亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于主成分分析法的清河水庫水質(zhì)分析及評價

        2021-04-12 10:15:36
        黑龍江水利科技 2021年2期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)評價分析

        栗 佳

        (遼寧省清河水庫管理局有限責任公司,遼寧 鐵嶺 112003)

        0 引 言

        科學合理的對水環(huán)境進行綜合開發(fā)利用和管理,是解決水資源短缺的重要研究課題,而對水環(huán)境質(zhì)量進行客觀全面的評價,是水環(huán)境開發(fā)利用、管理和保護的重要的基礎(chǔ)[2]。目前常用的的水環(huán)境質(zhì)量評價方法包括單因子評價法、綜合污染指數(shù)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊綜合評價法、主成分分析法等[3]。而主成分分析法可以將多維度變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到低維空間處理,使評價對象變得簡單直觀,最大程度的保證評價結(jié)果的客觀性,又可以提供原有指標的絕大部分信息,因此在水環(huán)境評價中具有廣泛的應用[4]。胡艷玲等人采用主成分分析法對農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)進行評價,使評價的結(jié)果更符合實際[5]。廖寧等人基于主成分分析建立了紫坪鋪水庫營養(yǎng)評價方法,相對于常規(guī)綜合營養(yǎng)狀態(tài)法,評價結(jié)果更為客觀、可靠[6]。因此,文章在對清河水庫水質(zhì)進行分析的基礎(chǔ)上,采用主成分分析法對清河水庫水質(zhì)進行綜合評價[1-7]。

        1 清河水庫水質(zhì)分析與評價

        1.1 清河水庫概況

        清河水庫是遼河中游左側(cè)一級支流-清河干流上一座以防洪、灌溉為主,兼顧養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的大(2)型水庫。水庫利用為多年調(diào)節(jié),按千年一遇洪水設(shè)計,萬年一遇洪水校核。壩址以上控制流域面積2376 km2,河道長129.1km,河道平均比降3.1‰,水庫設(shè)計總庫容9.71億m3,其中興利庫容5.74億m3,防洪庫容5.05億m3,死庫容0.56億m3。原設(shè)計階段,水庫的任務是防洪和農(nóng)業(yè)灌溉為主,為純農(nóng)業(yè)供水水庫,設(shè)計灌溉面積為2.9×104hm2,供水量為3.96億m3,為多年調(diào)節(jié)水庫。隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,水庫的任務現(xiàn)在調(diào)整為主要承擔農(nóng)業(yè)灌溉、防洪及保證工業(yè)(清河電廠)供水,具有多種綜合效益。

        1.2 清河水庫水質(zhì)分析

        1.2.1 數(shù)據(jù)資料

        采用的數(shù)據(jù)來自于2007—2018年省直水庫及國家、省重要飲用水水源地監(jiān)測成果表,監(jiān)測單位為遼寧省水環(huán)境監(jiān)測中心鐵嶺分中心,主要的水質(zhì)參數(shù)及控制斷面如表1所示。

        表1 主要水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)

        1.2.2 水質(zhì)分析

        根據(jù)清河水庫水質(zhì)監(jiān)測成果,對2007—2015年的主要水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中Ⅱ類標準。分析結(jié)果見表2。

        表2 水庫主要監(jiān)測指標分析

        由表2分析可知水庫水質(zhì)的主要檢測指標中,總氮已經(jīng)連續(xù)多年超標,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合地表水Ⅱ類標準對清河水庫2016年—2018年的總氮濃度庫區(qū)變化規(guī)律進行分析,結(jié)果如圖1、圖2、圖3。

