Web Syllabus(講義概要)
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水理学
英文名Hydraulics
科目概要生物環境科学科2年前期 [木曜日1時限(週1コマ)]、3群科目、選択、講義、2単位(30時間)
担当者(◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎樽屋 啓之 (※)
講義室821講義室
備考科目ナンバリング:VE301-RS17
JABEE認定プログラム履修の手引き(表3・14)との関連E

授業の目的

ダム、頭首工、水路、分水工、調整池などの農業水利施設や水環境の計画・設計に必要な水理学の基礎をマスターする。開水路と管水路による水の流れのコントロール手法、流量測定法の基礎原理の修得と理解を通じて、地球環境を視野に入れた動植物資源の利用と環境保全の重要性の理解(カリキュラムポリシー)を達成する。

教育内容

水理学の基礎原理をできるだけ日常の具体的な現象を題材にして理解できるようにする。直接目で見ることのできないエネルギーが水の流れのコントロールとどのように関係しているのかを体系的に理解できるように配慮し、予習、復習、関連演習を通じ、重要な事項については講義回を越えて反復して説明する。

教育方法

教科書に沿って進め、講義では予習・復習の予告内容や、水環境学実習ともリンクさせて説明する。講義の冒頭では前回の復習を行い、予告した範囲の解説と補足説明を行う。講義内で予習用の演習問題を解説し、個別に受けた代表的な質問と回答を紹介することでフィードバックさせる。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

水理学を通じて、地域社会の重要なインフラである水路等の水利施設のコントロール技術を身につけ、持続型社会からの要請に対応可能な問題解決能力を身につけることを、学士(農学)授与の方針とする。

授業内容(シラバス)

項目内容担当者日時
1オリエンテーション水理学で学ぶ内容を概説し、これから学ぶ事項が、実生活の中でどのように役立てられているのかを説明する。樽屋 啓之
4/9①
2静水圧(1)水理学の基礎となる水による圧力の性質と計算法を説明する。水理学で圧力の持つ重要性を説明する。樽屋 啓之
4/16①
3流れの基礎と種類(1)水理学の基礎である流量の意味を理解する。さまざまな流れの種類を分類し説明する。樽屋 啓之
4/23①
4流れの基礎と種類(2)開水路の水理を理解する上で重要な常流と射流の概念を中心に先行して説明する。樽屋 啓之
5/7①
5ベルヌーイの定理(1)エネルギーと流量の関係を理解するための基礎原理を、演習等を通じて説明する。樽屋 啓之
5/14①
6ベルヌーイの定理(2)エネルギーと流量の関係を理解するための基礎原理を、演習等を通じて説明する。樽屋 啓之
5/21①
7流量測定ベルヌーイの定理の応用によって、さまざまな方法の流量コントロールが可能となることを説明する。樽屋 啓之
5/28①
8管水路の水理(1)第8回まで学んできた基礎的事項を使って、管水路の水理の基本を説明する。樽屋 啓之
6/4①
9管水路の水理(2)第9回まで学んできた基礎的事項を使って、管水路のエネルギー損失の概念を説明する。。樽屋 啓之
6/11①
10開水路の水理(1)第10回まで学んできた基礎的事項を使って、開水路の水理の基本を説明する。
樽屋 啓之
6/18①
11開水路の水理(2)第11回まで学んできた基礎的事項を使って、開水路のエネルギー損失の概念を説明する樽屋 啓之
6/25①
12管水路と開水路の水理のまとめ水理学の流れの基本となる管水路の流れと開水路の流れを体系的に説明する。樽屋 啓之
7/2①
13静水圧(2)平面に作用する静水圧、局面に作用する静水圧を、応用力学的考え方から解説する。樽屋 啓之
7/9①
14まとめ復習時に理解度が低かった箇所を中心に補足説明するとともに、これまでの講義内容を復習し総括する。樽屋 啓之
7/16①
No. 1
項目
オリエンテーション
内容
水理学で学ぶ内容を概説し、これから学ぶ事項が、実生活の中でどのように役立てられているのかを説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
4/9①
No. 2
項目
静水圧(1)
内容
水理学の基礎となる水による圧力の性質と計算法を説明する。水理学で圧力の持つ重要性を説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
4/16①
No. 3
項目
流れの基礎と種類(1)
内容
水理学の基礎である流量の意味を理解する。さまざまな流れの種類を分類し説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
4/23①
No. 4
項目
流れの基礎と種類(2)
内容
開水路の水理を理解する上で重要な常流と射流の概念を中心に先行して説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
5/7①
No. 5
項目
ベルヌーイの定理(1)
内容
エネルギーと流量の関係を理解するための基礎原理を、演習等を通じて説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
5/14①
No. 6
項目
ベルヌーイの定理(2)
内容
エネルギーと流量の関係を理解するための基礎原理を、演習等を通じて説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
5/21①
No. 7
項目
流量測定
内容
ベルヌーイの定理の応用によって、さまざまな方法の流量コントロールが可能となることを説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
5/28①
No. 8
項目
管水路の水理(1)
内容
第8回まで学んできた基礎的事項を使って、管水路の水理の基本を説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
6/4①
No. 9
項目
管水路の水理(2)
内容
第9回まで学んできた基礎的事項を使って、管水路のエネルギー損失の概念を説明する。。
担当者
樽屋 啓之
日時
6/11①
No. 10
項目
開水路の水理(1)
内容
第10回まで学んできた基礎的事項を使って、開水路の水理の基本を説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
6/18①
No. 11
項目
開水路の水理(2)
内容
第11回まで学んできた基礎的事項を使って、開水路のエネルギー損失の概念を説明する
担当者
樽屋 啓之
日時
6/25①
No. 12
項目
管水路と開水路の水理のまとめ
内容
水理学の流れの基本となる管水路の流れと開水路の流れを体系的に説明する。
担当者
樽屋 啓之
日時
7/2①
No. 13
項目
静水圧(2)
内容
平面に作用する静水圧、局面に作用する静水圧を、応用力学的考え方から解説する。
担当者
樽屋 啓之
日時
7/9①
No. 14
項目
まとめ
内容
復習時に理解度が低かった箇所を中心に補足説明するとともに、これまでの講義内容を復習し総括する。
担当者
樽屋 啓之
日時
7/16①

