4 河川砂防海岸、港湾空港/問題3 専門科目 建設部門/技術士第一次試験


河川/問題3 専門科目 建設部門/これだけ項目集 1

1技術士 3専門 建設  H30-21
河川堤防の設計1

・高規格堤防を除く一般の堤防は、計画高水位以下の水位の流水の通常の作用に対して安全な構造となるよう、耐浸透性及び耐侵食性について設計する。
・堤体に粒径の小さい材料を用いる場合は、浸透はしにくいが、浸透した場合には強度の低下等が生じやすく、粒径の大きい材料を用いる場合は、浸透はしやすいが、浸透による強度の低下等は生じにくい。
・堤防のり面の侵食に対して考慮すべき外力は、流水の作用によるせん断力、抗力、揚力等の流体力、土砂や流木等による直接的な衝撃などがある。
・土堤の確保すべき耐震性は、地震により壊れない堤防とするのではなく、壊れても浸水による二次災害を起こさないことを原則として評価する。

1技術士 3専門 建設  H30-21-2  H29-21  H28-22-4  H27-21  H25-19  H24-19-4
河川堤防の設計2

・河川堤防の浸透に対する安全性照査では、非定常浸透流計算と円弧すべり法による安定計算を用いて安全性を評価する。
・河川堤防の浸透に対する安全性照査は、のり面のすべり破壊と基礎地盤のパイピング破壊について行う。

・河川堤防の浸透対策であるドレーン工は、堤防内部に浸透した水を迅速に排水する効果がある。
・河川堤防への浸透に対する対策工法であるドレーン工法には、浸透水の堤体への浸入を防ぐため、透水係数の大きい砂質土の材料を用いる。
・ドレーン工は堤防の浸透対策の1つであり、浸透を速やかに排水すること、堤防と裏のり尻部の強度を増加させることを主眼とした強化工法である。

・堤防は、計画高水位以下の水位の流水の通常の作用に対して安全な構造を持つものとして整備されるが、計画高水流量を超える超過洪水が発生する可能性はあるので、特に必要な区間については高規格堤防の整備を計画する。
・河川堤防の余裕高は、計画高水流量に応じて定められた値以上の高さとする。
・高規格堤防は、越流水による洗掘破壊に対しても安全性が確保されるよう設計するものとする。
・堤体には締固めが十分行われるために、細粒分と粗粒分が適当に配合されている材料を用いる。

1技術士 3専門 建設  H25-19
河川堤防の設計3

・盛土による堤防ののり勾配は、堤防の高さと堤内地盤高との差が0.6メートル未満である区間を除き、50パーセント以下とするものとする。
・河川堤防の浸透対策である表のり面被覆工法は、河川水の堤防への浸透を抑制することにより、洪水末期の水位急低下時の表のりすべり破壊に対する安全性を向上させる。

1技術士 3専門 建設  H24-19
河川堤防の設計4

・高潮の影響を受ける区間の堤防ののり面、小段、天端は、必要に応じてコンクリートその他これに類するもので被覆する。
・堤防は土堤とすることが原則であるが、市街地又は重要な施設に近接する堤防で用地取得が極めて困難な場合等においては、やむをえず胸壁を設けることがある。
・支川が本川に合流する付近の支川処理方式として、バック堤方式、セミバック堤方式、自己流堤方式の3つの方式がある。

1技術士 3専門 建設  H30-22  H28-21  H26-18
河川護岸工の設計

・護岸は、洪水時の侵食作用に対して堤防及び低水河岸を保護することを主たる目的として設置される。
・高水敷の河岸に設置される護岸の天端保護工は、低水護岸が流水により裏側から侵食されることを防止するために設ける。
・護岸ののり覆工は、護岸の構造の主たる部分を占めるものであり、流水・流木の作用、土圧等に対して安全な構造となるよう設計する。
・護岸の基礎工は、洪水による洗掘等を考慮して、のり覆工を支持できる構造とする。
・護岸の根固工は、河床の変動等を考慮して、基礎工が安全となる構造とする。

