| 開講学期／Course Start | 2023年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 火/Tue 3 , 火/Tue 4 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 博士前期課程環境創生工学系専攻／Master's Course, Division of Sustainable and Environmental Engineering |
| 対象学年／Year | 1年 , 2年 |
| 授業科目区分／Category | 博士前期課程 大学院自専攻科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 応用水理学特論／Advanced Hydraulics |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 中津川 誠 (創造工学科建築土木工学コース) , 木村 克俊 (創造工学科建築土木工学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | MR117 |
| 連絡先／Contact |
中津川 誠(D310 0143-46-5276 mnakatsu@muroran-it.ac.jp) 木村 克俊(D312 0143-46-5269 kimura@muroran-it.ac.jp ) |
| オフィスアワー／Office hours |
中津川 誠(月曜 12:00-12:30 火曜 12:00-12:30) 木村 克俊(毎週月曜（12：00～12：30） および木曜（12：00～12：30）) |
| 実務経験／Work experience |
中津川 誠(国立研究開発法人と国土交通省の河川事務所において調査・計画・設計・施工・維持管理業務に携わった在職経験を有する)
木村 克俊(国立研究開発法人において港湾の施設の技術上の基準に関する作成業務に携わった在職経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2023/03/23 |
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| 授業のねらい ／Learning Objectives |
本授業では次の問題について考察する． 1. 流れの基礎方程式（Euler式,Navier-Stokes式） 2. 不等流計算 3. 不定流計算 4. 河床変動計算 5. 水面波の基礎理論 6. 波浪変形 The aim of this class is to deal with the following hydraulics issues: Basic equation of flow （Euler equation and Navier-Stokes equation）,calculation methods of non-uniform flow, unsteady flow and riverbed deformation. Wave theory (Small amplitude surface wave theory) Wave deformation (Refraction, Diffraction, Wave shoaling, Wave breaking) |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
1. 河川や海の流れを支配する基礎方程式の本質を理解する． 2. 実際の河川における水理現象とその計算手法を理解する． 3. 実際の河川における土砂輸送現象および河床変動とそれらの計算手法を理解する． 4. 水面波の基本特性を理解し,波浪,津波,潮汐等の現象に適用する． 5. 波浪変形理論を理解し,現地に適用する際の留意点を把握する． The aim of achievment is: 1. to understand the basic equations governing flows of river and sea, 2. to understand the hydraulics in actual rivers and its calculation method, 3. to understand the sediment transport and riverbed deformation in actual rivers and its calculation method, 4. to understand the small amplitude surface wave theory. 5. to understand the wave deformation in the coastal area. |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）；2単位（90分/60分）X15回=22.5時間 （中津川担当） 1. 流れの基礎方程式(1)；連続式，Euler式 2. 流れの基礎方程式(2)；Navier-Stokes式 3. 流れの基礎方程式(3)；Reynolds式 4. 河川水理計算(1)；不等流計算（理論） 5. 河川水理計算(2)；不等流計算（プログラミング） 6. 河川水理計算(3)；不等流計算（計算法） 7. 河川水理計算(4)；不定等流計算（理論・計算法） 8. 河床変動計算(1)；掃流力, 流砂量 9. 河床変動計算(2)；理論 10. 河床変動計算(3)；計算法 （木村担当） 11. 水面波の基礎理論(1) 12. 水面波の基礎理論(2) 13. 波浪変形の計算法(1) 14 波浪変形の計算法(2) 15 水面波および波浪変形のまとめ 事前学習として，前週に指定された内容について予習してから講義に参加すること． 事後学習として，講義の中で配布された資料の内容を十分に復習すること． 各回の学修時間の目安として，事前・事後合わせて４時間必要です． （注意） 新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い，学生への十分な周知のもと，授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります． Prof. Nakatsugawa's lecture is scheduled as follows, 1. Basic equation of flow(1): Continuity equation and Euler equation 2. Basic equation of flow(2): Navier-Stokes equation 3. Basic equation of flow(3): Reynolds equation 4. Calculation for river flow(1): Theory of non-uniform flow, 5. Calculation for river flow(2): Programing 6. Calculation for river flow(3): Calculation method of non-uniform flow 7. Calculation for river flow(4): Theory and calculation method of unsteady flow 8. Calculation for riverbed deformation(1): Tractive