(一)試推導一維定床明渠流之淺水波方程式（shallow-water equations，或稱de Saint-Venant equations）。（20 分）

四、有一寬為 6 m 之矩形渠道，糙度曼寧值為 0.015，其設計流量為 100 m3/s。該渠道分成二渠段，上游段之渠底坡降為 0.003，下游段渠底坡降為 0.01。試求各渠段之臨界水深及正常水深，並據以繪出該渠道水面線變化情形及標示其名稱。（25 分）