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論文中文名稱:氣候變遷對河川型灌區及灌溉水質、水量之衝擊評估-以臺中灌區為例 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Impact of Climate Change on Irrigation Water Quantity and Quality for River Irrigated Area –Case Study of Taichung Irrigation Area [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:104
畢業學期:第二學期
中文姓名:廖國任
英文姓名:Kuo-Jen Liao
研究生學號:103428074
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2016/07/28
指導教授中文名:陳世楷
指導教授英文名:Shih-Kai Chen
口試委員中文名:陳豐文;張誠信;高雨瑄
口試委員英文名:Feng-Wen Chen;Cheng-Shin Jang;Yu-Hsuan Kao
中文關鍵詞:氣候變遷水質統計方法水量TaiWAPGWLF
英文關鍵詞:Climate changeQuantityStatistical methodsQualityTaiWAPGWLF
論文中文摘要:由於全球暖化之影響,臺灣洪災與旱災等極端事件的發生有日漸頻繁之現象,隨著降雨量及降雨型態改變,進而增加農業用水管理之複雜性與困難度,尤其是以河川引水灌溉之區域。因此如何確保河川型灌區之水量及水質已成為農業生產、糧食安全之重要課題。本研究為評估氣候變遷對臺中河川型灌區之農業用水衝擊,此灌區主要灌溉水源為大安溪、大甲溪、烏溪水系。並透過歷史資料,應用統計方法(最小平方法、移動平均法、指數平滑法)來分析溫度、雨量及流量等長期的變化趨勢,結果顯示近年來因氣候變遷影響,溫度、雨量及流量有明顯的改變。因此本研究進一步使用TaiWAP模式配合A2、A1B、B1情境模擬氣候變遷對於未來之變化,模擬結果顯示於2011-2100年間,流量的極端變化將導致旱澇現象日漸嚴重,並使水質於枯水季各情境模擬中有惡化之情形。本研究結果可提供相關政府單位部門在未來面臨嚴重氣候變遷下,有效訂定農業用水管理措施,以確保糧食之安全。
論文英文摘要:Due to global warming effect, increased intensity of extreme weather events has been frequently observed in Taiwan. Changes in the amount and pattern of precipitation may result in flooding and drought, and increase the complexities and difficulties in agricultural water management, especially for the river irrigated area. To ensure the irrigation water quality and quantity in such river irrigated areas has become a critical issue in agricultural yields and food security in Taiwan. The aim of this study was to assess the impacts of climate change on the agricultural water management in a river irrigated area located in Taichung, central Taiwan. The study area was divided into three districts in which the irrigation water introduced from Taan river, Tachia river, and Wu river, respectively. Long-term variation trends for temperature, rainfall, streamflow were analyzed by using statistical methods, including least squares method, moving average method, and exponential smoothing method, according to the historic data. The variation trends obviously revealed the climate change has resulted in the changes for these parameters in recent decades. The further analysis was conducted by using the TaiWAP model to simulate the future changes under the climate change scenarios A2, A1B, and B1. The simulation results indicated that significant changes in streamflow will cause increased intensity of flooding and drought in the period of 2011-2100, and responsible for deterioration of irrigation water quality in drought seasons for all simulation scenarios. It is suggested that the relevant governmental agency must formulate effective agricultural water management measures to ensure food security under severe climate change in the future.
論文目次:摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 3
1.4 研究流程 4
第二章 文獻回顧 6
2.1 氣候變遷 6
2.1.1 氣候變遷之定義及沿革 6
2.1.2 氣候變遷的衝擊 9
2.2 水質概述 15
2.2.1 台灣河川水體之水質狀態 15
2.2.2 臺灣灌溉水質特性及變化 20
第三章 研究方法及理論 25
3.1 統計預測方法 25
3.1.1 最小平方法 25
3.1.2 移動平均法 26
3.1.3 指數平滑法 27
3.2 常見的水質項目及指標 28
3.2.1 常見的水質項目 28
3.2.2 水質指標RPI 30
3.2.3水質指標WQI 31
3.3缺水指標應用 36
3.4 氣候變遷模擬方法 40
3.4.1 氣候變遷衝擊評估流程 40
3.4.2 氣象合成 41
3.4.3 降尺度方法 43
3.4.4 情境假設選定 44
3.4.5 GCMs選定 46
3.4.6 GWLF模式 47
3.4.7 TaiWAP模式 50
3.5 迴歸分析 51
第四章 研究區域與資料蒐集 52
4.1研究區域選定 52
4.2灌溉水源介紹 53
4.3 灌溉計畫及用水特性 55
4.3.1 大安溪灌區灌溉用水特性分析 55
4.3.2 大甲溪灌區灌溉用水特性分析 59
4.3.3 烏溪灌區灌溉用水特性分析 64
4.4 河川水質分析 67
4.4.1 大安溪水質分析 67
4.4.2 大甲溪水質分析 69
4.4.3 烏溪水質分析 71
4.5 人口分布及區域產業特性 73
4.6 資料蒐集與選用 75
第五章 結果與討論 83
5.1 灌溉用水缺水率分析成果 83
5.1.1 大安溪水系缺水率分析 83
5.1.2 大甲溪水系缺水率分析 88
5.1.3 烏溪水系缺水率分析 93
5.2 應用統計方法預測成果 95
5.2.1 人口預測成果 95
5.2.2 溫度預測成果 98
5.2.3 雨量預測成果 102
5.2.4 流量預測成果 112
5.2.5 水質預測成果 123
5.3 氣候變遷模擬成果 164
5.3.1 氣候變遷模擬結果(溫度) 164
5.3.2 氣候變遷模擬結果(雨量) 167
5.3.3 氣候變遷模擬結果(流量) 169
5.4 氣候變遷對水質、水量綜合分析 172
5.4.1 氣候變遷與統計方法之比較 172
5.4.2 氣候變遷對水量之衝擊 175
5.4.3 氣候變遷對水質之衝擊 176
第六章 結論與建議 192
6.1 結論 192
6.2 建議 194
參考文獻 195
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論文全文使用權限:同意授權於2019-08-23起公開