水質(zhì)預(yù)測(cè)具體要求

在水質(zhì)預(yù)測(cè)中必須掌握：①水體污染物的初始含量或來(lái)量。這是水質(zhì)系統(tǒng)的輸入，它包括污染物的上游來(lái)量和旁側(cè)排污量。可通過(guò)實(shí)測(cè)或預(yù)估（經(jīng)濟(jì)與人口的發(fā)展）獲得這些量的數(shù)據(jù)。②水污染物進(jìn)入水體后的變化規(guī)律。排入水體的污染物與水體中的水量、水中物質(zhì)構(gòu)成統(tǒng)一體，在一系列物理、化學(xué)反應(yīng)和生物化學(xué)作用中變化。這是水質(zhì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)水質(zhì)系統(tǒng)的輸入資料和水污染物在水體中的變化規(guī)律，應(yīng)用水質(zhì)數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)水質(zhì)未來(lái)變化。這就是水質(zhì)系統(tǒng)的輸出。

水質(zhì)預(yù)測(cè)是指根據(jù)水質(zhì)實(shí)際資料，運(yùn)用水質(zhì)數(shù)學(xué)模型推斷水體或水體某一地點(diǎn)的水質(zhì)在未來(lái)的變化。在水質(zhì)預(yù)測(cè)中把水體的水質(zhì)看作一個(gè)系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中，水質(zhì)的變化與排放的污水、廢熱水、受納水體的水量有關(guān)。

水質(zhì)預(yù)測(cè)內(nèi)容有：①預(yù)測(cè)水體的污染狀況，包括枯水期的嚴(yán)重污染，工礦、船舶事故排污引起的突發(fā)性嚴(yán)重污染。②預(yù)測(cè)擬建廠(chǎng)礦建成后排污可能造成的污染狀況、水質(zhì)的分布情況。③估計(jì)水體沿岸現(xiàn)有廠(chǎng)礦和城鎮(zhèn)排污與水體污染的定量關(guān)系，估算水體的納污容量。④預(yù)測(cè)水污染防治措施實(shí)行后水體的水質(zhì)的可能改善狀況和水質(zhì)分布。

水質(zhì)預(yù)測(cè)方法分兩大類(lèi)。一類(lèi)是點(diǎn)源污染的預(yù)測(cè)方法，其實(shí)質(zhì)是水體中水質(zhì)運(yùn)動(dòng)演化規(guī)律的研究及其演算。包括：①建立相關(guān)統(tǒng)計(jì)模型，例如在河流水質(zhì)預(yù)測(cè)中，建立水質(zhì)與河流水文要素（如流量等）的關(guān)系；又如根據(jù)上、下游水質(zhì)間存在的關(guān)系（多元相關(guān)）和混合物質(zhì)的平衡原理，建立水質(zhì)預(yù)測(cè)模型。②求解確定性水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，是根據(jù)成因分析、演繹推理而得，反映了一定物理、化學(xué)和生物化學(xué)作用的性質(zhì)。模型求解后，主要用實(shí)測(cè)資料確定模型參數(shù)，進(jìn)行驗(yàn)證和誤差分析，然后用于實(shí)際預(yù)測(cè)。

另一類(lèi)是面源污染的水質(zhì)預(yù)測(cè)。這類(lèi)預(yù)測(cè)的實(shí)質(zhì)在于研究降雨、徑流沖刷所產(chǎn)生的污水及其成分。研究產(chǎn)流、產(chǎn)污、匯流、集污和污水進(jìn)入水體后水質(zhì)運(yùn)動(dòng)演化規(guī)律。這類(lèi)課題研究難度大，處在探討發(fā)展之中。

水質(zhì)預(yù)報(bào)與水質(zhì)預(yù)測(cè)密切相關(guān)，它是指預(yù)估未來(lái)某個(gè)實(shí)時(shí)如幾小時(shí)、幾天后的水質(zhì)變化。除了要事先建立水質(zhì)預(yù)報(bào)模式外，水質(zhì)預(yù)報(bào)還需要自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)測(cè)體系，以節(jié)省費(fèi)時(shí)的手工化驗(yàn)和分析，贏得預(yù)見(jiàn)期。由于受到這種自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系的限制，水質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目仍少，主要預(yù)報(bào)枯水期嚴(yán)重污染（如缺氧）和某些突發(fā)事故（如沉船或過(guò)失排污）引起的水質(zhì)污染。 2100433B

