水利工程 100 年水文學概要考古題

解釋名詞：（20 分） 受限含水層（confined aquifer） 年超越序列（annual exceedance series） 雙累積曲線（double mass curve） 基流分離（base flow separation）

解釋名詞：（每小題5 分，共20 分） 水文方程式（Hydrological Equation） 降雨強度延時曲線（Intensity-Duration Curve） 囚砂效率（Trap Efficiency） 瞬時單位歷線（Instantaneous Unit Hydrograph）

某水工構造物之洪水頻率分析採用甘保分布（Gumbel distribution）。經計算後， 5 年及10 年重現期之洪水量分別為300 及450 立方公尺/秒。請計算該構造物50 年 重現期應採用之設計洪水量（以立方公尺/秒表之）。甘保分布之頻率因子（frequency factor）KT如下式：（20 分） ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞ ⎜⎝ ⎛ − + − = 1 ln ln 57721 .0 6 T T KT π

某地入滲試驗測得之入滲資料如下表所示： 時間 （hr） 0.5 1 1.5 2 2.5

某集水區之6 小時單位歷線（1 公分有效降雨所造成）如下表。若發生如下圖之降 雨，請計算其尖峰直接逕流量（以立方公尺/秒表之）及其發生時間。假設降雨損失 以6 公釐/小時計。（20 分） 時間（小時） 0 3 6 9 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 流量（立方公尺/秒） 0 15 25 45 60 80 70 60 45 32 20 10 5 0 公釐/小時 小時

3.5

請證明水庫之出流歷線（outflow hydrograph）與入流歷線（inflow hydrograph）必 交會於出流歷線之最高流量處。（20 分）

入滲率 （mm/hr） 4.0 3.4 2.6 1.7 1.4 1.2 1.0 1.0 假設初期入滲率 ，且Horton 入滲公式為 mm/hr 0.5 f0 = ( ) kt c 0 c e f f f f − − + = ，試推求： fc值。（10 分） k 值。（15 分） 三、某城市土地利用情況及其逕流係數如下表所示： 類別 面積（km2） 逕流係數 商業區 40 0.8 工業區 20 0.5 住宅區 10 0.4 公園綠地 10 0.15 若降雨強度延時曲線公式為I=5000/(40+t)，式中I 為降雨強度（mm/hr）、t 為降雨 延時（min.）。若該城市之集流時間為40 分鐘，試推求洪峰流量。（20 分） 四、某集水區的1 小時單位歷線U(1,t)如下表所示： 時間（hr） 0 1 2 3 4

臺灣夏季常發生颱風與對流雨。請針對這兩種降雨類型說明其降雨量之時間與空間 變異特性。（20 分）

9 10 U(1,t) （cms/mm） 0 2 8 15 30 40 36 25 14 6 0 試推求U（2,t）。（15 分） 100年公務人員普通考試試題 類 科： 水利工程 全一張 （背面） 五、假設過去十年淡水河流域觀測之年最大流量如下： 年 90 91 92 93 94 年最大流量 （cms） 3,090 3,510 4,025 3,860 2,820 年 95 96 97 98 99 年最大流量 （cms） 4,350 3,720 5,960 4,700 4,520 若上述流量資料滿足常態分布，試推求： 年最大流量超過4,500 cms 之機率。（10 分） 50 年重現期之年最大流量為多少？（10 分） 註：常態分布之機率表如附表所示。 z z ∫ − = z 0 /2 z dz e 2 2 1 P(z) π 附表 P(z) 0 z