民國111年高考三級水利工程渠道水力學考古題

民國111年高考三級水利工程渠道水力學收錄考選部官方試題，共 4 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。

官方資料

何謂比能（specific energy）曲線？（5 分）試證明比能最小時之相對應水深為臨界水深（critical depth）。（7 分）何謂比力（specific force）曲線？（5 分）試證明最小比力時之相對應水深亦為臨界水深。（8 分）

水流經一矩形渠道流向出海口，其起始水深為2.4 m，流速為1 m/s。當出海口處遇到潮汐暴潮（tidal bore），水深突增為3.6 m。試求此暴潮往上游傳播之速度。（10 分）此暴潮通過後，渠道水流之流向與流速。（15 分）

試推導一維定床明渠流之淺水波方程式（shallow-water equations，或稱 de Saint-Venant equations）。（20 分）說明該方程式中每一項之物理意義。（5 分）

有一寬為6 m 之矩形渠道，糙度曼寧值為0.015，其設計流量為100 m3/s。該渠道分成二渠段，上游段之渠底坡降為0.003，下游段渠底坡降為0.01。試求各渠段之臨界水深及正常水深，並據以繪出該渠道水面線變化情形及標示其名稱。（25 分）