1技術士 3専門 建設  H29-22
河川計画1

・河川整備基本方針においては、主要な地点における計画高水流量、計画高水位、計画横断形に係わる川幅などを定める。
・河川整備計画における整備内容の検討では、計画期間中に実現可能な投資配分を考慮するとともに、代替案との比較を行う。
・洪水防御計画の策定に当たっては、この計画がその河川に起こり得る最大洪水を目標に定めるものではないことに留意し、必要に応じ計画の規模を超える洪水の生起についても配慮する。
・基本高水の選定に当たっては、計画規模に対応する適正なピーク流量を設定する等の観点から、総合的に検討を進める必要がある。
・同一水系内における洪水防御計画は、上下流と本支川において、計画の規模が十分に整合性をもつように策定する。

1技術士 3専門 建設  H28-22
河川計画2

・国土交通大臣は、河川整備基本方針を定めようとするときは、あらかじめ、社会資本整備審議会の意見を聴かなければならない。
・河川管理者は、河川整備基本方針に沿って、計画的に河川の整備を実施すべき区間について、河川整備計画を定めておかなければならない。
・基本高水の検討に用いる対象降雨は計画基準点ごとに、降雨量、降雨量の時間分布及び降雨量の地域分布の3要素で表すものとする。
・正常流量は流水の正常な機能を維持するために必要な流量で、年間を通じて確保されるべき流量であるが、必要に応じ、維持流量及び水利流量の年間の変動を考慮して期間区分を行い、その区分に応じて設定する。

1技術士 3専門 建設  H28-20-3  H27-20-2  H24-20-1
ウォッシュロード 。

・ウォッシュロード(wash load)は、河床材料と交換されることなく,長距離を流下しやすい流砂である。
・底質よりも細かく、常に浮遊しながら移動する土砂を浮泥、ウォッシュロードと呼ぶ。

1技術士 3専門 建設  H29-20-3  H27-20-1  H27-22-1  H27-22-5
掃流砂と浮遊砂 。

・ベッドマテリアルロード(bed-material load)は、流砂の運動状態から、河床付近を河床と間断なく接触し、転動、滑動や小跳躍の繰返しによって運ばれる掃流砂と、乱れによる拡散の影響を受けて運ばれる浮遊砂に分類される。
・砂河道では、流砂のうち河床変化に寄与するのは掃流砂、浮遊砂である。
・ダム貯水池における堆砂は、ダム上流に粒径の粗い掃流砂が堆積し、ダム下流には粒径の細かい浮遊砂が堆積して、デルタを形成する。

1技術士 3専門 建設  H29-20  H27-20-5  H24-20-4
掃流力

・混合砂の場合、粒径ごとに移動限界が異なり、分級現象が生じる。
・無次元掃流力は、河道の安定に係わる河床構成材料の移動のしやすさを無次元化して表したものであり、流れが河床構成材料に及ぼす掃流力と、抵抗力との比で表される。
・小規模河床波は、掃流力の変化に伴ってできる波動であり、洪水時の水深や流速によってその形態が変化する。
・限界掃流力とは、河床にある土砂が移動を開始するときの掃流力のことをいい、土砂の粒径や比重によって変化する。

1技術士 3専門 建設  H28-20
河川の土砂移動1

・河床に働く摩擦速度がある限界を超えて大きくなると、粒径の小さい土砂粒子から移動を始める。
・底質または河床構成材料との交換を伴う土砂の輸送形態は、掃流輸送と浮遊輸送に大別される。
・砂漣、砂堆などの形態は、河床材料の粒径、水深、河床勾配より概ね推定できる。
・直線水路であっても、水路内に発生した砂州などにより、水流の蛇行や深掘れ部が生ずる。

1技術士 3専門 建設  H27-22
河川の土砂移動2

・湾曲部では、遠心力による二次流は外岸の侵食に大きな影響を及ぼす。
・アーマリングとは、上流域からの供給土砂量が減少すると河床を構成している土砂の細粒分だけが下流へ流下し、河床面に大粒径の土砂だけが残る現象をいう。
・ダム貯水池における堆砂量は、上流域からの流出土砂量と貯水池の捕捉率によって定まる。

1技術士 3専門 建設  H24-20
河川の土砂移動3

・ダム貯水池の計画堆砂面形状は、水平にとってその上に有効貯水容量の配分を行っているが、実際は傾斜堆砂する。
・河床の上昇又は低下の傾向は、摩擦速度の縦断方向の分布により推定することができ、上流の摩擦速度に比べて下流側の摩擦速度が大きければ、河床低下(侵食)傾向であることが予測される。
・流れの中に静止している粒子が流水から受ける抵抗は、物体の影響のない点の流速の2乗に比例する。

