| 1 水の性質 1 |
| 1.1 次元と単位 1 |
| （1） 次元 1 |
| （2） 単位 2 |
| （a） LMT系 2 |
| （b） LFT系 2 |
| 1.2 水の物理的性質 3 |
| （1） 密度、単位重量、および比重 3 |
| （2） 体積膨張係数と圧縮率 5 |
| （3） 粘性 6 |
| （4） 表面張力 7 |
| 1.3 大気圧 8 |
| （1） 大気圧 8 |
| （2） ゲージ圧力と絶対圧力 9 |
| 2. 静水圧 10 |
| 2.1 圧力 10 |
| 2.2 静水中の圧力 10 |
| 2.3 平面に作用する水圧 14 |
| 2.4 曲面に作用する水圧 16 |
| 3. 浮体の安定 19 |
| 3.1 浮力 19 |
| 3.2 浮体の釣合い 20 |
| 3.3 浮体の安定 20 |
| 4. 相対的静止 23 |
| 4.1 オイラーの平衡方程式 23 |
| 4.2 貫性力が作用した各種容器内の圧力と水面形 25 |
| （1） 鉛直方向に等加速度で引き上げる場合 25 |
| （2） 水平方向に等加速度で移動させる場合 26 |
| （3） 斜め上方に等加速度で移動させる場合 27 |
| （4） 円筒容器を等速度で回転させる場合 28 |
| 5. 流れの基本式 30 |
| 5.1 流れの運動の取り扱い 30 |
| 5.2 流れに関する術語の定義 30 |
| 5.3 連続の式 31 |
| 5.4 ベルヌーイの定理 31 |
| 5.5 運動量方程式 37 |
| 6. 実在流れの性質 41 |
| 6.1 層流と乱流 41 |
| 6.2 流れの抵抗 42 |
| （1） 内部摩擦の性質 42 |
| （2） 固体壁面抵抗 44 |
| 6.3 流速分布 46 |
| （1） 層流の流速分布 46 |
| （2） 乱流の流速分布 47 |
| 6.4 壁面摩擦抵抗係数 50 |
| （1）層流の場合 50 |
| （2）乱流の場合 51 |
| 6.5 損失水頭と断面平均流速を用いた流体運動の取り扱い 51 |
| （1） 損失水頭 51 |
| （2） 速度水頭、運動量の表示に平均流速を使用するための補正 52 |
| 6.6 摩擦による損失水頭の表示 54 |
| 6.7 マニングの平均流速公式 55 |
| 7. 管路流 58 |
| 7.1 摩擦抵抗係数 58 |
| 7.2 渦による各種損失係数 60 |
| （1） 急拡部の損失 61 |
| （2） 急縮部の損失 62 |
| （3） 入口損失 63 |
| （4） 出口損失 63 |
| （5） 曲がりによる損失 64 |
| （6） 漸拡部の損失 64 |
| （7） 漸縮部の損失 64 |
| （8） 分岐・合流の損失 65 |
| 7.3 単線管路 65 |
| （1） 貯水池間を結ぶ単線管路 65 |
| （2） 自由放流端を有する管路 66 |
| （3） サイフォン作用する管路 67 |
| （4） ポンプまたは水車（タービン）が設置された単線管路 69 |
| （a） ポンプ 69 |
| （b） 水車（タービン） 70 |
| 7.4 複線管路 71 |
| （1） 等値換算長さ 71 |
| （2） 複線管路の特性 72 |
| （3） 複線管路における流量の算定方法 73 |
| 7.5 枝状管路 75 |
| （1） 合流の場合 76 |
| （2） 分流の場合 76 |
| （3） 流量算定の方法 76 |
| （4） 合流・分流の推定方法 77 |
| 7.6 管 路 網 80 |
| 8. オリフィスとせき 84 |
| 8.1 オリフィス 84 |
| （1） 小オリフィス 85 |
| （2） 大オリフィス 86 |
| （3） 潜りオリフィス 88 |
| （4） ベンチュリーメーター、パイプノズル、パイプオリフィス 89 |
| 8.2 排水時間 91 |
| （1） タンク流出口にオリフィスを有する場合 91 |
| （2） タンク間をパイプで接続した場合 92 |
| （3） タンクに接続された管路から流出される場合 93 |
| 8.3 刃形せき 94 |
| （1） 全幅せき 96 |
| （2） 四角せき 96 |
| （3） 三角せき 97 |
| 9. 開水路等流 99 |
| 9.1 等流の特徴 99 |
| 9.2 等流の抵抗則 100 |
| 9.3 開水路の断面決定 102 |
| （1） 水理上有利な断面 102 |
| （a） 長方形断面の場合 102 |
| （b） 台形断面の場合 103 |
| （c） 各種形状水路の潤辺の比較 105 |
| （2） 水理特性曲線 107 |
| 9.4 複断面水路 113 |
| 10. 常流と射流 115 |
| 10.1 流れの区分 115 |
| 10.2 限界水深 116 |
| （1） 限界流の条件 116 |
| （2） 等流と射流・常流・限界流との関係 120 |
| 10.3 跳水 121 |
| （1） 跳水上・下流端の水深間の関係 121 |
| （2） 跳水による損失水頭 124 |
| （3） 跳水長 125 |
| 10.4 堰を越える流れ 126 |
| （1） 堰の水理特性 127 |
