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高考申論題 108年 [水利工程] 渠道水力學

第 二 題

📖 題組:
四、有一水壩,其蓄水深為 25 m,壩下游之寬廣河道為乾床狀態。當此水壩瞬間潰決,試求:(每小題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

潰壩後半小時距離壩下游 10 km 斷面處之水深及流速。

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本題延伸求特定時間(t)與特定空間(x)下的水深與流速。 解題步驟:

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【考點分析】 本題考查潰壩波在下游特定時空座標 $(x, t)$ 之水理計算。需熟悉特徵線法推導出之水深及流速空間分布函數,並需注意單位轉換及波前抵達之邏輯檢核。 【理論/法規依據】

小題 (一)

壩址處之水深及流速。

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看到「瞬間潰壩」與「下游乾床」的關鍵字,立刻聯想到一維非恆定流的經典解析解:Ritter's solution (黎曼解/特徵線法應用)。 解題思路:

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【考點分析】 本題考查一維非恆定明渠流之經典應用:瞬間潰壩波(Dam-break wave)在下游乾床之行進解析解(Ritter 解)。主要測試考生對壩址處(x=0)水力特徵常數的記憶與計算能力。 【理論/法規依據】

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