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113年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
水利
工程
科 目
：
渠
道水力學
考試時間
：
2
小時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
35370
頁次：
2
－
1
一、請試述下列名詞之意涵：（每小題 5分，共 25 分）
能量修正係數（Energy correction factor）
最佳水力斷面（Best hydraulic section）
緩變流（Gradually varied flow）
巴歇爾（Parshall）水槽
正湧浪（Positive surge）
二、有一矩形束縮渠道，如圖一所示，束縮段上游及束縮後的渠寬分別為 B1及
B2，渠道坡度很緩（可視為水平渠道）。假如束縮上游段的渠寬 B1=3.0 m，
水深y1=1.0m，流量Q=4.0cms，能量係數α=1.0，在不計能量損失情況下，
當渠寬束縮後的寬度B2=2.2m，試求渠寬束縮後的水深y2，（10 分）計算渠
寬束縮前後的水流福祿數
1
r
F
及
2
r
F
，（10 分）並繪圖說明渠寬束縮造成渠流
水面高程的變化。（5分）（以上題目若說明不夠清楚，可做適當之假設，繼
續作答）
圖一：矩形束縮渠道俯視示意圖
三、有一對稱梯形渠道，渠床寬度 B=1.0 m，渠岸邊坡為 45 度，渠床坡度
0
0.0004
S
，渠道曼寧係數 0.016n。當渠流的流量 Q=2.0 cms 時，試
計算此渠流的臨界水深 c
y、（5分）正常水深 0
y、（5分）正常水深對應下
之水力半徑 R、（5分）水力深度 D（5分）及水流福祿數 r
F。（5分）
代號：
35370
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四、有一超臨界定量流在坡度很緩的矩形渠道（可視為水平渠道）內流動
並發生水躍（圖二），渠道寬度為 1.0 m，水躍前與水躍後的水深分別
為y1=0.2 m 及y2=1.0 m，試寫出水躍共軛水深關係式，（5分）推求水
躍前後水流福祿數 Fr1及Fr2、（10 分）渠流的流量 Q，（5分）以及推
求此水躍造成的能量損失 EL。（5分）（以上題目若說明不夠清楚，可做
適當之假設，繼續作答）
圖二：渠道發生水躍斷面示意圖