水利工程 108 年水資源工程與規劃考古題

某堤防工程以50 年重現期為設計標準，其總工程費為2,000 萬元，其工 程在改善前不同重現期淹水損失如下表。降低淹水損失為其直接效益， 間接效益以直接效益之10%估算。假設該工程經濟壽命期20 年，年運 轉維護費用為工程費用之5%及年利率5 %情況下，在不計其他衍生效益 與成本條件下，本工程之益本比約為多少？（20 分） 【提示：還本因子（capital recovery factor）       − + + × = 1 ) 1( ) 1( n n i i i CRF 】 重現期（年） 1

5 10 25 50 淹水損失（萬元） 20 200 350 450 600 800 二、一般常在流路中設置靜水池（stilling basin），請回答以下問題： 靜水池之設計目的或功能為何？（8 分） 靜水池設計時常引用美國墾務局（USBR）之研究成果，簡述USBR 第I、II、III、IV 型靜水池適用之水理條件及流況分別為何？（12 分）

農業灌溉時常設計農水路以補充作物不足需水量，請回答以下問題： 說明何謂農業迴歸水（return flow），其來源為何？（10 分） 灌區需水量為2.0 m3/sec 及農水路到達灌區輸水損失為40%時，設計 一梯形斷面農水路，且選擇較生態之乾砌石工法（曼寧係數值為 0.033），如設計坡度為0.001 及採最佳水力斷面設計時，繪出此農水 路斷面設計尺寸及示意圖。（10 分） 水路側坡採乾砌石渠材（曼寧係數值為n1 及潤周為P1），渠底為硬質 土不封底（曼寧係數值為n2 及潤周為P2），如何推估此複合斷面之等 效曼寧係數值？（5 分）

某預定水資源開發地點（如下圖中E 點）並無任何流量資料時，如採用 下列條件進行流量資料之推補，請分別說明其方法為何？ 當下游A 點有完整流量資料時。（5 分） 當集水區內B、C 及D 點有完整之降雨量資料時。（5 分） 當集水區內無流量及雨量資料時。（5 分）

某滯洪池水位高程與水域面積如下表，其矩形放流口與溢洪口底部高程 分別為10.5 m 及13.5 m，試求： 此滯洪池有效滯洪體積約為多少？（10 分） 如矩形放流口寬0.3 m 及高0.2 m，其放流量以孔口流公式計算（流量 係數值0.6），當滯洪池自滿庫水位高程13.5 m 排放至10.5 m 所需時 間為幾小時？（10 分） 水位高程（m） 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 水域面積（ha）0.50 0.55 0.61 0.68 0.76 0.85 0.95 1.06 1.18 集水區邊界 雨量站 流量站 A B C D E