基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模

夏澤軍，李小龍

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,青海 格爾木 816000)

基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模

夏澤軍，李小龍

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,青海 格爾木 816000)

傳統(tǒng)的重金屬錳滲透對地下水污染的評估所使用的評估方法多數(shù)都是人工估算評價法，這種計算評估方法具有一定的傾向性，并且計算評估的過程會出現(xiàn)一定的計算失誤，針對上述情況，提出一種基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方法。采用模糊決策屬性進(jìn)行關(guān)聯(lián)建模，全面的對重金屬錳滲透的過程以及污染的過程進(jìn)行評估，避免了傳統(tǒng)方法中存在的傾向性，使用可能性計算代替人工模擬計算，保證了計算過程的準(zhǔn)確性和有效性。設(shè)計了對比仿真實驗，通過實驗的有效證明，提出的評估建模方法能夠全面的對重金屬錳滲透對地下水污染進(jìn)行評估。

關(guān)聯(lián)模型；重金屬滲透；地下水污染；評估建模

0 前 言

伴隨工業(yè)化進(jìn)程以及城市化進(jìn)程的加快，對重工業(yè)的需求量也逐年增加，冶金、凝練、鑄造等金屬行業(yè)以井噴的趨勢發(fā)展，但是隨著工業(yè)化的發(fā)展也伴隨著污染的嚴(yán)重，特別是重金屬的污染已經(jīng)迫在眉睫[1-2]。針對上述的情況，本文提出了一種基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方法[3-4]。本文使用模糊決策屬性進(jìn)行關(guān)聯(lián)建模，保證了評估過程的準(zhǔn)確性以及有效性，使用可能性計算代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的過程計算，避免了計算過程的誤差以及人為傾向，能夠使評估的過程更加的嚴(yán)謹(jǐn)，為了驗證本文提出方法的有效性，設(shè)計了對比仿真試驗，通過實驗有效的證明，本文提出的基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方法，能夠有效全面的對重金屬錳滲透在地下水污染中的數(shù)據(jù)評估。

1 基于關(guān)聯(lián)模型的評估設(shè)計

1.1利用模糊決策屬性初步建模

(1)

式中，f為滲透過程的土壤過濾值；Δd為錳元素到達(dá)地下水層的絕對差；d表示錳元素的滲透能力參數(shù)。通過上述的公式可以看出錳元素滲透到地下水的過程中，會經(jīng)過的土壤的過濾，在過濾的過程中會給土壤造成污染，但是減輕了對地下水的污染[7-8]，這是使用模糊決策屬性進(jìn)行建模所考慮的，傳統(tǒng)方法總不會計算差值影響，計算完差值便可以進(jìn)行評估建模，用公式表示為：

(2)

(3)

式中，E1…E4為評估過程錳元素的影響分量，分別代表污染濃度、污染范圍、污染傳播能力、污染速度[9]；E0表示錳元素進(jìn)入地下水之前的自身混亂度；(-iφ)表示錳元素進(jìn)入地下水的過程的影響值；I1…I4是對應(yīng)的評估模型的測評因子[10-11]，分別代表影響力、影響深度、時間延續(xù)程度、危害程度，φm表示的是參量的影響值φr調(diào)整因子的局限參數(shù)，通過匹配因子的衡量能夠有效的對金屬錳元素進(jìn)行估量，這樣可以到一個初步的估算模型。

1.2利用可能性計算完成建模

得到的初步模型還不能夠全面的進(jìn)行估算評估，因此本文引入了可能性計算完善模型的計算能力，同時提高計算的準(zhǔn)確度，避免計算的過程帶有傾向性，用公式表示為：

(4)

圖1 可能性因子數(shù)出現(xiàn)的概率

設(shè)錳元素的評估值[12]為e-TdL[1-pl]，那么可能性計算過程量可以用公式表示為：

(5)

式中，E為錳元素的實際評估參量；Mi表示評估過程的極限值，F(xiàn)(q)表示評估元素的總測評值。

(6)

通過上述的計算過程可以完成重金屬錳滲透對地下水污染評估建模。

2 仿真模型的實現(xiàn)

為了測試本文提出的基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方案的有效性，設(shè)計了仿真試驗進(jìn)行驗證，以某地區(qū)地下水為試驗對象，使用本文設(shè)計的方法對該區(qū)域地下水進(jìn)行檢測，為了驗證試驗的有效性，使用傳統(tǒng)的診斷方法同時進(jìn)行評估。

2.1參數(shù)設(shè)定

為保證提出的基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方法能夠?qū)υ搮^(qū)域的地下水系統(tǒng)中的錳元素進(jìn)行有效的建模評估，設(shè)置以下參數(shù)，如表1所示。

表1 參數(shù)設(shè)定

重金屬錳滲透對地下水污染評估模型的指標(biāo)矩陣參數(shù)如下：

(7)

2.2結(jié)果分析

根據(jù)上述仿真設(shè)定的參量以及環(huán)境設(shè)定，進(jìn)行實驗，結(jié)果如圖2所示。

圖2 對比試驗結(jié)果

通過圖2可以看出，本文的評估模型進(jìn)行評估過程中的評估全面度的百分比明顯高于傳統(tǒng)的方法，同時可以看出本文提出的評估模型的走勢趨近于上升，說明還有提高的可能性。

通過圖3可以看出，本文設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方法，其魯棒性明顯的高于創(chuàng)痛的評估方法，說明提出的模型能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的評估。

圖3 對比試驗結(jié)果

3 結(jié) 語

本文提出一種基于關(guān)聯(lián)模型的重金屬錳滲透對地下水污染評估建模方法。采用模糊決策屬性進(jìn)行關(guān)聯(lián)建模，對重金屬錳滲透進(jìn)行地下水污染評估，使用可能性計算代替人工模擬計算，保證了計算過程的準(zhǔn)確性和有效性。希望通過本文的研究能夠給污染評估提供更多的理論依據(jù)。

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GroundwaterPollutionAssessmentofInfiltrationfromHeavyMetalMn

XIA Zejun, LI Xiaolong

(QaidamComprehensiveGeologicalMineralExplorationInstituteofQinghaiProvince,Golmud,Qinghai816000,China)

Traditional heavy metal manganese seepage of groundwater pollution assessment evaluation is mostly used to estimate evaluation method. The evaluation method has a certain bias and its assessment process may show a certain calculation error, according to the above situation. This article also puts forward a model based on association of heavy metal manganese infiltration of groundwater contamination assessment modeling method. We know of fuzzy decision attribute correlation model, so we can understand the comprehensive manganese infiltration process and the pollution of heavy metals in the process of evaluation to avoid the tendency that exists in the traditional methods. We are using probability calculation instead of artificial simulation calculation to ensure the accuracy and the effectiveness of calculating process. In order to verify the proposed model on correlation of heavy metal manganese infiltration of groundwater pollution, we come to evaluate the effectiveness of the proposed modeling method to design the contrast simulation experiment and the effective proved through the experiment. We put forward the assessment modeling method to evaluate heavy metal manganese seepage of groundwater pollution.

Correlation model; Heavy metal penetration; Groundwater pollution; Assessment model

2017-07-18

夏澤軍(1982-)，男，青海格爾木人，中級工程師，研究方向：地下水循環(huán)與演化、地下水污染與防治、礦山地質(zhì)環(huán)境評估與治理，手機(jī)：13716116306，E-mail：149518578@qq.com.

TU50

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.037