集水區經營與水文學概要 申論題歷屆試題與參考架構
普通考試，民國 102～115 年共 13 份試卷、52 題，其中 49 題附參考答題架構。考這一科的類科：水土保持工程。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明集水區河溪級序（Stream orders）以及分岔比（bifurcation ratio）之定義，並繪圖說明分岔比對流量歷線形狀之影響。 （25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考河川地形定量分析的基礎:Horton-Strahler 河溪級序與 Horton 河川數目定律中的分岔比,並要求由水系分岔型態推論逕流集中程度對流量歷線的影響。主軸為「級序定義→分岔比定義與典型值→水系幾何差異→歷線形狀差異(含繪圖)」。
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- 2
近年極端氣候對集水區經營管理造成許多挑戰，請繪圖說明集水區水文循環（hydrological cycle）過程，並說明極端氣候對水文循環各階段造成的影響。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題為「基本概念+時事延伸」型:先以圖完整交代水文循環的各個分量與流向,再逐階段說明極端氣候(降雨強度化、乾濕極端化、增溫)所造成的改變。作答重點在「一階段一影響一後果」,並收斂到集水區經營的調適對策。
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- 3
坡地農塘為近年政府積極採用的水保設施之一，請詳述坡地農塘之種類及功能效益。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
坡地農塘是兼具蓄水、滯洪、沉砂與生態功能的小型水土保持設施。題目要求「種類」與「功能效益」兩段,宜先以分類架構(依構築方式、依用途、依水源、依規模)鋪陳,再由水利、水保、生態、農業與防災五個面向寫效益,最後收在配置原則與注意事項。
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- 4
土砂收支平衡是集水區管理的重要課題之一，請說明集水區從坡面的土砂生產、水道的土砂輸送到下游的土砂堆積包含那些類別型態。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考土砂收支(sediment budget)的觀念:以集水區為系統,依「生產—輸送—堆積」三個環節,分別說明各環節的型態分類。答題主軸是把坡面與河道的地形作用過程分類清楚,並以輸砂連續性(供給控制 vs. 運移能力控制)串起三段。
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114 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明集水區內坡地開闢農路系統造成的環境問題。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
坡地農路兼具產業必要性與高環境衝擊,本題應從「開挖—排水—棄方—誘發開發」四條因果鏈切入,分別說明對邊坡穩定、水文、泥砂、生態與景觀的影響,最後提出減輕對策,呈現「問題—成因—對策」的完整結構。
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- 2
鄰近某集水區之三個雨量站 A、B、C 距離集水區形心分別為 35、27 及45 公里，而徐昇多邊形法所得控制面積則為 48、27 及 50 平方公里，若三站在一暴雨事件中分別獲得 90、79、83 mm 之降雨記錄，請比較由算術平均法、徐昇多邊形法及反距離加權法所得之集水區平均降雨量。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題為標準的面積平均雨量計算題,考三種方法的權重來源:算術平均法(等權)、徐昇多邊形法(以控制面積為權)、反距離加權法(以至形心距離倒數為權)。務必列公式、代數字、逐步算出,並在最後比較三者差異與適用時機。
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- 3
請說明為維持水庫有效庫容之集水區泥砂控制方法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
維持水庫有效庫容的核心是泥砂管理,策略可歸納為「減量(集水區減砂)—攔阻(入庫前攔蓄)—通過(繞庫與排砂)—清除(清淤與活化)」四層次。題目雖點出「集水區」,仍宜以四層次完整鋪陳,並強調上游治理為治本、庫內操作為治標。
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- 4
試說明土壤調查採樣方法以及調查成果在集水區經營之應用。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題分兩段：前段考土壤調查與採樣的技術方法，後段考調查成果如何回饋到集水區經營的規劃、設計與管理。宜建立「調查—分析—應用」的邏輯主軸，後段務必對應集水區經營的具體工作項目，不要只堆砌實驗名稱。
