水利工程 113 年水利工程概要考古題

為因應臺灣水資源短缺，政府積極推動再生水的開發、供給和管理，請 詳述何謂再生水，其優缺點為何？其主要來源為何？（25 分）

常見的壩型包括混凝土壩、土石壩、拱壩，試說明其採用的時機與條件 分別為何？（20 分）

請詳述明渠水力學上的超臨界流、臨界流及亞臨界流的定義及物理意義。 （25 分）

某矩形渠道主渠道，渠寬5 公尺，底床及兩側為砌石鋪面，曼寧係數n 值估計為0.02，渠道坡度為0.003，試問： 流量為20m3/s 時之正常水深（normal depth）及流速。（10 分） 流量為20m3/s 時之臨界水深（critical depth）及流速。（10 分） 長官欲採納民間建言，將主渠道渠底鋪面鑿除以利生態功能，試說明 其優劣，並請問您的專業建議為何？（5 分）

政府提出了逕流分擔與出流管制的策略，作為氣候變遷的防洪調適策略 之一。請詳述逕流分擔與出流管制之意義和其作法？（25 分）

對某河川21 年間的年最大洪峰數據進行分析，得出其平均值為8520 立 方米/秒，標準差為3900 立方米/秒，現階段經討論後，決定該區防洪標 準上允許80%的可靠度，亦即每年有20%的機率會淹水。試問： 預定之保護標準重現期。（8 分） 經分析該區域年最大洪水接近極端值I 型分布，試推求該保護標準下 之洪峰流量。（10 分） 承上，為求謹慎，設計時採1.5 米出水高，分析其能增加200 立方 米/秒之通洪量，試推求每年不淹水的機率為何？（12 分）

近年政府公共工程積極導入自然解方（Nature-based Solutions, NbS），請 詳述NbS 之定義，並說明落實NbS 理念在海岸防護之可行作法。（25 分）

因任務需求，需用水理模式模擬兩渠段，其一水面線為M1 曲線、另一 水面線為S2 曲線，試回答下列問題： 試繪圖並說明M1 及S2 曲線之特性。（8 分） 因需運用水理模式分析，試說明兩案邊界條件分別如何給定。（6 分） 因工程師經驗不足，曼寧係數給定過大，請說明兩案計算出結果會如 何偏差。（11 分）