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高考申論題 115年 [港灣工程] 波浪力學(包括潮汐)

第 四 題

📖 題組:
某地外海觀測到波浪條件如下:示性波高為 4 m,主週期為 14 s,進入近岸後形成波揚為 0.5 m 試回答下列問題:
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (四)

說明湧浪與波揚對港口營運、港口設計及海岸防災可能造成之影響。(10 分)

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考點為長週期波浪(湧浪)與水位抬升(波揚)對海岸工程的三個層面影響。營運方面:湧浪易引發共振影響裝卸;設計方面:波揚增加設計水位,湧浪影響結構受力;防災方面:水位抬升增加溢淹與越波風險。

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【考點分析】 湧浪與波揚的工程影響與防災綜合考量。 【理論/法規依據】

小題 (一)

何謂波揚(Wave Setup)?請說明其形成機制。(5 分)

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考點為波揚(Wave Setup)的定義與形成機制。需解釋波浪進入碎波帶後,因輻射應力(動量通量)梯度變化所引起的平均水位抬升現象。

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【考點分析】 波揚(Wave Setup)概念及輻射應力(Radiation Stress)理論。 【理論/法規依據】

小題 (二)

何謂湧浪(Swell)?(5 分)

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考點為湧浪(Swell)的定義。湧浪是指脫離風暴生成區,不再受當地風力作用,僅靠慣性繼續傳播的長週期波浪。

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【考點分析】 湧浪(Swell)的定義與特徵區別。 【理論/法規依據】

小題 (三)

依據上述波浪條件判斷其較可能屬於湧浪或風浪,並說明理由。(5 分)

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利用題目提供的條件:示性波高 4m,主週期 14s 進行判斷。一般風浪週期多在10秒以內,14秒屬於很長的週期,代表波浪已經過頻散與長距離傳播,故判斷為湧浪。

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【考點分析】 依據波浪週期特徵判別風浪與湧浪。 【理論/法規依據】