JP2006161431A - Water breaking structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、港湾等に設置される防波堤や護岸用の防波構造物に関するものである。 The present invention relates to a breakwater installed in a harbor or the like and a breakwater structure for revetment.
従来、港湾等に設置される防波堤や護岸用の防波構造物として、図9に示すように、上部に沖側に迫り出した迫出し部60を設けることにより、低天端(低い護岸高さ)で護岸を超える波の量(越波流量)を大幅に低減できるようにしたものが知られている。この種の防波構造物をここではフレア護岸と呼ぶことにする。 Conventionally, as shown in FIG. 9, as a breakwater or a breakwater structure for revetment installed in a port or the like, a low-end (low revetment height) It is known that the amount of waves exceeding the revetment (overflow flow rate) can be greatly reduced. This type of breakwater structure is called a flare revetment here.
このフレア護岸を比較的浅い海域に設置する場合には、通常下部が沖側に迫り出したフーチング部(張り出し)を有する構造のものが用いられ、また比較的深い海域に設置する場合には、図9に示すように下部が直立し、上部にだけ迫出し部60が設けられた構造のもの(上部フレア護岸)が用いられる。
When this flare revetment is installed in a relatively shallow sea area, a structure having a footing part (overhang) that usually protrudes to the offshore side is used, and when it is installed in a relatively deep sea area, As shown in FIG. 9, a structure (upper flare revetment) having a structure in which the lower part stands upright and the protruding
一方、防波構造物として消波構造を設けるようにしたものが知られている。例えば、下記特許文献1及び2には、スリットを有する前面壁と、この前面壁から離間して配置される後面壁との間に遊水室を形成した消波構造が開示されている。このように前面にスリットを形成するとともに遊水室を設けることにより、消波性能を発揮できることが知られている。
しかしながら、前記フレア護岸では、その越波阻止性能に非常に優れるものの、波の反射率、即ち入射波の波高に対する反射波の波高の比率が0.7〜0.9程度と通常の直立護岸とあまり変わらず、反射率が問題となる波高1m程度の波を消波する性能に劣るという問題がある。 However, although the flare revetment is very excellent in the overtopping prevention performance, the wave reflectivity, that is, the ratio of the wave height of the reflected wave to the wave height of the incident wave is about 0.7 to 0.9, which is much less than that of a normal upright revetment. There is a problem that the performance of quenching a wave having a wave height of about 1 m, which has a problem of reflectivity, is inferior.
一方、前記特許文献に開示された構造では、反射波低減性能を発揮することができるものの、越波を生じさせる波が到来したときに、波が前面壁の前面を遡るため越波が生じやすくなってしまう。すなわち、この構造では前面壁によって反射波を低減できるが越波を誘発してしまうという問題が生ずる。 On the other hand, in the structure disclosed in the patent document, although the reflected wave reduction performance can be exhibited, when a wave that causes overtopping arrives, the wave goes back in front of the front wall, so overtopping tends to occur. End up. That is, in this structure, although the reflected wave can be reduced by the front wall, there arises a problem that overtopping is induced.
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、越波阻止性能を維持しつつ反射波低減性能の向上を図ることにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to improve reflected wave reduction performance while maintaining overtopping prevention performance.
例えば前記フレア護岸に消波構造を適用する場合、図10に示すように、迫出し部60の前端とフーチング部62の前端とを鉛直壁からなるスリット状構造物64で繋ぐような構成にすることが考えられる。しかしながら、このような構造でも、越波が問題となる波が到来したときにその波がスリット状構造物64の前面を遡ってしまうので、スリット状構造物64が越波を誘発してしまう。
For example, when applying a wave-absorbing structure to the flare revetment, as shown in FIG. 10, the front end of the projecting
そこで、本発明者は、越波が問題となる潮位が、反射波が問題となる潮位よりも高くなっていることに着目した。一般的に、防波構造物による反射波が問題となるのは、漁船等が出港できる例えば波高が1m程度以下のときである。これに対し、越波が問題となるのは、反射波が問題となるときよりも潮位が上昇する場合や波高が例えば1.5mを超えるようなときである。例えば台風等のときには、低気圧の関係で反射波が問題となる場合に比べて潮位が上昇し、かつ波高が高くなるとともに波長も長くなっている。 Therefore, the present inventor has paid attention to the fact that the tide level in which overtopping is a problem is higher than the tide level in which reflected waves are a problem. Generally, the wave reflected by the wave-breaking structure becomes a problem when the fishing boat or the like can leave the port, for example, when the wave height is about 1 m or less. On the other hand, overtopping becomes a problem when the tide level rises or when the wave height exceeds 1.5 m, for example, compared to when reflected waves are a problem. For example, in the case of a typhoon or the like, the tide level is increased and the wave height is increased and the wavelength is increased as compared with the case where the reflected wave becomes a problem due to the low atmospheric pressure.
そこで、本発明は、反射波低減性能を発揮する消波透過壁の上端部と、その上に位置する迫出し部とが途切れていることを特徴としている。 Therefore, the present invention is characterized in that the upper end portion of the wave-dissipating transmission wall that exhibits the reflected wave reduction performance is disconnected from the protruding portion located on the upper end portion.
