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94年 - 94 地方政府特種考試_三等_水利工程：渠道水力學#33784

科目：公職◆渠道水力學 | 年份：94年 | 選擇題數：0 | 申論題數：10

試卷資訊

所屬科目：公職◆渠道水力學

選擇題 (0)

申論題 (10)

一、一寬渠水深 1.12 m，寬 28 m，流量 16 m3 /sec，今欲設計一模型以試驗其水理性狀， 主要考量要素為福祿德數（Froude number），F＝ V / √gH 及雷諾數（Reynold number），Re＝VH/ν，若發生均勻紊流（Uniform turbulent flow）之低臨界雷諾數為 2000，則此模型最小的尺度比（Length ratio）λ＝Hm/Hp 應為若干？題中 V 為斷面平 均流速，H 為水深，g 為重力加速度，ν為運動黏度，取用ν＝ 1.003x 10−6  m 2 /sec。 （20 分）
(一)何謂臨界水深、亞臨界水深及超臨界水深？
(二)藉圖一說明臨界流之水深與動能水頭之線段及二者間之關係。
(三)何謂交替水深（Alternate depth）？此二水深愈接近臨界水深時，水面會發生什麼 現象？
【已刪除】(四)臨界流的定義為“渠道斷面不變，流量一定時發生最小比能的流動狀態＂，試證 臨界流的速度水頭恰等於水力深度的一半，  。
三、一矩形斷面渠道之漸變段，長 15 m，上游寬度為 3 m，下游寬度為 2 m，流量 Q＝2.25 m3 /sec，渠底坡度視為水平，若上游水深為 1.5 m，不考慮漸變段內之 能量損失，求漸變段下游之水深及流速。（20 分）
(一)應用附圖（圖二）求解。圖中 z＝邊坡，Z＝A√ D ，A 為斷面積，D 為水力深度。
(二)用試誤法求解，有效位數為 cm。
(一)設流量為 12 m3 /sec，正常水深 yn＝1.2 m，渠底寬度為 6 m，求渠底坡度 Sn。
(二)設臨界水深為 1.2 m，渠底寬度為 6 m，求產生臨界流之渠底坡度 Snc 及流量 Qnc。