二維水質模式之參數校正

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章瑜蓓(Yu-Pei Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

水文與海洋科學研究所

論文名稱

二維水質模式之參數校正
(Parameters calibration in Two-Dimensional water quality mode)

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摘要(中)

摘要
在過去的研究中指出CE-QUAL-W2二維水質、水理模式應用於水庫模擬情況良好，但由於水質參數欠缺科學性的驗證，以往的文獻中只嘗試以試誤法和參考模式使用手冊中所提供的建議值在合理的參數範圍下進行模擬，雖然模擬出的結果良好，但並無法解釋參數的選擇依據為何，本研究係針對此一問題，利用實作實驗來修正二維水質模式中較敏感的四個參數值（光消减係數、底泥需氧量、底泥磷釋出率、底泥氨氮釋出率），並以石門水庫為模擬對象，利用民國92年的實測值進行模式驗證。
依據民國92年10月至93年4月所作出的實驗數據再將其用於修正模式參數，模擬結果顯示，此次所使用修正過後的新參數較之前研究文獻中所提出參數值更契合實測值，表示本研究所提供的新參數能使CE-QUAL-W2模式更適用於台灣地區的水庫。

摘要(英)

Abstract
Two-Dimensional hydrodynamics and water quality model, CE-QUAL-W2, has been applied successfully in Shin-Men Reservoir in past researches. However, the lack of in-situ water quality parameter measurement has long been challenged in the adequacy of the application of the model in real world cases. In this research, water quality experiments were conducted to estimate four key parameters, namely, light extinction coefficient（EXH2O）, sediment oxygen demand（SOD）, sediment release rate of phosphorous（PO4R）, and sediment release rate of ammonia（NH4R）. Furthermore, in-situ measurements on Shin-Men Reservoir in year 2003 were utilized for the calibration of model’s parameters.
According to the measurement of water quality data between October 2003 to April 2004, the updated parameters can make simulation results better matching up than that from using previous parameters. It is concluded that CE-QUAL-W2 model is adequate for the simulation of water quality for reservoirs in Taiwan, with the use of updated parameter suggested in this research.

關鍵字(中)

★ 底泥磷釋出率
★ CE-QUAL-W2
★ 光消减係數
★ 底泥需氧量

關鍵字(英)

★ sediment oxygen demand
★ CE-QUAL-W2
★ light extinction coefficient
★ sediment release rate of phosphorous
★ sediment release rate of ammonia

論文目次

目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 研究範圍 3
第二章文獻回顧 4
2-1 水質模式歷年研究、發展 4
2-2 CE-QUAL-W2模式簡介 5
2-2-1 模式所需資料 6
2-2-2 本研究校正之參數 7
2-3 光消减係數重要性 8
2-4 底泥特性 9
2-4-1 底泥的組成 9
2-4-2底泥與水質的關係 10
2-4-3 底泥中營養鹽的釋出研究 10
2-4-4 底泥需氧量量測方法 12
2-5 模式參數的不確定性 12
第三章研究方法及步驟 14
3-1 研究方法 14
3-2 實驗儀器介紹 16
3-3 採樣方法 21
3-3-1 水庫水樣採樣方法 21
3-3-2 水庫底泥採樣方法 21
3-4 分析方法 22
3-4-1 現場紀錄分析 22
3-4-2 實驗室分析 23
3-5 實驗步驟 24
第四章 CE-QUAL-W2模式於石門水庫之運用 26
4-1 石門水庫背景簡介 26
4-2 石門水庫水質概況 27
4-3 模式的資料收集與輸入 28
4-3-1水庫網格的劃分 28
4-3-2水庫之入流、出流資料 31
4-3-3水庫水質採樣項目 32
4-3-4 資料的輸入 33
第五章實驗結果分析 34
5-1 光度 34
5-2 底泥需氧量 34
5-3 懸浮顆粒濃度 34
5-4 葉綠素濃度 35
5-5 色度 35
5-6 氮、磷釋出實驗 35
5-7 濁度和懸浮顆粒濃度之關係 67
5-8 底泥需氧量與模式網格對照 69
5-9 底泥氮、磷的釋出量 69
5-10 光消减係數關係式 70
第六章模擬結果分析與討論 71
6-1 水理模擬結果 72
6-1-1 水位模擬 72
6-1-2 水溫模擬 72
6-2 水質模擬結果 79
6-2-1 葉綠素 79
6-2-2 總磷 80
6-2-3 氨氮、硝酸氮 80
6-2-4 溶氧 81
第七章結論與建議 90
7-1 結論 90
7-2 建議 92
參考文獻 93
附錄 98

