年公務人員高等考試三級考試試題

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104年公務人員高等考試三級考試試題 代號:25770 類 科: 水利工程

科 目: 渠道水力學

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。

(請接背面)

全一張

(正面)

一、一渠床坡度為 S,渠寬為 B 之矩形渠道,渠道內水深剛好滿足最佳水力斷面條件。

若在渠寬中心處加一垂直薄板(厚度可忽略不計),薄板與渠道所有表面之材質相 同(已知 Chezy 係數為 C),並維持原有水深,請回答下列問題:

寫出未加薄板時之流量表示式,以 S,B,C 表示。(10 分)

相較於未加薄板時之流量,增加薄板後之流量會增加或減少多少百分比?(10 分)

承上小題,說明流量改變的原因?(5 分)

二、一 50 m 寬的矩形斷面河道(水深 4 m,流量為 200 m3/s)欲興建一座跨河橋樑,然而 為了縮短橋樑興建的長度,必須檢討河寬的縮減。請問:(每小題 10 分,共 20 分)

在該流量下且不影響上游水深時,橋樑興建處的最小河寬為多少?

配合本例,利用比能曲線圖說明河寬縮減後之水深是上升或下降?

三、一 2 m 寬的矩形橫斷面渠道,渠道在 500 公尺的水平距離內落差 1 m,單位寬度流 量為 1.5 m2/s,曼寧(Manning)係數為 0.025。請問:(每小題 5 分,共 15 分)

正常水深=?

作用於濕周之平均剪應力(Shear stress)=?

判斷是否產生水躍並解釋之。

=

=

=

B B

2 / B 同水

增加薄板後斷面 原斷面

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104年公務人員高等考試三級考試試題 代號:25770 類 科: 水利工程

科 目: 渠道水力學

全一張

(背面)

四、請畫出下列二種不同條件下之水面曲線並註明其類型。

閘門前後。(11 分)

河床坡度變化。(9 分)

圖中:

五、寬廣渠道中一斜升波(Monoclinal rising wave)以波速 Vw向下游推進,已知上下游 水深分別為 12 ft 與 10 ft,曼寧係數 n = 0.015,渠床坡度 S = 0.0002,試求:

波速 Vw=?(15 分)

單位寬度之超越流量(Overrun)=?(5 分)

1 =12 h ft

V

w

2 =10 h ft NDL

NDL

水平

=

=

: CDL 臨界水深線; : NDL 正常水深線

跌落CDL NDL

CDL

數據

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參考文獻

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