第 二 題

「預鑄式建築物污水處理設施」係指在工廠內以玻璃纖維強化塑膠（FRP）或鋼筋混凝土（RC）等材質預先製造完成，再運送至建築物基地現場進行吊裝、埋設及管線連接之小型化污水處理設備。 其特徵與優勢包含：

1. 處理對象：專門處理建築物產生之生活污水，包含廁所糞尿污水（黑水）及廚房、洗浴等生活雜排水（灰水）。

【破題】 依據我國《下水道工程設施標準》，「計畫下水量」係指作為下水道系統各項設施（管渠、抽水站、處理廠等）容量設計基準之預估水量，依據收集系統體制之不同，主要涵蓋「計畫污水量」與「計畫雨水量」。 【論述】

「最大時污水量」（Maximum Hourly Sewage Flow）指在計畫期間內，發生最大污水量之日（最大日）中，水量最大那一小時的污水流量。 其特徵與實務應用包含：

1. 變化特性：污水量會隨居民生活作息（如早晨、晚間洗盥）產生劇烈變化，實務上通常以最大日污水量或平均日污水量乘上尖峰係數（Peaking Factor）估算而得。

【破題】 倒虹吸管（Inverted Siphon）在水理物理機制上屬於「受壓管流」。估算其總水頭損失（Ht）時，必須依據能量守恆原理，計算沿程的「摩擦水頭損失」與各構造造成的「局部水頭損失」，並依營運實務需求附加適當的安全係數。 【論述】

「孔蝕」（Cavitation，或稱空穴現象、氣穴現象）是指水流系統中，因局部壓力急遽下降而導致水體汽化及後續破壞設備的物理現象。其特徵與機制包含：

1. 發生機制：當水在管路狹窄處或抽水機葉輪處流動時，若流速局部急遽增加，根據白努利定律，該處水壓會隨之驟降。當壓力降至低於當時水溫的「飽和蒸氣壓」時，水會發生局部汽化，產生大量水蒸氣氣泡。
2. 破壞過程：當這些含有氣泡的水流繼續移動至管路高壓區時，氣泡會因外部壓力過大而瞬間破裂（內爆）。氣泡破裂瞬間會產生極大的微觀衝擊波（局部水錘效應），對周圍金屬表面施加極高壓力。