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湖水污染问题的数学建模与求解

上传者:徐小白 |  格式:doc  |  页数:20 |  大小:546KB

文档介绍
一(2)的微分方程模型和差分模拟模型,我们可以得到以下结果:微分方程模型(自然净化速率与湖水污染浓度成线性关系):当时间时,,即湖水污染浓度稳定于一个与K有关的值。当=0.05mol/L时,如要稳定于0.001mol/L则K值为。根据我们设定的可计算,湖水最终污染浓度=0.0317mol/L,超过净化指标0.001mol/L,故在此条件下,湖的环境将会恶化。B.差分模拟模型:在与成线性关系时,得到模拟数据如下表4:年份1358100.821.882.462.883.01年份15203040503.133.163.173.173.17在与成指数关系时,得到模拟数据如下表5:年份1358100.812.012.813.594.02年份15203040504.324.484.564.584.58观察以上数据可知:由于河水污染没得过大,河水污染没得从第一年起就超过了净化指标,并逐年增加,是湖的环境恶化。(2).河水污染浓度变化:根据实际情况,一个工厂的生产量并非恒定不变,每年每月甚至每天也有所不同,从而起其排放污染物的量也将随生产量的变化而变化的。假设PCA自建立以来的年排污量服从Logistic模型,并考虑到污染物的量受到多方面因素的影响,在每一时刻的梁上加上一个服从正太分布,范围在此量的10%内的较小量,则可建立河水污染浓度的模型如下:(M,C,r为与工厂效益有关的常数)设此时工厂处于文本上升的发展阶段,其变化曲线如下图5:通过计算机模拟产生随机数(如图中星点所示),带入模拟程序。在于成线性关系时,得到的模拟数据如下表6:年份1510202235400.1850.8011.7927.2729.58152.0497.13年份508290100112140150260.7625.0633.9617.2626.3628.5632.5根据模拟所得数据所作的湖水污染浓度变化趋势如下图5:

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