地特四等申論題
107年
[水利工程] 水資源工程概要
第 一 題
📖 題組：
四、(一)何謂氧垂曲線（oxygen-sag curve）？（5 分） (二)$D_t = \frac{K_1 L}{K_2 - K_1} (10^{-K_1 t} - 10^{-K_2 t}) + D_0 10^{-K_2 t}$ 為史垂特-菲爾普斯方程式（Streeter-Phelps equation），請說明該方程式中各符號之意義。（10 分） (三)請問史垂特-菲爾普斯方程式是基於那些假設下推導而來？（10 分）
四、(一)何謂氧垂曲線（oxygen-sag curve）？（5 分） (二)$D_t = \frac{K_1 L}{K_2 - K_1} (10^{-K_1 t} - 10^{-K_2 t}) + D_0 10^{-K_2 t}$ 為史垂特-菲爾普斯方程式（Streeter-Phelps equation），請說明該方程式中各符號之意義。（10 分） (三)請問史垂特-菲爾普斯方程式是基於那些假設下推導而來？（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
何謂氧垂曲線（oxygen-sag curve）？（5 分）
思路引導 VIP
看到「氧垂曲線」，首先要聯想到有機廢水排入河川後的「耗氧（脫氧）」與大氣溶入水中的「復氧」兩大作用。答題重點在於精要描述這兩個作用的消長，如何使河川溶氧量隨時間或流動距離產生先下降至最低點（臨界點）再逐漸回升的「下垂狀」變化過程。
小題 (二)
$D_t = \frac{K_1 L}{K_2 - K_1} (10^{-K_1 t} - 10^{-K_2 t}) + D_0 10^{-K_2 t}$ 為史垂特-菲爾普斯方程式（Streeter-Phelps equation），請說明該方程式中各符號之意義。（10 分）
思路引導 VIP
看到此題應聯想到河川水質模式中的氧垂曲線理論。解題時需精確以條列式寫出方程式中每一個符號的中文名稱及其代表的物理意義，並建議附上常用的單位（如 mg/L 或 day^-1）以展現專業度並確保獲得完整分數。
小題 (三)
請問史垂特-菲爾普斯方程式是基於那些假設下推導而來？（10 分）
思路引導 VIP
看到此題，應聯想 Streeter-Phelps 方程式是最基礎的「河川自淨」模式，其核心在於極度簡化真實環境。答題時可從「水理流況（一維推移流、穩態）」、「反應機制（僅考慮碳性BOD與大氣復氧）」及「動力學模型（一階反應、參數恆定）」三個面向來剖析其基本假設。