• 沒有找到結果。

結論與建議

在文檔中 中華大學 碩士論文 (頁 55-68)

5-1 結論

本研究藉由近十年翡翠水庫之水質檢測項目,進行統計分析,以 瞭解對水庫優養之影響,旨在建立水庫總磷、葉綠素a及沙奇盤深度 等三項優養指標參數之時序性預測模式。

利用逐步迴歸方法來建構其關係式,不同於複迴歸方法,較能有 效搜尋較具代表性之時序性水質因子,且採用統計上常用的誤差均方 根(RMSE)與相關係數(R),藉此兩種評鑑指標評定模式之表現。

若評鑑表現較佳,代表其對於水質推估應有較佳之能力。

本論文探討翡翠水庫水質優養指標模式的預測結果,如表25所 示,總磷模式訓練較測試符合現地總磷之趨勢變化,測試資料起伏較 大且預測值與實測值相差較多,顯示總磷預測模式不夠準確;葉綠素 a預測模式其訓練及測試之相關係數均偏低,預測模式相當不準確;

研究結果以沙奇盤深度之預測模式為最佳,其線性關係較為顯著。

表 25 三項優養指標預測模式之結果表

總磷訓練 總磷測試 葉綠素 a 訓練 葉綠素 a 測試 沙奇盤深度訓練 沙奇盤深度測試

相關係數 0.56 0.23 0.4 0.37 0.701 0.634

RMSE 8.53 7.23 2.39 2.16 0.618 0.915

5-2 建議

近來氣候的巨變,造成環境的變遷,在未來水庫將會面對諸如水 庫淤積、水庫優養化、水庫缺水等許多問題,若能事先預測,有助於 管理單位提早執行預防措施,將可延長水庫之壽命,達到永續經營之 目的。因此建議如下:

1.

翡翠水庫未來可建置水質自動監測系統,使水質監測可進行長時 間連續觀測,因為目前水質採樣僅一個月一次,僅有月變化無日變 化,這樣當月份資料較易受到人為因素所致而發生誤差,使水庫較不 易看出時序性變化,若有日變化更能準確地紀錄水質變化,亦可發現 是否有時序性的水質變化,如此一來,方能建立較準確之模式,以即 時掌握水庫水質資訊,提供水質污染惡化之預警機制,可供後續進行 治理參考之依據。

2.

本研究未對入流水量、集水區降雨量等因素加以探討,因此後續 研究建構分析模式時可參酌加入,推估季節性、豐枯水期及豪雨後進 流水等因素之水質變化情形作進一步探討。

3.

大多水質變化屬於非線性,以一般線性迴歸較不易建立良好之預 測模式,而且亦有存在共線性問題,所以建議採用可處理非線性及共 線性問題的方法,如類神經網路、遺傳演算、遺傳程式等,使模式能 更加準確,應能獲致更好的預測結果,建立更佳的預警機制。

參考文獻

1. Alam M.G.M., Jahan N., Thalib L., Wei B. and Maekawa T.,

“Effects of environmental factors on the seasonally change of phytoplankton populations in a closed fresh water pand", Environ. Int., 27, 363-371 (2001).

2. Carlson, R. E., “A Trophic State Index for Lakes,"

Limnology & Oceanography, 22, pp.361-369(1977).

3. F. Bilge, B. Yazici, T. Dogeroglu and C. Ayday,

“Statistical evaluation of remotely sensed data for water quality monitoring"International J. Remote Sensing, 24

(24),pp. 5317-5326(2003).

4. Leaf, S. S. and R. Chatterjee, “Developing a Strategy on Eutrophication," Wat. Sci

.

Tech., 39, pp.307-314(1999).

5. Sterner.R.W. and Grover J.P., “Algal growth in warm temperature reservoire:Kinetic examination of nitrogen, temperature, light,and other nutrients," Wat. Res., 32(12),3539-3548(1998).

6. 王泰盛,2005,「季節性翻轉與春秋藻華水體之卡爾森優養指標 應用與水質預測之研究-以翡翠水庫為例」,中華大學土木工程學 系碩士論文。

7. 古煥林,2005,「台灣水庫水質優養化最適指標之探討」,國立中 央大學環境工程研究所碩士在職專班論文。

8. 吳明隆,2006,「SPSS 統計應用學習實務」,知識數位科技股份有 限公司。

9. 吳俊穎,2001,「衛星影像監測永和山水庫水質之研究」,中華大 學土木工程學系碩士論文。

10. 吳雯惠,2006,「土石流發生潛勢與流出土方量推估之研究」,朝 陽科技大學營建工程學系碩士論文。

11. 林惠玲、陳正倉,2005,「應用統計學」,雙葉書廊有限公司。

12. 林震岩,2006,「多變量分析 SPSS 的操作與應用」,智勝文化事 業有限公司。

13. 洪建忠,1996,「水庫水質之統計分析研究-以翡翠水庫為例」,

私立淡江大學水資源及環境工程研究所碩士論文。

14. 胡景堯,1996,「模糊理論在水庫優養化判定上的應用」,台灣大 學環境工程研究所碩士論文。

15. 莊仁文,2006,「翡翠水庫優養化因子之時間序列分析」,中華大

學土木與工程資訊學系研究所碩士論文。

16. 許俊森,1994,「衛星遙測台灣附近海域的葉綠素甲濃度分布」,

國立台灣大學海洋工程學系研究所碩士論文。

17. 許皓婷,2006,「石門水庫優養化之研究」,中華大學土木與工程 資訊學系研究所碩士論文。

18. 郭振泰、吳俊宗,1991,「台灣地區給水水源優養化評估法之建 立及其優養程度調查(二)」,行政院環境保護署。

19. 郭祥亭,1988,「水庫水源簡易水質指標之可行性研究」,台灣 大學環境工程研究所碩士論文。

20. 陳莉、吳俊穎、梁訓源,2003,「以類神經網路評估永和山水庫 水質優養化之研究-以 SPOT 衛星影像」,中國農業工程學報,第 四十八卷,第二期,第 59-70 頁。

