JP2557979B2

JP2557979B2 - 人工上昇流の形成方法

Info

Publication number: JP2557979B2
Application number: JP1119282A
Authority: JP
Inventors: 隆浅枝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JPH02299525A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、人工上昇流の形成方法に関するものであ
る。さらに詳しくは、この発明は、海域深層水の湧昇に
よる漁場形成や河川の洗掘の修復などに有用な人工上昇
流の形成方法に関するものである。

（従来の技術とその課題）地球表面の７割を占める海洋の資源の開発として、植
物プランクトンの成長に必要な栄養塩類に富み、細菌や
寄生生物が少なく、水温が低く安定している深層水を人
工的に湧昇させて新しい漁場を形成しようとの構想が注
目されており、これまでにもいくつかの人工湧昇のため
の上昇流の形成方法についての提案がなされてきてい
る。

たとえば、ラッパ状の構造物によって海底部の流れを
収束させ、上方へ渦流を噴出させる方法や、海底の流れ
に直交した位置で壁体を設ける方法、あるいは人工山脈
を形成し、海流をこれらに衝突させて上昇流を形成する
方法などが提案されている。

しかしながら、これらのいずれの方法によっても、海
表面から100〜300m程度の深さを流れる深層水を人工漁
場形成のために海表面近傍にまで上昇させることはそれ
ほど簡単なことではないことが明らかになってきてい
る。

これまでに提案されている方法では、上昇流を所定の
高さまで海底部より形成するためには、極めて大型で、
しかも海表面近傍までの高さの壁体や人工海底山脈を造
築することが必要となり、このような構造物の造築は、
海表面部の流れを阻害し、海洋流のバランスを崩す原因
となるばかりか、海上交通のための船舶の航路にも影響
を及ぼすという重大な欠点がある。

これらの欠点は、いずれも、これまでの方法では、充
分な高さまで湧昇する上昇液を形成することができない
という事実によるものである。

このため、深層水の利用については、300m以上のパイ
プとポンプとによって深層水をくみ上げるという開発プ
ロジェクトが唯一現実性がある試みとして着手されてい
るにすぎない。しかしながら、この方法には設備および
エネルギーに膨大なコストがかかり、しかも、実現され
る利用規模も小さいという欠点がある。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、これまでの方法の欠点、限界を克服し、より高
い湧昇を実現でき、実際の海洋域でも有効に利用するこ
とのできる新しい人工上昇流の形成方法を提供すること
を目的としている。

（課題を解決するための手段）この発明は、上記の課題を解決するものとして、つい
立型壁体構造物を、流路底部に、流れに対して二つのつ
い立型壁体が開いた状態で平面Ｖ字形に配置して上昇流
を形成する方法であって、つい立型壁体の高さが水深の
1/7以下で、つい立型壁体の後背面部で生成させた上下
方向の渦流によって最大の上昇流を形成することを特徴
とする人工上昇流の形成方法を提供する。

この場合の流路としては、海水流路ばかりでなく、そ
の他、河川、あるいは大型人工流路等の適宜なものを対
象とすることができる。

以下、添付した図面に沿ってこの発明の方法を詳しく
説明する。

第１図および第２図は、この発明の方法を模式的に示
したものである。この第１図に示したように、この発明
の方法では、海水、あるいは河川水の流路の底部に、つ
い立型の壁体構造物（１）を、流れ（Ａ）に対して二つ
のつい立型壁体が開いた状態で平面Ｖ字形に配置してい
る。この壁体構造物（１）の配置により、流路の流れ
は、この壁体構造物（１）の壁面によって撹乱され、図
中に示したようなその後背面部には上下方向の渦流
（Ｂ）を生じる。この渦流（Ｂ）の生成は、第２図に示
したような大きな馬てい状の上昇流（Ｃ）となる。

この場合、壁体構造物の高さ（Ｌ）に対して、上昇流
（Ｃ）の上昇高さ（ｈ）の比が大きいほど人工上昇流と
しては好ましいものであり、この発明の方法において
は、壁体構造物（１）の高さ（Ｌ）を、流路の流れ方向
（Ａ）の流速と、つい立型壁体構造物（１）のＶ字形の
開き角度（α）との相関を調整することによって、前記
の渦流（Ｂ）の生成とそれによる上昇流の形成を最適な
ものとすることができる。

第３図および第４図は、この方法について、上昇流
（Ｃ）の上昇高さ（ｈ）と構造物（１）の高さ（Ｌ）と
の比を、構造物（１）からの距離（ｘ）との相関として
実験的に例示したものである。実験は、幅40cm×高さ30
cmの水路において行っている。

第３図は、流速38/secの場合の結果を、また第４図
は、流速50/secの場合の結果を示している。

この実験の結果では、第３図の場合には、h/Lが７以
上において、かつｘが壁体高さＬの約20〜40倍の位置に
おいて最大の上昇流が形成されており、特に、開き角度
（α）が30゜の構造物の設置により、距離（ｘ）が約10
0〜120cm、すなわちx/Lが約30〜35で、h/Lが約８〜９倍
にも達している。また、流速が大きい第４図の場合に
は、h/Lが７以上で最大の上昇が認められ、特に開き角
度（α）が60゜のものが最大のh/L比を示している。

