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长江水质的评价和预测引言长江是亚洲最长的河流，其流域范围涵盖中国境内的11个省市区，是中国的经济和文化中心。
饮用水是人类生活中必不可少的资源，长江作为中国一个重要的自然水库之一，其水质的安全性对于饮用水的安全至关重要。
长江水质的差异很大，具体取决于水体参数、化学物质和营养物质的含量，污染物、农药和药物的含量等。
水体参数包括温度、溶解氧、电导率、pH值、悬浮固体等。
化学物质和营养物质包括氮、磷、无机和有机碳等。
污染物主要包括重金属、有机氯、有机磷和持久性有机污染物等。
长江水质的评价和预测是一项重要且复杂的任务，不仅涉及到环境科学、水文学、地质学等学科，还需要依赖大量数据和模型的支撑。
长江水质评价数据来源长江沿岸站点在长江中游、下游的主要支流、还有汉江、金沙江、澜沧江、墨竹激卢江等河流进行了监测，覆盖了不同流域。
其中，长江站点共19个，还有6个源自主要支流的站点。
数据来自国家环境监测站，包括全新光谱（F）和范围光谱（W）等数据。
还包括各种长期观测数据、水文数据、污染源数据等。
分析方法为了评价长江水质，研究人员使用各种数据分析方法。
以下是最常用的方法：1.多元统计学方法：该方法适用于多维度的数据分析，可以很好地将水质的差异分析出来。
2.模型方法：通过建立模型，通过安全阈值和工业排放水排放标准来评估水质。
例如，水质生态式（TAS）模型常用于水质评价。
3.基于水环境质量指数（WQI）的方法：将水质评估结果分解为各项指标，并计算出每个指标的权重。
然后，将这些权重加权为水环境质量指数（WQI），该指数被认为是评估水质最有效的方法之一。
4.集成多项投影寻踪（PLS）模型：该方法使用多个输入变量来预测WQI值。
该模型可以共同解释两个数据集之间的相关性。
评价结果通过上述方法，研究人员得出结论：尽管长江沿岸水质受到人类活动的影响，但仍有几个监测站点的水质趋向改善。
在径流流域内，长江的水质大多数舒适区已经进入，但还有一些站点处于低水平和近危险水平。
长江水质评价和预测的数学模型长江水质评价和预测的数学模型摘要：长江是中国最长的河流，其水质对于保护生态环境和人类健康至关重要。
因此，对长江水质进行评价和预测具有重要的研究价值。
本文综述了现有关于长江水质评价和预测的数学模型，并探讨了这些模型的优劣以及未来的发展方向。
通过这些数学模型，我们可以更好地了解长江水质的变化趋势，为水资源管理者提供科学依据，保护和恢复长江的水质。
1. 引言长江是中国最大的河流，流经11个省市，对于中国的经济和生态起到了重要的作用。
然而，由于人类活动、城市化进程和工业化的快速发展，长江的水质受到了严重的污染。
因此，对长江水质进行评价和预测成为了重要的研究课题。
2. 长江水质评价模型2.1 污染指数模型污染指数模型是较早被采用的水质评价模型之一。
该模型通过对水样中各种污染物浓度的测定，并结合环境质量标准，计算出一个综合的污染指数值，从而评价水质好坏。
然而，该模型没有考虑到污染物之间的相互关系和水文地质条件的影响，因此在实际应用中有一定的局限性。
2.2 灰色关联度模型灰色关联度模型是一种能够综合各种因素的水质评价模型。
该模型通过建立灰色关联度函数，将不确定因素纳入考虑，并计算出与水质相关的关联度值。
然后，通过对各因素进行权重分配，得到最终的水质评价结果。
该模型相比于污染指数模型具有更强的综合能力。
3. 长江水质预测模型3.1 神经网络模型神经网络模型是一种通过模拟人脑的神经网络来进行水质预测的模型。
该模型通过对历史数据的学习和分析，建立相应的神经网络结构，并利用该结构对未来的水质进行预测。
神经网络模型具有较强的非线性拟合能力，能够较好地捕捉水质变化的规律。
3.2 支持向量机模型支持向量机模型是一种基于统计学习理论的水质预测模型。
该模型通过建立超平面，并考虑到各个样本点与超平面的距离，确定最佳的超平面划分水质数据。
支持向量机模型具有较强的泛化能力和鲁棒性，可以有效地对长江水质进行预测。
长江水质的评价和预测
