- 在线时间
- 1630 小时
- 最后登录
- 2024-1-29
- 注册时间
- 2017-5-16
- 听众数
- 82
- 收听数
- 1
- 能力
- 120 分
- 体力
- 563305 点
- 威望
- 12 点
- 阅读权限
- 255
- 积分
- 174214
- 相册
- 1
- 日志
- 0
- 记录
- 0
- 帖子
- 5313
- 主题
- 5273
- 精华
- 3
- 分享
- 0
- 好友
- 163
TA的每日心情 | 开心 2021-8-11 17:59 |
|---|
签到天数: 17 天 [LV.4]偶尔看看III 网络挑战赛参赛者 网络挑战赛参赛者 - 自我介绍
- 本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。
 群组: 2018美赛大象算法课程 群组: 2018美赛护航培训课程 群组: 2019年 数学中国站长建 群组: 2019年数据分析师课程 群组: 2018年大象老师国赛优 |
|
空气中 PM2.5 问题的研究1 : g+ N' Z* |/ }' x
6 Z+ F* O6 T V8 R |2 \& ^9 n" c1 ^2 B' Q
本文主要研究空气污染中的: Z/ Y9 D% q5 ?3 X
PM2.5 与 SO2,NO2,CO,PM10
9 Y5 j: k5 ^' ]- j% O' v建立一维的反应扩散方程,预测了8 l' P4 j, b8 u" D# v! `( Q
市的空气污染状况;接着建立高斯烟羽模型) J& h2 ~+ R1 i! p0 q/ L2 p
情形,预测了污染物扩散的范围
( C, h! U+ C) y% h/ \" P4 T$ }建立了规划模型,得到了经费较为合理而又有效的空气治理方案" L% ^9 f; b4 f0 K% n8 U
检验,结果得到模型是合理的+ H3 j$ d- _7 u8 Q- X# Z
问题一主要探讨 PM2.5 与
. {/ q: {" I/ r! z) O$ F先使用相关分析,结果表明,
* h5 ~5 E. I2 T/ Q# |) {6 ]关性逐步减弱,PM2.5 与 O3 呈负相关: o" B) K0 r6 U( G6 |: m% N! _
与季节、降雨有关。然后,使用线性回归方程分析
) | Z* Q+ j( V' D# h结果得到
* _; z$ ~, R. i8 C2.5 10 129.7536 0.5845 0.3854 0.5548 2.2064 PM SO NO PM CO y x x x x = - + + + +
6 U6 k+ c% a6 c7 d问题二主要探讨 PM2.5 的扩散规律与应急处理' i3 ?' v6 _; H2 x+ P1 j! T& ?( @
通过空气质量分指数时序图和
$ _ D9 o0 e8 ~/ |, T$ T- j空分布规律是:PM2.5 浓度随时间的推移呈下降趋势
$ h8 m: A1 x/ ]2 _0 X" ]峰期,随后转入低谷区,13 个分区的变化趋势一致8 a' x) c! j- d$ h9 D
潭是 PM2.5 浓度较高的两个区域
+ i; [' F/ Q, m, V( i4 M6 l4 P, o; J度较低的区域。接着分区进行污染评估
1 f2 ?+ ^* h: ]2 ~/ @; I相对较优,在该部分有小寨、
# `& c# P7 v& y区或者写字楼,因此污染相对较少
0 w& n0 h0 B3 S心,PM2.5 的浓度较高,而且持续时间也较长
& I4 @5 `6 p4 y; q) Z对于第二个子问题,在考虑风力
. p O3 s5 G3 l3 s& K9 s应扩散方程,研究下风向方向的
3 H0 ]0 q0 v; `, U- 1 -' C9 y0 l/ B0 }' p- u
参赛密码% E# t0 o+ }; z6 C/ W/ Q: A8 o
(由组委会填写)
7 {. A8 q' U8 G* }杯杯全全国国研研究究生生数数学学建建模模竞竞赛赛& Z' z% J% B( [# k: M/ J b
空气中 PM2.5 问题的研究$ p9 Z, m6 y( J1 Y3 m4 r/ @+ d
摘 要:3 u2 D6 R( {; l& ?
