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104年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：33370 全一頁
等別： 三等考試
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。
（請接背面）
一、已知臨界流的特性，當比能固定時，流量為最大。
請以矩形渠道為例，表示流量與比能的關係，證明在臨界流的條件下，流量存在
極大值。（15 分）
請以矩形渠道為例，畫出比能與水深的關係圖，使用比能水深的關係圖證明上述
臨界流的特性。（10 分）
二、有一圓形斷面渠道，曼寧係數與坡度皆為定值，請分析最大流量發生時，水深 y0與
圓管直徑 D的關係。（25 分）
三、有一矩形渠道，渠底寬度 2.5 m，曼寧係數（公制）為 n = 0.013。請根據渠流特性回
答下列問題：
流量為每秒 25 立方公尺，坡度為 0.006 時，正常水深為多少？此時渠道應為緩坡
或是陡坡？（5分）
流量為每秒 58 立方公尺，坡度為 0.006 時，正常水深為多少？此時渠道應為緩坡
或是陡坡？（5分）
請問坡度小於多少時，則任何流量情況下，渠道皆為緩坡？（15 分）
四、有一水平矩形渠道，已知水深為 1.5 m，流速為 0.8 m s-1，此時上游流量突然增加，
上游水深為 3 m，並產生一湧浪向下游傳遞。請問湧浪的絕對速度為何？（10 分）
上游的流速為何？（15 分）