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普考申論題 106年 [水利工程] 水文學概要

第 一 題

📖 題組:
四、已知一集水區的集流面積為 2,000 公頃,在一場暴雨發生後,雨量站所測得到的累積雨量如下表: [表格數據:時間1-10hr, 累積雨量2-171mm] 若在集水區下游出流口的水文站量得的直接逕流體積為 2.5×10^6 m³,試求此場暴雨的 (一)繪降雨組體圖(5 分) (二)有效降雨深度(5 分) (三)φ 指數(5 分) (四)有效降雨延時 Te(5 分)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

繪降雨組體圖

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繪製降雨組體圖(Hyetograph)的第一步,是將題目給定的「累積降雨量」轉換為「各時段增量降雨量」。透過後一小時累積雨量減去前一小時,求出每小時的降雨深度(因時間間隔為1小時,數值上等同於降雨強度 mm/hr),最後以時間為橫軸、降雨強度為縱軸畫出柱狀圖即可。

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【解題關鍵】將累積降雨量轉換為各時段的增量降雨量(降雨強度),並繪製成時間-雨量柱狀圖。 【解答】 計算:Step 1 計算各時段(Δt = 1 hr)的增量降雨量

小題 (二)

有效降雨深度

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看到求「有效降雨深度」,應直覺聯想到其物理意義為「產生直接逕流的總降雨量」。解題時只需利用已知條件中的「直接逕流體積」與「集流面積」,將體積除以面積並注意單位換算(公頃轉平方公尺、公尺轉毫米),即可求得深度。

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【解題關鍵】有效降雨深度等於直接逕流體積除以集水區面積($P_e = V_d / A$)。 【解答】 計算:

小題 (三)

φ 指數

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要計算 φ 指數,先將累積降雨量轉換為各時段的增量雨量(降雨強度)。接著根據核心概念『有效降雨深度(Pe)等於所有大於 φ 指數的時段降雨量扣除 φ 後的總和』,透過試誤法求出正確的 φ 值。

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【解題關鍵】利用有效降雨深度(Pe)等於各時段大於 φ 指數的降雨量與 φ 差值之總和(Σ(Pi - φ) = Pe,條件為 Pi > φ)求解。 【解答】 計算:

小題 (四)

有效降雨延時 Te

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本題重點在於理解「有效降雨延時」的定義,即降雨強度大於入滲指標(φ 指數)的總時間。解題時需先推算出有效降雨深度與各時段降雨量,進一步求得正確的 φ 指數後,再盤點大於該指數的降雨時段數即可。

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【解題關鍵】有效降雨延時(Te)即為各時段降雨強度大於或等於入滲指標(φ 指數)的總時數。 【解答】 計算:

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