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105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：22260 全一張
（正面）
等 別：高考二級
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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
一、一寬為 3 m 之矩形渠道自一水庫取水，渠道之渠底坡度為 0.001，其曼寧值為 0.014，
假設渠道入口處之局部能量損失可忽略不計，當水庫水蓄水位高於渠道上游端底床 2 m
時之流量為多少？（25 分）
二、如下圖所示，二條寬度不同之長矩形渠道以一短漸變段（transition）銜接，假設漸變
段之底床坡降及邊壁摩擦損失可忽略不計。上游長渠道為緩坡（mild slope），下游長
渠道為陡坡（steep slope），上游長渠道之渠寬較下游長渠道為寬，且水流在上游長渠
道之比能（specific energy）小於下游長渠道，試畫出在已知定量流況下所有可能之
水面線並說明其理由。（25 分）
三、如下圖所示，為自閘門射流而出之矩形渠道水流，渠道尾端之底床抬升∆z。假設閘
門處及渠道之摩擦損失可不計，當斷面①之比能為 1.2 m，y2 = 0.25 m，∆z = 0.6 m，
試求斷面④之水深。（25 分）
水流
漸變段
陡坡
緩坡
閘門
①
② ③ ④
y1
y2
Δz
105年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 代號：22260 全一張
（背面）
等 別：高考二級
類 科：水利工程
科 目：渠道水力學
四、有一矩形渠道如下圖所示，當其發生水躍（hydraulic jump），試證明水躍後及前之水
深比可表為
()
18G1
2
1
d
d2
1
1
2−+=
上式中，
12
1
1
dd
KLsinθ
θcos
Fr
G
−
−
=，其中， 1
Fr 為水躍前之福祿數（Froude number）；L為
水躍長度；θ為渠底之水平夾角；K為在水躍處非線性水面變化之修正值。（25 分）
水躍
水流
θ
L
d
1
d
2