matlab在环境科学中的应用

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1、计算机在环境工程计算中的应用1.MATLAB软件及其在环境工程中的应用（1）MATLAB简介①MATLAB的特点与功能MATLAB自1984年由Maths公司推向市场以来，历经十几年的发展和竞争，现已逐步风靡世界；可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化功能以及为数众多的应用工具包（Toolbox）是MATLAB区别于其它科技应用软件的显著特点。a.数值和符号计算功能b.MATLAB语言c.图形和可视化功能d.工具包1计算机在环境工程计算中的应用②MATLAB的运行环境MATLAB4.0、4.

2、1、4.2以上版本硬件要求：基于IBM-PC的80386、80486或奔腾的各种机型；80386必须有相应的数学协处理器；至少4MB内存，推荐使用8MB以上；VGA以上的彩显卡；鼠标虽非必需，但为了能在Windows下工作轻松而迅捷，建议使用；至少16MB的硬盘空间（不包括工具包Toolbox时）。软件要求：S-DOS或PC-DOS3.3版以上的操作系统，以及MicrosoftWindows3.x或MicrosoftWindows9英文版；当使用Notebook时，还需要MS－Word6.0或以上的中英文版。2计算机

3、在环境工程计算中的应用③MATLAB的应用前景MATLAB的功能和特点使它具备了对应用学科（特别是边缘学科和交叉学科）的极强适应力，并很快地成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学乃至科技文字处理不可缺的基础软件。在国外的高等院校里，MATLAB已经成为大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能；在设计研究单位和工业部门，MATLAB已经成为研究和解决各种具体工程问题的一种标准软件。MATLAB广泛流行的另一个表现是，国际上许多新版的科技书籍（特别是高校教材）在讲述其专业内容时都把MATLAB当作基本工具使用。在我

4、国应用MATLAB的单位和个人近年来急剧增加，国内一些理工类重点院校已经或正在把MATLAB作为攻读学位所必须掌握的一种软件。3（2）MATLAB应用实例①MATLAB在水资源线性规划方面的应用【例1】水资源系统规划调度常应用系统分析方法处理，以一个水资源分配问题为例，讨论线性规划问题。例：有甲、乙两个水库同时给A、B、C三个城市供水，甲水库的日供水量为28万m3/d，乙水库的日供水量为35万m3/d，三个城市的日需水量分别为A≥10万m3/d，B≥15万mm3/d，C≥20万m3/d。由于水库与各城市的距离不等，输

5、水方式不同，因此单位水费也不同。各单位水费分别为c11＝2000元/万m3、c12＝3000元/万m3、c13＝4000元/万m3、c21＝4500元/万m3、c22＝3500元/万m3、c23＝3000元/万m3。试作出在满足对三个城市供水的情况下，输水费用最小的方案。4计算机在环境工程计算中的应用设甲水库向三城市日供水量分别为xll、x12、x13，乙水库向三城市日供水量分别为x2l、x22、x23。图4.10供水简图5建立约束条件：x11+x21≥10x12+x22≥15x13+x23≥20x11+x12+x1

6、3≤28x21+x22+x23≤35x11，x12，x13，x21，x22，x23，≥0目标函数：minZ=c11x11+c12x12+c13x13+c21x21+c22x22+c23x23这样的问题用单纯形法求解是非常繁琐的，而MLTLAB求解是十分简单的，只要在命令行输入：f=[0.20.30.40.450.350.3]；A=[-100-100；0–100-10；00-100-1；111000；000111]；b=[-10-15-202835]；lb=zeros（6，1）；[X，Zmin]=linprog(f，A

7、，b，[]，[]，lb)；最后得出x=[101500020]万m3，Zmin=12.5万元。6计算机在环境工程计算中的应用②MATLAB在多项水质参数综合评价方面的应用【例2】一个拟建项目的废水含挥发酚和各种无毒有机物以及CN、As、Cd和石油类污染物，经过处理达标排入一条河流，该河的功能为II类水体，上列污染物的本底浓度和受纳该项目废水后的预测浓度见表4.9。该河的其它水质参数在受纳废水后仍保持I类水质。以下分别用幂指数法、加权平均法和向量模法对该项目废水排放前、后的河流水质作评价，并比较三种方法的特点。7计算机在

8、环境工程计算中的应用表4.9河流本底浓度和和项目排水后预测浓度（mg/L）水质参数本底浓度预测浓度水质参数本底浓度预测浓度溶解氧63CN0.0020.01BOD538总Cu0.0050.01CODCr632总Cd0.00050.01挥发酚0.0010.005石油类0.32.0多项水质参数综合评价小程序:M文件：functionindex1（）S