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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳起鳳
研究生(外文):Chi-Feng Chen
論文名稱:茶園非點源污染之模式分析研究
論文名稱(外文):A study of non-point source model on tea plantations
指導教授:溫清光溫清光引用關係
指導教授(外文):Ching-Gung Wen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:環境工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:156
中文關鍵詞:分佈型降雨逕流模式非點源污染茶園水質模式
外文關鍵詞:Distributed Rainfall-Runoff modelwater quality modelnon-point source pollutiontea plantation
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中文摘要
由於國外發展的非點源污染套裝模式使用參數多且複雜,本土相關資料不足,使得應用上較不方便,模擬結果也不甚理想。本研究主要目的是搭配分佈型降雨逕流模式建立一茶園非點源污染產生模式,以參數最少為原則,利用基礎關係式模擬暴雨逕流之水質,如SS、NO3-N、PO4-P、TN及TP。本研究調查阿里山公路旁之隙頂13場暴雨及石桌7場暴雨的降雨量、逕流量及水質。分析結果發現石桌茶園的各項污染物濃度比隙頂茶園高,其中TN相差1.6倍,TP差了6.3倍,可能與種植方式及施肥用量有關。
流量模擬方面,由於臨前條件對於小集水區的模擬影響很大,引用一參數s代表降雨前的土壤潤濕狀況,以此作為驗證模式參數之用,模擬結果以單峰歷線為佳。
本研究發展出來之水質模式適用於茶園的非點源污染模擬,其中以SS模擬結果較好,趨勢與實測值接近,而以PO4-P模擬最差,因其模擬趨勢與流量相同,較不能顯示其他變數的影響。將模式應用在全年污染量推估,得茶園89年污染輸出係數為SS 63.4kg/ha-yr、NO3-N 12.7kg/ha-yr、PO4-P 0.14kg/ha-yr、TN 14.4kg/ha-yr及TP 0.26kg/ha-yr。
Abstract
In the last two decades, many packed non-point source (NPS) models have been developed in the world. The models need to input more parameters in the process of NPS simulation. Unfortunately, there is little NPS data measured in Taiwan region that will result in more uncertain problems while applying these models. For overcoming these disadvantages, this study aims to establish a NPS model with cooperating Distributed Rainfall-Runoff model and use a case study of tea plantation. In our model, basic NPS related formulas and little parameters are used to simulate water qualities of runoff, such as SS, NO3-N, PO4-P, TN and TP. Two tea plantations located at Xi-Ding and Shi- Zhuo along with A-Li Mountain road have been tested from Oct. 2000 to Jun. 2002. Precipitation, runoff and water qualities of 13 events at Xi-Ding and 7 events at Shi-Zhuo have been investigated. Results indicated that concentrations of Shi-Zhuo field were higher than that of Xi-Ding field, especially 1.6 times for TN and 6.3 times for TP.
Much literature presented that the antecedent soil condition plays an important role in simulation of flow. In this study, a parameter ‘s ‘ was used to represent the moisture of antecedent soil and consequently verify other parameters of the Distributed Rainfall-Runoff model. Better simulation result of single peak has been given from our work.
In this study, a water quality model has been developed for simulating NPS pollution in tea gardens. The result indicated that SS is better than other water quality indicators. Since it’s simulated tendencies are similar to the flow. However, that of PO4-P is worse than others. From a whole year simulation, the export coefficients of NPS pollution for tea plantation in 2000 are indicated as 63.4 kg/ha-yr for SS, 12.7 kg/ha-yr for NO3-N, 0.14 kg/ha-yr for PO4-P, 14.4 kg/ha-yr for TN and 0.26 kg/ha-yr for TP.
目錄
頁次
中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
表目錄 vi
圖目錄 viii
照片目錄 xiii

第一章、 前言 1-1
1.1研究緣起 1-1
1.2研究動機 1-1
1.3研究目的 1-2
1.4論文內容與流程 1-2
第二章、 文獻回顧 2-1
2.1 水文模式 2-1
2.1.1 流量及尖峰流量 2-1
2.1.2 入滲損失 2-6
2.2 土壤沖蝕 2-9
2.2.1 土壤沖蝕機制 2-9
2.2.2 USLE及RUSLE模式 2-13
2.2.3 其他土壤沖蝕模式 2-16
2.3 水質模式 2-21
2.3.1 氮磷循環 2-21
2.3.1.1 氮的循環 2-21
2.3.1.2 磷的循環 2-23
2.3.2 氮磷傳輸機制 2-24
2.3.3 溶解性氮磷模式 2-26
2.3.4 沉積性氮磷模式 2-35
第三章、研究方法 3-1
3.1 實驗地點 3-1
3.1.1實驗場址介紹 3-1
3.1.2 實驗場址自然環境 3-3
3.2 實驗設備 3-5
3.3 水文及水質調查方法 3-7
3.3.1 水文調查方法 3-7
3.3.2 水質調查方法 3-8
3.4茶園肥料施用調查 3-9
3.5 採樣結果 3-11
3.5.1 降雨事件介紹 3-11
3.5.2 採樣分析結果 3-14
第四章、非點源模式之推導與建構 4-1
4.1降雨逕流模式 4-1
4.1.1 降水損失 4-1
4.1.2 漫地流與渠道流演算 4-3
4.2土壤沖刷模式 4-5
4.3水質模式 4-8
4.3.1溶解性營養鹽 4-8
4.3.2沉積性營養鹽 4-12
第五章、模式模擬結果 5-1
5.1降雨逕流模擬結果 5-1
5.1.1 基本資料輸入 5-1
5.1.2 模式率定 5-3
5.1.3 模式驗證 5-10
5.1.4 敏感度分析 5-17
5.2 SS模擬結果 5-18
5.3水質模擬結果 5-23
5.3.1 溶解性營養鹽 5-23
5.3.1.1 NO3-N模擬結果 5-23
5.3.1.2 PO4-P模擬結果 5-27
5.3.2 沉積性營養鹽 5-31
5.3.2.1 總氮模擬結果 5-32
5.3.2.1 總磷模擬結果 5-36
5.4 全年污染量估計 5-39
第六章、結論與建議 6-1
6.1 結論 6-1
6.2 建議 6-2

參考文獻

附錄 附錄1-1
參考文獻
中文部分
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英文部分
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