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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 吳先琪 | |
| dc.contributor.author | Chung-Kai Yao | en |
| dc.contributor.author | 姚重愷 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T13:26:53Z | - |
| dc.date.available | 2018-07-26 | |
| dc.date.copyright | 2013-07-26 | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.date.submitted | 2013-07-23 | |
| dc.identifier.citation | 1. Buchak, E.M. and Edinger, J.E., (1982). User Guide for LARM2: A Longitudinal-Vertical, Time-Varying Hydrodynamic Reservoir Model. Instruction Report E-82-3, Waterways Experiment Station, Hydraulics Laboratory. U.S. Army Corps of Engineers. Mississippi.
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/62084 | - |
| dc.description.abstract | 位於基隆市的新山水庫為一離槽水庫，為基隆市及鄰近新北市區域之主要供水來源。近年來，水庫可能因過高的污染負荷及更為頻繁的極端氣候事件，水質優養情形日益嚴重。因此在本研究中使用CE-QUAL-W2水質模式，評估在水庫連續進行兩年的底層曝氣後，優養水質的改變情形。同時探討因極端氣候而導致入流水溫較庫內水溫高時，對於水庫水質的影響。
本研究分別以2010年及2011年的水庫實測數據，做為模式參數的校正與驗證依據。其結果顯示，以CE-QUAL-W2模式模擬新山水庫的水位及水溫等水理現象的變化情形，模擬結果大致良好。而總磷、硝酸鹽氮及葉綠素a為本研究中所欲模擬的水質項目，其結果顯示以2010年實測數據進行校正所得結果良好，但以2011年驗證時發生夏季時有低估總磷及葉綠素a的現象，但整體模擬的濃度變化趨勢仍與實際狀況相吻合。 模擬水庫進行底層曝氣的結果顯示，水庫底層的總磷濃度有明顯的下降。硝酸鹽氮則因更多的氨氮被氧化後，而有些微的上升。至於葉綠素a濃度，在曝氣的當年度並無明顯的變化情形，推測是因為底層曝氣無法改善表層水質；但曝氣後則能有效降低隔年的葉綠素a濃度，因此底層曝氣應能有效改善新山水庫的優養水質。 水質模擬結果顯示，當入流水溫升高後，水庫入流位置將會更為接近表層，若水庫呈現分層狀態時，便會使得入流營養鹽濃度積聚在表層，導致水庫優養情形更為加劇。 整體而言以CE-QUAL-W2模式模擬新山水庫水質結果尚屬良好。在水庫分層時期進行小量曝氣後，可有效抑制底泥中的總磷釋出，並可因此減緩隔年度的優養情形，所以欲進行水庫水質的改善，底層曝氣是具可行性的選擇。此外，模擬結果也顯示，若入流水溫上升，將會導致入流水由水庫表層輸入，後續便會出現藻類大量繁殖的情形，因此水庫相關管理單位在連續的高溫天氣狀態出現後，應密切注意水庫水質的變化。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | During the past few years, Shin-Shan Reservoir, an off-channel reservoir and major water source for Keelung city and a part of Taipei metropolitan area, became seriously eutrophic due to elevated pollutant loading and possibly more frequent extreme-climate events. In this study, CE-QUAL-W2 water quality model was used to evaluate the effects of hypolimnetic aeration on water quality of Shin-Shan reservoir and to investigate the impacts of the higher temperature of inflow water than in reservoir during unusual climate events on the water quality.
