根據「環境影響評估法」第五條，列舉十一項開發行為對環境有不良影響之虞者，應實施環境影響評估(以下簡稱環評)，而我國環評實施多年來，對於河川水質評估多半採用質量平衡公式，可能有評估太保守的情形；本研究以QUAL2K、WASP及質量平衡公式評估基隆河流域，評估三種模式應用於河川模擬適用性。本研究使用第十河川局大斷面量測資料配合美國環保署提供水理試算表，對模擬區域進行河段劃分，輸入QUAL2K及WASP模式模擬水文與水質，並根據水文與水質測站進行率定驗證，經過模擬判定指標平均誤差百分比皆符合接受範圍，推估模擬結果有一定可靠性後，再利用質量平衡公式假設三種情境分別與QUAL2K及WASP模式中相同點源污染(BOD)比較模擬之差值。QUAL2K模式與質量平衡情境一平均差值比為24%、情境二平均差值比為33%、情境三平均差值比為40%；WASP模式與質量平衡情境一平均差值比為28%、情境二平均差值比為51%，情境三平均差值比為61%。根據模擬結果，質量平衡模擬結果比河川模式模擬結果有高估的現象，河川模式在評估污染量考慮距離的變化及水質傳輸機制，反觀質量平衡卻沒有考慮，故有高估情形。本研究發現質量平衡模擬過於保守，建議未來環評應依照河川水質評估模式規範，使用較嚴謹河川水質模式做為評估工具。

According to article five of environmental impact assessment Law, eleven listed developments that have impacts to the environment should be evaluated by environmental impact assessment (hereinafter referred to as EIA). The implementation of EIA in our nation, mass balance equations that mostly used for river water quality assessment, may be too conservative for the situation. This study simulated Keelung River watershed by using QUAL2K, WASP and mass balance equations assessment, in order to evaluate the applicability of three models.
This study divided Keelung river into several segments based on the cross section survey provided by 10th river management office and hydrological Calculation Table by US Environmental Protection Agency, and import statistic data into QUAL2K and WASP to simulate hydrology and water quality. After confirming the MAPE results are in acceptable ranges, then compare the BOD values in three different situations with adding mass balance equation results.
In the first situation, the mean difference between QUAL2K and mass balance equation is 24%, the second situation is 33% and the third is 40%. On the other hand, the mean difference between WASP and mass balance equation in the first situation is 28%, the second situation is 51% and the third is 61%.
According to the study, the simulation results by mass balance equation are higher than Water quality models. Suppose in assessing the amount of pollution, Water quality model considered the change in distance and water transport mechanism, which mass balance equation didn’t.
This study discovered that the result of mass balance simulation is too conservative, suggest that the future of the EIA should follow the river water quality assessment methods, using river water quality model as a more stringent assessment tools.

目　錄
中文摘要 I
ABSTRACT II
致謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究流程 3
第二章 文獻回顧 5
2.1河川水質模式 5
2.1.1河川水質模式介紹 7
2.1.2河川水質模式模式評選 8
2.2河川水質模式相關應用案例 11
2.2.1 QUAL2K應用案例 11
2.2.2 WASP應用案例 13
2.3水質模式運用於環境影響評估 15
2.3.2河川水質評估模式運用情形 18
第三章 研究方法 23
3.1研究區域 23
3.1.1地理位置與土地利用 23
3.1.2氣象 26
3.1.3水文 27
3.1.4水質 29
3.1.5水理 30
3.1.6點源污染 33
3.2模式介紹 36
3.3模擬結果判定指標 49
3.4模式建置 50
第四章 結果與討論 54
4.1 QUAL2K模擬結果與討論 54
4.1.1 QUAL2K流量 54
4.1.2 QUAL2K水質 56
4.2 WASP模擬結果與討論 61
4.2.1 WASP流量 61
4.2.2 WASP水質 63
4.3質量平衡計算結果 70
4.3.1情境設定 70
4.3.2計算結果 71
4.4模擬結果比較 74
4.4.1 QUAL2K模式與WASP模式結果比較 74
4.4.2 QUAL2K模式與質量平衡公式比較 76
4.4.3 WASP模式與質量平衡公式比較 78
4.5綜合討論 81
4.5.1三種模式結果比較 82
4.5.2 QUAL2K及WASP模式控制方程式與模式參數比較 83
第五章 結論與建議 93
5.1結論 93
5.2建議 94
參考文獻 95

1.Ambrose, R. B., Wool, T.A., and Martin, J. L. ''The water quality analysis simulation program, WASP5, Part A: model documentation. '' U.S. EPA Centerfor Exposure Assessment Modeling ,Athens, GA. , 1993.
