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研究生: 鍾易達
Chung, I-Ta
論文名稱: 應用系統動態學探討大鵬灣之水質永續管理
Application of System Dynamics to Sustainability Management of Water Quality in Tapeng Bay
指導教授: 莊士賢
Chuang, Zsu-hsin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 海洋科技與事務研究所
Institute of Ocean Technology and Marine Affairs
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 135
中文關鍵詞: 水質大鵬灣系統動態學永續發展決策支援系統VENSIM情境模擬
外文關鍵詞: Water Quality, VENSIM, Sustainable Development, scenarios Simulation, System Dynamics, Tapeng Bay, Decision Support System
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  • 大鵬灣為台灣第一大潟湖,位於東港鎮與林邊鄉之間,灣內水域
    曾為台灣人工養殖蚵仔最密集的區域。大鵬灣國家風景區管理處成立後,即積極展開各項規劃及開發建設,除了拆除蚵架,還進行一連串環境改善工程,並結合周邊旅遊據點,建立完整的觀光旅遊體系,以成為國家級水域遊憩基地。然而遊憩設施開發與觀光建設可能會對生態環境極為敏感且脆弱的海岸地區造成環境的過度衝擊,甚至是難以恢復的破壞,因此永續發展的思維應是大鵬灣地區之經濟開發與環境保護的基本管理原則。
    本研究是以永續發展為前提,應用系統動態學的學理與概念來建
    立大鵬灣地區的水質永續管理模式與決策支援系統,以探討該地區的觀光遊憩開發對環境水質所造成的因果回饋衝擊與不同管理策略的可能影響,故其目的有三:探討大鵬灣地區觀光遊憩開發對環境水質所造成的衝擊;建立簡單操作之大鵬灣水質永續管理的決策支援系統;及找出適合該地區水質永續的管理策略。
    系統模型、數值模式、與決策支援系統的建立係利用系統動態學
    軟體VENSIM來進行,將影響大鵬灣水質與遊客量變化的因子變項
    納入模組。再配合政策的不同考量,選擇多種管理方案,以模擬推估長期的影響變化,與掌握未來可能的系統行為趨勢,才能有效地協助決策者作判斷,以決定較適宜的管理策略。
    為達成「大鵬灣水質永續管理」目標,本研究分別提出多種改善
    策略以進行情境模擬,分別針對溼地污水處理管理、業者污水處理管理、潮口流出效率改善、漁塭排水量限制、和畜牧廢水排放限制進行單方案與多方案組合的情境模擬。此外,為了增加使用者的便利及強化系統綜合研判的能力,本研究建立一決策支援使用介面,使用者可根據本身的經驗,更改模式中選用或假設之重要參數值以進行調控模擬,使策略的選擇更具彈性,重要因子變項間的變化關係與結果的掌握也更加確實,能有效地協助決策者作研判以決定較佳的施行策略。

    The Tapeng bay is the biggest lagoon in Taiwan which located between Donggang town and Linbian township. Water territory within the bay used to have the highest density of oyster farming. After the Tapeng Bay National Scenic Area being established, all kinds of plans and constructions have started to be proceeded. Not only were the oyster-culture racks dismantled, but also a series of environmental improvement constructions were in progress. Also, the tour spots around the Area are united to establish an integrated national-level center of water recreation. However, the exploitation of recreational and tourist facilities may cause excessive impacts or even unrecoverable damages on the sensitive and fragile ecological environment at the bay area. Therefore, the concept of sustainable development should be the fundamental managing principle for the economic development and environmental protection in Tapeng Bay area.
    In order to realize the possible influences and feedback effects of tourist development to water quality and environment under different managing strategies, the theories of System Dynamics (SD) were applied to the water quality sustainable management model and Decision Support System (DSS) of Tapeng Bay area. Hence, the purposes of this study are: first, to identify the impacts of tourist development on water quality and environment; second, to establish a simple-operative decision support system of water quality sustainable management; and third, to figure out the proper strategies of water quality sustainable management for the area of Tapeng Bay .
    The system modules, numerical model and DSS were developed based on the SD software of VENSIM in consideration of various factors related to the water quality and number of tourists. Then according to different policy considerations, selected multiple scenarios were conducted to simulate, predict, and estimate the long-term effects and possible trends of system behavior in order to effectively assist the decision makers to make judgments upon the most proper management strategy.
    In order to achieve the purpose of “water quality sustainable management in Tapeng Bay area,” this study has proposed multiple improvement strategies for scenario simulations, which consist of single scheme and combined schemes on wetland wastewater treatment, treatment of sewage water from tourist areas, efficiency improvement of water convection at lagoon mouth, quantity control of aquaculture wastewater drainage, and quantity control of pasturage wastewater drainage. In addition, in order to improve the user convenience and enhance the manipulating ability of numeric model, this study also established a friendly interface to support decision making. Users are able to adjust the decisive parameters in the module according to their personal experiences and policy consideration.