        圖1 2016年總氮濃度變化規(guī)律

        圖2 2017年總氮濃度變化規(guī)律

        圖3 2018年總氮濃度變化規(guī)律

        由圖1、圖2和圖3可以看出:總氮濃度在入庫口、庫中及壩前三個監(jiān)測點隨時間的變化規(guī)律基本一致,在入庫口的監(jiān)測值最高,其次是庫中,壩前的監(jiān)測值最低,其個別月份有例外,這也從側(cè)面驗證了水庫本身作為一個生態(tài)系統(tǒng),具有一定的自我調(diào)節(jié)能力;但是從入庫口的總氮濃度就已嚴重超過國家地表水Ⅱ類標準;對2007年—2018年清河水庫入庫口監(jiān)測斷面的總氮監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,在12年的監(jiān)測數(shù)據(jù)中,總氮監(jiān)測濃度在入庫口就超標,其監(jiān)測值從 1.34-7.91mg/L,超標倍數(shù)高達15.82倍??梢娚嫌蝸硭偟獫舛冗^高是庫區(qū)水質(zhì)總氮超標的原因。

        2 清河水庫水質(zhì)評價

        2.1 方法及原理

        主成分分析的步驟如下:

        步驟1:原始數(shù)據(jù)矩陣X(n×p)標準化處理后,得到新的數(shù)據(jù)矩陣:

        Y=(yij)n×p

        (1)

        步驟2:標準化后,建立p個變量的系數(shù)矩陣R:

        R=(rij)p×p

        (2)

        (3)

        步驟3:計算相關(guān)矩陣R的特征值λ1≥λ2≥L≥λp,并按從大到小順序排列;求出與各個特征值對應的特征向量u1,u2,L,up。

        步驟4:求出貢獻率em和累計貢獻率Em。

        (4)

        (5)

        步驟5:計算主成分荷載Zm(主成分與變量之間的相關(guān)系數(shù))。

        (6)

        步驟6:確定主成分Fi(i=1,2….,p)的表達式。

        步驟7:根據(jù)主成分對應的方差貢獻率為權(quán)數(shù)確定綜合得分函數(shù)。

        (7)

        2.2 水質(zhì)評價

        2.2.1 水質(zhì)評價的主成分分析

        為了消除原始水質(zhì)數(shù)據(jù)量綱及數(shù)量級的影響,在進行主成分分析之前,首先采用SPSS軟件將指標數(shù)據(jù)進行Z-Score標準化處理,并對標準化后的數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析。處理后發(fā)現(xiàn)溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮(NH3-N)、總磷、總氮、揮發(fā)酚和石油類這9項監(jiān)測指標在置信度為0.95下具有很好的相關(guān)性,因此可以采用主成分分析方法進行處理。

        根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣,求出對應的特征值和貢獻率,計算結(jié)果列于表3。

        表3 主成分特征值和貢獻率

        從表3可以看出,前三個主成分的特征值均>1,且它們的方差貢獻率累計達到84.925%,說明這三個主成分反映了原始變量提供的84.925%的信息,根據(jù)綜合評價的需要,選取前三個主成分代替原來的9個變量指標。

        表4 主要主成分荷載矩陣

        通過計算前三個主成分的荷載矩陣(表4)可知,溶解氧、化學需氧量、五日生化需氧量、揮發(fā)酚這4個指標在第一主成分中具有較大荷載,說明第一主成分中主要反映了這4個指標的信息;在第二主成分中,高錳酸鉀指數(shù)和總氮具有較大荷載;第三主成分中,氨氮和石油類具有較大的荷載。從而確定主成分的表達式:

        F1=0.793x1-0.515x2+0.793x3+0.883x4+
        0.449x5+0.654x6-0.492x7-0.291x8+0.83x9

        (8)

        F2=0.49x1+0.774x2+0.49x3+0.388x4+
        0.045x5-0.094x6+0.73x7-0.361x8-0.512x9

        (9)

        F3=-0.014x1-0.078x2-0.014x3-0.051x4+
        0.691x5+0.158x6+0.414x7+0.795x8-0.178x9

        (10)

        以各主成分對應的方法貢獻率為權(quán)數(shù)建立綜合得分函數(shù):

        F=0.516F1+0.283F2+0.2F3

        (11)

        根據(jù)主成分得分函數(shù)和綜合得分函數(shù)以及所獲取的2016年—2018年3年的原始數(shù)據(jù),進一步計算36個月水質(zhì)的各因子得分和綜合得分。結(jié)合《國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002),將相同的各個水質(zhì)等級標準值按上述方法計算,得出各級水質(zhì)的綜合得分,見表5,從而能確定各個月份的水質(zhì)等級。

