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110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：
35670
頁次：
1
－
1
一、有一寬為 2 m 之矩形渠道，其上游段水深為 1 m，流量為 2.4 m3/s。其下
游銜接一短漸變段，渠底抬高 0.2 m 且渠寬減為 1.7 m，然後恢復原渠
寬。假設在此一漸變段之摩擦、斷面束縮及擴充之能量損失可忽略不計，
水流在此漸變段是否會發生臨界流？試述其理由。（20 分）
二、一水平矩形渠道設有一直立式閘門，閘門上游蓄水深度為 y0，閘門下游
渠道為乾床狀態，渠道之摩擦損失可忽略不計。當閘門瞬間完全拉起，
試推導閘門處之單寬流量與 y0之關係式。（20 分）
三、有一梯形渠道，渠底寬為 2 m，邊坡坡度為 2H（水平）：1V（垂直），其
流量為 20 m3/s，水深為 0.8 m，則其共軛水深（conjugate depth）及臨界
水深（critical depth）各為多少？（20 分）
四、有一水平定型（prismatic）渠道，銜接一矩形側溢流段，水流經溢流段因
有溢流而產生水面變化，假設其摩擦損失可忽略不計，試分析及畫出水
流在側溢流段各種可能之水面線。（20 分）
五、一上游為超臨界流況之矩形渠道，其岸壁向內轉一角度(θ)如下圖所示，
流況從超臨界流變為亞臨界流，並形成一波鋒（wave front）線，該線與
上游岸壁之夾角為β，試推導波鋒線之下、上游水深比（y2/y1）與夾角
θ、β之關係式。（20 分）
岸壁
波鋒線
流速
v
1
,
水深
y
1
θβ
流速
v
2
,
水深
y
2