论文部分内容阅读
我国干旱地区，水资源短缺且污染严重，水资源危机已成为该地区自然挑战社会的一个主要问题。对水环境实施科学的管理对缓解这种矛盾有着积极的意义。然而，我国当前水环境管理尚处在相对较落后的阶段，迫切需要对水质管理系统的应用进行研究。汾河太原城区段在北方干旱地区的污染河段中具有典型性和代表性，该河段水质管理决策系统的研究在干早地区河流水环境管理决策理论研究与应用上具有现实的意义。
论文以汾河太原南段——南内环桥至小店桥河段作为研究对象，通过对决策支持系统的理论、发展及在水环境管理中的应用现状及前景的阐述，在对汾河太原城区段自然系统和管理决策系统分析的基础上，对汾河太原城区段水质管理决策系统进行了研究。
课题的主要研究内容与成果：
1、在收集该河段入河支流及排污口详细资料的基础上，筛选确定了河段污染控制因子，并设置了研究河段的控制断面，将研究河段概化为五个控制断面。
2、应用系统工程的思想，根据软件工程的理论，结合河流水质管理系统的一般需求和汾河太原城区段的实际情况，对汾河太原城区段水质管理决策系统的需求进行了分析研究，并在此基础上确定了系统的功能模块。
3、探讨模糊综合评价的理论与一般方法在河流水质评价中应用，以此开发了水质评价程序包，提供了常用的指数评价法和模糊综合评价法。在汾河太原城区段概化段而水质监测的基础上，根据不同的评价目的，分别应用单项污染指数法和模糊综合评价法对汾河太原城区南段丰水期和枯水期两个时段进行了水质评价。
4、根据汾河太原城区段的实际情况，建立了汾河太原城区段多河段BOD-DO耦合矩阵模型，并以实际监测数据对模型进行验证，验证结果表明所建模型与实际吻合较好。对基于遗传算法的水质模型参数估计进行了研究，该方法无需将待定参数的河段进一步细化，减少了实际工作量，对于较短、且不易取样的河段具有现实意义。
5、在水质模拟的基础上，建立了河流水污染控制系统非线性规划模型，并开发了基于遗传算法的模型求解程序包，应用该程序包求解已建立的汾河太原城区段水污染控制系统规划模型，结果与实际情况比较吻合。
6、系统开发基于组件的编程思想，采用面向对象的方法，将系统各功能模块以类为单元封装在特定的软件包内，并将各个功能模块集成为一功能完整的系统。系统实现了程序与数据的分离、功能与界面的分离，降低了系统模块的耦合性，为系统功能的维护提供了方便。
汾河太原城区段水质管理决策系统的研究对干旱地区市区性河流的管理研究具有一定的借鉴作用。