[歷屆考古題整理] 水土保持技師考之水土保持工程

此次整理水土保持技師考~

科目:水土保持工程

年份:101~90年

彙整如下表

題目	主題	年份	備註
請比較加勁擋土結構與RC擋土結構之特性。若一河川護岸同時需考慮生態及耐沖刷之特性，請問該如何將兩者搭配設計。（20分）	加勁與RC擋土結構設計	101
土石流潛勢溪流寬8.0 m，溪床坡度為1/6，設計之清水流量為Q_p = 50 m³/s。溪床面堆積土砂體積濃度為C = 0.6，土砂內摩擦角為35°，土石流曼寧粗糙係數n_D = 0.1，土砂單位重（γ_s = 25.50 kN/m³），渾水單位重（γ_w = 11.77 kN/m³）。請計算土石流的單位重、流量Q_D、深度及流速。若欲設置一鋼管格柵壩以防治土石流，請問該考慮那些因素？（20分）	土石流計算(單位重、流量、深度及流速) 鋼管格柵壩	101
深層崩塌與淺層崩塌的防治對策為何？有何差異？（20分）	深層V.S淺層崩塌	101
一矩形斷面小野溪寬3.0 m，其設計流量為1.85 m³/s，對應之水深為0.5 m。若一農路欲設計矩型橋涵以跨越此小野溪，請問其橋涵寬度至少需多寬，方不致於產生瓶頸效應（choked condition）？註：瓶頸效應係指該處會因斷面緊縮而產生臨界流。（20分）	設計矩型橋涵寬	101
有一堰塞湖之橫剖面如下圖所示，請由該圖評估其形成的原因，並說明該區過去是否曾出現堰塞湖？未來是否仍可能再出現？請提出降低該堰塞湖風險的設計工法。（20分）	堰塞湖(形成原因、未來情況、設計工法)	101
民國98年9月莫拉克颱風對臺灣南部帶來嚴重之衝擊，尤其是溪流下游之土石淤積量非常龐大，因此，河溪疏浚有其必要。試說明疏浚之對策及方法。（20分）	溪流疏浚對策及方法	100
防砂壩是水土保持工程中一種常用之構造物。試詳述防砂壩受到洪峰攻擊而導致破壞之原因。（20分）	防砂壩受洪峰攻擊破壞原因	100
試說明：何謂丁壩？（5分）丁壩之間距及坡度。（15分）	丁壩、間距及坡度	100
擋土牆是水土保持工程中一種重要之構造物。試述擋土牆之種類及適用範圍，並繪圖說明之。（20分）	擋土牆(種類、適用範圍及繪圖)	100
泰國曼谷今（2011）年之洪水長達三個月以上，已造成嚴重之經濟損失。試說明：（20分）洪水發生之原因。臺灣的城市是否會發生類似泰國曼谷之洪水？請詳述其原因。	洪水(成因、臺灣是否會發生)	100
請說明集水區生態工法規劃之設計流程。（15分）	生態工法(規劃設計流程)	99
請任意列舉四種適用於蝕溝控制（Gully control）的臨時性壩，並分別繪製示意圖，示意圖上需標註水流流向以及設計上需注意的尺寸與事項。各示意圖需包含壩之縱、橫斷面。（40分）	蝕溝控制(臨時性壩、設計注意事項及繪詳圖)	99
請闡述坡地水土保持方法之選用原則。（15分）	水保方法(選用原則)	99
請依填方材料、填方邊坡坡度、挖方所在基地的地質情況及挖方邊坡的坡度，分別列表說明填方（10分）與挖方（12分）的最適高度，並簡單說明整坡的規劃設計原則。（8分）	整坡規劃(填與挖方最適高度、設計原則)	99
試說明通用土壤流失公式中「土壤沖蝕指數Km」的意義及說明如何估算土壤沖蝕指數。（25分）	Km值(意義、估算)	98
