99 年公務人員高等考試三級考試試題 代號:35020
類 科: 水利工程
科 目: 水資源工程學
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、假設某集水區二小時(一公分有效降雨)之單位歷線如下表所示:
時間(hr) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 U(2,t)(m3/sec) 0 20 50 35 25 12 9 2 1 0 在七月一日該集水區下了三場各二小時之降雨(第二場降雨與第三場降雨間中止兩 小時),其降雨強度如下表所示:
時間(hr) 0-2 2-4 4-6 6-8 降雨強度(cm/hr) 2 5 0 4 而該集水區入滲指數φ 指數推估約為 10 mm/hr,且河川基流量為 3 m3/sec。
試求集水區之面積為多少公頃?(10 分)
試求該集水區由於該場降雨所形成之逕流歷線(列表表示之)。(15 分)
二、有一水平不透水底層上之圓形離島欲興建一地下水利設施,此離島直徑為 120 m、
四周地下水位固定為 20 m及水力傳導係數為 4.63×10-5 m/sec。而水利設施將設 置在離島正中心,施工區之長與寬各為 10 m,水位須下降 2 m。為避開在水下施 工,計畫在離島正中心設置一直徑 0.2 m之抽水井抽水,將地下水體隔離以空出 施工區。為達成此標的,試計算此抽水井須要之最小抽水量(m3/day)。(25 分)
[參考公式:
) ln(
1 2
1 2
r K r
Q =π h2 −h2 ,
) ln(
2
1 2
1 2
r Kb r
Q = π h −h ]
三、為了解決缺水的問題,水利工程師提出了四個方案,其建造成本、年維護費及年效 益如表格所示。因每個方案單位之成本與年維護費皆為互斥(mutually exclusive),
亦可規劃(A+D)和(B+D)兩方案,而其年效益各為 2.5×105元和 1.8×105元。
方案 建造成本
(106元)
年維護費
(106元)
年效益
(106元)
A 1.5 0.07 0.15
B 1 0.06 0.08
C 2.2 0.09 0.4
D 0.8 0.03 0.11
假定計畫壽命為 50 年且假設無殘值,年利率為 6%。試將各方案或組合依優先次序 排列。(25 分)[參考公式:
1 ) 1 (
) 1 CRF (
− +
+
= × n n i
i
i ]
99 年公務人員高等考試三級考試試題 代號:35020
類 科: 水利工程
科 目: 水資源工程學
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(背面)
四、台灣西南沿海過去地下水超抽,地下水資源過度使用,已導致部分地區產生嚴重地 層下陷與海水入侵等現象,進行人工地下水補注為保護地下水資源工作重要之一環,
就水資源工程觀點,說明:
進行人工地下水補注前,考量選擇地下水補注區域時,補注區選擇須考慮那些因 素?(10 分)
實施地下水人工補注之工程補注技術與方法有那些?(15 分)