民國115年 高考三級 水利工程
第3題
某一河川主流上游之發電廠A 與支流發電廠B，其尖峰發電用水量各為 120 cms 及90 cms，且尖峰負載持續時間為5 小時。如果二河川匯合點 下游主流上設調…
題目
某一河川主流上游之發電廠A 與支流發電廠B，其尖峰發電用水量各為 120 cms 及90 cms，且尖峰負載持續時間為5 小時。如果二河川匯合點 下游主流上設調節池之發電廠C，於枯水時期為保持下游之生態基流量， 需由發電廠C 平均放水60 cms。假設自A、B 二電廠下游至C 電廠之間 無其他進、出流量，求此調節池所需之容量。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、依題意，A、B 兩電廠同時滿載發電時，尖峰入流量 Qin＝120＋90＝210 cms，尖峰延時 T＝5 小時＝18,000 秒；下游 C 電廠須維持生態基流量（environmental base flow）Qe＝60 cms。
- 二、調節池（regulating pond）之功能為將尖峰集中之尾水蓄存、於離峰時段放流，使下游流量均勻。所需有效容量為尖峰時段之超額水量：V＝（Qin－Qe）×T＝（210－60）×18,000＝2,700,000 m³，即約 270 萬立方公尺。
- 三、物理意義：尖峰 5 小時內入池 378 萬 m³、放流 108 萬 m³，池內淨蓄 270 萬 m³；尖峰過後再以 60 cms 放水，可將此蓄水於 12.5 小時內放完，達成調蓄功能。
- 四、檢核與限制：若要求全日 24 小時均維持 60 cms，夜間 19 小時需水 60×19×3,600＝4.10×10⁶ m³，已大於可蓄之 2.7×10⁶ m³，且全日入流僅 105 萬 cms·h、放流需 144 萬 cms·h，水量不足。故僅靠 A、B 尖峰尾水無法全日維持基流量，須由上游水庫補注或調整放流歷線。
- 五、建議：實務設計尚須考慮進水歷線形狀、池面蒸發與滲漏、淤積、操作規則及下游水質需求，容量宜加 10～20% 安全餘裕；並可配合離峰發電，將蓄水轉化為尖峰電力，提升整體效益。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。