高考申論題
110年
[水土保持工程] 水土保持工程
第 二 題
已知一地面植被極為裸露之集水區面積為 64 ha，其溪床平均坡度為 9∘。當設計降雨強度達 129 mm/hr 時，試計算該溪流發生土石流時之平衡泥砂體積濃度及其相應洪峰流量？（已知泥砂單位重 = 2.3 N/m³；水單位重 = 1.0 N/m³；內摩擦角= 38∘；靜止土體最大泥砂體積濃度 = 0.75）（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題是經典的土石流力學計算題。首先要辨識出關鍵公式：高橋（Takahashi）平衡泥砂體積濃度公式。計算時需注意：(1)將角度轉換為 tan 值。(2)泥砂濃度 $C_d$ 不能超過最大濃度 $C_$ 的 0.9 倍（通常限制在 $0.9C_$ 或以 $C_*$ 為限，需在答案中註明假設）。(3)計算洪峰流量時，需先計算清水洪峰流量 $Q_p$（合理化公式），再利用體積守恆原理換算成土石流流量 $Q_{df}$。注意單位換算（ha 換算成 m²，mm/hr 換算成 m/s）。