南彭水庫(kù)飲用水源水質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)

劉 勇

（重慶市榮昌縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶 402460）

南彭水庫(kù)作為重慶市集中式飲用水源之一，其水環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響到供水區(qū)域人群的身體健康。下游敬老院斷面作為花溪河水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要監(jiān)控?cái)嗝?，其水質(zhì)的好壞直接反映花溪河受污染程度。因此，建立符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型來(lái)評(píng)價(jià)花溪河兩監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)，真實(shí)的反映水質(zhì)現(xiàn)狀顯得極為重要。為此，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［1］，為客觀真實(shí)的評(píng)價(jià)花溪河水質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。

1 模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的建立

1.1 建立評(píng)價(jià)對(duì)象因子集及評(píng)價(jià)集

定義監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為評(píng)價(jià)因子，建立評(píng)價(jià)對(duì)象因素集合其中u1，u2，…，un為參與評(píng)價(jià)的n個(gè)評(píng)價(jià)因子。

1.2 建立權(quán)重集A

對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因子ui賦予1個(gè)相應(yīng)的權(quán)重ai（i＝1，2…n）構(gòu)成權(quán)重向量A。

ci——評(píng)價(jià)因子ui的監(jiān)測(cè)值；

si——評(píng)價(jià)因子ui各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值的均值

對(duì)于監(jiān)測(cè)值越大，表明水質(zhì)越好的評(píng)價(jià)因子如DO，其權(quán)重值取倒數(shù)。

對(duì)評(píng)價(jià)因子權(quán)重集進(jìn)行歸一化處理，則得到權(quán)重系數(shù)矩陣A ＝ （A1，A2，…，Ai，…，An）

1.3 計(jì)算評(píng)價(jià)因子隸屬度，建立模糊關(guān)系矩陣R

根據(jù)地表水標(biāo)準(zhǔn)分類，建立隸屬函數(shù)通式：

式中，Si為各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值。

由因素集合U的各項(xiàng)因子對(duì)評(píng)價(jià)集合V的各級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度，可得模糊關(guān)系矩陣R：

式中：m代表評(píng)價(jià)因子；n代表水域類別。

1.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)是將權(quán)重集A和模糊評(píng)價(jià)矩陣R兩者復(fù)合，而得到的綜合評(píng)價(jià)矩陣B，最后對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣B進(jìn)行分析［2－5］。

2 應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3838－2002，構(gòu)建水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)集V＝｛Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ｝。由2011年2月、5月、8月花溪河南彭水庫(kù)、敬老院斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，結(jié)合主要污染指標(biāo)、水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選出6個(gè)參數(shù)作為評(píng)價(jià)因子，即評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集為 U＝｛DO，CODMn，CODCr，BOD5，NH3－N，TP｝，水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。由權(quán)重公式，計(jì)算出各污染因子歸一化權(quán)重值見(jiàn)表2，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)花溪河水質(zhì)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。

3 結(jié)論

模糊數(shù)學(xué)法綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)結(jié)果表明，2011年重慶市飲用水源南彭水庫(kù)水質(zhì)較好，總體水質(zhì)達(dá)II類，2月份水質(zhì)最好，為I類，影響水質(zhì)的主要因子為高錳酸鹽指數(shù)與溶解氧。敬老院監(jiān)測(cè)斷面評(píng)價(jià)結(jié)果均為V類，水質(zhì)較差，主要污染因子為氨氮和總磷。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相符，說(shuō)明模糊綜合評(píng)價(jià)方法具有對(duì)污染物濃度反應(yīng)靈敏的特點(diǎn)，能全面、客觀的反映出水體的整體水質(zhì)現(xiàn)狀，可用于地表水水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。

表1 2011年南彭水庫(kù)、敬老院斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果 mg／L

表2 各污染因子權(quán)重系數(shù)

表3 2011年花溪河水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

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