JP4893109B2 - 傾斜護岸及び海水浄化方法 - Google Patents

Description

本発明は、傾斜護岸及び海水浄化方法に関し、特に、海水浄化機能を備えた傾斜護岸及びその傾斜護岸を用いた海水浄化方法に関する。

一般に、海岸には、高潮、波浪、潮汐等による浸水や浸食を防止するために、海岸線に沿って直立護岸等の堤防が設けられているが、建設から長期間経過して老朽化したものが多く存在するため、近年、既設の堤防の前面側（海側）に傾斜護岸を新設したり、既設の堤防を取り壊して傾斜護岸を新設したりすることが行なわれている。

ところで、傾斜護岸を海岸線に沿って構築した場合、海面付近では、高潮、波浪、潮汐等による海水の強い流れが生じるため、海水を十分に浄化させることはできるが、海底付近では、海水の流れが弱いため、海水を十分に浄化させることができず、貧酸素水域が形成されてしまい、海岸付近の自然環境を悪化させてしまう問題が生じる。

上記のような貧酸素水域が形成される問題を解決するために、特許文献１には、護岸施設の海側に外郭施設を設けて、両者間に高水位時に海水が進入する半閉鎖性海域を形成するとともに、護岸施設の陸側に修景池を設け、半閉鎖性海域と修景池との間を排出管で接続し、海底と修景池との間を排出管で接続することで、半閉鎖性海域の海水を排水管を介して修景池に導き、修景池の海水を排水管を介して海底に導く（つまり、海と修景池との間で海水を循環させる）ように構成した海水浄化構造物が提案されている。
実公平７−１３７６６号公報

しかし、上記のような構成の海水浄化構造物にあっては、外郭施設の建設、修景池の構築、排出管の敷設等の工事に時間と手間がかかり、工期が長期化し、工費が高くついてしまう。また、海水を循環させるためにポンプ等の動力源が必要になるため、動力源を駆動させるための電力が必要になり、ランニングコストが高くついてしまう。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、建設に要する時間と手間を削減することができて、工期を短縮化でき、工費を安く抑えることができるとともに、ランニングコストが不要な経済的に有利な傾斜護岸及び海水浄化方法を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、海岸線に沿って設けられる傾斜護岸であって、通水性の異なる少なくとも２つの護岸層を上下方向に積層してなる護岸本体を備え、該護岸本体は、相対的に通水性の低い護岸層が上層側に設けられ、相対的に通水性の高い護岸層が下層側に設けられ、かつ、下層側の護岸層は、その陸側及び海側の端部が上層側の護岸層よりも陸側及び海側にそれぞれ延出しており、前記下層側の護岸層の、前記上層側の護岸層の陸側の端部よりも陸側に延出する部分は、前記上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込んだ海水が流入する流入部を構成していることを特徴とする。

本発明による傾斜護岸によれば、傾斜護岸に高潮、波浪、潮汐等が作用すると、護岸本体の上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込んだ空気を含んだ海水の一部が水頭差によって護岸本体の下層側の護岸層内に流入し、下層側の護岸層内を流通して護岸本体の上層側の護岸層よりも海側の海底に導かれ、海底付近の海水に酸素が供給されて浄化されることになる。

請求項２に係る発明は、海岸線に沿って設けられる傾斜護岸であって、少なくとも２つの護岸層を上下方向に積層してなる護岸本体を備え、該護岸本体は、上層側の護岸層と、下層側の護岸層とを有し、少なくとも下層側の護岸層が通水性を有し、かつ、下層側の護岸層は、その陸側及び海側の端部が上層側の護岸層よりも陸側及び海側にそれぞれ延出し、前記下層側の護岸層と前記上層側の護岸層との間の少なくとも一部に、それらの間を遮水する遮水層を介装させたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の傾斜護岸であって、前記下層側の護岸層と前記上層側の護岸層との間の少なくとも一部に、それらの間を遮水する遮水層を介装させたことを特徴とする。
本発明による傾斜護岸によれば、下層側の護岸層と上層側の護岸層との少なくとも一部は、それらの間に介装されている遮水層によって遮水されることになるので、遮水層の部分を介しての両護岸層間での海水の流通が阻止され、上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込む海水を下層側の護岸層に効率良く導くことができる。