具体的には、本発明は、沖に面して立設される防波構造物を前提として、沖側壁面の少なくとも一部に、上に向かうに従って沖に向かって迫り出す迫出し部が設けられた本体部と、前記本体部の沖側壁面との間に遊水室を形成する消波透過壁とを備え、前記消波透過壁の上端部は、前記迫出し部から離間するとともに前記迫出し部の沖側端部よりも沖側に突出しない位置でその沖側端部よりも下方に位置するように設けられている。 Specifically, on the premise of a wave-proof structure standing facing offshore, the present invention is provided with at least part of the offshore side wall surface having a protruding portion that projects toward the offshore as it goes upward. A wave-dissipating wall that forms a water chamber between the main body part and the offshore wall surface of the main-body part, and an upper end portion of the wave-dissipating wall is spaced apart from the protruding part and the compressing wall. It is provided so as to be located below the offshore side end at a position that does not protrude offshore from the offshore side end of the outlet.
この防波構造物では、消波透過壁の上端部が迫出し部から離間しているので、潮位が高いときには、沖から到来した波が消波透過壁にほとんど遮られることなく迫出し部に直接到達することによって、越波を効果的に防止することができる。一方、潮位が低いときには、沖から到来した波のエネルギーを消波透過壁で消散し、消波させて反射波を低減することができる。 In this wave-breaking structure, the upper end of the wave-dissipating transmission wall is separated from the protruding part, so that when the tide level is high, waves coming from offshore are not blocked by the wave-dissipating transmitting wall and are not blocked by the absorbing part. By reaching directly, overtopping can be effectively prevented. On the other hand, when the tide level is low, the energy of waves arriving from offshore can be dissipated by the wave-dissipating transmission wall, and the reflected waves can be reduced.
ここで、前記消波透過壁は、その後方の前記沖側壁面から沖側へ突設される接続部に接合されていてもよい。この場合、消波透過壁を水面付近のみに配設することが可能となるので、防波構造物の最下部に消波透過壁を立設する構成に比べて消波透過壁をコンパクトに構成することができる。このため、水深が深いところに防波構造物を設置する場合に特に有効となる。 Here, the wave-dissipating transmission wall may be joined to a connection part protruding from the off-shore wall surface behind the off-wall side. In this case, it is possible to dispose the wave-dissipating wall only near the water surface, so the wave-dissipating wall is more compact than the structure in which the wave-dissipating wall is erected at the bottom of the wave-proof structure. can do. For this reason, it is particularly effective when installing a wave-breaking structure at a deep water depth.
一方、前記本体部に、前記沖側壁面の最下部において沖側へ突出するフーチング部が設けられ、前記消波透過壁が前記フーチング部に立設されている構成とすることも可能である。この場合、水深の浅いところに設置される防波構造物においては消波透過壁が大型化するのを回避することができ、しかもフーチング部を利用して消波透過壁を設けることができるので防波構造物の構成が複雑化するのを防止しながら消波透過壁を迫出し部から離間するように容易に設けることができる。 On the other hand, the main body may be provided with a footing portion that protrudes to the offshore side at the lowest part of the offshore wall surface, and the wave-absorbing transmission wall may be erected on the footing portion. In this case, it is possible to avoid an increase in the size of the wave-dissipating transmission wall in the wave-breaking structure installed at a shallow water depth, and furthermore, the wave-dissipating transmission wall can be provided using the footing portion. The wave-dissipating transmission wall can be easily provided so as to be separated from the protruding portion while preventing the structure of the wave-proof structure from becoming complicated.
前記消波透過壁は、沖に面する前壁面の少なくとも上部が上に向かうに従って沖から後退する傾斜状に構成されていてもよい。つまり、消波透過壁の前壁面が鉛直面に構成されている場合には、消波透過壁が水面下にあるときであっても越波対象波の一部が消波透過壁に当たって真上に飛散して越波を誘発することがあり得るが、この構成のように前壁面が傾斜している場合には、消波透過壁に当たった水面下の一部が上方に飛散したとしても、それを迫出し部の内側で受け易くすることができる。この結果、越波阻止性能を向上することができる。 The wave-dissipating transmission wall may be configured to be inclined so as to recede from the offing as at least the upper part of the front wall facing the offing goes upward. In other words, if the front wall of the wave-dissipating transmission wall is configured as a vertical surface, even if the wave-dissipating transmission wall is below the water surface, a part of the wave to be overtopped hits the wave-dissipating transmission wall and is directly above it. However, if the front wall is inclined as in this configuration, even if a part of the water surface that hits the wave-dissipating wall is scattered upward, Can be easily received inside the protruding portion. As a result, the overtopping prevention performance can be improved.
また、前記消波透過壁は、前記迫出し部の沖側端部よりも沖から後退した位置に配置されていてもよい。この構成では、消波透過壁に当たった消波対象波が真上に飛散してもそれを迫出し部の内側で受けることができるので、越波阻止性能を有効に発揮することができる。 In addition, the wave-dissipating transmission wall may be disposed at a position retracted from the offshore side than the offshore side end portion of the protruding portion. In this configuration, even if the wave to be wave-dissipated hitting the wave-dissipating transmission wall is scattered right above, it can be received inside the protruding portion, so that the overtopping prevention performance can be effectively exhibited.