坡面上若有會造成公共危險之落石，應施以防止落石之措施，試說明各種防止坡面落石的工法、適用性及施作原則。（25分）	防坡面落石(工法、適用性、施作原則)	98
試說明水土保持工程中「滯洪設施」之定義、種類、規劃設計原則及滯洪量估算方式。（25分）	滯洪設施(定義、種類、規劃設計原則、滯洪量估算)	98
某梯形斷面排水渠道，渠底寬度5公尺，兩側渠岸邊坡坡度均為45度，渠底坡度S= 1/1000，曼寧係數n= 0.025。試求在設計流量每秒70立方公尺條件下，渠道的正常水深（Normal depth）？（25分）	渠道正常水深	98
豪雨過後，某坡地因地下水位高漲引致地滑，該地滑區域需進行水土保持處理與維護，請自行繪製一典型之地滑區域地形圖，並於圖面配置相關抑制工法與抑止工法，且說明配置原則。（20 分）	地滑(地形圖繪製、配置抑制與抑止工法、配置原則)	97
設計一擋土牆，高度為4公尺，詳如圖所示。已知回填土重=γ_t1.8 t/m³，土壤內摩擦角φ＝30°；基礎土重=γ_t1.9 t/m³，土壤內摩擦角φ＝35°，容許承載力：25 t/m²；混凝土重：2.35 t/m³，混凝土強度fc '＝140 kg/m²，試分析其安定與否。若需配置鋼筋，請繪製其配置位置，另請說明該如何配置卸水孔。（註：郎金土壓力係數（註：區位4 之單位寬度體積可用近似值0.2 × 0.5=0.1 m³ 計算）	擋土牆(安定分析、鋼筋、卸水孔配置)	97
請概要說明滯洪池與沉砂池容量設計準則，若滯洪沉砂池採共構方式興建，且考慮生態景觀特性，請依俯視圖、側視圖繪製此池體，相關細節均請仔細描述。（20 分）	滯洪、沉砂池(設計準則、繪共構俯視、側視圖及細節)	97	類似98滯洪主題
假設某一野溪的輸砂量（Qs）與流速（V）的四次方成正比（Q_s ∝V⁴），該野溪的泥砂啟動粒徑遵循希爾茲數（Shield Number,Θ ）式中τ₀為底床剪應力、γ_s為泥砂單位重、γ為水單位重、d 為泥砂粒徑，若興建一防砂壩，使河床坡度S 減緩為0.5S，請問輸砂量的增減率及泥砂粒徑的變化率？假設坡度S＝0.05，防砂壩高6 公尺（含基礎2 公尺），請問單位野溪寬度可防止泥砂運移的土砂有多少？（可繪圖說明）（20 分）	防砂壩(輸砂量增減率、泥砂粒徑變化率、防止泥砂運移土砂量)	97
若興建一道路，因地形關係需設置路塹與路堤，請配置此兩種坡面的護坡工程與排水型態。（註：均請考慮區外排水。）（20 分）	路塹、路堤(坡面護坡工程與排水型態)	97
比起單純林，複層林是優良水土保持生態工法，對坡地崩塌發生（7 分）、坡地松林火蹟地下游引發土石流（8 分）與CO₂減量（10 分）等三方面可能產生何種功效？試詳細說明之。	複層林(對崩塌、土石流CO₂ 減量之功效)	96
已淤滿的攔沙壩與已有淤泥的沉沙池，在新大雨來時通過的河川逕流常發生濁度過度升高的現象，為什麼？（10 分）會不會是有人故意造謠？（2 分）或者是此兩種工程在水土保持上根本無效？（3 分）	攔沙壩、沉沙池(已淤積產生問題)	96
臨時性邊坡保護工法中有一種Krainer（暫譯為疊框牆）之應用方式如下圖，試說明其可能的優點（5 分）、缺點（5 分）及用途（5 分）。	臨時性邊坡保護工法疊框牆(優、缺點及用途)	96