2.Barreca Jeannette, ''Quality Assurance Project Plan Lower White River Temperature Study'', Water Quality Program Southwest Regional Office Olympia, WA 98504-7775. , 2002.
3.Chapra, S.C. and Pelletier, G.J.''QUAL2K: A Modeling Framework for Simulating River and Stream Water Quality: Documentation and Users Manual. '' Civil and Environmental Engineering Dept., Tufts University, Medford, MA.,2003.
4.Chapra, S.C., Pelletier, G.J. and Tao, H.. ''QUAL2K: A Modeling Framework for Simulating River and Stream Water Quality'', Version 2.04: Documentation and Users Manual. Civil and Environmental Engineering Dept., Tufts University, Medford, MA, 2007.
5.Di Toro, D. M., Fitzpatrick, J. J., and Thomann, R. V. ''Water quality analysis simulation program (WASP) and model verification program (MVP) documentation''.Report submitted by Hydroscience,Inc. to EPAEnvironmental Research Laboratory, Duluth, MN. ,1983.
6.Hammond, A. J.. ''Hydrodynamic and Water Quality Simulation of Fecal Coliforms in the Lower Appomattox River''. Virginia, Master Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University, USA. , 2003.
7.Nikolaos P. Nikolaidis, Aristomenis P. Karageorgis, Vasilios Kapsimalis, Giannis Marconis, Paraskevi Drakopoulou, Harilaos Kontoyiannis, Evangelia Krasakopoulou, Alexandra Pavlidou, Kalliopi Pagou, ''Circulation and nutrient modeling of Thermaikos Gulf, Greece) '', Journal of Marine Systems, vol. 60(1-2), 2006, pp. 51-62.
8.Prakash Raj Kannela, S. Leea, Y.-S. Leeb, S.R. Kanelc,G.J. Pelletier, ''Application of automated QUAL2Kw for water quality modeling and management in the Bagmati River Nepal'' ,Ecological Modelling,vol. 202, 2007, pp.503-517.
9.Robert B. Ambrose, Jr.,Tim A. Wool,''Modeling Tools Used For Mercury Tmdls In Georgia Rivers'', Master Thesis, The University Of Georgia, USA, 2001.
10.Ruibin Zhang, Xin Qian , Huiming Li, Xingcheng Yuan, Rui Ye, ''Selection of optimal river water quality improvement programs using QUAL2K: A case study of Taihu Lake Basin, China, ''Science of the Total Environment,vol. 431, 2012, pp. 278-285.
11.Seok Soon Park and Yong Seok Lee “Department of Environmental Science and Engineering'', College of Engineering, Ewha Womans Unersity, Daehyun-Dong, Seoul 120 -750, Republic of Korea, 2001.
12.Wolansk David, '' Total Maximum Daily Loads (TMDLs) Analysis for Pocomoke River, Delaware, Delaware Department of Natural Resources and Environmental Control 820 ''Silver Lake Blvd, Suite 220, 2005.
13.Xiaomi Zhang, Kenneth R. Rygwelskib Ronald Rossmannb, James J. Pauera, Russell G. Kreis Jr., ''Model construct and calibration of an integrated water quality model (LM2-Toxic) for the Lake Michigan Mass Balance Project'',Ecological Modelling,vol. 219, 2008, pp. 92-106.
