JP2004069312A - 海象再現水槽 - Google Patents
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Abstract
【課題】海域に生じる波と流れの場を室内水槽内で忠実に再現できる海象再現水槽を、安価で、短期間に、しかも安全に提供すること。
【解決手段】水槽３内に仕切り１５、仕切り２１を設置して、貯水槽９、供用水槽２５、供用水槽２５の周囲に設けられた回流部３５を形成する。貯水槽９と供用水槽２５および回流部３５との間には、貯水槽９と供用水槽２５、貯水槽９と回流部３５との間で往復方向の水流を発生させる水流発生部２７を設ける。さらに、供用水槽２５と回流部３５との間の仕切り２１に、複数の流量制御可能な開口部２３を設ける。個々の開口部２３を出入りする流量を制御し、水流発生部２７で所定の方向の水流を発生させて、供用水槽２５内に任意の方向の流れや長周期波を発生させつつ、多方向不規則波造波装置１７を用いて多方向不規則波を発生させる。
【選択図】 図１
【解決手段】水槽３内に仕切り１５、仕切り２１を設置して、貯水槽９、供用水槽２５、供用水槽２５の周囲に設けられた回流部３５を形成する。貯水槽９と供用水槽２５および回流部３５との間には、貯水槽９と供用水槽２５、貯水槽９と回流部３５との間で往復方向の水流を発生させる水流発生部２７を設ける。さらに、供用水槽２５と回流部３５との間の仕切り２１に、複数の流量制御可能な開口部２３を設ける。個々の開口部２３を出入りする流量を制御し、水流発生部２７で所定の方向の水流を発生させて、供用水槽２５内に任意の方向の流れや長周期波を発生させつつ、多方向不規則波造波装置１７を用いて多方向不規則波を発生させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海象再現水槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
新形式海洋構造物や新形式海岸構造物の性能評価と開発を行う際には、実験水槽内で水理模型実験を行い、計画、設計、施工の上での問題点を実証的に解決する必要がある。従来、水路や水槽にて定常流を発生させる装置には、ポンプを用いて水を一定方向に循環させるものがある。また、波を発生させる装置には、造波板等を運動させたり、空気圧室内の空気圧を増減させることにより、水面を上下動させるものがある。さらに、造波板と還流装置を併用し、波と一定方向の流を同時に発生させる波・流れ装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、以下の▲１▼から▲５▼のような問題点があった。▲１▼高い精度で実海域の波と流れの場を室内に再現することができなかった。▲２▼実海域の波と流れの場を室内に忠実に再現させるためには、大規模な装置や設備が必要となり、実験の費用が非常に高いものとなった。▲３▼実海域の波と流れの場を忠実に再現するには、装置や施設を製作・更新するのに非常に長い期間を要するばかりでなく、実験の効率が悪いため、実験期間もかなり長くならざるを得なかった。
【０００４】
▲４▼大規模な施設・装置であるため、製作上や実験実施上、安全面で難点があった。▲５▼大規模な施設・装置であるため、消費電力や材料も多くなり、環境面でも難点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、海域に生じる波と流れの場を室内水槽内で忠実に再現できる海象再現水槽を、安価で、短期間に、しかも安全に提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本発明は、水が満たされた供用水槽と、水が満たされた貯水槽と、前記供用水槽の周囲に設けられ、水が回流する回流部と、前記回流部と前記供用水槽との間に設けられた開閉可能な複数の水路と、前記貯水槽と前記供用水槽および前記回流部との間に設けられた水流発生部とを具備することを特徴とする海象再現水槽である。
【０００７】
供用水槽および貯水槽は、例えば、水槽の内部に槽内を２つに分ける仕切りを固定して形成される。供用水槽は、実験槽として用いることもできる。供用水槽および回流部は、水槽の内部に仕切りを固定する等の方法で形成される。例えば、水槽の外周を二重仕切りとして、内側の仕切りの内部を供用水槽、２枚の仕切りの間を回流部として使用することができる。
【０００８】
水路は、例えば、回流部と供用水槽との仕切りに設けられた複数の開口部である。開口部にはそれぞれ出入りする流量が可変になる機器が設けられ、それらの機器は個々に制御される。複数の開口部を出入りする流量を個別に制御することにより、開口部を介して供用水槽と回流部との間で水の移動が起こり、供用水槽内に任意の方向の流れを発生させることができる。
【０００９】
回流部は、周方向の水流を遮断するような仕切りによって、２つの部分に分割される。２つの回流部のうち、一方は貯水槽に直接連結され、他方は水流発生部を介して貯水槽に連結される。
【００１０】
水流発生部では、例えば、貯水槽と供用水槽とが主管で連結され、貯水槽と回流部とが主管から分岐した枝管で連結される。主管には貯水槽と水槽との間の水流を制御するバルブが、枝管には貯水槽と回流部との間の水流を制御するバルブが設けられる。また、主管には、貯水槽と供用水槽との間、および、貯水槽と回流部との間に水流を発生させる水流発生装置が設けられる。
【００１１】
水流発生部では、主管に設けられたバルブ、枝管に設けられたバルブの開閉をそれぞれ制御して、主管に設けられた水流発生装置を作動させ、貯水槽と供用水槽との間、貯水槽と回流部との間に水流を発生させる。
【００１２】
供用水槽内には、さらに造波装置を設けてもよい。造波装置には、例えば、多方向不規則波造波装置を使用する。水槽内を供用水槽と貯水槽とに分割する仕切りを、造波装置の導波板として用いることもできる。また、仕切りを造波装置の反射板として使用することもできる。さらには、造波板列を仕切りとして用いてもよい。
【００１３】
本発明では、水が満たされた供用水槽の周囲に水が回流する回流部を形成し、回流部と供用水槽との間に出入りする流量の調節が可能な複数の水路を設ける。また、水が満たされた貯水槽と、供用水槽および回流部との間に水流発生部を設ける。さらに、必要に応じて、供用水槽内に造波装置を設ける。
【００１４】
回流部と供用水槽との間に設けられた複数の水路をそれぞれ開閉した後、水流発生部を用いて、貯水槽と供用水槽との間、または、貯水槽と回流部との間に、水流を発生させる。回流部と供用水槽との間の水の移動方向と、水流発生部からの水流の方向とを制御することにより、供用水槽内に任意の方向の流れと、長周期波を発生させることができる。さらに、造波装置を併用することにより、水槽内に任意の方向の波を発生させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、海象再現水槽１の平面図、図２は、海象再現水槽１の断面立面図を示す。図２は、図１のＸ−Ｘによる断面図である。図１に示すように、海象再現水槽１は、水槽３内に設けられた貯水槽９と供用水槽２５、水流発生部２７、回流部３５、開口部２３、多方向不規則波造波装置１７等で構成される。
【００１６】
図１、図２に示すように、水槽３は、底面７に側面５ａ、側面５ｂ、側面５ｃ、側面５ｄが設けられた直方体形状であり、内部に水が満たされる。水槽３には、水槽３の短辺方向の側面５ｄと平行に、仕切り１５が設置される。仕切り１５は、不透水性で、側方からの水圧に耐えられる部材である。仕切り１５は、下端が底面７に接触し、一端が曲折して側壁５ｄに接触し、他端が側面５ａと平行に設けられた仕切り２１ａに接触するように設置される。仕切り１５は、水槽３内に貯水槽９を形成する。
【００１７】
水槽３のうち、貯水槽９以外の部分の外周付近には、仕切り２１が設置される。仕切り２１は、側面５ａと平行な仕切り２１ａ、側面５ｃと平行な仕切り２１ｃ、側面５ｂと平行な仕切り２１ｂからなる。仕切り２１ａ、仕切り２１ｂ、仕切り２１ｃは、不透水性で、側方からの水圧に耐えられる部材である。
【００１８】
仕切り２１ａは、一端が仕切り１５に接触し、他端が仕切り２１ｃに接触し、下端が底面７に接触するように設置される。仕切り２１ｃは、一端が仕切り２１ａに接触し、他端が仕切り２１ｂに接触し、下端が底面７に接触するように設置される。仕切り２１ｂは、一端が仕切り２１ｃに接触し、他端が仕切り１５を貫通して設置された水流発生部２７に接触し、下端が底面７に接触するように設置される。
【００１９】
仕切り２１は、水槽３内に供用水槽２５と回流部３５とを形成する。供用水槽２５は、仕切り２１に囲まれた部分であり、回流部３５は、仕切り２１と側面５ａ、側面５ｃ、側面５ｂとに挟まれた部分である。回流部３５は、仕切り２１ａと側面５ａとの間の回流部３５ａ、仕切り２１ｃと側面５ｃとの間の回流部３５ｃ、仕切り２１ｂと側面５ｂとの間の回流部３５ｂからなる。回流部３５ａと回流部３５ｃとは連続しているが、回流部３５ｃと回流部３５ｂとの間には仕切り４３が設けられ、水流が遮断される。
【００２０】
仕切り２１には、開口部２３が設けられる。開口部２３ａは仕切り２１ａに、開口部２３ｂは仕切り２１ｂに、開口部２３ｃは仕切り２１ｃに設けられた開口部２３である。図３は、開口部２３付近の拡大立面図、図４は、開口部２３付近の断面立面図である。図４は、図３のＺ−Ｚによる断面図を示す。
【００２１】
図３、図４に示すように、開口部２３では、仕切り２１に流量制御装置２４が設置される。流量制御装置２４は、例えば上下方向に移動可能であり、流量制御装置２４を稼動させることで、仕切り２１に開口２６が形成される。開口２６は、供用水槽２５と回流部３５との間の水路として用いられる。複数の開口部２３を出入りする流量は、個別に制御することができる。個々の開口部２３の開閉状態、開口率等は、発生させたい流れ、波に合わせて決定される。
【００２２】
図２に示すように、仕切り１５には、仕切り１５を貫通するように、複数の水流発生部２７が設置される。水流発生部２７は、図１に示すように、水槽３の長辺方向の側面５ａ、５ｂと平行に配置された主管３０と、主管３０から枝分かれした枝管３２、主管３０に設置された水流発生装置２９とバルブ３３、枝管３２に設置されたバルブ３１等で構成される。水流発生装置２９は、主管３０と枝管３２との分岐部より貯水槽９側に設置され、バルブ３３は、主管３０と枝管３２との分岐部より供用水槽２５側に設置される。
【００２３】
主管３０の貯水槽９側の端部には、吸排口３７が設けられる。主管３０の他方の端部には吸排口４１が設けられ、吸排口４１付近には多方向不規則波造波装置１７が設置される。多方向不規則波造波装置１７は、供用水槽２５側の鉛直面に造波板１９を有する。
【００２４】
多方向不規則波造波装置１７は、供用水槽２５と貯水槽９との間に、回流部３５ｂに連続する緩衝槽４５を形成する。緩衝槽４５に配置された枝管３２の端部には、吸排口３９が設けられる。主管３０、枝管３２、吸排口３７、吸排口３９、吸排口４１は、水流の圧力に耐えられる材質とし、流量や設置数は、供用水槽２５の大きさ等によって決定する。
【００２５】
水流発生部２７では、主管３０に設置されたバルブ３３を開け、枝管３２に設置されたバルブ３２を閉めることにより、貯水槽９と供用水槽２５との間で水の移動が可能となる。
【００２６】
また、主管３０に設置されたバルブ３３を閉め、枝管３２に設置されたバルブ３２を開けることにより、緩衝槽４５を介して貯水槽９と回流部３５ｂとの間での水の移動が可能となる。
【００２７】
水流発生装置２９は、貯水槽９と供用水槽２５との間、または、緩衝槽４５を介して貯水槽９と回流部３５ｂとの間で、正逆方向の水流を発生させる機能を有する。水流発生装置２９は、例えば、軸流ポンプ等のポンプ及びスラスタである。水流発生装置２９を駆動させるモータ（図示せず）、開口部２３の流量制御装置２４、バルブ３１、バルブ３３は、例えば、コンピュータ（図示せず）を用いて制御される。
【００２８】
供用水槽２５内では、底面７が、底面７ａまで、２０ｃｍ程度かさ上げされる。また、実験模型を形成するための砂ピット１３が設けられる。貯水槽９の側面５ｄには、消波装置１１が設けられる。消波装置１１は、複数の長方形の板から成る。それぞれの板は、長辺の一辺が側面５ｄに接触し、短辺が側面５ａおよび側面５ｂに接触し、側面５ｄから底面７の方向に傾斜するように、平行に設置される。消波装置１１は、水流発生部２７からの水流により発生した波が、側面５ｄを越えて水槽３の外部に流出するのを防ぐ。
【００２９】
次に海象再現水槽１の動作について説明する。海象再現水槽１で波、流れを再現する際には、まず、発生させたい流れの方向に合わせて、仕切り２１に設けられた複数の開口部２３の開閉状態と、水流発生部２７の主管３０に設けられたバルブ３３および枝管に設けられたバルブ３１の開閉状態と、水流発生装置２９の運転方向を決定する。
【００３０】
また、発生させたい流れの強さに合わせて、水流発生部２７の水流発生装置２９を駆動させるモータ（図示せず）の回転方向や回転数、バルブ３１、バルブ３３の流量、開口部２３の流量制御装置２４の開口率等を決定する。
【００３１】
そして、開口部２３の流量制御装置２４（図３、図４）を制御して、複数の開口部２３をそれぞれ開状態または閉状態とする。次に、主管３０に設けられたバルブ３３と枝管に設けられたバルブ３１を、開状態または閉状態とする。さらに、水流発生装置２９の運転を開始する。
【００３２】
バルブ３１を閉状態、バルブ３３を開状態として水流発生装置２９を運転すると、水流発生装置２９の運転方向により、供用水槽２５から貯水槽９へ、または貯水槽９から供用水槽２５へ水が移動する。また、バルブ３３を閉状態、バルブ３１を開状態として水流発生装置２９を運転すると、水流発生装置２９の運転方向により、緩衝槽４５から貯水槽９へ、または、貯水槽９から緩衝槽４５へ水が移動する。
【００３３】
