申論 1一矩形斷面渠道輸送水流通過一寬頂堰,渠寬B 為1.5 公尺,堰高W 為0.8 公尺。今在堰上游端水面穩定不變處量測之水深y=1.2 公尺,堰頂量測之水深y=0.25 公,應該採用能量原理或動量原理計算之?請說明其理由。(10Q 為多少立方公尺/秒?(10 分)
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申論 2一般管流之雷諾茲數(Reynolds number)小於2000 時,水流流況屬於層流(laminarflow);然而渠道流之雷諾茲數卻是小於500其理由並證明之。(10(turbulent flow)流況?為什麼?(10 分)
申論 3有一水庫欲引水至下游供水,今擬設計一矩形斷面之混凝土渠道(曼寧糙度係數n=0.014),渠寬為3 公尺,渠道坡度為0.001,若水庫水面高於渠道入口處底床310/秒?(10 分)
申論 4若已知一輸送流量Q 之非水平渠坡的梯形斷面渠道,斷面積為A,水面寬為T,底床高程為z,渠底縱坡為S,水深為y,其水深變化可以下式表示:dySS0fdx1F2r式中,x 表水流行進之距離,S 表能量坡降,F 表福祿數(Froude number)。fr10 分)(註:若有假設必須說明)1 公尺,而臨界水深為0.75 公尺,正常水深為1.5 公尺,請由上式說明該斷面附近水面剖線應屬於何種曲線?並舉一發生實例。(10 分)
申論 5y、初始速度V,請推導負湧浪向下游退落之水深(y)、距離(x)和時間(t)的關係式(即剖面線公式)。(15閘門突然完全關閉,使得該處水深為零,則水面剖線於t=1(時間單位)時將退化成何方程式?(5 分)(註:假設水平矩形斷面之渠道。)