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公職◆渠道水力學
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98年 - 98 高等考試_二級_水利工程：渠道水力學#33764
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題組內容
二、寬 4.0 m的矩型渠道，當流量為 16.0 m
3
/s時，水深為 2.0 m。假若下游寬度縮減為 3.5 m，並且下游底床有一突起（hump）∆Z，請分析當
⑶將兩結果繪製於比能圖。（20 分）
其他申論題
三、一水躍發生在夾角為 90°之三角形渠道內，若持續水深（sequent depths）分別為 0.60 m 及 1.20 m，求流量及水躍上下游之福祿數（Froude numbers）。（20 分）
#84033
⑴ 請問下游水庫水位為多少時，可以保持渠道為均勻流（uniform flow）？
#84034
⑵若下游水 庫水位為 103.4 m，請問是何種GVF 剖面？是否會影響渠道之均勻流量？（20 分）
#84035
【已刪除】五、河道河床質之啟動常使用希爾茲圖（Shields’ diagram）來判斷，其中當無因次參數 =0 056 時，可視為泥砂粒徑（d）的臨界啟動值，式中，τ 為底床剪應力 （shear stress）， γs 及γ 分別為泥砂與水的單位重量（specific weight）。假若一梯 形渠道，底寬為 3.0 m、坡度為 0.004、側邊坡的水平垂直比為 1.5H:1V，水深為 1.30 m， 請問底床不會移動的最小泥砂粒徑為何？（20 分）
#84036
一、一梯形渠道之底寬為 2 m，邊壁之坡度為 2（水平）：1（垂直），其流量為 15 m3 /s。 發生水躍前之水深為 0.6 m，假設在水躍附近之底床摩擦力可忽略不計，試求水躍後之 水深。（20 分）
#84038
二、河川水流流經彎道（bend）時，將產生二次流（secondary flow），試述產生此二次 流之物理機制。（10 分）由於二次流之存在，對彎道凹、凸岸處之岸壁及底床變化 之影響如何？（10 分）
#84039
⑴緊臨閘門下游端之水深及單寬流量。（15 分）
#84040
⑵閘門單寬之受力。（5 分）
#84041
四、有二條長而寬度不等之矩形渠道構成上游及下游渠道，中間以一條短漸縮渠道（稱 為漸變段）銜接。上游渠道之單寬流量為 1.0 m2 /s，正常水深為 0.75 m；下游渠道 之單寬流量為 1.5 m2 /s，正常水深為 0.5 m。假設漸變段之底床坡度為零，且流經該 處之能量損失可忽略不計，試畫出整條渠道之水面線並加以解釋。（20 分）
#84042
五、在一矩形彎道（bend）渠流中，假設為自由渦流（free vortex）之流場，且在彎道內 之比能（specific energy）不變，試推導彎道內水面超高與曲率半徑、渠寬間之關係 式。（20 分）
#84043
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