このとき、開口部２３ａが開状態であれば、供用水槽２５と回流部３５ａとの間で水が移動する。開口部２３ｂが開状態であれば、供用水槽２５と回流部３５ｂとの間で水が移動し、開口部２３ｃが開状態であれば、供用水槽２５と回流部３５ｃとの間で水が移動する。
【００３４】
水の流れが定常となり、目標とする水流の方向、強さが得られた後、多方向不規則波造波装置１７の運転を開始する。
【００３５】
以下に、海象再現水槽１を用いて図１の矢印Ａ、矢印Ｂに示す各方向に波、流れを発生させる場合について、図５のフローチャートに沿って、それぞれ説明する。図５は、図１の矢印Ａまたは矢印Ｂに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャートを、図６は、矢印Ａに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を、図７は、矢印Ｂに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を示す。
【００３６】
図１、図６に示す矢印Ａの方向の流れを発生させるには、まず、図６に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを閉め、開口部２３ｃを開けて（ステップ１０１）、仕切り２１ｃのみに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、枝管３２に設けられたバルブ３１を閉め（ステップ１０２）、主管３０に設けられたバルブ３３を開ける（ステップ１０３）。さらに、貯水槽９から供用水槽２５への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ１０４）。
【００３７】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、貯水槽９内の水が吸排口３７から吸入され、主管３０を通って、吸排口４１から供用水槽２５内に排出される。仕切り２１ｃ付近では、供用水槽２５内の水が、開口部２３ｃの開口２６を介して回流部３５ｃに流入する。回流部３５ｃに流入した水は、回流部３５ａを通って貯水槽９内に戻る。すなわち、水槽３内で、図６の矢印Ｆに示す方向の水流が発生する。
【００３８】
図１、図７に示す矢印Ｂの方向の流れを発生させるには、まず、図７に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを閉め、開口部２３ｃを開けて（ステップ１０１）、仕切り２１ｃのみに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、枝管３２に設けられたバルブ３１を閉め（ステップ１０２）、主管３０に設けられたバルブ３３を開ける（ステップ１０３）。さらに、供用水槽２５から貯水槽９への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ１０４）。
【００３９】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、供用水槽２５内の水が吸排口４１から吸入され、主管３０を通って、吸排口３７から貯水槽９内に排出される。貯水槽９内に流入した水は、回流部３５ａを通って回流部３５ｃに達する。仕切り２１ｃ付近では、回流部３５ｃ内の水が、開口部２３ｃの開口２６を介して供用水槽２５に流入する。すなわち、水槽３内で、図７の矢印Ｇに示す方向の水流が発生する。
【００４０】
次に、海象再現水槽１を用いて図１の矢印Ｃ、矢印Ｄに示す各方向に流れを発生させる場合について、図８のフローチャートに沿って、それぞれ説明する。図８は、図１の矢印Ｃまたは矢印Ｄに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャートを、図９は、矢印Ｃに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を、図１０は、矢印Ｄに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を示す。
【００４１】
図１、図９に示す矢印Ｃの方向の流れを発生させるには、まず、図９に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを開け、開口部２３ｃを閉めて（ステップ２０１）、仕切り２１ａと仕切り２１ｂに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、主管３０に設けられたバルブ３３を閉め（ステップ２０２）、枝管３２に設けられたバルブ３１を開ける（ステップ２０３）。さらに、貯水槽９から緩衝槽４５への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ２０４）。
【００４２】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、貯水槽９内の水が吸排口３７から吸入され、主管３０と枝管３２を通って、吸排口３９から緩衝槽４５内に排出される。緩衝槽４５に流入した水は、回流部３５ｂに達する。仕切り２１ｂ付近では、回流部３５ｂ内の水が、開口部２３ｂの開口２６を介して供用水槽２５内に流入する。また、仕切り２１ａ付近では、供用水槽２５内の水が、開口部２３ａの開口２６を介して回流部３５ａに流入する。回流部３５ａに流入した水は、貯水槽９内に戻る。すなわち、水槽３内で、図９の矢印Ｈに示す方向の水流が発生する。
【００４３】
図１、図１０に示す矢印Ｄの方向の流れを発生させるには、まず、図１０に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを開け、開口部２３ｃを閉めて（ステップ２０１）、仕切り２１ａと仕切り２１ｂに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、主管３０に設けられたバルブ３３を閉め（ステップ２０２）、枝管３２に設けられたバルブ３１を開ける（ステップ２０３）。さらに、緩衝槽４５から貯水槽９への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ２０４）。
【００４４】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、緩衝槽４５内の水が吸排口３９から吸入され、枝管３２と主管３０を通って、吸排口３７から貯水槽９内に排出される。貯水槽９に流入した水は、回流部３５ａに達する。仕切り２１ａ付近では、回流部３５ａ内の水が、開口部２３ａの開口２６を介して供用水槽２５内に流入する。また、仕切り２１ｂ付近では、供用水槽２５内の水が、開口部２３ｂの開口２６を介して回流部３５ｂに流入する。回流部３５ｂに流入した水は、緩衝槽４５内に戻る。すなわち、水槽３内で、図１０の矢印Ｉに示す方向の水流が発生する。
【００４５】
