JP2013217180A - 津波防災システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】津波の来襲に対して沿岸地帯に住んでいる住民等の生命を護るための避難路、避難所及び津波の襲来を報せ、避難勧告をする警報手段と、住民等の財産及び生命を護るための防潮堤10とを具備する津波防災システムにおいて、防潮堤は所定の高さの堤体を有し、堤体の下端部に人、又は、車の通行するゲート用開口を設け、かつ、越流した海水を放出する放水用開口を堤体の上下方向に複数個を設け、ゲート用開口には遠隔操作及び手動による開閉可能な扉体を設け、放水用開口には遠隔操作により開閉可能な開閉装置を装着して、操作指令によりゲート用開口及び放水用開口の開閉を制御可能にしたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
(1)高地(高台)移転:集落を津波が到達しない高地へ移転し、災害から逃れる方法である(非特許文献1,2)。これは、安全な対策であり、昭和三陸地震津波の災害を受けた後に三陸海岸の大船渡市綾里をはじめとする数多くの集落が高地移転を行った。なお、この高地移転は魚の加工処理場や漁船等の置場までも移転するものではない。
しかし、高地移転には以下のような欠点がある。漁業を生業とする者にとって、居住地から海辺までの距離が遠くなること。高地移転により、飲料水が不足したこと。交通路が不便であったこと。元の土地から離れて生活することに不便が生じたこと。先祖伝来からの土地に対する執着心があったこと。津波襲来が頻繁でなく、安全安心よりも便利さを優先するようになってきたこと。十分な代替地が得られなかったこと。被災者の生活再建や就労の機会が十分に確保できなかったこと。等の理由で、元の低い土地に復帰するものも多かった。
(2)防潮堤の建設:津波が超えられないような巨大な防潮堤を海岸線に沿って建設する方法(特許文献1)。
巨大な防潮堤としては、例えば、特許文献1の実施例では、防潮堤の胸壁高さ20m以上、底面幅30m以上としている。しかし、このような巨大な防潮堤を建造するには費用が莫大であること。建設に長期間を要すること。背後地(居住地)から海岸へのアクセスが不便になること。視界が遮られて景観が悪くなること。等の欠点があり、実現は困難であった。
また、特許文献2には、岸壁に防潮堤を設け、その前方の海域に津波の越波を許容する程度の堤高を有する複数の堤体を津波進行方向に向けて多段に設置して津波エネルギーを減衰させる方法が開示されている。しかし、記載された図面から判断する限り、普通程度の大きさの津波に対しては有効かもしれないが、巨大津波の被害を防止することはできないと考えられる。
(3)防波堤を建設する方法。防波堤とは港湾内の海域の波を静穏にするために港口の海底に構造物を建設し、外海と港湾内との連通する水路を狭める方法である。例えば、岩手県大船渡湾、同釜石湾の湾口に防波堤が設けられた。(非特許文献3、110〜112ページ)。
しかし、これは通常の津波に対しては津波のエネルギーを散逸させることにより、或いは港湾内の共振周波数を変えることにより津波の被害を軽減することは可能であるが、巨大津波の被害を防止することはできない。
(4)その他
上記の他に、防潮林を設ける方法(非特許文献3、101〜106ページ)や離岸堤を設ける方法(非特許文献3、116、117ページ)等がある。これらは何れも津波の被害を和らげることはできるが、巨大津波の被害を防止することはできない。
(5)津波の予警報と避難路・避難所
現在、津波の予警報は気象庁が担当しており、気象庁は地震データに基づき予測される津波の高さを求め、全国の沿岸を66に分割した予報区ごとに、3段階に分けた警報(大津波、津波、注意警報)を津波情報として発表している(非特許文献1、7−2津波予警報、312~318ページ)。また、全国110か所の潮位観測施設のデータをリアルタイムで津波予報中枢に収集して津波の監視を行い、実際に津波が観測された場合には津波の高さと時刻を津波情報として実況値で発表している。これらの津波情報は地上回線、衛星回線を利用して都道府県等に伝えられている。
避難路、避難所は地方の自冶体等によりハザードマップとして住民等に知らされる。避難所として高台を利用できない場合には、その代わりに人工の避難装置を建設してもよい(例えば、特許文献3、4)。しかし、人は避難すれば生命は助かるが、住居や生活上必要な建物、工場は大きな被害を免れず、大きな課題である
即ち、この発明は、巨大な防潮堤を建設することにより生じる課題、長期の建設期間、建設費用が膨大になる等の問題と津波が防潮堤を越えて越流した場合に住民に与える被害との調和点を明確にすることを目的としている。
