113年 專技高考 水利工程技師｜歷屆考題全文（機器抽取）
113年專門職業及技術人員高等考試建築師、32類科技師(含第二次食品技師)、大地工程技師考試分階段考試(第二階段考試)暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試水利工程技師類科歷屆試題，含流體力學、水資源工程與規劃、水文學等 6 科。
共 6 份考卷｜資料來源：依政府資料開放授權條款（OGDL）第 1 版利用，資料集：考選部歷屆試題（data.gov.tw dataset 170565），113 年。
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流體力學
下載：題目
官方不公布申論答案
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113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等
別：高等考試
類
科：水利工程技師
科
目：流體力學
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
-
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
-
一、請以文字、圖形或公式說明下列名詞之意涵： （每小題 4 分，共 20
-
二相流（ two phase flow
-
邊界層（ boundary layer
-
分） ）
-
）
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自由渦流（ free vortex
-
）
-
停滯點（ stagnation point
-
煙線（ streak line ）
-
二、一顆圓形沙粒在水中以 U 的終端速度（ terminal velocity ）沉降，其直徑 為 0 1cm D ，密度 3 3 2.65 10 kg/m s ，水的密度為 3 3 10 kg/m ，曳引 力係數 D C （ Drag force ）為 D C 24/Re ， Re 為雷諾數（ Reynolds number ） ， 流體運動黏性滯度 6 2 10 m /s ，試求： （每小題 10 分，共 20 分）
-
沙粒的終端速度 U
-
以沙粒直徑和終端速度計算雷諾數 Re
-
三、若流體為理想流體，吾人進行水工模型試驗時常以福祿數 Fr （ Froude Number ）進行模型縮尺之設計。 （每小題 10 分，共 20 分）
-
試證明 Fr 慣性力 / 重力 V gL ，其中 V 為流體流速， g 為重力加速度， L 為特性長度。
-
如幾何縮尺設定為 / 1/100 m p L L ，其中下標 m 和 p 分別代表模型和原 型之物理量，原型流量為 200 CMS Q ，試求模型流量 Q 。
-
p m
-
）
座號：
四、如下圖所示，大型油箱裝滿不同比重的流體，上層流體比重 0.81 G S ， 下層為水。油箱噴嘴直徑 0.3 m D ，試求噴嘴的流量。 （ 20 分）
D
= 0.3 m
．
water
1.0 m
h
= 2.0 m
SG
= 0.81
γ
0
γ
五、如下圖所示，兩平行板間的流速分布為拋物線，即 2 0 2 ( ) 1 y u y U B （ ） ，
0 0.4 m/s U ， 0.5 m B ，流體運動黏性滯度 6 2 10 m /s ，流體密度 3 3 10 kg/m ，試求： （每小題 10 分，共 20 分）
在 y B 之剪應力（ Shear Stress ） 0
水資源工程與規劃
下載：題目
官方不公布申論答案
代號：
00220
頁次：
1 － 1
113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等
別：高等考試
類
科：水利工程技師
科
目：水資源工程與規劃
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
-
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
-
※ 所有考題中，水之密度為 1000 kg/m 3 ，重力加速度為 9.81 m/s 2 。
-
一、已知某河段之水位達 7 m 時，水面坡降為 0.85 m/km ，流量為 2500 cms 。 若該河段之水位仍為 7 m 時，水面坡降為 0.56 m/km ，試求 若 n Q S ， 常用之指數 n = ？（ 10 分） 試推估流量為多少 cms ？（ 10 分）
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二、有一集水區之面積 A 為 300 ha ，區內一河道長 L 為 2 km ，坡度 S 為 0.01 ， 集流時間 0.46 (hr) 0.9 / c t L S ( ) ，降雨強度 0.45 0.35 mm/ hr / c i T t ( ) ，式中 L (m) 表長度， T (yr) 表重現期距。試求 T = 5 年及 25 年之設計流量 Q 分別 為多少 cms ？假設逕流係數為 0.75 。 （ 20 分）
-
三、一水庫之年平均入流量為 500 萬 m 3 ，其含沙量為每年 12 萬公噸。若泥 沙曬乾後之重量為 1200 kg/m 3 ，且水庫之初始容量為 2000 萬 m 3 ，假設 囚沙率 E (%) 1 100 1 75 / C I （1 ） ， C 表水庫容量， I 為年入流量。假設 不分時間間距，概估 20 年後水庫庫容剩下多少 m 3 ？（ 20 分）
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四、有一水力發電廠平常出力 120,000 kw ，尖峰持續時間 5 hr ，日負載率為 0.6 。假設電廠之有效落差為 260 m ，水輪機及發電機總效率為 0.85 ，試 求 尖峰出力為多少 kw ？（ 10 分） 調整池容量為多少 m 3 ？（ 10 分）
-
五、有一拘限含水層如圖一所示，含水層底部水平，厚度從 20 m 變化至 55 m ，假設地下水水流可視為水平流動，且已測得水位在斷面 ⑴ 和 ⑵ 分別 為 23.7 m 和 27.1m ，此二斷面相距 1200 m ，水力傳導度 K = 16 m/day 。試 求地下水之流量及流向？（ 20 分）
K
座號：
水文學
下載：題目
官方不公布申論答案
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113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等
別：高等考試
類
科：水利工程技師
科
目：水文學
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
-
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