本文主要研究空气污染中的 PM2.5 扩散问题,首先使用相关分析探讨了
* d9 r2 L& f7 d2 u% [: \# A+ {; D0 DPM10,O3 的相关性,并建立了回归方程;然后通过/ m1 d& P8 {( X. `+ ^
预测了 PM2.5 的浓度变化,定量与定性分析了西安
| U' o1 K0 T: L接着建立高斯烟羽模型,拟合了持续高浓度 PM2.5& Q3 E: m/ g# ~
预测了污染物扩散的范围,得到了重度污染和可能安全的区域;最后通过! v2 P p* {: P5 W- S, K
得到了经费较为合理而又有效的空气治理方案。同时对模型的
% R* o6 D( q# o; S, }5 |结果得到模型是合理的。# I- e! y4 ^# ]! K1 a8 A: y
与 SO2,NO2,CO,PM10,O3 的相关性和关系
* `& D% B2 z7 ?8 u,PM2.5 与 PM10,CO,SO2,NO2 呈正相关
/ B$ m, r! P2 g: L2 F, @, g呈负相关,同时通过相关资料,发现了 PM2.5
7 ~# R9 Y) A8 g5 I3 h/ |! T; J! ?使用线性回归方程分析 PM2.5 与其他污染物的关系% Q2 p; }6 [5 ?0 Y* u
2 2 2.5 10 129.7536 0.5845 0.3854 0.5548 2.2064 PM SO NO PM CO y x x x x = - + + + +3 B" ~ I, Z' a3 p% S
的扩散规律与应急处理。对于第一个子问题,3 @. Q9 A6 U) f
空气质量分指数时序图和 13 个分区的 PM2.5 空间分布图,得到 PM2.52 f8 M7 t9 F) M8 l! V% [/ O
浓度随时间的推移呈下降趋势,1 月和 2 月份是浓度的高
+ |% m0 o+ r2 S, T$ E( Z个分区的变化趋势一致,而且,高压开关厂和广运* G! d: H$ Y4 V+ L5 l4 g
浓度较高的两个区域,小寨、高新西区和曲江文化集团是 PM2.5
4 A; _* j- }9 J, A7 b2 T9 P. F接着分区进行污染评估,结果发现,西安市的东南部的空气质量
( n1 p# l6 t# n7 T! W" |" |6 e; z1 ?、纺织厂、曲江文化集团、兴庆小区,这些都是生活
* I0 G+ r/ A. r5 ^4 R因此污染相对较少;而广运潭和高压开关厂是城市的两大污染中
: y: C8 W+ ]- P' {而且持续时间也较长,这应该是未来治理的重点# Z) N3 C* T1 x) \! q
在考虑风力、气温、压强的自然条件下,建立一维的反
. a1 Q* s7 o2 D& X研究下风向方向的 PM2.5 扩散规律。得到 PM2.5 的发生与演变规
2 x! ~. z# X9 k1 q)
, S% i0 }+ j5 l% Y/ h# U赛赛& s9 o* ^: G9 F9 |8 v3 T# g. @
首先使用相关分析探讨了
* _* e" w" J( H然后通过" T: S: v" z& Z
定量与定性分析了西安* j7 m7 }/ |. y- _, M# O
PM2.5 扩散的3 o- L; ?. I+ y/ b1 Z I. i' N$ H
最后通过
l$ c& x" w. }: M" a3 x同时对模型的" b2 O' }! c3 n( |1 j6 \( E
的相关性和关系。首5 i: H/ ~: H" B; e
呈正相关,且相) F; l$ @! M% c" F
PM2.5 还会4 y0 q6 ^6 l3 e: X+ y6 u* p
与其他污染物的关系,6 P1 d% G; T* m1 \( H& \
129.7536 0.5845 0.3854 0.5548 2.2064 PM SO NO PM CO y x x x x& G M( q8 [# ]: T
,首先,
3 U# K" t) e. g0 ~2 e+ I' _PM2.5 的时
4 q/ l; {: Z3 \& {: {6 }月份是浓度的高
" e# B' ~: d% j: I4 F高压开关厂和广运; H2 d3 O# s5 ~+ o6 n1 ~
PM2.5 浓4 u5 ^' v0 P- w3 I4 q2 ]
西安市的东南部的空气质量, z- m0 S" ]* p: @. [
这些都是生活
; \% |& {; ?0 f! E' i; l而广运潭和高压开关厂是城市的两大污染中7 m# {8 I: K- n0 L
这应该是未来治理的重点。