參考文獻

參考文獻
1. 李志賢，「水庫涵容能力分析」，1992年，成功大學環境工程學研究所碩士論文。
2. 蘇文瑞，「淤積與操作對德基水庫分層水質影響之研究」，1995年，中央大學土木工程學研究所碩士論文。
3. 余岱璟，「石門水庫水質模擬與水理探討」，2002年，中央大學土木工程學研究所碩士論文。
4. 謝文雄，「水庫水位激烈變化下之水理水質模擬」，2003年，中央大學水文科學研究所碩士論文。
5. 吳先琪、王美雪、陳世裕，「甘泉計畫（Ι）水庫水質維護大型計畫—子計畫（三）水庫中磷的質量平衡及控制策略研究（第一年）」，1990年，行政院環境保護署委託，台灣大學環境工程學研究所執行。
6. 吳建鋐，「德基水庫二維水理與水質之模擬」，1987年，台灣大學土木工程學研究所碩士論文。
7. 王啟人，「水庫集水區土地利用對水庫水質之影響—以明德水庫集水區為例」，1999年，台灣大學環境工程學研究所碩士論文。
8. 林文隆，「水庫湖泊磷內部負荷模式推估程序之建立」，1994年，交通大學環境工程學研究所碩士論文。
9. 林高州，「水質模式應用於德基水庫水質模擬之研究」，2000年，逢甲大學環境工程與科學研究所碩士論文。
10. 范世億，「水庫淤積與操作對水質影響之研究」，1994年，中央大學土木工程學研究所碩士論文。
11. 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。
12. 陳鎮東等，台灣的湖泊與水庫，國立編譯館編印，頁21～40，1997年1月。
13. 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，台灣大學土木工程學研究所執行。
14. 郭振泰、駱尚廉等，「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，行政院環保署委託，台灣大學環境工程學研究所執行。
15. 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，台灣大學土木工程學研究所執行。
16. 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，台灣大學土木工程學研究所執行。
17. 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，台灣大學土木工程學研究所執行。
18. 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，水資會委託，台灣大學土木工程學研究所執行。
19. 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學研究所碩士論文。
20. 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。
21. 經濟部水利署北區水資源局，「石門水庫水質調查監測及水質管理系統之研究（一）、（二）、（三）」，2003年。
22. 經濟部水利署北區水資源局，「石門水庫多目標運用日報」，2003年1月12月。
23. 經濟部水利署北區水資源局石門水庫管理中心，「石門站平均氣溫年表、平均相對溼度年表、天氣、風向、風力記載表及霞雲站水位流量年表」，2003年1月至12月。
24. 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。
25. 桃園縣環境保護局，桃園縣環境保護白皮書，1998。
26. Bansal,M.K."Nitrification in Natural Streams ”,Water Pollution Control Federation Journal,Vol 48,pp2380-2393,1976.
27. Benjamin F.Mcpherson and Ronald L. Miller,”Causes of light attenuation Tmpa Bay and Charlotte Harbor, Southwestenrn florida”,Water Resources Association,vol.30.No.1,1994.
28. Buchak, E. M. and J. E. Edinger, “User Guide for LARM2,” U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Hydraulics Laboratory, Instruction Report E-82-3, 1982.
29. Chapra, S. C., “Total Phosphorous Model for Great Lakes,” J. Envir. Eng. Div., ASCE, Vol. 103, April, 1977.
30. Chen,G.H.,I.M.Leong,J.lin,J.C.Huang,I.M.C.Lo,B.C.Yen.,”Oxygen deficit determinations for a major river”, Chemosphere, vol.41, pp.7-13,2000.
31. Cole, T. M. and E. M. Buchak, 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.
32. Edinger, J. E. and E. M. Buchak, User guide for LARM2, U. S. Army Corps of Engineer Waterways Experiment Station, Hydraulies Laboatory, Instruction Report E-82-83,1982.
