JP4671085B2 - 汚濁防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚濁水域から非汚濁水域への汚濁の流出、拡散を防止するための汚濁防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、海洋の埋立工事を行う場合は、図４に示すように埋立計画水域Ａを護岸１で囲んだ後、この護岸１の一画に設けた開口部２から埋立計画水域Ａ内に土運船３を入航させて浚渫土砂等を投入させるようにする。この場合、土運船３から埋立計画水域Ａ内への土砂投入により汚濁物質が広範囲に拡散し、特別の対策を採らない場合には、この埋立計画水域（汚濁水域）Ａ内の濁水が、土砂投入による水位上昇や引き潮に応じて開口部２から開放水域（非汚濁水域）Ｂへ流出、拡散するようになる。なお、埋立計画水域Ａは、その一部または全部を陸地で囲んだ形態で設けられる場合もある。
【０００３】
そこで、従来一般には、図５にも示すように、前記開口部２に浮沈式または開閉式の垂下型汚濁防止膜５を設置し、さらに所望により開口部２の内方に自立型汚濁防止膜６を設置して、垂下型汚濁防止膜５により表層流に含まれる汚濁物質を、自立型汚濁防止膜６により低層流に含まれる汚濁物質をそれぞれ捕捉して、汚濁物質が非汚濁水域Ｂへ流出、拡散するのを防止する対策を採っていた。なお、各汚濁防止膜５、６は、下縁に重錘５ａ、６ａを取付けた織布からなる膜体５ｂ、６ｂをフロート５ｃ、６ｃに吊下げると共に、フロート５ｃ、６ｃをアンカー５ｄ、６ｄにより固定する構造となっているが、浮沈式の垂下型汚濁防止膜５の場合は、例えばアンカー５ｄを通したワイヤ５ｅをウインチ等で巻取り巻戻しすることで、その全体が浮沈するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した汚濁防止膜特に浮沈式（または開閉式）の垂下型汚濁防止膜５を用いた汚濁防止対策によれば、土運船３が開口部２を通過する度に該汚濁防止膜５を浮沈（または開閉）させなければならず、その沈降（または開放）の間、開口部２からの汚濁物質の流出が起こって汚濁防止効果が不十分になり、その上、土運船３の航行に待ちが発生して施工性の低下が避けられないようになる、という問題があった。
【０００５】
なお、一部では、図６に示すように、水底に据付けた気泡管１０から放出させた気泡の上昇流により形成される気泡壁１１から構成される、いわゆるエアバブルカーテン１２の使用が検討されている。このエアバブルカーテン１２の使用によれば、同図に示すように、気泡壁１１の前・後水域に対流が発生するので、このエアバブルカーテン１２を上記護岸１の開口部２に設置すれば、汚濁水域（埋立計画水域）Ａから非汚濁水域（開放水域）Ｂへの汚濁物質の流出が抑えられ、、水面占有を伴う上記した垂下型汚濁防止膜５使用による問題点を解決できる、と期待される。
しかし、このエアバブルカーテン１２の使用によれば、気泡壁１１により発生する乱流に汚濁物質が取り込まれ、結果的に気泡壁１１を貫流して下流側（開放水域Ｂ側）へ汚濁物質が移動してしまい、さらに流れがあると、下流側の表層流に乗って開放水域Ｂへ押し流される現象が起き、期待するほどの汚濁遮蔽効果が得られない虞があった。
【０００６】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、エアバブルカーテンによる汚濁遮蔽機能を十分に高めることを可能にし、もって水面占有を伴わない利用価値の高い汚濁防止装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、汚濁水域と非汚濁水域とを結ぶ、船舶の航行が可能な水路に、該水路を横断するように少なくとも２つのエアバブルカーテンを設置し、水路の、汚濁水域側に設置したエアバブルカーテンよりもさらに汚濁水域側に、低層流を遮るように遮蔽物を設置したことを特徴とする。
このように構成した汚濁防止装置においては、２つのエアバブルカーテンの間に対流が封じ込められるので、汚濁物質の非汚濁水域側への流出が大幅に抑制され、しかも、水面占有を伴わないので、船舶の自由な航行が確保される。
また、水路の、汚濁水域側に設置したエアバブルカーテンよりもさらに汚濁水域側に、低層流を遮るように自立型汚濁防止膜、潜堤等の遮蔽物を設置しているので、この遮蔽物との併用により汚濁物質の流出がより一層抑えられる。
【０００８】
本発明は、前記遮蔽物に隣接して、該遮蔽物を超える上層流を遮るように補助エアバブルカーテンを設置するようにしてもよく、これにより汚濁物質の流出がより一層抑えられる。
