所屬科目:水資源工程學
一、有一梯形渠道,其底寬爲 6 m,側坡比為 1 H:1 V,渠底縱坡爲 0.001,渠道終點爲自由跌水,若假設曼寧係數 n = 0.02。當輸送流量爲 30 cms 時, 求正常水深、臨界水深並判斷此水面剖線應為那一種曲線?為什麼? (20 分)
二、公路橫斷水流的通路時,可設置涵洞使水流穿越,此涵洞之進水口控制的流況通常可分爲那四種?詳述說明之。(20 分)
(一)從 B 點到 C 點之水頭損失為何?(10 分)
(二)從 A 點到 D 點之水頭損失為何?(10 分)答案皆以 h L = KQ x 之形式表示。
四、河川與海洋或湖泊相銜接部分稱為河口,常因其異質作用,使得河道變寬、流速改變,於出口處經常形成沙洲,以輸沙之觀點出發,依大河川 及小河川(或區域排水)二類,分別提出河口治理之方法,使得河道於 計畫洪水量發生時,水流可順利安全通過。(20 分)
五、於地下水理論中,考量一均質且具等向性之水平非拘限(unconfined)含 水層內之地下水抽水,假設水井完全貫穿含水層,請推導水井力學估算抽水量之平衡公式,即西姆(Thiem)公式。請以 Q 表抽水量,h 表距離抽水井中心 r 處之不透水底部起算之水深,K 表水力傳導度,D 表含水層厚度,抽水井半徑為 rw,抽水井水位為 hw,影響半徑為 r0。以上符號 不一定全用,若有不足,可自行定義。(20 分)