JP2001292658A - 海洋大規模漁場システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】自然エネルギーによる発電装置と、該発電装置
による電力で駆動されるポンプとを備えた浮体構造物、
すなわち深層水揚水装置を工夫し、当該浮体構造物を海
洋の海流の上流側に係留して深層水揚水基地を構築し、
この深層水揚水基地からの深層水を利用して、比較的省
エネルギーで、海洋における効率的な大規模漁場システ
ムを人工的に形成すること。 【解決手段】海流や波浪による荷重に充分耐え得る強度
を有する構造物に、下方に垂下した円筒体を設け、該円
筒体の下端に深層水領域まで達する深層水汲み上げ管を
設け、上記円筒体の上部に深層水放出用開口部を設け、
また、下部にバラストタンクを装備して浮体構造物を構
成し、上記浮体構造物に、自然エネルギーを利用した複
数種類の発電装置を複数設け、深層水揚水装置１を構成
し、該深層水揚水装置を海流に直交する方向に複数基千
鳥状に配置して、海洋大規模漁場システムを造成するこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の産業上の利用分野】本発明は、深層水の上昇流
を人工的に作り出し、この深層水を利用して特定海域を
富養化して水産資源を極めて効率的に増殖させ、大規模
な漁場を海洋に造成する深層水揚水装置および当該深層
水揚水装置によって汲み上げた深層水を利用する海洋大
規模漁場システムに関するものである。

【０００２】

【発明の背景】水深２００ｍ以上の深海の深層水領域
は、海流、波浪の影響を受けないなどのために上下方向
の海水の撹拌、循環はなく、したがって、水深２００ｍ
未満の表層水とは全く別の水層を形成しており、この深
層水海域においては海流がないではないが、その海流の
速さは表層水の海流に比べて極めて緩やかであって、殆
ど停滞しているに等しい。しかも、この深層水は、低温
であって且つ細菌等による汚染がない極めてクリーンな
水質を有しており、水深が２００ｍから更に深いほど上
記の特性に優れていることが知られている。

【０００３】

【従来の技術】以上のことから、深層水には、細菌に汚
染されておらず、また、養分に富んでいると言う特性が
あることから、これを利用することを目的として、例え
ば海洋深層水利用研究会ニュース第３巻、第１号、１９
９９年に見られるように、平成元年に科学技術庁によっ
てポンプによる陸上型海洋深層水汲み上げ装置が高知県
室戸岬に設置され、ここで深層水を陸上の養殖水槽に汲
み上げて、当該水槽によって平目の他、ホシガレイ、ト
ラフグ、キンメダイ等の魚の飼育を行うことにより、養
殖産業の効率化を図ることが試みられている。また、深
層水を海洋上で深層水領域まで垂下したパイプを使って
ポンプで汲み上げ、その深層水を海面近くの海水中に放
流して表層水を富養化した養魚場にして、養殖産業の効
率化を図ろうとするアイデアが特開昭６３−３９５２９
号で提案されている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかし、上記従来技術のうち
の前者は、水槽内での養殖産業の効率化を図ろうとする
もので、このものは、深層水を陸上の水槽までパイプで
引き上げるのに長いパイプが必要であり、また海流によ
ってそのパイプが流されないように海底に頑強に固定設
置しなければならないなど、その設置に厖大なコストが
かかる等の問題があり、また後者は、海洋上で揚水ポン
プを使って揚水パイプで深層水を汲み上げるものである
が、前者と同様に大量の揚水パイプ等を設置しなければ
ならない。このために実際に設置するについては、厖大
なコストがかかり、深層水を揚水パイプを使ってポンプ
で大量に汲み上げるのは容易なことではないので実現性
に乏しく、また結果的に、養魚場となる面積がそれほど
大きくならず、また、汲み上げられた深層水は表層水に
混合されると、低温のために沈降してしまい、プランク
トンの増殖やこれを餌にする小魚の増殖は期待するほど
には増進されない。このため、後者のアイデアで新たな
漁場を実際に形成するのは不可能に近い。本発明は、自
然エネルギーによる発電装置と、該発電装置による電力
で駆動されるポンプとを備えた浮体構造物、すなわち深
層水揚水装置を工夫し、当該浮体構造物を海洋の海流の
上流側に係留して深層水揚水基地を構築し、この深層水
揚水基地からの深層水を利用して、比較的省エネルギー
で、海洋における効率的な大規模漁場システムを人工的
に形成することをその目的とするものである。

