基于系统动力学与贝叶斯网络的第二松花江流域水质模拟—诊断研究

发布时间：2017-12-18 04:30

  本文关键词：基于系统动力学与贝叶斯网络的第二松花江流域水质模拟—诊断研究

  更多相关文章： 输出系数法 系统动力学 水质模型 水质诊断 贝叶斯网络

【摘要】：随着社会与科学技术的发展,水资源的合理利用和开发保护对人类生存发展的意义越来越重要。为了研究解决水资源污染的基本原理和关键问题,需要构建一种适应性好、效率高的水质模型。水质模型的目的在于利用采集数据对现阶段污染情况进行评估,并在建立模型的基础上对未来水质变化趋势进行预测、评估。而为了提升水环境污染数据的应用水平,则需要一套综合评价和诊断水环境污染信息的系统。水质诊断的目的在于明确流域中主要污染风险源以及各变量之间的关系,其核心内涵在于解决水质管理问题中的不确定性。本文以第二松花江流域为例,探讨了系统动力学与贝叶斯网络在水环境质量模拟和诊断上的应用。本研究运用系统动力学模型和贝叶斯网络,围绕上游来水、沿河排污、饮马河支流汇入和哈达山水库蓄水等变量与松林断面之间的关系建立多河段水质模拟-诊断模型,以期达到以下研究目的:分析模拟松林断面水质变化趋势;确定松林断面水质变化对各变量的灵敏度响应并确定关键风险污染源;推断出各变量水质与松林断面水质的多种可能性关系,并以可能性最大原则做出决策确定对松林断面水质造成主要影响的风险源。在水质模拟部分,本文运用系统动力学建立水质模型,在模型中同时纳入了流域内所有的点源污染和经过输出系数法计算所得的非点源污染。实验结果表明,与流域的实际COD监测数据相比,系统动力学水质模型所得的模拟数据平均误差低于10%,模拟结果与实际情况比较相符。由此可证,系统动力学可以用于建立流域水质模型;经过灵敏度分析,确定上游来水,大成玉米,哈达山水库,饮马河等变量为第二松花江流域的关键风险污染源;经过贝叶斯网络的诊断,可以得出上游来水和哈达山水库是对松林断面水质造成主要影响的变量,结果显示,上游来水水质与松林断面水质存在显著的正相关关系,因此控制上游来水的水质能最为有效的降低松林断面水质超标的风险。本文的研究结果将为国家相关部门掌握第二松花江的水质状况,及时预测水污染事件提供重要的技术支持,其研究方法可以为解决流域污染治理和跨行政区水环境等问题提供重要的科学依据。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52

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本文编号：1302844