砂防/問題3 専門科目 建設部門/これだけ項目集 2

1技術士 3専門 建設  H30-26  H28-26
砂防計画の策定

・土砂生産抑制計画は、山崩れ、地すべり、河床河岸の侵食等の土砂生産源に抑制対策を施して生産源地域の荒廃を復旧し、さらに新規荒廃の発生を防止する計画である。
・砂防施設計画では、砂防基本計画で決定された各地点の流出土砂量を実現するために必要な砂防施設について、妥当な施設の種類、位置、その施設の分担する土砂量を決定する。
・計画流出土砂量は、計画生産土砂量のうち、土石流あるいは掃流砂として計画基準点に流出する土砂量であり、既往の土砂流出、流域の地形、植生の状況、河道の調節能力などを考慮して算定する。
・計画許容流砂量は、計画基準点から下流の土砂害を防除する対象に対して無害な量であるばかりでなく、同時に下流で必要な土砂として流送されなければならない土砂量である。
・計画超過土砂量は、計画基準点において、計画流出土砂量から計画許容流砂量を差し引いた土砂量であり、砂防基本計画において土砂処理の対象となる土砂量である。

1技術士 3専門 建設  H29-26  H27-23  H24-21
砂防施設の機能1

・流路工は、下流堆積域において流路を確定し、乱流防止と縦断勾配の規制による縦・横侵食を防止して、両岸を保護し、洪水の氾濫を防止する目的で設置される。

・水制工の目的は、流水や流送土砂をはねて渓岸構造物の保護や渓岸侵食の防止を図ることと、流水や流送土砂の流速を減少させて縦侵食の防止を図ることである。
・砂防工事における水制工は、急流河川等において、洪水時の流速を緩和し、流水の侵食作用から河岸又は堤防を保護するために設けられることが多い。

・護岸工は、横侵食から河岸を防護するもので、その上下流端は岩盤又は横工に取付けるのが原則である。
・護岸工は、流水による河岸の決壊や崩壊を防止するためのものと、流水の方向を規制してなめらかな流向にすることを目的としたものがある。

・床固工の機能は、縦侵食を防止して河床の安定を図り、河床堆積物の流出を防止し、山脚を固定するとともに、護岸等の構造物の基礎を保護することである。

・砂防ダムの機能には、山脚固定、縦侵食防止、河床堆積物流出防止、土石流の抑制又は抑止、流出土砂の抑制及び調節がある。
・砂防堰堤(砂防ダム)の調節効果は、洪水勾配と安定勾配の間で起こる堆砂作用と粒径の淘汰作用をあわせたものである。
・砂防ダムの形式には、重力式コンクリートダム、アーチ式コンクリートダム等があるが、重力式コンクリートダムは、アーチ式コンクリートダムよりも地質条件の制約が少ない。

1技術士 3専門 建設  H26-19
砂防施設の機能2

・土留工の石積工には、空石積工と練石積工があり、練石積工の方が高さの高い土留工を築造することができる。
・暗渠工は、原則として不透水層の上に設けるものとする。
・水路工は、流水による斜面の侵食を防止するために設けるものである。
・砂防ダムの天端幅は、流出土砂等の衝撃に耐えるとともに、通過砂礫による摩耗等にも耐える必要があるため、河床構成材料の粒径が大きい場合には大きくするのが一般的である。
・根固工は、自重と粗度により流水による護岸の基礎の洗掘を防止するために設ける。

1技術士 3専門 建設  H25-20
砂防施設の機能3

・土石流を捕捉し減勢させることを目的とした砂防えん堤では、計画上堆積容量に土石流を捕捉することを見込む場合には、必要に応じて除石を行いダムの空容量を確保する必要がある。
・導流工は、土石流などが氾濫して保全対象を直撃することがないよう、土石流などを安全に下流域に導流する施設である。
・帯工は、単独床固工の下流及び床固工群の間隔が大きいところで、縦侵食の発生、あるいはそのおそれがあるところに計画する。
・地すべり防止施設の配置計画においては、地すべりの規模及び発生・運動機構、保全対象の状況、工法の経済性などを勘案し、抑制工と抑止工を適切に組み合わせて工法を選定する。
・地すべり防止施設としての抑制工には、地下水排除工や押え盛土工などがある。

