應(yīng)分析法在石頭口門水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)中應(yīng)用

運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)基本理論和方法,將模糊數(shù)學(xué)理論的隸屬函數(shù)和隸屬度概念引入到水質(zhì)評(píng)價(jià)中,用矩陣分析的方法構(gòu)成模糊綜合評(píng)價(jià)模式,對(duì)水庫水質(zhì)進(jìn)行分析.結(jié)果表明,采用模糊評(píng)價(jià)法與其它評(píng)價(jià)方法結(jié)果相近,可以采用模糊評(píng)價(jià)法進(jìn)行水庫水質(zhì)評(píng)價(jià).

我國是一個(gè)城市供水安全問題比較突出的國家，城區(qū)供水水量不足、水源地水質(zhì)污染等水資源問題日趨嚴(yán)重。水庫水源地接納污染物的類別及危害程度不同。很難用具體準(zhǔn)確定性的評(píng)價(jià)模型對(duì)水質(zhì)做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。模糊評(píng)價(jià)法是可以根據(jù)采集水體樣本的實(shí)測(cè)值與國家相關(guān)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)結(jié)合，經(jīng)過模糊變換對(duì)水庫水質(zhì)做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，能為水庫水質(zhì)監(jiān)測(cè)和管理提供重要參考依據(jù)。

灰色系統(tǒng)理論已經(jīng)成功的運(yùn)用于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中。本文根據(jù)參窩水庫水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，采用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)分析方法，對(duì)該水庫水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，參窩水庫總體水質(zhì)狀況良好。

運(yùn)用微生物檢測(cè)水質(zhì)的方法,研究了大伙房水庫源區(qū)水質(zhì)污染現(xiàn)狀。

以溶解氧、氨氮等5個(gè)因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)造綜合評(píng)判模糊數(shù)學(xué)模型,計(jì)算各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重,建立了模糊識(shí)別水質(zhì)評(píng)價(jià)模型,并對(duì)寧波市主要水庫水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:四明湖水庫、三溪浦水庫、倉岙水庫、新路岙水庫、橫山水庫及白溪水庫的水質(zhì)達(dá)到ⅰ級(jí)或ⅱ級(jí)飲水標(biāo)準(zhǔn),說明這些水庫水質(zhì)是安全的,但需要注意防范及預(yù)警,保證居民飲水安全。

本文通過最近22年水文數(shù)據(jù)對(duì)石頭口門水庫如何有效利用雨洪資源、解決長(zhǎng)春市缺水情況進(jìn)行概括論述。

通過構(gòu)建模糊數(shù)學(xué)模型評(píng)價(jià)濟(jì)南某引黃水庫的進(jìn)水口和出水口的水質(zhì),評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該引黃水庫進(jìn)水口和出水口分別屬于ⅳ和ⅰ類水;而根據(jù)單因子評(píng)價(jià)方法,進(jìn)水口和出水口水質(zhì)均屬于ⅴ類,主要是由于化學(xué)需氧量超標(biāo)導(dǎo)致。模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法用隸屬度來描繪模糊的水質(zhì)分級(jí)界限,避免了傳統(tǒng)水質(zhì)分級(jí)不連續(xù)的缺陷,避免了在單因子評(píng)價(jià)中因某項(xiàng)參數(shù)超標(biāo)而將水質(zhì)定類的缺點(diǎn),得到了較為客觀的評(píng)價(jià)。

以燕山水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)為例,針對(duì)水質(zhì)等級(jí)的相對(duì)模糊性及單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的不相容性問題,基于模糊物元理論,構(gòu)建了采用三標(biāo)度法確定權(quán)重、將模糊物元分析與歐氏貼近度相結(jié)合的水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)模型,并與其他方法進(jìn)行比較。實(shí)例結(jié)果表明,評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相吻合。

對(duì)石佛寺水庫入庫口、庫中以及出庫口三個(gè)斷面的鎘、鉛、銅、總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、硫化物、糞大腸菌群等23項(xiàng)環(huán)境質(zhì)量影響因子進(jìn)行測(cè)試,并應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)了石佛寺水庫入庫口、庫中以及出庫口3個(gè)斷面水質(zhì)質(zhì)量均為ⅴ類。分析了導(dǎo)致其為ⅴ類水的直接原因?yàn)榭偟瑯?biāo),分析了總氮超標(biāo)的成因以及有可能帶來的生態(tài)危險(xiǎn)性。

隨著山丹縣經(jīng)濟(jì)和人口的發(fā)展,水的供需矛盾越來越突出,根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb3838-2002)對(duì)李橋水庫2010年水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),提出李橋水庫水環(huán)境的保護(hù)措施,充分發(fā)揮水庫效益。

為了給石頭口門水庫興利與調(diào)度提供可靠的依據(jù),利用小波分析法研究了該水庫年降水量的年際變化特征,構(gòu)建了年降水量自回歸模型,并對(duì)庫區(qū)未來的降水量趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明:建立的模型預(yù)測(cè)結(jié)果比較符合實(shí)際,但中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)效果較差。

對(duì)某中型水庫采用單因子評(píng)價(jià)法、綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法和模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法3種不同評(píng)價(jià)方法進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)并作趨勢(shì)分析,將結(jié)果與kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)分析結(jié)果作比較。得出3種方法水質(zhì)趨勢(shì)評(píng)價(jià)結(jié)果與kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)分析結(jié)果基本一致,但在水質(zhì)類別判定上側(cè)重點(diǎn)不同。因此,水庫作水質(zhì)趨勢(shì)分析時(shí)可根據(jù)不同需求引進(jìn)不同的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法,針對(duì)性地進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,為水庫的管理治理提供更客觀有效的決策依據(jù)。

