水利工程 103 年水資源工程與規劃考古題

左岸與右岸兩灌區計畫合力建造一水庫。左岸灌區每年之需水量為50,000 立方公 尺，而每立方公尺之水量可產生15 元之收益，右岸灌區每年之需水量為200,000 立 方公尺，因其生產低價作物，每立方公尺之水量僅產生2 元之收益。此灌溉計畫之 整體建造成本為1,300 萬元，其中包含900 萬元之水庫建造成本及兩灌區各自獨立之 灌溉渠道。如建造之水庫不輸水到左岸灌區（原水庫刪除左岸專用設施）其成本為 750 萬元，不輸水到右岸灌區其成本為550 萬元，【750 萬元及550 萬元可視為單獨 建立右岸及左岸水庫替代方案之成本】。左岸灌區之輸水渠道成本為150 萬元，右 岸灌區輸水渠道其成本為250 萬元。本建設之經濟壽命為50 年，利率 i = 0.03 【（P/A,i,N）＝25.7 for i＝0.03 , N＝50 】  試用剩餘效益法，將此建造成本分派給左右兩灌區。（25 分）  計算左右灌區各自每立方公尺的水費（水成本）為何？（5 分）

神農公司計畫在某地區開發多個制式之灌區（為同樣面積與作物），由於資金及土 地充足，其開發規模之唯一限制條件為可取用之水量。在預定河川引水口處各月份 之流量及單一制式灌區之需水量如下表所示。  試問在受水量限制之條件下，神農公司最多能開發幾處灌區？【答案需為正整 數】（5 分）  試問神農公司是否需要興建水庫以調蓄水量？【僅回答“要”或“不要”，僅給1 分，需說明相關之資料或數據，以支持你的結論】（5 分）  如需要興建水庫時，其水庫容量應為何？（20 分） 月份 河溪水量（106m3） 單一灌區需水量（106m3） 1 67.0 37.3 2 48.4 38.5

40.2 40.4

25.9 42.6

10.7 40.6

23.3 41.0

267.8 29.1

289.3 29.6 9 207.4 29.6 10 107.1 31.4 11 77.8 30.7 12 80.4 38.3 103年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 全一張 （背面） 三、採用英制單位的公式，如果改換為公制單位時，公式中的係數需加以轉換方可使 用。試回答下列兩個公式單位轉換問題。  Kirpich（1940）所提出計算集流時間之公式為： 385 .0 77 .0 c S L 00013 .0 T  【式1】 式中，  c T 集流時間（小時）、  L 河道最遠點至水文控制點之河道長度（英里）、  S 河道最高點與水文控制點之平均坡降。  如由式1 轉換為 385 .0 77 .0 1 c S L C T  【式2】 式中，  c T 集流時間（小時）、  L 河道最遠點至水文控制點之河道長度 （公里）、 S 河道最高點與水文控制點之平均坡降。（已知1 英里=5280 英尺、 1 英尺=0.3048 公尺）試求係數C1 值。（5 分）  如由式1 轉換為 385 .0 77 .0 2 c ) L H ( L C T  【式3】 式中，  L 河道最遠點至水文控制點之河道長度（公里）、  H 河流最高點至 計畫地點高程差（公尺）。試問係數C2 為何？（5 分）  流速儀公式為：V＝a+bN 式中V=流速（英尺/秒），N=轉速（轉數/秒），如在英制時，a＝0.1 及b＝2.2。 在採用公制時，流速單位為公尺/秒，則前述公式中a 及b 此兩係數應為何值？ （10 分） 四、已知一混凝土矩形河道，河寬為B＝20 m，河床平均坡降為  0 S 0.0004，其設計流 量為  Q 80 cms，假設曼寧係數  n 0.015，試回答下列問題。  試問其設計水深y 為何？（7 分）  試問其設計福祿數Fr 為何？（7 分）  若該河道有一蜿蜒段，其彎曲段河道之曲率半徑為  c R 80 m，試問於蜿蜒段之左 右岸水位差h 約為多少公尺？（6 分） 提示： c gR A Q B h 2) / (   ，A 為通水面積，g 為重力加速度。