高考申論題
113年
[港灣工程] 海岸工程(包括近岸測量)
第 三 題
某平直海岸之近岸等坡度底床由均質砂礫所組成，經量測深海波波高為 2.2 公尺，週期為 5.5 秒，波浪入射角為 20°，碎波發生於水深 2.5 公尺處，碎波之波向角為 5°。若沿岸漂砂量 Q（m³/day）之估算公式為：
Q = 0.25 \cdot E \cdot c_g \cdot \sin$\theta_b \cdot \cos\theta_b$
其中，E為波浪能量（J/m²），c_g為群波速度（m/s），$\theta_b$為碎波波向角（度）；請估算本處海岸之沿岸漂砂量。（20 分）
📝 此題為申論題
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這是一道典型的沿岸漂砂量計算題。解題關鍵在於辨識出漂砂公式中的 E·cg·sin(θb)·cos(θb) 實質上為「沿岸波浪能量通量（Pls）」。考生不需強行算出碎波處的波高與群波速度，而應利用「波浪能量通量守恆（E0·cg0·cosθ0 = Eb·cgb·cosθb）」的特性，直接以深海波條件進行轉換，既能避免淺水區群波速公式的近似誤差，又能迅速且精確地得出答案。
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【解題關鍵】利用「波浪能量通量守恆（Conservation of Energy Flux）」將碎波條件轉換為深海條件，求出沿岸波浪能量通量後代入經驗公式。 【解答】 Step 1：整理已知條件與物理參數假設
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