臺灣博碩士論文加值系統

雲林縣環境保護局針對縣內北港溪流域多年來推動河川污染改善相關作為，如水污染源排放管制、非點源污染控制、晴天污水截流處理及現地水質淨化等積極性作為，另推動市區污水下水道建設及生活污水處理中心，惟縣內部分水體仍無法達到水體分類之水質標準，而現有方法之水質改善策略及效果也逐漸遇到瓶頸，需透過創新思維及科學驗證方式尋找有效改善方法改善河川水質。
本研究分析行政院環境保護署民國102年至106年雲林縣河川水質水量監測資料，以點源污染及非點源污染模式評估北港溪之涵容能力，透過河川水體水質模式QUAL2K之模擬，找出影響河川水質的污染標的物及主因，以評估現有改善措施之優劣，擬定減污方式及方案。
研究發現，若BOD污染削減量降為8,024 kg/day、削減率41%；NH3-N污染削減量為8,754 kg/day、削減率89%，除NH3-N指標物外，均可符合北港溪流域河川水體水質標準。

The Environmental Protection Bureau in Yunlin county improved the water quality of watershed in Beigang River continuously, including the control of water pollution source discharge and non-point source pollution, sunny sewage interception treatment, local water purification, urban sewage sewer construction and domestic sewage treatment center. However, water quality cannot reach the quality. Therefore, the noval innovation and science methodology are necessary for the improvement of water quality.
This study analyzed the water quality/quanity data of New Huwei Creek between 2011 to 2017 to assess the water capacity by the models of point and non-point source pollution. QUAL2K model was used to analyze water quanity, and find the major pollution sources/causes. Finally, the problems and objects of water pollution were obtained, which are used to evaluate the current method and give the future suggent for water quality improvement.
Results indicated that the pollutants should be reduced to meet the water quality classification standards. BOD should be reduced to 8,024 kg/day with the corresponding reduction rate 41%, and NH3-N should be 8,754 kg/day with 89%, respectively.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究內容 3
第二章 文獻回顧 4
2.1模式建立與發展 4
2.2 模式運用 6
2.3模式原理及水體條件分析 10
2.4污染源 11
2.5污染物的輸送反應 12
2.6承受水體條件 13
2.7 QUAL2K水質模式選定 14
2.7.1水理模擬 15
2.7.2水質控制方程式 16
2.7.3國內之使用情況 18
2.7.4河川枯水水期及豐水期之涵容能力推估 18
第三章 研究方法 22
3.1 北港溪背景水文資料 22
3.1.1地理位置 22
3.1.2氣象 22
3.1.3水資源利用 25
3.1.4地文調查 26
3.2 資料來源 26
3.3涵容能力分析步驟 29
3.3.1河段之劃分 29
3.3.2水力特性與流量 29
3.3.3污染源與量 29
3.3.4水質反應參數 32
3.3.5模式的驗證 32
3.3.6污染整治策略研擬 32
3.4 污染源調查分析 37
3.4.1集污區劃分 37
3.4.2生活污水污染量估算 40
3.4.3畜牧廢水污染量估算 44
3.4.4工業廢水污染量推估 49
3.4.5非點源污染量推估 50
第四章 結果與討論 53
4.1 水體調查及分析 53
4.1.1北港溪河川水質污染程度分析 53
4.2污染物分析 55
4.3水體涵容能力分析 59
4.3.1涵容能力分析 59
4.3.2涵容能力分析結果說明 76
4.4 QUAL2K模式建立及驗證 79
4.4.1模擬河段劃分 79
4.4.2模式水理參數設定 80
4.4.3設計流量 81
4.4.4其他參數 81
4.4.5率定與驗證 81
4.5 污染總量削減措施 85
