資源描述：
《常用水環(huán)境質(zhì)量評價方法分析（白云鵬 陳永健）》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、常用水環(huán)境質(zhì)量評價方法分析（白云鵬陳永?。 ∷h(huán)境質(zhì)量評價，就是通過一定的數(shù)理方法與手段，對某一水環(huán)境區(qū)域進行環(huán)境要素分析，對其作出定量描述通過水環(huán)境質(zhì)量評價，摸清區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量發(fā)展趨勢及其變化規(guī)律，為區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)的污染控制規(guī)劃及區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)工程方案的制定提供依據(jù)。
1．指數(shù)評價法
指數(shù)評價法可分為單因子污染指數(shù)法和水質(zhì)綜合污染指數(shù)法，單因子污染指數(shù)表示單項污染物對水質(zhì)污染影響的程度，水質(zhì)綜合污染指數(shù)表示多項污染物對水質(zhì)綜合污染的影響程度。
1．1單因子污染指數(shù)法
單因子污染指數(shù)法是將某種污染物實測濃度與該種污
2、染物的評價標準進行比較以確定水質(zhì)類別的方法。即將每個水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)與《國家地面水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)進行比較，確定水質(zhì)類別，最后選擇其中最差級別作為該區(qū)域的水質(zhì)狀況類別。
1．2水質(zhì)綜合污染指數(shù)法
水質(zhì)綜合污染指數(shù)法是指在求出各個單一因子污染指數(shù)的基礎(chǔ)上，再經(jīng)過數(shù)學運算得到一個水質(zhì)綜合污染指數(shù)，據(jù)此評價水質(zhì)，并對水質(zhì)進行分類的方法。對分指數(shù)的處理不同，決定了指數(shù)法的不同形式，有諸如簡單迭加型指數(shù)、算術(shù)平均型指數(shù)、加權(quán)平均型指數(shù)、羅斯水質(zhì)指數(shù)、內(nèi)梅羅指數(shù)、黃浦江污染指數(shù)、豪頓水質(zhì)指數(shù)等。
單因子污
3、染指數(shù)只能代表一種污染物對水質(zhì)污染的程度，不能反映水質(zhì)整體污染程度；綜合污染指數(shù)法是對整體水質(zhì)做出的定量描述，這樣的評價結(jié)果只能定性地說明污染程度是輕、嚴重還是非常嚴重，不能確定其功能類別為幾類。但是，只要項目、標準、監(jiān)測結(jié)果可靠，綜合評價在總體上是可以基本反映水體污染性質(zhì)與程度的，而且便于同一水體在時間上、空間上的基本污染狀況和變化的比較，所以現(xiàn)在進行水質(zhì)污染評價時常采用這種方法。
2．基于模糊理論的水環(huán)境評價法
由于水體環(huán)境本身存在大量的不確定因素，各個項目的級別劃分、標準確定都具有模糊性。因此，模糊數(shù)學在水質(zhì)綜
4、合評價中得到廣泛應(yīng)用。具有代表性的方法有：模糊綜合評判法、模糊概率法、模糊綜合指數(shù)法等，其中應(yīng)用較多的是模糊綜合評判法，這種方法根據(jù)各污染物的超標情況進行加權(quán)，但污染物毒性與濃度不成簡單的比例關(guān)系，因此，這種加權(quán)不一定符合實際情況。從理論上講，模糊評價法體現(xiàn)了水環(huán)境中客觀存在的模糊性和不確定性，符合客觀規(guī)律，具有一定的合理性。但從目前的研究情況來看，采用線性加權(quán)平均極型得到的評判集易出現(xiàn)失真、失效、跳躍等現(xiàn)象，存在水質(zhì)類別判斷不準或結(jié)果不可比的問題，可操作性較差。
3．基于灰色系統(tǒng)理論的水環(huán)境評價法
由于水環(huán)境質(zhì)量數(shù)
5、據(jù)都是在有限的時間和空間內(nèi)監(jiān)測得到的，信息是不完全的或不確切的，因此，可將水環(huán)境系統(tǒng)視為一個灰色系統(tǒng)，即部分信息已知、部分信息未知或不確知的系統(tǒng)，據(jù)此對水環(huán)境進行綜合評價。基于灰色系統(tǒng)理論的水質(zhì)評價法通過計算評價水質(zhì)中各因子的實測濃度與各級水質(zhì)標準的關(guān)聯(lián)度大小確定評價水質(zhì)的級別。根據(jù)同類水體與該類標準水體的關(guān)聯(lián)度大小還可以進行優(yōu)劣比較，水質(zhì)綜合評價的灰色系統(tǒng)方法有灰色聚類法、灰色貼近度分析法、灰色關(guān)聯(lián)評價法等。
灰色評價法體現(xiàn)了水環(huán)境系統(tǒng)的不確定性，在理論上是可行的，雖然分辨率低，但具有簡單、可比的優(yōu)點，而且由于影響
6、水環(huán)境的變化因素不斷增多、不斷變化，水環(huán)境的不確定性逐漸增加，所以灰色評價法在水環(huán)境質(zhì)量評價中應(yīng)用日益廣泛。
4．基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境評價法
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種由大量處理單元組成的非線性自適應(yīng)的動力學系統(tǒng)，具有學習、聯(lián)想、容錯和抗干擾功能．具有客觀性。應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行水環(huán)境評價，首先將水環(huán)境標準作為“學習樣本”，經(jīng)過自適應(yīng)、自組織的多次訓練后，網(wǎng)絡(luò)具有了對學習樣本的記憶聯(lián)想能力，然后將實測資料輸入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由已掌握知識信息的網(wǎng)絡(luò)對它們進行評價。這個過程類似人腦的思維過程，因此可模擬人腦解決某些有模糊性和不確定
7、性的問題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于水質(zhì)評價有可允許的大量供調(diào)節(jié)參數(shù)和全息聯(lián)想功能及自組織、自學習、自適應(yīng)和容錯的能力。缺點是對于協(xié)同性較差的樣本，評價結(jié)果易出現(xiàn)均化現(xiàn)象。
目前水質(zhì)評價中應(yīng)用較廣泛的是BP網(wǎng)絡(luò)，即反向傳播模型，它的基本原理是利用最陡坡降法的概念，把誤差函數(shù)最小化，將網(wǎng)絡(luò)輸出的誤差逐層向輸入層逆向傳播并分攤給各層單元，從而獲得各層單元的參考誤差，進而調(diào)整人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的連接權(quán)，直到網(wǎng)絡(luò)的誤差達到最小化。
5．基于統(tǒng)計理論的主成分分析法
水質(zhì)系統(tǒng)是由多維因子(各種污染物含量、指標變量)組成的復雜系統(tǒng)，因子
8、間具有不同程度的相關(guān)性，每一因子從某一方面反映了水質(zhì)質(zhì)量，但依據(jù)它們作綜合評價有一定難度，主成分分析法正是一種基于統(tǒng)計學理論，對高維變量系統(tǒng)進行最佳綜合與簡化的方法。如果將一個多維空間最有效地簡化為一維，就可以將這個復雜的數(shù)集綜合成指數(shù)。從環(huán)境質(zhì)量評價角度看，就是用分指數(shù)或綜合指數(shù)這樣較少甚至單個的指數(shù)，來最大限度地
