石門水庫水質模擬與水理探討

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：206

、訪客IP：18.216.251.190

姓名

余岱璟(Tai-Ching Yu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

石門水庫水質模擬與水理探討
(Analyzes the water quality simulation of Shih-Men reservoir.)

相關論文

★ 水資源供需指標建立之研究	★ 救旱措施對水資源供需之影響分析
★ 台灣地區颱風雨降雨型態之分析研究	★ 滯洪池系統最佳化之研究
★ 運用遺傳演算優化串聯水庫系統聯合運轉規線之研究	★ 河川魚類棲地分佈之推估與分析研究－以卑南溪新武呂河段為例－
★ 整合型區域水庫與攔河堰聯合運轉系統模擬解析及優化之研究	★ 河川低水流量分流演算推估魚類棲地之研究-以烏溪上游為例
★ 大漢溪中游生態基流量推估與棲地改善之研究	★ 越域引水水庫聯合操作規線與打折供水最佳化之應用－以寶山與寶山第二水庫為例
★ 防洪疏散門最佳啟閉時間之研究－以基隆河臺北市河段為例－	★ 配水管網破管與供水穩定性關係之研究
★ 石門水庫永續指標之建立與研究	★ 台灣地區重要水庫集水區永續指標建立與評量
★ 限制開發行為對水庫集水區水質保護之探討	★ 水稻田入滲及回歸水之試驗及模擬

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

中文摘要
台灣地區水文、地理及氣象因素特殊，模式之建立必須能隨地區之特性的不同加以考慮，並依水體特性建立適合的水質模式。
本研究之模擬模式主要採用美國陸軍工程師團水道試驗所（Waterway Experimental Station，U.S. Army Corps of Engineer）所發展之CE-QUAL-W2二維水理、水質模式，作為分析之工具，以石門水庫為研究範圍，做二維水質模擬。將水庫視為體積可變的水體，考慮污染物質的流入、流出、沈降與消失，最後可得水溫與污染物質隨時間之分佈，並討論其變化趨勢。
CE-QUAL-W2模式主要模擬葉綠素a、氨氮、硝酸氮、總磷與溶氧等五個水質項目。由研究結果得知，CE-QUAL-W2水質模擬結果尚稱良好，可掌握整體變化趨勢，惟在豐水期來臨時，水庫之水質濃度有稍高之趨勢。
而水庫的水溫變化，不僅影響了流場的變化，更嚴重影響了水庫水質的變化。水庫中流場之變化與水庫出流量較無關係，流場之變化主要是由於夏季至冬季季節變化時，溫度下降，分層現象逐漸消失，以致流場產生劇烈翻滾現象，使得水庫流場變化較為劇烈。

摘要(英)

ABSTRACT
According to the particular factors of hydrology, geography, and meteorology, building a proper water quality model should consider with the local characteristics and water identity.
This study analyzes the water quality simulation of Shih-Men reservoir, bases on the CE-QUAL-W2 developed by Waterway Experimental Station, U.S. Army Corps of Engineer. Assuming the volume of reservoir changing with time and taking into account of drift, settling, and disappearance of pollution, the relationship of water temperature and pollution distribution is discussed.
One can safely state that, CE-QUAL-W2 can get the trend of water simulation variation. Just only wet period comes, the concentration of water quality in the reservoir get higher. In conclusion, the change of water temperature of reservoir not only affects the change of fluid dynamic but also greatly worsens the water quality. There is only a slight relationship between the change of fluid dynamic and the quantity of water draws off in usual. Nevertheless, the descending temperature and disappearing stratification during the transient between summer and winter leading to severe overturn in reservoir generates sever change of reservoir fluid dynamic.

關鍵字(中)

★ 石門水庫
★ 水質模擬

關鍵字(英)

★ water quality simulation
★ Shih-Men reservoir

論文目次

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VIII
符號說明 IX
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究內容與流程 2
第二章文獻回顧 4
2.1 國內外相關研究 4
2.2 水質優養指標 6
2.2.1 單一參數優養指標法 6
2.2.2 多變數優養指標法 7
第三章模式理論之建立 10
3.1 模式簡介 10
3.2 水理動力學模式 10
3.3 水質傳輸模式 12
3.4 生化反應模式 13
第四章 CE-QUAL-W2於石門水庫之運用 21
4.1 石門水庫之簡介與水質概況 21
4.1.1 石門水庫環境背景資料 21
4.1.2 石門水庫水質概況 23
4.2 模式資料之收集與輸入 24
4.3 水庫水質採樣資料 24
4.4 水庫網格之分割 26
4.5 水庫之入流、出流資料 26
4.6 模式參數之給定 29
第五章模式之檢定與驗證 30
5.1 水理模擬 30
5.1.1 水位模擬 31
5.1.2 水溫模擬 33
5.1.3 等溫線模擬 37
5.2 水質模擬 47
第六章結果與討論 59
6.1 水庫與支流水質變化趨勢 59
6.1.1 總磷 60
6.1.2 氨氮 60
6.1.3 葉綠素a 61
6.2 水庫中流場與濃度分佈趨勢 65
第七章結論與建議 73
7.1 結論 73
7.2 建議 75
參考文獻 76
附錄（一）................................................................................................. 80