そして、前記消波透過壁の上端部が、越波が問題となる潮位よりも下方に位置するように設けられていれば、越波が問題となる潮位のときに到来した波を確実に迫出し部に直接到達させることができるので、越波阻止性能を効果的に発揮することができる。なお、ここでいう越波が問題となる潮位としては、過去数十年間の統計において最も高かった潮位を表す既往最高潮位が例えば該当する。 And, if the upper end of the wave-dissipating transmission wall is provided below the tide level where overtopping is a problem, the wave that has arrived at the tide level where overtopping is a problem is surely pushed out. Therefore, overtopping prevention performance can be effectively exhibited. As the tide level where overtopping is a problem here, for example, the highest recorded tide level that represents the highest tide level in the statistics for the past several decades is applicable.
また、前記消波透過壁の上端部が、反射波が問題となる潮位よりも上方に位置するように設けられていれば、反射波が問題となる潮位のときに到来した波を確実に消波透過壁に到達させることができるので、この消波透過壁で消波することができる。この結果、反射波低減性能を効果的に発揮することができる。なお、ここでいう反射波が問題となる潮位としては、1年間の中での最高潮位が例えば該当する。また、この反射波が問題となる潮位として、1年間の中での最高潮位と最低潮位との間の潮位も例えば該当する。 Further, if the upper end portion of the wave-dissipating transmission wall is provided above the tide level at which the reflected wave is a problem, the wave that has arrived at the tide level at which the reflected wave is a problem can be surely extinguished. Since the wave transmission wall can be reached, the wave can be quenched by the wave transmission wall. As a result, the reflected wave reduction performance can be effectively exhibited. In addition, as a tide level where the reflected wave here becomes a problem, the highest tide level in one year corresponds, for example. Moreover, as a tide level in which this reflected wave becomes a problem, a tide level between the highest tide level and the lowest tide level within one year corresponds, for example.
前記消波透過壁は、この消波透過壁の後方に位置する前記沖側壁面との間に消波対象波の波長の0.1倍以上でかつ0.3倍以下の間隙を有して配置されているのが好ましく、また前記消波透過壁は、開口率が15%以上でかつ40%以下に構成されているのが好ましく、また前記消波透過壁は、反射波が問題となる潮位における静水面上高さが消波対象波の波高の0.5倍以上でかつ2.0倍以下に構成されているのが好ましく、また前記消波透過壁は、その下端部から反射波が問題となる潮位における静水面までの高さが消波対象波の波高の3倍以上に構成されているのが好ましい。こうすれば、反射率を低減できるので、越波阻止性能を維持しつつ反射波低減性能を有効に発揮することができる。 The wave-dissipating wall has a gap of 0.1 times or more and 0.3 times or less of the wavelength of the wave to be wave-dissipated between the offshore wall surface located behind the wave-dissipating wall. It is preferable that the wave-dissipating wall is arranged so that the aperture ratio is 15% or more and 40% or less, and the wave-dissipating wall has a problem of reflected waves. The height above the hydrostatic surface at the tide level is preferably 0.5 times or more and 2.0 times or less than the wave height of the wave to be extinguished. It is preferable that the height to the still water surface at the tide level where is a problem is configured to be at least three times the wave height of the wave to be quenched. By so doing, the reflectance can be reduced, so that the reflected wave reduction performance can be effectively exhibited while maintaining the overtopping prevention performance.
前記消波透過壁に設けられた開口部の縁部は、沖に向かって開口面積が拡大するように傾斜状に構成されていてもよい。この構成では、波を消波透過壁を通して遊水室内へスムーズに導入することができるので、より効果的に反射波を消波することができる。 The edge part of the opening part provided in the said quenching transmission wall may be comprised in the inclined form so that an opening area may expand toward the offing. In this configuration, since the wave can be smoothly introduced into the water reserving chamber through the wave-dissipating transmission wall, the reflected wave can be more effectively extinguished.
以上説明したように、本発明によれば、潮位が高いときに波が到来したときには、その波が消波透過壁を遡るのを誘発するのを防止できるので越波阻止性能を維持することができ、さらに、潮位が低いときに到来した波を消波透過壁で消波することができるので、反射波低減性能を向上することができる。 As described above, according to the present invention, when a wave arrives when the tide level is high, it is possible to prevent the wave from going back through the wave-absorbing transmission wall, so that the overtopping prevention performance can be maintained. Furthermore, since the wave that arrives when the tide level is low can be quenched by the quenching transmission wall, the reflected wave reduction performance can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、まず、防波構造物の実施形態について説明した後、防波構造物の縮小モデルを用いた水理実験により、この防波構造物の越波阻止機能及び反射波低減機能について検証する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, after first describing the embodiment of the wave preventing structure, the overtopping blocking function and the reflected wave reducing function of the wave preventing structure are verified by a hydraulic experiment using a reduced model of the wave preventing structure.