根據(jù)主成分分析法能夠在保證原始數(shù)據(jù)信息損失最小的情況下,以少數(shù)的綜合變量取代原有的多個(gè)變量的特點(diǎn),對(duì)長(zhǎng)春市石頭口門水庫匯水區(qū)的主要河流進(jìn)行了水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià),并進(jìn)一步對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)優(yōu)劣程度進(jìn)行了排序。結(jié)果表明:該區(qū)水環(huán)境質(zhì)量總體較差,以有機(jī)污染和農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染引起的水質(zhì)污染為主。在空間分布上,石頭口門斷面水質(zhì)相對(duì)較好,煙筒山斷面和星星哨水庫斷面的水質(zhì)次之,雙陽河新安斷面水質(zhì)最差。

水質(zhì)評(píng)價(jià)是水環(huán)境容量計(jì)算和水資源系統(tǒng)規(guī)劃管理的基礎(chǔ)，有其獨(dú)特的重要性。早期的一些評(píng)價(jià)方法多數(shù)需要設(shè)計(jì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的隸屬函數(shù)及各指標(biāo)的權(quán)重，因此，評(píng)價(jià)結(jié)果受評(píng)價(jià)者主觀因素影響較大。水質(zhì)評(píng)價(jià)是一個(gè)非線性較為復(fù)雜的問題，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法因其具有非統(tǒng)}生映射功能以及其具有能夠模仿人腦進(jìn)行自識(shí)別、自組織、自學(xué)習(xí)等特點(diǎn)而在非線性模糊類問題的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在模式識(shí)別方面已表現(xiàn)出了很好的特性。

以清河水庫為例,通過模糊評(píng)價(jià)方法確定了水庫地表水質(zhì)均為ⅲ類,cod含量偏高.鑒于此,提出采用生態(tài)浮床治理的方案,明確浮床設(shè)計(jì)選擇要素與基本斷面形式,并針對(duì)結(jié)構(gòu)的錨固繩索、錨固端以及配重等荷載進(jìn)行復(fù)核,結(jié)果滿足規(guī)范要求,以期為類似研究提供借鑒.

根據(jù)2012年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料對(duì)大伙房水庫水質(zhì)進(jìn)行了現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及分析,結(jié)果表明:水庫庫區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)的年均值均符合地表水ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),總氮單獨(dú)評(píng)價(jià)為劣ⅴ類,是目前水庫庫區(qū)的首要污染物。從污染物變化趨勢(shì)來看,2008-2011年總氮濃度呈上升趨勢(shì),2012年有所下降;總磷濃度除2010年受洪水的影響突然增高外,其他年份基本持平。

介紹了投影尋蹤等級(jí)評(píng)價(jià)模型的各個(gè)步驟,采用該模型評(píng)價(jià)了大伙房水庫水質(zhì),得出取樣點(diǎn)的豐水期水質(zhì)較枯水期差,水庫監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)為ⅲ、ⅳ類水質(zhì),水體富營(yíng)養(yǎng)化較嚴(yán)重,主要原因是總氮嚴(yán)重超標(biāo),并將評(píng)價(jià)結(jié)果與綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果比較,總體看來,兩種評(píng)價(jià)方法得出的結(jié)果基本一致,采用投影尋蹤等級(jí)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)是完全可行的.

指出了小壩水庫為酉陽縣的主要供水水源地之一,根據(jù)2016年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),采用污染指數(shù)進(jìn)行了水庫水質(zhì)污染狀況分析,探討了小壩水庫的季節(jié)變化規(guī)律,主要的污染因子及污染物來源.研究結(jié)果表明:小壩水庫主要污染因子為總磷和總氮,小壩水庫水體為營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),總體水質(zhì)能夠滿足功能區(qū)要求.

采用加權(quán)模式綜合污染指數(shù)法對(duì)紅旗泡水庫水質(zhì)變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià),考慮相關(guān)因素選取幾個(gè)主要污染因子。通過計(jì)算表明,紅旗泡水庫的水質(zhì)基本保持在ⅰ、ⅱ類水平,而且水質(zhì)質(zhì)量在已有的6a期間有所上升。其保護(hù)措施有工程措施、生物措施、管理措施。

石頭口門水庫始建于、1958年，1965年主體工程竣工，位于吉林省中部，第二松花江支流飲馬河中游，是飲馬河干流的一座以防洪除澇、城市供水為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大（?。┬退麡屑~工程。

以石頭口門水庫水源地為研究區(qū)域,將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)引入水庫水源地評(píng)價(jià)中,從自然條件和人為干擾狀況出發(fā),根據(jù)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)框架和層次分析思想建立石頭口門水庫水源地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在研究區(qū)歷史資料考證和野外考察的基礎(chǔ)上,篩選出點(diǎn)源污染、面源污染及干旱作為風(fēng)險(xiǎn)源。結(jié)果表明,石頭口門水庫水源地的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分布具有明顯的空間差異性。研究還發(fā)現(xiàn),對(duì)石頭口門水庫水源地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值貢獻(xiàn)較大的因子為n元素和p元素,二者的權(quán)重分別為0.2247和0.1954。研究結(jié)果可為環(huán)境管理和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)決策提供數(shù)量化的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

以深圳市赤坳水庫為例,利用可變模糊模型對(duì)水庫水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)水庫特點(diǎn)選取8個(gè)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo),建立指標(biāo)體系,然后利用二元比較理論確定指標(biāo)權(quán)重,計(jì)算模型相對(duì)隸屬度,從而得到水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,赤坳水庫水質(zhì)介于ⅰ類水和ⅱ類水之間,居于良好使用水平,能夠滿足供水對(duì)象的用水要求。研究表明,可變模糊模型在水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)中具有良好的可行性和實(shí)用性。