[0130] 表6尼尔基水库库中断面各水质指标取不同等级的单独概率表（单位：％ )
[0131]
[0132] 表7尼尔基水库坝前断面各水质指标取不同等级的单独概率表（单位：％ )
[0134] 而由于嫩江排污口处的污染物浓度仅仅采样了一次，无法进行概率计算，这里本 实施例从实际情况以及相关经验出发，设置其所有水质指标取不同等级的概率服从正态分 布，即取等级I与等级V的概率最小，取等级II与等级IV的概率较大，而取概率III的概 率最大，这里采用了 [5, 20, 40, 30, 5]的取值。
[0135] 按照贝叶斯网络公式，可以计算如模型中所述的条件概率。
[0136] 若六1，2，~构成一个完备事件组，且？仏丨）>0，丨=1，2，*"，则对任一事件^有以 下公式。
[0138] 根据以上公式，若计算某一节点的贝叶斯概率，那么需要计算所有与该节点连接 的节点的条件概率，即在事件Aj发生的条件下B发生的概率，若两事件为互相独立事件，则 P(B|Aj) = P(B)，否则，则有公式如下：
[0140] 2、贝叶斯网络模型模拟结果
[0141] 在上一步骤中，本实施例一直不同断面水质指标取不同等级的概率分布情况，根 据概率论理论与公式计算在繁荣新村断面取各水质指标取不同等级的条件下，上游四个断 面取不同等级的条件概率，并经条件概率输入到贝叶斯网络模型中。得到如图9的模型。
[0142] (1)高锰酸盐指数（CODMn)
[0143] 表8石灰窑-嫩江浮桥断面CODMn排放的条件概率表
[0144]
[0145] 表9嫩江浮桥-尼尔基库末断面CODMn排放的条件概率表
[0147] 表10柳家屯-尼尔基库末断面CODMn排放的条件概率表
[0150] 表11排污口 -尼尔基水库库末的CODMn排放的条件概率表
[0152] 表12库末-库中的CODMn排放的条件概率表
[0154] 表13库中-坝前的CODMn排放的条件概率表
[0156] 将上述表格输入贝叶斯网络模型中，获得基本的COD贝叶斯网络模型，之后对网 络进行编制，使网络能够自动计算尼尔基水库库末（繁荣新村断面）高锰酸盐指数取不 同等级时，上游四个空间因素的高锰酸盐指数去不同等级时的概率。由图9所示，当尼尔 基水库坝前的高锰酸盐指数为1级时的概率为〇 %，2级时为0 %，3级时为37. 7 %，4级 为62. 3 %，5级为0 %时，上游石灰窑断面的概率分别为1级时0 %，2级为33. 3 %，3级为 33. 3 %，4 级为 33. 3 %，5 级为 0 %，嫩江浮桥断面分别为 16. 7 %，16. 7 %，33. 3 %，33. 4 %， 0 %，柳家屯断面为42. 9 %，14. 3 %，14. 3 %，28. 6 %，0 %，嫩江县排污口处为5 %，20 %， 40%，30%，5%〇
[0157] 例如，当上游的4个空间因素的高锰酸盐指数全部为2类时，则贝叶斯网络模型给 出的尼尔基库末预警状况，为1类水质概率17. 1%，2类水质概率为14. 1%，3类水质概率 为20. 3%，4类水质概率41. 7%，5类水质概率为6. 84%。整体水质情况在4类的概率最 大，主要是由于非点源排放并未被考虑到模型中，这主要是由于非点源的排放无法被监测， 没有相应的样本供网络模型学习。库中的水质概率分布情况则为1类水概率为17. 1%，2 类水概率为〇%，3类水概率为59. 9%，4类水概率为16. 2%，5类水概率为6. 84%，坝前的 水质概率分布情况为1类水、2类水、5类水概率为0 %，3类水概率为50. 2 %，4类水概率为 49. 8% 〇
[0158] (2)化学需氧量（CODcr)
[0159] 与高锰酸盐指数类似，由表1-表7中独立事件概率，由贝叶斯概率公式分别计算 尼尔基库末（繁荣新村断面）的化学需氧量为不同等级的条件下，上游四个空间因素的化 学需氧量水质状况分别取为1类、2类、3类、4类、5类水质的条件概率，如表14-表19。