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臺灣降雨時空分布不均，洪枯變化大而且常常造成自然災害，但也帶來 豐沛之水資源。試述臺灣降雨的型式、成因及特點？（ 15 分）人工降雨 已成為面對乾旱時增加水源的方法之一，試述人工造雨的原理？ （ 10 分）
-
瞭解及掌控地下水的流動及分布對集水區經營與管理是相當重要的工 作。試說明集水區地下水調查的內容應包含那些資料項目、調查觀測的 時間應包含那些區間及調查工作應包含那些階段？（ 25 分）
某一集水區其 3 小時延時之單位歷線 (3, ) U t 如下表所示：
若此集水區有一降雨事件，降下兩場其延時各為 2 小時之雨量，第一場 降雨強度為 1.2 cm/hr ，第二場降雨強度為 0.7 cm/hr ，第一場降雨和第二 場降雨中間間隔 1 小時。已知入滲 指數為 2 mm/hr ，當 8 t hr 時河川 基流量為 (0.5+0.5 t ) cms ，當 16 8 t hr 時河川基流量為 (8-0.5 t ) cms ， t 為 時間 (hr) 。試計算該集水區由於此次降雨事件所形成之洪水歷線？（ 25 分）
座號：
某一水平拘限含水層（ horizontal, confined aquifer ） ，其厚度隨位置座標 x 呈線性改變，如下圖所示。該含水層為非均質（ inhomogeneous ） ，因而 其水力傳導係數（ hydraulic conductivity ） K 具以下函數關係為 (10 0.005 ) K x m/day 。假設該含水層水流為水平流動，且在位置 ⑴ ( 0 x m) 及位置 ⑵ ( 2000 x m) 其水力水頭分別為 1 10 h m 和 2 20 h m 。試計算該含水層單位寬度的流量 (m 3 /day/m) ？（ 25 分）
厚度
=
30m
厚度
=
70 m
2000 m
K
= 10 + 0.005
x
(2)
(1)
| 時間 (hr) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 流量 (cms) | 0 | 8 | 12 | 26 | 32 | 48 | 50 | 40 | 34 | 21 | 19 | 7 | 4 | 2 | 0 |
渠道水力學
下載：題目
官方不公布申論答案
代號：
00240
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113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等
別：高等考試
類
科：水利工程技師
科
目：渠道水力學
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
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不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
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一、請寫出
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3 個流區水面剖線裡，述明不同流態的 s dE ds 、 s dE dy 以及 dy ds 之正負 號。其中 Es ：比能； s ：流距； y ：水深。 （ 20 分）
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二、一水平渠道，上游水深 1 h 0.50 m ，流速 =10.00 m/sec ，下游渠底突 降 0.50 m ，且於渠底突降處後開始產生水躍，如下圖，試問：
-
下游水躍後水深 h 為何？（ 10 分）
-
水躍造成的損失水頭為何？（ 10 分）
h1 = 0.50 m
0.50 m
h2
-
三、一水平矩形底坡渠道上設置一處下射式閘門，於閘門下游不遠處產生水 躍，閘門下游水躍前水深 2.00 m ；水流流量為 150.00 CMS ；渠底底寬 5.00 m ，如下圖，試問：
-
水躍後水深為何？（ 5 分）
-
水流於閘門的作用力為何？（ 10 分）
-
水躍造成的水頭損失為何？（ 5 分）
2.00 m
座號：
-
四、一矩形渠道寬 3.50 m ，流量 10.00 CMS ，水深 1.50 m ，坡度極緩，若欲 使某斷面單位寬度流量極大化，可於底床設計一平頂突出物，假設此突 出物造成之能量損失為 0.10 倍之上游流速水頭，試求此突出物高度至少 為何？（ 20 分）
-
五、現有一座溢洪道分為兩段，單寬流量皆為 1.0 m 2 /sec ，上游段底床坡度為 1/30 ，下游段底床坡度為 1/100 ，兩段渠道曼寧係數 n=0.04 ，請問水面曲 線是否會發生水躍？請說明。 （ 20 分）
大地工程學（包括土壤力學、基礎工程與工程地質）
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00250
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113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等
別：高等考試
類
科：水利工程技師
科
目：大地工程學（包括土壤力學、基礎工程與工程地質）
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
-
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
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一、在自然狀態下，濕土之總體積是 1.2 立方公尺、質量 2350 公斤、含水量 8.6% 、土粒比重 2.71 。請計算：
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濕土密度。 （ 3 分）
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乾土密度。 （ 3 分）
-
孔隙比。 （ 3 分）
-
孔隙率。 （ 3 分）
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飽和度。 （ 3 分）
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土壤內水的體積。 （ 5 分）
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二、對正常壓密黏土之土樣試體進行壓密排水三軸試驗。試驗之圍壓為 276 kPa ，試體破壞時之軸差壓力為 276 kPa ，請計算：
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土樣試體之摩擦角。 （ 10 分）
-
破壞面與水平面間的角度。 （ 10 分）
