民國111年 高考三級 水利工程 水文學考古題

民國111年 高考三級 水利工程 水文學收錄考選部官方試題,共 3 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

已知我國某地下水分區於沿海一帶過去15 年的年最低地下水水位(相 對平均海平面高程)紀錄如下: 年 年最低 地下水水位 (m) 1.55 3.63 3.13 3.85 4.67 6.22 0.31 4.11 9.2 1.2 6.34 5.69 2.81 6.89 5.56 倘若此地下水分區的年最低地下水水位符合Gumbel 分布(極端值分布 第三類第一型),試推導重現期距為30 年的年最低地下水水位。假設你 是當地地方政府地下水水權核發人員,且已知該地下水分區的年最低地 下水水位需維持在1 m 以上,才不會影響該地下水水分區的水文地質環 境,請問你推導出的重現期距在30 年的年最低地下水水位是否會影響 你的轄區地下水水文環境,若是會影響,你有何建議作法?(20 分) (相關公式如下: 1λ y' T D βe , x β Γ 1 λ , v s C x B λ Γ 1 λ , 1/2 B λ Γ 1 2λ Γ λ , T x ' ln ln T x y 上述DT 為重現期距為T 年之年最低地下水水位,x 為改化變量 (reduced variate),β為特徵年最低地下水水位,1 λ 為待定常數(為年最 低地下水水位為0 時之 λ 值),x為紀錄年最低地下水水位之平均數,s 為紀錄年最低地下水水位之標準偏差,Cv 為紀錄年最低地下水水位之變 異係數, (1 ) λ 與 Γ 1 2λ 為伽瑪函數,'y 為年最低地下水水位頻率 之改化變量。) ﹝附表﹞ λ 、 (1 ) λ 與 Γ 1 2λ 關係數值表 2λ λ Γ 1 2λ (1 ) λ 2.05532 1.52766 1.024663292 0.887436582 2.05534 1.52767 1.024672675 0.887437133 2.05536 1.52768 1.024682058 0.887437683 2.05538 1.52769 1.024691442 0.887438234 2.0554 1.5277 1.024700826 0.887438785 2.05542 1.52771 1.024710211 0.887439336 2.05544 1.52772 1.024719596 0.887439887 2.05546 1.52773 1.024728981 0.887440438 2.05548 1.52774 1.024738366 0.887440989 2.0555 1.52775 1.024747752 0.88744154 2.05552 1.52776 1.024757139 0.887442091 2.05554 1.52777 1.024766525 0.887442643 2.05556 1.52778 1.024775912 0.887443194 2.05558 1.52779 1.024785299 0.887443746 2.0556 1.5278 1.024794687 0.887444297 2.05562 1.52781 1.024804075 0.887444849 2.05564 1.52782 1.024813463 0.887445401 2.05566 1.52783 1.024822852 0.887445953 2.05568 1.52784 1.024832241 0.887446505 2.0557 1.52785 1.02484163 0.887447057

第2題

已知濁水溪某個水文站觀測洪水事件的發生間隔呈現指數分布 (Exponent Distribution),若該水文站過去長年觀測的洪水事件間隔為 0.8、3.6、5.1、7.5、18.9、3.2、5.3、30.5、6.2、45.2、1.1、2.3、27.3、 4.6、8.7、16.4、20.3、15.2、13.6、9.7 天,試求該水文站觀測洪水事件 發生間隔時間大於21 天的機率。(指數分布的機率密度函數為 - y f y e ,其中y 為事件的發生間隔時間, 為參數)。(20 分)

第3題

已知南投縣埔里鎮一座農場的面積為1.5 km2,在111 年6 月份的一場梅 雨降下的雨量紀錄,總逕流量及基流量如下表所示。 時間 (hr) 降雨量 (mm/hr) 總逕 流量 (CMS) 4.501 8.431 11.000 11.291 9.570 6.630 5.391 4.191 3.151 2.431 2.080 2.000 基流量 (CMS) 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 由表中的總逕流量及基流量資料,試求農場最低點出流口的直接逕流 歷線。(10 分) 試求 指數。(10 分) 試求農場的1 小時有效降雨延時的單位歷線(1cm 水深)。(20 分) 假設該農場的入滲率符合Horton 入滲率公式,且在此次降雨的損失雨 量以入滲為最大,其餘的損失可以忽略,且Horton 公式的最終入滲容 量(final infiltration capacity)為1mm/hr,其時間常數(time constant) (或經驗常數,empirical constant)為1.35hr-1。試求Horton 入滲率公式 的起始入滲容量(initial infiltration capacity)。(20 分)