[0160] 表14石灰窑-嫩江浮桥化学需氧量条件概率表
[0162] 表15嫩江浮桥-尼尔基库末化学需氧量条件概率表
[0163]
[0164] 表16柳家屯-尼尔基库末化学需氧量条件概率表
[0166] 表17排污口 -尼尔基库末化学需氧量条件概率表
[0168] 表18库末-库中化学需氧量条件概率表
[0170] 表19库中-坝前化学需氧量条件概率表
[0172] 将上述表格输入贝叶斯网络模型中，获得基本的COD贝叶斯网络模型，之后对网 络进行编制，使网络能够自动计算尼尔基水库库末（繁荣新村断面）COD取不同等级时，上 游四个空间因素的COD取不同等级时的概率（如图10)。
[0173] 由图10所示，在尼尔基水库坝前COD水质为不同等级的概率分别为1类水0%，2 类水6. 12 %，3类水45. 9 %，4类水45. 9 %，5类水2. 04%时，尼尔基水库库中断面COD水质 为不同等级的概率分别为1类水概率为〇 %，2类水概率为0 %，3类水概率为34. 5 %，4类水 概率为46. 9%，5类水概率为18. 5%，尼尔基水库库末的水质为不同等级的概率分别为1类 水19. 7%，2类水21. 5%，3类水20. 2%，4类水20. 1%，5类水18. 5%;石灰窑断面的化学需 氧量为不同等级的概率分别为1类水33. 3 %，2类水16. 7 %，3类水33. 3 %，4类水16. 7 %， 5类水0%，嫩江浮桥断面分别为五个类别的概率为33. 3%，16. 7%，16. 7%，33. 3%，0%， 柳家屯断面化学需氧量为1类水到5类水的概率分别为14. 5 %，33. 1 %，18. 8 %，18. 9 %，嫩 江县排放的概率分别为2 %，20 %，40 %，30 %，5 %。
[0174] 调整上游4个空间因素的水质情况，使上游来水COD水质、上游支流汇入COD水 质、甘河汇入COD水质以及嫩江县排污口 COD水质为1类水时，可以从贝叶斯模型中得到， 尼尔基库末（繁荣新村断面）的水质情况，1类水概率为50. 6%，2类水概率为0. 012%，3 类水概率为17. 5%，4类水概率为19. 3%，5类水概率为12. 6%，其中为1类水的概率最大， 库中水质的概率分布情况则为1类水与2类水概率为0 %，3类水概率为42. 2 %，4类水概 率为45. 2%为最大值，5类水概率为12. 6%，坝前水质的概率分布情况则为1类水为0%， 2类水为4. 16%，3类水为50. 7%，4类水为43. 2%，5类水为1.97%，其中3类水的概率最 大。从而通过对上游监测断面水质的监控，实现对下游水质变化的预警预报。
[0175] (3)氨氮
[0176] 按照表1-表7中的水质为不同类型的独立事件概率表，由贝叶斯概率公式计算出 尼尔基库末（繁荣新村断面）的氨氮分别为不同等级下，上游四个监测点位的氨氮浓度为 1-5类水的条件概率，如表20-表25所不。
[0177] 表20石灰窑-嫩江浮桥氨氮浓度条件概率表
[0179] 表21嫩江浮桥-尼尔基库末氨氮浓度条件概率表
[0181] 表22柳家屯-尼尔基库末氨氮浓度条件概率表
[0182]
[0183] 表23嫩江排污口 -尼尔基库末氨氮浓度条件概率表
[0186] 表24库末-库中氨氮浓度条件概率表
[0188] 表25库中-坝前氨氮浓度条件概率表
[0190] 将上述表格输入贝叶斯网络模型中，获得基本的氨氮贝叶斯网络模型，之后对网 络进行编制，使网络能够自动计算尼尔基水库库末（繁荣新村断面）氨氮取不同等级时，上 游四个空间因素的氨氮取不同等级时的概率。