本項(xiàng)目將圍繞再生水人工環(huán)境儲(chǔ)存和利用的水質(zhì)變化及其環(huán)境效應(yīng)，以典型人工水體為研究對(duì)象，深入分析環(huán)境要素對(duì)水質(zhì)變化的影響規(guī)律，采用仿真方法并綜合考慮多參數(shù)及多目標(biāo)的關(guān)聯(lián)機(jī)制，在構(gòu)建分類(lèi)和關(guān)鍵指標(biāo)仿真數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，研究建立多參數(shù)水質(zhì)分類(lèi)仿真預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)模型；分析確定影響再生水人工儲(chǔ)存水質(zhì)的關(guān)鍵化學(xué)因子，建立評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)關(guān)鍵化學(xué)因子變化及環(huán)境影響的數(shù)學(xué)模型；與此同時(shí)，選擇藻類(lèi)作為代表性生物學(xué)指標(biāo)，研究藻類(lèi)變化的水質(zhì)及環(huán)境影響，建立不同情景下藻類(lèi)污染及環(huán)境要素影響的預(yù)測(cè)模型；綜合上述3類(lèi)模型，嘗試構(gòu)建以水質(zhì)管理為目標(biāo)的仿真系統(tǒng)，初步形成再生水人工儲(chǔ)存的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及模型管理系統(tǒng)，為再生水的水質(zhì)管理與綜合利用提供評(píng)價(jià)方法和科學(xué)依據(jù)。

再生水是重要的水資源，也是缺水地區(qū)天然和人工水體的重要補(bǔ)給水源。由于再生水中含有復(fù)雜的有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物，對(duì)受納水體水質(zhì)和水環(huán)境具有重要的生態(tài)影響，因而研究精確適應(yīng)的水質(zhì)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)理論和方法具有重要意義。為此，本項(xiàng)目以典型再生水補(bǔ)給水體為研究對(duì)象，發(fā)展了再生水補(bǔ)給水體的水質(zhì)變化評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)新方法。在再生水質(zhì)影響的評(píng)價(jià)方面，建立了基于模糊粗糙集和屬性識(shí)別模型的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法、基于模糊貼近度的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法、基于改進(jìn)物元分析和對(duì)應(yīng)分析的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法、基于范數(shù)灰關(guān)聯(lián)度賦權(quán)的模糊綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)方法等。在再生水水質(zhì)影響預(yù)測(cè)方面，發(fā)展了基于非線(xiàn)性灰色伯努利模型的水質(zhì)預(yù)測(cè)方法、基于小波變換的ARIMA模型的水質(zhì)預(yù)測(cè)方法、基于小波變換的混沌水質(zhì)預(yù)測(cè)模型、基于灰色關(guān)聯(lián)分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)預(yù)測(cè)方法等。開(kāi)展WASP模型敏感性分析及再生水補(bǔ)給水體的水環(huán)境容量的模擬研究，通過(guò)WASP模型敏感性分析，發(fā)現(xiàn)浮游植物氮碳比和碳生化需氧量降解速率對(duì)某些水體WASP模型誤差影響最大；對(duì)再生水補(bǔ)給水體的水環(huán)境容量隨機(jī)模擬及實(shí)例研究結(jié)果表明，通過(guò)隨機(jī)模擬方法可以得到水環(huán)境容量計(jì)算模型參數(shù)的大量模擬序列。利用上述方法對(duì)多環(huán)芳烴等有毒污染物、氮和磷等常規(guī)污染的水質(zhì)影響進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，證明其對(duì)再生水補(bǔ)給水體的水質(zhì)管理具有應(yīng)用意義。 2100433B

宏觀(guān)預(yù)測(cè)和微觀(guān)預(yù)測(cè)常常是相對(duì)而言的，在內(nèi)容上和方法上是有截然區(qū)別的。例如在我國(guó)進(jìn)行全國(guó)性的規(guī)劃，以一個(gè)國(guó)家作為一個(gè)分析系統(tǒng)，則全國(guó)的情況、全球國(guó)家間的對(duì)比等就是宏觀(guān)預(yù)測(cè)，而下面每個(gè)省的規(guī)劃指標(biāo)就可以視為微觀(guān)的預(yù)測(cè)；如果進(jìn)行的是省的規(guī)劃，以一個(gè)省作為一個(gè)分析系統(tǒng)，則全省情況、全國(guó)省與省對(duì)比等就是宏觀(guān)預(yù)測(cè)，而下屬的市、縣就是微觀(guān)。宏觀(guān)預(yù)測(cè)所涉及的內(nèi)容包括國(guó)家宏觀(guān)政策的影響、行業(yè)政策的影響，也包括分析系統(tǒng)內(nèi)每一種通信業(yè)務(wù)的總的普及率/滲透率預(yù)測(cè)、各種業(yè)務(wù)占比（如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上升）及發(fā)展趨勢(shì)等。

微觀(guān)預(yù)測(cè)所涉及的內(nèi)容是分析系統(tǒng)中每個(gè)元素的分析預(yù)測(cè)，例如完成地市以上單位的規(guī)劃時(shí)，包括用戶(hù)密度圖預(yù)測(cè)、小區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)分區(qū)預(yù)測(cè)、分類(lèi)用戶(hù)預(yù)測(cè)、不同經(jīng)濟(jì)地位和層次用戶(hù)的預(yù)測(cè)、設(shè)備總?cè)萘款A(yù)測(cè)、業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)及子系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)流量、流向預(yù)測(cè)等。