高普考題庫
98 年 098年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

渠道水力學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1一梯形渠道之底寬為2 m,邊壁之坡度為2(水平):1(垂直),其流量為15 m3/s。發生水躍前之水深為0.6 m,假設在水躍附近之底床摩擦力可忽略不計,試求水躍後之水深。(20 分)
申論 2河川水流流經彎道(bend)時,將產生二次流(secondary flow),試述產生此二次流之物理機制。(10 分)由於二次流之存在,對彎道凹、凸岸處之岸壁及底床變化之影響如何?(10 分)
申論 3一矩形渠道中設有一直立式閘門,閘門上游之水深為3.6 m,閘門之開度為0.6 m,距閘門下游端一段距離後之水深為2.5 m,假設閘門處水流之收縮係數為0.6,試求:㈠緊臨閘門下游端之水深及單寬流量。(15 分)㈡閘門單寬之受力。(5 分)
申論 4有二條長而寬度不等之矩形渠道構成上游及下游渠道,中間以一條短漸縮渠道(稱為漸變段)銜接。上游渠道之單寬流量為1.0 m2/s,正常水深為0.75 m;下游渠道之單寬流量為1.5 m2/s,正常水深為0.5 m。假設漸變段之底床坡度為零,且流經該處之能量損失可忽略不計,試畫出整條渠道之水面線並加以解釋。(20 分)
申論 5在一矩形彎道(bend)渠流中,假設為自由渦流(free vortex)之流場,且在彎道內之比能(specific energy)不變,試推導彎道內水面超高與曲率半徑、渠寬間之關係式。(20 分)