摘要:以湖南省湘江干流湘潭段为研究区，结合模糊数学的优点，将其应用于研究区的地表水水质质量综合评价中。通过选用溶解氧（DO）、高锰酸盐指数（PI）、氨氮含量（NH3-N）、总磷含量（TP）、砷含量（As）、镉含量（Cd）、铅含量（Pb）等7项指标来建立水质评价指标体系；采用AHP层次分析法构建权重向量A；采用梯形分布函数公式来构建模糊矩阵R；最终AR矩阵合成求得综合评判矩阵B且开展模型结果解释。研究结果表明：使用模糊数学模型开展水环境质量综合评价是有效合理且具有科学意义的。
关键词：水环境；评价指标；AHP层次分析法；模糊数学模型
0.引言
水环境质量评价是结合所在区域的环境要素并对其进行量化评判。水环境质量的评价方法，经整合文献发现，大致分为[1]断面水质评价和流域水质综合评价。前者包括：单因子指数法[2-3]、模糊评价法[4]、灰色理论法[5]、投影寻踪法[6]、人工神经网络法[7]、物元可拓法[8]等；后者包括：聚类分析法[9]、主成分分析法[10]、判别分析法[11]、回归分析法[12]、自组织映射法[13]等。而上述模糊评价法中模糊的概念源起美国L.A.Zadeh教授于1965年提出，且模糊数学的新领域也由查德L.A.Zadeh教授开创。模糊数学是一门具备强大生命力的学科，已开始应用于识别[14]、聚类分析[15]、控制[16]、评判[17]、生物学[18]、医学[19]等各方面。在结构力学[20]、心理学[21]、气象[22]等方面已有初步成果。现实生活的数学模型可分为[23]：①确定性模型②随机性模型③模糊性模型。本研究采用模糊评价法中模糊性模型来进行湖南省湘江干流湘潭段的水质评价。

1.研究区概况
湘江为湖南省最大河流，所属长江流域洞庭湖水系。干流主要流经湖南、广西等地，研究区内主要经湖南段湘潭市岳塘区入湘潭县境及经湖南段湘潭市衡山、衡东两县入境。沿江多低丘、平原、岗地，河床多泥沙、卵石，河道坡降约为0.022‰，水位水面一般宽460-750m，水质较清。所在湘潭市小东门的水位测量点一般年内水位变幅于7.29-12.43m间，多年平均水位为31m，最高水位多在当年5-6月，最低水位多在当年12月-次年1月。实测断面平均最大流速为1.77m/s，最小流速为0.66m/s。四季可通300-500t级客、货轮[24]。整个湘江域内地貌类型多以丘陵、山地为主，属太平洋季风湿润气候，夏季潮湿酷热，冬季湿润寒冷，春夏多雨，秋冬干旱，水、光、热资源丰富。东以湘赣边境幕阜山脉-罗霄山脉与鄱阳湖水系分界，西隔衡山山脉与资水毗邻，南自江华以湘江、珠江分水岭与广西相接，北接洞庭湖[25]。
作者：张尧