隨機(jī)微分方程是解決復(fù)雜非線性和不確定性問(wèn)題的有效工具,其在水污染控制規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外尚處于起步階段。在較全面分析評(píng)述了河流水質(zhì)模型的研究現(xiàn)狀、傳質(zhì)原理、隨機(jī)過(guò)程與擴(kuò)散理論的基礎(chǔ)上,本文提出并建立了基于傳質(zhì)原理的二維隨機(jī)水質(zhì)模型,主要用于河流污染帶的模擬預(yù)測(cè)以及突發(fā)性水污染事故的實(shí)時(shí)預(yù)警,對(duì)水質(zhì)模型的建模方法、建模原理以及河流排污口近區(qū)污染物初始濃度的模擬計(jì)算等進(jìn)行了一些探索性的工作,為水質(zhì)模擬提供了新途徑,同時(shí)提高了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水質(zhì)預(yù)警模型的精度。論文假設(shè)河流中污染物濃度ct按幾何Brown運(yùn)動(dòng)變化,由此引入一個(gè)非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程,其中污染物初始濃度c0和污染物綜合衰減系數(shù)α視為兩個(gè)待定常數(shù)。在詳細(xì)分析了河流中污染物的擴(kuò)散過(guò)程、假設(shè)污染物在沒(méi)有達(dá)到全水深混合之前只是在部分水深達(dá)到均勻混合之后,提出了c0的理論計(jì)算公式,其中部分均勻混合水深h p是關(guān)鍵參數(shù)。另外,為充分利用河流中實(shí)測(cè)污染物濃度數(shù)據(jù)序列,基于對(duì)灰數(shù)據(jù)處理及其建模思路的分析,通過(guò)積分構(gòu)造一次生成序列,建立了非等間距序列一階模型,給出了ct的時(shí)間響應(yīng)函數(shù)表達(dá)式。實(shí)際算例表明,該模型對(duì)河流中實(shí)測(cè)污染物濃度的模擬誤差一般小于15... 

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【部分圖文】：

重慶黃沙溪河道水文水質(zhì)同步觀測(cè)斷面布置示意圖

面上實(shí)測(cè)垂線不少于 5 條，主要集中在左岸，由岸邊向河中逐漸拉開(kāi)，每條上布置 3 個(gè)測(cè)點(diǎn)，垂向平均濃度由 3 點(diǎn)水樣混合后測(cè)定。詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 3.5。 NH4+-N 作為污染物濃度的指標(biāo)，主要是因?yàn)?NH4+-N 污染帶的實(shí)測(cè)濃度數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定可靠。根據(jù)各斷面實(shí)測(cè)流速的橫向、垂向分布圖（圖 3.2），可以得到黃沙溪排污近非主流區(qū)（距左岸 40～140 m 流速較平穩(wěn)范圍）斷面 H2~H6 平均流速及方差表 3.6。從計(jì)算結(jié)果可知，平水期和枯水期黃沙溪岸邊排污局部平均流速分別6 m/s 和 1.06 m/s，兩個(gè)值差別不大，與水文水質(zhì)同步實(shí)測(cè)的結(jié)論相符。表 3.5 重慶黃沙溪排污口實(shí)測(cè)基本數(shù)據(jù)[2]Table 3.5 On-the-spot data near the pollution discharge orifice at Huangshaxi in Chongqing排放濃度（mg/L） 背景濃度（mg/L）期 實(shí)測(cè)日期水位（m）流量（m3/s）污水量（m3/s） CODCrNH4+-N CODCrNH4+-期 1997.10.31 165.01 6620 0.124 205.67 386.7 9.85 0.316期 1997.12.15 162.84 3460 0.101 264 28.6 9.68 0.326

表 3.11 1997 年重慶黃沙溪污染帶 NH4+-N 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析le 3.11 Analysis on concentration NH4+-N of Huangshaxi pollution mixing zone 間0c（mg/L）q（m3/s）0c′（mg/L）mc（mg/L）( )0 mq c c′ （g/s）u（m/s）0.30 2.25 0.117 386.7 0.31647.91.162.15 1.40 0.101 28.6 0.3262.91.06據(jù)黃沙溪污染帶觀測(cè)斷面河道地形及觀測(cè)水位圖（見(jiàn)圖 3.3），可H1 斷面和H2 斷面之間的黃沙溪排污口附近橫向100m范圍內(nèi)的岸約為 3.5 m ~ 4 m，枯水期約為 1.5 m ~ 2 m，兩者均取上限數(shù)據(jù)進(jìn)表 3.11 的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可得到污染帶初始混合區(qū)域B 與ph 各種，見(jiàn)表 3.12。

【參考文獻(xiàn)】：
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