Hydraulics 1

[講義概要]
「流れの力学」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的に記述するための粘性流体の力学に関する応用知識を学ぶ．河川などの開水路流れや各種パイプなど管路流れにおける定常流への適用を通して，流体力学の理論を現実的な水圏の環境設計問題に適用するための方法を学ぶ．

[キーワード]
粘性流体，開水路，比エネルギー・比力，支配断面・跳水，水位変化，管路，損失水頭

・エネルギー保存則の考え方を理解し，開水路における急変流を解析する方法を修得する．
・運動量保存則の考え方を理解し，渦などによるエネルギー損失がある場合の急変流の解析手法を修得する．
・摩擦損失を考慮したエネルギー式を導き，それより開水路の漸変流における水面変化の分析手法を修得する．
・管路流れの損失水頭の考え方を理解し，管路システムを流れる流量を推定する方法を修得する．

1. 粘性流体の力学に関する基礎理論を理解し，それを河川や沿岸域，上水道や下水道の流れの解析に適用できる．
2. 比エネルギーを用いて，堰を越える流れなど開水路における急変流の流れを分析できる．
3. 比力をもちいて，跳水など激しい渦運動をともなう開水路流れの変化を分析できる，
4. 摩擦損失を考慮したエネルギー式をもちいて，堰上げや水位低下など開水路の漸変流における水面変化の状態を分析できる．
5. 管路流れの摩擦損失と形状損失をモデル化し，分岐や合流などを含む管路システムを設計できる．

Japanese

成績は、講義の達成目標への理解度に対して、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。

教科書：土木の基礎固め　水理学，二瓶泰雄・宮本仁志・横山勝英・仲吉信人，講談社，232p., 2017.
参考書：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．

「流れの力学」を履修しておくのが望ましい．関数電卓やPC(Excelなど)を用いて計算が出来るようになっていること．

• 講義日の昼休みの時間に大宮校舎の専門講師室にて．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事項の資料などをアップロードする．
• この講義は水理学の基礎を学ぶ講義である．「流れの力学」と同様に数式が多くとっつき難いが，基本法則はエネルギー・運動量・質量の保存則の３つである．水圏環境の設計や管理を考える上で基礎的な考え方や方法となるので，ぜひとも頑張って修得してほしい．

Non-regionally-oriented course

• Course that cultivates an ability for utilizing knowledge

About half of the classes are interactive

• 6.CLEAN WATER AND SANITATION
• 11.SUSTAINABLE CITIES AND COMMUNITIES
• 14.LIFE BELOW WATER
• 15.LIFE ON LAND