JP2009053024A - 越波流量測定器具 - Google Patents

Abstract

【課題】計測者が安全に、かつ、正確に越波の量を測定するすることができる越波流量測定器具を提供する。
【解決手段】越波流量測定器具３の蓋７では、集水升の開口を塞ぐ蓋本体８に取っ手１０と中板９が取り付けられている。取っ手１０は、蓋本体８に直立するように取り付けられて、計測者や二次元の造波水路に応じて、持ち手部分の蓋本体８からの高さを調整できるように伸縮可能とされる。蓋本体８および中板９には、それぞれ長穴が設けられている。長穴が設けられていることで、蓋本体８に対して中板９がスライド可能とされて、集水升４の大きさに応じて蓋７のサイズを変えることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は越波流量測定器具に関し、特に、水理模型を用いた実験で使用される越波流量測定器具に関するものである。

外洋に面した臨海部においては、たとえば台風等の接近に伴い高波が来襲してきたような場合には、護岸を超えて波が飛散してくることがある。臨海部の護岸に沿って道路を建設したり、あるいは、発電所等の大規模な施設を建設する場合、護岸には、道路や施設の敷地内に波が飛散しなような構造が求められる。護岸を設計する際には、護岸の形状を縮尺した水理模型による実験があらかじめ行なわれる。

そのような水理模型の一例を図８に示す。この水理模型は、たとえば縮尺１／６０、全長約３０数ｍ、奥行き約１ｍの二次元の造波水路１０１である。造波水路１０１には、所定の量の水１２０が貯留されている。造波水路１０１の一端側（図面手前側）には、他端側（図面奥側）に向けて波を送り込む造波板１０２が設けられている。その他端側には、護岸１１５の模型が配設されている。護岸１１５の背後には、護岸１１５を超えた波の量を測定する越波流量測定器具１０３が取り付けられている。越波流量測定器具１０３には、上方に向かって開口１０５ａ，１０６ａした集水升１０４が配設されている。護岸１１５を超えた波は、その開口１０５ａ，１０６ａから集水升１０４に流れ込んで、その流量が計測されることになる。

集水升１０４として、越波排水路内集水升１０５と敷地側集水升１０６が配設されている。越波排水路内集水升１０５では、護岸１１５に沿って設けられる越波排水路あるいは道路に対応する領域に飛散する波の量が測定され、敷地側集水升１０６では、施設の敷地に対応する領域に飛散する波の量が測定される。

次に、このような二次元の造波水路１０１による越波流量の測定方法について説明する。図９に示すように、まず、集水升１０４の開口１０５ａ，１０６ａを所定の平板状の蓋１０７で塞いでおく。次に、造波板１０２を造波水路１０１の長手方向に動かすことによって波１２１を発生させる。発生した波１２１は、造波水路１０１を護岸１１５に向って進む。護岸１１５に向って進む波１２１のうち、流量を測定しようとする所定の波１２１が護岸１１５に到達するまで開口１０５ａ，１０６ａを蓋１０７で塞いでおく。

その所定の波１２１が護岸１１５に接近するタイミングに合わせて蓋１０７を持ち上げ（矢印４１参照）、集水升１０４の開口１０５ａ，１０６ａを露出させる。所定の波１２１が護岸１１５に衝突し、護岸１１５を越えて飛散する波が開口１０５ａ，１０６ａから集水升１０４に取り込まれる。その後、図１０に示すように、蓋１０７を降ろして開口１０５ａ，１０６ａ（図９参照）を塞ぐ。

こうして、集水升１０４に溜まった水の量を測定することによって、護岸１１５を越波した波１２２の量が測定されることになる。その測定された越波の量は、護岸１１５の形状を決定するためのデータとされて、護岸形状の最適化が行なわれる。なお、実際の防波堤等において、防波堤を越波する波の量を測定する越波測定装置を開示した文献の一例として特許文献１がある。
特開２００３−２０７３３４号公報

しかしながら、従来のこの種の越波流量測定器具１０３では、次のような問題点があった。集水升１０４の蓋１０７の開き閉めは、集水升１０４の背後の領域Ｒ（図９、図１０参照参照）に計測者が立ち、その計測者が蓋１０７の左右の端を持って行なっていた。そのため、集水升１０４の背後に立っている計測者が、護岸１１５を越えた越波に打たれてしまい危険であるという問題があった。また、越波に打たれながらの測定では、特定の越波を集水升１０４に取り込む際に、蓋１０７を開けて閉めるタイミングを合わせるのが難しく、集水升１０４に流れ込んだ水の量の計測誤差が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、計測者が安全に、かつ、正確に越波の量を測定するすることができる越波流量測定器具を提供することである。

