翡翠水庫藻類之模擬
Date Issued
2005
Date
2005
Author(s)
姚俊豪
DOI
zh-TW
Abstract
藻類在水體中的生長、死亡是一個複雜的過程，受到各種自然與人為的因素影響。過去的研究顯示，藻類的生長主要受到營養鹽、日照與溫度三大要素所影響。如果水質遭到嚴重的污染，隨著時間的催化，水庫將從清澈幽深變為狹窄混濁，泥沙淤積，無機營養鹽的滯留，造成藻類大量增生繁殖，使水庫受到優養化的威脅。水庫優養現象將使水中溶氧之變動範圍增大，在低溶氧時，影響水質生態。大量的藻類生長，產生藻華，不僅引發臭味、妨礙觀瞻、影響用水安全，更是使淨水過程的成本大幅提升。
本研究以HEM-3D之simplified version的水質反應項目為架構，利用FORTRAN程式語言開發零維藻類水質模式，並以含碳量作為藻類指標，作為預測水質與評估水庫上游集水區管理的重要工具。本文以翡翠水庫作為研究對象，模擬綠藻、藍綠藻、矽藻與其他藻四種藻類的生長變化，與有機碳、有機磷、正磷酸鹽、有機氮、氨氮、硝酸鹽氮、化學需氧量與溶氧八項水質項目。模式需檢定的參數多達60多種，所以採用88~91年的資料作為參數檢定，92年的資料來做驗證。
研究顯示，綠藻與藍綠藻較不能反映出峰值，原因可能為兩種藻類體內細胞葉綠素a含量不能保持定值，對於快速改變的環境變化較敏感。矽藻呈現符合環境的變化週期，在溫度較低時有較多的數量，其最佳生長溫度於25˚C左右。其他藻類也有類似的趨勢存在。有機碳、有機磷、正磷酸鹽與溶氧的模擬效果良好，可以清楚反映出變化的趨勢。溶氧與眾多水質項目變化關係密切，模擬的效果符合實際的趨勢，可以印證此零維模式與實際的環境有相當類似的結果存在。
雖然各種藻類皆可以一定的數量在水庫中生存，但水中實際的狀況更複雜，以簡化的零維模式較難完整反應出表水層藻類的生長變化，若考慮分層效應與水流的維度對模擬效果將有相當程度的提升。
Subjects
藻華
零維模式
翡翠水庫
藻類
水質
HEM-3D
Type
thesis
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Name
ntu-94-R92521301-1.pdf
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