地特三等申論題
114年
[水利工程] 水文學
第 一 題
📖 題組：
某水庫集水區面積為 700 $km^2$，平均年降雨量為 2560 mm，平均年逕流量為 1900 mm。試求： (一)該集水區的平均年蒸發散量（mm）與蒸發散率。（5 分） (二)假設未來氣候變遷導致年降雨量減少 15%，但蒸發散量維持不變，年逕流量變為多少 mm？減少百分比為何？（10 分） (三)若豐枯比為 6：4（即豐水期 6 個月逕流量與枯水期 6 個月的比值），要維持年供水量 $1.0 \times 10^9 m^3$，在氣候變遷情境下，規劃水庫於豐水期蓄水供應枯水期所需用水量，則水庫需要的有效容量（豐水期無需調節，枯水期需依賴水庫供水）。（10 分）
某水庫集水區面積為 700 $km^2$，平均年降雨量為 2560 mm，平均年逕流量為 1900 mm。試求： (一)該集水區的平均年蒸發散量（mm）與蒸發散率。（5 分） (二)假設未來氣候變遷導致年降雨量減少 15%，但蒸發散量維持不變，年逕流量變為多少 mm？減少百分比為何？（10 分） (三)若豐枯比為 6：4（即豐水期 6 個月逕流量與枯水期 6 個月的比值），要維持年供水量 $1.0 \times 10^9 m^3$，在氣候變遷情境下，規劃水庫於豐水期蓄水供應枯水期所需用水量，則水庫需要的有效容量（豐水期無需調節，枯水期需依賴水庫供水）。（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
該集水區的平均年蒸發散量（mm）與蒸發散率。（5 分）
思路引導 VIP
- 水文平衡基本方程式：在長期平衡下，集水區降雨量 ($P$) 等於逕流量 ($R$) 加上蒸發散量 ($ET$)，即 $P = R + ET$。
- 蒸發散率之定義：蒸發散量與總降雨量的比值 ($ET/P$)，通常以百分比表示。
小題 (二)
假設未來氣候變遷導致年降雨量減少 15%，但蒸發散量維持不變，年逕流量變為多少 mm？減少百分比為何？（10 分）
思路引導 VIP
- 計算氣候變遷後的新降雨量 $P'$：$P' = P \times (1 - 0.15)$。
- 套用不變的蒸發散量：$ET' = ET = 660 \text{ mm}$。
小題 (三)
若豐枯比為 6：4（即豐水期 6 個月逕流量與枯水期 6 個月的比值），要維持年供水量 $1.0 \times 10^9 m^3$，在氣候變遷情境下，規劃水庫於豐水期蓄水供應枯水期所需用水量，則水庫需要的有效容量（豐水期無需調節，枯水期需依賴水庫供水）。（10 分）
思路引導 VIP
- 轉換單位（水文深度轉為體積）：將氣候變遷後的逕流深 $R' = 1516 \text{ mm}$ 乘上集水區面積 $A = 700 \text{ km}^2$，求出總逕流體積 $V_{total}$。
- 計算豐水期與枯水期的天然逕流量：