4.5.1短期污染削減措施 86
4.5.2中期污染削減措施 90
4.5.3長期污染削減措施 91
4.6 污染削減總量 93
第五章 結論與建議 96
5.1 結論 96
5.2建議 97
參考文獻 98
表目錄
表2-1-1河川及湖泊水質標準 5
表2-2-1 EPA制訂TMDL建議使用於集水區與水質模式 7
表2-2-2 國內使用率最高的河川水質水理模式 8
表2-4-1 點源與非點源污染特性 12
表2-7-1 流量-流速-水深函數之參數建議值 16
表2-7-3國內近年來QUAL2E河川水質模式應用狀況 18
表2-7-4河川之枯水期及豐水期 19
表3-1-1 氣象站基本資料 24
表3-1-2 虎尾氣象站氣候資料統計表（民國102～106年） 25
表3-3-1 RPI指標之計算表 35
表3-4-1 北港溪流域各集污區所涵蓋行政區域(2-1) 38
表3-4-1 北港溪流域各集污區所涵蓋行政區域(2-2) 39
表3-4-2 生活污水特性一覽表 41
表3-4-4 各集污區畜牧廢水污染排放量推估結果 49
表3-4-5 106年各集污區事業廢水污染排放量推估結果 50
表3-4-5 各類土地各污染物之單位面積污染量 51
表3-4-6 各集污區非點源污染排放量推估結果 52
表4-1-1 102年至106年北港溪河川水質污染程度統計表 54
表4-2-1 北港溪各集污區污染源BOD排放量 56
表4-2-2 北港溪各集污區污染源NH3-N排放量 57
表4-2-3 北港溪各集污區污染源SS排放量 58
表4-3-1 地面水體分類及水質標準 60
表4-3-2 103年至107年雲林縣北港溪流域河川水體分類等級與水質 60
表4-3-3北港溪流域之石榴班橋103至107年水體分類等級 61
表4-3-3北港溪流域之石榴班橋103至107年水體分類等級(續1) 62
表4-3-3北港溪流域之榮橋103至107年水體分類等級(續2) 63
表4-3-3北港溪流域之榮橋103至107年水體分類等級(續3) 64
表4-3-3北港溪流域之土庫大橋103至107年水體分類等級(續4) 65
表4-3-3北港溪流域之土庫大橋103至107年水體分類等級(續5) 66
表4-3-3北港溪流域之觀光大橋103至107年水體分類等級(續6) 67
表4-3-3北港溪流域之觀光大橋103至107年水體分類等級(續7) 68
表4-3-3北港溪流域之雲嘉大橋103至107年水體分類等級(續8) 69
表4-3-3北港溪流域之雲嘉大橋103至107年水體分類等級(續9) 70
表4-3-4 北港溪流域各集污區污染源污染濃度 71
表4-3-5 北港溪流域各集污區污染負荷及涵容能力 72
表4-3-6 北港溪流域各集污區削減量及削減比率 73
表4-4-1 流量、流速及水深函數之參數建議值 81
表4-4-2 北港溪水質模式模擬設計流量表 81
表4-4-3 北港溪Q2K水質模式MAPE分析結果彙整表 82
表4-5-1 北港溪流域短期污染削減措施削減污染量統計表 88
表4-5-2 北港溪流域中期污染削減措施削減污染量統計表 91
表4-5-3北港溪流域長期污染削減措施削減污染量統計表 92
圖目錄
圖2-5-1 污染物質在河川水質模式之中的輸送與反應示意圖 13
圖2-7-1 QUAL2K所計算河段的流量平衡示意圖 17
圖2-7-2 質量平衡圖 17
圖2-7-3各河川出海口BOD 之涵容能力 19
圖2-7-4各河川出海口coliform 之涵容能力 20
圖2-7-5各河川出海口NH3-N之涵容能力 21
圖3-1-1北港溪位置圖(經濟部水利署第五河川局) 22
圖3-2-1 政府已公開相關資料庫系統 28
圖3-3-1 水質模式建立流程 30
圖3-3-2 模擬河段劃分原則 31
圖3-3-3 北港溪流域污染源魚骨圖 36
圖3-4-1 北港溪流域各集污區分佈圖 37
圖3-4-2 生活污水污染量推估作業流程圖 43
圖3-4-3 畜牧廢水之污染量推估流程圖 48
圖4-1-1 北港溪河川水質污染程度移動平均圖 54
圖4-2-1 北港溪流域BOD排放量分配圖 56
圖4-2-2 北港溪流域NH3-N排放量分配圖 57
圖4-2-3 北港溪流域SS排放量分配圖 58
圖4-3-1北港溪流域各集污區污染源污染濃度圖 74
圖4-3-2北港溪流域各集污區污染負荷及涵容能力圖 74
圖4-3-3北港溪流域各集污區削減量圖 75
圖4-3-4北港溪流域各集污區削減比率圖 75
圖4-3-1 北港溪水質模擬及涵容能力分析圖（DO) 77
圖4-3-2 北港溪水質模擬及涵容能力分析圖（BOD）78
圖4-3-3 北港溪水質模擬及涵容能力分析圖（SS）78
圖4-3-4 北港溪水質模擬及涵容能力分析圖（NH4+-N）79
圖4-4-1 北港溪Q2K水質模式流量率定驗證結果 83
圖4-4-2 北港溪Q2K水質模式DO率定驗證結果 83
圖4-4-3 北港溪Q2K水質模式BOD率定驗證結果 84
圖4-4-4 北港溪Q2K水質模式氨氮率定驗證結果 84
圖4-6-1 北港溪北港溪流域整治措施位置分佈圖 93
圖4-6-3 北港溪QUAL2K水質模式短中長期削減BOD濃度模擬圖 94
圖4-6-4 北港溪QUAL2K水質模式短中長期削減SS濃度模擬圖 95
圖4-6-5 北港溪QUAL2K水質模式短中長期削減NH3-N濃度模擬圖 95

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