つまり、仮に、水深300mからの上昇流を最大規模で形
成しようとする場合にも、つい立型壁体構造物の高さ
（Ｌ）は、この実験からだけでも、水深の1/7以下、特
に1/8〜1/10程度としてあればよいことがわかる。

このように、この発明の方法では、つい立型壁体の高
さが水深の1/7以下で、最大の上昇流を形成することが
可能となる。

つい立型壁体構造体の高さが、水深の1/7以上、つま
り、より高い壁体では、最大規模の上昇流の形成は期待
することができない。このことは、水深の1/7以上の高
い壁体では、前記の渦流（Ｂ）の生成が不可能となり、
上昇流は小さなものにすぎないことを意味していること
になる。

また、たとえば、実際の海域などにおいては、第５図
に示したように、複数の構造物（１）を、ある距離
（ｘ′）を置いて設け、上昇流（Ｃ）が降下してきたと
ころで再度上昇流（Ｄ）を形成するようにしてもよい。
こうすることにより、h/Lの増大はもとより、より広い
範囲での上昇流形成が可能となり、深層水利用による人
工漁場の形成も利用となる。もちろん、平面的に並列に
これらのＶ字形構造物を配置してもよい。

配置する距離（ｘ′）については、おおむね壁体構造
物の高さ（Ｌ）の５〜10倍とすればよく、流速を考慮し
て適宜に３倍、あるいは15倍程度としてもよい。

なお、この発明において設置するつい立型壁体構造物
（１）については、その頂部をエッジ形状とすることが
好ましく、実際には、石炭灰とコンクリートとによって
造築してもよいし、これに鉄骨構造物を組合わせるなど
の適宜な構造とすることができる。もちろん、つい立型
壁体（１）の高さ（Ｌ）については、全体を必ずしも均
一とする必要はなく、設置する海底の状況、海流状況に
応じて変化させることができ、また、その頂部も厳密に
鋭角でなく、施工上の観点や、配置状況等に対応して略
Ｖ字形の湾曲した部分的Ｕ字形配置としてもさらにま
た、従来公知の流れに直交する壁体を組合わせて配置し
てもよい。

（発明の効果）この発明による作用効果は顕著であって、たとえば第
３図および第４図に示したように、小規模実験といえど
もh/Lが７以上での、より具体的に８〜10という最大上
昇流はこれまでのいずれの方法によっても実現されなか
ったものである。実際に開き角度（α）が180゜のこれ
までに提案されている構造物ではせいぜい３倍程度まで
しか上昇しない。しかもその上昇流は、距離（ｘ）に対
して極めて不安定でもある。

この発明の方法によって、海域における湧昇形成は現
実的なものとなり、海底部の栄養分の豊かな深層水の湧
昇による人工漁場形成も可能となる。

そして、つい立型壁体構造物として、その高さがより
低いものを使用することができ、その設置数も少なくて
済むことから、材料費、工事費等がより安価となり、工
期の短縮も図られることになる。

また河川においては、水底土砂の移送による洗掘の修
復法や橋脚への浮遊ゴミのからまりを防止する方法等と
してもこの発明の方法は有用である。

この発明を使用することによって堆積のさかんな部分
の土砂を巻き上がらせ、水流によって浸食なさかんな場
所にまで運ばせ沈降させることによって護岸の浸食や構
造物周辺の洗掘を防止することができる。さらに、海水
の浸入してくる感潮河川底に設置し、海水と河川水との
混合を促し、河川への海水の浸入を防止することにも効
果を発揮する。

もちろん、この発明の方法は、以上の例示によって何
ら限定されるものではない。実際の海域等への適用にあ
たって様々な態様が可能であることもいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の方法を模式的に示し
た斜視図である。第３図および第４図は、この発明の方法の上昇流の高さ
を例示した距離との相関図である。第５図は、さらにこの発明の別の例を示した斜視図であ
る。１……つい立型壁体構造物Ａ……流れ方向Ｂ……渦流 C,D……上昇流

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】つい立型壁体構造物を、流路底部に、流れ
に対して二つのつい立型壁体が開いた状態で平面Ｖ字形
に配置して上昇流を形成する方法であって、つい立型壁
体の高さが水深の1/7以下で、つい立型壁体の後背面部
で生成させた上下方向の渦流によって最大の上昇流を形
成することを特徴とする人工上昇流の形成方法。
【請求項２】海水流路に上昇流を形成する請求項１記載
の人工上昇流の形成方法。
【請求項３】河川流路に上昇流を形成する請求項１記載
の人工上昇流の形成方法。
【請求項４】請求項１記載の方法による人工漁場の形成
方法。