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水文学

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科目ナンバリング
  • G-ENG02 5A216 LE73
  • G-ENG01 5A216 LE73
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士・博士
対象学生 大学院生
使用言語 英語
曜時限 火2
教員
  • 立川 康人(工学研究科 教授)
  • 市川 温(工学研究科 准教授)
  • 萬 和明(工学研究科 講師)
授業の概要・目的 地球上の水循環の機構・実態を工学的立場から分析し、流出系のモデル化と予測手法を講述する。流出系の物理機構として、表層付近の雨水流動、河川網系での雨水流動、蒸発散を取り上げ、それらの物理機構とモデル化手法を解説する。特に、分布型流出シミュレーションモデルを用いた流出シミュレーションの演習を通して、高度な流出予測手法を解説する。
到達目標 水循環の物理機構と基礎式を理解し、その数値解法を理解することによって、自ら水文シミュレーションができるようになることを目的とする。
授業計画と内容 概説(1回)
水文学とは何かを概説し、地球上の水と熱の循環を概説する。

表層付近の雨水流動の物理機構とモデル化(2回)
土層表層付近および地表面での雨水流出の物理機構とその数理モデル化手法を解説する。表層付近の雨水流動の基礎式の導出とその数値解法を講述する。

河道流の物理機構とモデル(2回)
河道網における流れの機構とその数理モデル化手法、基礎式の導出、数値解法について講述する。

河道網と流出場の数理表現(1回)
河道と流域地形の流域地形モデルを、数値地形情報から構築する手法を講述する。

流域地形に対応する分布型流出モデル(5回)
河道と流域地形の流域地形モデルを土台として、その上で雨水の流動をモデル化する分布型流出モデルの構成法を具体的な流出シミュレーションを通して理解する。

地球温暖化と水循環(1回)
地球温暖化が水循環、河川流量、水資源に及ぼす影響について講述する。

地表面の熱収支と蒸発散の物理機構(2回)
蒸発散の物理機構を熱収支の観点から解説する。また、それらの数理モデル化について講述する。

フィードバック(1回)
履修者からの質問に回答する。
成績評価の方法・観点 レポート試験(90%程度)と平常点(10%程度)を総合して成績を評価する。
履修要件 水理学、水文学に関する基礎知識
授業外学習(予習・復習)等 事前に教科書の該当箇所を読むこと。授業中に出された課題等に取り組み、講義内容の理解を深めること。
教科書
  • 水文学・水工計画学(京都大学学術出版会)
参考書等
  • エース水文学(朝倉書店)、例題で学ぶ水文学(森北出版)