海岸・海洋/問題3 専門科目 建設部門/これだけ項目集 3

1技術士 3専門 建設  H30-23-1  H29-23-4  H28-24-4  H27-24-4  H26-17-3  H25-18-4
浅水変形 。

・波が浅い水域に入ってくると、屈折や回折、反射、減衰などを伴わない場合でも、水深の変化のみにより、波高、波長、波速が変化する。これを浅水変形と呼ぶ。

1技術士 3専門 建設  H30-23-3  H28-24-3  H25-18-3
離岸流 。

・離岸流は、波によって岸向きに運ばれた海水を沖に戻す流れである。
・離岸流は、波浪で生じる海浜流の1つであり、離岸堤とは無関係の自然現象である。

1技術士 3専門 建設  H30-23
海岸の機能

・海浜断面は、沿岸砂州がない正常海浜と、沿岸砂州がある暴風海浜に分類される。
・正常海浜とは、静穏な海況が卓越する堆積傾向の強い夏浜をいう。
・暴風海浜とは、大きな暴風の支配する侵食傾向の強い冬浜をいう。

・海岸構造物の許容しうる越波量を許容越波量といい、背後地の利用などを判断し決める。

1技術士 3専門 建設  H30-23-2  H29-23  H28-23-1  H27-24-2  H26-17-1  H24-18
ゼロアップクロス法と有義波

・不規則な波の一群の記録から、波高と周期を定義する方法として、ゼロ・アップ(又はダウン)クロス法が一般に用いられている。
・ゼロアップクロス法で定義した各波の波高を大きいものから並べ、上から全体の1/3に当たる個数を抽出して平均した値を有義波高という。
・ゼロアップクロス法で定義した各波の波高を大きいものから並べ、上から全体の1/3の波の周期を平均した値を有義波周期という。
・不規則波の代表波として、最もよく用いられるものは有義波(1/3 最大波)である。
・有義波は、目視観測によって報告されている波の波高、周期にほぼ等しい。

・ゼロアップクロス法で定義した波全体の中で、波高が最大のものを最高波高という。
・波長をLとするとき、2π/Lで定義される量を波数という。
・一般に、波高Hと波長Lの比である波形勾配H/Lが大きくなると、波形は上下が非対称になる。

1技術士 3専門 建設  H30-24-1  H29-23-3  H27-24-1
深海波 。

・波速は、深海波では周期(あるいは波長)のみにより定まり、長波では水深のみにより定まる。
・水深が波長の1/2より大きい場所の表面波を深海波といい、深海波は水深が大きいので海底の影響はほとんど受けない。

1技術士 3専門 建設  H30-24
波高の変化

・沖波波高に対する浅海域での波高の比を浅水係数という。
・屈折による波高変化は、屈折係数と浅水係数の積で表される。
・波の反射率は、反射波の波高と入射波の波高の比で求める。
・砕波の形態は、深海波の波形勾配及び海底勾配によって分類される。

1技術士 3専門 建設  H29-24-4  H28-24-1  H26-17-4  H25-18-1
波の屈折 。

・波の屈折とは、水深が変わることで波速が変化し、波の向きや波高が変わることである。
・波の屈折現象を支配する方程式は、光の場合と同じくスネルの法則である。
・スネルの法則とは、波動一般の屈折現象における二つの媒質中の進行波の伝播速度と入射角・屈折角の関係を表した法則のことである。

1技術士 3専門 建設  H29-23-5  H28-23-4  H27-24-5  H26-17-5  H25-18-1
波の回折 。

・波の回折とは、防波堤のような障害物の背後に波が回り込んで進行する現象である。
・波の回折現象を支配する方程式は、ホイヘンス・フレネルの原理によるものである。

1技術士 3専門 建設  H29-24  H27-25
波の算定公式

・直立堤に作用する砕波の波圧強度の算定公式として、広井公式が提案されている。
・傾斜堤における捨石の安定重量の算定公式として、ハドソン公式が提案されている。
・グリーンの法則は、湾内の津波の波高の変化を求める近似式として用いられる。
・複合断面を有する海岸堤防における波の高さ(打ち上げ高さ)を算定する方法として、サビールの仮想(のり面)勾配法が提案されている。
・ウェーブ・セットアップ(wave setup)は、波によって砕波帯内で平均海面が上昇する現象である。

