科目10：水理学・土質力学
過去の出題項目
| 項目 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 静水力学 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| ベルヌーイ・運動量 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | |||
| 管水路 | 1 | 1 | |||||||
| 開水路 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 水理学その他 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 土の基本的物理量 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| 透水 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| 圧縮・圧密 | 1 | 1 | |||||||
| せん断 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| 土圧 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| 斜面安定・支持力等 | 1 | 1 |
複数項目にわたるものもありますが，特に冒頭でテーマが示されている場合には，それに基づいて分類しています。 水理学・土質力学はH13は別の科目で出題されていましたが，該当分野を掲載致しました。
出題傾向
水理学が3問，土質力学が2問の出題がずっと続いている。水理学は計算問題が主体で，知識問題は出ても1問である。 計算問題は難しく，典型的な場合でも，計算量が多いものがほとんどのため，科目全体の難易度を押し上げている。 水理学が得意で土質力学での点数を見込んでいないのであれば，機械系の流体力学を選択した方がずっと易しいであろう。 土質力学は知識問題も計算問題もどちらも出題されるが，基礎的な出題が多く，国家II種とほぼ同レベルの出題が続いている。 そのため，勉強してあればほぼ確実な点数が見込める。土質力学だけでも選択する価値は高いと言えるであろう。
勉強の指針
この科目を選択する場合，土質力学の勉強はしておいた方が得策でしょう。 土質力学に関しては，国家II種レベルの対策で得点を見込むことができます。 一方，水理学に関しては，難しい問題が多いため，確実な点数が期待しにくいのですが， ベルヌーイの定理と運動量保存則については十分な対策が必要となります。
近年の出題プロット
| H.21 | ||
|---|---|---|
| 番号 | 内容 | 難度 |
| 1 | 相対的静止 | C |
| 2 | 跳水 | A |
| 3 | 漸変流の基礎方程式 | B |
| 4 | 透水 | A |
| 5 | クーロン土圧 | A |
| H.20 | ||
| 番号 | 内容 | 難度 |
| 1 | ベルヌーイ・運動量 | B |
| 2 | 流れ場の加速度 | C |
| 3 | 水理学的有利断面 | B |
| 4 | 締固め | A |
| 5 | 円弧滑り | A |
| H.19 | ||
| 番号 | 内容 | 難度 |
| 1 | 静水圧 | B |
| 2 | 開水路の水面形 | B |
| 3 | 摩擦損失のある流れ | A |
| 4 | 土の基本的物理量 | A |
| 5 | 圧密理論 | B |
出題例
１．図1に示すような2つの直方体A，Bがあり，それぞれ密度はρA，ρBである。 この直方体を連結し水に浮かべたところ，図2のような状態となった。 この直方体の平均密度はいくらか。ただし，水の密度をρとし，ρのみで表せ。（H4防II）
２．x方向の流速uがu = exp(-x)であるような流れ場がある。 t=0でx=0にあった流体粒子のt=1における加速度はいくらか。(H.20)
解答はこちら