多目標非點源污染總量管制策略分析--以寶山水庫的總磷管制為案例

Abstract

針對造成水庫、湖泊等水體水質惡化之主要原因 -- 非點源污染，本研究 發展出分區式總磷總量管制的多目標數學規劃模式。研究內容乃依據排出 源的空間分佈狀況及污染潛勢，按集水區、小集水區及等運移路徑長度三 種分區方法，擬定三大管制策略；並應用 AGNPS 模式於離漕型態水庫的 集水區，模擬非點源產生之污染負荷量，作為水質管理的資料來源；然後 就成本、水質、公平性三大決策目標組成的線性規劃模式，進行總磷總量 管制的多目標決策分析，並且比較各策略之間的差異，作為協助決策人員 進行選擇折衷方案時之參考。以往探討離漕水庫集水區的非點源污染情況 之文獻並不多見，故本研究首先使用 AGNPS 模式來模擬寶山水庫、 竹東 圳兩個集水區的泥砂及總磷輸出量；並藉由淤砂的質量平衡探討模式之適 用性後，進而推估水庫底泥的總磷釋出量。然後以數學規劃軟體，求解總 磷總量管制的多目標規劃模式，計算出大部分的非劣解。結果顯示：當降 低水庫的總磷濃度於 20ppb 至 13ppb 之間時，依據水質與成本兩大目標 ，小集水區分區方法乃是較具經濟效益的管制策略；然而在考慮公平性程 度時，則以集水區分區方法為較佳。