    目 錄 摘 要............................ i Abstract ........................iii 謝 誌........................... v 圖 目 錄.................... ix 表 目 錄.................xiii 第一章 緒 論........................ 1 1.1 研究動機............................ 1 1.2 研究目的........................ 3 1.3 研究範圍............................ 4 1.4 研究流程............................ 5 1.5 本文組織.............................. 7 第二章 文獻回顧.......................... 8 2.1 永續發展.............................. 8 2.1.1 永續發展的概念與內涵............... 8 2.1.2 永續臺灣評量系統..................... 11 2.1.3 水質永續發展指標...................... 13 2.1.4 大鵬灣永續相關研究..................15 2.2 大鵬灣地區環境背景概述................18 2.2.1 地理背景.............................18 2.2.2 歷史背景........................... 19 2.2.3 大鵬灣水文及水質背景..................20 2.2.4 汙水處理計畫......................... 28 2.3 水域水質遊客觀感評估....................33 2.4 系統動態學...............................37 2.4.1 系統動態學的基本概念................... 38 2.4.2 系統動態學組成元件與運作機制............ 39 2.4.3 系統動態學分析流程.....................42 第三章 大鵬灣水質永續管理模式之建置............ 45 3.1 問題概念分析............................... 46 3.1.1 水質永續指標選用........................ 46 3.1.2 概念模型建立............................ 48 3.1.3 整體模式架構............................. 53 3.2 驅力子系統................................. 55 3.2.1 居民污水量推估............................ 57 3.2.2 遊客污水量推估........................... 61 3.2.3 非點源污染量推估........................ 66 3.2.4 城鎮產業污水量推估........................ 68 3.3 現狀子系統.................................. 73 3.4 回應子系統...................................77 第四章 模式驗證與情境分析........................80 4.1 模式驗證.................................... 81 4.3 情境模擬..................................... 90 4.3.1 零方案.....................................91 4.3.2 溼地污水處理管理........................... 95 4.3.3 業者污水處理管理(去除率60%)-方案二......... 99 4.3.4 潮口流出效率改善(增10%)-方案三............ 101 4.3.5 漁塭排水量限制............................ 103 4.3.6 畜牧廢水排放限制........................... 106 4.3.7 小結....................................... 109 4.4 決策支援..................................... 111 4.4.1 使用者介面................................. 114 4.4.2 多方案組合情境模擬......................... 116 第五章 結論與建議................................ 122 5.1 結論......................................... 123 5.2 建議......................................... 125 參考文獻......................................... 126 附 錄............................................ 131

    中文部份
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    網頁部份
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    http://www.dbnsa.gov.tw/
    2. 行政院國家永續發展全球資訊網。http://sta.epa.gov.tw/NSDN/ch/DEVELOPMENT/INDEX.HTM
    3. 國際藍旗認證中心。
    http://travel.mook.com.tw/news/news_6620.htm

    下載圖示 校內:2011-07-23公開
    校外:2011-07-23公開
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