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公職◆渠道水力學
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113年 - 113 高等考試_二級_水利工程：渠道水力學#123047
> 申論題
題組內容
一、有一條渠道系統是由二段渠寬相同但是渠坡不同的矩形渠道所組成， 上游段為陡坡渠道，下游段為水平渠道，如圖 A 所示。已知渠道寬度為 3.0 m，流量為 5 cms，上游段正常水深為 30 cm，試求
(一)此渠流的 臨界水深， （15 分）並據此
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(二)繪出此渠流的漸變流水面線示意圖（需註 明水面線型態名稱）。（10 分）
#523455
二、有一座溢洪堰，堰頂上游水深為 5 m，水流經溢洪道後形成水躍，如圖 B 所示。假設溢洪道單位寬度流量 q = 2.0 m2/s，在忽略水流經溢洪道能量損失的情況下，試求溢洪道下游水躍發生後的水深 y2。 （25 分）
#523456
三、有一複式斷面矩形渠道，如圖 C 所示，渠床坡度S0 = 0.0009，深槽寬度 B1 = 2 m，水深 y1 = 1.8 m，曼寧係數 n1 = 0.02，左側淺槽寬度 B2 = 4 m， 水深 y2 = 0.6 m，曼寧係數 n2 = 0.04，試求此渠流之流量。（25 分）
#523457
(一)繪製示意圖說明閘 門上游側及下游側所形成湧浪（Surges）的名稱及移動方向， （10 分）並
#523458
(二)估算閘門上游側及下游側湧浪的絕對速度 Vw 及相對速度 C。（15 分）
#523459
四、超臨界流之福祿數（Froude number, Fr）為 8.5，藉由水躍（hydraulic jump）達到消能時之能量損失為 5.0 m，請計算上下游之持續水深（sequent depths）及比力（specific force）。 （25 分）
#560700
三、一寬廣矩形渠道的單寬流量為 2.0 m3/s/m，福祿數（Froude number, Fr） 為 0.4。假設曼寧係數 n = 0.014，計算正常水深，以及所對應之渠道坡度。（25 分）
#560699
二、頂角為 60之三角形渠道，流速為 2.0 m/s，水深為 1.25 m，此為亞臨界流或超臨界流？臨界流為何？以及比能為何？（25 分）
#560698
一、水平矩形渠道寬度由 2.0 m 逐漸擴展至 3.0 m，其流量為 7.20 m3/s 時，較窄段水深為 1.20 m，流至較寬段水深為 1.40 m，試計算過渡段所造成 之能量損失。假設動能修正係數（kinetic energy correction coefficient, α） 在過渡段入口與出口分別為 1.05 及 1.15。請將上、下游兩段分別繪製於比能圖。（25 分）
#560697
(二)忽略渠道摩擦力，試求流量增大 4 倍後上游水深 y2 、流速V2 及湧浪移動速度Vw 。（15 分）
#556935
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