水資源工程學研究考古題｜歷屆國考試題彙整

試述平均降雨量求法中之徐昇多邊形法及其優、缺點為何？（25 分）

試述如何以水平衡法估算大面積水面之蒸發量。（25 分）

地下水管理的方法有工程方法及非工程方法，試分別陳述之。（25 分）

何謂洪水演算？河川演算之方法中有一係數法，其方法係以 KO S = 出 發，S 表蓄水量，K 為蓄水常數，O 表出流量，I 表入流量，試推求 ) ( 2 1 ) ( 1 2 1 1 1 2 I I C O I C O O − + − + = 中之C 值。（25 分）

規劃設計區域水資源工程時，如地區防洪計畫或是區域水資源經理計畫，應考慮氣 候變遷因素，以及各水文量的空間分布與時間分布（如雨量，土壤入滲參數，地下 水水力傳導係數等等），請以使用數值模型與進行現地量測兩方面論述如何將氣候變 遷因素，以及空間與時間的變異性納入評估。（25 分）

中小型河川流經都會區時，往往部分人士會建議將其渠道化，以開發其原有之行水 區，甚至加蓋為停車場。請問將天然蜿蜒之河道施以混凝土渠道直線化後，再加蓋 以建為公共使用的工程措施，將對該段河川之流況造成那些改變，及其對上下游河 道行水能力及水環境影響為何？（25 分）

臺灣南部地區推動伏流水利用，讓供水更穩定以降低缺水停水的風險。試說明伏流 水的特性與地下水的不同，並申論伏流水與現行攔河堰引水及現有地區抽取地下 水，此三種水資源之聯合運用策略為何？（25 分）

某水利工程進行堤防整修並提高防洪標準。 施工時以臨時擋水牆保護施工區，若在2 年之施工期間只容許5%的風險，試問該 擋水牆係針對多少年重現期距之流量而設計？（10 分） 若該堤防由原本20 年一次之洪水頻率設計提高到100 年一次之洪水頻率設計，試 問在完工後10 年內發生溢堤的風險可降低到原來設計的多少%？（15 分）

傳統區域排水方式係以即時排水為目標，但在極端氣象事件頻發之今日，已逐漸無 法因應防災需要。請論述如何進行「總合治水」達到減災目的，其具體策略為何？ （25 分）

地下水安全出水量之定義為何？如何決定之？（25 分）

某一河川50 年之洪水紀錄顯示，最大為8000 m3/sec，最小為3000 m3/sec，假定洪 峰流量係按照極端值分析，若欲設置一臨時堤防保護沿岸居民進行遷村，設計其5 年 內之風險度為8%（即5 年內溢堤破壞之機率為8%），求此堤防之最小設計洪水量。 （25 分）

說明水庫異重流（Density current）發生之機制，並論述其對水庫供水造成之影響以 及如何利用水庫防淤技術確保水庫壽命及功能？（ 25 分）

如何利用頻率分析推估大於樣本長度的洪水迴歸周期（Return period）的洪水量？ （20 分）

河川流量的推估主要利用水位－流量率定曲線，高流量時期的資料對率定曲線有顯 著的影響，因此河川流量的觀測於颱洪時期多強調全洪程量測的重要性，然全洪 程量測的危險性及困難度甚高。試由水文統計的觀點探討全洪程量測的重要性。 （20 分）

洪水演算中常用的Muskingum 方程式為 ( ) [ ] O X I X K S − + ⋅ = 1 ，如何決定蓄水係數 （K）及權重因子（X）？（20 分）

水庫淤砂將降低水庫的壽命及庫容，石門水庫已啟用將近半世紀，其淤砂問題甚為 嚴重，試論如何延長石門水庫的壽命並提高庫容。（20 分）

集水區形狀如下示意圖之正三角形，雨量站（實心圓點）位於三角形的頂點及各邊 的中點，實心圓點附近之數字為降雨量（單位：mm），試利用徐昇多邊形法計算 集水區的平均降雨量。（20 分）

