长距离输水系统水质预测及模拟技术研究与应用

摘要

水是一种特殊的资源，是实现可持续发展的重要物质基础。近年来随着我国经济的快速发展和人口的迅速增长，水资源的短缺问题和水环境的污染问题日趋严重，已成为我国社会和经济可持续发展中一个不能回避的难点。国家为改善水资源配置，充分合理利用水资源，将实施南水北调工程。南水北调中线工程是南水北调工程的重要组成部分，对缓解北京、天津及华北地区的水资源短缺，改善受水区的生态环境，促进华北地区经济和社会的持续稳定发展具有巨大的推动作用。
　　 本文将模糊数学理论引入到水质评价中，采用改进后的模糊综合评价方法对南水北调中线工程水源地及中线工程沿线部分调蓄水库的水质进行了评价，并找出各水库的主要污染因子；利用季节性肯达尔检验法对近几年来各水库的水质变化趋势进行了分析；在灰色理论的基础上，建立中线工程水源地的水质预测模型，并用实测数据对模型的准确性和合理性进行检验；在查阅相关文献和分析总结现有资料的基础上，建立输水总干渠和丹江口水库部分江段的水质模拟模型；基于MATLAB的基础上对中线工程沿线各水库的水质安全状况进行分析评价；根据南水北调中线工程沿线各水库的污染现状和污染特点以及可能影响输水干渠水质的潜在问题，提出相应的水质保护措施，确保南水北调中线工程的水质安全。
　　 本文在MATLAB的基础上，编制了地表水水质的模糊综合评价软件、基于季节性肯达尔检验法的水质变化趋势分析软件、地表水源地的水质安全状况评价软件，这些计算软件有助于我们快速、准确地掌握水源地及沿线水库的水质信息，为水源的治理和调度提供科学依据。