中国长江是世界第三大河流，也是中国经济、文化、人口等多方面的重要支柱和组成部分。
然而，由于城市化、工业化、农业化等活动的不断推进，长江的水环境受到了越来越多的影响和污染，水质问题越来越突出，对水资源的保护和利用构成了严峻的挑战。
长江水环境评价是衡量长江水质现状和水环境质量的重要手段。
目前，水质参数包括水量、颜色、浊度、PH值、溶解氧、BOD、COD、氨氮、总磷、总氮等。
测量和监测这些水质参数是评价长江水环境质量的关键。
水质监测的主要方法包括现场实测和动态监测。
现场实测是指从江河、湖泊等水面上取样，然后在带回实验室进行分析化验。
动态监测则是通过在线监测仪器对河流的取样进行监测，可以得到更准确的数据。
通过水质监测，可以精确了解长江的污染程度以及污染物来源和分布。
预测长江水环境质量也是非常重要的工作。
长江在不同季节、不同水位、不同气象条件下都有着不同的水环境特征，预测其水环境质量需要考虑这些多元因素的影响。
预测模型有许多种，根据预测目的的不同，可采用基于理论模型和基于统计模型两种方法。
基于理论模型的预测方法，是通过建立数学模型，考虑长江流域的物质循环、水动力学、水生态学等方面的过程，进行预测。
基于统计模型的预测方法，则是通过分析历史数据建立统计模型，进而预测未来水环境质量。
在长江水质评价和预测的工作中，提高水质监测和预测技术、加强数据共享和管理、规范行业排放和治理等方面都具有重要意义。
同时，弘扬"绿水青山"理念，推动生态环境保护、促进绿色发展，也是实现长江流域水质持续改善的必经之路。
长江水质的评价和预测长江作为中国第一大河流，其水质一直备受关注。
长期以来，受城市化和工业化发展的影响，长江水质一直处于下降状态。
随着国家环保政策的不断加强和人们环保意识的提高，长江水质逐渐得到改善。
本文将从长江水质的评价和预测两个方面进行详细的分析，希望为长江水质的改善提供参考。
我们来评价一下当前的长江水质状况。
根据最新的监测数据显示，长江水质整体呈现出稳中有升的态势。
在城市污染源治理力度加大的影响下，长江上游及支流水质明显改善。
而且大部分地区的水质已经从劣Ⅴ类别提升到Ⅳ类别，水质总体状况有所改善。
长江下游水域的水质依然较差，受到城市排污、农业面源污染和工业废水排放的影响，水质仍然不容乐观。
除了表层水质的改善，底泥污染也是长江水质问题的一大隐患。
底泥中的有害物质严重影响了水生态系统的健康。
为了更好地改善长江水质，我们需要对其未来的发展趋势进行预测和分析。
从政策层面来看，国家对长江生态保护和水质改善的政策力度将会持续加大。
相信随着政策的不断落实和措施的不断完善，长江水质将得到更大程度的改善。
从技术层面来看，随着环保技术的不断进步和应用，长江水质的监测、治理和保护将更加有效和精细，各项治理工作将更加精准和有力。
市场力量在长江水质改善中也将发挥积极的作用，从而推动相关企业加大环保投入，提高治污效率，改善长江水质。
长江流域的生态环境保护和水质改善也离不开全社会的参与。
政府、企业、科研机构和公众要共同努力，形成合力，共同推动长江水质的改善。
政府作为主体，要加大资金投入，强化监管责任，切实加强水质保护工作力度，从根源上减少各类污染源的排放。
企业要主动承担环保责任，加大环保投入，引进先进技术，提高污染治理效率，积极履行社会责任。
科研机构要加强技术创新，为长江水质治理提供技术支持和智力保障。
公众要提高环保意识，主动支持环保措施，积极参与长江流域的生态环境保护工作。
只有形成全社会合力，才能更好地实现长江水质的改善和生态环境的保护。
长江水质的评价和预测摘要本题主要以长江水质的检测和预测问题为研究对象，在研究过程中，针对长江水质的评价、污染源的确定、水质的预测和控制四个问题分别建立数学模型，并求解。
针对问题一，主要通过考虑污染物对水质类别的影响，并利用目标-手段分析法从中找出影响各地区水质评价值的主要因素为：酸碱度、溶解氧含量、高猛酸盐指数、氨氮含量和水质类别，通过建立判断矩阵，确定各影响因素对评价值的权重，并对数据统一标准量化处理，加权求和即可得到17座城市近两年多的水质评价平均值。
