地特三等申論題
111年
[水利工程] 渠道水力學
第 四 題
四、有一水平矩形渠道，渠寬B = 2 m，設有閘門，渠流自閘門底部開口射流而出，如圖 2 所示。當閘門上游水深 y_1 = 2.5 m及下游水深 y_2 = 0.25 m時，假設流經閘門的能量損失 E_L = 0.08y_1，試推估此渠流的流量 Q 及作用在閘門上的水平推力 F，並分析閘門下游水面線的可能變化。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
面對閘門出流問題，首先利用「能量方程式（含水頭損失）」建立上下游關係以求得流量；接著選定閘門前後斷面為控制體積，利用「動量方程式」推算水流對閘門的反作用力。最後，計算下游福祿數與臨界水深判定流況，並結合「水平渠道」特性來判斷水面線型態（H3曲線）及其後續演變（發生水躍）。
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【解題關鍵】綜合應用能量方程式求流量、動量方程式求受力，並藉由計算福祿數與臨界水深判斷 H 型水面曲線。 【解答】 一、推估渠流流量（Q）
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