2019年 理工学部 シラバス - 土木工学科
設置情報
| 科目名 |
水理学Ⅰ
静水力学、流れの支配方程式、流水抵抗、単線管路
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| 設置学科 | 土木工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 安田 陽一 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 木曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A41N A42M |
| クラス | 2年生 1組 、 2組 | ||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 水理学とは、土木工学における基本的な学科目の1つであり、主として水の流れについて学ぶ教科である。また、水工系(応用水理学、ビジュアルスタデイ水理、河川環境工学、海岸環境工学など）およびプロジェクトスタデイ（ＴＤコース水工）、上・下水道工学などの学科目の基礎となる。水理学Ⅰでは、水理学の入門として、静水力学、流れの入門、管路の流れについて学び、静水中の圧力の評価および単純な水理設計が可能となるようにする。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
授業内容が理解しやすいように資料配布および模型などを利用して現象を説明する。また、授業内容が工学的にどのように重要であるのかを学ぶ。アクティブラーニングを通してグループ議論を行い、提示された問題の解決方法を整理し授業評価を受ける。また、授業評価を受けた課題内容を各自がまとめ、さらに授業内容の総括をレポートにまとめ提出する。さらに、理解度確認試験を4回にわたって実施する。 |
| 履修条件 | 水理学Ⅰ演習を履修すること。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス：「水理学」の目的と講義・演習の方法について 単位と次元についての講義「SI単位・工学単位の表示、次元式の表示を学ぶ」および静水中の圧力についての講義「圧力の取り扱い(絶対圧力・ゲージ圧力の表示)と考え方を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
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| 第2回 | 平面の受ける圧力についての講義 「平板に作用する全圧力の大きさと作用位置の算定および表示方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第3回 | 曲面の受ける圧力についての講義 「曲面に作用する全圧力(浮力を含む)の大きさと作用位置の算定および表示方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第4回 | 浮体の安定についての講義 「浮体の安定条件、浮心・傾心の算定方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第5回 | 相対的静止についての講義 「オイラーの平衡方程式とその適用方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第6回 | 第1回理解度確認試験を実施し、出題趣旨の説明を行う。（事前に対象範囲の授業内容を整理する（120分以上）。 「静水力学（第1回から第5回）に関する授業内容の理解を確認する」 試験内容の復習をする（120分）。 |
| 第7回 | 流れの入門・流れの支配方程式(その１)についての講義 「術語の定義、連続の式・ベルヌーイの定理とそれらの適用方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第8回 | 流れの支配方程式(その２)についての講義 「運動量方程式とその適用方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第9回 | 第2回理解度確認試験を実施し、出題趣旨の説明を行う。（事前に対象範囲の授業内容を整理する（120分以上）。 「流れの支配方程式（第7回、8回）に関する授業内容の理解を確認する」 試験内容の復習をする（120分）。 |
| 第10回 | 実在する流れの特徴(その１）についての講義 「層流・乱流の流速分布・内部摩擦・固体壁面抵抗を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第11回 | 実在する流れの特徴(その２）についての講義 「各種損失水頭、断面平均流速を用いた流れの運動の取り扱いを学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第12回 | 単線管路の水理(その１)についての講義 「エネルギー線、動水勾配線、管路計算の考え方、貯水池間に結ばれた単線管路および自由放流端を有する単線管路の水理計算方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第13回 | 単線管路の水理(その２)についての講義 「サイフォンを有する単線管路の水理計算方法を学ぶ」 CSTポータル事前資料をダウンロードし、予習する（120分）。また、アクティブラーニングを通した課題レポート作成し、復習する（120分）。 |
| 第14回 | 第3回理解度確認試験を実施し、出題趣旨の説明を行う。（事前に対象範囲の授業内容を整理する（120分以上）。 「流水抵抗および単線管路の水理（第10回から第13回）に関する授業内容の理解を確認する」試験内容の復習をする（120分）。 |
| 第15回 | 第4回理解度確認試験を実施し、総合的な理解を確認する。（事前に対象範囲の授業内容を整理する（120分以上）。 試験内容の復習をする（120分）。 |
その他
| 教科書 |
大津岩夫・安田陽一編著 『水理学－Application for Theory－』 理工図書 2017年 第6版
理工図書から出版された「水理学」を使用する。
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| 参考書 |
水理学に関する参考書は数多くあり、比較しながら勉強することを勧める。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
アクティブラーニングを通した授業評価および理解度確認試験の評価を総合評価する。 ただし、CSTポータルからのダウンロードおよびレポートの提出の割合が指定された割合より低ければ減点対象とする。 |
| 質問への対応 | 基本的に常時質問を受けるが、メールでアポイントをとった学生に限る。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワースコラ棟S1011号室(環境水理研究室) 連絡先(電子メール)：<yasuda.youichi@nihon-u.ac.jp> 連絡先(TEL＆FAX)：03-3259-0409 |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 16:40 ～ 18:10 S1011号室
金曜 駿河台 15:00 ～ 18:00 S1011号室
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| 学生への メッセージ |
専門科目の中で最も重要な科目の1つです。頭を通して考えて取り組むと興味深く理解できる科目です。機械的に暗記しても一定以上の評価（技術力）になりませんので、論理展開を把握し技術の基礎を身に付ける科目です。 |