108年公務人員高等考試三級考試試題 類科:地質

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108年公務人員高等考試三級考試試題

科:地質

目:水文地質學

考試時間: 2 小時 座號:

※注意: 可以使用電子計算器。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。

本科目除專門名詞或數理公式外,應使用本國文字作答。

代號:27520 頁次:3-1

一、已知如圖一所示,有一個 N 層飽和土壤所構成的含水層,其中第 i 層的 厚度為 Bi及水利傳導係數為 Ki,試問若:

水流沿 y 軸方向由第 1 層往下流到第 N 層,試求此種流況下的等效應 水力傳導係數(equivalent hydraulic conductivity),並解釋推導過程所 需要的假設條件。(15 分)

若水流沿 x 軸方向由左向右流動,試求此種流況下的等效應水力傳導 係數,並解釋推導過程所需要的假設條件。(15 分)

圖一

BN Bi B3 B2

B1

KN Ki

K3

K2 K1

y

y

x

(2)

代號:27520 頁次:3-2

二、已知在異質的飽和含水層,其地下水溫為 45℃,且其水質符合溫泉法的 規定,若如圖二所示,此溫泉水在兩個不同地質特性的飽和土壤中流動,

當溫泉水由第 1 土層(其水力傳導係數為 K1)流經交界面進入第 2 土層

(其水力傳導係數為 K2)。試推導出由第 1 土層流經交界面到第 2 土層 的溫泉水流向變化關係,並解釋所需用的基本假設條件。(25 分)

K

1

K

2

圖二

三、已知一口溫泉井,工程師在井口量井水溫度為 15℃,然後接著在井口下 200 公尺、500 公尺、800 公尺與 1100 公尺處量得水溫分別為 20℃、

27.5℃、35℃與 42.5℃。今若該工程師想知道井口下 950 公尺處的泉溫,

請預測其泉溫為何?(20 分)

(3)

代號:27520 頁次:3-3

四、已知一掩埋場,其內襯在海平面上高程 50 公尺處,恰好落在黏土層上 方。黏土層上方為一乾淨的砂層,厚度為 25 公尺,在此乾淨砂層上方 為黏土層,其厚度為 25 公尺,並達地表。此一掩埋場的內襯為 1 公尺 厚的黏土,沿著掩埋場的底部及四周,其水力傳導係數 K=10-7 cm/s,

如圖三所示。若此場址受壓含水層(砂層)內的水壓為高達 90 公尺(即 地表下 10 公尺)。試問在掩埋場內部,若已知有地下水高度為海平面 60 公尺,則在掩埋場內海平面 60 公尺處,將有多少的地下水經由掩埋 場的內襯流入掩埋場。(假設在掩埋場內襯的水流流速為水平流)(25 分)

圖三

掩埋場內襯厚 1 公尺黏土,K=10-7 cm/s EL. 100 公尺 EL. 100 公尺

黏土層 掩埋場

EL. 75 公尺 EL. 75 公尺

砂層 K=10-2 cm/s

EL. 60 公尺

EL. 50 公尺 EL. 50 公尺

黏土層

數據

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參考文獻

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