申論 1某水庫之供水原則為先滿足下游生態基流量，再滿足下游需水量，在供水的同時亦進行水庫之污染監測，下表所列為不同時期之水庫入流量、下游需水量及水庫入流之污染物濃度。試計算此水庫每個月之蓄水量及水庫水體之污染物濃度，若污染物濃度之水質標準為2（g/m3），則此水庫之水質有那幾個月份超過此水質標準？假設此水庫初始蓄水量為4500 萬立方公尺，水庫初始污染濃度為1.5（g/m3）、最大庫容為12000 萬立方公尺、生態基流量每月皆為100 萬立方公尺/月。【註：水庫放水之污染物濃度可以該月水庫水體之平均污染物濃度估計】（20 分）水庫入流量 下游需水量 入流之污染物濃度月份（萬立方公尺/月） （萬立方公尺/月） （g/m3）1 月 1300 500 12 月 1300 500 1.53 月 900 600 1.54 月 800 600 1.55 月 600 600 26 月 600 700 27 月 600 800 28 月 800 800 1.59 月 1000 600 110 月 1500 500 1
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申論 2已知某河川之入流量歷線如下表所示，假設其初始出流量為85 cms，X=0.2，K=2 hr，試以馬斯金更法（Muskingum Method）計算出各時刻的出流量。（20 分）−KX+5.0ΔtKX+5.0ΔtK−KX−5.0Δt（C=，C=，C=，D=K−KX+5.0Δt）0D1D2DTime（hr）1 2 3 4I（cms） 85152 223 334
申論 3下列表格為某地區往後30 年兩種可能供水方案，分別為建造成本及操作與管理成本。請選出最低成本之供水方案，假設利率0~10 年為6%，10~30 年為5%。（20 分）建造成本（×103）年 方案I 方案II操作與管理成本年區間 方案I 方案II101年公務人員高等考試三級考試試題 代號：35120類 科： 水利工程科 目： 水資源工程學
申論 4地下水超抽常易導致地層下陷，惟抽水對含水層的影響，會因含水層結構的不同而有很大的差異。下圖為不同含水層示意圖，圖（A）為受壓含水層（Confinedaquifer）及其未抽水時之地下水位面，圖（B）為非受壓含水層（Unconfined aquifer）及其未抽水時之總水頭高。若兩含水層單位面積抽水量皆為0.2 m 時，試分別計算如下圖所示各含水層於地表下10 m 處，抽水前後有效應力之變化量。圖（A）受壓含水層之貯水係數（Storage coefficient, S）為0.01，圖（B）非受壓含水層之比流率（Specific yield, Sy）為0.1，且兩含水層之孔隙率皆為0.15。（20 分）30 m阻水層（Aquitard）6 m10 m10 m非受壓含水層（Unconfined aquifer）受壓含水層（Confined aquifer）阻水層（Aquitard）阻水層（Aquitard）圖（A） 受壓含水層示意圖圖（B） 非受壓含水層示意圖
申論 5下圖為一自來水管網示意圖，圖中L 為各管線長度，d 為各管線管徑，Q 為節點AA 之入流量，Q 為節點C 之出流量，Q 為節點E 之出流量，Q 為節點F 之出流CEF量，Q 為各管線之初始估計流量。請以Q為初始值，以哈第克羅斯法（Hardycross）計算疊代兩次後各管線之流量值。（20 分）⎡8fL⎤【註：水頭損失公式h=KQ2=⎢⎥Q2，摩擦係數f=.002。】L⎢π25⎥⎣gD⎦Q=10cms Q=2cmsAL=5000 mL=5000 m CA d=2 mBd=0.8 m CQ =2.6cmsQ =2.2cmsQ =2.0cmsQ =8.3cms0L=4000 m 0L=5000 mL=4000 md=1 m d=1 mQ =4cmsd=1 mQ =8.3cmsQ =8.3cmsD L=5000 mEL=5000 m Fd=1 m d=1 mQ=4cmsQ=4cmsFE