第 三 題

看到流網圖求滲流量，首先想到等向性土壤的二維滲流公式 q = k·H·(Nf/Nd)。接著從圖中判讀總水頭差 H，並務必將滲透係數 k 的單位從 cm/sec 精確換算為 m/day，代入公式即可求得每單位壩長的單日滲流量。

看到這題應立刻聯想到「柏努利方程式」在土壤滲流中的應用。解題關鍵在於確立下游水面（O點）為基準面，指出土壤中流速極慢可忽略速度水頭，並將題目給定的滲流水頭 hp 視為該點相對於下游的總水頭（剩餘水頭），代入公式移項即可得證。

面對流砂安全係數計算，首要任務是寫出核心公式 Fs = ic / iexit。接著從流線網圖中提取兩大關鍵：一是利用總水頭差 H 與等勢能落差數 Nd 求出每格水頭損失 Δh；二是找到最高流線（緊貼壩底那條）在下游出口處的最後一格，透過圖面尺寸標示判斷其流徑長度 ΔL（本題為壩體右側垂直出露段的 4m），最後代入計算即可解題。

看到這題，首先要將幾何圖面的標示轉換為各點的位置水頭（Zp），並透過流網的等勢能線（nd）判讀各點的總水頭（hp）。接著利用題給的水壓力公式計算出 a~g 點的水壓，最後分別計算三個區塊的自重與底部總上揚力，兩者相除即可得到抗浮安全係數。