
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。
一、請以比能(specific energy)之基本定義,詳細推導比能曲線方程式並繪出其圖形。
另請詳述交替水深(alternate depth)與臨界水深之關係。(20 分)
二、於忽略河床坡降之前提下,水流之水面高程低於橋梁梁底高程時,請詳述並繪出水
流通過橋墩上、下游之水面剖線分類。(20 分)
三、有一寬闊渠道之渠底坡度 S0 = 0.009,曼寧糙率係數 n = 0.015,單位寬度流量
q = 1.0 m3/sec/m,於常溫常壓下,試算下列各項:
正常水深與臨界流速。(10 分)
水流為層流或亂流?水流為亞臨界流或超臨界流?(5分)
平均剪應力。(5分)
四、請詳細說明堰流之一般水理特性,另依據堰頂(或牆)厚度與堰上水頭(即上游水
面與堰頂之高差)的比值大小,再詳細區分並敘述堰流之類型。(20 分)
五、有一矩形狀且無側向束縮之薄壁堰,已知:堰體寬度 B = 0.5 m,上游側及下游側之
堰體高度 h1 = h2 = 0.5 m,且堰上水頭 H = 0.2 m。當薄壁堰體下游側水深分別為
h3 = 0.4 m 及h3 = 0.6 m 時,試估算通過堰頂之流量為何?(20 分)