112年 - 112 專技高考_環境工程技師：流體力學與水文學#117659

一、一個圓板的直徑為 300 mm，其板面承受一垂直方向的空氣噴流如圖所示，氣流噴射直徑為 80 mm，流速為 40 m/sec，氣流通過板面一個直徑 20 mm 的圓孔，通過的氣流速度亦為 40 m/sec，試求維持圓板在水平方向靜止不動的作用力。空氣密度=1.23 kg/m³。（20 分）

二、連接大管（直徑 D=0.1 m）的 U 型管兩端連接大管的形式如下所示，U 型管內的液體除大管中的水外，深色液體的密度為 900 kg/m³（=ρm），求大管中的體積流量（Q），其中 D=0.1 m，h₁=2 m，水的密度為 1000 kg/m³。（圖例僅供參考）（20 分）

三、大管中的液體為水，大管的直徑由 D₁=0.1 m 束縮為 D₂，不同管徑上插入的水位計（manometer）形式不同，兩水位計內的水位差為 0.4 m（=h），試求出管內流量，可以 D₂ 的函數表示。（圖例僅供參考）（20 分）

(一)此集水區總面積 64.6 km²，四個雨量站依據其位置與徐昇多邊形法所評估各站的控制面積百分比（%）如下表所示：
2022 年 6 月 5 日 13 至 19 時各雨量站的時雨量（cm/hr）紀錄如下表：
根據徐昇多邊形法所評估控制面積的分配，計算這場降雨在此集水區的平均總降雨量（cm）。

(二)該場降雨在本集水區下游河川出口（河口）紀錄的流量如下表所示，假設基流量為 7 cms ，計算本次降雨所造成的直接逕流歷線。
cms=m³/sec

(五) 2022 年 8 月 5 日本集水區發生一場 3 小時的降雨，降雨強度如下表所示（已經過四個雨量站紀錄的平均），根據(三)的單位歷線及(四)所估計的入滲指數 Φ，推求該場降雨在集水區下游河口的流量歷線。基流量如(二)的假設。

(一)使用計算集流時間（t_c），其中 t_c 單位 min；L 單位 m；S S 無因次。（5 分）