| （2） ダム越流部の水理特性 130 |
| 11. 開水路不等流 131 |
| 11.1 一様な水路における漸変流の基礎式 131 |
| （1） 一般的な表示 131 |
| （2） 広長方形断面の場合 133 |
| 11.2 漸変流の水面形状 134 |
| （1） 綾勾配水路（Mi1dslopechannel） 135 |
| （a） h＞h＞hの場合（M1曲線） 135 |
| （b） h＞h＞h肌の場合（M2曲線） 135 |
| （c） h＞h＞hの場合（M3曲線） 137 |
| （2） 急勾配水路（Steep slope channel） 137 |
| （a） A＞h＞hの場合（S1曲線） 137 |
| （b） h＞h＞hの場合（S2曲線） 138 |
| （c） h＞h＞hの場合（S3曲線） 139 |
| （3） 水平水路および逆勾配水路の水面形 139 |
| （a） 水平水路（Horizontal channel） 140 |
| （b） 逆勾配水路（Adverse slope channel） 141 |
| （4） 広長方形断面水路における漸変流の水面形計算 143 |
| 11.3 広放物線形断面および各種断面形状水路の漸変流 146 |
| （1） 広放物線形断面水路 146 |
| （2） 各種の断面形水路 147 |
| 11.4 勾配が変化する水路の水面形 148 |
| （1） 急勾配から緩勾配に変化する場合 149 |
| （2） 緩勾配から急勾配に変化する場合 149 |
| 11.5 常流中の段落部における流れ 151 |
| 11.6 開水路の突起上で形成される急変流の水面形 152 |
| 11.7 狭窄部における急変流の流れ 155 |
| 118 ベンチュリー・フリューム 156 |
| 11.9 堰およびダム直下流部の急変流 158 |
| 11.10 横越流せき 161 |
| 12. 地下水の流れ 164 |
| 12.1 地下水の状態 164 |
| 12.2 地下水の流水運動を表す式 164 |
| （1） ダルシーの法則 165 |
| （2） ダルシーの法則の適用 166 |
| 12.3 帯水層の基本形態 167 |
| 12.4 自由水面を有する地下水 168 |
| （1） 堤体内の浸透流量 168 |
| （2） 自由水面を有する地下水の揚水量 169 |
| 12.5 被圧帯水層の地下水 170 |
| 13. 非定常流 172 |
| 13.1 開水路非定常流の基本方程式 172 |
| （1） 連続の式 172 |
| （2） 運動方程式 173 |
| 13.2 洪水流の伝播速度 175 |
| 13.3 洪水流の水深・流速・水面勾配のピーク時刻の出現順序 176 |
| 13.4 湖沼または調整池の洪水調節作用 179 |
| 13.5 水の波 180 |
| （1） 長波 180 |
| （2） 深水波と浅水波 182 |
| （a） 波形 182 |
| （b） 微小振幅波理論 183 |
| （c） 波のエネルギー 187 |
| 13.6 段波の伝播速度 189 |
| 14. 次元解析と相似則 194 |
| 14.1 次元解析 194 |
| 14.2 π定理 197 |
| 14.3 相似則 202 |
| （1） フルードの相似則とレイノルズ相似則 202 |
| （2） 相似則の運動方程式による説明 203 |
| （3） 運動学的相似と力学的相似 205 |
| 15. 流れの基礎方程式 206 |
| 15.1 流体要素の変形と回転 206 |
| 15.2 流線の式 206 |
| 15.3 理想流体の流れの基礎方程式 207 |
| （1） 連続の式 208 |
| （2） オイラーの運動方程式 210 |
| （3） 運動量方程式 213 |
| （4） ベルヌーイの定理 214 |
| （a） 流れ場全体で成立するベルヌーイの定理 214 |
| （b） 流線に沿って成立するベルヌーイの定理 215 |
| 15.4 実在流体の流れの基礎方程式 217 |
| （1） 乱流の時間平均的な取り扱い 217 |
| （2） 連続の式 219 |
| （3） ナビエストークスの方程式 219 |
| （4） レイノルズ方程式 222 |
| （5） 運動量方程式 223 |
| （6） エネルギー方程式 224 |
| 16. 物体に作用する流体力 232 |
| 16.1 物体に作用する抗力 232 |
| 16.2 強制跳水中のシルに作用する抗力 234 |
| （1） 抗力の間接的な算定方法 234 |
| （2） 強制跳水中のシルに作用する抗力係数 236 |
| 17. エネルギー減勢構造物における流況 238 |
| 17.1 対称な水平水路における自由跳水と潜り跳水 238 |
| 17.2 鉛直シルによる強制跳水 239 |
| 173 傾斜水路における跳水 240 |
| 17.4 急拡部における跳水 241 |
| 17.5 段落部における射流から常流へ遷移する流れ 242 |
| 17.6 階段状水路における射流のエネルギー減勢 243 |
| 補足 247 |
| 索引 294 |
| 記号 303 |
