.1124.2

5.80.5347.63

2.40.2524.02

3.61.06410.2

1.80.116.45

4.30.9936.26

1.40.2126.43

2.40.1725.18

1.10.9236.87

2.70.1526.9

1.60.1528.1

5.60.138.54

1.60.2527.89

5.20.2237.57

3.90.3126.25

2.30.1826.73

300.2826.37

2.50.124.63

4.50.9248.08

800.3744.7

6.40.3749.81

1.90.0916.93

2.60.426.49

3.30.2625.38

3.70.1444.85

101.0146.08

2.60.1924.49

1.60.3248.1

0.50.1518.55

1.80.226.65

2.80.3127.92

2.60.3226.88

300.0827.07

200.3226.47

200.1225.49

4.71.9358.67

400.3427.16

2.40.3929.03

2.50.0724.34

2.90.9248.32

3.70.3725.87

3.60.2535.35

1.72.1866.67

3.50.1626.02

3.80.1928.8

1.10.1118.58

1.50.24210.6

3.60.3628.36

3.10.327.43

2.30.1426.9

500.3936.61

1.50.0426.32

3.61.4149.12

2.60.2727.73

3.40.5337.11

2.20.1226.7

2.50.7538.8

3.50.3126.32

2.50.3524.04

0.773.0667.14

2.80.2625.76

1.10.4138.6

3.10.1729.02

2.10.28211.9

2.40.2628.01

600.2737.66

3.30.1327.65

2.90.2826.89

1.90.1625.82

5.70.76310.1

2.60.3227.07

600.4638.42

2.10.1225.44

2.21.1249.97

2.80.2427.42

2.60.4426.2

1.86.568.76

3.40.2628

2.90.4129.1

1.50.0619.53

1.20.4729

3.20.2228.59

3.10.3928.64

2.60.227.85

2.40.2228.41

2.40.2824.84

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1.10.9247.39

2.30.1127.25

3.60.292長江干流近一年多（04.04-05.04）主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮以及水流量和水流速的綜合數(shù)據(jù)表十八：長江干流域主要城市水質(zhì)檢測報告觀測站點四川攀枝花重慶朱沱湖北宜昌湖南岳陽江西九江安徽安慶江蘇南京站點間距離0950172821232623278732512004.04CODMn2.33.52.23.32.92.81.5NH3-N0.150.210.270.260.270.220.02水流量3690138002100025600281002950029800水流速3.72.10.90.91.01.11.22004.05CODMn4.32.233.63.13.21.8NH3-N0.070.270.30.320.220.250.09水流量3720131001980020500298003400034500水流速3.71.90.80.91.11.11.22004.06CODMn2.533.83.52.61.62NH3-N0.040.180.340.350.150.170.06水流量4010142002030022600295003210033100水流速3.92.11.21.31.51.51.62004.07CODMn2.43.33.24.22.61.71.8NH3-N0.040.180.160.360.160.220.05水流量4660164002270024100270003190032100水流速4.12.31.41.51.51.61.72004.08CODMn5.823.142.31.91.7NH3-N10.170.190.330.240.160.05水流量3740106002400025900321003340035100水流速3.82.11.41.41.51.71.72004.09CODMn6.14.43.43.91.91.62.3NH3-N0.090.160.290.30.250.140.08水流量6280476005350053800728007420081000水流速5.14.81.71.92.13.43.42004.10CODMn0.81.63.73.51.92.11.9NH3-N0.080.230.230.360.190.170.04水流量3260162001910022300248003100038400水流速3.12.31.51.61.61.71.92004.11CODMn2.821.92.62.22.21.8NH3-N0.060.270.240.360.220.120.05水流量150081701060012000146001700019600水流速2.71.90.70.80.90.91.02004.12CODMn1.61.32.43.52.31.72NH3-N0.080.510.160.310.120.140.1水流量9516550740010700132001410014900水流速3.11.50.70.80.80.80.92005.01CODMn1.21.31.95.12.42.62.5NH3-N0.070.540.220.420.210.20.22水流量712402045708190109001230014400水流速2.11.50.50.60.70.70.82005.02CODMn0.91.823.23.12.72.3NH3-N0.150.550.180.430.130.180.31水流量612360345107980103001370015100水流速2.01.00.40.60.70.70.82005.03CODMn1.11.92.14.11.82.71.8NH3-N0.260.540.190.420.110.230.02水流量623474051807040143002140021500水流速1.90.90.40.60.80.80.92005.04CODMn1.122.42.922.31.5NH3-N0.10.630.130.420.140.150.2水流量642365054007240151002020022100水流速2.11.20.40.50.70.80.82.程序清單2.1程序一：模型一的程序及其直接運行結(jié)果附錄一：程序清單及其直接運行結(jié)果%本函數(shù)存盤的函數(shù)名為“f1[type,sheets]=xlsfinfo('wenti1.xls');x0=xlsread('wenti1.xls','sheet2');%導(dǎo)入原始處理數(shù)據(jù)（經(jīng)過Excel處理后）[m,n]=size(x0);y0=zeros(6,4);max0=zeros(1,3);x1=zeros(m,4);n1=zeros(1,6);x0(:,2)=1./x0(:,2);x0(:,3)=1./x0(:,3);fork0=1:3max0(1,k0)=max(x0(:,k0));endfork0=1:4x1(:,k0)=x0(:,k0);endy0=[max0(1,1)1/max0(1,2)1/max0(1,3)17.520.152640.5356143101.55215