force and sediment load 9. Calculation for riverbed deformation(2): Theory 10. Calculation for riverbed deformation(3): Calculation method Prof. Kimura's lecture is scheduled as follows, 11. Small amplitude surface wave theory(1) 12. Small amplitude surface wave theory(2) 13. Wave deformation(1) 14. Wave deformation(2) 15. Examination on wave topics Participate in the lecture after reading the contents designated in the previous lecture. Review the distributed materials carefully after the lecture. As a guideline for study time, 4 hours are needed before and after each lecture. (Note) Due to influence of COVID-19, plan and implementation method of the lecture can be possibly changed by providing sufficient information to students. |
| 教科書 ／Required Text |
海岸・港湾 合田良實著 彰国社 1998(ISBN:4395410677) |
| 参考書等 ／Required Materials |
港湾構造物の耐波設計 : 波浪工学への序説 合田良実著 鹿島出版会 1977港湾構造物の耐波設計 : 波浪工学への序説 合田良實著 鹿島出版会 1990(ISBN:4306021076) |
| 教科書・参考書に関する備考 |
前半（第1～10回）は，以下の資料を使用する． ・北海道開発局土木試験所「現場のための水理学」 上記は{http://river.ceri.go.jp/contents/tool/suirigaku.html}よりダウンロード可． その他必要な資料は適宜コピーして配布する． 後半（第11～15回）は, 以下の教科書を履修者に貸与する． 合田良実著「海岸・港湾（二訂版）」彰国社 The following publications will be used in the lecture of 10 times from the beginning. ''Hydraulics for Practical Field'' issued by the Civil Engineering Research Institute, Hokkaido Regional Development Bureau. The above publication and related calculation program are available for download from {http://river.ceri.go.jp/contents/tool/suirigaku.html}. Other copy documents will be distributed as needed. The following textbook will be prepared for the lecture from 11th to 15th. ''Coastal and Port Engineering (2nd Edition)'' issued by Yoshimi Goda. |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
レポートにより評価する． Performance will be evaluated by submission of reports. |
| 履修上の注意 ／Notices |
学部で「水文・水資源学」,「河川工学」,「海岸・海洋工学」,「港工学」を履修していることが望ましい． Taking ''Hydrology and Water Resources Engineering'', ''River Engineering'', ''Coastal and Marine Engineering'' and ''Harbor Engineering'' in the undergraduate is desirable. |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
河川や海は激しい自然外力により災害をもたらすとともに,様々に利用されまた潤いも与えてきた．多様かつ広範なスケールをもつ河川・海岸の安全を図り,価値を引き出すため,それを支配する水理現象を理解しよう． Rivers and sea induce severe natural disaster due to enormous force, but they give a blessing and also are used in various ways. Try on understanding the hydraulics governing dynamics of rivers and sea, to aim for the safety of rivers and sea coast with large scale and diversity, and to extract its worth. |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
(1)精深な専門的知識 / (1) Professional knowledge |
| 関連科目 ／Related course |
本科目の知識が「水防災工学特論」に連動発展していく． Knowledge of this class will be applied to ''Advanced River and Coastal Engineering''. |
| 備考 ／Notes |
授業の一部は英語（資料配付、板書、口頭説明）を行うが、基本的には日本語とする。 Japanese language is mainly used for this lecture, however, reference materials, writing on blackboard, and oral presentation in English are provided briefly. |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
コンピュータを使った対話型の演習を行うことによって、建設コンサルタントの仕事に必要な実践的な計算力を身に付けることを目指す。By practicing interactive exercises using computers, objective is to acquire practical computing skills required for a construction consultant work. |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |