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106年公務人員高等考試三級考試試題 代號：24870 全一頁
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，須詳列解答過程。
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。
（請接背面）
一、有一矩形渠道，其岸壁高為 2.5 m，起始均勻流之水深為 2 m，流速為 2 m/s。該渠道
設有一閘門以控制流量，當閘門瞬間部分關閉，試求不致造成閘門上游渠道溢流之
最大允許之流量減少量。（25 分）
二、有一渠道系統係由二條矩形但渠寬不同之渠道，中間以一短漸變渠道銜接而成，如
圖一所示。已知上游端渠道之單寬流量為 1.0 m2/s，正常水深為 0.8 m，下游端渠道
之單寬流量為 1.5 m2/s，其正常水深為 0.5 m，假設在短漸變渠道內之能量損失可忽
略不計，試分析並畫出此一渠道系統可能之水面線。（25 分）
圖一
三、有二座蓄水庫以一長為 70 km 之矩形渠道銜接，假設該渠道為水平且摩擦損失可忽
略不計。剛開始之渠道水流為均勻流，水深為 1.5 m，流速為 1.0 m/s。在時間 t = 0
時，下游端水庫之水位以 0.30 m/hr 速率下降，而上游端水庫在 t = 2 hr 時，水位以
0.15 m/hr 速率下降。試求：
渠道水深全面受到影響之時間及位置。（15 分）
當水深全面受影響之時，水深 0.6 m 處距上游端水庫之距離為多少？（10 分）
四、如圖二所示為設有閘門之矩形渠道，渠寬為 10 m，閘門開度為 0.5 m，假設閘門處水流
之局部束縮及能量損失可忽略不計，底床坡降 S0為0.001，渠道之曼寧糙度值 n = 0.02，
試求發生水躍（hydraulic jump）處距閘門之距離。（25 分）
圖二
0.8 m
0.5 m
漸變段
上游渠道
下游渠道
閘門
S0 = 0.001
0.5 m
4 m