また、この場合、一番非汚濁水域側に位置するエアバルブカーテン以外の少なくとも一つのエアバブルカーテンを水底から離して設置すると共に、該エアバブルカーテンに、その非汚濁水域側に生じた対流の一部を汚濁水域側へ誘導する制御板を付設してもよく、これにより該エアバブルカーテンを貫流した汚濁物質の一部が汚濁水域側へ還流され、汚濁物質の流出がより一層抑えられる。
【０００９】
本発明はさらに、水路に副水路を併設し、前記副水路に、該副水路を横断するように汚濁防止膜を設置する構成としてもよいもので、この場合は、エアバブルカーテンと汚濁防止膜とが汚濁物質の流出を分担して阻止するため、汚濁防止効果がより一層高まる。
本発明において、上記汚濁水域は、特にその種類を問うものではないが、埋立計画水域である場合には、土運船の自由な航行が確保され、施工効率が大幅に向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図３は、本発明に係る汚濁防止装置の一つの実施の形態を示したものである。本実施の形態は、前記埋立工事用護岸１に適用したもので、この護岸１の外側に、該護岸１に接続して３つの導流壁２０、２１、２２を平行に構築し、その中央の導流壁２１を共用して、該導流壁２１と一方の導流壁２０との間を前記既存の開口部２に通じる主水路２３として、該導流壁２１と他方の導流壁２２との間を前記開口部２を拡張した拡張部２ａに通じる副水路２４としてそれぞれ構成している。なお、各導流壁２０〜２２は、例えば鋼矢板を連続に打設することにより構築することができる。
【００１１】
本実施の形態において、上記主水路２３内には、該主水路２３を横断するように２つの主エアバブルカーテン２５、２６が設置されている。２つの主エアバブルカーテン（以下、単に主カーテンという）２５、２６は、水底から離して設置した気泡管２７、２８から放出させた気泡の上昇流により形成される気泡壁２９、３０から構成されており、両者は、それぞれの気泡壁２９と３０とで囲まれた水域内に各独立に対流を発生させることができるように相互間隔が設定されている。
【００１２】
主水路２３にはまた、護岸１の開口部２付近に位置して自立型汚濁防止膜（遮蔽物）３１と補助エアバブルカーテン３２とが設置されている。自立型汚濁防止膜３１は、前記した汎用の自立型汚濁防止膜６（図５）と実質同じもので、重錘３１ａを取付けた織布からなる膜体３１ｂをフロート３１ｃに吊下げると共に、フロート３１ｃをアンカー３１ｄにより固定する構造となっている。一方、補助エアバブルカーテン（以下、補助カーテンという）３２は、前記主カーテン２５、２６と同様、気泡管３３から放出させた気泡の上昇流により形成される気泡壁３４から構成されており、前記自立型汚濁防止膜３１に隣接してその外側（開放水域Ｂ側）に設置されている。この補助カーテン３２用の気泡管３３は汚濁防止膜３１の上縁よりもわずか低いレベルに位置決めされており、これにより補助カーテン３２の気泡壁３４は、自立型汚濁防止膜６を超える上層流を遮るように配置されている。
【００１３】
主水路２３にはさらに、埋立計画水域Ａ側の主カーテン２６に接して、金属製、布製等の制御板３６が設置されている。この制御板３６は、その一側縁が前記主カーテン２６の気泡管２８に連結される共に、その他側縁がフロート３７に支持されている。フロート３７は、水底に設置したアンカー３８に係留されて所定の高さレベルを維持するようになっており、これにより制御板３６は、開放水域Ｂ側をわずか上向きにした略水平状態を維持するようになっている。
【００１４】
一方、副水路２４には、垂下型汚濁防止膜４０と自立型汚濁防止膜４１とが設置されている。垂下型汚濁防止膜４０および自立型汚濁防止膜４１は、前記図５に示した汎用の垂下型汚濁防止膜５、自立型汚濁防止膜６と実質同じもので、下縁に重錘４０ａ、４１ａを取付けた織布からなる膜体４０ｂ、４１ｂをフロート４０ｃ、４１ｃに吊下げると共に、フロート４０ｃ、４１ｃをアンカー（図示略）により固定する構造となっている。垂下型汚濁防止膜４０は、ここでは副水路２４の出口２４ａ付近に、自立型汚濁防止膜４１はここでは前記開口部２を拡張した拡張部２ａ（図３）付近にそれぞれ配置されている。なお、この自立型汚濁防止膜４１は、前記主水路２３側の自立型汚濁防止膜３１と一体的に設けてもよいものである。
【００１５】
以下、上記のように構成した汚濁防止装置の作用を説明する。
土運船３（図４、５）は、主水路２３を通って埋立計画水域Ａ内に出入りするが、この主水路２３には、エアバブル方式の２つの主カーテン２５、２６と補助カーテン３２とが設置され、かつ自立型汚濁防止膜３１が設置されているだけなので、土運船３の自由な航行が確保される。
【００１６】
