臺灣博碩士論文加值系統

台灣水資源豐富，但可利用的水卻不足。台灣降雨量每年平均約2.5公尺 (每年大約900億立方公尺)。然而農業、工業、商業與住宅區只能從河川、水庫與地下水利用稍微超過20%的降雨量。目前台灣有40座水庫提供不到四分之一的需水量。多目標水庫為了維護水庫水質、增加供水量、提高水力發電及提升觀光旅遊等目標，如何選取污染控制之最佳管理策略 (BMPs) 來達到這些目標是相當重要的。
本研究中水庫多目標規劃是以水質維護為主軸來探討水庫達到各目標的可行性。水庫其他的目標 (水力發電、觀光旅遊、民生用水等) 與水庫的水質都有密切的關係。本研究並利用多目標線性規劃之權重法與線性規劃模式，探討水庫在符合水質標準要求下，各種污染源最佳之污染削減策略。本研究以日月潭水庫來作方法可行性的驗證。結果顯示水庫的多目標規劃方法是可行的。但此多目標規劃模式的應用會隨不同的多功能水庫及不同的水庫污染而有不同的成效。分析結果可做為台灣各水庫管理的參考，並可提供給水庫管理局及環保單位未來規劃水庫水質標準的依據。

Taiwan is rich in water resource, but poor in water availability. Precipitation in Taiwan is averaging around 2.5 meters (or 90 billion cubic meters per year) each year; yet the agricultural, industrial, commercial, and residential sectors could only tap slightly over 20% of the precipitation from rivers, reservoirs, and ground water. There are currently 40 reservoirs accounting for less than one-quarter of the water supply in Taiwan. To attain and maintain water quality, increase water supply and hydro power generation, and promote tourism, it is imperative to strike balances and identify best management practices (BMPs) in pollution control strategies for multi-objective reservoirs.
This research is to develop and analyze a multi-objective planning model for reservoirs in Taiwan. The research is concentrated on the water quality controls of reservoirs, including pollution reducing eco-technologies in watersheds, plants on floating island, and upstream water intakes. The multi-objective planning model identifies a set of optimum water quality control strategies for reservoirs. The study uses Sun Moon Lake to validate the feasibility of the planning model. The planning model can be applied to other reservoirs in Taiwan. Strategies will differ for different reservoirs. Analysis results of this research can provide invaluable information for reservoir management bureaus; they can also be used as bases for changes in future water quality standards.

目 錄

致謝
摘要…………………………………………………………………….....
I
英文摘要………………………………………………………………..... II
目錄.................................................................................................. III
表目錄……………………………………………………………………. VI
圖目錄……………………………………………………………………. VII
第一章 緒論…………………………………………………………… 1-1
1.1 前言……………………………………………………………. 1-1
1.2 研究動機及方法………………………………………………. 1-2
第二章 文獻回顧…………………………………………...…………. 2-1
2.1 台灣地區水庫況…………………………………….………… 2-1
2.2 台灣水庫污染防現況……………………….………………… 2-6
2.3 生態工法…..……..…………………………..………. 2-11
2.4 灰色系統理論………………………………. 2-15
2.4.1 灰色系統理論簡述……………………..………………. 2-15
2.4.2 灰關聯分析…………………..…………………. 2-16
2.4.3 灰色線性規劃…………………..…………………. 2-17
2.4.4 灰色系統理論相關研究…………….…………………. 2-19
2.5 多目標規劃理論基礎…..………………………..………. 2-21
2.5.1 多評準決策……………………..………………. 2-21
2.5.2 多目標規劃…………………..…………………. 2-26
2.5.3 多目標規劃之一般式………………..…………………. 2-28
2.5.4 權重法…………….…………………. 2-28
第三章 研究方法……….…………………………………………. 3-1
3.1 水庫規劃方法…..……..…………………………..………. 3-2
3.1.1 集水區生態工法……………………..…………………. 3-2
3.1.2 水庫人工浮島設施…………………..…………………. 3-6
3.1.3 水庫上游引水…………………..…………………. 3-8
3.1.4 觀光旅遊生活污水處理…………….…………………. 3-11
3.2 水庫多目標規劃…………………………………………. 3-11
3.3 灰色多目標規劃………………………………………………. 3-13
3.3.1 集水區生態工法……………………..…………………. 3-13
3.3.2 水庫人工浮島設施…………………..…………………. 3-14
3.3.3 水庫上游引水…………………..…………………. 3-15
3.3.4 觀光旅遊生活污水處理…………….…………………. 3-16
3.4 水庫灰色多目標規劃…………………………………………. 3-17
第四章 模式驗證…………………..…..…………………………. 4-1
4.1 日月潭水庫現況………….…………….……..…………. 4-1
4.2 日月潭多目標規劃…………………………………………... 4-5
4.2.1 集水區……………………..…………………. 4-5
4.2.2 人工浮島………………………..………………. 4-5
4.2.3 武界引水………………………..………………. 4-7
4.3 日月潭水庫規劃結果...…...………………...…….………. 4-9
4.3.1 權重一......................................................... 4-10
4.3.2 權重二................................................ 4-13
4.3.3 人工浮島與武界引水處理之關係.................... 4-14
4.4 日月潭水庫多目標規劃結論………….………… 4-14
第五章 結論與建議…………………..……………………………. 5-1
5.1 結論…………………….…………………………………. 5-1
5.2 建議及未來研究方向…………………………………… 5-3
參考文獻…………………………………………………………. 6-1
附錄A 日月潭多目標規劃詳情……………………………. A-1

































表 目 錄

表2-1 台灣地區主要水庫資料表...…………………………..... 2-3
表2-2 93年度五座水庫水質現況...…………………………..... 2-4
表2-3 優養湖特徵的定性判別標準............................... …….. 2-8
表2-4 結構性BMPs污染控制成效......................................... 2-13
表2-5 多目標規劃與多屬性決策差異………………………….. 2-25
表4-1 日月潭水庫各集水區及武界污染產生量.......………….. 4-3
表4-2 日月潭水庫集水區及武界取水之污染量及污染削減建議量...............……. ...............……. ...............……. .....
4-4
表4-3 集水區之污染削減成本及污染削減量之各項參數值.......……………………….…. .………………………..
4-6
表4-4 日月潭及Lake Mead 人工浮島成效............................ 4-8
表4-5 日月潭水庫觀光旅遊之水污染........................... .......... 4-11
表4-6 日月潭水庫多目標規劃結果........................... .......... .. 4-12
表4-7 日月潭水庫人工浮島需求與武界引水處理之關係......... 4-15








圖 目 錄

圖2-1 以灰色系統理論來分析水庫污染防治策略之研究演算法執行流程圖..................................
2-22
圖2-2 應用多評準決策分析與衛星影像在水庫污染削減位置優選之研究研究流程圖...............................................
2-23
圖3-1 水庫集水區污染削減成本示意圖..……………………… 3-3
圖3-2 水庫集水區污染削減成本計算圖……………….…….. 3-4
圖3-3 人工浮島污染去除成本示意圖..………………….…….. 3-7
圖3-4 污水處理廠成本示意圖………………………….………. 3-9
圖4-1 日月潭水庫污染源示意圖…………………………….…. 4-2
圖4-2 人工浮島與污水理成本關係圖..................................... 4-16

中文參考文獻
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