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公職◆渠道水力學
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107年 - 107 專技高考_水利工程技師：渠道水力學#72904
> 申論題
題組內容
一、蜿蜒的自然渠道由甲地流至乙地，如圖所示，因都市化緣故而被截彎取 直，且渠寛減半。
⑷有何可行工程手段，可令曼寧 n 增大，又符合生態水理的連續廊道需求？ （5 分）
相關申論題
⑴若曼寧 n0不變，則於原設計流量 Q0，新的直渠水深 y，將如何改變？ 試以原水深 y0的倍數來表達。設甲至乙的距離為 2L，高程差為 ΔZ， 蜿蜒的自然渠道可視為兩個半圓周，渠道斷面可視為寬矩形。（5 分） 〔提示：蜿蜒渠長為 πL， ，水力半徑 R 可視為水深 y。〕
#296692
⑵流速變為原來的幾倍？（5 分）
#296693
⑶因流速加快，若欲調整曼寧 n 使其減速，而於設計流量 Q0，保有原來 的流達時間，則曼寧 n 須調大多少倍？（10 分）
#296694
⑴繪出其相對應的比能曲線（E-y）及比力曲線（M-y）圖後，請標示斷 面 1、2 及 3 之位置，並說明其理由。（15 分）
#296696
⑵試列式計算下射式閘門所受到的單寬水流沖擊力 F。並將此單寬水流 沖擊力除以水流單位重γ後，標示於上圖的比力曲線中。（10 分）
#296697
三、一矩形渠道寬 2.5 m，流量 6.0 cms，水深 0.5 m，若欲使某斷面發生臨界 流時，可於底床設計一平頂之突出物，試求其高度為多少？假設此突出 物之能量損失為 0.1 倍之上游流速水頭。（25 分）
#296698
四、某一寬 3 m 之矩形渠道，其輸水流量為 12 cms，該渠道係由兩不同坡度 之長渠段所組成，上、下游渠段坡度分別為 0.02 和 0.001，又曼寧 n 為 0.02。假設渠道的入流及出流皆為等速流，試求水躍發生位置是在上游 渠道還是下游渠道？（25 分）
#296699
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
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