, Q, N8 f- T# X7 n$ R0 _5 j建立一维的反" i0 ~+ C, x& |- M! ?! L" i
的发生与演变规- 2 -# p, m& v( P3 ~
律是:在污染源中心的浓度并不是最高,而是在大约 300 米处 PM2.5 的浓度才
( @+ a* Y8 }, \/ _1 \8 H达到最大值,随后开始衰减。通过该模型,可以对西安市的高压开关厂附近地区/ R& ^1 J" F* U1 J! G
的空气质量进行定量与定性分析,结果表明,在下风向方向,距离高压开关厂中0 O" }1 d6 `. ~. H$ M2 b+ k% l! t
心 272 米处浓度达到峰值,在该厂 1 公里之内 PM2.5 的浓度很高,空气质量指4 X4 ?$ |6 n' {! |- K
数类别属于重度污染;在该厂约 1 公里到 2 公里的地带,空气质量指数类别属于# }( C. L( I7 u+ _& j7 ?; ~
中度污染;在该厂约 2 公里到 3 公里的地带,空气质量指数类别属于轻度污染;
2 P$ `0 M1 ^9 t6 O3 Y) @在该厂约 3 公里到 6 公里的地带,空气质量指数类别属于良;在 6 公里以外的地$ N1 z# V9 [% h! P3 E4 q i
域,空气质量指数类别为优。
: m; _' h% d! h' X$ N2 ^对于第三个子问题,在考虑污染源海拔的情况下,使用高斯烟羽模型,分析% |* r4 a: m6 E' N$ E' j
PM2.5 持续高浓度情况下的扩散规律,并对污染扩散进行预测。在 2013 年 2 月; r) U& V% S, J2 Z, K
10 日,市人民体育场 PM2.5 的浓度最高,模型的仿真结果表明,在 PM2.5 的浓
2 ^& Q: u7 q7 P3 ]" T4 |% v8 `2 h U度值升高两倍后,西安市中心区几乎都处在重度污染(包括严重污染)的区域,这
1 U1 \. G' \/ a4 N; @4 q) O8 }时段几乎没有安全区域。两天后,PM2.5 的浓度得到降低,重度污染(包括严重8 U: [5 t0 ]% N: k$ K
污染)的区域仅包括市体育场附近的街区,西安市的周边县城已处于安全区域。: E: d! n$ L7 p( ^0 s9 ~( K, _
五天后,市中心的重度污染区域已经消失,西安市的部分郊区及其外围地带也属
. F7 T2 s1 b% T于安全地带。
9 E$ `1 l d. w* E6 a$ [对于第四个子问题,通过与现实情况进行比对检验模型的合理性,上述两个
2 I3 t, F: y& [模型的预测结果和实际较为吻合,说明模型是合理的。根据以上两个模型的仿真+ ^' D. K% F ?4 C% d
结果,可以得知 PM2.5 的一般性规律为:在下风向方向,PM2.5 的浓度下降得6 j$ t( T! A) t0 I& M
较快,在无持续风向的情况下呈辐射状扩散,若出现持续高浓度的污染物,周边" `+ A$ f8 V* J P3 c7 H- J+ I
地区一般 5 天左右可以将污染物的浓度降至无危害水平。" t+ k, e" d7 d; k' B2 \4 c
问题三探讨 PM2.5 的治理方案。子问题一提出了三个使 PM2.5 浓度从 2803
4 Q; w% F9 S4 q" Cmg m/ 降到 35 - H) H Z+ Y' u! z, ?2 g+ H* e
3
$ y' T! i0 ^/ Y9 o) ]( Qmg m/ 的治理计划:逐步提升空气质量指数级别法,总投入经费& }3 l( f5 {' h
最优化法,等差下降 PM2.5 浓度最优化法,并分析这三种方法的优劣性。在子
/ v/ t4 \# I8 v) v问题二中,在考虑经费的约束下,建立优化模型。结果表明,总投入经费最优化
p9 D3 R" I5 t( h' g" c: v法所需经费最少,该方案是:每年使 PM2.5 的浓度平均下降 49
+ w9 W4 E# U% O5 a8 p; d) P0 p3
0 s. y5 J, J; \9 D* e8 ~ S7 Y" s3 rmg m/ ,五年需* p. P9 v2 x+ B- D& Q @+ @
要投入总经费为 3.0503 亿元,每年投入经费约 6 千万元。最后给相关部门提出& q/ ?2 n5 j @: H' H# I
了一份治理空气污染的建议。* v5 x: i+ r$ C( T2 B' p- }
& l& v! b0 @# ?/ ^( L
( O7 Y r ^7 l4 H2 R# [8 q+ M; x# @
|
zan
|