図1及び図2は、本発明に係る防波構造物10の第1実施形態を示す概略図である。同図に示すように、この防波構造物10は、沖に面して立設されるものであって、本体部12と消波透過壁14とを備えている。
FIG.1 and FIG.2 is schematic which shows 1st Embodiment of the wave-
本体部12は、波の進行方向の厚みが略一定の基部16を備えており、この基部16の上側には、沖に面する沖側壁面18が沖に向かって前方に迫出す迫出し部20が形成されている。この迫出し部20は本体部12の上側に形成されており、迫出し部20の上端面(天端面)は本体部12の上端面を構成している。迫出し部20は、その上端面が平坦に構成される一方、下面20aは上に凸の湾曲状に形成されている。
The
迫出し部20の上端部は、既往最高潮位(H.H.W.L)よりも高い位置に形成されている。既往最高潮位とは、過去数十年間の統計において最も高かった潮位を表すものである。
The upper end portion of the protruding
本体部12には、基部16における沖側壁面18から沖に向かって前方へ突出する接続部22が一体的に設けられている。この接続部22は、間隔をおいて配列された複数の平板部22aからなる。この各平板部22aは、矩形平板状をなしており、波の進行方向に沿うように鉛直姿勢で配置されている。
The
接続部22の前端には、前記消波透過壁14が接合されている。この消波透過壁14は、前記基部16の前方(沖側)でかつ本体部12の中間高さに相当する位置に配置されている。消波透過壁14は、沖に面する前壁面14aの法線方向が波の進行方向に合うように配置された平板状の壁体からなる。
The wave-absorbing
消波透過壁14は、本実施形態では、その前壁面14aが鉛直面となる姿勢で配設されており、この前壁面14aは迫出し部20の沖側端部20bの真下に配置されている。
In this embodiment, the wave-dissipating
消波透過壁14は、その上端部が迫出し部20の下端部とほぼ等しい高さになるように形成されている。この消波透過壁14の上端部は、既往最高潮位よりも低い位置に配置されており、かつ、最高潮位(H.W.L)よりも高い位置に配置されている。この最高潮位とは1年間の中での最高潮位を表している。なお、消波透過壁14の上端部は最高潮位(H.W.L)と最低潮位(L.W.L)との間に設定される潮位よりも高い位置に配置することも可能である。最低潮位とは1年間の中での最低潮位を表している。
The wave-absorbing
既往最高潮位にあるときには越波が問題となる可能性が高い。このため、消波透過壁14は、その上端部が既往最高潮位よりも低くなるように形成することで、潮位が高く越波が問題となる潮位WL1のときには、消波透過壁14が水没することが多くなるようにしている。一方、潮位が最高潮位以下にあるときには反射波が問題となる可能性が高い。このため、消波透過壁14の上端部が最高潮位よりも高くなるように形成することで、反射波が問題となる潮位WL2のときには、消波透過壁14が水面上に突出して消波透過壁14で波を受けることが多くなるようにしている。
There is a high possibility that overtopping will be a problem at the highest tide level. For this reason, the wave-dissipating
消波透過壁14には、開口部としての複数のスリット26が形成されている。この各スリット26は、消波透過壁14の上端から下端に亘って形成された上下方向に細長い形状のものであり、前記各平板部22aとの接合部同士の間に形成されている。この結果、消波透過壁14は、各平板部22aに対応した数の壁体構成部14bに分断されている。言い換えると、基部16の前方において、複数の壁体構成部14bが間隔をおいて並設されている。壁体構成部14bと平板部22aとは、上から見てT字状に接合されている。
A plurality of
そして、本体部12の沖側壁面18と消波透過壁14との間の間隙は、遊水室30として形成されている。この遊水室30は、前記各平板部22aによって複数の小部屋に仕切られており、この仕切られた各小部屋はそれぞれスリット26を通して消波透過壁14の沖側と繋がっている。
A gap between the
このように構成された防波構造物10では、図2に示すように、潮位が高く越波が問題となるときには消波透過壁14が水面下に水没している。このとき到来する越波対象波は波高が高く波長も長い。消波透過壁14の上端部が迫出し部20から下方に離間しているので、越波対象波が防波構造物10に到来したときには、この越波対象波は、消波透過壁14にほとんど遮られることなく迫出し部20に直接到達する。このため、越波対象波は迫出し部20によって沖側にはね返され、これにより越波を効果的に防止することができる。
In the wave-breaking
一方、潮位が低く反射波が問題となるときには、消波透過壁14は水面上に突出している。このとき到来する消波対象波は、波高が例えば1m程度と低く波長も短い。この消波対象波が防波構造物10に到来したときには、この消波対象波は、まず消波透過壁14に到達し、その一部はスリット26を通して遊水室30へ導入される。このとき、スリット26によって波を撹乱して渦を発生させることで波のエネルギーを低減し、さらに遊水室30内において波を多重反射させることにより、波のエネルギーを消散させて消波することができる。
On the other hand, when the tide level is low and the reflected wave becomes a problem, the wave-dissipating
したがって、越波が問題となる波が到来したときには、その波が消波透過壁14を遡るのを誘発するのを防止できるので越波阻止性能を維持することができ、さらに、反射波が問題となる波が到来してもその波を消波透過壁14で消波することができるので、反射波低減性能を向上することができる。
Therefore, when a wave in which overtopping is a problem has arrived, it is possible to prevent the wave from going back through the wave-dissipating
しかも、本実施形態では、消波透過壁14を本体部12に突設された接続部22に接合する構成としたので、消波透過壁14を水面付近のみに配設することができ、防波構造物10の最下部に消波透過壁14を立設する構成に比べて消波透過壁14をコンパクトに構成することができる。このため、水深が深いところに防波構造物10を設置する場合に特に有効となる。
In addition, in the present embodiment, since the wave-absorbing
次に他の実施形態について説明する。以下の実施形態においては、第1実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。 Next, another embodiment will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図3は、本発明に係る防波構造物10の第2実施形態を示している。この防波構造物10は、消波透過壁14が傾斜状に構成されたものである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the wave-breaking
