水利工程 104 年水資源工程概要考古題

對稱梯形渠道，其渠底寬度3 m，側邊的坡度為2：1（H：V），當流量為10 m3/s 時， 臨界水深為何？（20 分）

請回答下列問題：（每小題10 分，共20 分） 請說明最大可能降水量（Probable Maximum Precipitation, PMP）及降雨強度-延 時-頻率曲線（Rainfall Intensity-Duration-Frequency Curve, IDF）之定義，其於水 資源工程設計之應用？ 溢流溢洪道（Overflow Spillway）及豎井溢洪道（Shaft Spillway）之使用時機及 特性。

請詳加說明下列的定義：（每小題5 分，共20 分） 比能（specific energy） 水力坡降（hydraulic gradient） 河川級序（stream order） 滲漏（percolation）

已知某一水庫之囚砂效率為y，水庫容積C（m3）與水庫年入流量I（m3）之比值為 X，且兩者之關係式為 X y ln 1.0 0.1 + = ，假設水庫之年入流量為水庫設計容積之20 倍， 且年泥沙進入量為水庫設計容積之1%，在不實施清淤之情境下，試求：經過30 年完工運轉，該水庫容量為何？（10 分）經過完工運轉多少年後該水庫容積為原 來設計容積之一半？（10 分）

水庫蓄水面積為400 km2，平均水深為24.8 m。水庫入流量為3000 m3/s，泥砂濃度為 150 mg/L。若平均泥砂淤積量為1.9 cm/year，泥砂的密度為1600 kg/m3，水庫的囚砂 率為何？（20 分）

已知某一農場灌溉面積100 ha，田間容水量為25%（容積比），灌溉前之土壤水分 為13%（容積比），作物有效根系深度為1.5 m，今該農場降下一場雨，其有效雨 量適可供給上層20 cm 土層有效深度之水量，不足之有效水分將以灌溉方式補足， 試問：（每小題10 分，共20 分） 若田間之灌溉效率為60%，且此灌溉事件需於5 天完成，每天為24 小時，則其 引灌水量為多少（m3/sec）？ 今以最佳水力斷面觀點設計一灌溉水路，以滿足農場之灌溉需求，已知糙率 n = 0.014，側坡z = 1.0（垂直：水平），坡降s = 1/2000，試求通水斷面之底寬b 及水深d 為何？

一般河川的水位-流量律定曲線為 c b G a Q ) ( − = ，其中Q 為流量，G 為水位，a, b 及c 則為常數，試描述如何推估a, b, c 此三常數。（20 分）

有一易淹水區，已知不同重現期距T（return period）下之設計水位如下表所示，有 一農民擬於該區設置一農舍，試求農舍於6 年之使用期間容許風險（risk）分別為 10%、20%及30%時，其所需之設計洪水位高程（m）為何？（20 分） 重現期距（return period）T（年） 100 50 25 10 設計水位（m） 122.0 120.2 119.2 118.5

某集水區的主要河川的長度（集水區邊界至出口）為150 km，主要河川最靠近集水 區中心點處至出口的河道長度為75 km，集水區的面積為3500 km2，有效降雨延時及 積延時間分別為12 小時及34 小時，洪峰流量為157.5 m3/s，試利用史奈德川（Snyder） 合成單位歷線推估Ct 及Cp。（20 分）

已知某地區30 年平均流量及標準差分別為 800 = X m3/sec, 120 = σ m3/sec，試求： X = 1120 m3/sec 時之重現期距？（6 分） 在25 年內，發生不超過X = 1120 m3/sec 之機率？（6 分） 在2 年內， 19 ≤ P % 求設計流量Q（m3/sec）？（8 分）