加速遗传算法在水质模型参数估计中的应用

该文采用BOD-DO耦合模型,将加速遗传算法应用到河段水质模型的多参数的同时估值中,得到模型参数的最优估值,并与梯度算法和模拟退火算法的优化结果进行对比,表明该方法速度快,精度高,全局优化性能好。     

蓄水城区河段水质数学模型建立的探讨

通过对蓄水的中小型城区河段水文、水力特征以及水体物理、化学、生态等特征的分析,结合这类河段的底泥多且污染较重,底泥耗氧比例较大的特点,对传统的D obb ins—C am p水质模型作了适当的修正;并通过对河段概化,以修正后的一维稳态D obb ins—C am p水质模型为基础,建立了计入了河段内全部排污口及汇入支流的BOD—DO耦合关系矩阵水质模型;把建立的BOD—DO耦合关系矩阵水质数学模型应用于广东某城市蓄水城区河段水体的BOD和DO的模拟中,得到了良好的模拟效果。     

改进遗传算法在高非线性水质模型参数估值中的应用研究

在标准遗传算法的基础上,提出了一种采用精英保留策略、小生境技术、适应函数调整,同时又能自适应地改变交叉和变异概率的改进遗传算法,使得算法在高维复杂水质模型多参数估值搜索时,不丢失最优解空间和后期有效分辨最优适应度。以测试函数Rastrigin为验证,得到了已知的最优结果;最后,以下水道高非线性水质模型的参数优化估值问题为实例进行验证,将优化后的水质参数代入模型中,模拟所得结果与给定的实测值吻合良好,实现了高维复杂水质模型多参数的同时估值优化功能。该算法对其他高非线性水质模型参数优化问题同样具有较好的适用性。     

QUAL2K模型在苏子河水质模拟中的应用

水质模型的应用,是水质评价及预测的重要手段。依据调查与监测数据,建立了苏子河的QUAL2K水质模型,对该河BOD、COD、NH3-N三种水质参数进行验证,结果表明:苏子河5个监测点的水质指标模拟的相比误差均在10%以内,计算值与实测值相关性较好,能够达到模型精度的要求;对苏子河水质参数模拟精度最高的是NH3-N,其次是BOD和COD;对苏子河中游模拟误差最大,而大伙房水库入库口模拟误差最小。     

中山市岐江河水量水质量模型研究

结合岐江河及相关水系的实际情况,建立了相应的水动力模型,并与反映耗氧有机物的BOD5-D0水质模型相耦合,形成了水动力和水质量模型。通过模型计算得出了河道所有河段水质、流量变化规律和水质浓度分布,并作了相关的分析,为岐江河综合治理工程可行性研究提供依据。     

河段厌氧初始BOD值与厌氧河段位置的递归算法

分析了一维稳态河流在高BOD点源污染下导致河段厌氧的动力学机制,分3种情况导出致河段厌氧的最小初始BOD值和厌氧河段所处位置的递归函数计算式。利用递归函数计算,减小了水质模拟、规划和管理中相关的计算难度,拓展了Streeter-Phelps方程模拟水质演变的BOD范围。     

反演-遗传算法在河流水质BOD-DO耦合模型参数识别中的应用

采用反演和遗传算法对河流水质耦合模型中的多个参数同时进行辨识,克服了以往估值方法存在的不足。算例表明,此法的计算精度相当高,且易计算机实现。     

基于BP神经网络的温榆河水质参数反演模型研究

为进一步提高内陆水体水质参数遥感反演的准确性,北京市温榆河被选为研究对象,研究选取ETM＋数据和准同步实测水质指标（浊度、BOD;）数据,建立了多个隐含层数目为1的BP神经网络模型,并选出分别针对浊度和BOD5的最佳神经网络模型,利用ETM＋影像的波段组合值反演了浊度和BOD,浓度值。最后将其反演结果与常规多元线性回归模型的反演结果进行精度比较。结果表明：温榆河的水质参数遥感反演为非线性问题,使用BP神经网络方法进行浊度与BOD,两种水质参数反演的结果优于线性回归方法的反演结果。     