即ち、この発明は強制的な閉指令により津波水が何れの開口からも浸水するのを防止し、同時に巨大津波が防潮堤を越流して流れ込んだ場合の海水の戻り速度を小さくして住宅等の被害を小さくすることを目的としている。
即ち、この発明は津波対策の他に、陸側域の環境調整をも行うことを目的としている。
即ち、この発明は河川がある場合でも防潮堤の機能が発揮できるようにすることを目的としている。
即ち、この発明は津波高さが堤体の天端高さより低い場合は津波水の一部が陸側に浸水するのを防止することを目的としている。
即ち、本発明は堤体の海側面を凹面としたので、強度を補強することを目的としている。
即ち、この発明は津波の発生原因としての地震により機能を失わないようにしたことを目的としている。
即ち、この発明は防潮堤の本来の機能の他に観光用としての付加価値を追加したことを目的としている。
即ち、この発明は陸側柵に辿り着いた者が天端部の上面の歩道を通って避難できるようにしたことを目的としている。
即ち、この発明は両端の出入り口に戻らなくても直接に避難できる歩道を設けたことを目的としている。
即ち、この発明は住民が津波の襲来を確かめに海岸近くに行かないでも正しい情報が得られるようにすることを目的としている。
即ち、この発明は公共放送に頼るだけでなく、当該地区の固有の緊急情報を提供し、緊急避難が円滑に行われるようにすることを目的としている。
即ち、この発明は避難行動を住民の自主判断に任せないで、正しい情報を提供し、統一的な避難が行わせることを目的としている。
即ち、この発明は漂流物が被害を増大していることに鑑み、被害を減少させることを目的とする。
即ち、この発明は、乗用車の漂流が火災等を起こして、津波の被害を大きくする原因の1つであることに鑑みて特に注意を喚起させることを目的としている。
図1において、防潮堤10は天端部11の下側に防潮堤本体12が構成され、防潮堤本体12は鉄筋コンクリート製である。防潮堤本体12の下端部は基台13の上に固設されている。基台13は杭14等の手段により地面に堅固に固定され、地震や津波力によって倒壊しないように構成されている。この場合に建設前の地盤の点検は重要である。天端部11の上面は歩道又は車道として利用できるように構成され、天端部11の両端には落下防止柵16、17が設けられており、落下防止柵16、17は頂部18において連結されている。なお、防潮堤の高さは地面から略6m〜10mにするのが好ましく、落下防止柵16、17の高さは天端部11から略2m〜5mにするのが好ましい。また、天端部11の上面は歩道のみとし、歩道幅を略1.2m〜2mとするのが好ましい。この程度の道幅があれば歩行には十分であり、津波による防潮堤10の転倒防止に必要な工事も容易に可能である。また、防潮堤10の建設方法は、高架道路や橋、或いはビルの建設などの建設と同様に現地の作業で建設する。
このような操作により海水の放水を行うと、海水の引き波の速度が緩やかな速度に制御されて、陸側域内に建てられている建物61、62等を破壊や海側域への流失することなく海水を放水することができる。その結果、建物61、62等は海水に浸されるという被害は免れないが、破壊や流失等の被害なしにそのまま元の場所に残るので、津波後の原状回復が容易になる。また、貴重品や生活に必要な物等は真空パックをして保管することで海水に浸る被害や浮上して漂流、流出する被害から守ることができる。
v(y)=√(2*g*y)・・・(1)
(1)式で、gは重力加速度で、g=9.8m/s**2 である。
図12(A)に示すように、表面からの深さyが3m、5m、10m、15mの深さの点の速度v(y)は夫々、v(3)=7.76m/s;v(5)=9.87m/s;v(10)=13.99m/s;v(15)=17.13m/s
となる。従って、水路幅が一様であれば、遡上高さHが15mならば底部(y=15m)を流れる速度は17.13m/sとなり、極めて速い水流となる。図12(A)から理解できるように、水深が5mの深さの位置における流速v(5)は水深15mの深さにおける流速v(15)の略半分であり、エネルギーの大きさは略4分の1になる。従って、津波の遡上高さが高い場合は、引き波の流速は浸水時の流速に比べてかなり速くなり、速度エネルギーは速度の2乗に比例するので引き波時には陸側領域内に建てられている建物等の地面に近い基礎が破損され、特に木造の家屋等は浮遊して漂流し、海側域に流出される危険性は大となる。以上のごとく防潮堤が設けられていない場合は多くの木造家屋等の建物が海側域に流出する可能性が極めて高くなる。
ステップ(S301)では、管理している地区に関して津波の発生に関して公共放送があったか、または、その地区で揺れを感じる地震があったかを監視する。
ステップ(S302)では、公共放送、又は地震の揺れから当該地区の湾内に津波が押し寄せてくるかを、放送を聞きながら判断する。遠地地震による津波と近地地震による津波をキャッチする。当該地区に津波が押し寄せてくると判断した場合は「避難準備」をするように放送する。