        表5 水質(zhì)等級綜合評分評定表

        由表5的水質(zhì)等級綜合評定表,可得2016年—2018年清河水庫水質(zhì)綜合評價結(jié)果,如表6所示。

        表6 綜合評定結(jié)果表

        由表6分析可知:清河水庫2016年—2018年36個月中,Ⅱ類水達標率為38.9%。其中2016年Ⅱ類水達標率25.0%,2017年Ⅱ類水達標率58.3%,2018年Ⅱ類水達標率25.0%,呈現(xiàn)倒“V”型發(fā)展。除2016年4月、2016年9月和2017年2月三個月份,壩前水質(zhì)惡化為Ⅳ類水質(zhì)之外。水庫整體水質(zhì)滿足地表水Ⅲ類標準。

        3 結(jié) 語

        在對清河水庫水質(zhì)數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上,采用主成分分析法構(gòu)建的水質(zhì)綜合評分模型,對清河水庫的水質(zhì)進行綜合評價,評價結(jié)果表明:2016年—2018年清河水庫水質(zhì)狀況整體狀況基本滿足地表水Ⅲ類水標準;但是對水庫單一指標的分析結(jié)果表明:水庫的總氮濃度超標嚴重,建議應加強庫區(qū)上游工業(yè)廢水和生活污水排放的管理;同時針對清河流域的農(nóng)業(yè)面源污染加強控制。通過減少污染物排放量和增加清河流量的方法,加快總氮的降解速度,從而使清河水庫的水質(zhì)管理起到更好的效果,為供水任務的完成提供有力保障。

        猜你喜歡
        水質(zhì)評價分析
        水質(zhì)抽檢豈容造假
        環(huán)境(2023年5期)2023-06-30 01:20:01
        SBR改性瀝青的穩(wěn)定性評價
        石油瀝青(2021年4期)2021-10-14 08:50:44
        隱蔽失效適航要求符合性驗證分析
        一月冬棚養(yǎng)蝦常見水質(zhì)渾濁,要如何解決?這9大原因及處理方法你要知曉
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展趨勢分析
        基于Moodle的學習評價
        水質(zhì)總磷測定存在的問題初探
        河南科技(2014年23期)2014-02-27 14:19:07
        水質(zhì)總氮測定方法改進探究
        河南科技(2014年18期)2014-02-27 14:14:54
        保加利亞轉(zhuǎn)軌20年評價
        久久99久久99精品免观看| av资源在线免费观看| 在线观看免费a∨网站| 日日干夜夜操高清视频| 国产精品一区二区久久精品| 精品亚洲aⅴ在线观看| 欧美激情国产一区在线不卡| 久久国产精品老人性| 一区二区特别黄色大片| 女同中文字幕在线观看| 亚洲乱码中文字幕三四区| 国产日产久久高清ww| 国产成人无码专区| 无码精品人妻一区二区三区av| 亚洲欧美激情在线一区| 婷婷亚洲综合五月天小说| 亚洲成a人片在线观看高清| 国产精品成人有码在线观看| 极品夫妻一区二区三区| 久久亚洲av午夜福利精品一区| 亚洲午夜精品a片久久www慈禧| 熟妇五十路六十路息与子| 无码流畅无码福利午夜| 亚洲中文字幕国产剧情| 97超碰精品成人国产| 天天做天天摸天天爽天天爱| 国产乱国产乱老熟300部视频| 人与嘼交av免费| 国产午夜无码视频免费网站| 尤物yw午夜国产精品视频| 日本中文字幕人妻精品| 美女人妻中出日本人妻| 粗大的内捧猛烈进出看视频| 亚洲日本中文字幕天天更新| 日韩五十路| 富婆叫鸭一区二区三区| 久久精品国产亚洲av影院毛片| 日本伊人精品一区二区三区| 伊人激情av一区二区三区| 久久久噜噜噜久久中文字幕色伊伊| 中文字幕人妻少妇美臀|