并通过考虑长江干流、支流在各水期的污染情况对长江水质的综合影响，由此建立关于长江水质的综合评价模型，评价值越大说明水质越好，对模型求解可得长江水质的综合评价值为0.8335，分析结果可得水质最好的地区为湖北丹江口，水质最差的地区为江西南昌滁槎。
针对问题二，通过分析可得，各地区排污量等于各地区监测量与上游排污量的差值，由于江水具有降解能力，需考虑污染物浓度与降解系数、水流速度和时间的关系，并建立关于降解浓度的微分方程，求得降解浓度的表达式，由此可得上游排污量对下游监测值的影响量，据此可建立关于各地区排污量的数学模型，对模型求解并分析结果可得高锰酸盐等主要污染物的排放地区为：湖南岳阳。
针对问题三，首先建立排污量与年份的一元多项式回归模型，其次根据各类水所占百分比与长江总流量和排污量的关系，建立多元线性回归模型，将整理后的数据代入各模型中利用matlab回归命令求解即可得到排污量与年份，各类水百分比与总流量和排污量的函数关系式，并据此预测未来10年的长江水质情况，具体结果见模型求解。
针对问题四，根据问题三的求解结果，在满足未来十年内没有劣Ⅵ类水，Ⅳ类和Ⅴ类水所占百分比低于20%的条件下，以每年处理污水量最少为目标，建立最优化模型，并利用lingo软件编程求解，解得未来10年内最少污水处理量分别为：93.3，116.2，140.7，166.95，194.85，224.4，255.6，288.6，323.1，359.4。
长江水质的评价和预测长江是中国的母亲河，它承载着中国数千年的文明和历史。
随着工业化和城市化的迅速发展，长江水质受到了严重的污染，给长江流域的生态环境和人民的健康带来了巨大的威胁。
长江水质的评价和预测是非常重要的课题，它关乎着长江流域的生态安全和可持续发展。
长江水质的评价是指对长江水体中的各种污染物进行监测和分析，以确定水质的优劣和变化趋势。
评价长江水质的方法有很多种，包括采样监测、实验室分析、水质模型等。
通过这些方法，可以了解长江水体中的污染物种类、含量和分布情况，为制定有效的水污染防治措施提供科学依据。
长江水质的评价还可以为长江流域的管理者和公众提供及时的水质信息，引起广泛的关注和重视。
长江水质的预测是指根据过去的水质数据和环境变化趋势，预测未来一段时间内长江水质的变化情况。
预测长江水质的方法主要包括统计分析、时间序列分析、水质模型等。
通过这些方法，可以对长江水质在不同季节和不同地点的变化趋势进行预测，为长江流域的管理者和公众提供及时的水质预警和预报信息，采取相应的应对措施，减少水环境风险。
评价和预测长江水质的研究工作已经取得了一些进展，但仍然面临着一些困难和挑战。
长江流域的地理辽阔，环境复杂，水质监测点多、污染源复杂，导致长江水质的评价和预测工作受到了很大的局限性。
长江流域的水污染物种类繁多、浓度不同、分布广泛，使得长江水质的变化规律难以准确把握。
长江流域的人口密集、经济发达，水资源需求大，长江水环境保护和治理的任务十分繁重。
评价和预测长江水质的研究需要加强数据共享、技术创新、管理集约化，发挥政府、企业和公众的合力，加快长江流域水环境治理的步伐。
评价和预测长江水质的研究成果对长江流域的生态保护和环境治理具有重要意义。
评价和预测长江水质的科学依据可以为政府部门制定长江流域的水环境标准和规划提供数据支持和技术指导。
评价和预测长江水质的预警和预报信息可以帮助决策者和公众及时了解长江水质的变化状况，引起关注，警示风险。
长江水质的评价和推测一、摘要我们通过对水质污染项目标准限值、站点距离、水流量以及水流速的分析，讨论了长江水质的评价和预测问题。
针对模型一我们首先运用了数据的归一化和综合进行了数据处理得出模型一然后由假设1，构造整个长江流域水质综合评价函数，再结合附件（3）的数据绘制出图表进行分析。
针对模型二我们通过对长江干流上7个观测点近一年多的基本数据（站点距离、水流量和水流速）以及降解系数等的分析讨论得到了长江干流近一年多主要污染物（CoDMn）和（NH3—N）的污染源主要在哪些地区及其排序，请见表五.二3-1以及表五二3-2。
关键词：标准限值数据归一化综合评价二、问题重述长江是我国第一、世界第三大河流，长江水质的污染程度日趋严重，已引起了相关政府部门和专家们的高度重视。