【０００５】

【課題解決のために講じた手段】

【第１番目の解決手段】本発明の第１番目の解決手段
は、海洋に係留する浮体構造物による深層水揚水装置を
次の要件（イ）〜（ニ）によって構成することである。 （イ）海流や波浪による荷重に充分耐え得る強度を有す
る構造物に、下方に垂下した円筒体を設け、該円筒体の
下端に深層水領域まで達する深層水汲み上げ管を設けた
こと、（ロ）上記円筒体の上部に深層水放出用開口部を
設け、また、下部にバラストタンクを装備して浮体構造
物を構成したこと、（ハ）上記円筒体に、深層水汲み上
げ管を通して汲み上げた深層水と浮体上部より取り入れ
た表層水を混合し、上記開口部から放出するポンプを水
面下の円筒体上部位置に設けたこと、（ニ）上記浮体構
造物に、自然エネルギーを利用した複数種類の発電装置
を複数設け、これら発電装置による電力で上記ポンプを
駆動するようにして、深層水揚水装置を構成したこと。

【０００６】

【作用】上記構造物に円筒体を垂下して設け、この円筒
体の下部にバラストタンクを装備することで、深層水揚
水装置を構成する浮体構造物が安定するので、浮体構造
物を海洋に安定的に係留することができる。また、上記
水面下の円筒体の上部位置に設けたポンプで該円筒体汲
み上げ管内の上層の水を浮体上部より取り入れた表層水
と混合して、海面の直ぐ下方において放出することによ
り、深層水は上記深層水汲み上げ管を通って円筒体上部
へ深層水が自然に上昇し、表層水は自然流入する。この
場合、ポンプは円筒体内の上層の水を横方向に放出する
だけであるから、そのための所要電力は比較的少ない。

【０００７】

【第２番目の解決手段】本発明の第２の解決手段は、第
１番目の解決手段による深層水揚水装置を海洋の海流の
上流側で海流を横断する方向（海流に直交する方向）に
幅１０ｋｍの範囲に複数基千鳥状に所定間隔をおいて配
列、係留させて、海洋大規模漁場システムを構成したこ
とである。

【０００８】

【作用】上記の浮体構造物による深層水揚水装置を所定
の間隔をおいて海流を横断する方向（海流に直交する方
向）に複数基千鳥状に配列して係留し、各深層水揚水装
置によって多量の深層水が海上に放流されるので、その
下流は、広い範囲にわたり略均一に深層水と表層水とが
混合された海水域になり、この深層水と表層水とが混合
された海水域で動植物プランクトンが増殖し、この海域
が豊かな海域になる。

【０００９】

【実施態様１】実施態様１は、第２番目の解決手段にお
ける深層水揚水装置の下流の海域に養殖生け簀を所定の
間隔をおいて海流を横断する方向（海流に直交する方
向）に複数基千鳥状に配列して係留したことである。

【００１０】

【作用】上記養殖生け簀を係留する海域は、上記深層水
揚水装置の下流で増殖されたプランクトンの豊富な海域
であるので、これら豊富なプランクトンにより小魚や高
級魚の養殖が増進される。

【００１１】

【実施態様２】実施態様２は、上記実施態様１について
上記養殖生け簀の更に下流の海域に魚礁を所定の間隔を
おいて、海流を横断する方向に複数基千鳥状に配列、係
留したことである。

【００１２】

【作用】上記浮体構造物による深層水揚水装置によって
汲み上げられ、浮体内部にて低温の深層水と、これより
高い温度の表層水を混合し、水面下の放出位置の水温に
調節された混合水が放出開口部より放出され、５〜１０
ｋｍ幅のベルト状に広がって海流に乗って流される。こ
のベルト状になって流れる海域は深層水と表層水との混
合水の海域であって、栄養分に富んだ海域であり、その
海水中で植物プランクトンが増殖し、それを餌にして動
物プランクトンが増殖する。したがって、上記深層水揚
水基地より１〜５ｋｍの範囲では、プランクトンの密度
が濃い海域となるから、このプランクトン密度の濃い海
域に、養殖生け簀を千鳥状に配列して多数係留し、また
さらにその下流に浮き魚礁を千鳥状に配列して多数係留
することによって、これらの生け簀、魚礁で魚類の養殖
を盛んにすることができ、また浮き魚礁に群がる魚を餌
に沢山の回遊魚が集まってきて豊かな漁場が形成される
ことになる

【００１３】

【実施の形態】次に本発明の浮体構造物による深層水揚
水装置を用いた海洋大規模漁場システムの実施例につい
て、図を参照して説明する。図１は、海洋に係留する浮
体構造物による深層水揚水装置の概略側面図である。図
２（ａ）は、その浮体構造物による深層水揚水装置を利
用した大規模漁場システムを示す平面図である。図２
（ｂ）は、その側断面図である。図３は、上記深層水揚
水装置を多数配列して形成される深層水揚水基地の下流
海域に係留する養殖生け簀の概略斜視図である。図４
は、図３の更に下流の海域に係留する浮き魚礁の概略斜
視図である。

【００１４】先ず、本発明の浮体構造物Ｆによる深層水
揚水装置１について図１を参照して説明する。海流や波
浪による荷重に充分耐え得る強度を有する構造物２の下
部に垂下した大径の円筒体３を設け、この円筒体３の下
端からさらに水深２００ｍ以上の深層水領域（望ましく
は水深２５０ｍ以上）まで深層水汲み上げ管７を垂下し
て設け、上記円筒体３の下部にバラストタンク６を設
け、また、上部に円盤状筒体４を設けてあり、この円盤
状筒体４の側面に水面下１０〜３０ｍの位置で海水を放
出する開口部５を設けて、浮体構造物Ｆを構成してい
る。上記円筒体３は錆止めした鋼板、或いはプラスチッ
クスをコーテイングした鋼板で作られたものである。ま
た、円筒体３の上部の円盤状筒体４に上記水放出のため
のポンプ（図示省略）を設けている。さらに、上記円筒
体３の最上部は空中に突出していて、その上端に太陽光
発電装置用（図示省略）集光板８あるいは風力発電装置
用（図示省略）の風車９を設けて深層水揚水装置１を構
成している。なお、図１に示す波力発電・機械領域と海
洋温度差発電領域に、それぞれ波力発電装置、海洋温度
差発電装置（図示省略）を配置し、これらを上記円筒体
内３或いは円盤状筒体４内に設けることができる。上記
の深層水揚水装置１は一つの装置で２ｋｍ幅の範囲に十
分な量の深層水を分散させる必要があるので、それに見
合う程度の深層水揚水能力を有するものでなくてはなら
ない。

