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系統識別號 U0026-0812200913340240
論文名稱(中文) 水庫水質優養化模式適用性探討
論文名稱(英文) Suitability of Eutrophication Model on Water Reservoirs
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 工學院工程管理碩士在職專班
系所名稱(英) Institute of Engineering Management
學年度 95
學期 1
出版年 96
研究生(中文) 吳朱華
研究生(英文) Chu-Hua Wu
電子信箱 n0793125@mail.ncku.edu.tw
學號 n0793125
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 139頁
口試委員 口試委員-蔡明田
指導教授-張益三
口試委員-溫清光
中文關鍵字 pH  濁度  總氮  導電度  溶氧  葉綠素a  總磷  透明度  卡爾森優養指數  優養化 
英文關鍵字 Total Nitrogen  pH  Turbidity  Dissolved Oxygen  Conductivity  Total Phosphorus Chlorophyll a  Carson Trophic State Index (CTSI)  Transparency  Eutrophication 
學科別分類
中文摘要 『優養化』程度是用於評估水庫水質優劣與否的依據之ㄧ,但因水庫優養化的判別全世界並無統一的標準,台灣則大都依循以環保署為主的卡爾森優養指數(Carlson Trophic state index, CTSI)之評估方式來區分,但其判別方式仍遭受各界頗多質疑。
本研究係應用統計方法來推估優養化因子與形成程度之關係模式,藉以探討其優養潛在形成模式。先使用南化水庫自啟用前開始進行的水質評估資料及正式啟用後水質的監測紀錄(即81~94年間)之有關卡爾森優養指數及彙整專家學者用於評估之相關因子;如:透明度、總磷、葉綠素a、溶氧、導電度、總氮、pH、濁度等,藉以推估優養化之形成模式。經由逐步分析結果被選入模式之項目分別為總磷、葉綠素a及透明度。且由模式推估結果總磷是第一個進入模型為貢獻度最大的變數。顯然多數研究者一致選用總磷作為評估優養化的變數之一是合理的。
再利用已建立的南化水庫優養化模式去進一步探討該模式對其他四座水庫(烏山頭水庫、仁義潭水庫、蘭潭水庫及鏡面水庫)之適用程度,結果發現以烏山頭水庫、仁義潭水庫及蘭潭水庫而言是適用的,至於鏡面水庫未能完全適用,推估與其進、出流水量少以致水庫水滯留時間長及地域特性等因素影響水質有關,至於確切原因則有待後續研究進一步探討。
英文摘要 In general, the quality of the reservoir water is judged by the method of Eutrophication. However, Eutrophication is evaluated differently across previous studies. Taiwan, EPA (Environmental Protection Administration Executive Yuan, R.O.C.) adopts the Carson Trophic State Index (CTSI), which is one of the common methods of Eutrophication though many researchers are skeptical about it.
This research aims to formulate the progress of the Eutrophication and predict the tendency of the Eutrophication by estimating the Eutrophication parameters.Data with Nanhua Reservoir on water quality (1992-2005) are analyzed in this study. Carson Trophic State Index and related parameters, such as Transparency, Total Phosphorus, Chlorophyll a, Dissolved Oxygen, Conductivity, Total Nitrogen, pH and Turbidity, are selected to estimate the Eutrophication formation model. Results of the study clearly showed Total Phosphorus, Chlorophyll a, Transparency, the three parameters chosen for the modeling and the Total Phosphorus was found to be the most important parameter for the modeling. The results are consistent with previous studies on the Nanhua Reservoir that these parameters are important in explaining and predicting the Eutrophication.
A series of replications are conducted on Wushantou Reservoir, Renyitan Reservoir, Lantan Reservoir, and Chingmein Reservoir. The significant parameters for evaluation of Eutrophication are consistent with those utilized in the study of Nanhua Reservior except for those in Chingmein Reservoir. The reasons for such inconsistency should be explored in future research.
論文目次 中文摘要--------------------------------------------------------Ⅰ
英文摘要--------------------------------------------------------Ⅱ
誌謝------------------------------------------------------------Ⅲ
目錄------------------------------------------------------------Ⅳ~Ⅴ
附錄------------------------------------------------------------Ⅴ
表目錄----------------------------------------------------------Ⅵ~Ⅶ
圖目錄--------------------------------------------------------- Ⅷ

第一章 緒論---------------------------------------------------1
第一節 研究動機與目的----------------------------------1
第二節 研究內容與流程----------------------------------3
第三節 研究方法----------------------------------------9

第二章 文獻回顧-----------------------------------------------10
第一節 優養化形成的原因及過程--------------------------10
第二節 優養化對水體及水質之影響------------------------20
第三節 台灣水庫優養化程度------------------------------22
第四節 優養化形成因子之回顧----------------------------26
第五節 優氧化相關影響因子分析探討----------------------40

第三章 優氧化影響因子架構之建立-------------------------------43
第一節 分析方法基本理念簡介----------------------------43
第二節 建構優氧化影響因子之基本理念--------------------51
第三節 模式變數選擇------------------------------------53

第四章 優氧化迴歸模式之建立—以南化水庫為例-------------------55
第一節 南化水庫概述------------------------------------55
第二節 水庫水質優氧化因子之分析------------------------65
第三節 水庫水質優氧化迴歸模式之分析--------------------71
第四節 水庫水質優氧化模式之探討-----------------------.85

