水利工程 97 年水資源工程學考古題

過去國內洪水災害的資料顯示，洪水不但威脅民眾生命安全，而且也造成嚴重的經濟 損失。問可用於減少洪水災害的作法有那些？此外，假如你是負責防洪減災的工作， 針對目前所面臨的問題，如氣候急遽變化、土地快速都市化及環保意識高漲等，請闡 述你個人對未來國內防洪減災的策略。（25 分）

有一個臥箕排洪道（ogee spillway），堰長為50 m，堰頂的高度為4 m（距離河床 底部）。堰係數（Cw）為1.3，請計算在水頭為1.6 m 時越過堰的總流量。（提示： 總流量與總水頭的1.5 次方成正比關係）（25 分）

兩個集水區A和B，集水區A暴雨進入混凝土排水管後，在下游300 ft處與集水 區B的暴雨匯流，再往下流。混凝土管的坡度（s）為0.009、曼寧粗糙係數（ Manning roughness coefficient, n）為0.015。此兩水區的面積、集流時間（ time of concentration, tc）及合理公式的逕流係數（C），列於下表。此地區5 年頻率的降 雨強度（i）公式為 15 + = ct i 115 （in/hr），滿管流的曼寧公式為 8 / 3) ( 33 .1 s Qn d = ，其中d 為混凝土管直徑（ft），Q為流量（cfs）。問：（25 分） 混凝土管管徑應該設計為多少ft？ 在集水區B設計的總暴雨流量是多少（cfs）？ 一般英制商用混凝土管管徑，分別為1.5 ft、1.75 ft、2 ft、2.25 ft…。又 1 acre-in/hr = 1.008 cfs。 集水區 面積（acre） 集流時間（min） 逕流係數 A 10 20 0.3 B 2 5 0.7

有四個水庫建造計畫，其建造成本分別為10 億元、16 億元、20 億元及24 億元，而 水庫產生的效益，若以益本比算，分別為2.3、2.1、1.9 及1.7。若從經費考量，那 一個水庫計畫是較佳的選擇？（25 分）

有一河段建造堤防之年成本與其可防禦各重現期距洪水間之關係如下： 重現期距 年成本（千元） 20 115,000 40 155,000 100 210,000 200 250,000 假設洪災損失受淹水深度及淹水延時之影響不大，每次淹水之損失估計為2,000,000 千元。如該河段不建堤防，每年須花費15,000 千元維護此河段，但可使該河段附近 地區在重現期距為8 年（含）以下之洪水不發生淹水災害。從防洪效益之角度而言， 該河段有建堤防之必要否？（10分）如要建堤防，應建造防禦何種重現期距洪水之 堤防？（10 分）