The model was calibrated and verified with the measured data in 2010 and 2011, respectively. The results of simulation show good fit to the hydrodynamic phenomena such as water levels and temperatures. However, the simulated results underestimate the total phosphorus concentration and concentration of chlorophyll a during the summer in 2011. Overall, the calibrated model provides a satisfactory fit of simulated results to the actual data in this reservoir. Simulations indicated a significant lower phosphorus concentration under the scenario of hypolimnetic aeration. The concentration of nitrate in the water body would increase slightly after a short period of hypolimnetic aeration due to the oxidation of ammonia to become nitrate, but would reach a steady state once most of ammonia had been transformed. The concentration of chlorophyll a would not change significantly with the hypolimnetic aeration in the current year, presumably due to less direct impact of hypolimnetic aeration on the surface water quality. Nevertheless, the concentration of chlorophyll a had an obvious decrease in the next year, due to the lower phosphorus flux released from sediments after hypolimnetic aeration in the previous year. In conclusion, the simulation analyses show that for a higher temperature of inflowing water than the temperature of epilimnion, the concentration of chlorophyll a would be increased in Shin-Shan Reservoir, which would have great impacts on the eutrophic state of Shin-Shan Reservoir. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T13:26:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-102-R00541117-1.pdf: 10139860 bytes, checksum: ffb32f768b912df5158c32487eb3a50f (MD5) Previous issue date: 2013 | en |
| dc.description.tableofcontents | 誌謝 i
摘要 ii Abstract iii 目錄 v 圖目錄 vii 表目錄 ix 第一章 前言 1 1.1. 研究緣起 1 1.2. 研究目的 2 第二章 文獻回顧 3 2.1. 水庫溫度分層現象(thermal stratification) 3 2.1.1. 水庫分層現象對水質的影響 4 2.2. 優養化現象(Eutrophication) 5 2.2.1. 優養化對水質的影響 5 2.2.2. 優養化判定指標 6 2.3. 底層曝氣 7 2.3.1. 底層曝氣相關研究 8 2.4. 氣候變遷 9 2.4.1. 氣候變遷定義 9 2.4.2. 台灣氣候變遷現象 9 2.4.3. 台灣氣溫變化趨勢 10 2.4.4. 氣溫升高對水質的影響 12 2.5. 模式模擬相關研究 13 第三章 研究與方法 15 3.1. 新山水庫背景介紹 15 3.1.1. 歷年水質監測 16 3.1.2. 歷年水質概況 18 3.2. CE-QUAL-W2模式介紹 21 3.2.1. 模式簡介 21 3.2.2. 模式基本控制方程式 22 3.2.3. 物質傳輸方程式 24 3.2.4. 熱交換方程式 25 3.2.5. 水力擴散方程式 27 3.2.6. 藻類濃度方程式 28 3.2.7. 磷酸鹽濃度方程式 30 3.2.8. 氨氮濃度方程式 34 3.2.9. 硝酸鹽-亞硝酸鹽氮濃度方程式 37 3.2.10. 溶氧濃度方程式 39 3.3. 模式模擬所需資料 43 3.3.1. 模式各輸入檔介紹 44 3.3.2. 水庫網格劃分 45 3.3.3. 模式各參數設定 47 第四章 結果與討論 50 4.1. 水理模擬結果 50 4.1.1. 水位模擬結果 50 4.1.2. 水溫模擬結果 52 4.2. 水質模擬結果 61 4.2.1. 總磷模擬結果 61 4.2.2. 硝酸鹽氮模擬結果 68 4.2.3. 葉綠素a模擬結果 70 4.3. 底層曝氣後之影響 72 4.3.1. 2010年有無曝氣對2010年水質之影響 73 4.3.2. 2011年有無曝氣對2011年水質之影響 86 4.3.3. 底層曝氣對水質影響之討論 100 4.4. 入流溫度提升之影響 101 4.4.1. 2010年入流溫度提升之結果 102 4.4.2. 2011年入流溫度提升之結果 107 4.4.3. 入流水溫對水庫水質影響之討論 112 第五章 結論與建議 113 5.1. 結論 113 5.2. 建議 114 參考文獻 115 附錄 118 附錄二 159 附錄三 171 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 以CE-QUAL-W2模式模擬分析底層曝氣及入流水溫對新山水庫優養化水質改善之研究 | zh_TW |
| dc.title | Simulation and Analyses of the Effects of Hypolimnetic Aeration and Inflow Water Temperature on the Eutrophic Condition of Shin-Shan Reservoir by Using CE-QUAL-W2 Water Quality Model | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 101-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 吳俊宗,林鎮洋,闕蓓德 | |
| dc.subject.keyword | CE-QUAL-W2,底層曝氣,入流水溫,優養化, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | CE-QUAL-W2,hypolimnetic aeration,inflow temperature,eutrophication, | en |
| dc.relation.page | 172 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2013-07-23 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 環境工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 環境工程學研究所 | |
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