ステップ(S303)では、防潮堤の通用門、水門を閉じるための予告放送をする。
ステップ(S304)では、予告後通用門の海側に人がいないことを確認したら、通用門を閉じる。
ステップ(S305)では、津波高さの如何に関わらず、第1避難所への避難命令を放送する。
ステップ(S306)では、その後の公共放送、湾口等のビデオを見ながら状況を監視し、津波の大きさを判断する。
ステップ(S307)では、津波が小さい場合は第1避難所で待機、大きい場合は第2避難所へ移動待機、巨大の場合は第3避難所へ移動待機の命令を放送する。
ステップ(S308)では、津波の引き波が開始するのを待つ。
ステップ(S309)では、津波が引き始めたら、津波水が防潮堤を越えた場合のみ海水の放水操作を開始する。
ステップ(S310)では、津波が再襲来するかを公共放送等で検討する。
ステップ(S311)では、再襲来すると判断できたら待機命令を放送する。
ステップ(S312)では、再襲来がないと判断したら避難解除を放送する。
ステップ(S313)では、通用門、水門を開放する。
11 天端部
12 防潮堤本体
13 基台
16 海側柵(落下防止柵)
17 陸側柵(落下防止柵)
21 前面板
24 通行用開口
26 監視カメラ
30 放水用開口
40 湾
41 海岸線
44 河川
45 避難路
46 避難所
50 防災センター
70 開閉装置
74 閉鎖板
100 小型漁船
105 固定用ポール
200 貯木場
250 車庫
252 屋根
Claims (23)
- 津波の来襲に対して沿岸地帯に住んでいる住民等の生命を護るための避難路、避難所及び津波の襲来を報せ、避難勧告をする警報手段と、住民等の財産及び生命を護るための防潮堤とを具備する津波防災システムにおいて、
前記防潮堤は所定の高さの堤体を有し、該堤体の下端部に人又は車の通行するゲート用開口を設け、かつ、越流した海水を放出する放水用開口を該堤体の上下方向に複数個を設け、該ゲート用開口には遠隔操作及び手動操作による開閉可能な扉体を設け、該放水用開口に遠隔操作による開閉可能な開閉装置を装着して、操作指令により該ゲート用開口及び該放水用開口の開閉を制御可能にしたことを特徴とする津波防災システム。 - 前記堤体の所定の高さは、津波が堤体を越えて流入した場合に、該堤体の陸側にある住宅等の建物に回復が困難な重大な被害を与えない高さとしたことを特徴とする請求項1に記載の津波防災システム。
- 前記操作指令は、津波襲来前又は津波の襲来が予想された時に前記全開口を一括して閉鎖する強制的な閉指令及び津波が引いた後に前記防潮堤を越流した海水の戻り速度を一定速度以下に制御する開指令を含むことを特徴とする請求項1に記載の津波防災システム。
- 前記放水用開口の操作指令は、夏季の蒸し暑いときには該開口を開き、冬季の寒いときには該開口を閉じて、前記防潮堤の陸側域内の気温、湿度を調整する指令を含むことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記防潮堤の堤体を横切る河川がある場合は、該河川の水門を該堤体の下部に設けると共に該水門を開閉する扉体を設け、遠隔操作又は手動操作により開閉可能にしたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記防潮堤の堤体は、該防潮堤の長手方向から見た断面の海側表面形状が凹形を形成し、該凹面の天端部における接線が水平面から上向き25度〜65度をなすように構成したことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記堤体の海側の曲面状表面に一定間隔で突起状の補強材を設けて、海側域からの漂流物によって該堤体が破損、破壊などの被害を受けないようにしたことを特徴とする請求項6に記載の津波防災システム。
- 前記防潮堤の堤体は、基台の上面に固設すると共に、前記基台及び堤体は来襲する津波の押波力及び引波力によって陸側及び海側に倒壊しないように杭等の手段により該基台を地面に堅固に固定すると共に、該堤体を該基台に堅固に固定したことを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記基台及び堤体は鉄筋コンクリート製の構造体として前記津波前の地震動に対して十分に耐える構造としたことを特徴とする請求項8に記載の津波防災システム。
