JP2008106433A - 津波防災構造物 - Google Patents

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Abstract

【課題】沿岸部における防護すべき地域、例えば港湾などへ進入する津波エネルギーを低減するとともに、景観にも影響を与えない津波防災構造物を提供することである。
【解決手段】津波防災構造物１は、沿岸部２の防護すべき地域３の沖合を除く海底５に沿岸部２に沿って人工浅瀬４を築造したことである。
【選択図】図１

Description

本願発明は津波防災構造物に関するものである。
津波災害を軽減する津波防災構造物としては防波堤、防潮堤、津波高潮水門、陸閘および胸壁などが各地で構築されている。これらの構造物は津波を前面で反射することにより沿岸域に進入する津波のエネルギーを低減している。また最新の発明としては、例えば、特開２００３−２２７１２５号公報および特開２００３−２５３６５４号公報がある。
特開２００３−２２７１２５号公報 特開２００３−２５３６５４号公報
しかし、津波は周期（第１波と第２波の時間間隔）が数分から数十分前後と長いため（長波）、防波堤などの開口部からの進入を防ぐのは不可能である。また水深が浅くなると津波の高さが急激に高くなるため（浅水変形）、上記の津波防災構造物が大断面になって大型化する。さらに港湾の開口部への防波堤建設は湾内に環境負荷を生じさせて、景観にも悪い影響を与えるという問題があった。
本願発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は沿岸部における防護すべき地域、例えば港湾などへ進入する津波エネルギーを低減するとともに、景観にも影響を与えない津波防災構造物を提供することである。
以上の課題を解決するための津波防災構造物は、沿岸部の防護すべき地域の沖合を除く海底に沿岸部に沿って人工浅瀬を築造して、水深の浅い海域部と水深の深い海域部とを形成したことを特徴とする。また人工浅瀬は捨て石または浚渫土によって形成されたマウンドであることを含むものである。
津波が水深の変化によって屈折する性質を利用して、防護すべき対象地域外へ津波を屈折させることにより、そこへの津波の進入が緩和される。その結果、防護対象地域岸際における津波防災構造物（防波堤、防潮堤、津波高潮水門、陸閘および胸壁）を小断面にすることができる。また人工浅瀬を海底に水没させて築造したことにより、景観への悪影響を避けることができる。また人工浅瀬が捨て石または浚渫土などのマウンドであるので築造が簡単にできる。
以下、本願発明の津波防災構造物の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この津波防災構造物は沿岸部における防護すべき地域の沖合の海底に浅瀬を築造して水深を変化させることにより、津波の進行方向を変えて、港湾などの防護すべき地域へ進入する津波エネルギーを低減するものである。
津波は周期が数分から数十分前後と長く、波長も数キロから数百キロと長くなるため、水深によって速度が異なり、水深が深くなれば速く、浅くなるつれて遅くなるという性質がある。したがって、同じ海域に水深の異なる箇所、すなわち浅い海域部と深い海域部が形成されると、津波は浅い海域部ほど速度が遅くなるため、浅い海域部を巻き込むような方向に進行が曲げられる（屈折される）。本願発明の津波防災構造物は、このような津波の屈折を利用したものである。
津波防災構造物１は、図１に示すように、沿岸部２の防護すべき地域３の沖合を除く海底に沿岸部２に沿った人工浅瀬４を築造して構成されている。この防護すべき地域３とは沿岸部２における港湾や人の居住地域などであり、この沖合における水深を変えることにより津波の進行方向を変えて、ここへの進入を緩和させようとするものである。
この水深を変える人工浅瀬４として、捨て石または浚渫土を海底５に投入して台形のマウンド６を築造する。この台形のマウンド６は、図２に示すように、捨て石７で形成した外枠８の内側に浚渫土９などを充填したものであり、港湾などの防護すべき地域３の前面における沖合に水深の深い海域を残した状態、すなわち水深の深い海域を適宜幅確保した状態で、沿岸部２に沿って築造されている。
したがって、この人工浅瀬４によって防護すべき地域３の沖合に水深の浅い海域部１０と水深の深い海域部１１とが形成され、この水深の深い海域部１１が防護すべき地域３の前面に形成され、この両側に水深の浅い海域部１０が形成される。これは台形のマウンド６を横方向（長さ方向）に適宜間隔をもって築造することによって、防護すべき地域３の前面に水深の深い海域部１１が形成されるものである。すなわち防護すべき地域３と対向する沖合に適宜幅の水深の深い海域部１１を形成するために、適宜間隙部１９をもって水深の浅い海域部１０を沿岸部２に沿って形成したものである。この台形のマウンド６は水深の深い海域部１１を挟んだ状態で、その両側に前後２本（合計４本）形成されているが、この数は人工浅瀬４の規模によって決定されるため、これ以下またはこれ以上であってもよい。またマウンド６は沿岸部２と平行または平行でなくてもよく、一方の方向に傾斜した状態で形成してもよい。例えば、マウンド６の水深の深い海域部１１と反対側の端部を沿岸部２から離して設けるか（平面ハ字形）、これとは反対に沿岸部２に近づけて設ける（平面逆ハ字形）こともできる。
このように沿岸部２における防護すべき地域３の沖合の海域に、人工浅瀬によって水深の深い海域部１１と水深の浅い海域部１０とを形成したことにより、ここに進行した津波１２は水深の浅い海域部１０ほど遅く進んで、水深の浅い海域部１０を巻き込むような方向に曲げられるため（屈折）、防護すべき地域３へ進入する津波エネルギーを低減することができる。すなわち、水深の深い海域部１１における津波１２は、図面において、右側の人工浅瀬４により右側に曲げられるとともに、左側の人工浅瀬４により左側に曲げられるので、防護すべき地域３への津波１２の進入が緩和される。したがって、この津波防災構造物１と、従来の沿岸防災施設とを組み合わせることによって津波１２の防災を効果的に行うことができる。
次に、本願発明の効果を確認するために計算例による検証をおこなった。
〔計算地形〕
図３に示すように、一様な水深１５ｍの直線海岸１３に２ｋｍ四方の正方形湾１４を配置する。この正方形湾１４内への津波１５の進入を緩和させるために、人工浅瀬１６を構成するマウンド１７を直線海岸１３に沿って前後に２本配置し、このマウンド１７間に水深の深い海域部１８を形成するための間隙部１９を形成する。すなわちこの間隙部１９の両側に前後２本のマウンド１７を配置し、正方形湾１４の前方で正方形湾と対向する位置に間隙部１９が形成される。また検討は人工浅瀬１６の水深を５ｍ，７．５ｍおよび１０ｍとしたケースについて行った。
〔計算例〕
周期が１０分で、波高１ｍの津波（正弦波）１５を沖合から直線海岸１３に向けて入射させる。この計算は非線形長波式による数値解析で行う。また計算格子間隔は５０ｍで、計算時間は５０分間である。
〔計算結果〕
図４に水深５ｍの人工浅瀬１６を設置した場合と、設置しない場合の最大水位の比を示す。また図４中のＰ地点（正方形湾内）における人工浅瀬設置の水深別（水深５ｍの人工浅瀬を設置した場合と、設置しない場合）の水位変動時系列を図５に示す。この結果、図５から防護すべき正方形湾１４内における津波１５の最大水位が、人工浅瀬１６の設置によって最大６５％程度まで減衰していることがわかり、本願発明の効果を確認することができた。
津波防災構造物の平面図である。 台形のマウンドであり、（１）は断面図、（２）は斜視図である。 計算地形の平面図である。 水深５ｍの人工浅瀬を設置した場合としない場合の最大水位差を示す図である。 Ｐ地点における人工浅瀬設置の水深別の水位変動時系列を示すグラフ図である。
符号の説明
１ 津波防災構造物
２ 沿岸部
３ 防護すべき地域
４、１６ 人工浅瀬
５ 海底
６、１７ マウンド
７ 捨て石
８ 外枠
９ 浚渫土
１０ 水深の浅い海域部
１１、１８ 水深の深い海域部
１２、１５ 津波
１３ 直線海岸
１４ 正方形湾
１９ 間隙部

Claims (2)

  1. 沿岸部の防護すべき地域の沖合を除く海底に沿岸部に沿って人工浅瀬を築造して、水深の浅い海域部と水深の深い海域部とを形成したことを特徴とする津波防災構造物。
  2. 人工浅瀬は捨て石または浚渫土によって形成されたマウンドであることを特徴とする請求項１に記載の津波防災構造物。
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