水库型饮用水水源地水质综合评价RDPSO-RF模型及应用

提出一种基于随机漂移粒子群(RDPSO)算法优化的随机森林(RF)水质综合评价方法,利用RDPSO算法优化RF决策树数量和分裂属性个数2个关键参数,构建RDPSO-RF评价模型,并与基于RDPSO算法优化的回归支持向量机(SVR)评价模型作对比,以红河州17个水库型饮用水水源地水质综合评价为例进行实例研究。通过评价因子各分级阈值构建样本对RDPSO-RF、RDPSO-SVR模型进行训练及测试,利用测试好的模型对实例水质进行综合评价。结果表明:RDPSO-RF模型对训练、测试样本模拟的平均相对误差绝对值分别为0.33%、0.90%,拟合-测试精度远优于RDPSO-SVR模型的1.12%、3.07%,具有较好的评价精度和泛化能力。RDPSO-RF、RDPSO-SVR模型对实例17个水源地水质评价结果基本相同,但有3个水源地水质评价结果存在差异。提出的RDPSO-RF模型及方法可为相关水质评价研究提供参考。     

基于随机森林和模糊综合评价的地表水水质评价

基于M河自上游到下游4处水质监测点10年间(2011-2020年)的每月水质监测数据,采用模糊综合评价和随机森林的方法,对M河水质进行系统性综合评价.结果表明采集的水样超过50％低于Ⅲ类水水质标准,下游污染明显高于上游;基于随机森林的水质评价模型,以各水质指标作为模型特征参数,对水质评价分类的准确率为99％,揭示各水质...     

基于投影寻踪法的邯郸市饮用水水源地水质分析与评价

为了解掌握邯郸市城区饮用水水体质量,对区域内12处水源地水质进行调查和测定分析,并运用投影寻踪法进行综合评价。结果表明,城区水源地水质除溶解氧、总磷等指标达到准III类,其他指标如大肠杆菌个数、高锰酸钾指数、氨氮等均达到II类。综合评价表明,除4和10号水源地水体综合质量为III类,其他均为II类,但各水源地水质基本符合饮用水安全标准。     

差分进化算法-投影寻踪模型在水质综合评价中的应用

针对投影寻踪(PP)模型在实际应用中最佳投影方向a难以确定的不足,利用差分进化算法(DE)搜寻PP模型最佳投影方向,提出DE-PP水质综合评价模型,以云南省滇池流域4个监测断面2003—2013年水质评价为例进行实例研究,选取对水体影响较大的氨氮等5项水质评价因子,利用各指标标准阈值z构造水质综合评价分级标准。结果表明:DE-PP模型评价结果客观、合理,能够有效应用于水质综合评价。     

支持向量机在饮用水水源地水质评价中的应用

采用回归支持向量机(SVR)和分类支持向量机(SVM)对饮用水水源地水质进行评价。针对支持向量机学习参数难以确定的不足,利用粒子群优化(PSO)算法寻优支持向量机学习参数,提出PSO-SVR及PSO-SVM评价模型,以文山州2014年13个饮用水水源地水质评价为例进行实例研究。结果表明:利用PSO算法寻优支持向量机学习参数可有效提高模型的评价精度和泛化能力。PSO-SVR及PSO-SVM模型对实例水质评价结果相同,各具特点和优势,均可用于相关水质综合评价。     

基于SSO-PP模型的滇池流域水质综合评价

针对投影寻踪(PP)模型在实际应用中最佳投影方向a难以确定的不足,利用一种新型群体智能仿生算法——群居蜘蛛优化算法(SSO)搜寻PP模型最佳投影方向a,提出SSO-PP水质综合评价模型。以云南省滇池流域4个监测断面2003—2013年水质评价为例进行实例研究,选取对水体影响较大的氨氮等5项水质评价因子,利用各指标标准阈值z构造水质综合评价分级标准。结果表明①SSO-PP模型水质评价结果与单因子法评价结果基本相同,但对于断面1^#,2^#,4^#,部分年度水质的评价结果要优于单因子法评价结果1～2级。通过Kendall统计量检验,断面3^#—4^#水质改善趋势相对明显。②SSO-PP模型评价结果客观、合理,能够有效应用于水质综合评价。     

基于集成学习的地质灾害危险性评价

以府谷县为研究区,提取地形地貌类、地质类、水文类、人类工程活动等15种评价因子作为地质灾害的影响因素,分别采用Bagging、Boosting及随机森林(RF) 3种集成学习算法对研究区地质灾害危险性进行评价。评价结果表明,Bagging、Boosting以及RF 3种模型的预测正确率分别为76.36%、74.54%和77.28%,预测精度均较高。采用ROC曲线对各模型的性能进行对比与检验表明,Bagging、Boosting及RF模型的AUC值分别为0.792、0.799、0.815,RF模型的性能表现更为优越。该结论为研究区地质灾害危险性评价模型的确定以及后期区内地质灾害防治工程设计提供参考。     

山东省昌邑水源地地下水水质演化趋势分析

针对地下水环境系统的复杂性,以山东省昌邑水源地为例,将因子分析、层次分析、最小二乘优化、GFScom模糊综合评判理论引入水质评价领域,建立昌邑水源地地下水水质评价模型。通过因子分析,从9个水质评价基础指标中筛选出4个作为水质评价的重要指标;在此基础之上,采用AHP层次分析主观赋权及因子分析客观赋权的综合评价方法,确定4项主控因素对研究区水质评价的量化影响程度,并通过最小二乘法对二者的确定结果进行优化。基于GFScom模糊综合评判理论确定昌邑水源地地下水水质所属类别,得到该流域地下水水质评价模型。实证结果表明:截至2018年,昌邑水源地地下水水质总体处于污染状态,证明了最小二乘优化的GFScom模糊综合评判模型的可行性,判别率较高。     

综合水质标识指数法及单因子水质标识指数法在2013年官厅水库水质评价中的应用

综合水质标识指数评价法和单因子水质标识指数评价法是目前运用比较多的水质评价方法,尤其两种方法结合起来能完整地表达水体的综合水质信息,计算过程简单,既可进行定性评价,也可进行定量评价。本文应用综合水质标识指数法和单因子水质标识指数法选取代表性监测项目对北京市的重要水源地——官厅水库2013年的水质监测数据进行分析,评估官厅水库水体现状,为改善水质及生态环境提供科学依据,也为在北京市地表水源地水质评价中运用此类方法提供借鉴。     

LVQ神经网络在地下水水质评价中的应用

以乌拉特后旗地下水源地为评价区,采用学习矢量量化(LVQ)神经网络对地下水源地水质进行了评价,并与传统BP网络水质评价方法的评价结果进行了比较。结果表明:乌拉特后旗巴音宝力格镇和东升庙镇水质达到Ⅳ类水标准,其余3个镇均达到Ⅴ类水标准;与传统BP网络评价方法相比,LVQ网络简单实用,收敛时间较短,评级方法更接近实际,是一种值得推广的水质评价方法。     

山东淄博大武水源地地下水水化学特征及水质评价

为了解大武水源地地下水水化学特征及水质现状,选取2017年12月采集的57件水样,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型和离子比法,分析了大武水源地的主要离子特征及其成因,并运用综合评价法对水源地水质进行评价。结果表明:大武水源地地下水主要阳离子为Ca²⁺和Na⁺,约占阳离子总量的82.8%;主要阴离子为HCO₃^-、SO₄^2-、Cl^-,约占阴离子总量的91.9%;水化学类型以HCO₃·SO₄-Ca·Mg(Ca)型、HCO₃·SO₄·Cl-Ca·Mg(Ca)型、HCO₃·Cl-Ca·Mg(Ca)型为主;水化学组分主要受碳酸盐岩风化溶解控制;地下水水质都在Ⅲ类水以上,Ⅲ类水占据总水样的47.4%,Ⅳ类和Ⅴ类水占据了52.6%。研究成果对了解大武水源地水环境现状具有重要意义。     

林芝市饮用水水源地健康风险评价

为掌握林芝市饮用水源地水质安全现状,对其境内7个县级以上饮用水源地水样进行检测和分析,通过综合水质标识指数法评价了各水源地水质现状,运用健康风险评价模型评价了各水源水的健康风险。结果表明:林芝市水源地水质总体良好,能满足地表水源地保护区水质功能区II类标准(镉除外),各水源地水体中重金属和氮盐指标经饮水途径对人体造成健康危害的总风险8. 88×10-5～1. 12×10-4a-1之间,均超过了国际放射防护委员会推荐值5. 0×10-5a-1,主要风险因子为致癌物Cd。各水源地致癌物质风险值远高于非致癌物质,该地区人们所面临的致癌风险以镉为主,这需引起水源地管理部门的重视,其余非致癌物风险低于最大可接受限制,对人体健康几乎不构成危害,适合作为饮水水源.。     

国内外水源地水质评价标准与评价方法的比较

介绍并分析了国内外主要的水源地水质评价标准、评价方法,详细对比《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中指标与限值,指出我国水源地水质评价标准中存在的缺陷与不足.认为我国相关评价标准体系应当借鉴欧美等国的相关标准来进行补充完善,增强其系统性和针对性.建议采用综合水质指数评价方法评价我国水源地水质状况,综合考虑水体理化性质、微生物和毒性指标,实现评价结果由单因子评价水质参数是否合格向水源地水质状况等级划分转变,使我国水源地水质评价由单因子评价向综合评价方向发展.     