本発明による傾斜護岸によれば、下層側の護岸層と上層側の護岸層との少なくとも一部は、それらの間に介装されている遮水層によって遮水されることになるので、遮水層の部分を介しての両護岸層間での海水の流通が阻止され、上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込む海水を下層側の護岸層に効率良く導くことができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れかに記載の傾斜護岸であって、前記下層側の護岸層は、海岸線に沿って海底の地盤上に粒状材を敷き詰めて構成され、前記上層側の護岸層は、前記下層側の護岸層の上部に、前記下側の護岸層の粒状材より寸法の小さい粒状材を敷き詰めて構成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から４の何れかに記載の傾斜護岸であって、前記海岸線に沿って直立護岸が設けられ、該直立護岸の海側に該直立護岸に沿って前記護岸本体を設けたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、海岸付近の海底の貧酸素水域の海水を浄化するための海水浄化方法であって、海岸線に沿って請求項１から５に記載の傾斜護岸を設け、上記護岸本体の上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込む海水を、上記護岸本体の下層側の護岸層を介して上層側の護岸層よりも海側の海底に導き、該海底付近の海水を浄化させることを特徴とする。

以上、説明したように、本発明による傾斜護岸及び海水浄化方法によれば、傾斜護岸に高潮、波浪、潮汐等が作用すると、護岸本体の上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込む酸素を含んだ海水の一部が水頭差によって護岸本体の下層側の護岸層内に流入し、下層側の護岸層内を流通して上層側の護岸層よりも海側の海底に導かれる。従って、海底付近の貧酸素水域に酸素を含んだ海水を供給することができるので、その水域の海水を浄化することができ、既設の直立護岸等の堤防の老朽化によって堤防の海側に傾斜護岸を建設しても、自然環境を悪化させるようなことはない。
また、護岸本体は、相対的に通水性の異なる少なくとも２つの護岸層を上下方向に積層させただけの簡単な構造のものであるので、建設に要する時間と手間を削減することができ、工期を短縮化でき、工費を削減することができる。
さらに、高潮、波浪、潮汐等の海水による自然のエネルギーを利用して海水を浄化することができるので、ランニングコストを必要とすることなく海水の浄化を継続して行うことが可能となり、経済的に有利なものを提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明による傾斜護岸の一実施の形態を示す。この傾斜護岸１は、海岸線に沿って設けられる直立護岸等の堤防（本実施の形態では直立護岸２５）に適用可能なものであって、直立護岸２５を保護し、補強する機能と、直立護岸２５に沿う海底２０付近の貧酸素海水域の海水交換を行なう機能とを有している。

直立護岸２５は、海岸線に沿って複数の鋼製の矢板２６を垂直に打設するとともに、この複数の矢板２６によって海側と区画した陸側の部分に捨石等からなる粒状材２７を投入して敷き詰め、この粒状材２７の上部にコンクリート版２８を敷設したものであって、この直立護岸２５の海側に沿って本実施の形態による傾斜護岸１が設けられている。

本実施の形態の傾斜護岸１は、直立護岸２５の海側の海底２０の地盤上に、直立護岸２５の全長に沿って積層される下護岸層３と、下護岸層３の上部に積層される上護岸層１５と、上護岸層１５と下護岸層３との間に介装される遮水層１４とからなる３層構造の護岸本体２を備えている。

下護岸層３は、直立護岸２５の海側の海底２０の地盤上に、直立護岸２５に沿って捨石、コンクリートガラ等の再生廃棄物等からなる粒状材４を投入して敷き詰めることにより形成したものであって、粒状材４間に形成される隙間によって通水性が付与されている。

下護岸層３は、後述する上護岸層１５よりも高い通水性を有するように、粒状材４の大きさ、種類が設定され、上護岸層１５を越えて直立護岸２５側に流れ込む酸素を含んだ海水の一部が水頭差により下護岸層３に流入し、下護岸層３内を流通して上護岸層１５よりも海側の海底２０に導かれる。

下護岸層３は、下面５が海底２０の傾斜に沿う緩やかな傾斜面に形成されるとともに、上面６が下面５よりも傾斜角度のきつい傾斜面に形成されており、その陸側の端部７が後述する上護岸層１５の陸側の端部よりも陸側に延出して直立護岸２５の矢板２６に密着し、海側の端部１０が後述する上護岸層１５の海側の端部よりも海側に延出して海底２０に露出している。