次に、海象再現水槽１を用いて図１の矢印Ｅに示す方向に流れを発生させる場合について、図１１のフローチャートに沿って説明する。図１１は、図１の矢印Ｅに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャートを、図１２は、矢印Ｅに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を示す。
【００４６】
図１、図１２に示す矢印Ｅの方向の波、流れを発生させるには、まず、図１２に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂ、開口部２３ｃを閉めて（ステップ３０１）、仕切り２１に開口を設けない。そして、水流発生部２７で、枝管３２に設けられたバルブ３１を閉め（ステップ３０２）、主管３０に設けられたバルブ３３を開ける（ステップ３０３）。さらに、貯水槽９から供用水槽２５への水流と供用水槽２５から貯水槽９への水流が交互に起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ３０４）。
【００４７】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、貯水槽９内の水が吸排口３７から吸入され、主管３０を通って吸排口４１から供用水槽２５内に排出される状態と、供用水槽２５内の水が吸排口４１から吸入され、主管３０を通って吸排口３７から貯水槽９内に排出される状態とが交互に発生する。すなわち、水槽３内で、図１２の矢印Ｊに示す方向の水流が発生する。
【００４８】
矢印Ｊに示すような正逆方向の流れを発生させることにより、供用水槽２５内には、矢印Ｅに示す方向に、長周期の波である津波４９（図２）が発生する。
【００４９】
このように、本実施の形態では、供用水槽２５の周囲に回流部３５を設け、水流発生部７を用いて、貯水槽９と供用水槽２５との間や、貯水槽９と回流部３５との間で往復方向の水流を発生させる。また、供用水槽２５と回流部３５との間に、水路として複数の開口部２３を設ける。複数の開口部２３を出入りする流量は個別に制御でき、供用水槽２５と回流部３５との間では、開口部２３を介しての水の移動が可能である。
【００５０】
貯水槽９と供用水槽２５、または、貯水槽９と回流部３５との間の水流の方向と、供用水槽２５と回流部３５との間の開口２６の位置を制御することにより、供用水槽２５内に任意の方向の水流や長周期の波を発生させることができる。また、水流発生装置２９やバルブ３１、バルブ３３の流量、開口部２３の開口率等を調整することにより、水流の強さを変化させることができる。
【００５１】
さらに、水槽３内に多方向不規則波造波装置１７を設け、多方向不規則波造波装置１７を用いて風波を発生させることにより、任意の方向の水流と波とを同時に発生させることができる。
【００５２】
供用水槽２５内に、実際の海域での波、流れの場、例えば、多方向不規則波（風波）と潮汐（潮位変動）、潮流（流速と方向）、津波（超長周期波）、沿岸流（岸に沿った流れ）、岸方向流れ、沖方向流れ等を同時に発生させて水理模型実験を行うことで、防波堤や港湾施設、海洋構造物等の計画、設計、施工の上での問題点を実証的に解決することができ、合理的な設計、施工が可能となる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、貯水槽９と供用水槽２５、および、貯水槽９と緩衝槽４５を、１つの水流発生部２７で連結したが、貯水槽９と供用水槽２５を連結する水流発生部と、貯水槽９と緩衝槽４５とを連結する水流発生部とを別々に設け、それぞれにバルブと水流発生装置を設置してもよい。
【００５４】
また、本実施の形態では、貯水槽９、供用水槽２５、回流部３５を、直方体形状の水槽３内に仕切り１５と仕切り２１とを設置して形成したが、これらを個別に設けてもよい。その場合、貯水槽と供用水槽、貯水槽と回流部との間を他の形状の水流発生部で連結し、供用水槽と回流部との間には、他の形式の開閉可能な水路を設置する。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、海域に生じる波と流れの場を水槽内で忠実に再現できる海象再現水槽を、安価で、短期間に、しかも安全に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】海象再現水槽１の平面図
【図２】海象再現水槽１の断面立面図
【図３】開口部２３付近の拡大立面図
【図４】開口部２３付近の断面立面図
【図５】図１の矢印Ａまたは矢印Ｂに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャート
【図６】矢印Ａに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図７】矢印Ｂに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図８】図１の矢印Ｃまたは矢印Ｄに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャート
【図９】矢印Ｃに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図１０】矢印Ｄに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図１１】図１の矢印Ｅに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャート
【図１２】矢印Ｅに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【符号の説明】
１………海象再現水槽
３………水槽
９………貯水槽
１５、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ………仕切り
１７………多方向不規則波造波装置
２３…、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ………開口部
２４………流量制御装置
２５………供用水槽
２６………開口
２７………水流発生部
２９………水流発生装置
３０………主管
３１、３３………バルブ
３２………枝管
３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ………回流部
４３………仕切り
４５………緩衝槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、海象再現水槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
