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授業科目名
担当教員
水理学第三
宮沢 直季
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TCE307 2 CE,CL 3 前期 IV
[概要]
水理学は水に関する力学であり,水に関連する構造物の調査・計画・設計・管理などの実務に必須の学問である.また,総合河川学,水文学などの応用工学を学ぶ前に履修すべき重要な授業科目である.本科目では,管路・開水路流れの具体的現象について学習する.
[具体的な達成目標]
(1)平均流速を用いた基本方程式,摩擦抵抗に関する実用的な公式,管内の摩擦以外の水頭損失を用いて管路内の流速,圧力を計算できる.
(2)サイフォン,分岐管・合流管などの応用的な管水路の流量,流速,仕事量を計算できる.
(3)開水路の流れの基本方程式,水頭損失に関する公式を用いて開水路内の流速,水深を計算できる.
(4)限界水深・限界勾配の概念を説明でき,それらを用いて流れを判定することができる.
(5)勾配などが変化する流れの水面形方程式を理解し,水面の変化を計算できる.
[必要知識・準備]
大学1年生までの微分・積分学の意味とその活用方法,質点力学の基礎に関する知識がないと受講が困難である.また,水理学及び演習第一,水理学第二が理解できており,単位を取得していることが必要である.加えて,授業前の予習(考え方),授業後の復習(計算方法)をしっかり行うことが必要である.
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 40  %専門基礎学力・学習および問題解決能力 
2試験:中間期 40  %専門基礎学力・学習および問題解決能力 
3小テスト/レポート 20  %学習および問題解決能力・目標達成能力 
[教科書]
  1. 玉井信行・有田正光 共編, 大学土木 水理学, オーム社, ISBN:4274131106
[参考書]
  1. 内山雄介, ゼロから学ぶ土木の基本 水理学, オーム社, ISBN:427421320X
  2. 本間仁, 標準水理学 改訂3版, 丸善, ISBN:4621028030
[講義項目]
以上の項目を15回で講義する.7までの内容の中間期試験を行い,期末期にも試験を行う.
  1.イントロダクション
  2.平均流速を用いた基本方程式
  3.摩擦抵抗に関する実用的な公式
  4.管内の摩擦以外の水頭損失
  5.サイフォン
  6.分岐・合流管
  7.管内の流水による仕事量
  8.評価:総括・まとめ(1)
  9.開水路流れの基本方程式
 10.流れの中での水頭損失(単断面水路,複断面水路)
 11.限界勾配
 12.一様水路の不等流と水面形
 13.勾配の変わる流れと植生群落をもつ水路流れ
 14.自然河川での定常流の計算
 15.評価:総括・まとめ(2)
予習:次回の講義内容と関連する頁を教科書で読み、その考え方を予習する。
復習:授業で行った例題と教科書の演習問題を解き、計算方法を理解する。
[教育方法]
前回の授業の復習と演習のために,ほぼ毎回小テストを課す.それを演習とする.中間期試験,期末期試験及び演習により評価する.配点は中間期試験40点,期末期試験40点,演習20点とし,合計点数が60点以上を合格とする.演習の成績によっては付加的にレポートを課すことがある.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《土木環境工学科》
C.専門基礎学力
 社会基盤の設計・施工や環境保全技術を習得するための基盤として、構造力学、土木材料学、地盤工学、計画学、水理学及び環境工学などの専門基礎学力を身に付ける。
[その他]
本授業の科目は、以下のような位置づけである。
水理学及び演習第一、水理学第二 → 水理学第三 →土木環境科学実験、水文学、総合河川学