技術士一次 力学ノート

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令和7年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-18 を解説、流出モデルは集中型と分布型

令和7年度 建設部門Ⅲ-18は、降雨から河川流量を求める流出解析の用語を問う設問です。

この問題のポイント

流出モデルの分類には2つの軸があり、どちらの軸の話をしているかで正誤が変わります。

空間的な構造で分けると集中型と分布型、表現の方法で分けると概念モデルと物理モデルです。

※ 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4(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

正しいのは1つで、残る4つはどこかが違います。

選択肢問われている内容根拠
1流出モデルの定義○ 部分システムを数式で表し計算機で再現・予測する数理モデル
2工学的な目的○ 洪水と渇水の河川流量を予測することが目的に挙がる
3概念モデルの代表例○ 貯留関数法とタンクモデルはどちらも概念モデル
4空間的な構造による分類×(最も不適切)集中型と分布型が正しく、流動型という区分は無い
5物理モデルの定義○ 連続式と運動式をもとに変換過程を表現する

集中型は流域全体を1つとして扱い、分布型は流域を細かい区画に割って区画ごとに計算します。選択肢4はこの空間の分け方に「流動型」という語を置いており、そこが誤りです。

選択肢4のポイント(ここが誤り)

集中型と分布型の分かれ目

集中型は流域全体を1つの入れ物と見て、平均した降雨を入れて流量を出します。タンクモデルや貯留関数法がこの形で、必要な情報が少なく計算も速いという利点があります。

分布型は流域をメッシュに割り、区画ごとに地形や土地利用を与えて水を隣へ送ります。流域内のどこで雨が降ったかを反映できる代わりに、必要なデータと計算量が増えます。

★「流動」は水の動きを指す言葉で、流域を空間的にどう刻むかという分類の名前にはなりません。

概念モデルと物理モデルの分かれ目

概念モデルは、降雨から流量への変換を貯留量と流出量の関係式で置き換えます。式の形は物理法則そのものではなく、観測に合うように決めた関係です。

物理モデルは連続式と運動式から出発するので、係数の意味が物理量に対応します。選択肢3と選択肢5はこの軸の説明で、どちらも正しい記述です。

Ⅲ-18は2年続けて流出解析

建設部門の専門科目は35問から25問を選ぶので、10問は手を付けずに済みます。Ⅲ-18は令和6年度も河川の流出解析が出ており、令和7年度も同じ主題でした。

用語の区分を2軸で押さえておけば、記述の言い換えに左右されずに1問を確保できます。

覚え方

  • 集中型は流域を1つの入れ物、分布型はメッシュに割る
  • タンクモデル・貯留関数法は集中型(データが少なく速い)
  • 分布型はどこで降ったかを反映できる代わりにデータと計算量が要る

理解度チェック

Q.

空間的な構造による流出モデルの分類は何と何か。

集中型と分布型です。流動型という区分はありません。

Q.

タンクモデルと貯留関数法はどちらの軸のどの区分に入るか。

表現の方法の軸で、概念モデルに入ります。

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出典

公益社団法人 日本技術士会「令和7年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」11ページ Ⅲ-18

公益社団法人 日本技術士会「令和7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だけを並べたもので、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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