技術士一次 力学ノート

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令和6年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-18 を解説、河川の流出解析

令和6年度 建設部門Ⅲ-18は、河川の流出解析の用語と手法を5つの記述で問う設問です。

この問題のポイント

選択肢1・2・4・5は、用語の定義とモデルの分類として正しく書かれています。

分かれ目は合理式が何を出す式かの一点です。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答:選択肢3(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:ベルヌーイの定理で管の途中の圧力を出す|答えは負圧になる

各選択肢の正誤

5つのうち4つは正しい記述なので、誤っている1つを探します。

選択肢正誤根拠
1 流出解析の目的○(正しい)洪水や渇水の予測、水循環の変化の予測が目的になる
2 有効降雨と損失降雨○(正しい)流出成分になる分が有効降雨、ならない分が損失降雨
3 合理式×(誤り)ピーク流量だけを与える式で時間変化は表さない。適用も比較的小さい流域
4 集中型流出モデル○(正しい)流域全体を1つとして扱う。タンクモデルや貯留関数モデルが代表
5 分布型流出モデル○(正しい)流出現象の空間的な分布を考えるモデルになる

合理式は降雨強度と流域面積からピーク流量を求める式です。流量が時間とともにどう変わるかを追う式ではありません。

選択肢3のポイント(ここが誤り)

★選択肢3は「時間的な変換過程を表現する」と「大河川流域でよく用いられる」の2か所が同時に外れています。

合理式は何を出す式か

合理式は、降雨強度と流域面積と流出係数を掛け合わせてピーク流量を求める式です。出てくるのは1つの数値で、流量の時間変化を表す曲線は出てきません。

そのため洪水の波形が必要な検討には使えません。波形が必要な場合は、貯留関数モデルや単位図法のように時間を追う手法を使います。

集中型と分布型の分かれ目

集中型は流域全体を1つとして扱い、まとめて計算します。タンクモデルと貯留関数モデルがこの側です。

分布型は流域を細かく分けて、場所ごとの違いを式に持たせます。土地利用や地形の差を反映できる一方、必要なデータと計算量が増えます。

覚え方

  • 合理式はピークの1点だけを出す式です。「時間を追う」「大きな流域」という語が付いていたら疑う形で持っておくと落とせます。

理解度チェック

Q.

合理式で求まるのは何か。

洪水時のピーク流量です。流量の時間変化を表す曲線は求まりません。

Q.

有効降雨と損失降雨の違いは何か。

全降雨のうち流出成分になる分が有効降雨、ならない分が損失降雨です。

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出典

公益社団法人 日本技術士会「令和6年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」10ページ Ⅲ-18

公益社団法人 日本技術士会「令和6年度 技術士第一次試験 試験問題の正答」

※ 問題文と選択肢は掲載していません。上の表は各選択肢で問われている論点で、実際の設問は公式PDFで確認できます。

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構造設計の実務を続けながら、試験に出る力学の解き方を書き残しています。

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