【００１５】図２（ａ）は本発明による大規模な漁場シ
ステムのレイアウトの平面状態を示すものである。この
漁場システムは、海洋における海流の上流側の幅１０ｋ
ｍの範囲に略２ｋｍ間隔に上記深層水揚水装置１を複数
基千鳥状に配列、係留して深層水揚水基地１１を構築
し、その下流に後述する養殖生け簀１２を海流の幅１０
ｋｍ範囲に略２ｋｍ間隔に複数基千鳥状に配列、係留し
て養殖海域３０を作り、その更に下流に後述する浮き魚
礁１９を上記の深層水揚水装置１や養殖生け簀１２等と
同様に海流の幅１０ｋｍ範囲に略２ｋｍ間隔に複数基千
鳥状に配列、係留して浮き魚礁海域３１を構築したもの
である。浮体構造物Ｆによる深層水揚水装置１によって
汲み上げられた深層水が海流の１０ｋｍ幅にわたって放
流され、この深層水によってその下流海域が富養化され
る。深層水は、汲み上げた時、６℃前後の低い温度であ
るが、水面のすぐ下方位置で取水された温度の高い表層
水と混合することで、水面下の放出位置での水温に調節
された後、放出される。このように富養化された海域を
形成するのに適した海洋としては、海流が一定方向の緩
やかな速度である海域が望ましく、特に海流が反転流の
ように大きく円を描いている場所であればなお好まし
い。また、浮体構造物Ｆによる深層水揚水基地１１から
の富養な深層水により植物プランクトンが急速に増殖
し、その植物プランクトンを餌にして動物プランクトン
が急速に増殖した豊かな海域に、上記深層水揚水基地１
１の下流に配列された養殖生け簀１２は係留されている
から、この養殖生け簀１２での養殖が増進されるばかり
でなく、その増殖された小魚を放流することで海域が小
魚の豊富な海域となり、その海域に、豊富な小魚を狙っ
て周囲の海域より多量の大型の魚等が集まるようにな
る。更に、浮き魚礁１９が係留されている上記養殖生け
簀１２の下流側の海域も、養殖生け簀１２が係留されて
いる海域と同様に動物プランクトンや小魚が豊富である
から、これら小魚を狙って海洋を回遊する鮪や鰹等回遊
魚が集まり、魚の豊富な大規模な漁場が形成される。

【００１６】図３は、上記の深層水揚水基地１１の下流
の養殖海域３０に係留する養殖生け簀１２の概略を示
す。上記の養殖生け簀１２は、錆止めを施した鋼板を骨
組にした枠体１３に網１４で囲うようにした矩形状のも
のである。この矩形状の養殖生け簀１２には錆止めを施
した鋼板製の管１６が設けられており、その下端にバラ
ストタンク１５を設けて、潜降浮上し易いようにしてあ
る。バラストタンク１５内のバラストを抜いて養殖生け
簀１２を浮上させて、保守管理、補修を行う。また、こ
の養殖生け簀１２の管１６の下端部にアンカーを備えた
（図示を省略）係留索１７によって、養殖生け簀１２を
一定の場所に係留している。また、隣り合う養殖生け簀
１２同志をロープ１８で互いに繋いでいる。養殖生け簀
１２は、上記網１４で囲われた矩形のもので、高級魚や
小魚を養殖するものに使われる。

【００１７】図４に示すものは、養殖生け簀１２の更に
下流、すなわち、浮き魚礁海域３１に係留する浮き魚礁
１９である。この浮き魚礁１９は、下方にバラストタン
ク（図示を省略）を装備した錆止め或いはプラスチック
ス等を施した鋼板製の管２０を基本構造物とするもので
あり、海上に潜降浮上可能に係留させている。深層水と
表層水とが混合されている富養化層で海藻類を繁茂させ
て小魚が生息し易いようにするために、海面下の位置に
海床２３を設けている。この海床２３は、鋼管２１で骨
組みした六角形状の枠体を鋼材２６を使って管２０に取
り付け、鋼管２１と鋼材２６とに網２２結んで、六角形
状の枠体２６内に網２２を張りめぐらして形成されたも
のである。本実施の形態では上記人工の海床２３を六角
形状にしているが、海床２３の形状、構造は六角形状に
限らず、さまざまな平面形状のものを採用できる。ま
た、上記管２０の海面から浮上している上方部に構造物
２４を設けてある。この構造物２４は海洋観察用具、海
象測定器、作業場、自然エネルギーによる発電装置（図
示を省略）の設置に利用される多目的構造物である。な
お、この実施の形態においては上記構造物２４のスペー
ス２５に海象測定機器（図示を省略）等を設置するタワ
ー２７を設けている。また、この浮き魚礁１９は、深層
水揚水装置１や養殖生け簀１２と同様に、アンカー（図
示を省略）を備えた係留索２９で係留されている。