具体的には、接続部22は、第1実施形態と異なり、側方から見て上辺が下辺よりも短い台形状に構成されている。そして、消波透過壁14は、前壁面14aを含めて全体として上に向かうに従って沖から後退する傾斜状に構成されている。そして、消波透過壁14の前壁面14aにおける上端部は、迫出し部20の沖側端部20bの真下に配置されている。消波透過壁14の設置高さは、前記第1実施形態と同じである。
Specifically, unlike the first embodiment, the
第2実施形態によれば、越波対象波が到来した場合に、消波透過壁14に当たった水面下の波の一部が上方に飛散したとしても、それを迫出し部20の下面20a(内側)で受け易くすることができる。この結果、越波阻止性能を向上することができる。
According to the second embodiment, when a wave to be overtopped has arrived, even if a part of the wave below the water surface hitting the wave-dissipating
なお、消波透過壁14は、その全体が迫出し部20の沖側端部20bよりも沖から後退した位置に配置されていてもよく、あるいは下端部が迫出し部20の沖側端部20bよりも沖側に突出していてもよい。また、消波透過壁14の上端部は、迫出し部20の沖側端部20bに比べて沖から後退した位置に配置されていてもよい。
The entire wave-dissipating
また、第2実施形態において、接続部22は第1実施形態と同様に矩形状に形成し、消波透過壁14の厚みを上下で変える構成としてもよい。この場合には、消波透過壁14の後壁面は鉛直方向に延びる一方、前壁面14aは上側ほど沖から後退する傾斜状となる。
Further, in the second embodiment, the connecting
図4は、本発明に係る防波構造物10の第3実施形態を示している。この防波構造物10は、第2実施形態と異なり、消波透過壁14の前壁面14aにおける上部14cのみが傾斜状となっている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the wave-breaking
具体的には、接続部22は、消波透過壁14が接合される先端部における上部のみが沖から後退するように傾斜状に構成されている。そして、消波透過壁14は、それに対応して上部のみが傾斜している。この結果、消波透過壁14は、沖に面する前壁面14aの上部14cが上側ほど沖から後退する傾斜状となっている。
Specifically, the
この第3実施形態においても、第2実施形態と同様に、越波対象波の水面下の一部が上方に飛散したとしても、それを迫出し部20の下面20aで受け易くすることができる。
In the third embodiment, as in the second embodiment, even if a part of the wave to be overtopped is scattered upward, it can be easily received by the
なお、第3実施形態において、接続部22は第1実施形態と同様に矩形状に形成し、消波透過壁14の上部における前壁面14aのみを傾斜状に形成してもよい。
In the third embodiment, the connecting
図5は、本発明に係る防波構造物10の第4実施形態を示している。この防波構造物10の消波透過壁14は、各壁体構成部14bが上から見て台形断面状に形成されている。言い換えると、スリット26の縁部26aが、前方(沖)に向かうほど開口面積が大きくなるように傾斜状に形成されている。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the
第4実施形態によれば、消波透過壁14に到達した波がスリット26を通して遊水室30内へスムーズに流入しやすくなるため、より効果的に反射波を消波することができる。
According to the fourth embodiment, since the wave that has reached the wave-dissipating
なお、第4実施形態において、消波透過壁14を第2及び第3実施形態と同様に、少なくとも上部14cの前壁面14aを傾斜状に構成してもよい。
In the fourth embodiment, the wave-dissipating
図6は、本発明に係る防波構造物10の第5実施形態を示している。この防波構造物10は、消波透過壁14の前壁面14aが、迫出し部20の沖側端部20bよりも沖から後退した位置に配置されている。この前壁面14aは鉛直面と平行になっている。
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the
越波が問題となる波が到達したときには、水面下の一部の波が消波透過壁14に当たって上方に飛散することがあるが、第5実施形態では、消波透過壁14の前壁面14aが迫出し部20の沖側端部20bよりも後退しているので、その飛散した越波対象波を迫出し部20の内側で受け易くすることができる。
When a wave in which overtopping is a problem is reached, a part of the wave below the water surface may hit the wave-dissipating
図7は、本発明に係る防波構造物10の第6実施形態を示している。この防波構造物10は、迫出し部20の下面20aが平面状の傾斜面によって構成されている。消波透過壁14の前壁面14aは迫出し部20の沖側端部20bの真下に位置している。
FIG. 7 shows a sixth embodiment of the
本実施形態のように迫出し部20の下面20aが平面状であっても前記第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even if the
図8は、本発明に係る防波構造物10の第7実施形態を示している。この第7実施形態は、前記第1〜第6実施形態と異なり、消波透過壁14をフーチング部34に立設したものである。
FIG. 8 shows a seventh embodiment of the wave-breaking
具体的に説明すると、防波構造物10の本体部12の最下部には、基部16から迫出し部20と同じ向きに突出するフーチング部34が設けられている。このフーチング部34の先端部は、迫出し部20の沖側端部20bの真下に位置しており、このフーチング部34の先端部に消波透過壁14が立設されている。なお、このフーチング部34は、迫出し部20よりも沖側に突出していて、フーチング部34の中間部に消波透過壁14が立設される構成としてもよい。また、消波透過壁14がフーチング部34に立設される場合においても、消波透過壁14が前記実施形態と同様に傾斜状に構成されるものであってもよく、また迫出し部20の沖側端部20bよりも後方に引っ込んだ位置に設けられるものであってもよい。
Specifically, a footing
