表面流人工溼地水力效率之研究

On Hydraulic Efficiency of Free Water Surface Constructed Wetlands

蘇宗敏(Tsung-Min Su)

指導教授 ： 李鴻源

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2007.02667

摘要

評估人工溼地功能的研究可以分為水質、水文與水理三大類，分別了解其淨化功效、滯洪能力與質量傳輸行為。本研究從水力效率的觀點出發，利用數值模式模擬示蹤劑試驗（tracer test），獲得停留時間分佈（RTD）曲線，以了解人工溼地內部的水理特性。
水力效率的指標採用RTD曲線的位置與分散程度的乘積 ，作為評估水力效率的指標。改變的變數包括水池長寬比、入流口設置、挺水植物生長密度與阻擋結構物的配置。數值試驗結果顯示，水池長寬比大於1.2具有較好的水力效率。入流口的設置，以均勻分散的入流方式為最佳。若僅考慮點源入口，設置於中點又比設置於角落有利。挺水植物密度在模擬結果中對速度場的影響不明顯，但仍有密度越高，水力效率越高的趨勢，顯示密集的挺水植物使得流向改變，些微提升水力效率。阻擋結構物試驗部份，若固定阻擋結構物面積，並改變個數分別為2、4、6與結構物長度。以因次分析得到佩克萊數（Peclet number, Pe）的倒數，又稱為容器延散數，是延散移動與整體流動移動的比值，綜合25組數值試驗結果，迴歸出其與水力效率之間的關係式。為了將此方法應用在實際案例上，以關渡人工溼地為例，建議阻擋結構物可以較細長的形狀設置。

關鍵字

人工溼地 ； 水力效率 ； 二維深度平均水理水質模式 ； 數值試驗 ； 示蹤劑 ； 停留時間分佈

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Constructed Wetlands ； Hydraulic Efficiency ； TABS-2 ； Numerical Experiment ； Tracer ； Residence Time Distribution

參考文獻

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