新形式海洋構造物や新形式海岸構造物の性能評価と開発を行う際には、実験水槽内で水理模型実験を行い、計画、設計、施工の上での問題点を実証的に解決する必要がある。従来、水路や水槽にて定常流を発生させる装置には、ポンプを用いて水を一定方向に循環させるものがある。また、波を発生させる装置には、造波板等を運動させたり、空気圧室内の空気圧を増減させることにより、水面を上下動させるものがある。さらに、造波板と還流装置を併用し、波と一定方向の流を同時に発生させる波・流れ装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、以下の▲１▼から▲５▼のような問題点があった。▲１▼高い精度で実海域の波と流れの場を室内に再現することができなかった。▲２▼実海域の波と流れの場を室内に忠実に再現させるためには、大規模な装置や設備が必要となり、実験の費用が非常に高いものとなった。▲３▼実海域の波と流れの場を忠実に再現するには、装置や施設を製作・更新するのに非常に長い期間を要するばかりでなく、実験の効率が悪いため、実験期間もかなり長くならざるを得なかった。
【０００４】
▲４▼大規模な施設・装置であるため、製作上や実験実施上、安全面で難点があった。▲５▼大規模な施設・装置であるため、消費電力や材料も多くなり、環境面でも難点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、海域に生じる波と流れの場を室内水槽内で忠実に再現できる海象再現水槽を、安価で、短期間に、しかも安全に提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本発明は、水が満たされた供用水槽と、水が満たされた貯水槽と、前記供用水槽の周囲に設けられ、水が回流する回流部と、前記回流部と前記供用水槽との間に設けられた開閉可能な複数の水路と、前記貯水槽と前記供用水槽および前記回流部との間に設けられた水流発生部とを具備することを特徴とする海象再現水槽である。
【０００７】
供用水槽および貯水槽は、例えば、水槽の内部に槽内を２つに分ける仕切りを固定して形成される。供用水槽は、実験槽として用いることもできる。供用水槽および回流部は、水槽の内部に仕切りを固定する等の方法で形成される。例えば、水槽の外周を二重仕切りとして、内側の仕切りの内部を供用水槽、２枚の仕切りの間を回流部として使用することができる。
【０００８】
水路は、例えば、回流部と供用水槽との仕切りに設けられた複数の開口部である。開口部にはそれぞれ出入りする流量が可変になる機器が設けられ、それらの機器は個々に制御される。複数の開口部を出入りする流量を個別に制御することにより、開口部を介して供用水槽と回流部との間で水の移動が起こり、供用水槽内に任意の方向の流れを発生させることができる。
【０００９】
回流部は、周方向の水流を遮断するような仕切りによって、２つの部分に分割される。２つの回流部のうち、一方は貯水槽に直接連結され、他方は水流発生部を介して貯水槽に連結される。
【００１０】
水流発生部では、例えば、貯水槽と供用水槽とが主管で連結され、貯水槽と回流部とが主管から分岐した枝管で連結される。主管には貯水槽と水槽との間の水流を制御するバルブが、枝管には貯水槽と回流部との間の水流を制御するバルブが設けられる。また、主管には、貯水槽と供用水槽との間、および、貯水槽と回流部との間に水流を発生させる水流発生装置が設けられる。
【００１１】
水流発生部では、主管に設けられたバルブ、枝管に設けられたバルブの開閉をそれぞれ制御して、主管に設けられた水流発生装置を作動させ、貯水槽と供用水槽との間、貯水槽と回流部との間に水流を発生させる。
【００１２】
供用水槽内には、さらに造波装置を設けてもよい。造波装置には、例えば、多方向不規則波造波装置を使用する。水槽内を供用水槽と貯水槽とに分割する仕切りを、造波装置の導波板として用いることもできる。また、仕切りを造波装置の反射板として使用することもできる。さらには、造波板列を仕切りとして用いてもよい。
【００１３】
本発明では、水が満たされた供用水槽の周囲に水が回流する回流部を形成し、回流部と供用水槽との間に出入りする流量の調節が可能な複数の水路を設ける。また、水が満たされた貯水槽と、供用水槽および回流部との間に水流発生部を設ける。さらに、必要に応じて、供用水槽内に造波装置を設ける。
【００１４】
回流部と供用水槽との間に設けられた複数の水路をそれぞれ開閉した後、水流発生部を用いて、貯水槽と供用水槽との間、または、貯水槽と回流部との間に、水流を発生させる。回流部と供用水槽との間の水の移動方向と、水流発生部からの水流の方向とを制御することにより、供用水槽内に任意の方向の流れと、長周期波を発生させることができる。さらに、造波装置を併用することにより、水槽内に任意の方向の波を発生させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、海象再現水槽１の平面図、図２は、海象再現水槽１の断面立面図を示す。図２は、図１のＸ−Ｘによる断面図である。図１に示すように、海象再現水槽１は、水槽３内に設けられた貯水槽９と供用水槽２５、水流発生部２７、回流部３５、開口部２３、多方向不規則波造波装置１７等で構成される。
【００１６】
図１、図２に示すように、水槽３は、底面７に側面５ａ、側面５ｂ、側面５ｃ、側面５ｄが設けられた直方体形状であり、内部に水が満たされる。水槽３には、水槽３の短辺方向の側面５ｄと平行に、仕切り１５が設置される。仕切り１５は、不透水性で、側方からの水圧に耐えられる部材である。仕切り１５は、下端が底面７に接触し、一端が曲折して側壁５ｄに接触し、他端が側面５ａと平行に設けられた仕切り２１ａに接触するように設置される。仕切り１５は、水槽３内に貯水槽９を形成する。
【００１７】
水槽３のうち、貯水槽９以外の部分の外周付近には、仕切り２１が設置される。仕切り２１は、側面５ａと平行な仕切り２１ａ、側面５ｃと平行な仕切り２１ｃ、側面５ｂと平行な仕切り２１ｂからなる。仕切り２１ａ、仕切り２１ｂ、仕切り２１ｃは、不透水性で、側方からの水圧に耐えられる部材である。
【００１８】
仕切り２１ａは、一端が仕切り１５に接触し、他端が仕切り２１ｃに接触し、下端が底面７に接触するように設置される。仕切り２１ｃは、一端が仕切り２１ａに接触し、他端が仕切り２１ｂに接触し、下端が底面７に接触するように設置される。仕切り２１ｂは、一端が仕切り２１ｃに接触し、他端が仕切り１５を貫通して設置された水流発生部２７に接触し、下端が底面７に接触するように設置される。
【００１９】
仕切り２１は、水槽３内に供用水槽２５と回流部３５とを形成する。供用水槽２５は、仕切り２１に囲まれた部分であり、回流部３５は、仕切り２１と側面５ａ、側面５ｃ、側面５ｂとに挟まれた部分である。回流部３５は、仕切り２１ａと側面５ａとの間の回流部３５ａ、仕切り２１ｃと側面５ｃとの間の回流部３５ｃ、仕切り２１ｂと側面５ｂとの間の回流部３５ｂからなる。回流部３５ａと回流部３５ｃとは連続しているが、回流部３５ｃと回流部３５ｂとの間には仕切り４３が設けられ、水流が遮断される。
【００２０】
仕切り２１には、開口部２３が設けられる。開口部２３ａは仕切り２１ａに、開口部２３ｂは仕切り２１ｂに、開口部２３ｃは仕切り２１ｃに設けられた開口部２３である。図３は、開口部２３付近の拡大立面図、図４は、開口部２３付近の断面立面図である。図４は、図３のＺ−Ｚによる断面図を示す。
【００２１】
図３、図４に示すように、開口部２３では、仕切り２１に流量制御装置２４が設置される。流量制御装置２４は、例えば上下方向に移動可能であり、流量制御装置２４を稼動させることで、仕切り２１に開口２６が形成される。開口２６は、供用水槽２５と回流部３５との間の水路として用いられる。複数の開口部２３を出入りする流量は、個別に制御することができる。個々の開口部２３の開閉状態、開口率等は、発生させたい流れ、波に合わせて決定される。
【００２２】
図２に示すように、仕切り１５には、仕切り１５を貫通するように、複数の水流発生部２７が設置される。水流発生部２７は、図１に示すように、水槽３の長辺方向の側面５ａ、５ｂと平行に配置された主管３０と、主管３０から枝分かれした枝管３２、主管３０に設置された水流発生装置２９とバルブ３３、枝管３２に設置されたバルブ３１等で構成される。水流発生装置２９は、主管３０と枝管３２との分岐部より貯水槽９側に設置され、バルブ３３は、主管３０と枝管３２との分岐部より供用水槽２５側に設置される。
【００２３】
主管３０の貯水槽９側の端部には、吸排口３７が設けられる。主管３０の他方の端部には吸排口４１が設けられ、吸排口４１付近には多方向不規則波造波装置１７が設置される。多方向不規則波造波装置１７は、供用水槽２５側の鉛直面に造波板１９を有する。
【００２４】
多方向不規則波造波装置１７は、供用水槽２５と貯水槽９との間に、回流部３５ｂに連続する緩衝槽４５を形成する。緩衝槽４５に配置された枝管３２の端部には、吸排口３９が設けられる。主管３０、枝管３２、吸排口３７、吸排口３９、吸排口４１は、水流の圧力に耐えられる材質とし、流量や設置数は、供用水槽２５の大きさ等によって決定する。
【００２５】
水流発生部２７では、主管３０に設置されたバルブ３３を開け、枝管３２に設置されたバルブ３２を閉めることにより、貯水槽９と供用水槽２５との間で水の移動が可能となる。
【００２６】
また、主管３０に設置されたバルブ３３を閉め、枝管３２に設置されたバルブ３２を開けることにより、緩衝槽４５を介して貯水槽９と回流部３５ｂとの間での水の移動が可能となる。
【００２７】
水流発生装置２９は、貯水槽９と供用水槽２５との間、または、緩衝槽４５を介して貯水槽９と回流部３５ｂとの間で、正逆方向の水流を発生させる機能を有する。水流発生装置２９は、例えば、軸流ポンプ等のポンプ及びスラスタである。水流発生装置２９を駆動させるモータ（図示せず）、開口部２３の流量制御装置２４、バルブ３１、バルブ３３は、例えば、コンピュータ（図示せず）を用いて制御される。
【００２８】
供用水槽２５内では、底面７が、底面７ａまで、２０ｃｍ程度かさ上げされる。また、実験模型を形成するための砂ピット１３が設けられる。貯水槽９の側面５ｄには、消波装置１１が設けられる。消波装置１１は、複数の長方形の板から成る。それぞれの板は、長辺の一辺が側面５ｄに接触し、短辺が側面５ａおよび側面５ｂに接触し、側面５ｄから底面７の方向に傾斜するように、平行に設置される。消波装置１１は、水流発生部２７からの水流により発生した波が、側面５ｄを越えて水槽３の外部に流出するのを防ぐ。
【００２９】
次に海象再現水槽１の動作について説明する。海象再現水槽１で波、流れを再現する際には、まず、発生させたい流れの方向に合わせて、仕切り２１に設けられた複数の開口部２３の開閉状態と、水流発生部２７の主管３０に設けられたバルブ３３および枝管に設けられたバルブ３１の開閉状態と、水流発生装置２９の運転方向を決定する。
【００３０】
また、発生させたい流れの強さに合わせて、水流発生部２７の水流発生装置２９を駆動させるモータ（図示せず）の回転方向や回転数、バルブ３１、バルブ３３の流量、開口部２３の流量制御装置２４の開口率等を決定する。
【００３１】
そして、開口部２３の流量制御装置２４（図３、図４）を制御して、複数の開口部２３をそれぞれ開状態または閉状態とする。次に、主管３０に設けられたバルブ３３と枝管に設けられたバルブ３１を、開状態または閉状態とする。さらに、水流発生装置２９の運転を開始する。
【００３２】
バルブ３１を閉状態、バルブ３３を開状態として水流発生装置２９を運転すると、水流発生装置２９の運転方向により、供用水槽２５から貯水槽９へ、または貯水槽９から供用水槽２５へ水が移動する。また、バルブ３３を閉状態、バルブ３１を開状態として水流発生装置２９を運転すると、水流発生装置２９の運転方向により、緩衝槽４５から貯水槽９へ、または、貯水槽９から緩衝槽４５へ水が移動する。
【００３３】
このとき、開口部２３ａが開状態であれば、供用水槽２５と回流部３５ａとの間で水が移動する。開口部２３ｂが開状態であれば、供用水槽２５と回流部３５ｂとの間で水が移動し、開口部２３ｃが開状態であれば、供用水槽２５と回流部３５ｃとの間で水が移動する。
【００３４】
水の流れが定常となり、目標とする水流の方向、強さが得られた後、多方向不規則波造波装置１７の運転を開始する。
【００３５】
以下に、海象再現水槽１を用いて図１の矢印Ａ、矢印Ｂに示す各方向に波、流れを発生させる場合について、図５のフローチャートに沿って、それぞれ説明する。図５は、図１の矢印Ａまたは矢印Ｂに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャートを、図６は、矢印Ａに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を、図７は、矢印Ｂに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を示す。
【００３６】
図１、図６に示す矢印Ａの方向の流れを発生させるには、まず、図６に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを閉め、開口部２３ｃを開けて（ステップ１０１）、仕切り２１ｃのみに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、枝管３２に設けられたバルブ３１を閉め（ステップ１０２）、主管３０に設けられたバルブ３３を開ける（ステップ１０３）。さらに、貯水槽９から供用水槽２５への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ１０４）。
【００３７】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、貯水槽９内の水が吸排口３７から吸入され、主管３０を通って、吸排口４１から供用水槽２５内に排出される。仕切り２１ｃ付近では、供用水槽２５内の水が、開口部２３ｃの開口２６を介して回流部３５ｃに流入する。回流部３５ｃに流入した水は、回流部３５ａを通って貯水槽９内に戻る。すなわち、水槽３内で、図６の矢印Ｆに示す方向の水流が発生する。
