JP2000027143A - 水底導水設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 沿岸、沖水域のいずれにも拘わらず水面近傍
の富酸素溶存水を恒常的に水底に送り込み、温度、密度
躍層を解消し、水底部の水質悪化も防止することを課題
とする。 【解決手段】 浮体１内に該浮体１の喫水線Ｌより下部
に遊水空間２が設けられ、該浮体１の喫水線Ｌに前記遊
水空間２に連通する開口４が開口され、前記遊水空間２
の底部２ａに水底方向に伸びる排水口５が設けられてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水底導水設備に
関し、詳しくは大型浮体を利用した水底導水設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、沿岸の埋め立てや水底の局部的浚
渫などに起因して、沿岸水域の海流、水流が影響を受け
て滞水域が発生し、水中の温度、密度躍層を生じさせ、
水底部の水質悪化が進むなどの問題が発生している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような環境悪化の
問題を解消する手段として、例えば淡水水域では噴水装
置などにより水底近傍の水を空中へ吹き上げ、適度な対
流循環を図るようにしたものなどがあるが、これらは配
管やポンプなど設備が必要となるので、設備費がかかる
上運転コストもかかるといった問題があった。

【０００４】また、海域では外海波浪に対面する前面と
港内に面する後面とにスリット状の透水孔を設け、この
スリットにより消波を図ると共にスリットを通じ港内に
外海の海水を流入させて港内海水の交換、浄化を図る消
波堤などが知られている。

【０００５】しかし、これらは港内海水の平面的な海水
の移動交換を図るもので、海面付近の海水を水底へ積極
的に導き対流循環を図るものではなく、また沿岸付近の
海水浄化しかできず、沿岸から離れた沖海域の浄化には
全く効果がない。

【０００６】この発明は上記問題に鑑み、沿岸、沖水域
のいずれにも拘わらず水面近傍の富酸素溶存水を恒常的
に水底に送り込み、温度、密度躍層を解消し、水底部の
水質悪化も防止できる水底導水設備を得ることを目的と
してなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の水底導水設備
は、浮体内に該浮体の喫水線より下部に遊水空間が設け
られ、該浮体の喫水線に前記遊水空間に連通する開口が
開口され、前記遊水空間の底部に水底方向に伸びる排水
口が設けられてなるものである。

【０００８】この発明によれば、波浪により遊水空間に
入った水面付近の富酸素溶存水が遊水空間の底部から水
底へと排出されるので、水底部の定常的な富酸素化が図
れ、また表面と水底の上下層の水の擾乱も図られるので
温度、密度躍層の解消も図られる。

【０００９】また、表面水の水底への流動は、浮体の動
揺と遊水空間内に波浪により流入する水位の変化を利用
するので運転コストも全く不要となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。 実施の形態１ 図１はこの発明の実施の形態１の断面図である。

【００１１】図１において１は浮体を示し、２〜３０ｍ
以下の小型浮体の場合は繊維強化プラスチック製、それ
以上の大型の場合は鋼板製などとされる。２は遊水空間
を示し浮体１内に形成され、また底面２ａが浮体１の喫
水線Ｌより低い位置となるようにされる。

【００１２】上記浮体１は遊水空間２が満水状態となっ
ても十分浮力がある大きさとされ、具体的には遊水空間
２周囲の浮体１内が浮力タンク３とされている。なお、
この浮力タンク３は注水により浮力を調整可能ともされ
ており、バラストタンクも兼ねている。

【００１３】４は開口を示し、外部から遊水空間２へ表
面水を流入させるもので、浮体１の喫水線Ｌ位置に開口
されている。この開口４の断面形状は、図示のように管
状の円形とする他、長方形状のスリットとしても良い。

【００１４】なお、この開口４の遊水空間２側の開口４
aは、喫水線Ｌより高くすることが望ましく、その高低
差ｈは波高を勘案して波浪が打ち込むことができる高さ
にされる。なお、この喫水線位置の調整は前記浮力タン
ク３のバラスト調整により行なわれる。

【００１５】５は排水管を示し、遊水空間２の底部から
水底へと延出されている。６は浮体１の係留設備を示
し、例えば錨と錨鎖等である。次に、水底導水設備の作
動について説明する。