14.王惟申，水質水理模式整合應用於水質模擬之研究，碩士論文，明志科技大學生化工程研究所，新北，2008。
15.吳芳池，河川流域管理- WASP 水質模式評估愛河之整治方案，碩士論文，國立中山大學環境工程研究所，高雄，2003。
16.何嘉浚、林鎮洋、曹先紹、王國隆等人，基隆河治理計畫（前期計畫）」治理後之河川調查與評估(2/2)，經濟部水利署第十河川局委託，國立臺北科技大學水環境研究中心執行，2011。
17.邱智慧，徵收水污染防治費對河川水質之影響，碩士論文，國立台灣大學環境工程學研究所，臺北，2006。
18.林俊宏，曝氣對淡水河系水質改善之研究(以WASP模式探討)，碩士論文，國立聯合大學環境與安全衛生工程學系，苗栗，2006。
19.林柏余，結合水質與生態模式-以新山水庫為例，碩士論文，國立台灣大學工學院土木工程學系，臺北，2007。
20.林雅茹，應用水質模式研擬東港溪流域之水質管理策略，碩士論文，屏東科技大學環境工程與科學系所，屏東，2011。
21.林玉婷，比較 HSPF 及 SWMM 模式於北勢溪集水區之研究，碩士論文，國立臺北科技大學環境工程與管理研究所，臺北，2011。
22.林鎮洋、康世芳、陳起鳳等人，環境影響評估河川水質評估模式技術支援計畫，行政院環境保護署委託，國立臺北科技大學水環境研究中心執行，2012。
23.美商捷明工程顧問股份有限公司台灣分公司，臺北縣淡水河流域水理水質監測與成效評估管理計畫，新北市政府水利局委託，2011。
24.徐志宏，濕地泥沙與水質模擬-以二重疏洪道濕地為例，碩士論文，國立台灣大學土木工程學系研究所，臺北，2004。
25.張秀琴，利用QUAL2E水質模式模擬淡水河系興建污水下水道之水質影響，碩士論文，中原大學土木工程學系，桃園，2004。
26.張鈞凱，大漢溪流域污染調查與削減策略評估，碩士論文，國立台灣大學環境工程學研究所，臺北，2005。
27.陳榮凱，以QUAL2K水質模式模擬狹長型人工濕地之研究，碩士論文，國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系，高雄，2007。
28.莊德豐、劉明全、葉安晉、陳佩足等，水理水質模式於嘉義縣朴子溪流域之建立及運用，2007。
29.陳宜清、柳孟宏等，QUAL2K模式應用於河川水質管理以筏子溪為例，2007。
30.陳貞樺，應用QUAL2K 模式分析北港溪水質之研究，碩士論文，國立中興大學環境工程與科學系所，台中，2007。
31.陳常霖，靜止水池的水溫與水質變化之探討，碩士論文，國立台灣大學工學院土木工程學系，臺北，2009。
32.莊舒喬，龍鑾潭水庫潰壩分析及水質模擬之研究，碩士論文，國立屏東科技大學土木工程系所，屏東，2009。
33.黃騰毅，QUAL2K 運用於淡水河系用戶接管最適化配當之研究，碩士論文，國立聯合大學環境工程與安全衛生學系，苗栗，2005。
34.黃聖授，高屏溪涵容能力之評估 ，碩士論文，國立中山大學環境工程研究所，高雄，2000。
35.黃民宗，自來水水質水量保護區之涵容能力分析，碩士論文，國立臺北科技大學環境工程與管理研究所，臺北，2009。
36.黃珮瑜，QUAL2K模式評估人工溼地改善大漢溪水質之研究，碩士論文，淡江大學水資源及環境工程學系，臺北，2011。
37.經濟部水利署水利規劃試驗所，基隆河整體治理計畫後續追蹤及成效評估」總報告書，台北: 經濟部水利署，2009。
38.楊州斌，濕地水質及生態模式之發展，博士論文，國立台灣大學土木工程學系研.究所，臺北，2004。
39.楊舒淯，以WASP水質模式模擬烏溪感潮河段水質，碩士論文，國立臺北科技大學土木與防災研究所，臺北，2011。
40.廖俊強，QUAL2K 於舊濁水溪水污染防治之應用，碩士論文，逢甲大學水利工程與資源保育學系，臺中，2008。
41.劉醇慶，利用QUAL2K探討蘭陽溪氮鹽削減之影響，碩士論文，國立東華大學環境政策研究所，花蓮，2006。
42.蔡育宜，都會型河川之污染整治策略-以愛河為例，碩士論文，國立中山大學環境工程研究所，高雄，2011。
43.龍梧生、劉紀宏、楊州斌、蕭紋娉，缺氧河川水質模式之建立與應用，農業工程學報，第55卷第1期，2009。
44.簡傳彬、方文村、陳淑貞等，灌區農田停灌對河川水質之影響，2011。