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113 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請詳述無測站集水區洪水量之推算方法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
無測站集水區沒有流量觀測紀錄，無法直接做洪水頻率分析，必須改走兩條路：一是以設計降雨經降雨逕流模式轉換為設計洪水，二是由鄰近水文地文相似之有測站集水區移用或區域化推估。答題先把這個前提講清楚，再分類說明方法、適用範圍與限制。
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- 2
請詳述合理化公式相關參數之決定方式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
合理化公式形式簡單，考點全在參數怎麼定：逕流係數、降雨強度（關鍵在集流時間與重現期）、集水面積，以及公式本身的假設與適用限制。答題宜逐一參數說明「依據什麼資料、用什麼方法、取值偏差會造成什麼影響」。
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- 3
請繪圖詳述降水（precipitation）形成之方式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
降水形成必須同時具備「水氣、舉升(冷卻)、凝結核、雲滴增長」四個條件。答題宜分兩層:微觀的雲物理增長機制,與巨觀的舉升致雨型態(對流雨、地形雨、鋒面雨、氣旋/颱風雨),並依題意繪圖說明。
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- 4
下表為某站 2024 年 5 月 30 日之暴雨資料：時間（min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40降雨量（in） 0 0.07 0.25 0.22 0.21 0.16 0.12 0.03試回答下列問題：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）繪降雨組體圖。
（二）繪累積雨量組體圖。
（三）求 10 分鐘之最大降雨深度及降雨強度。
（四）求 20 分鐘之最大降雨深度及降雨強度。
（五）求 30 分鐘之最大降雨深度及降雨強度。
（25 分）
參考架構・破題
本題是降雨資料的基本分析：先把 5 分鐘時段雨量整理成降雨組體圖（hyetograph）與累積雨量曲線（mass curve），再用「移動視窗」找出某延時內連續時段雨量和的最大值，最後把深度換算成每小時強度。表中某時間的雨量代表「前 5 分鐘」的雨量（例：10 min 欄 0.07 in 為 5～10 分鐘的雨量）。
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112 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明集水區整體治理規劃之目的，並具體說明整體治理的實施策略及執行方法。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題三問：目的、實施策略、執行方法。整體治理的精神在於以集水區為單元、上中下游一體考量、工程與非工程並重，這條主軸要貫穿三段，不能寫成單項治理工程的施工說明。
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- 2
請說明臺灣地區集水區的水文及地文特性，並說明為何近年集水區每逢颱風豪雨即發生重大災害的原因及災害主要的類型。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題三問：水文特性、地文特性、以及近年颱風豪雨即成災的原因與災害類型。作答邏輯要串起來：特性是背景條件，原因是氣候變遷加人為擾動放大了這些條件的脆弱度，災害類型則是結果。
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- 3
請說明集水區水文分析需蒐集那些規劃區內或附近地區之資料，以供水文水理分析演算之應用，並說明集水區水文、水理演算及土砂生產量推估的主要內容。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題兩問：一是水文分析要蒐集哪些資料，二是水文演算、水理演算與土砂生產量推估的主要內容。答題用「資料—分析—成果」的流程串接，並讓資料項目與後面的演算需求一一對應，才看得出邏輯。
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- 4
某集水區面積為100平方公里，入滲率實驗顯示在土壤完全乾燥的情況下，最大入滲率為27 mm/hr，而入滲現象在5小時後達到平衡為2 mm/hr，且在此5小時內之總入滲量為60 mm。若於20天後又均勻地下了一場延時為2小時的雨（假設降雨前土壤已完全乾燥），其總雨量為100 mm，若降雨期間不考慮蒸發、截留及窪蓄等損失時，求降雨期間之總入滲量及地表總逕流量為若干立方公尺？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題是 Horton 入滲公式的典型計算：先用「5 小時累積入滲量 60 公厘」反求衰減係數，再判斷第二場雨的降雨強度是否大於入滲容量，最後積分入滲容量曲線求總入滲量，地表逕流量等於總雨量減總入滲量，再乘集水面積換算成體積。