下護岸層３の上面６には断面略三角形状の凹部１２が長手方向（海岸線に沿う方向）の全長に亘って設けられ、この凹部１２内に遮水層１４を介して上護岸層１５が積層されている。遮水層１４は、凹部１２の全体に亘って所定の厚みで積層され、この遮水層１４によって下護岸層３と上護岸層１５との間が遮水されている。

遮水層１４としては、例えば、ゴム製、合成樹脂製等の遮水シート、金属製の遮水板、コンクリート板等が挙げられる。但し、これらに限定することなく、下護岸層３と上護岸層１５との間を遮水できる機能を有するものであればよい。

なお、遮水層１４は、凹部１２の全体に亘って必ずしも設ける必要はなく、凹部１２の少なくとも陸側の半分のみに設ければよい。要するに、上護岸層１５を越えて下護岸層３の陸側の端部７に流れ込んだ酸素を含んだ海水を下護岸層３の内部に効率よく導くために、下護岸層３の陸側の端部７に周囲から遮水された部分を形成することができればよい。

上護岸層１５は、下護岸層３の凹部１２内の遮水層１４の上部に、捨石、コンクリートガラ等の再生廃棄物等からなる粒状材１６を投入して敷き詰めることにより形成したものであって、粒状材１６間に形成される隙間によって所定の通水性が付与されている。この場合、上護岸層１５は、前述した下護岸層３よりも低い通水性を有するように、粒状材１６の大きさ、種類が設定されている。

上護岸層１５の上部には、複数の矩形板状のコンクリート製のブロック１７が全体に亘って敷設されている。この場合、ブロック１７の上面と下護岸層３の海中に露出している上面６とが面一となるように、下護岸層３の凹部１２内に積層される上護岸層１５の上面の位置、傾斜角度が調整されている。

上記したように、下護岸層３の陸側の端部７は、上護岸層１５の陸側の端部よりも陸側に延出して直立護岸２５と上護岸層１５との間に位置し、その部分に上方が開口する流入部８が設けられている。この流入部８を介して上護岸層１５を越えて直立護岸２５側に流れ込む酸素を含んだ海水の一部が水頭差により下護岸層３内に導かれる。流入部８の上護岸層１５側の面は、所定の角度の傾斜面９に形成され、この傾斜面９によって傾斜護岸１を越える海水を流入部８に導き易くしている。

また、上記したように、下護岸層３の海側の端部１０は、上護岸層１５の海側の端部よりも海側に延出し、その部分に上面が海中に露出する流出部１１が設けられ、流入部８から下護岸層３内に流入した海水はこの流出部１１を介して海底２０に導かれる。

下護岸層３の流入部８は、上護岸層１５の陸側の端部よりも一段低く形成され、これにより、上護岸層１５を越えて直立護岸２５側に流れ込む酸素を含んだ海水を一旦流入部８に溜めることで、下護岸層３に導き易くしている。なお、下護岸層３の通水性が高い場合には、流入部８を低く形成しなくてもよい。

そして、上記のように構成した本実施の形態による傾斜護岸１に高潮、波浪、潮汐等によって海水が作用すると、砕波によって多くの酸素を取り込んだ海水が護岸本体２の上護岸層１５を越えて直立護岸２５側に流れ込み、その海水の一部が水頭差により下護岸層３の流入部８から下護岸層３内に流入し、下護岸層３内を流通して流出部１１に導かれ、流出部１１から海底２０側に流出し、海底２０付近に海水の流れが生じ、海底２０付近に酸素が供給されて浄化されることになる。

従って、直立護岸２５の老朽化等によって直立護岸２５の海側に傾斜護岸１を建設した場合に、傾斜護岸１によって海岸付近の海底に貧酸素水域が形成されるようなことはなく、自然保護を図ることができる。

また、傾斜護岸１の護岸本体２の下護岸層３及び上護岸層１５は、大きさ等の異なる粒状材４、１６を敷き詰めて構成した簡単な構造のものであり、また、遮水層１４も遮水シート、遮水板等からなる簡単な構造のものであるので、建設に要する時間、手間、費用を大幅に削減することができ、工期を短縮化することができるとともに、工費を大幅に削減することができる。