本発明に係る越波流量測定器具は、護岸を越えて飛散する波の流量を測定するための水理模型に適用される越波流量測定器具であって、集水升と蓋とを有している。集水升は上方に向かって開口し、護岸の背後に設置されて、護岸を越えて飛散する波を取り込む。蓋は集水升の上に載置されてその開口を塞ぐ。その蓋は、蓋本体と、その蓋本体に立設するように取り付けられた取っ手とを備えている。

この構成によれば、蓋本体に取っ手が設けられていることで、所定の高さの台から、その取っ手を掴んで、集水升の上方から集水升の開口を開けたり閉めたりすることができる。これにより、蓋の左右の端を両手で掴んで集水升の背後から開口を開けたり閉めたりしていた従来の越波流量測定器具と比べると、護岸を越えた越波に計測者が打たれてしまうようなことはなく、安全に蓋の開閉作業を行なうことができる。また、波の進行に合わせて蓋本体をタイミングよく開けたり閉めたりすることができて、流量を測定したい所定の波だけを狙ってその流量を精度よく測定することができる。

また、蓋は、蓋本体に対してスライド可能に取り付けられる中板を備えていることが好ましい。この場合には、集水升の長さを変えて越波流量を測定しなければならない場合に、蓋本体に対して中板をスライドさせることで、その長さを容易に変えることができる。これにより、集水升の大きさごとにその大きさに対応した蓋を用意する必要がなくなり、実験設備のコスト削減を量ることができる。

さらに、取っ手は、蓋本体に対して立設方向にスライド可能に取り付けられていることが好ましい。この場合には、造波水路の規模、計測者の身長、計測者の立つ位置等によって、取っ手の位置を開閉動作に最適な位置に容易に合わせることができる。

本発明の実施の形態に係る越波流量測定器具について説明する。本越波流量測定器具は、水理模型としての二次元の造波水路に適用される。図１に示されるように、その二次元の造波水路１には、所定の量の水２０が貯留され、造波水路１の一端側（図面手前側）には、他端側（図面奥側）に向けて波を送り込む造波板２が設けられている。その他端側には、縮尺された護岸（模型）１５が配設されている。

護岸１５の背後には、護岸１５を超えた波の量を測定する越波流量測定器具３が取り付けられている。越波流量測定器具３には、上方に向かって開口５ａ，６ａした集水升４が配設されている。集水升４として、越波排水路内集水升５と敷地側集水升６が配設されている。越波排水路内集水升５では、護岸１５に沿って設けられる越波排水路あるいは道路に対応する領域に飛散する波の量が測定され、敷地側集水升６では、施設の敷地に対応す
る領域に飛散する波の量が測定される。護岸１５を超えた波は、その開口５ａ，６ａから集水升４に流れ込んで、その流量が計測される。なお、この二次元の造波水路１の全長は、たとえば３０数ｍとされ、奥行きは約１ｍとされる。

次に、その越波流量測定器具３に使用される蓋について、より詳細に説明する。図２に示すように、越波流量測定器具３の蓋７では、集水升の開口を塞ぐ蓋本体８に取っ手１０と中板９が取り付けられている。取っ手１０は、蓋本体８に直立するように取り付けられて、計測者や二次元の造波水路に応じて、持ち手部分１０ａの蓋本体８からの高さを調整できるように伸縮可能とされる。蓋本体８および中板９には、それぞれ長穴８ａ，９ａが設けられている。図３に示すように、このような長穴８ａ，９ａが設けられていることで、蓋本体８に対して中板９がスライド可能とされて、集水升４の大きさに応じて蓋７のサイズＬを変えることができる。

次に、上述した越波流量測定器具３を用いた越波流量の測定方法について説明する。図４に示すように、まず、造波水路１の護岸１５側の側方に適当な高さの台３２を設置する。その台３２に計測者３１が上って蓋７の取っ手１０を手で掴み、その台３２の適当な高さから集水升５，６の開口５ａ，６ａ（図１参照）を塞ぐように蓋７を集水升４上に載置する。

次に、図５に示すように、造波板２を造波水路１の長手方向に動かすことによって波２１を発生させる。発生した波２１は、造波水路１を護岸１５に向って進む。護岸に向って進む波２１のうち、流量を測定しようとする所定の波２１が護岸１５に到達するまで集水升４の開口５ａ，６ａを蓋７で塞いでおく。そして、図６に示すように、所定の波２１が護岸１５に接近するタイミングに合わせて蓋７を持ち上げ、集水升４の開口５ａ，６ａを露出させる。所定の波２１が護岸１５に衝突して護岸１５を越えて飛散する波が開口５ａ，６ａから集水升４に取り込まれるのを確認し、図７に示すように、再び、開口５ａ，６ａを蓋７で塞ぐ。その後、集水升４に溜まった水の量を測定する。こうして、護岸１５を越波した波２１の流量が測定される。

上述した越波流量測定器具３では、まず、集水升４の開口５ａ，６ａを塞ぐ蓋本体７に取っ手１０が設けられていることで、所定の高さの台３２から、その取っ手１０を掴んで、集水升４の上方から集水升４の開口５ａ，６ａを開けたり閉めたりすることができる。これにより、蓋１０７の左右の端を両手で掴んで集水升１０４の背後から開口を開けたり閉めたりしていた従来の越波流量測定器具１０３（図９、図１０参照）と比べると、護岸１５を越えた越波に計測者３１が打たれてしまうようなことはなく、安全に蓋７の開閉作業を行なうことができる。また、波２１の進行に合わせて蓋本体８をタイミングよく開けたり閉めたりすることができて、流量を測定したい所定の波２１だけを狙ってその流量を精度よく測定することができる。

また、護岸１５の形状を変えて実験しようとする場合に、集水升４の長さを変えて越波流量を測定しなければならない場合がある。そのような場合でも、蓋本体８に対して中板９をスライドさせることで、その長さＬ（図３参照）を容易に変えることができる。これにより、集水升４の大きさごとにその大きさに対応した蓋７を用意する必要がなくなり、実験設備のコスト削減を図ることができる。

さらに、取っ手１０の持ち手部分１０ａが、蓋本体８に対して立設方向にスライド可能に取り付けられていることで、造波水路１の規模、計測者３１の身長、計測者３１の立つ位置等によって、取っ手１０の位置を開閉動作に最適な位置に容易に合わせることができる。

集水升４のサイズ等を変更しながらこの越波流量測定器具３を用いて実際に越波の流量を測定する実験を行なったところ、変更回数１回あたりでは、実験計測に要する時間を１日以上短縮できることが確認された。また、実験設備の製作費用も削減できることが確認された。そして、従来の越波流量測定器具１０３では、越波流量の測定精度は約±２０％であったところ、本越波流量測定器具３では、越波流量の測定精度は約±４％にまで高められることが確認された。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る越波流量測定器具と、その越波流量測定器具が適用される造波水路を示す斜視図である。 同実施の形態において、越波流量測定器具の蓋を示す分解斜視図である。 同実施の形態において、図２に示す越波流量測定器具の蓋を示す斜視図である。 同実施の形態において、越波流量測定器具による越波流量の測定方法を説明するための一工程を示す斜視図である。 同実施の形態において、図４に示す工程の次に行なわれる工程を示す斜視図である。 同実施の形態において、図５に示す工程の次に行なわれる工程を示す斜視図である。 同実施の形態において、図６に示す工程の次に行なわれる工程を示す斜視図である。 造波水路およびその造波水路に適用される従来の越波流量測定器具を示す斜視図である。 従来の越波流量測定器具による越波流量の測定方法を説明するための一工程を示す斜視図である。 図９に示す工程の次に行なわれる工程を示す斜視図である。

符号の説明

１ 造波水路、２ 造波板、３ 越波流量測定器具、４ 集水升、５ 越波排水路内集水升、５ａ 開口、６ 敷地側集水升、６ａ 開口、７ 蓋、８ 蓋本体、８ａ 長穴、９ 中板、９ａ 長穴、１０ 取っ手、１０ａ 持ち手部分、１５ 護岸、２０ 水、２１ 波、２２ 越波、３１ 計測者、３２ 台。

Claims (3)

1. 護岸を越えて飛散する波の流量を測定するための水理模型に適用される越波流量測定器具であって
   上方に向かって開口し、護岸の背後に設置されて、護岸を越えて飛散する波を取り込む集水升と、
   前記集水升の上に載置されて前記開口を塞ぐための蓋と
   を含み、
   前記蓋は、
   蓋本体と、
   前記蓋本体に立設するように取り付けられた取っ手と
   を備えた、越波流量測定器具。
2. 前記蓋は、前記蓋本体に対してスライド可能に取り付けられる中板を備えた、請求項１記載の越波流量測定器具。
3. 前記取っ手は、前記蓋本体に対して立設方向にスライド可能に取り付けられた、請求項１または２に記載の越波流量測定器具。

Images