所屬科目:公職◆渠道水力學
一、考慮一預鑄的混凝土陡槽渠道,其渠道斷面為矩形斷面,渠道側邊與渠道底床之曼寧粗糙係數(Manning’s roughness coefficient)為 n=0.014,渠底寬度為 b= 1.0 公尺,此一渠道底坡為S0= 0.005。假設在正常水深(normal depth)為 h=0.45 公尺的流況下,請計算通過該渠道的渠流流量及流速。(25 分)
二、假設有一梯形斷面渠道,已知其渠道斷面之底寬為b= 3.0公尺,且邊坡比為 H:V = 1:1。考慮在斷面比能為 1.5 公尺且動能修正係數(kinetic energy correction coefficient)為 a = 1時,請計算此一渠道該流況下之臨界水深(critical depth)hc。(25 分)
三、假設有一梯形渠道之河道底寬為 b=1.0 公尺,且邊坡比為 H:V=1:1 ,此渠道底坡為 S0 = 0.0055。該渠道在通過流量為 Q=0.33 m3 /s 時,請判斷該渠道為陡坡(steep slope)或緩坡(mild slope)。(假設臨界水深時的蔡司係數(Chezy coefficient)為 Cc= 43 m0.5 /s 、動能修正係數為a=1)(25 分)
四、假設在一定型水平明渠中產生水躍現象(hydraulic jump),渠道斷面為矩形斷面,且經過現場水深與流量測量後,已知該渠道單位寬流量為 q = 0.4 m3 /s/m ,且水躍發生位置上游端之躍前水深為 h1 = 0.0528 公尺。 若動能修正係數為a=1,請計算出該流況下,水躍發生位置下游端之躍後水深 h2 為多少公尺?(25 分)