大叶大学环境工程系二年级水力学93(2)期末考试题

15259585731652019/08/05大葉大學環境工程系二年級【水力學】93(2)期末考試題一、如左圖，有一寬廣渠道（Manningn=0.015，底床坡度S0=0.001）單位寬度流量q=1.2m3/s/m，下游處有一攔砂壩(dam)，壩後水深d1=1m，更上游有一陡坡轉緩坡處發生水躍（du=0.3md3）：(a)求共軛水深d3？【本題10分】(b)以d0為起始，試以標準步推法（StandardStepMethod）來估算M1水面剖線到上游d3處之距離L？【本題20分】（hint:能量平衡Hu=Hd+(Se)avgL，(Se)avg=(Seu+Sed)/2，H=V2/2g+d+z，z=zu－zd=S0L，Se=n2q2/d10/3，V=q/d）**請完成下表（在答案卷上製作表格並填入『？』之答案）！Secd(m)z(m)V(m/s)V2/2g(m)Se(Se)avgL(m)L=L(m)d1=1mz1=0？？？--0d2=0.9mz2=z1+S0*L1=？？？？？L1=？0+L1=？d3=？z3=z2+S0*L2=？？？？？L2=？L=L1+L2=？二、在一平底矩形明渠，於為閘門（升起e=0.5m）及為銳緣堰（堰高P=1m），上、下游水深各為Hu=3m及Hd=0.8m，試求單位寬度流量q及堰上水深H？其中相關係數：閘門-孔口收縮係數=0.62，hc0=e，流速係數Cv=0.95，流量浸沒係數s=0.8；銳緣堰-流量係數Cd=0.46。【本題30分】（hint：先假設下游處為自由出流，選用適當公式計算H後再檢驗是否浸沒？）（hint：判斷之下游處是否浸沒或自由出流？）damd1d3LqL1duM1水躍閘孔自由出流條件：(ht/hc0)[(ht/hc0)+1]4Cv2[(Hu/hc0)-1]閘門後水深ht=H+P流量q=Cd1e(2gHu)1/2；Cd1=0.6-0.18(e/Hu)*如果閘孔下游浸沒：qs=sq銳緣堰自由出流條件：HdP流量qf=Cd(2g)1/2H3/2L2d215259585731652019/08/05三、有一銳緣堰（堰高P=1m）上游堰上水頭高H，下游水位高h=1.2m，已知在下游處量測浸沒流量qs=0.25m3/s/m，流量係數Cd=0.45，試推求堰上水頭高H？【本題20分】*qs=sqf，s=1.05*(1+0.2hs/P)(z/H)1/3，z=(P+H)h，hs=h-P（hint：利用trial&error求H）四、試舉出三種堰（weir）的型式，並畫出簡圖？【本題20分】**加油!祝暑假愉快…**HPhhszqsHuePHHdhc0