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110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試以水文收支機制說明臺灣年平均雨量高達二千多毫米，為何在全球仍是缺水國家之理由。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
題目要求「以水文收支機制」說明高雨量卻缺水，答題主軸就是水平衡方程式：降水量等於蒸發散量加逕流量加入滲補注量加蓄水量變化。要說明臺灣的降雨大多以逕流快速入海、真正能留住取用的比例很低，再加上人口密度高導致每人可分配水量少。
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- 2
臺灣因氣候變遷面臨水旱災害嚴峻挑戰，試說明如何活化坡地農塘發揮調豐濟枯功能。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
坡地農塘是坡地農業既有的小型蓄水設施（含農塘、蓄水池、埤塘），多數年久淤積、漏水或已廢棄。本題要答的是如何盤點、整建與串聯這些既有設施，使其在豐水期滯洪蓄水、枯水期供水抗旱，也就是發揮調豐濟枯功能。
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- 3
試以點源及非點源物質傳輸概念，比較說明集水區崩塌及易淹水區位之災害復現期距與防治策略。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題要求借用污染傳輸的點源與非點源概念，來對比兩類災害：崩塌屬「點源」型，土砂由特定位置集中、脈衝式輸出；易淹水區位屬「非點源」型，由全流域面狀累積逕流造成。接著再比較兩者的災害復現期距特性與相應的防治策略。
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- 4
試說明集水區經營之目的、內涵以及整體規劃內容。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題三問：集水區經營的目的、內涵、以及整體規劃的內容。集水區經營是以集水區為單元，對水、土、林等資源做整合性的保育與合理利用，答題要先界定定義，再分述目的與內涵，最後把整體規劃寫成一套可操作的流程。
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109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明河川流量水位率定曲線在穩定均勻流和非均勻流的流況下有何不同的特性？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
率定曲線（Rating Curve）是以實測水位與流量建立的 Q－H 關係，用來由連續水位紀錄換算流量。本題要比較穩定均勻流時的單一曲線關係，與非均勻、變量流況（迴水、洪水漲退、河床變動）下曲線偏離單值、出現遲滯環或移位的特性。
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- 2
集水區基本資料的調查工作提供集水區問題分析之基本依據，以落實後續集水區整體治理規劃，達到集水區永續利用之目標。試述集水區現況的調查應包括那些面向與項目？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
集水區治理規劃要先掌握「自然環境、災害潛勢、土地利用、社會經濟、既有設施」五大面向的現況，才能診斷問題、劃分治理分區並排定優先順序。作答宜分面向條列調查項目，並說明調查方法與用途。
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- 3
某一集水區總年雨量為900 mm，其面積為1000 km2。在集水區出口處的平均出流量為10 cms。若集水區平均入滲量每天為1 mm，忽略其它水文量的損失，試計算該集水區的年蒸發量（m）？（25分）
（25 分）
- 4
河道沖淤是集水區經營的一個重要問題，請試從上游來砂量的可能來源和河道輸砂能力的影響因素，分析河道發生沖淤之原因？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
河道沖淤取決於「上游供砂量」與「河道輸砂能力」的平衡：供砂大於輸砂能力則淤積，供砂小於輸砂能力則沖刷。作答應分別列出供砂來源與輸砂能力影響因素，再以兩者的比較說明沖淤成因。
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108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請敘述臺灣水文特性的主要影響因素。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
臺灣水文特性可概括為「雨量豐沛但時空分布極不均、河川短促坡陡、洪峰暴漲暴落、含砂量高、可利用水量有限」。作答應從氣候、地形地質、河川特性與人為因素四方面說明成因與影響。
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- 2
請敘述集水區整體治理規劃之直接（可計量）和間接（不可計量）效益。（25 分）
（25 分）
- 3
請敘述臺灣集水區經營問題造成崩塌及水質惡化的主要因素與處理方法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
題目分兩個問題：崩塌與水質惡化。兩者都源自臺灣自然條件脆弱加上人為不當利用，作答應分別寫「主要因素」與「處理方法」，處理方法兼顧工程與非工程（管理）措施。
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- 4
請說明集水區水文分析推算洪峰流量的方法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
洪峰流量推估依資料條件分為：有長期流量紀錄時用頻率分析；無流量資料時用降雨推估（合理化公式、單位歷線、經驗公式）；也可用比流量或水文模式。作答應分類說明各方法原理、適用條件與優缺點。
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107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請敘述臺灣地區降水時空分布特徵與集水區水資源管理因應措施。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
臺灣降水「量多但時空分布極不均」：時間上集中於梅雨與颱風季，空間上山區多平地少、南北差異大，加上河川坡陡流短，導致可利用水量有限。作答先描述時空分布特徵，再提出集水區水資源管理的開源、節流、調度與保育措施。
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- 2
集水區調查治理規劃之目的在水土保育及防減災，以確保水土資源永續發展，試說明集水區調查治理規劃所應蒐集之基本資料種類與資料來源單位。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
集水區調查治理規劃需整合多種基本資料，作答要以「資料種類＋來源單位」對照的方式呈現，涵蓋地形、地質、水文、土地利用、災害、生態、社經與既有設施，並說明資料用途。
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- 3
試說明如何利用合理化公式（Rational Formula）推估集水區降雨逕流之洪峰流量，氣候變遷與人為環境變遷將如何影響合理化公式之應用。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
合理化公式以 Qp＝CIA 的概念，假設降雨延時等於集流時間時出口達洪峰。作答先寫公式、參數求法與適用限制，再分析氣候變遷（降雨強度改變）與人為環境變遷（土地利用改變）如何影響 C、I、tc 三個參數。
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- 4
下圖為某一面積 100 公頃集水區的降水深度-延時-頻率（DDF）曲線，縱軸為降水深度，橫軸為降水延時，計算當超越機率為 0.04 時，降雨延時為 2 小時的降水強度。若此集水區之逕流係數為 0.72，試計算此降水強度之設計洪峰流量。（25 分）
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
106 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
藉由集水區之定義，針對同一河川但涵蓋範圍不同之集水區，比較它們在經營目的上之差異。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
集水區是以分水嶺為界、降水匯集至某一出口的範圍，其範圍隨選定的出口點而不同。同一河川從上游到下游設定不同出口，集水區由小到大、層層包含，各區的自然條件與人類利用不同，經營目的也因此不同。
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- 2
請列舉說明森林集水區之水資源保育功能與其調查項目。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
森林是集水區的天然水庫，透過林冠、枯枝落葉層與森林土壤調節降雨的去向。作答先分項列出水資源保育功能，再對應寫出要調查哪些項目才能評估這些功能，前後要呼應。
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- 3
請說明用於逕流分析的合理化公式、單位歷線及水筒模式等三種方法的主要概念以及在降雨損失的考量。（30 分）
（30 分）
- 4
請說明集水區土砂災害防治的非工程方法。（25 分）
（25 分）
105 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
集水區土地的合理利用為山坡地沖蝕防治的重要議題，請分別就集水區耕種、伐木及築路等三方面述明其衝擊與影響。（25 分）
（25 分）
- 2
請說明臺灣地區水文與水資源利用情況。（25 分）
（25 分）
- 3
請敘述水資源開發計畫之集水區調查項目為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
水資源開發計畫（水庫、堰、攔河取水）的成敗取決於集水區能穩定供多少水、會帶來多少泥砂與污染。調查項目應依自然環境、水文、土砂、水質、社會經濟分類，並說明每項用途。
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- 4
時間數列可分成那四個成分？何謂自迴歸‒積分‒移動平均模式（Autoregressive- Integrated-Moving Average model, ARIMA）？有何用處？（25 分）
（25 分）
104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請詳細說明近年來集水區水文環境之改變過程。（25 分）
（25 分）
- 2
請繪圖詳細說明「降雨逕流-土砂生產-土砂輸送」之機制。（25 分）
（25 分）
- 3
請詳細說明暴雨與土砂災害間之關係。（25 分）
（25 分）
- 4
面積 100 km2 的流域，經一場暴雨後得到下表中之累積雨量時間（hr） 1 2 3 4 5 6 7 8累積雨量（mm） 4 13 28 51 69 85 95 100若該場暴雨所造成的直接逕流體積為 5.8 × 106 m3，試求：
（一）該場暴雨的ψ指數。（10 分）
（二）有效降雨延時 tｅ。（15 分）
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂水文循環（hydrologic cycle）？請說明其與不透水面積變化的關係？從防災與水資源觀點我們期待何種循環？（25 分）1 2 3 12
（25 分）
參考架構・破題
本題三問：水文循環定義、不透水面積對循環的影響、防災與水資源觀點的理想循環。主軸是都市化使水「留不住、走得快」，理想狀態是回復接近開發前的自然水文循環。
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- 2
請說明曼寧公式： v R S 中 n, R, S 之物理意義。若混凝土造之矩形渠道n（n = 0.013），水力坡降為 1/1500，寬 2 m，有效水深 2 m 時，其流量為何（cms）？若為混凝土造之圓形渠道，水力坡降仍為 1/1500，直徑 2 m，滿管時其流量為何（cms）？（25 分）
（25 分）
- 3
請說明降雨強度-延時-頻率曲線（Intensity-Duration-Frequency curve）意義及應用範疇。氣候變遷後常出現「強降雨、短延時」，工程設計該如何因應？（25 分）
（25 分）
- 4
試述我國坡地災害發生原因與坡地災害防治的一般性原則。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
坡地災害是「致災因子（豪雨、地震）」作用在「脆弱環境（地質破碎、坡陡）」並被「人為開發」放大的結果。作答先分自然與人為兩類原因，再以「避開災害、減少下滑力、增加抵抗力、監測預警」四個方向寫防治原則。
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102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
集水區經營之目的有（一）安定土砂澄清水源（二）涵養水源調節水量，試以水土保持之方法解釋上述集水區經營之目的。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
兩個目的都要回到「水」與「土砂」的運移：安定土砂靠「控制沖蝕與土砂生產、攔蓄與穩定河床」，涵養水源靠「增加入滲與蓄存、延緩逕流」。作答以植生、工程、農藝（耕作）三類水土保持方法分別對應說明。
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- 2
試述水文頻率分析之頻率紙有幾種名稱？（10 分）並繪圖說明其橫坐標及縱坐標 。（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
頻率紙（機率紙）是把某一機率分布的累積機率刻度經過變換，使符合該分布的資料點繪後成一直線，便於目視檢驗適合度與外插推估設計值。作答先列名稱，再畫圖說明兩軸。
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- 3
平均雨量之推求有幾種方法？（5 分）並試述其優缺點。（20 分）
（25 分）
參考架構・破題
雨量站觀測的是點雨量，集水區設計與逕流計算需要面積平均雨量。常見方法為算術平均法、徐昇氏多邊形法、等雨量線法三大類，再可補充格網法與反距離權重法等；重點在比較各法對雨量站分布與地形影響的處理能力。
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- 4
試舉五種集水區土壤沖蝕模式？（10 分）並說明其應用層面。（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
土壤沖蝕模式可分為經驗模式（以統計關係推估年平均土壤流失）與物理過程模式（模擬降雨、入滲、逕流與沖蝕沉積過程）。作答先列五種模式，再依「坡面土壤流失估算、單場暴雨產砂、集水區非點源污染與保育措施評估」說明應用層面。
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其他等別的「集水區經營與水文學概要」
- 集水區經營與水文學概要（地方特考四等）（44 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。