所屬科目:水資源工程學
一、合理的水價機制可提升用水效率、確保社會公平與正義,並促進水資源永續利用。自來水法第 59 條略以:「自來水價之訂定,應考量自來水供應品質,以水費收入抵償其所需成本,並獲得合理之利潤。」請分析水 資源成本定價之基本原則及考慮面向,並指出目前臺灣水價機制所面臨之問題與提出改善建議。(25 分)
二、某水庫之溢洪道底檻標高為 103 m,水庫之水位—面積—容量關係曲線如下表所列。5 月 1 日水庫的觀測水位為 91 m,經水利工程技師推估 5 月第 1 至 3 旬的旬流量分別為 3、4、5 m3/s,後續各旬的推估旬流量依 序為 2、3、6、4、4、5、8、4、3 m3/s。若每旬以 10 日計,且水庫於每旬的損失水量以蓄水量的 5%概估,並利用線性內插方法推估數值,請估計此水庫將於那月份那一旬發生溢流?(25 分)
三、某企業之工業園區下有 A、B 二間工廠,耗用水資源來生產商品販售取得利潤,假設 A 廠在單位時間之水資源使用量為 x1 單位,B 廠之水資源使用量為 x2 單位,而 A、B 二廠生產產品後取得之利潤與水資源使用量 之關係分別為 (2 x1 - 2) 與 (4x2- 3) 百萬元。因管路設備及水權之限制,企 業之總共可用水量為 8 單位,A 廠之最大可用水量為 5 單位,B 廠之最大可用水量為 6 單位。請寫出推求此企業最大利潤之最佳化模式,並以線 性規劃法求解,此企業獲得最大利潤時,A、B 二間工廠之水資源使用量。 (25 分)
四、因農業灌溉所需,水利工程技師欲興建灌溉渠道,自 1.2 公里遠之蓄水池引水至田區,此蓄水池出口高於田區引水入口 3 公尺,為節省工程經費,水利工程技師以未襯砌之土渠來設計灌溉渠道,且土渠之通水斷面 為梯形,底寬 2.8 公尺,邊坡係數為 1.0,渠道邊壁之粗糙係數 n =0.020; 設土渠之不沖流速為每秒 1.5 公尺,請問此土渠在正常水深 0.8 公尺情況下,是否會發生沖刷?(25 分)