2004年10月，由全国政协与中国发展研究院联合组成“保护长江万里行”考察团，从长江上游宜宾到下游上海，对沿线21个重点城市做了实地考察，揭示了一幅长江污染的真实画面，其污染程度让人触目惊心。
为此，专家们提出“若不及时拯救，长江生态10年内将濒临崩溃”（附件１），并发出了“拿什么拯救癌变长江”的呼唤（附件2）。
依据题中所给的关于长江问题的近期数据，对下属几个问题进行分析：（1）对长江近两年多的水质情况做出定量的综合评价，并分析各地区水质的污染状况。
（2）研究、分析长江干流近一年多主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的污染源主要在哪些地区?本问题要求对近两年多的水质情况做出定量的综合评价，并分析各地区水质的污染状况。
三、模型的假设1、水体中各污染物的降解系数都是相同的2、一个观测站代表一块水域，且水质均匀，17个观测站代表的水域覆盖了整个长江流域且不重复覆盖；3、干流相邻两个观测站的水流横截面积之差即为两观测站间所有支流水流横截面积之和。
四、符号说明符号表示的意义单位 备注 i L第i 个观测点与第一个站点四川攀枝花的距离KM1......7i =i v第i 个观测点的水流速度/m sij N 第i 个观测点第j 种污染物的浓度j=1，2分别为CODMn 和NH3-N/mg l'ij N第i 个观测点第j 种污染物经降解后在下一观测点的浓度/mg lij w第i 个观测点第j 种污染物的总量 gij V第i 个观测点第j 月的每秒的流量3mτ降解系数1/每天0.10.5τ≤≤(1)i i t +江水流过相邻观测点所消耗的时间天ij P水质综合指标 ψ长江流域水质综合评价函数ij y第i 年第j 类水所占百分比k a 权重值 i D 对应的水域长度 i S对应的水流横截面积五、模型的分析本题问题是研究长江一年多的主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的污染地区。
长江水质的评价和预测1 问题分析长江未来水质污染的发展趋势，直接影响每年需要处理的污水量，因此我们需要对长江未来水质污染的发展趋势做出预测分析。
水质情况及污染源所在地是我们预测的主要依据，所以首先对水质情况做出综合评价，然后找出污染源所在地。
（1）我们先定义了“水质指数”的概念：每项指标归化后的加和，指数越大，水质越好，反之，水质越差。
通过“水质指数”的大小对长江近两年的水 质情况作出定量的综合评价。
通过统计数据，整理出17个地区近两年多的每项指标的平均值，对每项指标标准化，然后统一归化求和，进而用“水质指数“对长江近两年多的水质情况作出定量的综合评价，并分析各地区水质的污染状况。
（2）一个地区的水质污染来自于本地区的排污和上游的污水，在寻找污源所在地时，我们只需要根据本地区的污染量就可以确定污染源所在地，所以我们用一个地区的全部污染量减去对应上游的污染量，所得之差即是本地区的污染量。
因为污染量的具体值不容易求解，所以我们用污染物浓度的大小表示污染量的多少。
（3）对长江未来水质污染的发展趋势做预测分析，我们以废水量及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类水的百分含量作为预测对象。
而干流、支流上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类水的百分含量又有较大差别，所以我们必须分别预测干流及支流上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类水的百分含量。