消波透過壁14には、図示省略しているがスリットが形成されていて、基部16とフーチング部34と消波透過壁14との間の領域が遊水室30として形成されている。
Although not shown, a slit is formed in the wave-absorbing
本実施形態7によれば、水深の浅いところに設置される防波構造物10においては消波透過壁14が大型化するのを回避することができ、しかもフーチング部34を利用して消波透過壁14を設けることができるので、防波構造物10の構成が複雑化するのを防止しながら消波透過壁14を迫出し部20から離間するように容易に設けることができる。
According to the seventh embodiment, in the wave-breaking
なお、前記第1〜第6実施形態において、本体部12の最下部にフーチング部が設けられている構成としてもよい。
In addition, in the said 1st-6th embodiment, it is good also as a structure by which the footing part is provided in the lowest part of the main-
続いて、以上のように構成される防波構造物10の越波阻止性能及び反射波低減性能について、縮小モデルを用いた水理実験によって検証する。
Subsequently, the overtopping prevention performance and the reflected wave reduction performance of the
この実験は、図示省略した2次元造波水槽(長さ30m、高さ1.2m、幅0.6m、水深80cm)内に縮小モデルを設置し、この縮小モデルに造波装置によって発生させた不規則波を衝突させることにより行った。なお、以下の説明においては、構造寸法及び波の諸元は現地における数値で表している。 In this experiment, a reduced model was installed in a two-dimensional wave tank (not shown) (length 30 m, height 1.2 m, width 0.6 m, water depth 80 cm), and this reduced model was generated by a wave generator. This was done by colliding irregular waves. In the following description, structural dimensions and wave specifications are represented by local values.
縮小モデルとしては、本発明に係る防波構造物10の縮小モデル(実施例1〜4)と、従来の防波構造物の縮小モデル(比較例1〜2)とを用いた。各縮小モデルは以下の通りである。
As the reduction model, a reduction model (Examples 1 to 4) of the wave-breaking
実施例1のモデルは、図1及び図2に示した第1実施形態をモデル化したものである。この実施例1の縮小モデルは、迫出し部20の沖側端部20bに対する基部16の奥行きBoを3.7mとし、消波透過壁14に対する基部16の奥行きB1を3.7mとしている。そして、反射波が問題となる潮位WL2にあるときの静水面から消波透過壁14の上端部までの高さ(静水面上高さ)h1を1mとし、消波透過壁14の下端部から前記潮位WL2にあるときの静水面までの高さ(静水面下高さ)h2を3mとしている。また消波透過壁14の開口率εを25%とした。ここでいう開口率εとは、消波透過壁14におけるスリット26の占める面積の割合を表している。
The model of Example 1 is a model of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In the reduced model of the first embodiment, the depth Bo of the
実施例2のモデルは、図3に示した第2実施形態をモデル化したものである。この実施例2のモデルの寸法は、消波透過壁14を除き実施例1のモデルと同じである。このモデルでは、消波透過壁14を水面に対して80度(図3にθ1で示す)傾斜させ、反射波が問題となる潮位WL2における前壁面14aが迫出し部20の沖側端部20bの真下に位置するようにした。
The model of Example 2 is a model of the second embodiment shown in FIG. The dimensions of the model of the second embodiment are the same as the model of the first embodiment except for the wave-dissipating
実施例3のモデルは、図4に示した第3実施形態をモデル化したものである。この実施例3のモデルの寸法は、消波透過壁14の上部を除き実施例1のモデルと同じである。このモデルでは、消波透過壁14において、潮位WL2よりも上に突出する上端部から1mの部位を水面に対して45度(図4にθ2で示す)傾斜させた。
The model of Example 3 is a model of the third embodiment shown in FIG. The dimensions of the model of Example 3 are the same as the model of Example 1 except for the upper part of the wave-dissipating
実施例4のモデルは、図5に示した第4実施形態をモデル化したものである。この実施例4のモデルの寸法は、スリット26を除き実施例1のモデルと同じである。このモデルでは、スリット26の縁部26aを波の進行方向に対して45度(図5(b)にθ3で示す)傾斜させた。
The model of Example 4 is a model of the fourth embodiment shown in FIG. The dimensions of the model of Example 4 are the same as the model of Example 1 except for the
比較例1のモデルは、図9に示した消波透過壁を備えていない防波構造物(上部フレア護岸)をモデル化したものである。この比較例1のモデルの寸法は、消波透過壁を除いて実施例1と同じである。 The model of the comparative example 1 models the wave-breaking structure (upper flare revetment) which does not have the wave-dissipating transmission wall shown in FIG. The dimensions of the model of Comparative Example 1 are the same as those of Example 1 except for the wave-dissipating transmission wall.
