高考申論題
108年
[水利工程] 渠道水力學
第 四 題
四、有一條等寬矩形渠道，渠寬為 3.0 m，渠道由上游往下游方向可以區分成 A、B 及 C 等 3 個渠段，各渠段的渠床坡度 S0及曼寧粗糙係數 n 值不相同。渠段 A：S0 = 0.0004、n = 0.015；渠段 B：S0 = 0.009、n = 0.012；渠段 C：S0 = 0.0008、n = 0.015。假如各渠段的長度足夠長，各渠段可以完全發展漸變流水面線。當渠流流量為 21.0 cms 時，試先計算各渠段的臨界水深 yc及正常水深 y0，然後繪出各渠段漸變流水面線並註明水面線型態的名稱。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
面對渠道串聯水面線題型，首先利用『臨界水深公式』與『曼寧公式』分別求出各段的臨界水深(yc)與正常水深(y0)，藉以判別各渠段為緩坡(M)或陡坡(S)。接著，依據緩坡接陡坡的『控制斷面（水深=yc）』及陡坡接緩坡的『比動量守恆』原則，定性分析漸變流曲線與水躍發生的位置，最後繪製並標明水面線型態。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【解題關鍵】分別利用臨界水深公式 $y_c = \sqrt[3]{q^2/g}$ 與曼寧公式 $Q = \frac{1}{n}AR^{2/3}S_0^{1/2}$ 計算水深，並利用比動量 $M = \frac{q^2}{gy} + \frac{y^2}{2}$ 判斷水躍發生位置。 【解答】 Step 1：計算各渠段的臨界水深 $y_c$
▼ 還有更多解析內容