平潭及闽江口水资源配置工程莒口水源地水动力与水质模型构建

该文阐述福建省平潭及闽江口水资源配置工程莒口水源地水动力与水质模型建模：先采用Mike21 Flow Model搭建水动力模型，再采用Mike21 Ecolab完成水质耦合模型。模型分别率定河底糙率、水位(潮位)-流量和水质等，通过反复试算河底糙率模拟结果确定河道糙率场，不同水期条件下水位(潮位)-流量关系曲线计算值与实测值验证结果良好，6类22个水质反应参数模拟值与实测值的平均误差在0.285%～11.437%,均方根误差在0.511%～14.695%,表明模型精度较好，可为莒口水源地水质研究提供技术支撑。     

实验室法测定东江惠州段干支流BOD水质模型参数的研究

对东江惠州市内主要干支流BOD水质模型参数的估算进行了室内模拟实验研究。采用一级反应动力学方程室内实验方法估计出河流中BOD的耗氧系数，并通过方差分析检验参数估计的可靠性。BOD水质模型参数的获取，为建立东江各干支流河流水质模型，提供了重要的基础数据。     

Water quality management of a stretch of river Yamuna: An interactive fuzzy multi-objective approach

This paper presents an Interactive Fuzzy Multi-Objective Linear Programming (IFMOLP) model for water quality management in a river basin. The IFMOLP model formulated will first evaluate dissolved oxygen (DO) concentrations or DO deficits at a point in different reaches depending on the overall Biochemical Oxygen Demand (BOD) concentration present in the respective drain. Subsequently, the model incorporates the aspirations and conflicting objectives of the decision maker (DM) by taking into consideration the aspects relevant for pollution control boards as well as dischargers responsible for generating wastewater. The uncertainty associated with specifying the water quality criteria (based on DO concentration or DO deficit) and treatment cost to remove pollution level is incorporated by interacting the decision maker. In this process DM is asked to specify the reference aspiration levels of achievement for the values of all membership functions generated with respect to each objective. This provides flexibility for the pollution control authorities and dischargers to specify their aspirations. IFMOLP model developed herein is then used in a case study for the evaluation of optimal BOD removal in different drains located across the river Yamuna at New Delhi, India. The presented model will simulate the allocation of waste load efficiencies with satisfactory results which will indicate usefulness of the model in managing more complex river basins along with better flexible policies of water management.     

组合法在河涌水质预测中的应用

利用组合预测技术,在SP模型与RBF模型的基础上,构建BOD、DO的组合模型,并应用于番禹市桥河涌水质预测中,结果表明,组合预测模型的预测误差最小,预测精度明显提高,即组合预测法在复杂水环境中BOD、DO的预测是更有效。     

Water classification in the Tanshui river basin in Taiwan

This paper is based on a study conducted to assess and classify the Tanshui river in Taiwan, taking into consideration several relevant parameters. The classification was performed using a new approach. First, the current general uses of the river were assessed; classification was then made by river area, and the priority uses of each. Second, existing water quality was assessed using an indexing approach, specifically the River Pollution Index (RPI). This takes into account all relevant pollutant variables, eg DO, BOD, coliform count, etc, to determine the level of water quality at different reaches of the river. Finally, a classification of the Tanshui river based on its existing water quality and specific best usage was made.     

南方季节性缺水河流生态环境需水量计算方法

本文针对我国南方季节性缺水河流,提出了一种以生化需氧量BOD和溶解氧DO为计算指标的BOD-DO水质数学模型法,由以下四步构成：（1）由Thomas水质数学模型推导得到BOD和DO沿流程演化的数学解析式;（2）建立综合点源和面源污染条件下的全流程水质-水量耦合关系模型;（3）划分河流断面并设定相应的生态环境功能,设计段首控制法和段末控制法;（4）建立水量平衡和水质约束的控制方程组,进而计算生态环境水量.最后,对汉江中下游干流这一典型的季节性缺水实例进行了研究,证明本文方法是可行的.     