【００３８】
図１、図７に示す矢印Ｂの方向の流れを発生させるには、まず、図７に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを閉め、開口部２３ｃを開けて（ステップ１０１）、仕切り２１ｃのみに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、枝管３２に設けられたバルブ３１を閉め（ステップ１０２）、主管３０に設けられたバルブ３３を開ける（ステップ１０３）。さらに、供用水槽２５から貯水槽９への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ１０４）。
【００３９】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、供用水槽２５内の水が吸排口４１から吸入され、主管３０を通って、吸排口３７から貯水槽９内に排出される。貯水槽９内に流入した水は、回流部３５ａを通って回流部３５ｃに達する。仕切り２１ｃ付近では、回流部３５ｃ内の水が、開口部２３ｃの開口２６を介して供用水槽２５に流入する。すなわち、水槽３内で、図７の矢印Ｇに示す方向の水流が発生する。
【００４０】
次に、海象再現水槽１を用いて図１の矢印Ｃ、矢印Ｄに示す各方向に流れを発生させる場合について、図８のフローチャートに沿って、それぞれ説明する。図８は、図１の矢印Ｃまたは矢印Ｄに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャートを、図９は、矢印Ｃに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を、図１０は、矢印Ｄに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を示す。
【００４１】
図１、図９に示す矢印Ｃの方向の流れを発生させるには、まず、図９に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを開け、開口部２３ｃを閉めて（ステップ２０１）、仕切り２１ａと仕切り２１ｂに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、主管３０に設けられたバルブ３３を閉め（ステップ２０２）、枝管３２に設けられたバルブ３１を開ける（ステップ２０３）。さらに、貯水槽９から緩衝槽４５への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ２０４）。
【００４２】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、貯水槽９内の水が吸排口３７から吸入され、主管３０と枝管３２を通って、吸排口３９から緩衝槽４５内に排出される。緩衝槽４５に流入した水は、回流部３５ｂに達する。仕切り２１ｂ付近では、回流部３５ｂ内の水が、開口部２３ｂの開口２６を介して供用水槽２５内に流入する。また、仕切り２１ａ付近では、供用水槽２５内の水が、開口部２３ａの開口２６を介して回流部３５ａに流入する。回流部３５ａに流入した水は、貯水槽９内に戻る。すなわち、水槽３内で、図９の矢印Ｈに示す方向の水流が発生する。
【００４３】
図１、図１０に示す矢印Ｄの方向の流れを発生させるには、まず、図１０に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂを開け、開口部２３ｃを閉めて（ステップ２０１）、仕切り２１ａと仕切り２１ｂに開口２６を設ける。そして、水流発生部２７で、主管３０に設けられたバルブ３３を閉め（ステップ２０２）、枝管３２に設けられたバルブ３１を開ける（ステップ２０３）。さらに、緩衝槽４５から貯水槽９への水流が起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ２０４）。
【００４４】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、緩衝槽４５内の水が吸排口３９から吸入され、枝管３２と主管３０を通って、吸排口３７から貯水槽９内に排出される。貯水槽９に流入した水は、回流部３５ａに達する。仕切り２１ａ付近では、回流部３５ａ内の水が、開口部２３ａの開口２６を介して供用水槽２５内に流入する。また、仕切り２１ｂ付近では、供用水槽２５内の水が、開口部２３ｂの開口２６を介して回流部３５ｂに流入する。回流部３５ｂに流入した水は、緩衝槽４５内に戻る。すなわち、水槽３内で、図１０の矢印Ｉに示す方向の水流が発生する。
【００４５】
次に、海象再現水槽１を用いて図１の矢印Ｅに示す方向に流れを発生させる場合について、図１１のフローチャートに沿って説明する。図１１は、図１の矢印Ｅに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャートを、図１２は、矢印Ｅに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図を示す。
【００４６】
図１、図１２に示す矢印Ｅの方向の波、流れを発生させるには、まず、図１２に示すように、開口部２３ａ、開口部２３ｂ、開口部２３ｃを閉めて（ステップ３０１）、仕切り２１に開口を設けない。そして、水流発生部２７で、枝管３２に設けられたバルブ３１を閉め（ステップ３０２）、主管３０に設けられたバルブ３３を開ける（ステップ３０３）。さらに、貯水槽９から供用水槽２５への水流と供用水槽２５から貯水槽９への水流が交互に起こるように水流発生装置２９を運転する（ステップ３０４）。
【００４７】
水流発生装置２９の駆動により、水流発生部２７付近では、貯水槽９内の水が吸排口３７から吸入され、主管３０を通って吸排口４１から供用水槽２５内に排出される状態と、供用水槽２５内の水が吸排口４１から吸入され、主管３０を通って吸排口３７から貯水槽９内に排出される状態とが交互に発生する。すなわち、水槽３内で、図１２の矢印Ｊに示す方向の水流が発生する。
【００４８】
矢印Ｊに示すような正逆方向の流れを発生させることにより、供用水槽２５内には、矢印Ｅに示す方向に、長周期の波である津波４９（図２）が発生する。
【００４９】
このように、本実施の形態では、供用水槽２５の周囲に回流部３５を設け、水流発生部７を用いて、貯水槽９と供用水槽２５との間や、貯水槽９と回流部３５との間で往復方向の水流を発生させる。また、供用水槽２５と回流部３５との間に、水路として複数の開口部２３を設ける。複数の開口部２３を出入りする流量は個別に制御でき、供用水槽２５と回流部３５との間では、開口部２３を介しての水の移動が可能である。
【００５０】
