Course title
H07800003
Hydraulics 2

miyamoto hitoshi Click to show questionnaire result at 2018
Course description
[授業の概要]
「流れの力学」「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,時々刻々変化していく流れの力学的挙動を数理的に表現するための非定常流の水理学を学ぶ.河川の洪水流や河床の変化,津波やセイシュなどの波動現象への適用を通して,流体力学・水理学の理論がどのように現実的な水圏環境問題を分析していくのかを学ぶ.さらに最後には,モデルを用いた解析と実際の自然現象をつなげる相似法則の考え方を修得する.

[キーワード]
非定常流れ,洪水流,流砂,波動,相似法則
Purpose of class
・開水路の非定常流れを解析するため理論を理解し,洪水流の解析手法を身につける.
・河川における流砂や土砂輸送の現象を理解し,河床変動の解析手法を修得する.
・波を解析するための力学的理論を理解し,海洋・沿岸域における波動現象を解析する手法を身につける.
・実験や数値解析の結果を実際の自然現象と結びつけるための次元解析・相似法則の方法を身につける.
Goals and objectives
  1. 開水路における非定常流れの基礎方程式を誘導し,洪水波の下流への伝播過程を分析できる.
  2. 河床形態や土砂移動の限界状態の考え方を理解し,河川における河床変動を解析することができる.
  3. 波動の微小振幅波理論を理解し,海洋の津波や湖沼のセイシュの伝播過程を分析できる.
  4. 実水域の流れと力学理論・室内実験とを結びつける次元解析の方法を理解し,相似法則を説明できる.
Language
Japanese
Class schedule

Class schedule HW assignments (Including preparation and review of the class.) Amount of Time Required
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

開水路の非定常流 その1 (洪水流)
 基礎方程式の誘導
 段波
 Kleitz-Seddonの法則(洪水の伝播速度)
講義シラバスを事前に通読(講義ガイダンス) 10minutes
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読(洪水流) 120minutes
2. 開水路の非定常流 その2 (洪水波と特性曲線法)
 Kinematic Wave, Diffusion Wave and Dynamic Wave
 特性曲線の理論と解法
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
3. 開水路の非定常流に関する演習 予め配布する演習問題を講義時間のおわりまでに解答し、提出できるように準備 180minutes
4. 流砂の水理学 その1(河床形態)
 河床の形態分類
 限界掃流力
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
5. 流砂の水理学 その2(土砂輸送)
 掃流・浮遊による土砂の輸送
 河床変動解析
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
6. 流砂の水理学に関する演習 予め配布する演習問題を講義時間のおわりまでに解答し、提出できるように準備 180minutes
7. 中間試験とその解説 前半の講義内容の復習と理解の向上 480minutes
8. 波動の水理学 その1(微小振幅波理論その1)
 非回転流と速度ポテンシャル
 微小振幅波理論
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
9. 波動の水理学 その2(微小振幅波理論その2)
 分散関係
 重複波
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
10. 波動の水理学 その3(波のエネルギーと津波・セイシュ)
 波動のエネルギーと群速度
 津波とセイシュ
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
11. 波動の水理学に関する演習 予め配布する演習問題を講義時間のおわりまでに解答し、提出できるように準備 180minutes
12. 相似法則
 次元解析の手法
 相似法則
 Reynoldsの相似則・Froudeの相似則
教科書の該当部分/配布資料を事前に通読 120minutes
13. 相似法則に関する演習 予め配布する演習問題を講義時間のおわりまでに解答し、提出できるように準備 180minutes
14. 期末試験とその解説 講義内容全般の復習と理解の向上 480minutes
Total. - - 2650minutes
Relationship between 'Goals and Objectives' and 'Course Outcomes'

演習 中間試験 期末試験 Total.
1. 8% 18% 3% 29%
2. 7% 17% 3% 27%
3. 8% 0% 15% 23%
4. 7% 0% 14% 21%
Total. 30% 35% 35% -
Evaluation method and criteria
成績は、講義の達成目標の理解度に対して,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80%未満の場合は評価の対象外とする.評価の基準は,講義の演習問題とその類似問題が確実に解けるようになれば60%のレベルに該当するものとする.
Textbooks and reference materials
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.
Prerequisites
「流れの力学」「水理学1」をはじめとした水工系科目および環境系の関連科目を履修しておくのが望ましい.関数電卓やPC(Excelなど)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.
Office hours and How to contact professors for questions
  • 講義日のお昼休み.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.
  • 講義フォルダーに内容の追加説明や関連資料などをアップロードする.
  • この講義は,洪水や津波といった河川工学・海岸工学にでてくる重要トピックスを取り上げた内容である.出来るだけ研究の最前線を例示したり,現場の臨場感が伝えられるように工夫したい.
Relation to the environment
Environment-related course (25%)
Regionally-oriented
Non-regionally-oriented course
Development of social and professional independence
  • Course that cultivates an ability for utilizing knowledge
Active-learning course
More than one class is interactive
Course by professor with work experience
Work experience Work experience and relevance to the course content if applicatable
N/A N/A
Last modified : Thu Mar 21 14:40:54 JST 2019