高考申論題
114年
[港灣工程] 港灣工程
第 四 題
當進行海堤斷面安定水工模型試驗時其研究觀測項目有那些？另這些研究觀測項目係以那些量測儀器或方式來進行量測分析？今有一研究人員欲以等比縮尺模型來探討海堤斷面安定性之水工模型試驗研究，其應以何種參數之相似律進行相關試驗規劃？（15 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先在腦海中建構波浪拍打海堤的動態物理過程：波浪傳遞、碎波衝擊、水體越波及護面塊體滾落。接著將這些現象對應到實驗室的觀測項目與感測儀器。最後，針對自由水面波浪力學，牢記『重力』為主要回復力，故等比模型試驗必以『福祿數 (Froude Number)』相似律為主軸。
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【破題】海堤斷面安定性水工模型試驗，旨在模擬實際海況下波浪與構造物之動態互制作用，藉以檢核並優化防波堤或海堤之斷面設計，確保其抗波穩定性。 【論述】 一、研究觀測項目
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海堤斷面安定性試驗
💡 依福祿數相似律，透過精密儀器觀測波浪與海堤結構之動態互制。
- 觀測項目涵蓋水動力特性（波壓、越波）與結構穩定（位移、沖刷）。
- 儀器包含波浪計（量水位）、波壓計（量衝擊）、影像分析（量位移）。
- 試驗規劃核心為福祿數相似律，因重力與慣性力為支配流場主因。
- 護面安定性分析需結合赫遜公式，確保模型與原型穩定數一致。
