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まえがき 第1編 管水路の水理 第1章 管水路の流れ 1.1 管水路の流れの基礎 1.1.1 動水勾配線 1.1.2 エネルギー勾配線 1.1.3 エネルギー方程式 1.1.4 連続式 1.1.5 Reynolds数 1.1.6 流速分布 1.1.7 エネルギーの摩擦抵抗による損失 1.1.8 エネルギーの摩擦抵抗以外による損失 1.1.9 摩擦損失係数の値 1.1.10 管の粗さeの値 1.1.11 Colebrook-White式 1.1.12 Wood式 1.1.13 摩擦によるエネルギー損失を含む問題 1.1.14 Manning式 1.1.15 総合計算 1.2 ポンプを持つ管水路 1.2.1 管水路におけるポンプの種類と設置の仕方 1.2.2 ポンプの揚程と原動機の出力 1.2.3 ポンプの吸い込み側で起こる負圧 1.3 水車を持つ管水路 1.3.1 水車の種類と管水路における配置 1.3.2 Pelton水車を持つ管水路 1.3.3 Francis水車の吸い出し管 1.3.4 水車の有効落差と出力 1.4 サイフォン 1.4.1 サイフォン作用 1.4.2 サイフォン作動の条件 1.4.3 サイフォン余水吐 1.5 自由放水している管水路とオリフィス 1.5.1 自由放水している管水路 1.5.2 オリフィス 1.5.3 潜りオリフィス 1.5.4 大型矩形オリフィス 1.5.5 大型矩形潜りオリフィス 1.5.6 大型矩形不完全潜りオリフィス 1.6 複雑な管水路 1.6.1 分岐管 1.6.2 合流管 1.6.3 バイパス管路 1.6.4 管網 1.7 管にかかる水流の力 1.7.1 管水路流の運動方程式 1.7.2 管壁にかかる流水の力 1.7.3 管の曲りによって生じる流水の力 1.7.4 管の急縮による流水の力 1.8 管水路のキャビテーション 1.8.1 キャビテーション 1.8.2 キャビテーションがもたらす現象 1.8.3 キャビテーション発生の3要件 1.8.4 空洞数 1.9 Trapped air とAir pocket 第2章 管水路における過渡的現象 2.1 管水路の不定流 2.1.1 過渡的流れ 2.1.2 過渡的流れの発生原因 2.1.3 過渡的流れを制御する方法 2.2 過渡的現象の基礎方程式 2.3 摩擦を無視した場合の圧力波の伝播 2.4 バルブの瞬時閉塞、急閉塞、緩閉塞 2.5 摩擦を考慮した場合の圧力波の伝播 2.6 圧力波の伝播速度 2.6.1 圧力波の伝播速度の基礎式 2.6.2 管の長さ方向の拘束の影響 2.6.3 圧力波の伝播速度に対する空気の影響 2.7 Column separation 2.8 サージ・タンク 2.8.1 サージ・タンクの働き 2.8.2 サージ・タンクの種類 2.8.3 サージ・タンクで起こる水位の動揺の計算のための基礎方程式 2.8.4 単純なサージ・タンクの計算 2.8.5 対数法によるサージ・タンクの計算 2.8.6 差分法によるサージ・タンクの計算 2.9 エアー・チャンバー 2.10 バルブ 第3章 管水路の流量の測定 3.1 管水路の流量の測定の基本原理と総量法 3.2 差圧流量計 3.2.1 原理 3.2.2 差圧マノメータ 3.2.3 Venturi メータ 3.2.4 ノズル・メータ 3.2.5 オリフィス・メータ 3.2.6 エルボ・メータ 3.2.7 Pitot管と流速測定用Pitot管 3.3 塩水速度法 3.4 面積流量計 3.5 容積流量計 3.6 羽根車流量計 3.7 電磁流量計 3.8 超音波流量計 3.8.1 伝播速度差法 3.8.2 流速から流量への変換 3.9 渦流量計 第4章 水車、ポンプ、バルブの水理 4.1 水車 4.1.1 水車の種類 4.1.2 水車の構造 4.1.3 水車の必要回転速度 4.1.4 水車の特定速度 4.1.5 水車の特性と特定速度との関係 4.2 ポンプ 4.2.1 ポンプの種類 4.2.2 ポンプの構造 4.2.3 ポンプの性能曲線 4.2.4 ポンプの特定速度 4.2.5 ポンプの特定速度とポンプの種類の関係 4.2.6 ポンプのキャビテーション 4.3 バルブ 4.3.1 バルブとその種類 4.3.2 流量の管理用バルブ 4.3.3 圧力調節用のバルブ 