水利工程 106 年水資源工程概要考古題

國內對水太多、水太少、水太髒的傳統措施一般為何？有何創新的做法？（25 分）

為何穴蝕（Cavitation）會造成管壁的破壞？（10 分） 如何防止穴蝕的發生？（10 分）

臺北市河川防洪設計洪水頻率為200 年，而都市排水設計暴雨頻率為5 年，合理嗎？ 請評述。（25 分）

水庫預定地點連續15 個月乾旱時期的流量如下表，而同時期需要的取水量亦如下 表。若要滿足供水需求，則預定新蓋水庫的最小庫容為多大？流量及需求的單位為 百萬立方公尺（M-m3）。（20 分） 月 6 7 8 9 10 11 12 1 2

試推導平衡公式拘限含水層之水井流量為 ) r R ln( h H Kb π 2 Q − = 。（10 分） （h = piezometric head 測壓管水頭，K = hydraulic conductivity 滲透係數，b = 含水層 厚度；其餘定義詳見附圖） 試推導平衡公式非拘限含水層之水井流量為 ) r R ln( ) h K(H π Q 2 2 − = 。（15 分）

試從治本及治標論述減少水庫淤砂策略。（25 分） dr dh dr dh Q r h b R 地表面 不透水層 H(影響半徑R) 原管壓面 斜率= 洩降曲線 不透水層 拘限含水層 h R r 地表面 不透水層 非拘限含水層 原地下水面 H(影響半徑R) 洩降曲線 斜率= Q

流量 500 700 800 400 300 300 200 100 300 600 800 900 300 400 900 需求 300 300 400 500 700 800 500 400 300 300 200 500 700 600 200 三、如圖一之三角形明渠，若m = 0.5，最大流量發生時，y 與B 的關係為何？（20 分） 圖一 四、某河川100 年的洪水量為435 m3/s，50 年的洪水量為395 m3/s，試利用極端值第一型 分布（EVI）推估回歸期（return period）為1000 年的洪水量。（20 分） 五、自來水管網系統各管路的管徑及長度如圖二，水管由1 分為3 再合為1。若各管路的 摩擦因子皆相同，A 點的流量為0.7 m3/s。試推求中間3 段水管的流量。（20 分） 圖二 B y 1 -m -m : 1 B A L = 600 m D = 600 mm L = 900 m D = 350 mm L = 600 m D = 300 mm L = 900 m D = 400 mm L = 900 m D = 750 mm