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三、下圖所示之土層下方有一傾角（ ）為 8 度之不透水層，透水土層之水 力傳導係數為 0.0053 公分 / 秒，如果 H 為 3 公尺，請計算通過此土層之 單位寬度流量（單位為立方公尺 / 小時 / 公尺） 。 （ 20 分）
座號：
- 四、在實驗室中，一個厚度為 25 毫米（ mm ）的黏土層（上下表面均可排水） 需要 2 分 20 秒才能完成 50% 的壓密。在現場工地條件下，一個厚度為 3 米的同樣黏土層，黏土層底部有一層岩石並僅能上方排水。請計算在相 同的壓力增量下，達到 50% 壓密需要多長時間（以天為單位） 。 （ 20 分）
五、下圖中所示穩定滲流的無限邊坡，求解：
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沿土壤與岩石界面滑動的安全係數。 （ 10 分）
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沿土壤與岩石界面滑動的安全係數為 2 時之高度 H 。 （ 10 分）
水利工程（包括海岸工程、防洪工程與排水工程）
下載：題目
官方不公布申論答案
代號：
00260
頁次：
3
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113 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等
別：高等考試
類
科：水利工程技師
科
目：水利工程（包括海岸工程、防洪工程與排水工程）
考試時間：
2 小時
座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
-
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
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一、近年來受到極端氣候影響，部分農業區會因水源不足而施行停耕處置， 試問：
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已知某農業區每年耕作收益為 30 萬元，若實施休耕則可獲得 5 萬元 之補助，若該區每年休耕之機率為 10% ，試問該區每年收益的期望值 為何？（ 5 分）
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若受到灌溉水源不足之影響，該農業區十年內至少休耕兩次的機率為 何？（ 5 分）
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面對未來極端氣候挑戰，試問百年大旱在未來 30 年間發生之機率為 何？若因氣候影響，其發生機率增至 40% ，試問原本百年大旱之重現 期距（ return period ）將變更為幾年？（ 10 分）
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二、極端值第一型分布（ extreme value type I distribution ）又稱為甘保分布 （ Gumbel distribution ） ， 如下式所示，為選取統計資料中之極值進行統計， 因此在水文分析中常被用來推估水文量：
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進行水文分析時，需先選取合適之水文資料已進行後續之頻率分析工 作，請說明水文資料之選取方式有那些？（ 10 分）
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假設某流量站平均流量（ ）為 1200 m 3 /s ，標準偏差（ ）為 430 m 3 /s ， 若該測站之流量分布符合上述甘保分布，已知現況堤頂高為 5 年之設 計洪水量，試問若欲提升設計標準至 25 年洪水量，其設計流量應增加 多少？（ 10 分）
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四、某人欲於砂質土壤上設置一排水渠道，假設設計斷面之渠底寬度需等於 水深高度，已知渠道之坡度為 0.0081 、曼寧 n 值為 0.03 ，試問：
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若以矩形斷面進行設計，已知該渠道容許流速為 3 m/s ，試問該渠寬為 何？最大排水量為何？（ 10 分）
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承上，若以梯形斷面進行設計（斜邊之垂直水平比為 1 ： 1 ） ，在相同 水力半徑下，其最大排水量與矩形斷面最大排水量之比為何？（ 5 分）
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三、已知某集水區面積為 3 公頃，假設該集水區原先全為綠地，現欲開發 0.5 公頃之住宅區，其中綠地與建築用地之逕流係數分別為 0.4 與 1.0 ，已知 該集水區降雨延時與強度關係符合 Sherman 公式，如下式所示：
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依據出流管制規定，基地開發後之洪峰流量應不大於開發前，試問若 降雨延時採用 90 分鐘進行設計時，需要削減多少洪峰流量 （ m 3 /sec ） ？ （ 10 分）
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出口處正好有 0.03 公頃之矩形水池可供滯洪之用，吾人欲以三角形歷 線法（上升段與退水段延時相同）決定蓄水體積，如下圖所示，已知 降雨延時（ t ）等於降雨尖峰時間（ time to peak, tp ） ；試問若要滿足開 發後洪峰流量不得大於開發前之規定，該水池應至少浚深多少公尺？
（ 10 分）
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五、波浪沖擊海岸構造物表面時，因海浪影響容易形成一周期性的往復運 動，試問：
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波浪溯升高度（ height of run-up ）常為決定堤防高度不可或缺之條件， 請解釋何謂溯升高度（ run-up ）與波浪回降（ run-down ） 。 （ 6 分）
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通常計劃堤頂高是不可低於溯升高度，然有時考量經費與保護標的類 型，設計時是容許部分海水越過堤頂，請分別就暴潮溢淹、海岸侵蝕、 以及洪氾溢淹之情況，說明其保護標的類型。 （ 9 分）
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一般來說，越波量之決定與其平均越波量、瞬間最大越波量皆有相關， 試問其間關係為何？並請說明容許越波量通常是考量那些因素訂定 之。 （ 10 分）