2模型假设（1）对时间赋权重，03年：0.2；04年：0.3；05年：0.5； （2）水环境质量标准的4项指标的权重相等；（3）研究污染源所在地区时，以04年4月到05年4月，即13个月的数据为研究对象；（4）自然净化能力的降解系数为0.2，非自然降解系数为0.8；（单位：/天） （5）一个观测站（地区）的水质污染来自于本地区的排污和上游的污水，而不来自于其他地方；（6）相邻两个站点之间的水流速度均匀； （7）长江干流的自然净化能力近似是均匀的；3 符号说明（1）)(ij a ：不同地区的不同指标值；i=1,2,3…17； 4,3,2,1=j ； （2）l ：相邻两个站点的距离； （3）v ：平均水流速度；（4）),(j i m ：第i 个月第j 个地区的水流量，6...3,2,1,13...3,2,1==j i ； （5）c k ：第k 个指标的浓度（单位：lm g ），1=k 时c k 为高锰酸盐的浓度，2=k 时为氨氮的浓度；（6）)1,(+j i c ：第i 个月由第j 个地区流向第1+j 个地区的污染量； （7）),(1j i c ：第i 个月第j 个地区的全部污染量； （8）),(2j i c ：第i 个月第j 个地区的本地区污染量；4 模型的建立与求解4.1对长江近两年多的水质情况做定量的综合评价，并分析各地区水质的污染状况。
长江水质的评价和预测1队员：张焜鋋，刘培玲，邹权指导老师：吕全义摘要长江是中国最长的河流，是沿河流域人民赖以生存的支柱，长江水质的污染情况越来越严重，长江污水治理迫在眉睫。
本文根据长江17个观测站的水质报告表进行分析，将一年分为三个时期：枯水期、丰水期、平水期分别进行处理。
文章主要采用了回归的方法进行数据的统计，给出了长江水质的综合评价和预测。
具体工作如下：问题一对近两年多主要水质指标的检测数据进行算术平均得到了长江水质近两年的状况为：长江水质为III类；干流上各观测地区的水质均为II类水，支流监测点的水质较差，其中江西南昌滁槎观测站水质最差，属于劣Ⅴ类。
问题二忽略支流排污量对干流排污量的影响建立污染物的数学微分方程，利用matlab软件编程，计算出干流7个观测点每天的平均排污量，从而得出长江干流近一年多高锰酸盐的主要污染源为湖南岳阳城陵矶、江西九江河西水厂、湖南岳阳岳阳楼；氨氮的主要污染源为湖南岳阳城陵矶、江苏南京林山、湖南长沙新港。
问题三首先将6类水划分为三级： A级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水）、B级（Ⅳ、Ⅴ类水）C级（劣Ⅴ类水）将问题简化，然后根据附录4的数据采用Excel曲线拟合的方法建立了A级、B级、C级在10年中所占比例的变化的数学模型，由此预测未来十年的情况是：A类水在总量中所占比例逐年下降，即可饮用水的水量逐年减少。
B、C类水在总量中所占比例逐年上升，尤其是C类（劣Ⅴ类）上升趋势较为明显。
具体情况见表6。
问题四根据附录4的数据采用线性回归的方法建立了每年污水排放量的数学模型，计算出未来10每年处理的污水量（亿吨）依次为：86.4312、101.5128、116.9568、132.7632、148.9320、165.4632、182.3568、199.6128、217.2312、235.2120。
问题五根据前四个问题的结论及附件1找出影响长江水质的几种因素，同时针对不同的影响因素给出了4种建议。
最后给出了该模型的评价和推广。
模型简便易行，非常实用,拟合数据较符合事实，但模型不很稳定，对于数据精度要求过高。
关键词水质综合评价数学微分方程回归模型曲线拟合1此题为2005年高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题，获该年全国一等奖。
一、 问题重述水是人类赖以生存的资源，保护水资源就是保护我们自己。
长江是我国第一、世界第三大河流，长江水质的污染程度日趋严重，已引起了相关政府部门和专家们的高度重视。
针对 “保护长江万里行”考察团实地考察所揭示的长江受污染的真实画面专家们提出“若不及时拯救，长江生态10年内将濒临崩溃”，并发出了“拿什么拯救癌变长江”的呼唤。
通常认为一个观测站（地区）的水质污染主要来自于本地区的排污和上游的污水。
一般说来，江河自身对污染物有一定的自然净化能力，长江干流的自然净化能力可以认为是近似均匀的。
