第五章 水质数学模型
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水质污染处理数学模型水质污染处理数学模型摘要随着市场经济和现代工业的飞速发展,人类面临了直接危害人类生存的新问题――环境污染。
为了治理污染,提出治理污染的新方案,必须建立合理的数学模型来解决现实问题。
这是1个关于湖泊、河流水质污染处理的`数学模型,通过模型的建立与问题解决,能够较准确地分析并解决实际生活中的水质污染问题。
如何合理地解决湖泊、河流污染问题是1个非常切合实际的问题,本问题是目前1个热门的研究课题。
把此模型看成是1个单流入、单流出的系统,流入、流出的水流速度相同。
利用质量守恒定律可列出关于浓度变化的微分方程,通过求解此微分方程可得到模型所要求的某1时刻污染物的浓度。
本模型较好地解决了湖水污染处理问题,具有1定的经济效用和价值,能比较恰当地解决实际问题。
通过对问题的分析,得出湖水污染浓度的变化的结果。
在模型建设中采用了比较理想的求解方法,在实际中还是比较有指导意义的。
关键词微分方程;质量守恒定律;污染浓度AbstractAlong with the market economy and the present industry rapid development, the new question of the humanity facing - environmental pollution has directly harmed the human survival. In order to control the pollution and propose a new plan, we have to establish the reasonable model to solve the realistic problem.This is a mathematical model about processing water pollution of the lake and the rivers. Through the establishment of the mathematical model and the solution of the question, we can accurately analyze and solve the question of water pollution in practical life. This question is an extremely realistic question, how to reasonably solve the question of contamination about the lake and the rivers is a lively researched topic today. We regard as this model as the system with a sole entrance and a sole exportation. And the velocity of the inflow and the outflow are same. Using the law of conservation about the changing density we can list a differential equation, through solving this differential equation we can obtain a certain time pollutant density which the model requests . This model has solved the problem well, and it has certain economic utility and value. The model can quite appropriately solve the actual problem.Through the analysis of the question, we can obtain the result of changing concentration of the contaminant. We have used the quite ideal solution method in the construction of model, and the model has a certain guiding sense in practice.Key words Differential equation; Law of conservation of mass; Concentration of contaminant。
水污染防治问题的数学模型研究章节一:引言1.1 研究背景1.2 研究目的1.3 文献综述1.4 研究意义章节二:水污染防治的数学模型2.1 水污染的来源和分类2.2 水污染防治的思路和方法2.3 建立数学模型的基本思路和方法章节三:基于质量平衡方程的水污染预测模型3.1 质量平衡方程的基本原理3.2 建立水污染预测模型的步骤及思路3.3 模型的求解方法和求解过程章节四:基于质量动力学方程的水污染治理模型4.1 质量动力学方程的基本原理4.2 建立水污染治理模型的步骤及思路4.3 模型的求解方法和求解过程章节五:模型应用5.1 模型验证及精度分析5.2 应用范围和局限性5.3 实际应用案例分析及成效章节六:结论与展望6.1 研究成果归纳6.2 研究不足与展望6.3 研究的实际应用前景第一章:引言随着工业化和城市化进程的加速,水污染成为全球性的环境问题。
水污染不仅损害水体生态环境,还会直接威胁人类的健康和生命安全。
为了保护水资源,维护生态平衡,保障人民健康,水污染防治已成为各国政府和科学家共同关注的重要议题。
水污染防治问题需要多学科的参与,其中数学在该领域的应用越来越广泛。
基于数学模型,可以实现对水污染渗透、污染物迁移扩散、控制措施效果等一系列问题的实现,反映更真实的水污染现象及其防治策略。
因此,建立水污染防治的数学模型具有深远的意义和实际意义。
本论文通过对水体污染防治问题的数学模型进行研究,旨在提高数学模型的精度和应用范围,为实现水污染宏防治提供技术支持。
1.1 研究背景水源污染损害水资源的质量,加剧了水环境危机。
当前经济社会发展和人口增长放大了水污染问题的性质和规模,不仅采水用水受到威胁,还给生态环境带来灾难性的后果。
此外,在当前环保法规逐步健全与完善的背景下,研究建立数学模型对于指导污染防治、制定环境政策和措施、协调环境经济与社会发展等方面具有重要意义。
1.2 研究目的本论文旨在通过建立水污染防治的数学模型,实现如下目的:1. 研究水污染防治的基本策略和思路,为建立数学模型提供理论基础。
水质指标评价问题的数学模型摘要生活用水一直是关系到民生的根本问题,是国家和政府一直在重点保护和治理的项目之一。
近年来,随着工业化、信息化步伐的加快,水质污染问题越来越突出。
本文通过对商丘某县四口水井水质标准建模分析,希望为该村,为其他有类似问题的地方,提供水质量评价标准和预防污染的借鉴方法。
针对问题一,通过主成分分析和R型聚类分析两种方法,在减少指标的同时保留尽量多的原始信息。
对主成分分析法,通过计算机模拟、软件求解,得出四口井的得分,据此得出结果;对聚类分析法,通过聚类减少指标量,然后根据密切值法得出四口井的排名。
主成分分析模型的结果南井第一,北井第二,东井第三,西井第四;R型聚类分析模型结果为东井第一,南井第二,西井第三,北井最后。
针对问题二,首先提取水质检测数据和水质分级标准表中都有的指标,然后剔除水质分级标准中各水质类型均相同的指标,确定八个指标为本问题的原始指标。
将水质分级标准表中的I类、II类、III类三类数据当作水井样本,和原来四口水井一起,组成一个样本容量为七、指标个数为八的新样本组合,利用问题一的主成分分析模型,通过软件求解,得出七个井的得分,对这七口井进行排名,然后根据排名确定水质分级。
针对问题三,结合问题一二的计算结果,从描述四口水井的概况开始,有针对性的分析污染原因,以及污染影响和对应的整治措施,为村民们提供较好的处理污染的方法,根据一些健康的饮水常识,为村民今后的饮水健康提出几点有意义的建议。
关键词:聚类分析法;主成分分析法;密切值法;水污染检测;指标;无量纲化;1问题的重述河南省商丘地区某村内有各相距500米以上的四口水井,分别位于村东、村西、村南和村北,由于农业和生活排放废物使地下浅表水遇到污染,水质监测资料如表1所示.表1:水质监测数据2009 年10月15日商丘某村井水水质监测数据报告编号:商水监/ SM089-2009 监测日期:2009.10.152009 年10月15日商丘某村井水水质监测数据/ SM089-2009 监测日期:2009.10.15报告编号:商水监(1)请用2种以上的数学方法对该村的四个井水的水质进行排序,并比较是否由于方法的不同导致存在着异,以及差异产生的原因。