水利工程 110 年水資源工程學考古題

一般地下水抽水井在完成鑽鑿、洗井及擴水後，還需進行抽水試驗。 請回答以下問題： ㈠為何要進行洗井及擴水？（10 分） ㈡常見的抽水試驗有分級抽水試驗及定量抽水試驗兩種，如何進行此兩種 試驗？其試驗目的分別為何？（15 分）

某水庫最初容量為200×106 m3，其上游集水區面積為500 km2，其集水區 年平均降雨為2,500 mm 及年平均流入水庫泥砂量為10,000 ton/km2，扣除 降水損失後流入水庫逕流量為降雨量之70%，假設泥砂單位重1.7 ton/m3， 請回答以下問題： ㈠何謂囚砂率？（5 分） ㈡何謂水庫水力排砂？說明其不同的執行方式。（10 分） ㈢假設水庫之囚砂率公式為 1 0.1 log( ) y x = − × ，式中y 為囚砂率及x 為年 入流量與水庫剩餘容積之比值，推估水庫自最初容量淤滿50%所需年 數。（10分）

某抽蓄式水力發電廠，其於離峰用電時連續以6 cms 水量抽水4 小時於上 池，尖峰用電時以8 cms 放水發電3 小時於下池，其上、下池間高程差固 定為80 m，假設抽水與放水之水力損失水頭均為5 m，水輪機與發電機綜 合效率為85%、抽水機總效率為70%，當完整操作一次抽蓄發電運轉過程： ㈠說明抽蓄發電之運轉過程。（5 分） ㈡抽水所需總電力輸入及發電時總發電量輸出分別為何，並推估此抽蓄發 電廠之效率，及說明經濟上之效益為何？（15 分） ㈢完成此一抽蓄發電運轉，其上、下池蓄水容量至少需要多少？（5 分）

說明下列有關興建堤防之問題： ㈠興建堤防能有效阻擋洪水溢堤，但如外水位太高致無法讓支流或排水系 統之內水有效導入河川，其常採用之堤內排水方法有那些？（20 分） ㈡何謂計畫堤頂高，其與計畫洪水位之關係為何？（5 分）

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最小調洪空間需求 4 1 3 3 入流量 4 10 1

四、已知一計畫發展用地的排水集流面積為26 公頃，設計集流時間為20 分 鐘。用地中建築與交通用地面積16 公頃為不透水舖面，逕流係數為1.0； 草地為10 公頃，逕流係數為0.15。都市計畫發展用地的逕流分擔標準為 不透水率大於0.8，如此計畫發展用地需要逕流分擔計畫嗎？（10 分） 已知不同重現期之20 分鐘延時降雨量如下表，若希望每年排水系統溢 淹機率（失敗機率）為5%，試計算排水系統之設計流量（cms：m3/秒）。 （15 分） 重現期（年） 2 5 10 20 50 降雨量（mm） 5 10 20 30 40