水利工程 92 年水資源工程學考古題

解釋名詞： 穴蝕(cavitation)。（10 分） 囚砂率(trap efficiency)。（10 分）

都會區內之排水路 (即排水明渠) 系統規劃，以往常會採取加蓋成為箱涵形式之工程 方法。 試說明採取此一工法之原因，並討論此一工法對於排水路生態及水質之影響為何？ （10 分） 為改善都會區內排水路中水環境之品質，而採行生態工法時應注意之要點為何？ （15 分）

請詳述當水庫建造施工時，如目前進行中之寶山第二水庫，為減低對環境的衝擊， 一般而言所需進行的環境監測項目包括那些？以及其監測之頻率為何？（25 分）

已知某抽水站蓄水池之入流歷線Q (t) 如下，並以一抽水機將此入流量排出。在排水 初期時，抽水量與入流量相同；直至入流量大於抽水容量 (Qmax) 時，則抽水量為定 值 (即為抽水容量 (Qmax))，多餘之入流量則暫存於蓄水池。操作規則要求於入流洪 峰到達後之16 小時內必須將蓄水池內之蓄水完全排除，試問此抽水機之抽水容量 (Qmax)的最小值應為何？（15 分）蓄水池容量應為何？（10 分）

管流系統如圖，流體由A 流向B，總流量為0.6 cms，並且在C 點裝置抽水機(pump) 以增加上迴路之流量，（抽水機之水頭與流量關係式為hp=150 Q2，其中hp單位為公 尺；Q 單位為cms）請計算出各管中的流量及A-B 間之水頭損失。（10 分）

臺灣山區地質脆弱，在地震或豪雨後，河谷偶有堰塞壩 (landslide dams) 產生。 試問當堰塞壩形成後對於上、下游河道型態會產生那些改變？（10 分） 在評估堰塞湖是否具水資源利用之可行性時，試問應考量那些因素？（15 分）

某一水庫資料如表1 和表2，試計算最佳水庫庫容（亦即使減少洪水損失的效益與水 庫庫容的年費用之差值為最大）（25 分） 表1 重現期距T 年時之洪水位 水庫庫容 T=1 T=2 T=5 T=10 T=100 年費用 0 20 100 130 160 190 10

試由能量方程式推導定量明渠流時，緩變流況之沿程水深變化式如下： 2 1 r f o F S S dx dy − − = 式中：y = 水深 ， x = 水平之流向距離，So = 底床坡度，Sf = 能量坡度， Fr = 福祿數 (Froude Number)。（15 分） 試繪圖說明緩坡及陡坡時，洩水閘門 (sluice gate) 所產生射流之水深沿程變化。 (10 分) 入流歷線

20 88 115 125 140 25 10 20 50 75 80 85 30 15 20 40 45 50 55 40 20 20 35 38 39 45 70 表2 水位 洪水損失費用 30 0 50 10 70 20 90 30 110 40 130 50 150 90 190 160 五、中小型河川流經都會區時，有時地方人士會建議將其渠道化，以開發其原有之行水 區，甚至加蓋以利用為停車場，請問將天然蜿蜒之河道施以混凝土渠道直線化後， 再加蓋以建為停車場的工程措施，將對該段河川之流況造成那些改變？及其對上下 游河道行水能力及穩定性之影響？（20 分）