moea_joint_essay
111年
[環工] 環境管理與空污防制、水處理技術
第 二 題
📖 題組：
為充分及有效運用水資源，取用地下水為重要選項之一。現有一重力水井(非侷限水層)，直徑為 60 公分，靜水深度為 30 公尺，當抽水量為 2 m³/min，在距離該井 15 公尺之觀測井內量得洩降為 3 公尺；又在距離該井 30 公尺之觀測井內量得洩降為 1 公尺，試以平衡公式計算下列各問題(計算至小數點後第2位，以下四捨五入)：（4題，每題5分，共20分）
為充分及有效運用水資源，取用地下水為重要選項之一。現有一重力水井(非侷限水層)，直徑為 60 公分，靜水深度為 30 公尺，當抽水量為 2 m³/min，在距離該井 15 公尺之觀測井內量得洩降為 3 公尺；又在距離該井 30 公尺之觀測井內量得洩降為 1 公尺，試以平衡公式計算下列各問題(計算至小數點後第2位，以下四捨五入)：（4題，每題5分，共20分）
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (二)
抽水量減為 1.2 m³/min，其洩降為多少(m)？
思路引導 VIP
使用相同公式，將 Q 換成 1.2，解出新的 hw，再求出新的洩降。
小題 (一)
抽水時井內之洩降為多少(m)？
思路引導 VIP
利用非侷限含水層 Dupuit 方程式：Q = π * K * (h2² - h1²) / ln(r2/r1)。先求出 K，再代入井半徑求出 hw，最後算出洩降 s = H - hw。
小題 (三)
該重力水井最大可能抽水量為多少(m³/min)？
思路引導 VIP
最大抽水量發生在井內水深 hw = 0，即洩降 sw = H = 30 m 時。
小題 (四)
抽取該重力水井，其水量為 0.035 m³/sec，經幹管輸送距離為 1.2 km，允許管流能量損失液頭為 2.4 m，請計算應採購之延性鑄鐵管口徑為多少(mm)？(註：延性鑄鐵管壁粗糙高度 Ks = 0.000259，1 / √f = 2log (D / Ks) + 1.14 )
思路引導 VIP
使用 Darcy-Weisbach 公式 hf = f * (L/D) * (V²/2g) 與給定的摩擦係數公式聯立，採用試誤法或疊代法求解管徑 D。需注意單位一致性。