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水資源工程學
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110年 - 110 高等考試_三級_水利工程:水資源工程學#102757
> 申論題
一、試以達西定律(Darcy’s Law)推導拘限含水層(confined aquifer)之穩定 水 流 量 方 程 式 , 何 謂 滲 透 係 數 ( coefficient of permeability & transmissibility)?如何推求拘限含水層之滲透係數?(25 分)
相關申論題
二、建造一個高爾夫球場,需要維護草地之水資源,有三種替代方案,三種 方案皆有管線與抽水機設計,其中管線壽命 30 年,抽水機 10 年,抽水 機可經由替換使得方案壽命可延長為 30 年。三種替代方案所需的花費 列於下表: 最佳化替代方案主要係根據每年灌溉高爾夫球場的抽水量而定。利率為 6%。試以抽水量範圍決定那個替代方案為經濟最佳方案。(25 分)
#433425
三、流入工業水處理廠的流量隨時間 t 變化(其中 t 以天為單位) ,如下所示。 Mgal/day 試推求每天處理的廢水總量。廢水以 2 Mgal/day 的恆定速率進行處理, 所有的廢水將在每天被清除,試建立一個以 t 作為控制變量的數學模型, 並推求儲水槽的尺寸。(25 分)
#433426
四、鑄鐵之配水系統中含有配水管,某一段分為兩平行管(如下圖) ,直徑均 為 50 cm,管 1 長度(L1)為 1200 m,管 2 長度(L2)為 2200 m;管 1 與管 2 分別有不同控制流量開關閘閥(gate valve)之損失係數(Loss coefficient)分別為 2 與 10。假設水密度為 1000 kg/m3、動黏滯係數 (dynamic viscosity)為 、鑄鐵管糙度(roughness) 為 0.26 mm。若管流為完全紊流(fully turbulent flow) ,則摩擦因子(friction r)f 為 ;若管流為層流(laminar flow), 則f為 。試問管 1 的流量為 0.8 m3/s,管 2 的流量為何?試問此 Re 配水系統每小時可輸送多少水量?(25 分)
#433427
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)
#556838
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)
#556837
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)
#556836
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)
#556835
(四)堤防僅於第 3 年發生溢堤之機率。
#555254
(三)堤防於 3 年內發生 1 次溢堤之機率。
#555253
(二)堤防於 3 年內未發生溢堤之機率。
#555252
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