1技術士 3専門 建設  H28-23-3  H27-24-3  H26-17-2
津波の速度 。

・津波の主要部分は、長波の波速で伝播する。
・津波の速度は、水深の影響を受け、水深が深いほど速くなる。

1技術士 3専門 建設  H28-23
海岸の波動

・養浜とは、人工的に海浜に土砂を供給して、海浜の維持や造成を図ることである。
・ある一定の風速によって発達する波の状態は、風速と吹送時間と吹送距離の組合せによって決まる。
・吹送時間とは、同じ方向の風が吹き続く時間をいう。
・吹送距離とは、波が風を受けて発達しながら進行する現象である。

1技術士 3専門 建設  H28-24  H25-18
海岸の波の流れ

・海岸構造物に作用する抗力 D=1/2 ×ρw×Cd×Ab×Vd^2
 ρw:水や海水の密度、Cd:構造物の抗力係数、Ab:構造物の面積、Vd:波の流速
・海岸構造物に作用する抗力は、波の進行方向速度の2乗に比例する。
・沿岸流の流速は、砕波点より少し陸側で最大流速となり、砕波点より沖側では急速に減少する。

1技術士 3専門 建設  H26-20
海岸施設の機能

・離岸堤の水理機能は、入射波のエネルギーを減勢させる、波高の減衰効果により波形勾配を小さくして侵食型の波を堆積型の波に変える、沿岸漂砂量を減少させる、トンボロを発生させて前浜の前進を図る、などがある。
・侵食制御工法としての養浜の目的は、海浜の持つ優れた消波効果、侵食された砂浜の回復による防災機能の向上や、海洋性レクリエーションの場の確保、などがある。
・人エリーフは、従来よりある潜堤に比べて天端幅がかなり広く、天端水深が深いので波の反射や水位上昇が軽減されるとともに、リーフ上での波高減衰が期待される。
・海岸堤防は、越波やしぶきをある程度許容するため、表法はもちろん天端や裏法もコンクリートやアスファルトで被覆する。

・高潮時の水位上昇の主な原因の1つである吹き寄せ効果は、風速の二乗と湾の長さに比例し、水深に反比例する傾向が認められる。
・吹き寄せによる海水面の上昇は、風速が早いほど、湾の長さが長いほど、湾の水深が浅いほど大きくなる。

1技術士 3専門 建設  H30-25-5  H25-21  H25-22  H24-22-2
防波堤の設計1

・防波堤は、航路、泊地に対して、防波堤による反射波、沿波、波の集中による影響が少なくなるように配置する。
・防波堤を配置する際には、港口付近は波浪方向からそらすように設計する。
・防波堤を配置する際の港口は、船舶の出入りに支障をきたさない範囲でその幅を狭くする。
・沿岸漂砂は、波形勾配が急なものは破砕帯の近くに集中し、波形勾配が緩いものは汀線近くに集中するので、防砂堤及び防波堤の先端は、沿岸漂砂を捕捉して海浜に必要な堆積を生じる位置まで設けるものとする。
・直立堤は、前面が鉛直である壁体を海底に据えた構造であり、堤体を透過する波及び漂砂を防止し、波のエネルギーを沖側に反射させて、港内の静穏性を維持する。
・傾斜堤は、軟弱地盤にも適用でき海底地盤の凹凸に関係なく施工できる。
・傾斜堤は透過波の影響により、天端高を直立堤と同じにしても港内波高が大きくなることがある。
・混成堤は、水深の大きな箇所、比較的軟弱な地盤にも適する。
・消波工は、反射波や越波を減らす目的あるいは波力を弱める目的で使用される。
・防波堤の安定計算に通常用いる外力は、波力、静水圧、浮力、自重などである。

1技術士 3専門 建設  H24-22
防波堤の設計2

・傾斜堤の表のり面を被覆する捨石及びコンクリートブロックの所要質量の算定は、ハドソン式を用いることができる。
・混成堤は捨石部の上に直立壁を設けたもので、港内を静穏に保つための防波メカニズムは、波高に比べ、捨石天端水深が浅いときは傾斜堤に近く、深いときは直立堤に近くなる。
・混成堤直立部などの直立壁に作用する最大波力及びそのときの揚圧力は、一般的に合田式で算定する。
・消波ブロック被覆堤は、混成堤あるいは直立堤の前面に消波ブロックを設置したもので、消波ブロックで波のエネルギーを散逸させるとともに直立部で波の透過を抑える。