試說明水資源工程規劃過程中應考慮的因素，並以流程圖說明水資源規劃進行之步 驟及分析方法。（25 分）

逕流量頻率分析常是水利工程設計的重要步驟，試說明頻率分析常用的方法；（10 分） 另流域中若欠缺流量記錄，試問如何進行設計流量之推估？（15 分）

河川水理分析包括定量流（steady flow）及變量流（unsteady flow）兩種方法。試比 較兩種方法理論及使用上之差異性。（25 分）

已知某水文站長期記錄年最大洪水流量之平均值及標準偏差分別為5,000 m3/s及 1,600 m3/s，試計算未來20 年內發生大於或等於10,000 m3/s洪流量之機率。（25 分）

試論跨河橋梁之保護工法，並以大甲溪河系橋梁被洪水沖壞而斷橋為案例詳述之。 （25 分）

水庫嚴重淤積一直是台灣水資源工程問題的重要課題。試申論台灣水庫淤砂的防治 對策，並以曾文、石門、南化與尖山埤水庫為案例，分別說明之。（20 分）

目前台灣水資源的利用，結合了水壩的興建、攔河堰引水、地表水與地下水之聯合 用水。試申論此三種方案之利弊。並以高屏溪流域為案例，如何利用上述三方案， 解決高屏地區之用水問題。（25 分）

有一垂直洩水閘門（sluice gate），開起高度a = 0.67 m，產生一下游水射（jet）， 水深y2 = 0.4 m。此閘門安置於5 m寬之矩形渠道上，輸送20 cms之流量，如下圖所 示。假設下游最後終達2.5 m之正常水深，令α為能量修正係數=1，β為動量修正 係數=1。 檢驗是否有水躍發生。（5 分） 計算水躍之水頭損失。（5 分） 如經過閘門之水頭損失為 g 2 V 05 .0 2 2 ，計算閘門上游水深y1及作用於閘門之作用力Fx。 （10 分） 如下游水深增到3 m，試分析閘門之流況。（10 分） α1V1 2 2g hL y1 Fx a α2V2 2 2g yi ys y2  

我國從民國34 年至今，水資源開發和經理方式，隨著社會和經濟發展狀況而變遷， 請分析在不同時代的背景下，各個期程內的開發和經理重點、特性、及內容。目前 國際社會普遍接受『永續發展』的概念，針對未來臺灣水資源的永續經理，請提出 你個人的看法或建議施政方針。（25 分）

何謂「生態基流量」？生態基流量的推估方法有那些？（25 分）

某一個集水區計畫聯合開發地表水和地下水，將分別用於民生與工業、灌溉、防洪、 遊憩、及水力發電等五個標的。這五個標的所產生的效益，以每噸水計，地下水用 於民生與工業為50 元、灌溉為10 元；而地表水用於民生與工業為60 元、灌溉為 15 元、防洪為80 元、遊憩為5 元、水力發電為70 元。若每年地下水的出水量為 50×106 噸、地表水的供給量為30×106 噸，但民生與工業的需求量即高達20×106 噸。 地表水所有供給量若沒用於灌溉和民生與工業，將全部用於水力發電或一半用於遊 憩。請利用下表所列變數與線性規劃（linear programming），寫出上列集水區聯合 開發計畫的目標函數和限制式。（25 分） 集水區供水與需求變數表 需求 供水 民生與工業 灌溉 防洪 遊憩 水力發電 地表水 地下水 X11 X21 X12 X22 X13 - X14 - X15 -

有一個時常發生洪災的河川，其河道可容納6000m3/s 的流量。治洪的研究顯示，若 採用河道改善工程，可增加河道容納的流量（表示為Q），而每年所需工程成本表示 為C＝100Q-(400＋4Q2)，其中C 的單位是萬元、Q 的單位是1000m3/s。平均年效 益以萬元為單位，表示為B＝-1050＋230Q-0.8Q3，問最佳的河道容納是多少？又 每年需花的整治費用是多少？（25 分）