高考申論題
108年
[地質] 水文地質學
第 二 題
已知在異質的飽和含水層，其地下水溫為 45℃，且其水質符合溫泉法的規定，若如圖二所示，此溫泉水在兩個不同地質特性的飽和土壤中流動，當溫泉水由第 1 土層（其水力傳導係數為 K1）流經交界面進入第 2 土層（其水力傳導係數為 K2）。試推導出由第 1 土層流經交界面到第 2 土層的溫泉水流向變化關係，並解釋所需用的基本假設條件。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到這題，首先應辨識出這是水文地質學經典的「地下水流折射定律（Tangent Law）」推導。解題核心在於利用「達西定律」結合交界面上的「質量守恆（法向流量連續）」與「能量守恆（切向水力梯度連續）」來建立方程式，並明確交代穩態流動、不可壓縮流體等前提假設。
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【解題思路】利用達西定律（Darcy's Law）結合交界面的質量守恆（法向流量相等）與水頭連續性（切向水力梯度相等），推導地下水流的折射定律。 【詳解】 已知：條件整理與基本假設
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