21. 陳哲儀,2005,「資料採礦(Data Mining)連載之七-『迴歸分 析』」。

22. 陳家偉,2002,「以迴歸分析與類神經網路建構高性能混凝土工 作度模型之比較研究」,中華大學土木工程學系碩士論文。

23. 陳慶龍,2006,「逐步迴歸應用於翡翠水庫葉綠素-a 之遙測影像 研究」,中華大學土木與工程資訊學系碩士論文。

24. 葉怡成,2006,「資料探勘

-

程序模式與實作」,第三版,中華大

學資訊管理學系。

25. 蔡大偉,2005,「優養化複雜系統分析與管理策略研究」,中興 大學水土保持學系研究所碩士論文。

26. 蔡財興,1997,「花蓮縣鯉魚潭水質優養化之研究」,東華大學 自然資源管理研究所碩士論文。

27. 詹智全,2001,「國內水庫優養化評估因子及藻類指標間之相關 性研究」,中興大學環境工程研究所碩士論文。

28. 雷祖強,2001,「衛星遙測及隨機變域模擬於水庫優養之機率評 估」,國立台灣大學農業工程學系研究所博士論文。

29. 廖文蓓,2002,「翡翠水庫中藻類種群消長之動態模擬」,台灣大 學環境工程研究所碩士論文。

30. 劉英,2003,「千島湖水體葉綠素濃度高光譜遙感監測研究初 報」,浙江大學學報(商業與生命科學版),第 29 期第 6 卷第 621~626 頁。

31. 簡大為,2000,「應用 HEC-1 模式、類神經網路與迴歸分析推估 逕流量之研究」,中華大學土木工程學系碩士論文。

附圖

7.00 7.50 8.00 8.50

pH值(t-1)

0 5 10 15 20

Mean = 7.4496 Std. Dev. = 0.40319 N = 120

附圖 1 pH 值(t-1)之直方圖

7.00 7.50 8.00 8.50

pH值(t-2)

0 5 10 15 20

Mean = 7.4503 Std. Dev. = 0.40294 N = 120

附圖 2 pH 值(t-2)之直方圖

6.00 7.00 8.00 9.00

溶氧量(t-1)

0 5 10 15 20

Mean = 8.1181 Std. Dev. = 0.62116 N = 120

附圖 3 溶氧量(t-1)之直方圖

6.00 7.00 8.00 9.00

溶氧量(t-2)

0 5 10 15 20

Mean = 8.1189 Std. Dev. = 0.62181 N = 120

附圖 4 溶氧量(t-2)之直方圖

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00

正磷酸鹽(t-1)

0 10 20 30 40 50

Mean = 8.3322 Std. Dev. = 7.12006 N = 120

附圖 5 正磷酸鹽(t-1)之直方圖

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00

正磷酸鹽(t-2)

0 10 20 30 40 50

Mean = 8.3329 Std. Dev. = 7.11952 N = 120

附圖 6 正磷酸鹽(t-2)之直方圖

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00

金瓜寮溪(t-2)

0 10 20 30 40 50 60

Mean = 37.0222 Std. Dev. = 36.23365 N = 120

附圖 7 金瓜寮溪(t-2)之直方圖

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

總磷

0 10 20 30 40

Mean = 23.4409 Std. Dev. = 12.72649 N = 120

附圖 8 總磷之直方圖

20.00 25.00 30.00

水溫(t-1)

0 2 4 6 8 10 12 14

Mean = 24.2515 Std. Dev. = 4.63946 N = 120

附圖 9 水溫(t-1)之直方圖

20.00 25.00 30.00

水溫(t-2)

0 2 4 6 8 10 12 14

Mean = 24.2217 Std. Dev. = 4.67959 N = 120

附圖 10 水溫(t-2)之直方圖

0.00 5.00 10.00 15.00

葉綠素a

0 10 20 30 40

Mean = 3.9332 Std. Dev. = 2.52466 N = 120

附圖 11 葉綠素 a 之直方圖

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00

總磷(t-1)

0 10 20 30 40

Mean = 35.9175 Std. Dev. = 30.32778 N = 120

附圖 12 總磷(t-1)之直方圖

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00

降雨量日最高(t-1)

0 10 20 30 40 50

Mean = 89.3733 Std. Dev. = 86.03003 N = 120

附圖 13 降雨量日最高(t-1)之直方圖

0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00

水庫放流量(t-1)

0 10 20 30 40 50 60 70

Mean = 1000.5113 Std. Dev. = 906.43223 N = 120

附圖 14 水庫放流量(t-1)之直方圖

在文檔中 中華大學 碩士論文 (頁 55-68)

相關文件