高考申論題
109年
[水利工程] 水文學
第 四 題
四、某城市生態池的最大蓄水容量為4000 m3，滿水深度為2 m，池底鋪設防止滲漏黏土，衰減係數k值介於1.4～5 /hr之間，黏土初始入滲率為6.6 mm/hr，最終入滲率為1.5 mm/hr，假設池面蒸發量為5 mm/day，該生態池最少須維持1000 m3的生態水量（約1 m水深），試問生態池由蓄滿水至最低生態水量約需幾天時間？已知很長一段時間未下雨，現有一場2小時的暴雨，總雨量為60 mm，其造成生態池的入流量歷線如下表，假設生態池最大排水量為0.4 cms，試問生態池會蓄滿溢出嗎？（25分）
時間（分） 0~30 30~60 60~90 90~120 120~150 150~180
流量（cms） 0.5 1 1 1 1 0.5
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題分為兩部分：1. 長期水損耗計算（水收支平衡）：計算從滿水位到最低水位所需的總水量（4000-1000=3000 m3），損耗來源包含蒸發與入滲。由於是「長期」，入滲率通常已趨近於最終入滲率 fc。2. 暴雨入流演算（水庫路由）：利用連續方程式 (I - O = ΔS/Δt) 來分析池水蓄存變化。需考慮暴雨入流（由表格給定歷線計算）與最大排水量的關係，判斷水位是否會超過最大容量 4000 m3。