H0780000

水理学2

Hydraulics 2

開講部

工学部

開講学科

土木工学科

開講学年

3年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
教授宮本仁志この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

[講義概要]
「流れの力学」および「水理学1」で学んだ流体力学・水理学に関する基礎知識をもとにして,実在する流れの力学的挙動を数理表現するための粘性流体の力学に関する講義と演習を行う.河川など開水路や各種パイプなど管路における定常流れへの適用を通して,講義での理論と現実的な水圏環境設計問題との関連性を習得させる.

[キーワード]
粘性流体,開水路と管路,跳水,水面形,損失水頭.

達成目標

1.河川流域の環境管理において水理学2のもつ工学的役割の理解
2.粘性流体に関する基礎理論の習得と水や空気の流れの分析
3.水工設計に要する抵抗則などの基礎理論の習得と河川・上下水道などの流れの分析

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.イントロダクション (講義ガイダンス)
 シラバス・講義内容・評価方法・オフィスアワーの説明
 水理学2を学ぶことの意義
講義シラバスを事前に通読
2.粘性流体力学と開水路の水理学
 「水理学1」の復習
  圧力と粘性力
  流れの分類
教科書の該当部分を事前に通読
3.粘性流体力学と開水路の水理学の演習
 「水理学1」の復習
予め配布する演習問題を講義時間のおわりに提出できるように準備
4.開水路の定常流 その3(常流と射流)
 常流と射流
 支配断面
 水路幅変化
教科書の該当部分を事前に通読
5.開水路の定常流 その3の演習
 常流と射流
予め配布する演習問題を講義時間のおわりに提出できるように準備
6.開水路の定常流 その4(急変流における運動量則)
 比力(運動量保存則の適用)
 跳水と共役水深
 開水路の衝撃波
教科書の該当部分を事前に通読
7.開水路の定常流 その4の演習
 急変流における運動量則
予め配布する演習問題を講義時間のおわりに提出できるように準備
8.中間試験とその解説 前半の講義内容の復習と理解
9.開水路の定常流 その5(漸変流の水面形)
 基礎方程式の誘導
 種々の水面基本形とその出現例
 水路幅変化・横流入流れ
教科書の該当部分を事前に通読
10.開水路の定常流 その5の演習
 漸変流の水面形
予め配布する演習問題を講義時間のおわりに提出できるように準備
11.管路の定常流 その1(摩擦損失と形状損失)
 基礎方程式の誘導
 摩擦損失
 形状損失
教科書の該当部分を事前に通読
12.管路の定常流 その1の演習
 摩擦損失と形状損失
予め配布する演習問題を講義時間のおわりに提出できるように準備
13.管路の定常流 その2(応用例)
 単一管路の解析
 サイフォン
 分岐・合流管
 発電所,ポンプ,管路網など
教科書の該当部分を事前に通読
14.管路の定常流 その2の演習
 応用例
予め配布する演習問題を講義時間のおわりに提出できるように準備
15.期末試験とその解説 後半の講義内容の復習と理解

評価方法と基準

成績は,講義目標の達成度を演習(30%),中間試験(35%),期末試験(35%)の結果を総合的に評価し,その評価が60%以上となったものを合格とする.ただし,演習を含む講義全体の出席率が70%未満の場合は評価の対象外とする.

教科書・参考書

教科書:水理学 — 水工学序論 —,水工学研究会編,技報堂出版,259p, 1995.
参考書:明解 水理学,日野幹雄,丸善,345p,1983.
参考書:水理学,禰津家久・冨永晃宏,朝倉書店,319p,2000.

履修登録前の準備

「流れの力学」と「水理学1」を履修しておくのが望ましい.関数電卓やPCを用いて計算やプログラミングが出来るようになっていることが望ましい.

学習・教育到達目標との対応

1.D:土木材料系、構造工学系、地盤工学系、水工学系、土木計画系、土木環境系の専門基礎知識を体系的に習得する

オフィスアワー、質問・相談の方法

講義日の午前中.ただし,他に予定が入っている場合があるので,事前に宮本までe-mailにて予約を入れることが望ましい.
講義に関するウェブサイトにて内容の追加説明や関連資料などをアップロードする.
この授業は水理学の基礎講義であり,「水理学1」から継続する内容になる.
この講義の内容も水圏や流域圏における環境管理を考える上の基礎的な考え方となるので,出来るだけ研究の最前線や現場の臨場感が伝えられるように工夫したい.

環境との関連

環境教育科目 (環境教育割合50%)

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

社会的・職業的自立力を育成しない科目

アクティブ・ラーニング科目

該当しない

最終更新 : Sat Sep 24 07:15:33 JST 2016