免費開始練習
高考申論題 106年 [地質] 水文地質學

第 一 題

📖 題組:
一、請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 15 分) (一) Hydraulic conductivity (二) Specific storage (三) Effective porosity
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

Hydraulic conductivity

思路引導 VIP

看到「Hydraulic conductivity」,應立刻聯想到達西定律(Darcy's Law)中的比例常數。作答時需點出其物理意義(單位水力梯度下的流速),並強調它不僅受含水層多孔介質特性(如孔隙度、粒徑)影響,也與流體本身的物理性質(如密度、黏滯度)息息相關。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

「水力傳導度(Hydraulic conductivity,符號通常為 $K$)」又稱透水係數,為達西定律(Darcy's Law, $v = -K \frac{dh}{dl}$)中的比例常數。其物理意義為:在單位水力梯度($\frac{dh}{dl} = 1$)作用下,地下水流經多孔介質的表觀流速(特定放水率),常用單位為長度/時間(如 m/day 或 cm/s)。 特徵包含: (1) 物理機制雙重依賴性:其公式可表示為 $K = k \frac{\rho g}{\mu}$,意即其大小不僅取決於地層多孔介質的幾何特性(本質滲透率 $k$,受粒徑分佈、孔隙連通性控制),亦受流體物理性質(地下水密度 $\rho$ 與動力黏滯度 $\mu$)所決定。

小題 (二)

Specific storage

思路引導 VIP

答題時應先給出明確的物理定義(單位體積、單位水頭變化下釋放的水量),接著列出核心公式 Ss = ρw g (α + nβ)。最後務必點出其背後的兩大物理機制:含水層骨架的彈性壓縮與孔隙水的彈性膨脹,並說明其與受壓含水層儲水係數的關係。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

「比儲水率(Specific storage, Ss)」是指在飽和含水層中,當水頭下降(或上升)一個單位時,從單位體積之含水層中,因介質骨架壓縮(或膨脹)與孔隙水膨脹(或壓縮)所釋出(或儲存)的水體積,其單位為長度的倒數(如 m⁻¹)。 其物理機制與公式為: Ss = ρw g (α + nβ)

小題 (三)

Effective porosity

思路引導 VIP

看到「有效孔隙率(Effective porosity)」,應立即聯想其與「總孔隙率(Total porosity)」之物理本質差異。解題時需點出「孔隙連通性」與「流體束縛力(如表面張力與分子力)」的概念,並強調其在計算地下水「實際流速(Seepage velocity)」與污染物傳輸上的關鍵應用。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

「有效孔隙率(Effective porosity, $n_e$)」指岩石或土壤地層中,互相連通且可供重力水自由流動的孔隙體積,與地層總體積之比值。 物理機制與特徵包含: (1) 物理意義:地層總孔隙率包含了未連通的孤立孔隙,以及受顆粒表面張力與分子力吸附而無法流動的結合水(Specific retention),故有效孔隙率必定小於總孔隙率。

📝 同份考卷的其他題目

查看 106年[地質] 水文地質學 全題

升級 VIP 解鎖