反映江河自然净化能力的指标成为降解系数，根据检测可知，主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的降解系数通常介于0.1~0.5之间，可以考虑取0.2 (单位：1/天)。
题中给出了长江沿线17个观测站（地区）近两年多主要水质指标的检测数据，干流上7个观测站近一年多的基本数据（站点距离、水流量和水流速），“1995~2004年长江流域水质报告”给出的主要统计数据，以及国标(GB3838-2002)《地表水环境质量标准》中4个主要项目标准限值。
现在需要解决的问题为：（1）对长江近两年多的水质情况做出定量的综合评价，并分析各地区水质的污染状况。
（2）研究、分析长江干流近一年多主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的主要污染源所在地。
（3）在不采取更有效的治理措施的情况下，依照过去10年的主要统计数据，对长江未来10年水质污染的发展趋势做出预测分析。
（4）预测分析：如果未来10年内，每年都要求长江干流的Ⅳ类和Ⅴ类水的比例控制在20%以内且没有劣Ⅴ类水时，每年需要处理的污水量。
（5）给出解决长江水质污染问题的切实可行的建议和意见。
二、 基本假设1、 主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的降解系数为0.2 (单位：1/天)。
2、 不论排污量的大小，一旦有污染物排入长江，即将其列为污染源。
3、 忽略河道弯曲及其它因素对江水流速的影响，两地之间的平均速度来代替江水速度。
三、 符号说明,()i j x k第i 个观测站在第j 月所观测到的水中第k 种因素的浓度()i x k第i 个观测站所观测到的水中第k 种因素的平均浓度g n第n 个地区排放的污染物质量n p上游污水经降解后流到第n 个地区的污染物浓度 n ρ第n 个地区的污染物浓度 n K第n 个地区的水流量n t江水从第1n -个地区到第n 个地区所需时间，单位：天n l第1n -个地区到第n 个地区的河长v江水由第1n -个地区到第n 个地区的平均速度 1n v -第1n -个地区的水流速 n v第n 个地区的水流速y 污水生成量A y A 级水（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水）百分比B y B 级水（Ⅳ、Ⅴ类水）百分比C y C 级水（劣Ⅴ类水）百分比2R相关系数[2] S标准差四、 问题分析长江水质的综合评价是对某段时间内不同时期（枯水期、丰水期、平水期）各地区江水水质的总体评估，希望能从附件3、4所给数据中得出合适的规律，以便进行综合评估。
再对统计出的干流数据分析，找出本地水质污染、本地排污及上游污水三者之间的联系 构建模型，通过本地排污量来确定主要污染源。
对于问题3，为了简化计算，先将水质分级，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为第A 级，属于可饮用水，Ⅳ、Ⅴ为第B 级，劣Ⅴ类为第C 级。
再对不同时期江水中各类水的百分含量随时间（单位：年）变化规律进行曲线拟合，以此对未来比率进行预测，再算出每年需处理污水量。
五、 模型建立及求解为了方便模型的建立故对17个监测站、四种影响因素及六种水质类别分别编号得表1，具体见附录1。
根据附件4的说明，将每年12个月划分为三个时期：枯水期（1月～4月），丰水期（5月～10月），平水期为（11月～12月）。
通过对附件3数据的观察，显然PH 值没有作用，在此不予考虑。
问题1为了对长江流量进行综合评价，这里采用算术平均值表示了一组数据的基本特性，所以在此采用算术平均值代表各观测点测定的指标值。
计算长江各指标的均值为1728,11()()1728i j i j x k x k ===⨯∑∑得到()(1)(2)(3)(7.8386 2.97930.6230)x x x =根据国标得江水综合评定为Ⅲ类。
显然，长江水质已经恶化，需要加强治理。
下面对各地区的具体状况作如下分析：指标在三个时期的平均值为,1()()mi j j i x k x k m==∑得到的结果见表1。
