水理学 (B13A)

日本大学理工学部

2024年理工学部シラバス - 交通システム工学科

設置情報

科目名	水理学
設置学科	交通システム工学科	学年	2年
担当者	後藤　浩	履修期	前期
単位	2	曜日時限	月曜3
校舎	船橋	時間割CD	B13A
クラス
履修系統図	エンジニアリングコースの系統図確認マネジメントコースの系統図確認

概要

学修到達目標	主に，河川および海岸等の水辺空間の創造のための基本的な設計知識を理解し，その内容を説明することができる．すなわち，水の圧力，浮体の安定，管路内の流れ，開水路の流れについて理論的・経験的な法則を教授し，簡単な水工構造物の設計ができる．Ｄ「専門応用学力」の具体的な学習目標は下記の通りです。　・堤防などに作用する作用点や全水圧の計算ができること。　・ベルヌーイの定理を用いて、水の流れている円管やピトー管、オリフィスなどの平均流速や損失水頭などの計算ができること。　・マニングの平均流速公式を用いて、円管や複断面河川の流速や流量などの計算ができること。　・管水路の形状変化による流速や損失水頭の計算などができること。 C「専門基礎学力」の具体的な学習目標は下記の通りです。　・水の基本的な水理学的性質や、常流、射流などの意味を理解し、フルード数などを用いた判別などができること。
授業形態及び授業方法	授業は対面授業です．授業は，主としてスライド映写により行います．スライドの内容については資料として配布します．理解度確認のため，レポートとオンラインで受講確認テストを課し，定期試験を実施します．
履修条件	特になし．なお，高校における基本的な数学，物理学（力学）の知識があることが望ましい．専門教育科目、両コース共通です．
ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連	本科目は、交通システム工学科の学習・教育到達目標A～I（「学生生活のしおり」p.1参照）のうち、D「専門応用能力」の達成に主体的に関与する重要な科目です。また、C「専門基礎学力」の達成に補足的に関与する科目です。本授業科目はDP1・3・5及びCP1・3・5に該当しています。

授業計画

第1回	（単位と次元・水の圧力）・水理学の建設分野での重要性について学ぶ。・単位・次元の表示を学ぶ。・静水中における圧力の取り扱い(絶対圧力・ゲージ圧力の表示)と考え方を学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第2回	（面に作用する圧力の特性）・平面の受ける圧力の特性（全水圧と作用位置の算定法）について学ぶ。・曲面の受ける圧力の特性（全水圧と作用位置の算定法）について学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第3回	（浮体の取り扱い）・浮力の大きさについて学ぶ。・浮体の安定・不安定および安定の判定法ついて学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第4回	（相対的静止）・相対的静止（オイラーの平衡方程式）の取り扱い方を学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第5回	（流れの基礎式入門）・連続の式・ベルヌーイの定理について学ぶ。・運動量方程式について学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第6回	（流れの基礎式の適用法）・連続の式・ベルヌーイの定理・運動量方程式の具体的な適用法について学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第7回	（管路の基礎）・実在流体の取り扱い（層流と乱流・損失水頭など）について学ぶ。・管路の種類（単線管路・複線管路・枝状管路・管路網ほか）について学ぶ。・管路に流れる流量の算定方法を学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第8回	（管路の具体的取り扱い①）・単線管路のエネルギー線、動水勾配線の描き方、具体的な流量の算定方法を学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第9回	（管路の具体的取り扱い②）・その他管路のエネルギー線、動水勾配線の描き方、具体的な流量の算定方法を学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第10回	（開水路等流）・開水路等流の基礎について学ぶ。・等流水深の求め方ほかを学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第11回	（開水路流れの種類）・射流・常流・限界流について学ぶ。・跳水現象の基本を学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第12回	（オリフィス・堰）・オリフィス・堰(刃型せき)を流下する流量の算定法について学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第13回	（開水路不等流①）・開水路不等流（漸変流）の基礎式について学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第14回	（開水路不等流②）・開水路不等流（漸変流）の水面形の種類および推定法について学ぶ。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．
第15回	（まとめ）・まとめの説明および演習を行う。 ※レポートのフィードバック方法は以下のように対応する．・授業時間内で課題を例に演習を行い解説をする．それを振り返りながら，レポートを作成する．レポート提出後に回答を資料として配布する．	事前学習：配布資料を事前に目を通して，授業内容を円滑に理解できるように準備する．事後学習：授業内容を振り返り，出題された課題をレポート化する．	事前学習：2時間程度することが望ましい．事後学習：2時間程度することが望ましい．

その他

教科書	特に，指定はしません．
参考書	大津岩夫・安田陽一編『水理学』理工図書 2007年林泰造『基礎水理学』鹿島出版会 1996年第8版玉井信行，有田正光　共編『大学土木　水理学』 1997年第16版河川や海岸空間の創造や上下水道など「水」に携わる技術者にとっては基本的な学問ですので，さまざまな本が出ております．各種閲覧してください．
成績評価の方法及び基準	学習目標を達成するために，全ての授業回で出席することを原則とし，成績評価は出席率が70％以上の者を対象とする．授業ごとの課題による平常点70％（平常点100点満点に対して，受講後理解度確認テスト40％，レポート課題60％），定期試験30％で評価する．
質問への対応	基本，オフィスアワーに対応しますが，事前にメールでアポイントを取れば，オフィスアワー以外で日時・場所を調整して対応します．
研究室又は連絡先	居室：駿河台校舎タワースコラ12階S1210室メールアドレス：gotou.hiroshi@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	水曜駿河台 12:00 ～ 13:00 測量実習センター
学生へのメッセージ	河川や海岸などの親水空間の創造や上下水道，洪水などの防災対策など「水」に携わる技術者にとっては基本的な学問です．つまり，社会基盤を造る上で，かかわりは必ず出てきます．たいへん，とっつきづらい学問ですが，わかり始めれば，たいへん興味深く面白い学問です．是非受講して下さい．

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