簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 黃佳慧
Huang, Chia-Hui
論文名稱: 以HSPF營養鹽模組討論農業對水庫 非點源污染負荷的貢獻
Using HSPF Model with Nutrient Subroutine to Simulate of the Nonpoint Source Pollution of Agriculture in Watershed of Reservoir
指導教授: 溫清光
Wen, Ching-Gung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 環境工程學系
Department of Environmental Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 115
中文關鍵詞: 合理化施肥非點源污染模式(HSPF)農業非點源污染負荷
外文關鍵詞: Hydrological Simulation Program- Fortran (HSPF), Rational fertilizer, Agricultural non-point source pollution
相關次數: 點閱:68下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   水庫非點源污染負荷中最重要的人為污染來源為農業施肥行為,本研究根據實測河川之流量與水質,以及農業區施肥量及施肥時間,利用HSPF營養鹽模組,建立曾文水庫上游集水區非點源污染模式,分析現行非點源污染負荷,及水質變化情形,並討論可行之合理化施肥方法,模擬施行後對水庫污染源負荷及河川水質的影響。

      模擬水庫全區2002年至2004年污染負荷,總氮年平均負荷為1091856 kg/yr,總磷年平均污染負荷為102960 kg/yr。合理化施肥部分則提出兩項方案,方案一針對果園、茶園及山葵園施肥減量20%,對檳榔園施肥減量10%,模擬結果總氮負荷可削減13.5%,總磷負荷可削減17.9%;方案二著重於氮肥控制,以有機肥取代化學肥料,假設於水庫全區施行,則可削減31.6%的總氮污染負荷,因此施行合理化施肥對非點源污染負荷減有明顯的效果。

     Agricultural fertilization is one of the major non-point source (NPS) pollution in watershed of Tseng-Wen Reservoir. In this study local information, such as water quality, flow-rate, and amount and timing when applying fertilizers, is collected to analyze NPS loading and variation of water quality in the watershed of the Reservoir, using HSPF (Hydrological Simulation Program- Fortran) model with nutrient subroutine. Feasible nutrient management scenarios are discussed on the control and reduction of NPS loading.

     The average annual NPS loading from 2002 to 2004 is approximately 1,091,856 kg/yr in total nitrogen and 102,960 kg/yr in total phosphorus. Two rational nutrient management scenarios are simulated. The first one, with a 20% reduction of fertilizer on orchard, tea farm and washabi farm and 10% reduction of fertilizer on betel palm farm, can cut down 13.5 % of total nitrogen and 17.9 % of total phosphorus. The other focuses on the reduction of total nitrogen by using organic fertilizer instead of chemical fertilizer, which cuts down 31.6% of total nitrogen in the watershed of Tseng-Wen Reservoir. Rational fertilizer, therefore, is effective in controlling agricultural NPS loading in the watershed of Tseng-Wen Reservoir.

    中文摘要.....................................................Ⅰ 英文摘要.....................................................Ⅱ 致謝......................................................….Ⅲ 目錄.....................................................…….Ⅳ 圖目錄...................................................……Ⅵ 表目錄...................................................……Ⅷ 目錄 第一章 前言...............................................1-1 1.1 研究緣起與目的......................................1-1 1.2 研究方法...........................................1-2 1.3 論文內容...........................................1-4 第二章 文獻回顧...........................................2-1 2.1 水庫上游集水區非點源污染模式相關研究...................2-1 2.2 水庫上游集水區非點源污染模式種類......................2-3 2.3 模式評選...........................................2-5 第三章 模式介紹...........................................3-1 3.1 BASINS.............................................3-2 3.2 水庫上游集水區水質模式-HSPF ..........................3-2 3.2.1 PRRLND 模組基本原理............................3-3 3.2.2 RCHRES 模組基本原理...........................3-18 3.3 資料庫建立原則......................................3-24 第四章 模式之建置.........................................4-1 4.1 曾文水庫集水區特性調查...............................4-1 4.1.1 地理位置及地形................................4-1 4.1.2 氣候特性......................................4-3 4.1.3 地質特性......................................4-6 4.1.4 土地利用......................................4-8 4.1.5 污染負荷.....................................4-11 4.1.6 流量調查.....................................4-18 4.1.7 水質調查.....................................4-20 4.2 HSPF 模式率定.....................................4-23 4.2.1 HSPF 模式流量模擬之率定.......................4-24 4.2.2 HSPF 模式水質模擬之率定.......................4-29 4.3 HSPF 模式驗證.....................................4-35 4.3.1 曾文水庫上游集水區流量驗證.....................4-35 4.3.2 曾文水庫上游集水區水質驗證.....................4-37 第五章 農業施肥減量對非點源污染負荷之影響....................5-1 5.1 曾文水庫集水區非點源污染負荷推估......................5-1 5.2 曾文水庫農業非點源污染控制...........................5-6 5.2.1 曾文水庫農業區施肥減量.........................5-6 5.2.2 曾文水庫農業區施肥控制........................5-10 第六章 結論與建議...........................................6-1 6.1 結論...............................................6-1 6.2 建議...............................................6-2 參考文獻................................................... 7-1