GIS与PCA-RSR模型在地下水水质评价中的应用

地下水水质受多个指标影响,各指标之间往往存在信息的重叠和相互关联,是极其复杂的综合系统。现有水质评价方法大多数在评价过程中对各指标之间的信息重叠等考虑不足或未考虑,使得水质评价结果出现偏差。针对上述问题,以典型矿区显德汪大青灰岩含水层为研究对象,选取了亚硝酸盐、硝酸盐、总硬度等9个水质评价指标,基于主成分分析法(PCA)提取了3个主元,应用秩和比法(RSR)求得各主元权重系数,并结合GIS技术建立了地下水水质评价模型,对该含水层水质进行了分析评价。论证了PCA-RSR模型在地下水水质评价中的可行性和优越性。研究表明:该区域水质以Ⅲ类水、Ⅳ类水及Ⅴ类水为主,主要污染指标为总硬度、硫酸盐、氨氮、亚硝酸盐等。研究成果可为研究区地下水水质修复提供重要的参考依据。     

东辽河重点断面水质评价方法研究

本文分别采用了单因子水质标识指数法、综合水质标识指数法、基于超标倍数法和改进熵权法的模糊综合评价,分别对东辽河7个重点断面开展水质评价.通过遴选,确定总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)是东辽河水质的主要影响因子,处于Ⅳ类、Ⅴ类及劣Ⅴ类较多;综合这3种方法比较,单因子评价法表现为过保护,改进的模糊综合评价更适用于低污染河道的水质评价,而水质标识指数法更适用劣Ⅴ类和黑臭水体的水质评价.     

模糊综合评价法在地表水源地水质评价中的应用——以北京市官厅水库水质评价为例

为评价北京市的重要地表水源地——官厅水库的水质,在水库上游、库区及水库坝下设置监测断面,于2013年每月取一次水样进行化验检测,获取水质资料。通过对污染因子的分析,最后选取高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、氟化物、总磷、总氮等6个监测项目作为评价因子,构建模糊综合评价模型,对官厅水库水质情况进行综合评价分析。结果表明,官厅水库入库前的水体水质最差,为地表水劣Ⅴ类水平,库区水质为地表水Ⅲ~Ⅳ类,出库水质Ⅰ~Ⅲ类所占比例较大。评价结果不仅对改善官厅水库水质具有指导作用,而且对于运用此评价方法评价北京市的其他地表水源地具有一定的借鉴意义。     

白石水库水源富营养化评价及供水可靠性分析

本文在对白石水库水源富营养化进行评价的基础上,对水库供水可靠性进行了分析。从现状水质评价结果看,白石水库的水质满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类用水水质要求,可以作为集中式生活饮用水水源地和工业用水水源地。经过水量调节计算,可知白石水库供水水质是可靠的。     

日照沭水东调水源地水环境评价与保护

通过对日照市沭水东调工程4个调水水源地水体水环境质量现状和水体营养状态进行评价,结果表明,各调水水源地除个别水源地个别月份略超Ⅲ类水外,其它月份和年均值评价均优于或符合Ⅲ类水标准限值,水质优良;水体营养状态基本属中营养状态,水体基本无藻类大量繁殖影响。并根据水库流域存在的污染现状,提出了调水水源地保护的措施和建议。     

河流水环境质量评价分析

随着社会经济的快速发展,水环境出现了严重污染问题。运用模糊综合评价法从水体水质方面对桑干河水环境质量进行评价,建立适合于桑干河的模糊综合评价模型,根据污染物对水质的影响程度大小来确定权重,在评价中利用复合运算对桑干河4个监测断面的水质评价结果进行分析,得出东榆林水库属Ⅱ类水质和固定桥、堡子湾和艾庄均属Ⅴ类水质的结论。     

基于Critic-Cloud模型的东江干流水质评价

将云模型引入到水质评价研究中,选用CODMn、NH3-N和TP等9个指标构建云模型的特征数,利用Critic法推求各因子客观权重后采取最大确定度来判定水质的综合评价等级,对2004-2010年东江干流水质进行了综合评价,并选取东岸断面评价结果与由模糊综合评价法得出结果进行对比。结果表明：基于云模型的东江干流水质综合评价多为Ⅰ～Ⅱ级,这与实际水质相符,同模糊综合评价法评价结果吻合程度为96.6％,表明基于云模型的地表水体水质评价方法合理可行,且能更为直观的表述水质评价中的模糊性和随机性。