【００１６】浮体１を目的の水域に係留し、排水管５を
水底へと延出させると共に浮力タンク３のバラスト調整
により喫水線位置の調整を行なう。このとき、遊水空間
２内には配水管５から水が侵入しているので遊水空間２
内も喫水線Ｌと同一水位となっている。

【００１７】水面の波浪は開口４へ打ち込んで表面水が
遊水空間２に流入する。一方浮体１は遊水空間２が満水
状態となっても十分な浮力を保つから、打ち込んだ水の
量だけ遊水空間内２の水位が周囲の水面より高くなる関
係となり、その水頭差分の水が排水管５を通じて水底へ
流れる。

【００１８】なお、浮体１は波浪により上下左右に動揺
するため、上方へ動揺した時に生じる周囲水面との水頭
差によっても遊水空間２内の水は水底へ流れる。この波
浪の打ち込みと浮体１の動揺によって表面水が排水管５
を通じて常時水底へと送られ、これによって富酸素溶存
表面水が常時水底へと供給され続ける。

【００１９】また、遊水空間２への表面水流入は波浪に
よる自然流入であり、遊水空間２から水底へ向かう流れ
は波浪による流入や動揺により惹起させているから、水
底へ表面水を送り込むための人為的な動力は全く必要が
ない。

【００２０】従って、この実施の形態１の水底導水設備
によれば、浮体１の浮かぶ表面水が常時水底へと交換、
攪拌されるので係留付近の水底の水質悪化が防止される
と共に温度、密度躍層が解消される。

【００２１】なお、上記実施の形態１において、波浪導
入用開口４の内面に図２に拡大して示すように絞り部７
を設ければ、流入した水の逆流が有効に防止できるので
遊水空間２内の表面水貯留効率が良くなり、排水管５か
らの表面水の排出量増加も図られる。 実施の形態２ 図３は実施の形態２の水底導水設備の断面図を示し、図
１と同一符号は図１で説明した部材と同一または相当す
る部材を示す。

【００２２】図３において、８はスリット状開口を示
し、遊水空間２の底部２ａに排水口として形成されたも
のである。このスリット状開口８は図示のように海底方
向に向けて設けられている。

【００２３】従って、波浪の打ち込みや浮体１の動揺に
より遊水空間内２の水が排水される時、スリット状開口
８から水が一定方向に整流されて噴出されるから、矢印
Ｐで示すように表面水が水底方向へ吹き付けられると同
時に、矢印Ｑで示すように付近の表面水も伴って水底方
向の流れを発生させるので、より広範囲の上下水の交換
が可能となる。 実施の形態３ 図４は実施の形態３の断面図を示し、図１と同一符号は
図１で説明した部材と同一または相当する部材を示す。

【００２４】図４において、９は水底導水管を示し、ダ
クタイル鋳鉄管など腐蝕されにくい管で排水管５から、
より離れた水底へと富酸素溶存表面水を導くものであ
る。この実施の形態３によれば、表面付近の富酸素溶存
水が浮体１から遠く離れた水底へと恒常的に供給される
ので、広い範囲に水底に蓄積した「へどろ」などの富栄
養成分の分解を積極的に促進させることができ、水底の
生物学的環境の改善に寄与する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の水底導
水設備によれば、水面付近の富酸素溶存水を水底付近に
積極的に流入させるので、温度、密度躍層や水底の水質
改善が容易に実現される。

【００２６】また、水の循環は波浪エネルギを利用する
ので、人為的エネルギは全く不要で安価に実施できると
共に、環境に及ぼす影響も全く無く自然環境保護も達成
されるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の水底導水設備の断面
図である。

【図２】実施の形態１の他の構成例の拡大断面図であ
る。

【図３】実施の形態２の水底導水設備の断面図である。

【図４】この発明の実施の形態３の水底導水設備の断面
図である。

【符号の説明】

１ 浮体 ２ 遊水空間 ２ａ 遊水空間底面 ３ 浮力タンク ４ 連通開口 ５ 排水管 ６ 係留設備 ８ 排水用スリット ９ 水底導水管 Ｌ 喫水線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮体内に該浮体の喫水線より下部に遊水
   空間が設けられ、該浮体の喫水線に前記遊水空間に連通
   する開口が開口され、前記遊水空間の底部に水底方向に
   伸びる排水口が設けられてなる水底導水設備。