水利工程 103 年水資源工程學考古題

請以示意圖顯示築壩後的蓄水分布，包括：壩體，河床及水庫的蓄水分區；其內容 有：洩水道（sluiceway），築壩前之自然河水面，設計洪水位，正常水位及水庫最 低水位；並請在其上標示：溢洪道（spillway）堰頂，河谷蓄水，超高蓄水，可用蓄 水及庫底蓄水等。（20 分）

請說明如何建立洪災損失之頻率曲線。另以興建堤防為例，利用洪災損失頻率曲線 說明其防洪效益。（20 分）

一矩形渠道寬2 公尺，底床坡度0.01，流量4 秒立方公尺，曼寧n 值0.018。請求 出此水流的正常水深及臨界水深。若實際水深為1.5 公尺，則水面線屬於何種型式？ 在何種水工構造物情況下會發生此種流況？（20 分）

在一兼有水力與火力發電聯合使用之電力系統中，水力電廠與火力電廠搭配運轉之 原則為何？（20 分）

某小型水資源開發計畫中的不同計畫方案之成本與效益資料列如下表： 計畫方案 建造成本（$） 年運轉成本（$） 年效益（$） 1A 1,000,000 50,000 160,000 1B 800,000 45,000 105,000 2A 1,550,000 85,000 230,000 2B 600,000 22,000 99,000 1A, 2A 2,550,000 135,000 325,000 1A, 2B 1,600,000 72,000 258,000 1B, 2A 2,350,000 130,000 332,000 1B, 2B 1,400,000 67,000 202,000 表中不同方案地點之成本支出均互不相關。假設計畫壽命為50 年，且年利率為 10%，其還本因子為0.10086，請依經濟可行性列出該諸計畫方案或方案組合之優劣 順序。（20 分）

9 10 11 12 作物需水量 （mm） 150 180 210 250 300 350 400 350 340 300 250 200 植物可利用降 水量（mm） 80 120 100 140 300 320 330 280 280 180 130 90 ㈠ 不考慮排水回收及迴歸水再利用情況下，每月應額外提供多少公釐之灌溉水量？ （5 分） ㈡ 如灌溉水量由河水堰引水，其輸水損失為引水量之30%，試設計一渠坡為0.005 之矩型混凝土小給水路，如以最佳水力斷面設計，其斷面尺寸為何？（15 分） 提示：混凝土內面工曼寧係數值0.012；出水高度須大於0.25 倍水深並至少為20 cm。