比較例2のモデルは、図10に示した防波構造物をモデル化したものである。この防波構造物の前端に設けられるスリット状構造物64の開口率を25%とし、スリット状構造物64からの奥行きBoを3.7mとした。
The model of the comparative example 2 models the wave-proof structure shown in FIG. The aperture ratio of the slit-
越波阻止性能については、各縮小モデルに越波対象波を衝突させ、そのときの越波流量Q(m3/m/sec)を測定する越波流量測定実験により行った。越波対象波は、有義波高4m、波長72m、周期6.8secとし、越波が問題となるときの潮位WL1は+2.40m(H.H.W.L時)とした。このときの防波構造物10の天端高さ(静水面上の防波構造物10の高さ)hcは3.3mとした。
The overtopping prevention performance was measured by an overtopping flow rate measurement experiment in which the overtopping target wave collides with each reduced model and the overtopping flow rate Q (m 3 / m / sec) at that time was measured. The overtopping target wave was a significant wave height of 4 m, a wavelength of 72 m, and a period of 6.8 sec, and the tide level WL1 when overtopping was a problem was +2.40 m (at H.H.W.L). At this time, the height at the top of the wave-breaking structure 10 (height of the wave-breaking
反射波低減性能については、各縮小モデルに消波対象波を衝突させ、そのときの反射波の波高を測定して、入射波の波高に対する反射波の波高の比率を示す反射率を求める反射率測定実験により行った。消波対象波は、有義波高1m、波長21.4m、周期3.7secとし、反射波が問題となる潮位WL2は+0.90m(H.W.L時)とした。このときの防波構造物10の天端高さhcは4.8m(=3.3+2.40−0.90)となる。
For reflected wave reduction performance, the target wave to be waved collides with each reduced model, the wave height of the reflected wave at that time is measured, and the reflectance indicating the ratio of the wave height of the reflected wave to the wave height of the incident wave is obtained. A measurement experiment was conducted. The wave to be wave-dissipated was a significant wave height of 1 m, a wavelength of 21.4 m, and a period of 3.7 sec, and the tide level WL2 where the reflected wave was a problem was +0.90 m (at HWL). The top height hc of the
越波流量測定実験及び反射率測定実験の結果を下記表1に示す。 The results of the overtopping flow rate measurement experiment and the reflectance measurement experiment are shown in Table 1 below.
表1に示すように、比較例1の上部フレア護岸では、越波流量Qが0.0034(m3/m/sec)と非常に小さくなっているが、反射率Krが0.83と非常に大きくなっている。すなわち、上部フレア護岸は、越波阻止性能が高い一方で、反射波低減性能が非常に低い。これに対し、比較例2では、反射率Krが0.35と小さくなっているが、越波流量Qが0.042(m3/m/sec)と他に比べて1桁大きくなっている。これは、比較例2では、越波対象波が前端のスリット状構造物64を遡りそのまま防波構造物を越えてしまうことに起因している。比較例2は、反射波低減性能が高い一方で、越波阻止性能が非常に低いと言える。
As shown in Table 1, in the upper flare revetment of Comparative Example 1, the overtopping flow rate Q is very small as 0.0034 (m 3 / m / sec), but the reflectance Kr is very large as 0.83. . That is, the upper flare revetment has high wave overtopping prevention performance, but has very low reflected wave reduction performance. On the other hand, in the comparative example 2, the reflectance Kr is as small as 0.35, but the overtopping flow rate Q is 0.042 (m 3 / m / sec), which is one digit larger than the others. This is because, in Comparative Example 2, the overtopping target wave goes back through the slit-
これらに対し、実施例1〜4では、越波流量Qが小さく、かつ反射率Krも小さくなっている。特に、実施例2及び3では、実施例1に比較しても越波流量Q及び反射率Krの双方が改善されている。したがって、消波透過壁14を傾斜させることにより、特に越波流量Qを低減できるばかりでなく、消波性能をも向上することができることが分かる。
On the other hand, in Examples 1 to 4, the overtopping flow rate Q is small and the reflectance Kr is also small. In particular, in Examples 2 and 3, both the overtopping flow rate Q and the reflectance Kr are improved as compared with Example 1. Therefore, it can be seen that by tilting the wave-dissipating
また、実施例4については、越波流量Qが実施例2及び3に比べると大きくなっているが、反射率Krは実施例2及び3よりも小さくなっている。したがって、スリット26の縁部26aを傾斜させることにより、消波性能を向上できることが分かる。
Further, in Example 4, the overtopping flow rate Q is larger than those in Examples 2 and 3, but the reflectance Kr is smaller than those in Examples 2 and 3. Therefore, it can be seen that the wave extinction performance can be improved by inclining the
次に、図1及び図2に示した本発明の防波構造物10について、消波透過壁14等の各種寸法についての検討を行った。
Next, various dimensions such as the wave-dissipating
(1)奥行きB1に関する検討
消波透過壁14に対する基部16の奥行きB1を種々変更したものを用意し、奥行きB1の違いによる反射率Krへの影響を検討した。この検討は、消波対象波の波長Lに対する奥行きB1の比(B1/L)を0.05〜0.4の範囲で振り、前記反射率測定実験と同じ実験を行うことにより行った。その結果を図11に示す。同図に示すように、比(B1/L)が0.1〜0.3の範囲で反射率Krが0.3以下となっており、この範囲で良好な消波性能を示すことが分かる。反射率Krの基準値としては一般には0.3〜0.4が採用されているが、本検討ではより厳格に評価するために反射率Krの基準値を0.3としている。
(1) Study on depth B1 Various types of depth B1 of the
なお、前記反射率測定実験においては、実施例1のモデルでは、奥行きB1を3.7mとし、消波対象波の波長Lを21.4mとしているので、B1/Lは0.17となっている。 In the reflectance measurement experiment, in the model of Example 1, the depth B1 is 3.7 m and the wavelength L of the wave to be quenched is 21.4 m, so B1 / L is 0.17. Yes.
