四、一長矩形渠道，寬度為 3 公尺，內面工之 n 值為 0.013，輸水量為每秒 12 立方公尺，流經渠道中某處時坡度發生變化，由 0.015 轉變成 0.0016， 試進行水理分析說明為何會發生水躍，並求發生水躍後所產生之損失水 頭為多少公尺？（20 分）