    英文部份
    1.Albek, M., U. B. O¨ g˘u¨tveren and E. Albek, 2004. Hydrological modeling of Seydi Suyu Watershed (Turkey) with HSPF. Journal of Hydrology 285, 260-271.
    2.Bicknell, B. R., Imhoff, J. C., Kittle, J. L., Donigian, A. S., 2001. Hydrological Simulation Program- Fortran User’s Manual, U.S. EPA.
    3.Bicknell, B. R., Imhoff, J. C., Kittle, J. L., Donigian, A. S., 2001. Better Assessment Science Integrating point and Nonpoint Sources User’s Manual, U.S. EPA.
    4.Brown, L. C., Barnwell, T. O., 1987. The Enhanced Stream Water Quality Models Qual2E :Documentation and user Manual, U.S. EPA.
    5.Carlson, R., Smeltzer, E., Chapra, S., Jones, J., 2000. Nutrient Criteria Technical Guidance Manual Lakes and Reservoirs First Edition. U.S. EPA, EPA-822-B00-001.
    6.Eisele, M., R. Kiese, A. Krämer and C. Leibundgut, 2001. Application of a catchment water quality model for assessment and prediction of nitrogen budgets. Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere 26, 547-551.
    7.He, C., 2003. Integration of geographic information systems and simulation model for watershed management. Environmental Modeling & Software 18, 809-813.
    8.Johnson, M. S., W. F. Coon, V. K. Mehta, T. S. Steenhuis, E. S. Brooks and J. Boll, 2003. Application of two hydrologic models with different runoff mechanisms to a hillslope dominated watershed in the northeastern US: a comparison of HSPF and SMR. Journal of Hydrology 284, 57-76.
    9.Ouyang, Y., 2003. Simulating dynamic load of naturally occurring TOC from watershed into a river”, Water Research 37, 823-832.
    10.Novotny, V. and G. Chesters, 1981. Handbook of Nonpoint Pollution: Sources and Management. Van Nostrand Reinhold Environmental Engineering Series.


    中文部份
    1.王如意、易任,「應用水文學」,1992。
    2.王廷哲,「德基水庫與集水區整合水質模式之應用」,中興大學環境工程研究所,碩士論文,1999。
    3.王定欽、陳文福,「水文學500題 第二版」,文京圖書有限公司,2000。
    4.王智益,「BASINS及CE-QUAL-RIV1應用於非點源污染傳輸及設計流量之研究」,臺灣大學土木工程學研究所,碩士論文,2000。
    5.吳致良,「茶園非點源地表逕流與滲漏水污染負荷模式之研究」,成功大學環境工程研究所,碩士論文,2003。
    6.吳瑞賢,「工程水文學」,科技圖書股份有限公司,2001。
    7.吳義林、鄭福田,「台灣地區酸沉降物質調查研究」,行政院環保署,1999。
    8.李岳峰,「AGNPS對觀光農場非點源污染輸出負荷之研究」,成功大學環境工程研究所,碩士論文,1996。
    9.李怡真,「山葵園非點源污染負荷模式之研究」,成功大學環境工程研究所,碩士論文,2002。
    10.李鴻源、黃良雄、郭振泰、許銘熙、楊錦川,「水質保護綱要計畫-非點源污染防治計畫研究」,行政院環保署,1990~1992。
    11.林鎮洋、余嘯雷、黃丕陵,「翡翠水庫集水區管理規劃之研究-期中報告」,臺北翡翠水庫管理局委託,臺北科技大學土木系執行,2000。
    12.高正忠,「NPS污染負荷估計模式及AGNPS模式」,交通大學環境工程研究所,非點源污染控制研習會論文集,2000。
    13.陳鴻傑,「曾文水庫集水區污染物傳輸及水庫水質模擬」,臺灣大學土木工程學研究所,碩士論文,2003。
    14.曾鈞敏,「水庫二維水質與水質模式之建立及應用」,成功大學水利暨海洋工程研究所,碩士論文,1991。
    15.黃鈺真,「HSPF模式應用於曾文水庫集水區非點源污染負荷之推估」,成功大學環境工程研究所,碩士論文,2001。
    16.溫清光,「曾文水庫水質調查及改善後計畫」,經濟部水利署南區水資源局,2003。
    17.溫清光,「曾文水庫水質調查及改善計畫」,經濟部水利署南區水資源局,2001。
    18.溫清光,「曾文水庫水質調查及改善計畫」,經濟部水利署南區水資源局,2001。
    19.詹前登,「曾文水庫集水區流含砂量調查計畫」,經濟部水利署南區水資源局,2004。
    20.謝明翰,「應用倒傳遞類神經網路於水庫水質之分析―以德基與曾文水庫為例」,臺灣大學土木工程學研究所,碩士論文,2002。
    21.顏沛華,「曾文水庫集水區流含砂量調查計畫」,經濟部水利署南區水資源局,2002、2003。

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2005-07-21公開
    QR CODE