試說明擋土牆排水的設計要領。（5 分）並試針對排水設計要領繪製示意圖。（10 分）	擋土牆(排水設計及繪圖)	96
彎曲河道的凹岸須要小心整治，下列等高線圖是說明照片裡cross vane（跨河馬蹄型堆石壩）形成河道地形（等高距1 公尺），這種工法十分成功。下圖與照片中的紅線代表同位置，試說明其所以成功的原理。（15 分）下列照片凹岸下游面的工法是無效的，為什麼? 試申論之。（15 分）	凹岸整治(跨河馬蹄型堆石壩、無效工法原因)	96
鋼筋混凝土有極限強度設計法（USD）和工作應力法（WSD），就USD 方法中，解釋：（20 分）減強因子（Strength reduction factor）之意義。超載因子（Load factor）之意義。	極限強度設計法（USD）(減強、超載因子)	95
於水土保持工法之中擋土牆是重要的構造物，試述擋土牆之種類及適用範圍，並繪圖說明之。（20 分）	擋土牆(種類、適用範圍及繪圖)	95	同100年
試述道路設計規範之選定有那些？（20 分）	道路設計(規範選定)	95
試述河溪生態工程的施作材料有那些選擇？（20 分）	生態工程(材料選擇)	95
台灣坡地面積廣闊，農作物種類也繁多，試就坡地灌溉之原理及方法詳述之。（20 分）	坡地灌溉(原理、方法)	95
近二年來石門水庫因颱風豪雨以致原水濁度提高及水庫庫容降低，請就自然條件詳述其原因。爲保水資源穩定與永續利用，請就水土保持觀點建議合適的治理對策（涵蓋集水區及河道）。（20 分）	水庫問題(原水濁度提高及庫容降低原因、治理對策)	94
依據我國的水土保持技術規範，野溪的定義為何？台灣地區因地質及環境的影響，高山地區常於大地震或巨大降雨後，於原本不明顯的野溪產生甚大的災害，若能事前將野溪的範圍及可能規模界定出來並加以治理，則可達事半功倍之效。請問如何界定野溪的範圍及預估可能災害規模？並請說明野溪治理的目的、方法及設計要求。（20 分）	野溪治理(定義、界定範圍、可能災害規模、治理目的、方法、設計要求)	94
山區道路開闢近年來常被指為破壞山區水土保持之元兇，然而，適當之選線以及妥適之水土保持處理與維護可降低其與環境間之相互衝擊，試闡述山區道路開闢於選線階段以及規劃階段，如何避免其與環境間之相互衝擊。（20 分）	山區道路開闢(選線及規劃)	94	類似95年道路主題
詳細說明永久性滯洪池設計程序。（20 分）	永久性滯洪池(設計程序)	94	同98、97年滯洪主題
蝕溝控制為降低土壤流失的方法之一，請說明大型蝕溝可能的治理方法及各方法的適用性。（20 分）	蝕溝控制(大型之治理方法及適用性)	94	同99年蝕溝控制主題
試依據我國水土保持相關法規或技術規範解釋下列名詞：（每小題5 分，共20 分）山坡地、環境風險率、水土保持義務人、防砂壩	法規、規範名詞解釋	93
試詳細說明丁壩定義及河道中設置丁壩之目的丁壩之種類及其適用範圍。（20 分）	丁壩(定義、目的、種類、適用範圍)	93	同100年丁壩主題
試詳細說明滯洪設施之定義及其規劃設計原則如何計算滯洪池之滯洪量。（20 分）	滯洪設施(定義、規劃設計原則、滯洪量)	93	同98年題目
山坡地上有塊面積為1.2 公頃之小集水區，它的逕流係數約為0.8，在緊接集水區下游處要設置一個矩形斷面的砌石排水溝，排水溝的底床坡度為10°，曼寧係數約為0.04，設計降雨強度為40 mm/hr。請推求排水溝之設計流量設計排水溝之合理斷面尺寸。（20 分）	排水溝(設計流量、斷面尺寸)	93