土運船３から埋立計画水域Ａ内に土砂が投入されると、埋立計画水域Ａ内の水が汚濁され、これと同時に埋立計画水域Ａ内の水位が上がって、濁水が、主水路２３および副水路２４に向かう。なお、土運船３は、土砂投入完了により直ちに主水路２３を通って開放水域Ｂへと移動する。そして、主水路２３に向かった濁水は、先ず、主水路２３の入口（開口部）２に設置した自立型汚濁防止膜３１によりその流れが遮られ、低層流に含まれる汚濁物質の大部分がこの汚濁防止膜３１に捕捉される。一方、この汚濁防止膜３１を超えた上層流は、先ず補助カーテン３２に沿う上昇流に巻き込まれ、汚濁物質の一部は表層流に乗って埋立計画水域Ａ内へ押し戻される。
【００１７】
上記補助カーテン３２を超えた濁水は、先ず、上流側の主カーテン２６に沿う上昇流に巻き込まれ、汚濁物質の一部は補助カーテン３２の上部に形成される表層流に乗って埋立計画水域Ａ内へ押し戻され、残りの汚濁物質は該主カーテン２６を貫流してその下流側へ流出する。この時、該主カーテン２６の下流側水域には対流が形成されており、汚濁物質はこの対流に乗る。しかして、主カーテン２６の下流側には制御板３６が設置されているので、前記対流に乗った汚濁物質の一部は、この制御板３６により該主カーテン２６の上流側へ誘導（還流）され、そこで上昇流および表層流に乗って埋立計画水域Ａ内へ押し戻される。このようにして、汚濁物質の大部分が取り除かれた濁水は、下流側の主カーテン２５に向かうが、この主カーテン２５の上流側水域にも対流が形成されており、残りの汚濁物質の大部分は、この対流に乗って循環運動を行う。この結果、該主カーテン２５を貫流する水には汚濁物質がほとんど含まれず、清浄な水が開放水域Ｂへと流出する。
【００１８】
一方、副水路２４に向かった濁水は、副水路２４の入口としての拡張部２ａに設置した自立型汚濁防止膜４１とその出口２４ａに設置した垂下型汚濁防止膜４０によりにその流れが遮ぎられ、これにより低層流に含まれる汚濁物質の大部分が自立型汚濁防止膜４１に、上層流に含まれる汚濁物質の大部分が垂下型汚濁防止膜４０にそれぞれ捕捉される。この場合、土運船３は、上記主水路２３を通って航行するので、前記垂下型汚濁防止膜４０には浮沈機能または開閉機能を持たせる必要がなく、その分、垂下型汚濁防止膜４０の設置は簡単となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る汚濁防止装置によれば、水路内に少なくとも２つのエアバブルカーテンを設置して、両者の間に汚濁物質を封じ込めるようにしたので、汚濁物質の非汚濁水域への流出が大幅に抑制され、しかも、汚濁防止膜のように水面占有を伴うこともないので、船舶の自由な航行が確保され、その利用価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚濁防止装置の設置状態とこれによる汚濁防止作用を示す模式図である。
【図２】本発明に汚濁防止装置の構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】埋立計画水域に対する本汚濁防止装置の設置状態を示す平面図である。
【図４】埋立計画水域に対する従来の汚濁防止膜の設置状態を示す平面図である。
【図５】汚濁防止膜の設置状態を模式的に示す断面図である。
【図６】従来のエアバブルカーテンの設置状態とこれによる汚濁防止作用を示す模式図である。
【符号の説明】
２３ 主水路（水路）
２４ 副水路
２５、２６ エアバブルカーテン
３１ 自立型汚濁防止膜
３２ 補助エアバブルカーテン
３６ 制御板
４０ 垂下型汚濁防止膜
４１ 自立型汚濁防止膜
Ａ 埋立計画水域（汚濁水域）
Ｂ 開放水域（非汚濁水域）

Claims (5)

1. 汚濁水域と非汚濁水域とを結ぶ、船舶の航行が可能な水路に、該水路を横断するように少なくとも２つのエアバブルカーテンを設置し、
   水路の、汚濁水域側に設置したエアバブルカーテンよりもさらに汚濁水域側に、低層流を遮るように遮蔽物を設置したことを特徴とする汚濁防止装置。
2. 前記遮蔽物に隣接して、該遮蔽物を超える上層流を遮るように補助エアバブルカーテンを設置したことを特徴とする請求項１に記載の汚濁防止装置。
3. 一番非汚濁水域側に位置するエアバルブカーテン以外の少なくとも一つのエアバブルカーテンを水底から離して設置すると共に、該エアバブルカーテンに、その非汚濁水域側に生じた対流の一部を汚濁水域側へ誘導する制御板を付設したことを特徴とする請求項１または２に記載の汚濁防止装置。
4. 水路に副水路を併設し、前記副水路に、該副水路を横断するように汚濁防止膜を設置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の汚濁防止装置。
5. 汚濁水域が、埋立水域であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の汚濁防止装置。

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