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公職◆渠道水力學
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103年 - 103-2 專技高考_水利工程技師：渠道水力學#24107
> 申論題
臨界流條件下流量 Q 和通水面積 A 及水面寬度 T 之關係式
相關申論題
一、已知某一渠道的坡度為 S0、流量為 Q、通水面積為 A、水面寬度為 T、濕周長度為 P、水深為 h、水的密度為、動力黏滯度為 及重力加速度為 g。試回答下列問 題：（每小題 5 分，共 25 分） 渠流水力深度 D（Hydraulic depth）及水力半徑 R（Hydraulic radius）和通水面積 A 之關係式。
#31056
假如渠道為矩形渠道（寬度為 B），請比較水力深度 D 和水力半徑 R 之差異。
#31057
渠流雷諾數 Re（Reynolds number）及福祿數 Fr（Froude number）和流量 Q 之關 係式。
#31058
臨界流條件下三角形渠道中渠流比能 E 和水深 h 之關係式。
#31060
二、已知渠道的渠床坡度為 S0、流量為 Q、通水面積為 A、水面寬度為 T、水深為 h、 重力加速度為 g。假設渠流為一維變量緩變流，沿著渠流方向（縱向）的坐標為 x、時間為 t，渠流的能量損失坡度為 Sf。試回答下列問題： 推導出渠流之連續方程式，並說明方程式中各項物理意義。（10 分）
#31061
推導出渠流之動量方程式，並說明方程式中各項物理意義。（15 分）
#31062
三、有一混凝土製的梯形渠道，渠道底部寬度 B 為 2 公尺，渠道兩側岸壁之水平垂直比 均為 2：1，渠床坡度 S0為 0.0001，渠道曼寧糙度係數 n 為 0.015；當渠道水流為均 勻流，流量 Q 為每秒 10 立方公尺時，試回答下列問題： 渠道之正常水深（Normal depth）。（10 分）
#31063
渠道之臨界水深（Critical depth）。（5 分）
#31064
渠道在正常水深時之斷面因子 Z（Section factor）。（5 分）
#31065
渠道在正常水深時之第一水力指數 M（First hydraulic exponent）。（5 分）
#31066
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