対象年度	年度	2017	期	(週2ｺﾏ)秋期	開講時限	水3,水4
開講学部・学科等	理工
科目コード	647000700		科目ナンバー	SEC02401
授業名	水理学及び演習
英文授業名	Hydraulics and Seminar
担当教員	山坂　昌成

授業形態	講義、演習
	e-learning利用		その他：
担当形態	単独
関連する授業
	当科目履修前に履修して おくことが望ましい科目	基礎物理Ａ、まちづくり基礎演習、構造力学及び演習Ａ
	後続関連授業	河川工学
教職課程科目	教科に関する科目
テーマ・キーワード	静水力学、水の流れ、質量保存則、エネルギー保存則、運動量保存則

授業の概要・ねらい	水理学は水の運動を扱う学問であり、人間社会と密接な関係にある河川工学、水資源工学、上水道・下水道工学、海岸工学などの基礎となるものである。対象とする現象は水路、上下水道に用いられる管路、水力発電用の圧力鉄管、せき、ゲートなどの人工構造物における流れや、自然河川の流れ、地下水の流れ、海の波など多岐にわたっている。この授業では、水理学の基礎となる静水力学、完全流体の力学、粘性流体の力学、管路の定常流、開水路の定常流に限定し、基礎理論の体系と解析法を例題および演習問題を取り入れて理解する。その結果として、対象とする種々の流れに対して、流量、流速、圧力、せん断応力などが定量的に計算できる（単位も含めた数値で表す）ようになることをめざす。
到達目標	対象とする種々の流れに対して、流量、流速、圧力、せん断応力などが定量的に計算できる（単位も含めた数値で表す）ようになることをめざす。
教科書と準備するもの	大学土木「水理学」（改定２版）、玉井信行・有田正光、オーム社
参考書	「事例・演習でよくわかる水理学」、篠田成郎・藤田一郎　他　共編、コロナ社 「土木職公務員試験　専門問題と解答　必修科目編」、米田昌弘、大学教育出版
評価の基準	レポート、学習態度、中間試験、期末試験
具体的評価方法	レポート30％、学習態度10％、中間試験30％、期末試験30％

授業評価アンケート フィードバック・ 受講生へメッセージ	内容が難しいためか、すべての項目において、全体平均より低い結果となっている。わかりやすい講義となるよう工夫をしてゆくつもりである。
単位互換
特記

第1回	内容	なぜ水理学を学ぶか 水理学の基礎－水理学で扱う物理量の次元と単位	第16回	内容	中間試験の解答解説
	授業時間外における学修（予習・復習等）	最近の水害の事例と原因を新聞、ネット等で調べておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	試験のための復習をしておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第2回	内容	水理学の基礎－単位の変換についての演習	第17回	内容	ベルヌーイの定理－式の導出 ベルヌーイの定理－水槽からの流出
	授業時間外における学修（予習・復習等）	最近の水害の事例と原因を新聞、ネット等で調べておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	質点系におけるエネルギーの保存則について調べておくこと。作用力は重力のみ。
	授業実施特記			授業実施特記
第3回	内容	水理学の基礎－水の物理的性質	第18回	内容	水槽からの流出についての演習
	授業時間外における学修（予習・復習等）	質量、重量、密度の定義を説明できるようにしておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	質点系におけるエネルギーの保存則について調べておくこと。作用力は重力のみ。
	授業実施特記			授業実施特記
第4回	内容	せん断応力、毛細管現象についての演習	第19回	内容	ベルヌーイの定理－ピトー管、ベンチュリー管
	授業時間外における学修（予習・復習等）	質量、重量、密度の定義を説明できるようにしておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	第17回の復習のため、例題3.3を解いて提出すること。
	授業実施特記			授業実施特記
第5回	内容	静水力学－圧力の分布、絶対圧とゲージ圧、全水圧	第20回	内容	水槽からの流出、ピトー管、ベンチュリー管についての演習（管内の流速、圧力)
	授業時間外における学修（予習・復習等）	大気圧の大きさと、既往の台風時の気圧の大きさを調べておく。		授業時間外における学修（予習・復習等）	第17回の復習のため、例題3.3を解いて提出すること。
	授業実施特記			授業実施特記
第6回	内容	前回の講義内容についての演習。	第21回	内容	開水路の流れ－比エネルギー、限界水深、フルード数 開水路の流れ－突起上の開水路の流れの水面形
	授業時間外における学修（予習・復習等）	大気圧の大きさと、既往の台風時の気圧の大きさを調べておく。		授業時間外における学修（予習・復習等）	開水路流れにおけるベルヌーイの定理、全水頭について調べておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第7回	内容	静水力学－斜面平面に作用する静水圧、曲面に作用する静水圧	第22回	内容	前回の講義内容についての演習。
	授業時間外における学修（予習・復習等）	教科書p27-28の積分が自分でできるよう予習しておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	開水路流れにおけるベルヌーイの定理、全水頭について調べておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第8回	内容	曲面に作用する全水圧についての演習	第23回	内容	運動量の保存則－跳水
	授業時間外における学修（予習・復習等）	教科書p27-28の積分が自分でできるよう予習しておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	質点系におけるニュートンの力学の第二法則と運動量保存則の関係について調ておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第9回	内容	静水力学－マノメータ 静水力学－浮体の力学	第24回	内容	跳水についての演習。
	授業時間外における学修（予習・復習等）	水銀の比重、水銀式圧力計の大気圧での水銀柱の高さを調べておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	質点系におけるニュートンの力学の第二法則と運動量保存則の関係について調ておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第10回	内容	マノメータに関する演習	第25回	内容	層流と乱流－円管層流の流速分布、平均流速、摩擦損失係数、せん断応力
	授業時間外における学修（予習・復習等）	水銀の比重、水銀式圧力計の大気圧での水銀柱の高さを調べておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	p112、式(5.13)の流速を円形の断面積分し、流量を求める式を導いておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第11回	内容	静水力学－浮力と浮体の安定	第26回	内容	層流についての演習。
	授業時間外における学修（予習・復習等）	教科書p45の断面二次モーメントの導出ができるようにし、p.29の長方形図形でbh^3/12となることを確認しておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	p112、式(5.13)の流速を円形の断面積分し、流量を求める式を導いておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第12回	内容	浮体の安定についての演習	第27回	内容	層流と乱流－乱流の流速分布と摩擦損失係数
	授業時間外における学修（予習・復習等）	教科書p45の断面二次モーメントの導出ができるようにし、p.29の長方形図形でbh^3/12となることを確認しておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	ダルシーワイスバッハの式(6.6)とマニングの式(6.7)の関係を理解し、f'とnの関係が、(6.8)になることを確認しておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第13回	内容	静水力学－相対的静止	第28回	内容	前回の講義内容についての演習。
	授業時間外における学修（予習・復習等）	p.55の③式の体積積分を図の円筒に関して行っておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	ダルシーワイスバッハの式(6.6)とマニングの式(6.7)の関係を理解し、f'とnの関係が、(6.8)になることを確認しておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第14回	内容	相対的静止についての演習	第29回	内容	層流と乱流－単一管路の流れ
	授業時間外における学修（予習・復習等）	p.55の③式の体積積分を図の円筒に関して行っておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	第17回の摩擦損失がない場合の管路流れの復習をしておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記
第15回	内容	中間試験	第30回	内容	水槽からの流出する管路内の乱流についての演習
	授業時間外における学修（予習・復習等）	試験のための復習をしておくこと。		授業時間外における学修（予習・復習等）	第17回の摩擦損失がない場合の管路流れの復習をしておくこと。
	授業実施特記			授業実施特記