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博碩士論文 etd-1114121-082733 詳細資訊
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論文名稱
Title
以QUAL2K水質模式應用於愛河上游河段污染整治之研究
Study on Love River for Upstream Reach of Pollution Controls Based with QUAL2K Water Quality Model
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
105
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2021-06-29
繳交日期
Date of Submission
2021-12-14
關鍵字
Keywords
水質模擬、QUAL2K、愛河、污染削減、優養化
Water Quality Simulation, QUAL2K, Love River, Pollution Reduction, Eutrophication
統計
Statistics
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中文摘要
愛河為高雄市重要河川之一,屬區域排水路,源頭為農田的灌溉渠道,其污染來源以生活污水為大宗。依河川污染指標(River Pollution Index, RPI)之評估,愛河水質狀況為中度至嚴重污染。藉由QUAL2K( The Enhanced Stream Water Quality Model)水質模式做為工具,評估愛河之水質變化。本研究參考高雄市環保局之水質監測資料,並利用水質評估模式,在河川之枯水期進行上游河段水質模擬,進而針對水質項目之生化需氧量(BOD)及氨氮(NH3-N)變化進行評估。
根據模式率定及驗證結果,於愛河之豐、枯水期所模擬之平均絕對百分誤差(Mean Absolute Percentage Error, MAPE),其模擬結果顯示為合理的預測。模式模擬源頭及點源控制之結果並顯示枯水期愛河流域整體水質皆有所改善,但尚未完全符合其水體分類之標準。
愛河上、中游河段經常發生藻華現象,常用的控制方式包括有物理性方法(水體覆蓋、水體擾動、浚泥等)、化學性方式(抑制藻製劑),以及使用生物控制(吃藻魚類)或污染控管(源頭管控、非點源污染控制)等。
Abstract
Love River is one of the important rivers in Kaohsiung City, and is a regional drainage channel. The source of Love River is from irrigation canals of farmland. Its main source of pollution is from sewage. According to the evaluation of the River Pollution Index (RPI), the water quality of Love River is ranged from medium to serious pollution. In this study, the water quality model of the QUAL2K (The Enhanced Stream Water Quality Model) was used as a tool for evaluate the water quality evaluation of Love River.
The water monitoring data of quality were referred from the Kaohsiung Environmental Protection Bureau used to simulate water quality during the dry season of the river by the water quality evaluation models. Then the parameters of biochemical oxygen demand (BOD) and ammonia nitrogen (NH3-N) were evaluated for the water quality project. According to the model calibration and verification results, it is shown that the results of Mean Absolute Percentage Error (MAPE) simulation in the low water periods are highly accurate for predictions.The results of using the model to simulation the source pollution and point source controls showed that the overall water quality of the river basin has been improved during the dry season. However, it has not yet fully met its water quality classification standards.
In Love River, algae blooms always occur in the upper and middle reaches. The commonly used control methods include physical methods (water body coverage, water disturbance, dredging, etc.), chemical methods (inhibiting algae agents), and using biological control (eating algae fish) or Pollution control (source control, non-point source pollution control).
目次 Table of Contents
學位論文審定書 i
摘 要 ii
Abstract iii
目 錄 iv
圖 次 vii
第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究架構 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 研究區域背景 3
2.1.1愛河流域環境背景 3
2.1.2流域氣候之特性 5
2.1.3潮汐、水位變化 6
2.1.4優養化 8
2.2 水質模式概述 8
2.2.1 前言 8
2.2.2模式發展 9
2.2.3 QUAL系列模式發展 11
2.2.4模式概念及理論 11
2.2.5 延散係數 16
2.2.6水質理論介紹 16
2.2.7水質生化參數 19
2.3 模式參數檢定方法 - 平均絕對百分誤差 20
2.4 QUAL2K水質模式歷年相關研究 21
2.5 現地處理方法 24
2.5.1 植生處理法 24
2.5.2 接觸氧化法 25
2.5.3 土壤處理法 26
2.6 國內現地處理案例 27
2.6.1 打鳥埤人工濕地(大漢溪浮洲表面流人工溼地) 27
2.6.2 高屏溪舊鐵橋人工濕地 28
2.6.3 仁德排水生態礫間淨化工程 29
2.6.4 南湖礫間接觸氧化工程 30
2.6.5 小結 31
第三章 研究方法 32
3.1 流域調查 32
3.1.1 河川污染指標 32
3.1.2 各項水質濃度變化 33
3.2 模擬程序建立 40
3.2.1 河道劃分 40
3.2.2 需輸入之參數 40
3.2.3 污染源之調查 42
3.3目前既有整治措施 44
第四章 結果與討論 51
4.1 河道劃分與水理、水質輸入 51
4.2 模式參數 52
4.3 模式率定結果 54
4.4 模式驗證結果 58
4.5 涵容能力 61
4.6 愛河上游河段污染削減模擬 62
4.6.1 源頭污染控制 62
4.6.2 點源污染削減-污水下水道 63
4.6.3現地處理設施 65
4.7 小結 66
4.8 愛河整體水體問題分析 67
第五章 結論與建議 70
5.1 結論 70
5.2 建議 71
參考文獻 72
附錄 76

參考文獻 References
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