- 前記防潮堤は、堤体の天端部の上面に歩道または車道を設け、該堤体天端部の両縁部に人または車の落下防止するための防止柵を設け、該落下防止柵は、該堤体の天端高さを超える津波の来襲時には、海側域で浮遊して漂流する漂流物が陸側域内へ流入するのを防止し、津波の引き波時には陸側域内で浮遊して漂流する漂流物や人間が漂流して海側域に流出するのを防止するように構成したことを特徴とする請求項1〜請求項9の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記落下防止柵は、前記堤体天端部の両縁部から立設する防止柵の頂点部を連結し、該防潮堤の長手方向から見た断面形状が倒立U字形状となるように形成し、海側柵に海側域からの漂流物が引っ掛かって空中で宙づりにならないように縦部材で構成し、陸側柵は漂流して辿り着いた人間が該陸側柵を手で捕まえて該陸側柵に留まり、或いは該陸側柵に捕まって移動できるように横部材で構成したことを特徴とする請求項10に記載の津波防災システム。
- 前記陸側柵に、該陸側柵の外側から前記堤体天端部の上面に移動できる避難用開口を設けたことを特徴とする請求項11に記載の津波防災システム。
- 前記天端部の上面の歩道と通じる避難用歩道又は避難用階段を陸側域に設けたことを特徴とする請求項10〜請求項12の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記ゲートの上方に、該ゲートの海側域の浜辺にいる人の有無をチェックする検出カメラと警報機を設けて遠隔操作により該ゲートの扉体を開閉する際に警報を発するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項13の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記防災システムを採用する当該地区は、1又は複数の避難路を設け、該避難路入口は徒歩又は車で住民が容易にアクセスできる場所に設け、かつ、複数の避難所を有し、第1避難所は海抜略10m前後の場所に設け、第3避難所は巨大津波が到達しない高さ略30m以上の場所に設け、第1避難所には複数の画像モニターとスピーカーが備えられ、公共放送による津波情報並びに当該地区の防災センターからの情報を得られることを特徴とする請求項1〜請求項14の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記防災センターからの情報は、当該地区の湾口又は深さが急激に変化している海域の望遠カメラによる海面の画像、来襲している当該津波の大きさに関する情報、更に高い位置にある避難所に移動する勧告情報を含むことを特徴とする請求項15に記載の津波防災システム。
- 前記防災センターは前記防潮堤の陸側域内の安全な場所に設けられ、該センター内部に前記望遠カメラ、浜辺の状況を撮影する監視カメラからの画像を映すモニターを設置し、該センターの職員は建物等の地震動又は公共放送により津波発生の情報を得たときには該情報を住民に報せる警報手段と、該望遠カメラにより津波来襲を判断したときは緊急避難場所と緊急避難路を含む緊急避難命令を緊急放送する避難勧告手段を実行すること特徴とする請求項15〜請求項16の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記津波情報、前記緊急避難命令は、来襲する津波の大きさにより通常津波、巨大津波、超巨大津波の3種類に分類して各津波の大きさに適した津波情報、避難命令を出すことを特徴とする請求項17に記載の津波防災システム。
- 前記防災センターは、前記津波発生の情報を得た場合には前記監視カメラにより前記海辺に人がいることを認識した場合には緊急退避命令と前記防潮堤の通行用開口を閉鎖することを放送し、前記望遠カメラ等により津波来襲を判断した時は、前記通行用開口及び前記水門並びに前記全ての放水用開口を閉鎖する操作を緊急に開始することを特徴とする請求項16〜請求項18の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記防災センターは、前記津波が引き始めたときは、前記防潮堤を越流して陸側域内に溜まった海水を放水するための前記放水制御手段の操作を開始し、前記海水の放水を終了した後、所定の時間経過後に前記通行用開口の扉体及び前記水門の扉体を開く操作を行うことを特徴とする請求項19に記載の津波防災システム。
- 前記所定の時間は、津波の再襲来がなくなったと判断した時刻であることを特徴とする請求項20に記載の津波防災システム。
- 前記防潮堤の海側域及び陸側域に存在し、津波によって漂流物となる可能性のある車両、漁船、沿岸貯木場にある丸太、コンテナ、油タンク等を漂流しないように固定したことを特徴とする請求項1〜請求項21の何れか1に記載の津波防災システム。
- 前記車両の漂流防止手段は、駐車場に駐車している車両が津波水により浮上して漂流しないように、津波水の来襲する正面及びその両側に堅固な壁体を設け、該壁体に弾性体からなる屋根を低い位置に設けたことを特徴とする請求項24に記載の津波防災システム
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