水利工程 114 年水資源工程與規劃考古題

合理的水價機制可提升用水效率、確保社會公平與正義，並促進水資源 永續利用。自來水法第59 條略以：「自來水價之訂定，應考量自來水供 應品質，以水費收入抵償其所需成本，並獲得合理之利潤。」請分析水 資源成本定價之基本原則及考慮面向，並指出目前臺灣水價機制所面臨 之問題與提出改善建議。（25 分）

某水庫之溢洪道底檻標高為103 m，水庫之水位—面積—容量關係曲線 如下表所列。5 月1 日水庫的觀測水位為91 m，經水利工程技師推估5 月第1 至3 旬的旬流量分別為3、4、5 m3/s，後續各旬的推估旬流量依 序為2、3、6、4、4、5、8、4、3 m3/s。若每旬以10 日計，且水庫於每 旬的損失水量以蓄水量的5%概估，並利用線性內插方法推估數值，請估 計此水庫將於那月份那一旬發生溢流？（25 分） 水位（m） 面積（萬m2） 容量（萬m3） 88 50 50 90 60 225 92 90 450 94 120 750 96 150 1200 98 185 1650 100 205 2250 102 215 3000 105 230 3900

某企業之工業園區下有A、B 二間工廠，耗用水資源來生產商品販售取 得利潤，假設A 廠在單位時間之水資源使用量為 1x 單位，B 廠之水資源 使用量為 2x 單位，而A、B 二廠生產產品後取得之利潤與水資源使用量 之關係分別為 1 (2 2) x  與 2 (4 3) x  百萬元。因管路設備及水權之限制，企 業之總共可用水量為8 單位，A 廠之最大可用水量為5 單位，B 廠之最大 可用水量為6 單位。請寫出推求此企業最大利潤之最佳化模式，並以線 性規劃法求解，此企業獲得最大利潤時，A、B 二間工廠之水資源使用量。 （25 分）

因農業灌溉所需，水利工程技師欲興建灌溉渠道，自1.2 公里遠之蓄水 池引水至田區，此蓄水池出口高於田區引水入口3 公尺，為節省工程經 費，水利工程技師以未襯砌之土渠來設計灌溉渠道，且土渠之通水斷面 為梯形，底寬2.8 公尺，邊坡係數為1.0，渠道邊壁之粗糙係數 0.020 n  ； 設土渠之不沖流速為每秒1.5 公尺，請問此土渠在正常水深0.8 公尺情 況下，是否會發生沖刷？（25 分）