到達目標
1.管網の流れを決定する原理と要素を理解し,並列管とポンプと発電に関する計算ができる。
2.開水路の特徴を理解し,摩擦損失水頭と平均流速公式を応用した計算ができる。
3.限界水深と等流水深,限界勾配の物理的背景と、各種不等流の物理的特性を理解できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 開水路の特徴を十分に理解し,摩擦損失水頭と平均流速公式を応用した応用計算ができる。 | 開水路の特徴を理解し,摩擦損失水頭と平均流速公式を利用した計算できる。 | 開水路の特徴を理解できず,摩擦損失水頭と平均流速公式を応用した計算できない。 |
評価項目2 | 限界水深と等流水深,限界勾配の物理的背景と、各種不等流の物理的特性を十分に理解できる。 | 限界水深と等流水深,限界勾配の物理的背景と、各種不等流の物理的特性を理解できる | 動水勾配線とエネルギー線の意味を理解でき限界水深と等流水深を理解できず,各種不等流計算とせきの流量計算ができない。 |
評価項目3 | 管網の流れを決定する原理と要素を十分に理解し,並列管とポンプと発電に関する計算ができる。 | 管網の流れを決定する原理と要素を理解し,並列管とポンプと発電に関する計算ができる。 | 管網の流れを決定する原理と要素を理解し,並列管とポンプと発電に関する計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
主に開水路の水理を対象として,基礎および応用的理論を扱い,水工学に関する諸問題を解決できる能力を身につける。
授業の進め方・方法:
基本的に演習をともなう講義形式で行う。ただし13週目は水理実験室で実施する。適宜レポートの提出を課す。
試験結果が合格点に達しない場合再試験を行うことがある。
ただし,以下の要件に該当する場合,再試験の対象から除外される可能性がある。
〇定期試験の点数が著しく低く,学習努力が見られない場合
〇出席停止などの特別な事情を除き,演習・レポートが期限内に1つでも未提出の場合
〇欠課措置が行われていない場合
〇授業の取り組みが不真面目な場合(教科書を持参しない,居眠りが多い,学習意欲がない,など)
注意点:
(講義を受ける前)3年次に修得した基礎水理学,ならびに4年次の水理学の知識を復習しておくこと。現象の数学的な表現に慣れること。
(講義を受けた後)実際の河川やダムを見た際に講義の内容を思い出すと,楽しく理解が深まる。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
並列管 |
並列管に関する試算法を理解し、基本計算ができる。
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2週 |
ポンプと発電 |
ポンプと発電に関する計算法を理解し、基本計算ができる。
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3週 |
開水路定常流の基礎式 |
開水路定常流の基礎式が理解できる。
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4週 |
常流と射流① |
限界流とフルード数について理解できる。
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5週 |
常流と射流② |
流積が変化する水路の流れについて理解できる。
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6週 |
跳水 |
跳水現象における水理学的特徴を理解できる。
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7週 |
到達度試験 |
上記項目について学習した内容の理解度を確認する。
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8週 |
到達度試験の解答と解説,開水路の等流 |
開水路定常流の基礎式を理解し、計算ができる。
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4thQ |
9週 |
等流の計算① |
等流水路の計算ができる。
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10週 |
等流の計算② |
様々な断面の等流水路の計算ができる。
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11週 |
開水路の不等流① |
一様断面水路の不等流について理解できる。
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12週 |
開水路の不等流② |
不等流の水面形状の分類が理解できる。
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13週 |
開水路の水理:演習①(水理実験) |
開水路の水面形状およびエネルギー変化を解析できる。
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14週 |
開水路の水理:演習②(解析) |
開水路の水面形状およびエネルギー変化を解析できる。
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15週 |
到達度試験 |
上記項目について学習した内容の到達度を確認する。
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16週 |
試験の解説と解答 |
到達度試験の解説と解答
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 水理 | 完全流体の運動方程式(Eulerの運動方程式)を説明できる。 | 3 | |
比エネルギー、フルード数、常流と射流、限界水深(ベスの定理、ベランジェの定理)、跳水現象について、説明できる。 | 3 | |
層流と乱流について、説明できる。 | 3 | |
流体摩擦(レイノルズ応力、混合距離)を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 平常点 | | | | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 35 |
専門的能力 | 40 | 10 | 5 | 0 | 0 | 0 | 55 |
分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |