臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要目的為應用德基水庫與集水區整合水質模式（IWMM-TC），模擬分析水庫與集水區主要河川之流量與各項水質因子，驗證模式的準確性與適用性。再以驗證合理之模式模擬分析陸地區間營養鹽（總磷及總氮）負荷量與集水區各主要河川水質測站之營養鹽總量，推估集水區的非點源污染來源及負荷量。此外，依照集水區整體治理規劃內容中所擬定最佳管理作業，以模式模擬分析最佳管理作業執行前後水庫水質之差異，評估其對水質改善的效益。本研究同時也探討水庫中營養鹽與藻類濃度變化的關係，評估水庫各斷面之優養化狀況，建立營養鹽、藻類及優養指數等之迴歸曲線，分析其趨勢變化情形。
研究結果顯示，在模式驗證方面，歷年集水區各主要河川流量之模擬結果與觀測值大致吻合，顯示模式在水文模擬的合理性；歷年水庫與集水區主要河川水質項目之模擬，除了總磷模擬值較觀測值為高以外，總氮、總有機碳及葉綠素a濃度之模擬結果大致上與觀測值接近。在集水區地面逕流營養鹽負荷分析方面，梨山排水、合歡溪、南湖溪、伊卡丸溪、有勝溪及七家灣溪流域有較大的總磷與總氮負荷量，而以合歡溪為最大；梨山排水、伊卡丸溪、合歡溪及晉元溪流域有較大的總磷與總氮單位面積負荷量，其中又以梨山排水為最大。模式推估集水區總磷負荷量為每年369-503公噸，總氮負荷量為每年876-1,172公噸。在集水區主要河川水質測站營養鹽總量分析方面，大甲溪松茂水文站(G-5)、合歡溪環山橋站(G-3) 、南湖溪水文站(G-2) 、有勝溪千祥橋站(G-1B) 及七家灣溪萬壽橋站(G-1A)有較高的總磷與總氮量；入庫小溪支流除了成武溪(R-1)及晉元溪(R-2)有較高的總磷與總氮量以外，其餘皆很低。
在最佳管理作業模擬方面，德基水庫集水區第四期整體治理計畫完成後水庫總磷濃度平均值將由92.2 mg/L減為67.3 mg/L，改善程度為27.03%；葉綠素a濃度平均值將由32.1 mg/L減為27.2 mg/L，改善程度為15.28%。
在水庫優養化評估方面，水庫上游斷面(S-39)歷年均處於優養狀態；水庫中下游斷面(S-18及S-6)於秋冬時段處於普養、貧養狀態，春夏時段處於優養狀態；水庫優養化現象有由上游往下游遞減的趨勢，顯示上游斷面的優養化較為嚴重。在水庫營養鹽趨勢分析方面，水庫上游斷面(S-39)歷年總磷、總氮及葉綠素a濃度值高於水庫中、下游斷面(S-18及S-6)甚多；總磷、總氮及葉綠素a濃度有由上游往下游遞減的趨勢；以多項式迴歸分析結果，水庫上游斷面之總磷、總氮及葉綠素a濃度有持續增加可能性，中、下游斷面則隨時間呈現穩定緩和的狀態。

摘要Ⅰ
表目錄Ⅴ
圖目錄Ⅶ
第一章 前言 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的3
第二章 文獻回顧 4
2-1 德基水庫與集水區水質概況4
2-1-1 水質監測 5
2-1-2 水庫底泥分析16
2-1-3 土壤及農藥殘留量分析20
2-2 非點污染源推估24
2-2-1 非點污染源的特性24
2-2-2 非點污染源的影響26
2-2-3 非點源污染量的推估27
2-2-4 非點污染源的控制方法30
2-2-5 最佳管理作業34
2-3 德基水庫與集水區污染源分析36
2-4 非點源模式簡介及應用42
第三章 德基水庫與集水區整合水質模式之應用50
3-1 研究步驟與流程50
3-2 德基水庫與集水區整合水質模式52
3-2-1 模式簡介52
3-2-2 模式基本原理56
3-2-3 模式輸入資料65
3-2-4 模式的參數與係數68
第四章 結果與討論69
4-1 模式校正與驗證69
4-1-1 校正70
4-1-2 驗證70
4-2 營養鹽模擬分析89
4-2-1 集水區負荷分析89
4-2-2 河川總量分析95
4-3 最佳管理作業101
4-3-1 最佳管理作業模擬103
4-3-2 德基水庫與集水區最佳管理作業110
4-4 水庫優養化程度評估114
4-4-1 優養化指數趨勢分析114
4-4-2 營養鹽濃度趨勢分析117
第五章 結論與建議123
5-1 結論123
5-2 建議124
參考文獻127
附表一 德基水庫與集水區整合水質模式之主要參數132

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