不确定性分析方法在城市湖泊水污染控制中的应用研究

【摘要】：随着人类活动的加剧,城市湖泊水环境污染问题日益突出,其中富营养化越来越引起人们的重视。要改善城市湖泊水环境,就必须对其进行深入、合理的规划。本文分析了存在于湖泊水环境系统中的几种不确定性信息:随机信息、模糊信息、灰色信息和未确知信息,然后详细诠释了处理这四类不确定性信息的数学方法:随机方法、模糊数学方法、灰色系统理论和未确知数学理论。通过比较各自的适用范围和优缺点来说明选用未确知数学中的盲数理论处理湖泊水环境中的不确定性的理由。阐述了盲数理论的定义、分类、均值、运算法则和BM 模型,对选用的预测湖泊中磷环境容量的Dillion 模型进行了盲数化处理,提出了成本效益指标η。 在上述工作的基础上,作者针对南京玄武湖的富营养化状况进行分析,选用磷为污染因子,首先预测了在0.05mg/L 水质目标下磷的环境容量。与传统计算方法对比,盲数法考虑了各个参数取值的不确定性和可信度,还给出结果相应的可信度,避免了常规算法的缺陷,计算结果更趋科学、合理。计算不同水质目标下近、中、远期方案的成本效益指标,确定出最佳方案,提出改进建议。 【关键词】：不确定性 湖泊 总磷 盲数 环境容量 成本效益指标
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X524
【目录】：

• 第一章 绪论7-19
• 1.1 研究的目的及意义7-8
• 1.2 几种不确定性信息8-12
• 1.2.1 随机信息9
• 1.2.2 模糊信息9-10
• 1.2.3 灰色信息10
• 1.2.4 未确知信息10-12
• 1.3 湖泊水污染不确定性分析12-16
• 1.3.1 湖泊富营养化12-14
• 1.3.2 湖泊水污染不确定性分析14-16
• 1.4 不确定性信息处理方法16
• 1.5 本文的研究内容16-18
• 1.6 本文研究的技术路线18-19
• 第二章 不确定性信息的处理方法19-35
• 2.1 随机方法20-24
• 2.1.1 传递函数法20-21
• 2.1.2 数值模拟法21-22
• 2.1.3 置信区间法22
• 2.1.4 回归分析法22-23
• 2.1.5 非参数回归法23-24
• 2.2 模糊数学方法24-28
• 2.2.1 相对隶属度和相对隶属函数25-26
• 2.2.2 模糊优选、模糊识别和模糊聚类模型26-27
• 2.2.3 智能决策方法27-28
• 2.3 灰色系统理论28-30
• 2.4 粗糙集理论30-31
• 2.5 耦合方法31
• 2.6 未确知数学理论31-33
• 2.6.1 末确知信息的可信度32-33
• 2.6.2 未确知有理数的定义33
• 2.7 小结33-35
• 第三章 盲数理论及其在湖泊总磷控制规划中的应用35-45
• 3.1 盲数理论35-41
• 3.1.1 盲数的定义35-36
• 3.1.2 盲数的分类36-37
• 3.1.3 盲数的均值37
• 3.1.4 盲数的运算37-39
• 3.1.5 BM 模型39-41
• 3.2 基于盲数理论的总磷规划41-45
• 3.2.1 总磷的环境容量模型41-42
• 3.2.2 模型参数的盲数处理42
• 3.2.3 BM 模型分析42-43
• 3.2.4 成本效益分析43-45
• 第四章 实例分析45-59
• 4.1 研究背景45-46
• 4.2 玄武湖总磷的环境容量46-47
• 4.2.1 总磷环境容量的计算47
• 4.3 最佳总量控制方案的确定47-56
• 4.3.1 水质目标48-52
• 4.3.2 水质超标计算52-56
• 4.4 分析与讨论56-59
• 第五章 结论与展望59-61
• 参考文献61-65
• 摘要65-68
• Abstract68-71
• 致谢71-72
• 导师及作者简介72

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