[0191] 如图11所示，尼尔基水库库末（繁荣新村断面）的氨氮水质为1类到5类的概率 为19. 5%，14. 9%，21. 9%，24%，19. 8%的情况下，上游来水（石灰窑断面）的水质状况为 1类水的概率为83. 3 %，2类水的概率为16. 7 %，3类水的概率为0 %，4类水的概率为0 %， 5类水的概率为0%;上游支流汇入（嫩江浮桥断面）的水质概率情况为1类水0%，2类水 为66. 6%，3类水为33. 4%，4类水为0%，5类水为0% ;甘河汇入（柳家屯断面）的氨氮 水质概率分布为1类水〇 %，2类水为57. 1 %，3类水为42. 9 %，4类水为0 %，5类水为0 %。 而当上游的4个监测点位的氨氮水质为2类水水质时，尼尔基水库库末（繁荣新村断面） 的氨氮水质分布情况，其1类水水质概率为25. 9 %，2类水的水质概率为18. 6 %，3类水为 29%，4类水为5. 94%，5类水为20. 5%，库中断面的氨氮水质状况类别概率分布为1类水 概率为25. 9 %，2类水概率为18. 6 %，3类水概率为38. 4 %，4类水概率为14. 5 %，5类水概 率为2. 56%，库末断面中1类水概率为25. 9%，2类水概率为18. 6%，三类水概率为36. 2， 四类水概率为16. 7,五类水概率为2. 56 %。以此类推，可以依据贝叶斯网络模型通过检测 上游水质，对下游水质进行预警。
[0192] ⑷总磷（TP)
[0193] 按照表1-表7中的水质为不同类型的独立事件概率表，由贝叶斯概率公式计算出 尼尔基库末（繁荣新村断面）的总磷分别为不同等级下，上游四个监测点位的总磷浓度为 1-5类水的条件概率，如表26-表31所不。
[0194] 表26石灰窑-嫩江浮桥总磷浓度条件概率表
[0197] 表27嫩江浮桥-尼尔基库末总磷浓度条件概率表
[0199] 表28柳家屯-尼尔基库末总磷浓度条件概率表
[0201] 表29嫩江排污口-尼尔基库末总磷条件概率表
[0202]
[0203] 表30库末-库中总磷条件概率表
[0205] 表31库中-坝前总磷条件概率表
[0207] 将上述表格输入贝叶斯网络模型中，获得基本的总磷贝叶斯网络模型，之后对网 络进行编制，使网络能够自动计算尼尔基水库库末（繁荣新村断面）总磷取不同等级时，上 游四个空间因素的重金属取不同等级时的概率（如图11)。
[0208] 如图12所示，尼尔基水库库末的总磷水质为1类到5类的概率为0%，100%，0%， 0%，0%的条件下，上游来水（石灰窑断面）的水质状况为1类水的概率为16. 7%，2类水 概率为83. 3 %，3类水水质概率为0 %，4类水水质概率为0 %，5类水水质概率为0 % ;嫩江 浮桥总磷浓度概率分布情况为1类水水质16. 7 %，2类水水质概率为83. 3 %，3类水水质概 率为〇%，4类水水质概率为0%，5类水水质概率为0% ;柳家屯断面水质概率为1类水的 概率为28. 6 %，水质为2类水的概率为71. 4%，3类水水质概率为0 %，4类水水质为0%， 5类水水质为0 % ;嫩江排污口水质概率分布情况为1类水概率为5 %，2类水水质概率为 20%，3类水水质概率为40%，4类水为30%，5类水为5%。尼尔基库末水质类别为2类的 概率为100%的原因为样本空间中，该断面所有的总磷状况都为II类水，因此无论上游水 质条件为何，其水质类别都为II类水，以上误差可以通过后期增加采样数据扩充样本进行 修正。库中水质状况为II类水100%，坝前水质状况为II类水为66. 7%，III类水水质为 33. 3%〇
[0209] I. 1. 2、嫩江流域示范区水生态风险预警与决策 [0210](一）系统动力学模型验证
[0211] 将相关数据输入系统动力学模型，对尼尔基水库水质状况进行模拟，其中模型社 会经济数据采用2013年嫩江县社会经济公报，水质状况为采用2013年水质监测数据，污染 物排放采用了排污口监测数据，土地利用状况则采用遥感图片解译数据等等。模型的时间 边界为2013年到2024年，共12年，地理边界为尼尔基水库及嫩江上游干流汇水区，运行系 统动力学决策模型，可以得到如下模拟结果。
[0212] 人口模拟结果显示，人口数量逐渐上升，2013年人口数量为504345人，到2024年 人口数量为517833人，增长量为13000人，人口规模呈现出逐渐上升趋势，这