某坡地面積A=0.3 公頃（ha），其開發後之設計洪峰流量Q₁=0.10 秒立方公尺（cms），開發前之設計洪峰流量Q₂=0.05秒立方公尺（cms），開發後坡地地表逕流集流時間t_c=10 分鐘（min），坡地每公頃泥砂生產量為35立方公尺（m³），試設計一座永久性之沉砂滯洪池。（20 分）	永久性沉砂滯洪池(設計)	93	同97、94年沉砂滯洪主題
土壤力學參數為水土保持工程設計上的重要依據。試詳細說明何謂不壓密、不排水試驗（UU）並繪製應力摩爾圓與破壞包絡線。（25 分）	土壤力學(不壓密、不排水試驗、應力摩爾圓、包絡線)	92
坡地縱向排水常因為流況的改變而產生水躍。試證明水躍前渠道內水深（Y₁）、水躍前渠道內福祿數（Fr₁）、水躍後渠道內水深（Y₂）間的關係如下式所示。（25 分）	明渠(證明水躍關係式)	92
應用自然生態工法於溪流整治中，倘若要營造水域流況及濱水與水棲生態多樣性，試問設計時應考量那些因素？其理由為何？（25 分）	生態工法(設計考量因素、理由)	92	同99、95年生態工法主題
試以靜力平衡的觀點，列式說明圖中防止圓弧滑動所需要之地錨錨錠力F 與夾角φ間的關係。（25 分）	靜力平衡(分析地錨錨錠力F 與夾角φ關係)	92
何謂「生態工法」？「近自然工法」？其與傳統的水土保持工法有何差異？（20 分）	生態、近自然工法(V.S傳統水保工法差異)	91	同99、95、92生態工法主題
目前台灣對崩塌地的調查與對策多沿用日本的方式，試論其成效如何？理由何在？（20 分）	崩塌地(調查、成效)	91
水土保持技師承辦業者開發案時，撰寫水土保持計畫書，試提出其內容所包含的重要項目與內涵。（20 分）	水土保持計畫(重要項目與內涵)	91
在設計水土保持排洪工程上，推算最大逕流量時，台灣多沿用合理化公式(Q=CIA)，試從式中各因素，檢討其在台灣應用上的問題點。（20 分）	合理化公式(各因素於台灣之適用性)	91
試論土石流從產生、輸送與沈積的過程中，其所牽涉的因素，衍生災害的現象與特點，如何加以防範？（20 分）	土石流(產生、輸送與沈積之特性、災害、防範)	91
當野溪溪床之土石密度為2.65g/cm³，溪床坡度為0.25，溪床土石之內摩擦角為35⁰，溪床上土石堆積材料之孔隙率為35%，而且，河床土石可被50年頻率之洪峰流量挾帶之推移質和懸浮質比率為8%，如果50年頻率之清水流流量為400cms，請問該野溪之含沙水流流量和土石流流量各是多少？（25 分）	含沙水流、土石流(流量計算)	90	類似101年土石流主題
試分別說明防砂壩和梳子壩安定分析之受力情況，其使用參數有哪些異同點？（25 分）	防砂、梳子壩(安定分析及受力異同點)	90
有一防砂壩之梯形溢洪口，其底寬為20公尺，溢洪口兩側斜率為1:0.5，溢洪口之水流方向長度為2公尺，試以薄板堰(流量係數為0.6)和寬頂堰公式分別計算其溢洪口水深，並說明應選擇那一種水深在水土保持工程設計上。（25 分）	薄板堰和寬頂堰(溢洪口水深計算、選擇哪一水深)	90
坡度30%之山坡地坡面最多可構築幾座2公尺寬之山邊溝？（25 分）	山邊溝(設計)	90