(2)開口率εに関する検討
消波透過壁14の開口率εを10%〜50%の範囲で変更したものを用意し、開口率εの違いによる反射率Krへの影響を検討した。検討結果を図12に示す。同図に示すように、開口率εが15%〜40%の範囲で反射率Krが0.3以下となり、この範囲で良好な消波性能を示すことが分かる。
(2) Examination concerning the aperture ratio ε The aperture ratio ε of the
(3)静水面上高さh1に関する検討
消波透過壁14の上端部の高さを種々変更したものを用意し、消波透過壁14の静水面上高さh1の違いによる反射率Krへの影響を検討した。その結果を図13に示す。同図では、静水面上高さh1を消波対象波の波高Hで無次元化した値(h1/H)を横軸に取り、縦軸に反射率Krを取っている。同図に示すように、静水面上高さh1が波高Hよりも小さい範囲(h1/H<1)では、静水面上高さh1が低くなるにしたがって反射率Krが大きくなり消波性能が次第に低下する一方、静水面上高さh1が波高Hよりも大きい範囲(h1/H>1)では、その逆の傾向があることが分かる。そして、値(h1/H)が0.5〜2.0の範囲で反射率Krがおよそ0.3以下となり、この範囲で良好な消波性能を示すことが分かる。
(3) Examination on height h1 on the still water surface Prepare various types of the height of the upper end portion of the wave-dissipating
(4)静水面下高さh2に関する検討
消波透過壁14の下端部の高さを種々変更したものを用意し、消波透過壁14の静水面下高さh2の違いによる反射率Krへの影響を検討した。その結果を図14に示す。同図では、静水面下高さh2を消波対象波の波高Hで無次元化した値(h2/H)を横軸に取り、縦軸に反射率Krを取っている。同図に示すように、この値(h2/H)が大きくなるにしたがって、反射率Krが次第に小さくなっており、消波透過壁14の静水面下高さh2の値が大きくなると消波性能が向上することが分かる。そして、この値(h2/H)が3以上のときに反射率Krが0.3以下となり、この範囲で良好な消波性能を示すことが分かる。
(4) Study on the height h2 below the still water surface Prepared with various changes in the height of the lower end portion of the wave-absorbing
12 本体部
14 消波透過壁
14a 前壁面
14c 上部
18 沖側壁面
20 迫出し部
20b 沖側端部
22 接続部
30 遊水室
34 フーチング部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
沖側壁面の少なくとも一部に、上に向かうに従って沖に向かって迫り出す迫出し部が設けられた本体部と、
前記本体部の沖側壁面との間に遊水室を形成する消波透過壁とを備え、
前記消波透過壁の上端部は、前記迫出し部から離間するとともに前記迫出し部の沖側端部よりも沖側に突出しない位置でその沖側端部よりも下方に位置するように設けられていることを特徴とする防波構造物。 It is a wave-breaking structure that is erected facing offshore,
A main body provided with a protruding portion that protrudes toward the offshore as it goes upward, on at least a part of the offshore wall surface,
A wave-dissipating transmission wall that forms a water-retarding chamber with the offshore wall surface of the main body,
The upper end portion of the wave-dissipating transmission wall is provided so as to be separated from the projecting portion and located below the offshore end portion at a position that does not protrude from the offshore end portion of the projecting portion. A wave-proof structure characterized by being made.
前記消波透過壁は、前記フーチング部に立設されていることを特徴とする請求項1に記載の防波構造物。 The main body is provided with a footing portion that protrudes to the offshore side at the bottom of the offshore wall surface,
The wave-breaking structure according to claim 1, wherein the wave-dissipating transmission wall is erected on the footing portion.
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