港湾、空港/問題3 専門科目 建設部門/これだけ項目集 4

1技術士 3専門 建設  H30-25
港湾計画1

・港湾計画では、防波堤、航路、ふ頭等の主要な港湾施設、工業用地、都市機能用地等の配置を定める必要がある。
・航路の方向は、横方向からの強風や潮流を避けるため、卓越風雨の方向になるよう定める。
・港口部から停泊する泊地までの航路の長さは、船舶の停止可能距離を考慮して適切に定める。
・泊地の深さは、最低水面から対象船舶の満載喫水に、おおむねこの満載喫水の10%を加えた値を標準とする。

1技術士 3専門 建設  H28-25  H26-21
港湾計画2

・港湾計画の中には、港湾と背後地域を連絡する主要な陸上交通施設を定めることが含まれる。
・航路の水深は、対象船舶の動揺の程度及びトリム等を考慮して、対象船舶の満載吃水以上の適切な深さをとるものとする。
・一般の往復航路の幅員は、比較的距離が長く対象船舶同士が頻繁に行き会う場合、対象船舶の幅の2倍とする。
・港湾計画においては、岬や島など、波に対する天然の遮蔽物として利用できるものは有効に利用する。
・港内の静穏度を保つために、自然海浜を残したり、消波工を設置する。

1技術士 3専門 建設  H29-25  H27-26  H26-22  H25-23  H24-23
空港の設計

・航空機の離着陸が風上に向かって行われることが安全かつ有利であることから、できる限り恒風方向にあうように滑走路の方位選定を行う必要がある。

・平行誘導路は、離着陸回数が多い空港に設置される誘導路である。

・滑走路は、対象となる航空機について、気温、標高、滑走路の縦断勾配等を考慮して、離陸距離、加速停止距離及び着陸距離を求め、そのいずれに対しても十分な長さを確保する必要がある。

・滑走路面のグルービングは、湿潤状態の滑走路において航空機の高速走行時に起きやすいハイドロプレーニング現象を抑制する効果がある。
・滑走路のターニングパッドは、航空機が滑走路上で180度転回を行う場合に必要となる拡幅部分である。

・着陸帯とは、滑走路を中心として、一定の幅と長さをもった長方形の区域をいう。
・航空機が滑走路から逸脱した場合でも旅客の安全を確保すること等を目的としている。
・着陸帯は、滑走路の周辺に整地、芝の植栽を行うもので、航空機が滑走路から逸脱した場合でも人命の安全を図り、航空機の損傷を軽微にする役割がある。

・過走帯は、航空機が滑走路内で停止できなかった場合等に備えて、滑走路の両端に設けられる施設である。

・エプロンとは、航空機が駐機し、旅客、貨物の取扱い、給油、航空機整備など、様々な作業が行われる場所のことである。

河川砂防海岸、港湾空港/問題3 専門科目 建設部門/過去問からの出題傾向

技術士第一次試験/問題3 専門科目 建設部門

◎は、予想が的中したものです。

重点予想 H30 H29 H28 H27 H26 H25 H24
◇ 河川
 河川堤防の設計1
 河川堤防の設計2
 河川堤防の設計3
 河川堤防の設計4
 河川護岸工の設計
 河川計画1
 河川計画2
 ウォッシュロード 。
 掃流砂と浮遊砂 。
 掃流力
 河川の土砂移動1
 河川の土砂移動2
 河川の土砂移動3
◇ 砂防
 砂防計画の策定
 砂防施設の機能1
 砂防施設の機能2
 砂防施設の機能3
◇ 海岸・海洋
 浅水変形 。
 離岸流 。
 海岸の機能
 ゼロアップクロス法と有義波
 深海波 。
 波高の変化
 波の屈折 。
 波の回折 。
 波の算定公式
 津波の速度 。
 海岸の波動
 海岸の波の流れ
 海岸施設の機能
 防波堤の設計1
 防波堤の設計2
◇ 港湾、空港
 港湾計画1
 港湾計画2
 空港の設計
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