表1注：表中蓝线上下数据分别为干流、支流地区各观测站近两年内不同时期所测污染物含量的均值。
对上表数据进行整理，按不同时期各水质类别在类别总数中所占比例进行统计，得出下表：从上表数据观察可知：枯水期，由于降雨量少，雨水对江水中污染物的稀释作用小，污染物的排放会对本地区及下游城市造成严重影响。
大多数观测站水质为Ⅱ类和Ⅲ类，且湖北丹江口胡家岭观测站水质为Ⅰ类（最佳等级），均属可饮用水范围。
有三个地区水质超标，污染严重，分布在支流部分，如四川乐山岷江大桥观测站水质为Ⅳ类，四川泸州沱江二桥观测站水质为Ⅴ类，江西南昌滁槎观测站水质属于劣Ⅴ类。
干流各地区水质均为Ⅱ类，属于较好等级。
丰水期，降雨量大，雨水对江水中污染物的稀释作用较大，可有效降低污染物的浓度，使江水保持在较好的状态。
大多数观测站所测得的水质为Ⅱ类，个别观测站测得的水质为Ⅲ类，湖北丹江口胡家岭观测站水质为Ⅰ类（最佳等级）。
仅江西南昌滁槎观测站一个地区水质属于劣Ⅴ类，水质超标，污染严重。
干流各地区水质均为Ⅱ类，属于较好等级。
平水期，大多数观测站水质为Ⅱ类和Ⅲ类，属可饮用水范围。
支流部分城市水质污染严重，如湖南长沙新港观测站水质为Ⅳ类，江西南昌滁槎观测站水质属于劣Ⅴ类，江西九江蛤蟆石观测站水质为Ⅳ类。
干流各地区水质均为Ⅱ类，属于较好等级。
通过对各时期长江水质情况的分析知：干流各地区由于河道较宽，水流量较大，对污染物的稀释能力较强，可以使干流各地区的水质在各时期均保持在较好等级。
支流地区，由于河道较窄，水流量小，对污染物影响较小，各地区受其上游城市影响较大。
如江西九江蛤蟆石观测站在平水期水质为Ⅳ类，其它时期均为Ⅱ类，其上游城市江西南昌滁槎观测站在各时期水质均为劣Ⅴ类，故可认为九江蛤蟆石地区水质污染是受其上游地区南昌滁槎的严重影响，与本地关系不大，江西南昌滁槎必须大力治理。
湖北丹江口胡家岭观测站水质为Ⅰ类或Ⅱ类，可认为是由于其地理因素，上游小河支流很多，对污物可有效地降解，加之本地区治理较好的结果。
问题2首先忽略支流排污量对干流排污量的影响，对长江干流近一年多主要污染物高锰酸盐指数和氨氮指标进行分析。
一个观测站（地区）的水质污染可认为主要来自于本地区的排污和上游的污水。
即 本地区总的水质污染 = 本地区的排污 + 上游污水污染 由于江河自身对污染物都有一定的自然净化能力，即污染物在水环境中通过物理降解、化学降解和生物降解使得水中各污染物的浓度降低。
在本题中长江干流的自然净化能力可以认为是近似均匀的，取降解系数为0.2 (单位：1/天)。
则可知本地区所排污物质量 = 本地区水中所含污物总量 - 上游污水经降解后所含污物含量又 本地区所含污物的总量 = 水流量⨯污物浓度上游污水经降解后所含污物含量 = 水流量⨯经降解后污物浓度 江水的净化程度与时间（天）无关。
江水流经相邻两地区的时间n t （天）可由两地的河流长度与水流速求得。
两地区各自的水流速可从附件3中得出，可用其平均速度n v 来代替两地间的水流速。
12nn nn nn v v v l t v -+==对附件3中不同年份不同时期各观测站的水流量及水流速求其均值，并求出江水流经相邻站点所需时间，见附录1中附表四。
为了求解主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的主要污染源所在地，借助一维水质微分方程模型 p vK xρρ∂=-∂ [1]及其解0p k teρρ-=，其中x t v=，构造如下模型：n n n n n p g K K ρ=-0.21n n n t p e ρ--=nn nl t v =1,,7n =式中各字母的含义见符号说明。
利用matlab 软件对该模型编程（具体程序见附录3程序一）求得表3中的数据，由此可知不同时期长江干流第n 个地区的水流量n K 和江水从第1n -个地区流到第n 个地区所用的时间t ，由表1的前7组数据可知三个时期下长江干流第n 个地区的污染物高锰酸盐指数（CODMn ）和氨氮（NH3-N ）的浓度n ρ。
从而求得各时期长江干流各地区第n 个地区每天排放的污染物质量g n，具体数据见表3。
