課程大綱

課程資訊

課程名稱	水利工程 Hydraulic Engineering
開課學期	110-2
授課對象	土木工程學系
授課教師	李天浩
課號	CIE3013
課程識別碼	501E33360
班次	01
學分	2.0
全/半年	半年
必/選修	必修
上課時間	星期四3,4(10:20~12:10)
上課地點	新502
備註	本課程以英語授課。第2節或課後隔週小考. 限本系所學生(含輔系、雙修生) 且限學士班三年級總人數上限：40人
Ceiba 課程網頁	http://ceiba.ntu.edu.tw/1102CIE3013_01
課程簡介影片
核心能力關聯	核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
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課程概述	水利工程兩個基本的目的，分別是：water-control（如防洪減災）和water-use（如運用水資源）。兩個主要手段是： 1. 利用河川和渠道以重力方式輸送水，以及使用水工構造物儲存、控制、利用水；以及 2. 達成water-control和water-use目標的系統規劃設計。課程內容由三個主要部分所構成： 1. 基本明渠水力學，包括：明渠水力學基本原理，穩態水剖面線分析計算，明渠設計，橋梁影響分析，渠道變化段設計，涵管設計等。 2. 水工構造物，包括：堤壩，水庫（含淤積問題），溢洪道，消能池，閘門，抽水機、水力發電。 3. 防洪和水資源系統規劃，包括：系統規劃的主要考量因素，台灣防洪和水資源的規劃案例，以及台灣水利問題的特殊性。第2和第3兩項執行的方式，主要是透過學生組團，選擇(台灣)水利工程案例，參觀、研讀、和教師討論、最後報告來達成。
課程目標	理解水利工程中河川、水工構造物的功能作用，建立基本分析設計能力；透過台灣案例，了解防洪和水資源系統規劃的理念和基本要素。
課程要求	先修流體力學、水文學、流體力學實驗
預期每週課後學習時數
Office Hours	每週四 12:00~14:00 備註： @新生大樓 502
指定閱讀	Hydraulic Engineering 2nd ed., by Roberson, Cassidy and Chaudhry, 1997, Wiley. 4.1-4.3, 6.1-6.5, 7.1-7.3
參考書目	1. Water Resources Engineering, 2nd ed., by David Chin, 2006, Pearson Education. (Pearson International Edition) 3.1-3.5, 7.1, 7.2, 7.9, 7.10 2. Water Resources Engineering, 4th. ed., by Linsley, Franzini, and Freyberg, and Tchobanoglous., McGraw Hill, 1992.
評量方式 (僅供參考)

課程進度

週次	日期	單元主題
Week 01	02/17	Introduction to Taiwan Hydraulic Engineering, Course Design, Hydraulic Engineering Case Study & Report, Grouping 4-1 General Consideration
Week 02	02/24	4-2 Steady uniform flow in open channels: open channel design, best hydraulic cross-section; 4-3A Steady non-uniform flow in open channels: specific energy and critical flow.
Week 03	03/03	4-3B Steady non-uniform flow in open channels: hydraulic jump, momentum and energy variation along the channel. (Each group report proposed hydraulic engineering project, 1 A4 page.)
Week 04	03/10	4-3B Steady non-uniform flow in open channels: (specific) energy and depth equation of gradually vary flow, specific energy diagram. Quiz-1. (9:10-11:00 Lectures,) 11:05-12:10 Quiz.
Week 05	03/17	4-3C Steady non-uniform flow in open channels: classification of surface profile.
Week 06	03/24	4-3D Steady non-uniform flow in open channels: step method calculation of water surface profile with specific energy diagram
Week 07	03/31	4-3D Steady non-uniform flow in open channels: illustrative examples. https://meet.google.com/umi-kkxw-vug Quiz-2. (9:10-11:00 Lectures,) 11:05-12:10 Quiz.
Week 08	04/07	4-3E Steady non-uniform flow in open channels: flow characteristics and loss in river-bends and bridge piers. https://meet.google.com/umi-kkxw-vug
Week 09	04/14	4-3F Steady non-uniform flow in open channels: channel transition and culvert flow characteristics. Quiz 3. (9:10-11:00 Lectures,) 11:05-12:10 Quiz.
Week 10	04/21	4-3F Steady non-uniform flow in open channels: culvert flow characteristics, profile calculation and culvert design..
Week 12	05/05	Midterm Exam.
Week 13	05/12	Flash Flood and Flood Mitigation (I)
Week 14	05/19	Flash Flood and Flood Mitigation (II)
Week 15	05/26	Group reports I: 10:10 Group 4 鍾淯全、李咏宸 10:50 Group 3 史庭鈞、林承翰 11:30 Group 2 蔡曜鴻、何子勤、陳品靜
Week 16	06/02	Group reports II: 10:10 Group 1 William, Louis, Emilio 10:50 Group 5 張永毅、Joel 11:30 Group 6 Jarelle, Vincent, 崔丞燻
Week 17	06/09	Flexible supplementary lectures.
Week 18	06/16	Flexible supplementary lectures.