水理学
 Hydraulics
 担当教員:渡部 徹(WATANABE Toru)
 担当教員の所属:農学部食料生命環境学科水土環境科学コース
 開講学年:2年,3年,4年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:  科目区分: 
【授業の目的】
水は高きから低きへ流れます。では,どんな速さで流れるのか?どれだけの量の水が流れるのか?そんなことを「理詰め」で説明できるように,力学の法則やそれを応用した水理現象の基礎式に関する知識を得ることを目的とします。

【授業の到達目標】
・水の流れを表現する専門用語(例えばキーワードに挙げたような用語)を説明できる。【知識・理解】
・水理現象の基礎式を使用して,簡単な例題を解くことができる。【技能】

【授業概要(キーワード)】
静水圧,定常流,等流,乱流と層流,常流と射流,ベルヌーイの定理,運動量保存,管路,開水路

【科目の位置付け】
水土環境科学コースのディプロマ・ポリシーのうち,「農業水利施設や農地整備の設計法とともに,社会資本の整備に伴う環境への影響を理解し,環境保全策を検討できる能力」を習得するための科目です。「水理学演習」(3年前期)では,この講義で身につけた知識をもとに実際の問題を解く練習を行います。

【授業計画】
・授業の方法
授業は下記テキストに沿って講義形式で行います。
・日程
各回での講義内容は以下の通りですが,進み具合によって多少前後することもあります。
第1回. ガイダンス,水理学に関わる諸量
第2~4回. 静水圧
第5~7回. 水の運動
第8回. 中間試験と解説
第9~11回. 管路の流れ
第12~14回.開水路の流れ
第15回. 最終試験と解説

【学習の方法】
・受講のあり方
下記テキストに沿って講義を進めますが,補足の説明については随時書き留め,復習に役立てて下さい。不明な点はそのまま放置せずに,その都度質問して下さい。
・授業時間外学習へのアドバイス
復習のために,講義内容に関連した例題を解きましょう。例題を解くことにより理解度が数段高まります。テキストを眺めているだけでは知識は身につきませんよ。授業内容の理解には力学(速度,加速度,エネルギー保存則,運動量保存則)の知識が必要ですので,「水土環境科学論」(2年前期)で勉強をしたことを復習しましょう。

【成績の評価】
・基準
テキストに掲載されている演習問題程度の問題が解けることを合格の基準とします。
・方法
中間試験と最終試験を行います。2回の試験の合計(100点満点)で60点以上を合格とします。なお,毎回出欠を確認し,出席が2/3(10回)に満たない者は,最終試験を受けることができません。遅刻は2回で欠席1回とカウントします。

【テキスト・参考書】
「わかりやすい水理学」岡澤宏・小島信彦・嶋栄吉・竹下伸一・長坂貞郎・細川吉晴共著,理工図書
上記テキストは,内容は易しいのですが,解説が一部不親切です。その不足分を補うには,以下の書籍を読むことをお薦めします。
「水理学入門」真野明・田中仁・風間聡・梅田信,共立出版
講義内容を理解するためには,実際に問題を解くことが一番です。
「水理学演習(上巻・下巻)」椿東一郎・荒木正夫,森北出版
指定のテキストよりも平易な説明を求める人は,以下の書籍で基礎の基礎から勉強しましょう。
「絵とき水理学」粟津清蔵,オーム社

【その他】
・学生へのメッセージ
水理学の問題は,農工系の公務員試験(国家公務員,地方公務員ともに)には必ず出題されます。この講義で基礎をしっかりと身につけましょう。また,関数電卓を使いますので,各自で用意して下さい。
・オフィス・アワー
出張が多いので,研究室(1号館5階)に何度か足を運んでもらうか,事前にメール(to-ru@tds1.tr.yamagata-u.ac.jp)で予定を確認して下さい。

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