港灣工程 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 108～115 年共 5 份試卷、27 題，其中 25 題附參考答題架構。考這一科的類科：港灣工程。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 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請就港埠工程裡防波堤規劃基本原則做一說明。（20 分）
（20 分）
- 2
波浪依相對水深範圍可分為那幾類？請說明分類標準、各類波浪的波長，以及波速如何計算？並請繪圖說明各分類波浪水粒子運動方式為何？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
波浪依相對水深 d/L（水深與波長之比）分為深水波、過渡水深波（中間水深波）與淺水波，其波長、波速與水粒子軌跡皆不同。作答須完整涵蓋分類標準、波長波速公式與運動圖示。
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- 3
請問碼頭構造有那幾種形式？並說明其適用場域以及優缺點？（20 分）
（20 分）
- 4
除了波浪與潮汐，風象（Wind）與海流（Current）也是港埠配置不可忽視的海象條件。請說明在港區平面配置的港口開口方向和防波堤布置，以及碼頭結構設計中，應如何考量「風象」與「海流」的影響？（20 分）
（20 分）
- 5
臺灣目前許多港埠面臨的主要問題為結構破壞、港池靜穩度及航道淤積問題，通常選擇以建置新堤防或延伸堤長之方式來阻擋波浪，提高港內的靜穩度，同時期能降低港池內之震盪問題。然而因為越波及堤頭繞射的關係，可能導致港內波高不減反增，請說明何謂波浪繞射、繞射係數，以及如何降低堤頭繞射現象。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
波浪繞射是波浪行經防波堤堤頭或障礙物時，能量沿波峰線橫向傳遞、繞入堤後遮蔽區的現象。堤頭繞射會使原被遮蔽區仍有波浪進入，作答須說明機制、繞射係數定義與降低方法。
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114 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明海岸、港灣工程之海堤、防波堤之設計流程，另並說明相關之設計年限、設計水位、設計波浪條件、地形水深等設計條件係如何擬定？（15 分）
（15 分）
- 2
（一）海岸工程所應用之消波塊應具有那些特性？
（二）而設置消波塊時其設計重量係如何計算求得？
（三）若擬以某一消波塊型塊設計防波堤。而已知堤前設計波高為 4.0 m，其堤體坡度為 1：1.5，被覆之型塊塊石單位體積重量為 2.3 ton/m3 ，試求堤身之被覆型塊塊石重量應為多少？（安定係數 K D 8.5 ）（15 分）
（15 分）
- 3
試以圖繪說明海堤受波流作用下可能之破壞機制。（15 分）
（15 分）
- 4
當進行海堤斷面安定水工模型試驗時其研究觀測項目有那些？另這些研究觀測項目係以那些量測儀器或方式來進行量測分析？今有一研究人員欲以等比縮尺模型來探討海堤斷面安定性之水工模型試驗研究，其應以何種參數之相似律進行相關試驗規劃？（15 分）
（15 分）
- 5
已知海灘底質之中值粒徑 D50 0.2 mm ，若深海波高 H 0 2.0 m ，週期T 8 sec 作用於海灘，試求平衡海灘的前灘坡度 tan f 1 及 1 ，15 50試據此判別此兩種坡度係屬那種類型之海灘斷面型態。（10 分）
（10 分）
- 6
碎波因深海波浪尖銳度與內灘底床坡度不同而形成不同之碎波形態。請以 Battjes（1974）提議之碎波相似參數（surf similarity parameter）說明碎波形態之分類及其相關碎波現象之差異。 （10 分）
（10 分）
參考架構・破題
碎波形態隨深海波浪尖銳度與內灘坡度而異，Battjes（1974）以碎波相似參數（surf similarity parameter，又稱 Iribarren 數）ξ 綜合這兩項因子，將碎波分類。
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- 7
請試述下列名詞之意涵：（每小題 2 分，共 20 分）
（一）波數（wave number）
（二）波浪尖銳度（wave steepness）
（三）動水壓 PD（dynamic pressure）
（四）底床載（bed load）
（五）懸浮載（suspended load）
（六）徐爾茲數（shields number）
（七）內灘（inshore）
（八）淺化帶（shoaling zone）
（九）碎波帶（surf zone）
（十）沖刷帶（swash zone）
（20 分）
113 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
港灣工程於相關建置地點與規模決定後，港池結構與外廓工程須依照相關調查結果進行評估與計算，以便進行各項工程設計，請說明各種自然條件之調查項目與目的。（20 分）
（20 分）
- 2
港灣規劃時，港池之泊地、防波堤、碼頭等之設計高度取決於該建地之各種潮位而定，試詳細說明各相關潮位與設計水位之主要內容。（20 分）
（20 分）
- 3
港灣工程施工計畫是工程管理過程，配合施工的安全性、品質、工期及經濟性等四個目的來做適當的調整，而一般施工計畫製作流程中，包括「前置調查」、「基本計畫」、「詳細計畫」與「管理計畫」等，請就「管理計畫」說明其相關內容。（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
管理計畫是施工計畫中把「安全、品質、工期、經濟」四個目的落實到現場的執行與控制層，重點在於事前訂出管理基準、施工中監控、偏差時修正。作答宜以「管理項目＋PDCA循環」為主軸。
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- 4
港灣及港埠工程與結構物設計時，船為主要的服務對象，因此需對船舶所受到有關的外力進行了解，以降低外力對船舶所產生的風險，請說明船舶自外海進入港灣內至完全停泊之過程中，會受到那些外力之影響及其風險。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
