:::翡翠水庫底泥性質及對水質影響潛勢研究計畫(第三年)
翡翠水庫底泥性質及對水質影響潛勢研究計畫(第三年) 委託報告
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| 951219-pdf-testproj-102309.pdf | 1.65 MB | 2021-01-27 13:53:33 |
| 計畫摘要 | 水庫湖泊底泥磷的釋出，是水庫重要磷的來源。為了掌握翡翠水庫底泥磷的釋出對水庫水質的影響，進而改善底泥環境以及研擬內部磷來源的控制策略，為本研究目的。本計畫分為兩年(民國91至92年)，除繼續配合翡管局例行性的翡翠水庫底泥採樣暨檢測分析工作，第一年係進行實驗室磷釋出通量實驗，發展水庫底泥磷的釋出通量模式(SEPF)，現地示蹤劑實驗求取水流延散係數，以及就水質模式進行適用性比較等工作；第二年係運用校正及驗證之底泥磷模式(SEPF)及水質模式(CE-QUAL-W2)模擬水體水質變遷，建立一磷的水庫質量平衡概念模式來量化底泥磷釋出量對水質之影響，及提出水庫可行之水質控制改善策略建議，作為落實水庫管理之有效工具。另執行一次現地深水示蹤劑實驗以瞭解底層水流狀況對底泥表層污染物的垂直向延散程度影響。 經由二年之研究成果，我們得知，從民國90-92年這三年來翡翠水庫底泥各項檢測項目之分析結果差異不大，推測在檢測期間水庫應無外來之重大污染。民國91年適逢水庫建庫以來最乾旱的一年，民國92年水資源亦不足，水庫水質有明顯的惡化，但底泥孔隙水除鈣、鎂之外，溶解磷濃度及主要離子濃度卻較過去為低。從底泥性質及水質模擬結果得知，秋冬底部缺氧時，上游底層水污染負荷升高，是造成大壩水質惡化的重要因子；其它時間，水質污染明顯是外部污染負荷增高的結果，而內部污染負荷相對較低。水庫磷的內部負荷約為4,100kg/yr，相當於外部年入流溶解反應總磷量之21.7%。 從底泥模式參數敏感度分析得知，當溶氧低於2.0 mg/L，至為零時，總磷通量較溶氧為2.0 mg/L時增加近兩倍。顯示在低溶氧時，溶氧對磷的釋出是一個重要的影響因子。觀察底泥隨深度變化，底泥表層的污染物濃度多較下層濃度要高，尤其是營養鹽類的總磷、總氮。間接確認這些污染物都是由上層水而來，經過底泥礦化作用遂可能逐漸減少。 應用W2模式模擬大壩站分層水溫變化，水庫由夏季有明顯的分層，變溫層約在水下15-60公尺處，但到了冬季垂直水溫分佈逐漸均勻，水庫此時在水深30-45公尺內可能有垂直混合運動。特別在年初1至3月，大壩底層水可能被上游低溫水抬升，從模擬結果顯示，抬升高度接近水深50公尺處，建議此時應將底部缺氧水予以排除，保護水質。模擬藻類生長結果不佳，本研究發現春秋氣候可能有特殊藻種形成，藻類之間的競爭代謝機制也值得再深入研討。 水質控制改善策略評估結果，除了儘可能降低集水區點源及非點源之磷輸入量外，控制取水深度，底層水抽排及底層曝氣為最有可行性之水庫內優養控制改善方法。從底泥粒徑組成比對結果，底泥具有向下推移之可能性，底泥的運動也可能對大顆粒底泥具有淘洗的作用。在水庫水位下降到河床裸露時，可以進入河床以人工方式清除淤泥，對水位上升後之蓄水量，應有相當助益。 從水下攝影機觀察得知，夏季大壩有明顯分層，底部流況幾乎呈靜止狀態。從現地示蹤劑實驗結果，夏季底泥-水界面之垂直向延散係數為0.3-2.5cm2/sec。 |
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| 資料集研究(主辦)機關 | 翡管局 |
| 一級機關 | 臺北翡翠水庫管理局 |
| 年度 | 92 |
| 研究單位 | 國立台灣大學環境工程學研究所 |
| 研究主持人 | 吳先琪 |
| 關鍵詞 | 底泥,翡翠水庫 |
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