33. Kuo, J. T., J. H. Wu, and W. S. Chu, “Water Quality Simulation of Te-Chi Reservoir Using Two Dimensional Models,” Water Science and Technology, Vol. 30, No. 2, pp. 63-72, 1994.
34. Kurup, R. G., D. P. Hamilton, and R. L. Phillips, “Comparison of Two 2-Dimensional, Laterally Averaged Hydrodynamic Model Applications to the Swan River Estuary,” Mathematics and Computers in Simulation, Vol. 51, pp. 627-638, 2000.
35. Larsen, D. P., J. V. Sickle, K. W. Malueng, and P. D. Smith, “The Effect of Wastewater Phosphorous Removal on Shagawa Lake, Minnesoda: Phosphorous Supplies, Lake Phosphorous and Chlorophyll-a,” Water Research, Vol. 13, May, 1979.
36. Markofsky, M. and D. R. P. Harlemn, “Prediction of Water Quality in a Stratified Reservoir,” J. Hydr. Engineering, ASCE, May, 1973.
37. Martin, J. L., “Application of Two-Dimensional Water Quality Model,” Journal of Environmental Engineering, ASCE, Vol. 114, No 2, pp. 317-336, 1988.
38. Mary D. Matlock, Kevin Ray Kasprzak, and G. Scott Osborn., “sediment oxygen damand in the Arroto Colorado river”,Journal of American Water Resources Association,No.01103,pp.267-274,2003.
39. Mortimer, C.H. ”Chemical excharges between sediments and water in the Great Lake-speculation on probable regulatory mechanism.” Limnol.vol.16,pp.387,1971.
40. Orlob, G. T., Model For Stratified Impoundment, Chap. 8 in: Models for Water Quality Management, A. K. Biswas(ed.), McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, 1981.
41. Reckhow, K. H. and S. C. Chapra, “Engineering Approaches for Lake Management: Empirical Models for Lake Trophic State Evaluation,” Vol. 1, 1983.
42. Steel, J. H., Primary Production in Aquatic Environments, “Notes on Some Theoretical Problem in Production Ecology,” C. R. Goldmen (ed.), Mem. Inst. Idrobiol., Univ. of California Press. Berkeley, California, pp. 383-398, 18 Suppl. 1965.
43. Stein, S. M., N. Goulet, T. Kammer, D. Waye, and K. Saffarinia, “Occoquan Water Supply Protection Tool,” Water Resources Engineering 98, ASCE, Vol. 2, pp. 1159-1164, 1998.
44. Steeter,H.W. and E.B. Phelps,”A Study of Pollution and Nature Purification of Ohio river”, U.S. Pub. Health Serice, Pub. Health Bull, No. 146,1925.
45. Thomann, R. V. and J. A. Mueller, Principles of Surface Water Quality Modeling and Control, Harper & Row, Publishers, New York, 1987.
46. .F. Hu, W.Lo, H.chua, S.N.Sin, P.H.F.Yu.,”Natrient release and sediment oxygen demand in a eutrophic land-locked embayment in hong Kong”,Evironment International, vol.26,pp.369-375,2001.

指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2004-7-15

推文