到達目標

水理学の基礎をマスターし、水の流れの基本的な現象を見極め、定量的に表現できるようになる。設計に必要となる基本的な水理計算ができるようになる。実際の水路システムで管理されているさまざまな流量制御施設が水のコントロールのために果たしている役割を理解できるようになる。

評価方法

成績評価は、期間中の演習課題(20%)と期末試験(80%)で行う。

準備学習(予習・復習等)

【授業時間外に必要な学習の時間:60時間】
予習:教科書に沿って進め、講義は教科書の予定範囲の予習がなされていることを前提とする。
   講義中にテキストの予習範囲、予習分の演習問題範囲を説明する。学習時間1時間。
復習:講義の冒頭では前回の復習を行い、補足解説と補足演習等を行う。
   講義中にテキストの予習・復習範囲、演習問題の予習・復習範囲を説明する。学習時間1時間。

その他注意事等

実務経験の授業への活用方法:水路システム工学の実務経験を活かし、水路現場での実例を示しながら、水理量の計算・計測法と水理現象の見極め方等を指導する。
講義内容は、同時期に並行実施している水環境学実習とテーマが近いため、両者の同時受講が望ましいが、同実習を履修しない者であっても、不利益を生じないように配慮する。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書水理学概論  岡二三生・白土博通・細田尚実教出版
教科書解いてわかる!水理近畿高校土木会編オーム社
参考書農業水利のための水路システム工学中達雄、樽屋啓之共著養賢堂
教科書
署名
水理学概論  
著者・編者
岡二三生・白土博通・細田尚
発行所
実教出版
教科書
署名
解いてわかる!水理
著者・編者
近畿高校土木会編
発行所
オーム社
参考書
署名
農業水利のための水路システム工学
著者・編者
中達雄、樽屋啓之共著
発行所
養賢堂