第1題
有一矩形渠道,渠底寬度 1.0 m B ,渠床縱坡 0.0004 S ,曼寧粗糙係 數 0.014 n 。渠流為均勻流,當流量 1.0 m /s Q 時,試求此渠流的臨界 水深(Critical depth) cy 、正常水深(Normal depth) 0y 、均勻流平均流 速U、水力深度(Hydraulic depth)D 及水力半徑(Hydraulic radius)R、 作用在渠床的平均剪應力 。(25 分)
民國111年 地方三等 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。
有一矩形渠道,渠底寬度 1.0 m B ,渠床縱坡 0.0004 S ,曼寧粗糙係 數 0.014 n 。渠流為均勻流,當流量 1.0 m /s Q 時,試求此渠流的臨界 水深(Critical depth) cy 、正常水深(Normal depth) 0y 、均勻流平均流 速U、水力深度(Hydraulic depth)D 及水力半徑(Hydraulic radius)R、 作用在渠床的平均剪應力 。(25 分)
擬按照最佳水力斷面原理設計一條對稱梯形斷面渠道。當梯形渠道的渠 岸邊坡為45 ,渠床縱坡 0.0004 S ,曼寧粗糙係數 0.015 n ,設計流量 6.0 cms Q 時,試按照最佳水力斷面原理計算此渠道的渠底寬度B及正 常水深 0y 。(25 分)
有一水平矩形渠道,渠道內發生水躍,水躍前後的水深分別為 1y 及 2y , 如圖1 所示。當渠寬 1.0 m B ,流量 3.0 cms Q ,水躍前的水深 0.25 m y ,試求水躍前水流福祿數 rF 及比能 E ;試寫出此水躍的共軛 水深關係式,然後推求水躍後的水深 2y 及福祿數 rF ,並計算水躍的能量 損失 L E 。(25 分) 圖1 水躍示意圖 y1 y2 Horizontal Channel
有一水平矩形渠道,渠寬 2 m B ,設有閘門,渠流自閘門底部開口射流 而出,如圖2 所示。當閘門上游水深 2.5 m y 及下游水深 0.25 m y 時, 假設流經閘門的能量損失 0.08 L E y ,試推估此渠流的流量Q 及作用在 閘門上的水平推力F,並分析閘門下游水面線的可能變化。(25 分) 圖2 閘門底部開口射流示意圖 y2 y1