天津市海河水环境容量管理决策支持系统研究

摘要

随着社会经济的迅速发展和人口的急剧膨胀，使得城市河流水环境污染日趋严重，亟需采取水环境管理措施加以控制。水环境管理是一个涉及多学科、多因素的复杂科学，其水平直接影响人们的日常生活和经济的发展，因此建立水环境管理决策支持系统是一项非常有意义的工作。为了有效控制河流水环境污染，就必须掌握其水质特征和变化规律，并在此基础上计算水环境容量，确定水环境容量管理方案。本文以天津市辖区海河干流屈家店至二道闸段为研究对象，依据各断面环境监测历史数据，综合运用多学科理论与方法，成功实现了海河水质的预测、模拟和评价，计算不同水期的水环境容量，最终开发出一套完整的水环境容量管理决策支持系统，从而提高海河水环境管理与决策的水平，更好地保护和利用海河水资源，同时为其他地区的水环境决策支持系统的开发与应用提供有益的参考。 首先，对水质预测模型和水质评价方法进行了研究。在了解、分析一些常规水质模型的基础上，提出了神经网络、多元线性回归和时间序列的方法，并结合海河历史监测数据给出了预测结果；同时，针对水质管理的具体要求，探讨了灰色关联、模糊综合和自组织地图(Self-Organizing Map，SOM)等多种水质评价方法，并给出了海河水质评价的实例分析。 其次，在对海河水质进行定性分析的基础上，运用数学模型进行海河环境容量的定量模拟。本文结合天津市地表水环境自身特点、污染源状况和社会经济发展规划等要素，综合运用多学科理论与方法，提出了不同功能区，不同时期，不同水利条件下水环境容量的计算方法。 最后，以SQL Server 2000为基础开发了水环境容量管理决策支持系统，采用Delphi 7.0和Matlab进行编程设计。系统采用模块化设计，主要包括数据库模块、模型库模块和决策分析模块，通过各模块间的数据交换，最终实现数据的录入、编辑、查询和删除，为水环境容量管理提供数据支持，同时实现了海河水质预测、与评价功能，并在此基础上对水环境容量进行计算和管理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的提出

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容

第二章海河水环境质量预测模型的研究

2.1自回归预测模型

2.2多元回归预测模型

2.3 BP神经网络模型

2.4模型结果比较分析

第三章海河水环境质量评价方法的研究

3.1概述

3.2灰色关联分析法

3.3模糊综合评价法

3.4 SOM方法

3.5本章小结

第四章海河水环境容量计算与容量管理

4.1概述

4.2海河水环境容量计算

4.3海河水环境容量管理

4.4本章小结

第五章WECMDSS的设计和实现

5.1概述

5.2 WECMDSS的设计和开发

5.3 WECMDSS的实现

5.4本章小结

第六章结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