第五章 結論與建議---------------------------------------------93
第一節 結論--------------------------------------------93
第二節 建議--------------------------------------------95
參考文獻 -------------------------------------------------------96
附錄------------------------------------------------------------99
附錄一~1 台灣地區各氣象站月平均降雨量統計表-------------------- 99
附錄一~2 民國90年阿里山氣象站逐日雨量資料---------------------- 100
附錄一~3 民國91年阿里山氣象站逐日雨量資料---------------------- 101
附錄一~4 民國92年阿里山氣象站逐日雨量資料---------------------- 102
附錄一~5 民國93年阿里山氣象站逐日雨量資料---------------------- 103
附錄一~6 民國94年阿里山氣象站逐日雨量資料---------------------- 104
附錄二 藻類的分類---------------------------------------------105
附錄三 F分配的自由度與百分點(第95百分點)------------------- 106
附錄四 因子分析(南化水庫)---------------------------------- 107~108
附錄五 迴歸分析(南化水庫)---------------------------------- 109~113
附錄六 因子分析(烏山頭水庫)-------------------------------- 114~115
附錄七 迴歸分析(烏山頭水庫)-------------------------------- 116~120
附錄八 因子分析(蘭潭水庫)---------------------------------- 121~122
附錄九 迴歸分析(蘭潭水庫)---------------------------------- 123~127
附錄十 因子分析(仁義潭水庫)-------------------------------- 128~129
附錄十一 迴歸分析(仁義潭水庫)-------------------------------- 130~134
附錄十二 因子分析(鏡面水庫)---------------------------------- 135~136
附錄十三 迴歸分析(鏡面水庫)---------------------------------- 137~139

表目錄
表1-1 地面水體分類及水質標準---------------------------------5
表1-2 各類水體用途------------------------------------------ 6
表1-3 飲用水水源水質標準-------------------------------------7
表2-1 集水區人口分佈情形-------------------------------------12
表2-2 OECD單一參數優氧化判定標準-----------------------------19
表2-3 Carlson單一參數優氧化判定標準--------------------------19
表2-4 U.S.EPA單一參數優氧化判定標準--------------------------19
表2-5 環保署水庫水質監測項目及檢測方法-----------------------22
表2-6 九十二年度第一季至第四季卡爾森優養指數彙整表-----------23
表2-7 台灣主要水庫歷年水質優氧程度統計表---------------------24
表2-8 台灣主要水庫優氧指數歷年監測結果統計表-----------------25
表2-9 優氧化形成因子之回顧表-------------------------------- 26
表2-10 各專家學者研究及評估優氧化影響因子彙整表-------------- 39
表3-1 文獻及實際蒐集之數據間相同的因子--------------------- 54
表4-1 南化水庫集水區地形參數-------------------------------- 56
表4-2 南化水庫集水區人口分佈一覽表-------------------------- 59
表4-3 南化水庫集水區土地權屬及管理單位--------------------- 60
表4-4 南化水庫集水區水庫開發前後土地利用情形--------------- 61
表4-5 60~93年阿里山氣象站降雨量統計表---------------------- 64
表4-6 未轉軸之因素抽取(主成份法)---------------------------66
表4-7 未轉軸之因子負荷量表-----------------------------------67
表4-8 轉軸後之因子負荷量說明表-------------------------------69
表4-9 相關分析表---------------------------------------------77
表4-10 逐步迴歸分析表-----------------------------------------80
表4-11 變異數分析表(ANOVA表)--------------------------------81
表4-12 係數校估表---------------------------------------------82
表4-13 實驗室測值與迴歸方程式總磷推導值比較-------------------83
表4-14 實驗室測值與迴歸方程式推導值比較-----------------------83
表4-15 各水庫間相符程度比較-----------------------------------85
表4-16 各水庫轉軸後的統計分析結果-----------------------------86
表4-17 各水庫逐步迴歸分析表-----------------------------------87
表4-18 各水庫變異數分析表(ANOVA表1/4)-----------------------88
表4-18 各水庫變異數分析表(ANOVA表2/4)-----------------------88
表4-18 各水庫變異數分析表(ANOVA表3/4)-----------------------89
表4-18 各水庫變異數分析表(ANOVA表4/4)-----------------------89
表4-19 各水庫係數校估表(表1/4)------------------------------90
表4-19 各水庫係數校估表(表2/4)------------------------------90
表4-19 各水庫係數校估表(表3/4)------------------------------91
表4-19 各水庫係數校估表(表4/4)------------------------------91
表4-20 各水庫模式比較表---------------------------------------92
表5-1 各水庫迴歸方程式彙整表---------------------------------94
圖目錄
圖1-1 研究流程-----------------------------------------------8
圖2-1 非點源污染過程圖---------------------------------------15
圖2-2 優氧化影響因子分析圖-----------------------------------42
圖3-1 主成分分析路徑圖---------------------------------------48
圖3-2 因素分析路徑圖-----------------------------------------48
圖4-1 南化水庫地理位置圖-------------------------------------57
圖4-2 南化水庫集水區-----------------------------------------58
圖4-3 南化水庫集水區周邊交通及地理位置-----------------------62
參考文獻 中文部份
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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2006-12-11起公開。
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