【００１８】

【発明の効果】本発明の浮体構造物は、その構造物の下
端にバラストタンクを装備し円筒体を垂下して設け、該
円筒体の下端から深層水領域まで延ばして深層水汲み上
げ管を設けたことで、高波等の波浪に対しても充分に耐
えて、安定した状態で浮上させ、係留することができる
ものである。また、本発明の海洋大規模漁場システム
は、海流の上流側に幅１０ｋｍ程度の範囲内に上記浮体
構造物による深層水揚水装置を略２ｋｍ間隔に係留して
深層水揚水基地を作り、その下流側に富養化した海域を
形成し、この栄養豊富な富養化海域で植物プランクトン
や動物プランクトンを急速に増殖させる。また、共に養
殖生け簀を富養化海域の幅方向に千鳥状に潜降浮上可能
に配列して係留し、更にその下流に浮き魚礁を富養化海
域の幅方向に複数基千鳥状に配列して係留したので、海
洋を回遊している鰹や鮪等が集まり易くなり、豊かな大
規模漁場を効率的に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の海洋に係留する深層水揚水装置の概
略的な側面図である。

【図２】（ａ）はその深層水揚水装置によって作られた
深層水揚水基地を用いた人工の大規模漁場システムを示
す平面図であり、（ｂ）は図２（ａ）の大規模漁場シス
テムの概略的な断面図である。

【図３】は大規模漁場システムの深層水揚水基地の下流
の養殖生け簀海域に係留する潜降浮上式の養殖生け簀の
概略的な斜視図である。

【図４】は図３の更に下流の浮き魚礁海域を構成する浮
き魚礁の概略的な斜視図である。

【符号の説明】

１：深層水揚水装置 ２：構造物 ３：円筒体 ４：円盤状の筒 ５：開口部 ６：バラストタンク ７：深層水汲み上げ管 ８：集光板 ９：風車 １０：係留索 １１：深層水揚水基地 １２：養殖生け簀 １３：枠体 １４：網 １５：バラストタンク １６：管 １７：係留索 １８：ロープ １９：浮き魚礁 ２０、２１：管 ２２：網 ２３：人工の海床 ２４：構造物 ２５：スペース ２６：鋼材 ２７：タワー ２９：係留索 ３０：養殖海域 ３１：浮き魚礁海域 Ｆ：浮体構造物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】深層水領域まで垂下して深層水を汲み上げ
   る管を備え、その上部に深層水放出用開口部を備え、そ
   の下部に安定して浮上させるためのバラストを備えた浮
   体構造物による深層水揚水装置を複数基配置し、該深層
   水揚水装置の下流に魚介類を養殖するための生け簀を複
   数基配置していることを特徴とする海洋大規模漁場シス
   テム。
2. 【請求項２】上記浮体構造物による深層水揚水装置を海
   流に対して直交する方向に多数基千鳥状に配置したこと
   を特徴とする請求項１の海洋大規模漁場システム。
3. 【請求項３】上記生け簀を海流に対して直交する方向に
   複数基千鳥状に配置したことを特徴とする請求項１の海
   洋大規模漁場システム。
4. 【請求項４】上記生け簀の下流に魚礁を複数基配置した
   ことを特徴とする請求項１の海洋大規模漁場システム。
5. 【請求項５】上記魚礁を海流に対して直交する方向に複
   数基千鳥状に配置したことを特徴とする請求項４の海洋
   大規模漁場システム。
6. 【請求項６】深層水を汲み上げるためのポンプの駆動源
   として、太陽光発電装置、波力発電装置、風力発電装置
   などの自然エネルギーによる発電装置のいずれか一種類
   以上のものを上記浮体構造物の上部に複数基設置したこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項５の海洋大規模漁場
   システム用の深層水揚水装置。