授業科目名	水理学第二
時間割番号	TCE215
担当教員名	相馬　一義／松浦　拓哉
開講学期・曜日・時限	後期・金・III	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
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，粘性を考慮した流体の基礎理論および模型実験に関係する相似則について学習する．
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>土木環境工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   CE-A 専門 (C)専門基礎学力 土木材料・力学一般、構造工学・地震工学、地盤工学、水工水理学、交通工学・国土計画、土木環境システムの基礎を理解して、これを説明することができる。 ○ CE-B (F)問題の把握および専門知識の応用力 基礎科目で習得した知識・技術を課題探究、問題解決に応用することができる。 ◎
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 CE 1 (1)層流と乱流の概念について説明できる． CE-A 2 (2)円管内の層流と乱流の流速分布と摩擦抵抗を計算できる． CE-B 3 (3)ダランベールの背理について説明できる． CE-A 4 (4)流れの中にある固体の受ける揚力，表面抵抗，形状抵抗を計算できる． CE-B 5 (5)相似則の意味を理解し，水理模型実験に必要な次元解析を行うことができる． CE-B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 中間評価により授業内容の理解度を確認する。 2 30% 中間評価により授業内容の理解度を確認する。 3 10% 総括評価により授業内容の理解度を確認する。 4 15% 総括評価により授業内容の理解度を確認する。 5 25% 総括評価により授業内容の理解度を確認する。 合計 100%
＜授業の方法＞
・授業は面接授業を基本とする。ほぼ毎回小テストを行い、その後で小テストの解説を行う。約45分の講義を行い、その後で理解を深めるために演習を行う。 ・面接授業では、マスクの着用、対人距離の確保、換気、手指消毒等の対策を徹底する。 ・新型コロナ感染症の感染拡大状況に応じて、Teams等による同時双方向ライブ講義とMoodleによる関連資料のアップロードを行う。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
水を力学的に扱うときの基本となる考え方、及びそれを各種問題に適用する方法について講義する（学習・教育目標Cに対応）。 また、演習を通じて、学習及び問題解決能力を養う（学習・教育目標Fに対応）。
＜テキスト＞
玉井信行・有田正光　共編, 大学土木　水理学　改訂２版, オーム社, ISBN:978-4274216732
＜参考書＞
内山雄介, ゼロから学ぶ土木の基本　水理学, オーム社, ISBN:978-4274213205 本間仁, 標準水理学　改訂３版, 丸善, ISBN:978-4621028032 二瓶泰雄ほか, 土木の基礎固め　水理学, 講談社, ISBN:978-4-06-156572-2
＜授業計画の概要＞
1 タイトル イントロダクション 事前学習 事後学習 事後学習：次回以降の授業に備えて、講義資料を熟読する。 授業内容 授業の意義、到達目標、授業の進め方、成績評価の仕方に関するガイダンスを行う。 2 タイトル 水流の中でのエネルギーの消耗 事前学習 事後学習 事前学習：事前に配布する講義資料を読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 完全流体と粘性流体の違いとエネルギー損失を考慮したベルヌーイの定理を説明できるようにする。 3 タイトル 層流と境界層 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 平行平板間の層流流れ、円管の層流流れの流速分布等の理論式を説明できるようにする。境界層の概念を説明できるようにする。 4 タイトル 乱流の発生 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 層流と乱流の違い、レイノルズ数、限界レイノルズ数について説明できるようにする。 5 タイトル 乱流におけるせん断応力 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 乱流のせん断応力の理論式を説明できるようにする。 6 タイトル 円管内の流速分布と摩擦抵抗 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 滑面乱流と粗面乱流の流速分布、平均流速および摩擦損失係数の理論式を説明できるようにする。 7 タイトル 多孔体の中の流れ 事前学習 事後学習 事前学習：事前に配布する講義資料を読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 多孔体の流れのダルシーの法則を説明できるようにする。 8 タイトル 中間評価および解説 事前学習 事後学習 事前学習：教科書および配布資料の熟読し、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 ２～７に関するまとめと中間試験に取り組む。 9 タイトル ダランベールの背理と揚力 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 流体が物体に与える力に関するダランベールの背理と揚力の理論式を説明できるようにする。 10 タイトル 平板に作用する表面抵抗 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 平板に作用する表面抵抗の理論式を説明できるようにする。 11 タイトル 形状抵抗と植物群落の抵抗力 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 円柱と球に作用する形状抵抗の理論式を説明できるようにする。応用として、植物群落に作用する抵抗力を説明できるようにする。 12 タイトル 次元解析 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 水理模型実験に必要な次元解析の方法について説明できるようにする。 13 タイトル バッキンガムのパイ定理 事前学習 事後学習 事前学習：事前に配布する講義資料を読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 バッキンガムのパイ定理について説明できるようにする。 14 タイトル 相似則 事前学習 事後学習 事前学習：教科書の該当ページを読み、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 相似則の意味を理解し、フルードの相似則とレイノルズの相似則を説明できるようにする。 15 タイトル 総括評価および解説 事前学習 事後学習 事前学習：教科書および配布資料の熟読し、講義の要点となる考え方や計算式などを確認する。 事後学習：授業で行った例題、演習問題をもう一度解き、計算方法を理解する。 授業内容 ９～１４に関するまとめと期末試験に取り組む。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜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 　土木材料・力学一般、構造工学・地震工学、地盤工学、水工水理学、交通工学・国土計画、土木環境システムの基礎を理解して、これを説明することができる。 ○ (F) 問題の把握および専門知識の応用力 　基礎科目で習得した知識・技術を課題探究、問題解決に応用することができる。 ◎
＜備考＞
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　→　土木環境科学実験、水文学、総合河川学