貯水槽９と供用水槽２５、または、貯水槽９と回流部３５との間の水流の方向と、供用水槽２５と回流部３５との間の開口２６の位置を制御することにより、供用水槽２５内に任意の方向の水流や長周期の波を発生させることができる。また、水流発生装置２９やバルブ３１、バルブ３３の流量、開口部２３の開口率等を調整することにより、水流の強さを変化させることができる。
【００５１】
さらに、水槽３内に多方向不規則波造波装置１７を設け、多方向不規則波造波装置１７を用いて風波を発生させることにより、任意の方向の水流と波とを同時に発生させることができる。
【００５２】
供用水槽２５内に、実際の海域での波、流れの場、例えば、多方向不規則波（風波）と潮汐（潮位変動）、潮流（流速と方向）、津波（超長周期波）、沿岸流（岸に沿った流れ）、岸方向流れ、沖方向流れ等を同時に発生させて水理模型実験を行うことで、防波堤や港湾施設、海洋構造物等の計画、設計、施工の上での問題点を実証的に解決することができ、合理的な設計、施工が可能となる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、貯水槽９と供用水槽２５、および、貯水槽９と緩衝槽４５を、１つの水流発生部２７で連結したが、貯水槽９と供用水槽２５を連結する水流発生部と、貯水槽９と緩衝槽４５とを連結する水流発生部とを別々に設け、それぞれにバルブと水流発生装置を設置してもよい。
【００５４】
また、本実施の形態では、貯水槽９、供用水槽２５、回流部３５を、直方体形状の水槽３内に仕切り１５と仕切り２１とを設置して形成したが、これらを個別に設けてもよい。その場合、貯水槽と供用水槽、貯水槽と回流部との間を他の形状の水流発生部で連結し、供用水槽と回流部との間には、他の形式の開閉可能な水路を設置する。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、海域に生じる波と流れの場を水槽内で忠実に再現できる海象再現水槽を、安価で、短期間に、しかも安全に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】海象再現水槽１の平面図
【図２】海象再現水槽１の断面立面図
【図３】開口部２３付近の拡大立面図
【図４】開口部２３付近の断面立面図
【図５】図１の矢印Ａまたは矢印Ｂに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャート
【図６】矢印Ａに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図７】矢印Ｂに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図８】図１の矢印Ｃまたは矢印Ｄに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャート
【図９】矢印Ｃに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図１０】矢印Ｄに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【図１１】図１の矢印Ｅに示す方向の流れを発生させる方法のフローチャート
【図１２】矢印Ｅに示す方向の流れ発生時の海象再現水槽１の平面図
【符号の説明】
１………海象再現水槽
３………水槽
９………貯水槽
１５、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ………仕切り
１７………多方向不規則波造波装置
２３…、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ………開口部
２４………流量制御装置
２５………供用水槽
２６………開口
２７………水流発生部
２９………水流発生装置
３０………主管
３１、３３………バルブ
３２………枝管
３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ………回流部
４３………仕切り
４５………緩衝槽
Claims (8)
- 水が満たされた供用水槽と、
水が満たされた貯水槽と、
前記供用水槽の周囲に設けられ、水が回流する回流部と、
前記回流部と前記供用水槽との間に設けられた開閉可能な複数の水路と、
前記貯水槽と前記供用水槽および前記回流部との間に設けられた水流発生部と、
を具備することを特徴とする海象再現水槽。 - 前記供用水槽および前記貯水槽は、水槽の内部に第１の仕切りを設置して形成されることを特徴とする請求項１記載の海象再現水槽。
- 前記回流部および前記供用水槽は、水槽の内部に第２の仕切りを設置して形成されることを特徴とする請求項１記載の海象再現水槽。
- 前記水路は、前記第２の仕切りに設けられた開口部であることを特徴とする請求項３記載の海象再現水槽。
- 前記開口部では、開口部の大きさ等を変化させて、出入りする流量等を変化させることを特徴とする請求項４記載の海象再現水槽。
- 前記回流部は、仕切りによって、前記貯水槽に連結される第１の回流部と、前記水流発生部を介して前記貯水槽に連結される第２の回流部とに分割されることを特徴とする請求項１記載の海象再現水槽。
- 前記水流発生部は、
前記貯水槽と前記供用水槽とを連結する主管と、
前記主管に設置された水流発生装置と、
前記主管に設置された第１のバルブと、
前記主管から分岐して前記貯水槽と前記回流部とを連結する枝管と、
前記枝管に設置された第２のバルブと、
を具備し、
前記水路を開閉した後、前記第１のバルブまたは前記第２のバルブを開放して前記供用水槽または前記回流部に水流を発生させることを特徴とする請求項１記載の海象再現水槽。 - 供用水槽に設けられた造波装置をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の海象再現水槽。
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|---|---|---|---|---|
| KR100978231B1 (ko) * | 2009-12-24 | 2010-08-26 | 해양환경관리공단 | 인공해안이 설치된 조파수조 |
| KR101325470B1 (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-04 | 인제대학교 산학협력단 | 고속수로 장치 |
| JP2014219203A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-11-20 | 株式会社不動テトラ | 津波実験装置 |
| JP2015099114A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 株式会社Ihi | 造波装置 |
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2002
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