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汾河水库位于娄烦县境内，作为山西省最大一座大型水库，现有库容量3.5亿立方米，是太原市地表水饮水源地之一，并供太原市一部分工农业用水。汾河水库水质，特别是富营养化问题，直接影响人民生活及工农业生产。本文以汾河水库水质富营养化产生的机理为理论基础，对2006-2012年汾河水库（包括汾河进水区、涧河进水区、库中心区以及水库出水区四个断面）的水质富营养化情况(Chla、TN、TP、COD)进行了动态分析，运用改进型灰色GM(1，1)模型对汾河水库2013-2017年的水质富营养化指标进行了预测，在此基础上，采用T-S模糊神经网络模型对汾河水库2006年至2017年4个监测断面的富营养程度进行评价，确定水库富营养化等级。另外，为了探讨水库污染的来源及防治措施，本文对水库周边以及上游污染源进行了资料收集和调查，对水库水质污染的来源进行了点源污染和面源污染的分析，并提出了汾河水库富营养化的防治对策。本研究为改善汾河水库水质、预防和治理汾河水库水体富营养化提供了理论依据。本文的主要结论有:
1、对汾河水库水质富营养化动态分析的结果表明，汾河进水区、涧河进水区监测断面中，叶绿素a(chl-a)的含量随着时间的变化波动比较大，其余三项水质指标变化比较平稳。在库中心断面，TP含量在2008年、2012年变化较大，到达了最小值0.015mg/L左右，其余年份比较平稳。TN在2009年达到0.85mg/L左右，其余年份比较平稳。叶绿素(chl-a)含量在2009、2010年、2012年中数值比较大，最大值出现在2012年达到6.95mg/m3其余年份处于较低水平，大致在2mg/m3左右。CODmn含量一直比较稳定。水库水区监测断面中，叶绿素(chl-a)含量在前五年里一直处于比较低的水平，2012年突然数值变大达到18.6mg/L，而其它三项指标一直处于比较平稳状态。
2、使用改进型GM(1，1)模型对汾河水库4个监测断面的4个指标值进行后五年的预测，并给出了残值检验法对预测值的准确度进行检验。从前五年预测值与实际值之间的误差可以看出，改进型GM(1，1)模型误差相对较小，适合汾河水库水质富营养化指标值的预测。
3、使用BP神经网络和T-S神经网络对汾河水库水质富营养化进行了评价，并对这两个神经网络的准确性和精确性进行比较，得出T-S模糊神经网络优于BP神经网络，因此选取T-S模糊神经网络作为汾河水库水质富营养化评价模型。
4、对训练完成的T-S模糊神经网络汾河水库4个监测断面2006-2017年的水质富营养化评价的结果表明，库中心地区监测断面的富营养化水质等级普遍优于汾河进水区、涧河进水区、以及水库出水区等其它3个监测断面的水质等级。汾河进水区、涧河进水区、库中心地区的水质普遍低于Ⅲ级富营养化水质等级不易发生富营养化，而水库出水区附近的水域水质普遍处于Ⅳ级富营养化水质等级属于容易发生富营养化的水质级别。并且，从历年各个监测断面水质情况可以看出，5月份各个断面的富营养化水质等级普遍优于9月份的各断面富营养化水质等级。
5、对水库水质污染的来源分析表明，工业污染源分布于汾河水库入库河流上游;主要工业有铁厂、选矿厂、洗煤以及焦化厂等。农业面源污染主要分布于汾河水库周边;由于水库周边畜禽业没有得到合理控制，致使农药使用过度，农业生产污染物通过地表径流以及地下水流入水库。这终导致汾河水库水质TP、TN等指标超过正常范围。
6、根据对汾河水库水质富营养化的趋势分析、污染评价和污染来源分析，本文提出了水库水质富营养化的防治对策。包括对控制汾河上游、涧河上游以及水库周边的点源和非点源对汾河水库水质的污染及应该采取的措施对策。