高考申論題
113年
[港灣工程] 波浪力學(含潮汐)
第 二 題
二、說明波浪之淺化現象，它應滿足何種波浪動力學守恆定理，以得出波浪之淺化係數。並說明波浪斜射進入淺水海域之折射現象，它應滿足波浪運動學守恆定理，以得出波浪之折射係數。若波高為 0.5 公尺、週期為 8 秒之波浪由外海以入射角 30 度向岸前進，假設等深線平行海岸線，試求在水深 3 公尺處（相對水深 kh 為 0.45）的波高。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題結合物理概念解釋與數值計算。首先應分別論述淺化與折射現象，點出『波浪能量傳遞率守恆』與『波數守恆（Snell's Law）』之物理意義並寫出對應係數公式。計算部分則依序求出深水及當地的波速與群速度，帶入公式計算淺化係數 Ks 與折射係數 Kr，最終相乘求得當地波高。
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【解題關鍵】本題需運用線性波理論，基於「能量傳遞率守恆」推導淺化係數，並以「斯涅爾定律 (Snell's Law)」推算折射係數，最後進行波高計算。 【詳解】 一、波浪之淺化現象與淺化係數 ($K_s$)
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