Оценка тенденций изменения ежедневных значений общей жесткости речной воды

Аннотация

При управлении технологическими процессами водоподготовки необходимо производить мониторинговые исследования показателей качества воды, так как моделирование их сезонных изменений позволит спрогнозировать происходящие в реке изменения. Исследованы временные ряды ежедневных значений общей жесткости речной воды за двадцативосьмилетний период. Для описания тенденции изменения показателя в реке использован регрессионный анализ. Параметры уравнений линейной регрессии определены посредством встроенного инструмента «Регрессия» Пакета анализа данных в процессоре MS Excel. Прогнозирование изменений ежедневных значений общей жесткости в речной воде произведено путем статистического моделирования – построения дискретных цепей Маркова, которые учитывают изменения показателя, происходящие под влиянием случайных факторов. С помощью метода линейной регрессии получено уравнение, описывающее тенденцию изменения общей жесткости речной воды с течением времени. По значению критерия Фишера выявлено, что это уравнение является статистически значимым. Установлено, что общей жесткости речной воды свойственна тенденция роста. При помощи статистического метода – построения конечных цепей Маркова – построен краткосрочный прогноз значений общей жесткости речной воды на ближайшие 10 дней. Выявлено, что возрастает вероятность попадания значений общей жесткости в первую область наименьших потенциальных рисков (состояние S1 до 3,5 °Ж), вероятность попадания значений показателя во вторую область (состояние S2 от 3,5 до 7 °Ж) снижается, а вероятность попадания значений показателя в третью область (состояние S3 выше 7 °Ж, повышенный потенциальный риск), хотя и увеличивается, но не более чем на 0,2%. Таким образом, в ближайшие 10 дней, следующие за исследуемым периодом, не ожидается повышение значений показателя в реке.

Ключевые слова

качество воды , прогнозирование , общая жесткость , регрессия , стохастическая система , марковские процессы , вероятность события