民國115年 高考三級 水土保持工程 集水區經營與水文學
第1題
請以逕流歷線圖示意說明地表逕流（surface runoff）、中間流（interflow）、 基流（baseflow）之相對位置，若將逕流歷線圖縱軸轉換為對數…
題目
請以逕流歷線圖示意說明地表逕流（surface runoff）、中間流（interflow）、 基流（baseflow）之相對位置，若將逕流歷線圖縱軸轉換為對數標示，退 水段通常可以何種函數呈現？請說明地表逕流、中間流、基流在不同退 水區段之特性。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、逕流歷線的意義與組成：集水區降雨後，出口斷面流量隨時間變化的曲線稱為流量歷線（hydrograph），橫軸為時間、縱軸為流量，包含漲水段、洪峰與退水段。歷線是地表逕流、中間流與基流三種水源依不同延時與消退速率疊加而成，因此退水段常呈分段（折線）特性，而非單一曲線。
- 二、三種水源的相對位置（繪圖要點）：繪圖時在同一時間軸上畫三條曲線，最上層峰值最高、上升最陡、延時最短者為地表逕流（surface runoff），約在降雨後數小時內出現；其下峰值較低、時間略延後者為中間流（interflow）；最下層平緩、貫穿全歷時者為基流（baseflow）。三者垂直相加即為總逕流歷線。請標註縱軸流量（cms）、橫軸時間（hr）、圖例與各峰值位置，並以虛線標示三曲線之疊加關係。
- 三、縱軸改為對數後之退水函數：將縱軸改為對數刻度（semi-log plot），指數衰減式 Q=Q0·e^(−kt) 取對數後成直線，故退水段通常以指數函數（exponential function）呈現，直線斜率即退水常數 k，k 越大消退越快。若含多種水源，圖形呈折線，各段斜率不同，可用複合指數 Q=ΣQi·e^(−ki·t) 分段描述，或整合為主退水曲線（master recession curve）。
- 四、各水源在不同退水區段的特性：初期退水段陡峭，由地表逕流主導，消退係數大、延時短，對數圖斜率最陡；中期坡度轉緩，以中間流為主，介於兩者之間；後期近乎水平，基流主導，消退極慢，反映地下水與土壤水緩慢釋出。相鄰兩段斜率明顯改變處稱為轉折點（break point），可作為分割水源之依據。
- 五、應用與限制：退水分析可用於推估枯水流量、流量延時曲線、水庫入流量與洪峰分割。限制包括退水期間若再降雨、蒸發強烈、上游取水或堰壩調蓄，均會破壞對數直線關係；建議選用無後續降雨之單場洪水退水段，並以實測資料迴歸求 k 值。
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。