三、海岸地區受到海面波浪的侵襲連帶產生海岸的侵蝕和淤積，對於海岸侵 蝕防禦的方法之一則是興築離岸堤，藉由離岸堤對於波浪的作用在離岸 堤後方產生繫岸沙洲，將沿岸漂沙留在離岸堤後方，這個方法已經施用 在臺灣西海岸很多地區。繪圖說明離岸堤的存在對於侵襲波浪的影響， 以及後方產生繫岸沙洲的波浪力學原理。而波浪正向入射離岸堤與斜向 入射離岸堤，所產生的繫岸沙洲型態在特性上有何差異？（25 分）

一、利用海底底質和坡度，配合波浪特性可以控制碎波位置，藉以參考來設 計海岸結構物。已知深海波高 H 0 ，週期 T ，考慮單一前灘坡度 β f ，一般 常利用 Sunamura（1983）碎波波高公式計算碎波波高 H b                                                             若同時考慮海灘底質粒徑 D50 ，則常用 Sunamura（1984）所提出的模式 預測前灘坡                                   若給定深海波高 2.0 m，週期 6 sec，海灘底質粒徑 0.2 mm，計算碎波 波高。另外，若利用孤立波理論中碎波波高和水深 h 關係式 H b = 0.78h ， 則碎波點距離海岸線多遠？（25 分）

二、考慮規則波浪由深海進入海岸地區，假設簡單海岸地形，海岸線為直 線、海域等深線與海岸線平行。入射波浪波高 H 為 4 m，波浪週期 T 為 4.5 sec，波浪入射角度 30 度。計算入射波傳到水深 8 m 位置的波向以及 波高。 （25 分） [註] 週波數的計算， 。                                           = 為週波數， h 為水深，ω 為波浪角頻率（angular frequency） ，g 為 L 重力常數。                                                              群波波速（group velocity） 波浪的 Snell 定律為 。 波浪淺化（shoaling）係數 ，折射（refraction）係數 。 Cg 附標“0”表示深海波相關物理量。

四、海岸波浪往前傳遞碰到港灣防波堤將產生反射波。若防波堤為直立全反 射則產生大小相等方向相反的反射波。但是實際的防波堤可能由於堤面 粗糙或有水生動植物附著，將產生部分反射波。在這種狀況下計算得到 實際的反射率將是非常重要。Healy（1953）利用三角函數關係推導一個 簡單的計算反射率方法。給定入射波和反射波，則堤前合成波可表示為： 其中， ai 、 ar 分別為入射波和反射波振幅， K 、 ω 分別為週波數和波浪 角頻率， ε 為相位差。堤前合成波可以進一步整理表示為： 若能夠量測得到堤前合成波波形的節點（node）和腹點（anti-node）之 波高 H min 和 H max，以及節點和腹點間的距離 Δx ，則入射波和反射波的波 高、波長以及反射率各如何？（25 分）

五、為提供海岸防護工程規劃及設計之依據，必須進行海陸域之水深地形測量。請說明現行海岸地形水深測量引用之控制系統、水域測量測深作業規定（作業前與作業中）以及海域水深測量之範圍如何決定。

四、因應氣候變遷影響，聯合國氣候變化綱要公約針對海岸地區建議三項基本調適策略：保護（Protect）、適應（Accommodate）及撤退（Retreat）。請依此三種調適策略，針對臺灣目前之海岸現況提出適合之對策。

三、考慮塊石防波堤其堤面坡度為1：2.5，堤前水深為6.5m。此塊石防波堤興建於底床坡度1：30之均勻海床上。深海設計示性波高H0為5m，週期T0為7.3sec，此波浪係從深海正向入射至塊石防波堤堤前，即有波浪淺化，而無折射現象。請計算所需之塊石重量？ 註：Hudson公式，塊石單位體積重﹕：水單位體積重=，W：塊石重量(ton)，θ：堤面坡度，H：堤前波高(m)，=2.8

二、考慮一規則波斜向入射於海域等深線與平直海岸線平行之海岸，假設底床坡度為1/30，海灘底質粒徑(D)為0.12mm。深海入射波浪波高H0為3m，波浪週期T0為6sec，波浪入射角度20度，碎波之波向角為10度。計算碎波波高Hb、碎波點離海岸線之距離以及碎波帶內之沿岸流平均流速V？H碎波水深hb(m)為。 註：下標“0”及“b”分別表示深海處及碎波處之相關物理量。 折射係數與淺化係數，沿岸流平均流速(m/sec)：。

一、作用於直立堤之衝擊波壓可使用廣井（Hiroi）公式來計算，其波壓分布由堤底至堤頂皆假設為均勻分布，波壓公式為p1.5gH，H為堤前設計波高。假設設計波高為5m，週期為10sec之波浪作用於沉箱堤，沉箱堤堤頂高度hc為2.5m，設計水深h為8m，沉箱堤寬B為10m，波浪作用時會有越波現象。請用廣井公式計算沉箱堤之滑動與傾倒係數，並說明沉箱堤是否安定。不考慮作用於沉箱堤底之上揚力以及堤內之波壓變化。海水與混凝土之單位體積重分別為1.03ton/m3與2.4ton/m3，沉箱之滑動摩擦係數為μ=0.6。 註：滑動係數安定條件：，傾倒係數安定條件： ，其中F為作用於沉箱之單位寬度波力，W為沉箱單位寬度水中重量。

二、某颱風即將侵襲臺灣東部海岸，此颱風中心現在位於海岸線東邊 390 公里，暴風半徑 250 公里，颱風移動速度每小時 13 公里，颱風中心氣壓 945 百帕，近中心最大風速每秒 48公尺，移動方向為由東向西行進；假設此颱風規模及運動特性維持固定，且海水表面受風剪應力效應可忽略，請推求此颱風於海岸引發之暴潮水位抬升為多少公尺。 （20 分）

五、海岸工程師為進行海岸工程之規劃與設計，先針對海岸水深與地形施作 海域測量作業。今採用音波式測深儀在近岸進行水深測量，假設海域為 靜水狀態，音波式測深儀之音鼓貼於水面且垂直向下發射音束，在不同 位置於T時刻向下發射音束後，記錄音波反射之時刻 T+ ∆T ，秒數之小數位數採用十進位制，施測之位置圖及記錄資料如圖、表所示，請推求該 處海域之底床坡度。（20 分）

114年 - 114 高等考試_三級_港灣工程：海岸工程（包括近岸測量）#128770

113年 - 113 高等考試_三級_港灣工程：海岸工程（包括近岸測量）#121487

111年 - 111 高等考試_三級_港灣工程：海岸工程#109534

108年 - 108 高等三級 海岸工程#77871