申論 1試以達西定律（Darcy’s Law）推導拘限含水層（confined aquifer）之穩定水流量方程式，何謂滲透係數（coefficient of permeability &transmissibility）？如何推求拘限含水層之滲透係數？（25 分）
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申論 2建造一個高爾夫球場，需要維護草地之水資源，有三種替代方案，三種方案皆有管線與抽水機設計，其中管線壽命30 年，抽水機10 年，抽水機可經由替換使得方案壽命可延長為30 年。三種替代方案所需的花費列於下表：單位：元方案ABC初始抽水機成本150,000300,000600,000初始管線建造成本300,000300,000450,000年維護費120,00090,00060,000抽水成本/立方公尺251915最佳化替代方案主要係根據每年灌溉高爾夫球場的抽水量而定。利率為6%。試以抽水量範圍決定那個替代方案為經濟最佳方案。（25 分）
申論 3流入工業水處理廠的流量隨時間t 變化（其中t 以天為單位），如下所示。Q2sin 2tMgal/dayin試推求每天處理的廢水總量。廢水以2 Mgal/day 的恆定速率進行處理，所有的廢水將在每天被清除，試建立一個以t 作為控制變量的數學模型，並推求儲水槽的尺寸。（25 分）
申論 4鑄鐵之配水系統中含有配水管，某一段分為兩平行管（如下圖），直徑均為50 cm，管1 長度（L）為1200 m，管2 長度（L）為2200 m；管1與管2 分別有不同控制流量開關閘閥（gate valve）之損失係數（Lossߝcoefficient）分別為2 與10。假設水密度為1000 kg/m3、動黏滯係數（dynamic viscosity）為1.138×10kg/m·s、鑄鐵管糙度（roughness）為0.26 mm。若管流為完全紊流（fully turbulent flow），則摩擦因子（friction1D2.51factorf2log laminar flow） 為；若管流為層流（），f3.7Ref則f 為f。試問管1 的流量為0.8 m3/s，管2 的流量為何？試問此Re配水系統每小時可輸送多少水量？（25 分）L1管1管2L2