水利工程 111 年水文學考古題

某一水庫表面積為10 km2，該地區四月之降水量為250 mm，該月水庫平 均入流量與出流量分別為2.0 m3/sec 與2.5 m3/sec，鄰近氣象站蒸發皿所觀 測蒸發量為120 mm，請計算該水庫四月之蓄水量（m3）變化為多少？（25 分）

有一集水區之入滲符合Horton 公式特性，其初始入滲率為90 mm/hr，最 終入滲率為39 mm/hr，經驗常數為0.22 hr-1，若此集水區的單位歷線 （m3/sec）如下表所示，該單位歷線之有效降水深度為1cm，延時為1 小時。 今有一場3 小時降雨，第0 時之雨量為120 mm，第1 時之雨量為90 mm， 第2 時之雨量為60 mm，請計算此3 小時降雨之直接逕流歷線。（25 分） 時間（hr） 0 1 2

已知一排水面積3 公頃之基地，逕流係數為0.4，降雨延時30 分鐘的 尖峰流量為0.4 cms (m3/s)，下圖為降雨強度-延時-頻率（IDF）曲線，此 場降雨的重現期大約幾年？（15 分）連續3 年，至少有一年大於等於此 流量之機率為何？（10 分）

從水利主管機關角度試論水文對水資源開發與能源開發之關係。 （25 分） × 降雨強度（mm/hour） 延時（minute） 100 year 50 year 20 year 10 year 5 year 2 year × × × × × × × × × ×

U(1, t) 0 5 10 25 20 10 0 三、已知一拘限含水層（confined aquifer）厚度60 m，該含水層由二種材質水 平組成，第一種材質厚度40 m，水力傳導係數0.0002 m/min，第二種材質 厚度20 m，水力傳導係數0.002 m/min。有一完全貫穿抽水井，抽水井半 徑15 cm，當抽水量為定值達平衡時，抽水井位置之洩降為4 m，距離抽 水井300 m 處的觀測井洩降為2 m，請計算抽水量為多少？（25 分） 四、因應氣候變遷之衝擊與減緩相關議題，2021 年聯合國氣候大會（COP26） 的「格拉斯哥氣候盟約」與2022 年聯合國政府間氣候變化專門委員會 （IPCC）的第六版評估報告第二冊，都提出「以自然為基礎的解決方案」 （Nature-based Solutions，簡稱NbS）為解決氣候危機的重要策略。請說 明發展NbS 措施時須考慮的核心原則及其內涵（至少三種）？另就都市 防洪治水議題，說明可採用的NbS 措施有那些（至少三種）？並說明各項 措施之防洪治水功能及其他衍生效益。（25 分）

U(2, t)（cms） 5 10 30 40 50 40 20 15 五、某堤防以10 年重現期（return period）為設計標準，試問： ㈠堤防5 年內至少發生一次溢堤之機率為何。（5 分） ㈡試論述在氣候變遷之影響下，相同的堤防設計標準對溢堤發生風險之 影響，並提出防洪工程除了提高設計標準以維持安全性之外，其他工 程或非工程手段之建議。（15 分）