4.3.4 逆流防止用のバルブ 4.3.5 空気管理用のバルブ 4.3.6 バルブによる流量調節 4.3.7 バルブにおける相似則 第2編 開水路の水理 第1章 開水路の水面形 1.1 定流 1.2 開水路 1.3 等流 1.4 等流公式 1.5 等流計算 1.6 Reynolds数 1.7 常流・臨界流・射流 1.8 Froude数 1.9 開水路の断面が持つエネルギーとエネルギー方程式 1.10 流速分布係数 1.10.1 流速分布係数 1.10.2 計算方法 1.11 特定エネルギー曲線と交替水深 1.12 臨界流発生の基準 1.13 各種の等流を発生させる水路勾配 1.14 不等流 1.15 運動量方程式と特定力 1.16 特定力曲線と共役水深 1.17 ダム下流の跳水 1.18 制水ゲート 1.19 水路の勾配変化 1.20 池から水路への自由流入 1.21 水路の池への流入 1.22 水路の自由落下 1.23 堰とナップ 1.24 ダムの余水吐の上の流れ 1.25 曲線流における水圧分布 1.26 広頂堰の上の流れ 1.27 水路底のこぶ 1.28 水路のくびれと障害物 1.28.1 水路のくびれ 1.28.2 橋脚等の障害物 1.28.3 ゴミ除 1.29 断面の急変 1.29.１ 断面の急変について 1.29.2 断面の急縮 1.29.3 断面の急拡 1.30 曲線部の流れ 1.30.1 曲線水路 1.30.2 平均的縦断水面形 1.30.3 横断水面形 1.31 射流で発生する特異な現象 1.31.1 Mach線とMach角 1.31.2 斜め跳水と斜め拡がり波 1.31.3 交叉波 1.32 漸変不等流の水面形の種類と分類 1.32.1 水面形の種類 1.32.2 水面形の分類 1.33 プリズム水路で発生する水面形とその計算方法 1.33.1 計算の手順 1.33.2 単純な長いプリズム水路 1.33.3 勾配に変化のあるプリズム水路 1.33.4 勾配の変化が複雑なプリズム水路 1.33..5 断面が区間ごとに変化するプリズム水路 1.33.6 上流端に潜りゲート、下流端に水路を横切る障害物がある水路 1.33.7 貯水池から最初は逆勾配で流れ出た先にダムがある場合 1.33.8 上下2水面を結ぶ上流部は急勾配、下流部は臨界勾配の水路 1.33.9 水位の計算開始断面と計算方向 1.34 水理模型実験と相似則 1.34.1 水理模型実験と相似性 1.34.2 相似則 第2章 等流計算 2.1 等流公式 2.2 Chézy式 2.3 Manning式の粗度係数 2.4 通水能 2.5 複雑な断面の等流計算 2.5.1 流量 2.5.2 等価粗度係数 2.6 上が閉じた開水路の等流計算 2.7 経済断面形 第3章 堰・ダム越流頂・ゲート等の計算 3.1 刃形堰 3.1.1 刃形堰の種類 3.1.2 ナップの形状 3.1.3 刃形堰の流量 3.2 越流式ダム 3.2.1 ダム越流頂の形 3.2.2 越流式余水吐の流量 3.2.3 越流頂付近で発生する負圧 3.2.4 越流部下流端における流速 3.3 広頂堰 3.3.1 形と種類 3.3.2 広頂堰の流量 3.4 水門（ゲート） 3.4.1 ゲートの分類と流量式 3.4.2 ゲートの流量係数 3.5 橋脚による塞き上げ 3.6 開水路中に固定された物体にかかる力 3.6.1 揚力と抗力 3.6.2 抗力の種類 3.6.3 境界層の発達 3.6.4 境界層の剥離の発生 3.6.5 抗力係数 第4章 不等流計算 4.1 計算方法の種類 4.2 逐次法の基礎式 4.3 直接逐次法 4.4 標準逐次法 4.4.1 計算法の特徴 4.4.2 基礎式 4.4.3 計算準備作業 4.4.4 本計算 4.4.5 計算開始水位について 4.4.6 エネルギー係数について 第5章 跳水の計算 5.1 跳水 5.2 共役関係 5.3 跳水によるエネルギー損失量 5.4 跳水の形 5.5 跳水の長さと水面形 5.6 跳水の位置 巻末 引用 1 第1編 2 第2編 参考図書 付録 1 次元 2 SI 単位と単位換算 3 水の性質 4 付表 4-1 代表的物理量の諸元 4-2 SI 単位 4-3 長さ、面積、体積、流量に関する単位の換算表 4-4 水の性質に関する諸数値 4-5 気温・気圧の高度分布 4-6 ギリシャ文字 索引 1 第1編 2 第2編 3 付録