船舶自外海進入港口、通過航道、迴轉並靠泊的過程中，受風、波浪、海流、潮汐及船行波、碼頭與岸壁的水動力干擾等作用，操船性隨水深變淺、水域變窄而降低。作答宜依航行階段（外海、港口入口、航道、迴船池、靠泊）逐段說明外力與風險。
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- 5
臺灣西部主要為沙質海岸地形，因此在沿海築港，尤其附近有河口時，海岸之侵、淤為常見之主要問題，經常造成港池及航道淤積，嚴重影響船舶之安全，因此必須採取改善對策。漂沙調查即為解決相關問題之重要措施，試說明漂沙調查之步驟及內容。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
沙質海岸的漂沙由波浪與海流驅動，築港後會改變沿岸輸沙平衡而引起侵蝕或淤積。漂沙調查的目的是掌握漂沙的來源、方向、數量與時空變化，作為淤積預測與對策設計的依據。作答宜依「規劃、現場調查、分析、成果應用」的步驟寫。
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- 6
請解釋下列各名詞之意涵： （每小題 2 分，共 10 分）
（一）突堤效應（groin effect）
（二）湧浪（swell）
（三）迴船池（turning basin）
（四）船行波（Kelvin wave）
（五）乾舷深（depth of freeboard）
（10 分）
111 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 20 分）
（一） Breakwater（防波堤）
（二） Sills / Perched Beaches（攔沙堤）
（三） Floating Breakwater（浮式防波堤）
（四） Storm Surge Barrier（防暴潮堤）
（20 分）
- 2
港埠設施有三項主要設施：⑴外廓設施、⑵水域設施及⑶碼頭設施，請說明這三項設施應提供什麼功能。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
港埠設施依功能分為外廓設施、水域設施與碼頭設施，三者由外而內分工：先遮蔽外海波浪，其次提供船舶安全航行與停泊迴轉的水域，最後提供船舶靠泊與貨物裝卸。作答以三大設施逐項說明功能與所含構造。
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- 3
港灣建設必須建置防波堤以遮蔽波浪，取得靜穩水域以便操船、沾泊及碼頭作業等，防波堤設立會影響鄰近海岸變遷，一般稱為突堤效應（groin effect），請說明此種效應及保護措施。（20 分）
（20 分）
- 4
防波堤一般多採用斜坡式、直立式、混合式三種類型，請分別說明三種類型施工方法之優缺點？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
防波堤三種型式在構造與施工方式上差異大，優缺點取決於水深、地質、波浪、材料供應與工期。作答宜先簡述各型式的構造與施工方法，再以表列或分段方式比較優缺點。
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- 5
請說明重力式、棧橋式及浮動式碼頭在港灣工程中適用於何種需求？（20 分）
（20 分）
108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
波浪分散關係式為 σ 2 = gk tanh(kh )，σ = 為波浪頻率，T 為波浪週期，T 2π g 為重力加速度， k = 為週波數，L 為波長，h 為水深。波浪中群波速L 1 2kh度為 C g = nC 其中 C g 為群波速度，n = [1 + ]，C 為單元波波速。2 sinh(2kh)
（一）證明深水波波長為 L = 1.56T 2 。（10 分）
（二）波浪週期為 10 秒，試求深水波波長。（6 分）
（三）證明深水波群波速度為 C g = C 。（10 分）
（26 分）
參考架構・破題
本題考線性波理論的分散關係式在深水條件下的簡化。核心是說明深水時 kh 很大、tanh(kh)→1、sinh(2kh)→∞，再代回波長與群波速度公式，推導過程要完整、條件要交代清楚。
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- 2
（一）港灣水域設施包含那些項目？（10 分）
（二）港灣水域設施規劃需考慮那些條件？（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
港灣水域設施是船舶進出港、迴轉、停泊與作業的水面空間。作答先分類列出設施項目，再從船舶、自然條件、營運與環境四個面向說明規劃時要考慮的條件，最好能帶出尺度訂定的概念。
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- 3
碼頭的構造形式有三種，即：
（一）重力式碼頭（gravity type）（8 分）
（二）板樁式碼頭（sheet pile type）（8 分）
（三）樁基擁壁式碼頭（quay on pile type）（8 分）請說明三種構造形式的通用條件及其優缺點。
（24 分）
參考架構・破題
三種碼頭形式的差異在於「靠什麼抵抗土壓與外力」：重力式靠自重、板樁式靠板樁入土與錨碇、樁基式靠基樁承載。作答依每種形式說明構造原理、適用（通用）條件與優缺點，最後可用比較表收尾。
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- 4
（一）繪圖說明防波堤之突堤效應對港灣上下游海岸之影響。（10 分）
（二）根據海岸管理法，政府機關如何研擬減輕港灣建設之突堤效應。 （15 分）
（25 分）
參考架構・破題
防波堤突出海岸、截斷沿岸漂沙，造成上游側堆積、下游側侵蝕，即突堤效應。第一小題要繪圖說明沿岸漂沙的阻斷機制，第二小題則從海岸管理法的計畫體系與許可制度說明政府如何在規劃、審查與監測階段減輕影響。
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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：。