基于模糊综合矩阵的河流水质评价模型

怀志军

(佳木斯市水务局，黑龙江 佳木斯 154004)

模糊综合评价法自L.A.Zadeh提出以来，作为有机结合定性、定量分析的评价方法，得到了较充分的发展，在水环境质量评价中其分辨率高于其他方法。模糊综合数学法的基本思想是通过确定各指标的权重，建立指标与结果的模糊关系，再综合考虑所有指标的影响，建立模糊数学模型，最后根据最大隶属度原则得出最终结果[1]。引入模糊综合数学方法可以解决多水质指标对水质等级的综合影响的问题，以期为我国水质评价工作提供参考和借鉴。

1 模糊综合矩阵水质评价模型

1.1 数据预处理

定义各监测断面的监测指标为评价因子，建立评价对象因素集合U={u1,u2,…,un}，其中u1,u2,…,un为参与评价的n个评价因子。根据《地表水环境质量标准》GB 3838—2002将水质分成了5类，则确定评价集为V={Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ}。

1.2 确定各评价因子的权重集

权重是衡量评价因子集中某一因子对水质污染程度影响相对大小的量，权重系数越大，则该因子对水质的影响程度越大。可以用评价因子贡献率的方法确定权重向量，通过计算超标比来计算权重值[2]。

具体计算超标比的方法如下：

(1)考虑到五类水质等级划分的pH标准均为6～9，对水质等级的划分结果没有影响，因此不考虑pH的贡献。

(2)对于CODMn、NH3-N指标，其超标比计算时采用一般定义的即可，如式(1)所示：

(1)

式中：Ii为第i类评价因子的超标比；Si为评价因子水质标准值;Ci为评价因子的监测值。

(3)对于DO指标，考虑到DO与其他指标的性质相反，实测DO浓度越大，说……