三峡工程对库区水流水质影响预测

利用开发的三峡水库整体一维水流水质数学模型，对三峡水库建成前后的水流水质变化趋势进行预测分析。重点介绍三峡工程建成后，库区水流条件巨大变化对污染物输移转化特性和水质分布的影响。预测结果表明，三峡工程建成后，三斗坪水位175m条件下，回水区断面平均流速比建库前减小4倍左右，平均有机污染物自净降解速率和大气复氧速率比天然河道状况减小1倍。由于污染物在库区滞留时间成倍延长，有机污染物排入水库后的自净降解总量较天然河道状况增大，因而，建库后加水区内断面平均有机污染物浓度较天然河道状况明显下降，但是，断面平均溶解氧浓度与天然河道状况相比也明显降低，对于守恒类污染物，建库前后水质变化不大。因此，三峡工程对库区水质影响有利也有弊。     

辽宁太子河水污染问题的成因与对策

对辽宁太子河主要河段连续 10年 (1991～ 2 0 0 0年 )枯、丰水期河道水质变化情况进行对比分析 ,结果表明太子河流域水质呈下降趋势 ,主要超标污染物为CODMn,BOD5,NH3 N ,挥发酚等 ,导致流域水环境质量恶化的原因是流域内工业废水和生活污水的大量排放。指出要防治太子河水污染 ,必须进一步完善水资源管理体制 ,制定水资源保护规划并建立水资源核算和评价指标体系 ,建设城市污水处理系统 ,实施清洁生产 ,建立水资源实时监控优化配置系统。     

天津市于桥水库水质变化特点及影响因素分析

采用非参数Mann-Kendall检验和Sen方法对于桥水库1986-2005年的水质参数(pH值、DO,COD,BOD5和NH3-N)的变化趋势和趋势量进行了统计和分析.结果表明:近20年来于桥水库水质能够满足其水功能规划Ⅲ类水质标准要求,pH值、D0,BOD5和NH3-N质量浓度均达到Ⅱ类水质标准,COD质量浓度也...     

Prediction of dissolved oxygen content changes based on two-dimensional behavior features of fish school and T–S fuzzy neural network

Dissolved oxygen (DO) content is an important index of river water quality. Water quality sensors have been used in China for urban river water monitoring and DO content prediction. However, water quality sensors are expensive and difficult to maintain, and have a short operation period and difficult to maintain. This study developed a scientific and accurate method for prediction of DO content changes using fish school features. The behavioral features of the Carassius auratus fish school were described using two-dimensional fish school images. The degree of DO content decline was graded into five levels, and the corresponding numerical ranges of cluster characteristic parameters were determined by considering the opinions of ichthyologists. Finally, the variation of DO content was predicted using the characteristic parameters of the fish school and the multiple-input single-output Takagi–Sugeno fuzzy neural network. The prediction results were basically consistent with the actual variations of DO content. Therefore, it is feasible to use the behavioral features of the fish school to dynamically predict the level of DO content in water, and this method is especially suitable for prediction of sharp decline of DO content in a relatively short time.     

广州城市河流形态对河流自净能力的影响

构建了包括河道分维数、河道断面形态、河岸基质、河岸带宽度、河岸带植被盖度、河床底质状况、河床栖境复杂性共7项指标的城市河流形态评价体系,并以乌涌广州市开发区段为研究对象,通过定期水质监测研究河流形态对河流自净能力的影响。结果表明,该评价体系能够反映研究河段的形态差异;不同形态河段水体BOD5降解系数及多项水质指标沿程降解率均有显著性差异;河流形态评价得分较高的河段水体自净能力也较强;河流形态与NH3-N、SS、DO和浊度的降解存在相关性,是影响河流自净能力的重要因素。     

珠江干流(2008—2015年)水质变化趋势分析

以珠江干流为研究区域,选取源头及干流10个水质断面的2008-2015年7项参数监测数据,采用季节性kendall趋势检验法分析珠江干流的水质变化趋势,得出珠江干流各测站的pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)、氟化物(F-)共5项参数趋于改善,五日生化需氧量(BOD5)及氨氮(NH3-N)共2项参数浓度基本保持不变;流域水质变化综合指数WQTI表明珠江干流总体水质状况趋向改善;水质呈现上游恶化中下游好转、污染物呈现以省区为单位以省会为中心的西部低东部高的地域分布特点.