また、高潮、波浪、潮汐等の海水による自然エネルギーを使用しているので、ポンプ等の動力源によって海水を循環させる必要はなく、ランニングコストが不要となり、経済的に有利なものを提供することができる。

さらに、護岸本体２の下護岸層３及び上護岸層１５の幅、長さ、厚さを任意に設定することにより、海岸付近の任意の位置の海底付近の海水の浄化を行なうことが可能となるので、汎用性を高めることができる。

なお、前記の説明においては、護岸本体２を１層の下護岸層３と１層の上護岸層１５と１層の遮水層１４とによって構成したが、下護岸層３、上護岸層１５及び遮水層１４を２層以上としてもよい。

また、前記の説明においては、下護岸層３と上護岸層１５の両方に通水性を付与して、それらの間に遮水性を有する遮水層１４を介装したが、下護岸層３のみに通水性を付与し、下護岸層３の凹部１２内に遮水性を有するコンクリー等を打設して上護岸層１５を構成してもよいし、護岸本体２の表面に遮水性を有するコンクリート等を打設して上護岸層１５を構成してもよい。その場合には、上護岸層１５を遮水層として機能させることができるので、下護岸層３と上護岸層１５との間に遮水層１４を介装させる必要はないものである。

本発明による傾斜護岸の一実施の形態の全体を示した概略図である。

符号の説明

１ 傾斜護岸 ２ 護岸本体
３ 下護岸層 ４、１６、２７ 粒状材
５ 下面 ６ 上面
７ 端部 ８ 流入部
９ 傾斜面 １０ 端部
１１ 流出部 １２ 凹部
１４ 遮水層 １５ 上護岸層
１７ ブロック ２０ 海底
２５ 直立護岸 ２６ 矢板
２８ コンクリート版

Claims (6)

1. 海岸線に沿って設けられる傾斜護岸であって、
   通水性の異なる少なくとも２つの護岸層を上下方向に積層してなる護岸本体を備え、
   該護岸本体は、相対的に通水性の低い護岸層が上層側に設けられ、相対的に通水性の高い護岸層が下層側に設けられ、かつ、下層側の護岸層は、その陸側及び海側の端部が上層側の護岸層よりも陸側及び海側にそれぞれ延出しており、
   前記下層側の護岸層の、前記上層側の護岸層の陸側の端部よりも陸側に延出する部分は、前記上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込んだ海水が流入する流入部を構成していることを特徴とする傾斜護岸。
2. 海岸線に沿って設けられる傾斜護岸であって、
   少なくとも２つの護岸層を上下方向に積層してなる護岸本体を備え、
   該護岸本体は、上層側の護岸層と、下層側の護岸層とを有し、少なくとも下層側の護岸層が通水性を有し、かつ、下層側の護岸層は、その陸側及び海側の端部が上層側の護岸層よりも陸側及び海側にそれぞれ延出し、前記下層側の護岸層と前記上層側の護岸層との間の少なくとも一部に、それらの間を遮水する遮水層を介装させたことを特徴とする傾斜護岸。
3. 前記下層側の護岸層と前記上層側の護岸層との間の少なくとも一部に、それらの間を遮水する遮水層を介装させたことを特徴とする請求項１に記載の傾斜護岸。
4. 前記下層側の護岸層は、海岸線に沿って海底の地盤上に粒状材を敷き詰めて構成され、前記上層側の護岸層は、前記下層側の護岸層の上部に、前記下側の護岸層の粒状材より寸法の小さい粒状材を敷き詰めて構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の傾斜護岸。
5. 前記海岸線に沿って直立護岸が設けられ、該直立護岸の海側に該直立護岸に沿って前記護岸本体を設けたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の傾斜護岸。
6. 海岸付近の海底の貧酸素水域の海水を浄化するための海水浄化方法であって、
   海岸線に沿って請求項１から５に記載の傾斜護岸を設け、上記護岸本体の上層側の護岸層を越えて陸側に流れ込む海水を、上記護岸本体の下層側の護岸層を介して上層側の護岸層よりも海側の海底に導き、該海底付近の海水を浄化させることを特徴とする海水浄化方法。