地特三等申論題
114年
[水利工程] 渠道水力學
第 一 題
水平矩形渠道寬度由 2.0 m 逐漸擴展至 3.0 m,其流量為 7.20 m3/s 時,較窄段水深為 1.20 m,流至較寬段水深為 1.40 m,試計算過渡段所造成之能量損失。假設動能修正係數(kinetic energy correction coefficient, α)在過渡段入口與出口分別為 1.05 及 1.15。請將上、下游兩段分別繪製於比能圖。(25 分)
📝 此題為申論題
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看到本題,首先要辨識出這是「明渠水力學」中典型的能量方程式應用題。關鍵在於計算渠道寬度改變(漸擴段)前後的能量變化。解題步驟應為:
- 確認題意為水平矩形渠道,因此底床高程無變化(z1 = z2),比能 E 即代表總水頭。
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【考點分析】 本題主要測驗考生對於比能(Specific Energy)概念的理解、動能修正係數的應用,以及明渠水流中過渡段能量損失的計算。同時,繪製比能圖能檢視考生對單寬流量與比能曲線關係的圖形化表達能力。 【理論/法規依據】
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