參考文獻

參考文獻
1. Buchak, E. M. and Edinger, J. E., “User Guide for LARM2 ”, U. S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Hydraulies Laboratory, Instruction Report E-82-3, 1982.
2. Chapra, S. C., “Total Phosphorous Model for Great Lakes”, J. Envir. Eng. Div., ASCE, Vol.103, April, 1977.
3. Cole, T. M. and Buchak, E. M., CE-QUAL-W2 : A Two-dimensional, Laterally Averaged, Hydrodynamic and Water Quality Model, User Manual, Waterways Experiment Station, U.S. Army Corps of Engineers, 1993.
4. Kuo, J. T. and Thomann, R. V., “Phytoplankton Modeling in the Embayments of Lakes”, Journal of Enviromental Engineering, ASCE, Vol.109, No.6,pp.1311-1322,1983.
5. Kuo, J. T., Wu, J. H. and Chu, W. S., “Water Quality Simulation of Te-chi Reservoir Using Two Dimensional Models”, Water Science and technology, Vol. 30, No.2, 1994, pp.63-72.
6. Markofsky, M. and Harlemn, D. R. P., “Prediction of Water Quality in a Stratified Reservoir”, J.Hydr. Div., ASCE, May, 1973.
7. Martin, J. L., “Application of Two-Dimensional Water Quality Model”, Journal of Environmental Engineering, ASCE, Vol. 114, No 2, pp.317-336, 1988.
8. Orlob, G. T., Model For Stratified Impoundment, Chap.8, in Models for Water Quality Management , A.K. Biswas (ed) McGraw-Hill Bock Company, Inc. New Youk, 1981.
9. Reckhow, K. H. and Chapra, S. C., “Engineering Approachches for Lake Management: Empirical Models for Lake Trophic State Evaluation”, Vol. 1, 1983.
10. Steel, J. H., Primary Production in Aquatic Environments, “Notes on some theoretical problem in production Ecology”, C.R. Goldmen (ed.), Mem. Inst. Idrobiol., pp.383-398, 18 suppl., Univ. of California Press. Berkeley, California, 1965.
11. Stein, S. M., Goulet N., Kammer, T., Waye, D. and Saffarinia, K., “Occoquan Water Supply Protection Tool”, Water Resources Engineering 98, ASCE, Vol. 2, pp. 1159-1164, 1998.
12. Thomann, R. V. and Muller, J. A., Principles of Surface Water Quality Modeling and Control, Harper & Row, Publishers, New York., 1987.
13. U. S. Army Center., Water Quality for River-Reservoir System, 1978.
14. Vollenweider R. A., “Input-Output Models with Special Reference to the Phosphorous Loading Concept in Limnology” Hydrol., 1975.
15. 北區水資源局，「石門水庫水質調查監測及水質管理系統之研究（一）、（二）」，2000、2001年。
16. 行政院環境保護署全球資訊網站（www.epa.gov.tw）。
17. 李志賢，「水庫涵容能力分析」，1992年，成功大學環境工程研究所碩士論文。
18. 李佳芳，「水庫水體中磷濃度的一維模擬」，1994年，台灣大學環境工程研究所碩士論文。
19. 吳建鋐，「德基水庫二維水理與水質之模擬」，1987年，台灣大學工程研究所碩士論文。
20. 林文隆，「水庫湖泊磷內部負荷模式推估程序之建立」，1994年，交通大學環境工程研究所碩士論文。
21. 林襟江、盧誠吉、洪銘堅、陳時仁，「德基水庫層化及優養化之研究」，1985年，74年度研究發展專題報告，水資會。
22. 范世億，「水庫淤積與操作對水質影響之研究」，1994年，中央大學土木工程研究所碩士論文。
23. 唐太山，「曾文水庫二維水理水質之模擬與風險分析」，2001年，台灣大學土木工程學研究所碩士論文。
24. 桃園縣環境保護局，「八十八年下半年及八十九年度飲用水水源水質保護工作計畫期末報告」，2000年。
25. 桃園縣環境保護局，「桃園縣環境保護白皮書」，1998年。
26. 郭振泰、吳俊宗等，「台灣地區給水水源優養評估法之建立及其優養程度調查(一)、(二)」，1990、1991年，行政院環保署委託，台灣大學土木工程研究所執行。
27. 郭振泰、陳樹群、龍梧生等，「台灣地區總量管制水質模式之建立與應用（三）」，1997年，行政院環保署委託，台灣大學土木工程研究所執行。
28. 郭振泰、楊德良、何政儒，「德基水庫水質模擬與探討（一）、（二）、（三）」，1984、1985、1987年，水資會/台大土木工程研究所。
29. 郭振泰、龍梧生、楊州斌、羅浩文，「翡翠水庫水質模擬與應用(一)、（二）、（三）」，1998、1999、2000年，翡翠水庫管理局委託，台大土木工程研究所執行。
30. 郭振泰等，「鳳山水庫優養之探討與模擬（一）、（二）」，1989年4月、11月，省環保處及環保署委託，台大土木工程研究所執行。
31. 曾鈞敏，「水庫二維水理與水質模式之建立」，1991年，成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文。
32. 馮纘華，「水庫之水質變化與特性」，1983年，土木水利工程學會年會論文集，Vol. 2，水資源工程、海洋工程、環境工程。
33. 經濟部水利處北區水資源局，「石門水庫多目標運用日報」，2000年9月-2002年3月。
34. 經濟部水利處北區水資源局，「石門水庫淤積狀況圖」，2000年。
35. 經濟部水利處北區水資源局，「石門水庫集水區第三階段治理規劃」，2000年。
36. 經濟部水利處北區水資源局，「水庫合理之入流水質及泥沙評估方法（二）」，2000年。
37. 趙美英，「德基水庫二維水理水質之模擬與風險分析」，2001年，台灣大學土木工程學研究所碩士論文。
38. 駱尚廉、郭振泰等，「湖泊水庫水質改善及優養化評估法之建立和調查(三)、(四)」，1992、1993年，環保署委託，台大環境工程研究所執行。
39. 蘇文瑞，「淤積與操作對德基水庫分層水質影響之研究」，1995，中央大學土木工程學研究所碩士論文。

指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2002-7-15

推文