水利工程 101 年水文學考古題

某一集水區裡共有三個雨量站A、B、C，某年六月在A、B、C雨量站所測得的雨量 分別為PA = 20 cm、PB = 10 cm、PC = 30 cm。假設集水區的平均雨量可利用徐昇多邊 形法（Thiessen polygons）來估計，而雨量站A、B、C的對應面積分別為AA = 3 km2、AB = 2 km2、AC = 3 km2。若該月份在集水區集流口處所測得的平均地表逕流量為320 m3/hr 。若集水區降水損失僅考慮蒸發散損失，忽略土壤中水份與其他變化量，試計算該月 份集水區之蒸發散損失量（以m表示）？（20 分）

何謂氣候異常？何謂全球暖化？（10 分） 何謂入滲（infiltration）？截留（interception）？窪蓄（depression storage）？請 敘述之。（8 分） 試說明最大日降雨量（Max. daily rainfall）、最大時雨量與豪雨的定義。（7 分）

請回答下列問題： 何謂單位歷線（Unit Hydrograph）？其用途為何？（6 分） 何謂S 曲線（S Curve）？其用途為何？（6 分） 請說明合成單位歷線（Synthetic Unit Hydrograph）如何置換？（8 分）

某一流域其三小時單位歷線如下表所示： 時間（hr） 0 1 2

何謂逕流歷程（Runoff process）？一般而言，逕流可分為那幾部分？請敘述之。 （10 分） 河川上游發生洪水時，何以需要預估在下游的洪水歷線？（10 分）

已知某地區排水面積、逕流係數（c）及流入時間如下圖表所示，人孔至人孔之集 流時間為5 分鐘，且該區雨量站重現期（Return Period）為5 年之延時30 min 及 60 min，其降雨強度分別為63 mm/hr 及42 mm/hr。假設降雨強度I 與延時t 之關係 為 75 .0) t( I b + = a ，試決定： a、b 值（取至整數）（10 分） 人孔3、人孔2 及人孔1 之尖峰流量（m3/s）（10 分） A B C E D E F E 5 4

有一完全鑿入非拘限含水層（un-confined aquifer）之抽水井，抽水井的直徑為45 cm， 含水層的厚度為30 m，水力傳導係數（hydraulic conductivity）為0.034 cm/sec。於 平衡狀況下，已知距離抽水井32 m 及75 m 處各設有一個觀測井，其觀測的洩降值 （drawn down）分別為7 m 及6.5 m，試求抽水量。（15 分）

2 1 分區 面積 （m2） 逕流係數 （c） 流入時間 A、B、C、D、F 3000 0.7 7 分鐘 E 2000 0.8 5 分鐘 三、有一複合暴雨其第一小時有效降雨為0.4 cm、第二小時為1.5 cm、第三小時為 0.8 cm，所造成的直接逕流如下表所示，試求降雨延時為3 小時的單位歷線。 （20 分） 時間 （小時） 0 1 2 3

地下水補注（groundwater recharge）分為天然補注（natural recharge）及人工補注 （artificial recharge）二種，試問其主要補注機制為何？（10 分）又人工補注之目的 及功能為何？（10 分）

試問河川水流之流速量測有那些方式？請敘述之。（10 分） 何謂地層下陷（land subsidence）及如何監測地層下陷？請敘述之。（10 分）

9 10 流量（m3/s） 0 5 10 20 36 45 42 28 14 7 0 若此流域降下一場延時為2 小時之雨量，其中第一小時降雨強度為2.5 cm/hr，而第 二小時降雨強度為1.5 cm/hr，已知其入滲φ 指數為5 mm/hr，河川基流量為10 m3/s， 試推求此場降雨於該流域所造成之洪水歷線？（20 分） 三、某一小集水區之年總逕流量為標準常態分佈，其平均值和變異數各為36 cm和29 cm2。 試計算未來四年中發生二次年總逕流量大於或等於25 cm之機率？（20 分） 標準常態分佈累積機率表[ dz e 2 1 ) z ( F 2 z z 2 − ∞ − ∫ = π ] z 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F(z) 0.5 0.6915 0.8413 0.9332 0.9772 0.9938 0.9987 101年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號： 類 科： 水利工程 全一張 （背面） 33430 ) 0 ( 05 .0 25 .0 > + = 四、某一河川斷面資料如下表第一列和第二列所示。下表第三列資料為其在0.6 倍水深處使 用流速儀所測得兩分鐘內之流速儀的轉數。若其流速儀轉速與河川流速可由下式表示： N N V ，V：m/s， : N 轉/s，試計算此河川之流量（以m3/s表示）？ （20 分) 離河岸之距離（m） 0 1 3 5 7 9 11 12 水深（m） 0 2 4 6 5 4 1 0 流速儀之轉數（轉） 0 168 264 360 408 312 72 0 五、某一農作地的地表下為一自由含水層且其水力傳導係數為2 m/day。如下圖所示， 含水層左右有兩平行且相距500 m 之排水渠道(皆貫穿含水層至不透水岩盤)。左渠 道水位高程自不透水岩盤起算為20 m，右渠道水位高程自不透水岩盤起算為10 m。 為了維持其特定農作物生長，含水層最高地下水位須保持在離左邊排水渠道130 m 距離處。試計算在此標的下： 自由含水層上方所須之補注量W（以mm/day 表示）？ (10 分) 自不透水岩盤起算之最高地下水位高程 hmax（以m表示）？ (10 分) W h=10 m h=20 m hmax 含水層 不透水層 500 m 130 m

流量 （m3/sec） 0 20 195 650 920 640 235 40 0 四、某地區位於甲、乙兩河的匯流處，當任一河流到達洪水位時，該地區即被淹沒。 甲河到達洪水位之機率為0.1，乙河到達洪水位之機率為0.2，又已知甲河到達洪 水位時，乙河到達洪水位之機率為0.4，分別假設各種情況求該地區淹沒的機率？ （20 分） 101年公務人員高等考試三級考試試題 類 科： 水利工程 全一張 （背面） 五、已知某一流域重現期（Return period）T=40 年時，其洪峯流量為1980 m3/sec；重現期 T=2 年時，其洪峯流量為850 m3/sec，假設符合極端值分佈（Extreme Value Type I）。 試求： 重現期200 年時之洪峯流量（m3/sec）？（5 分） 在下一25 年中，不會發生等於或大於1500 m3/sec流量之機率為何？（5 分） 現擬於該測站興建大壩，大壩施工時以圍堰保護大壩施工區。若在三年的施工期 間只容許有10%的風險，試求圍堰的設計流量。（5 分） 又大壩興建時，需建一導水隧道，以滿足3 年興建期間之用水需求，若隧道入口 頂部之超高蓄水機率為20%，試求此一隧道之設計流量。（5 分）