JP5639902B2

JP5639902B2 - 撹拌礁およびそれを用いた海底の撹拌構造

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Publication number: JP5639902B2
Application number: JP2011002100A
Authority: JP
Inventors: 正英阪上
Original assignee: SHIKO KENZAI LTD.
Current assignee: SHIKO KENZAI LTD.
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2031-01-07
Also published as: JP2012143167A

Description

本発明は、海底に設置され、海水の撹拌を行う撹拌礁およびそれを用いた海底の撹拌構造に関する。

従来より、魚類や海苔などの繁殖のために、鋼材またはコンクリートなどで構成された枠体などからなる魚礁が海底に設置されている。

従来の魚礁には、例えば特許文献１記載の魚礁のように、海底の餌を巻き上げるために傾斜整流板を備えたものが種々提案されている。このような魚礁では、枠体内部に流入した潮流を、傾斜整流板により上向きに流れを変えて湧昇流に変えるとともに、その湧昇流をさらに水平整流板に当てて渦流を伴わせることにより、海底の栄養塩類を豊富に含んだ湧昇流を生成している。

特許第３８１２８５７号公報

近年、海苔の養殖がさかんに行われるようになり、海岸に近い河口付近においても海苔の養殖が行われるようになっているが、河口付近で海苔を養殖する場合にはその立地条件特有の問題として以下のような問題がある。すなわち、河口付近の海底では、河川から海に流入する淡水は、海水よりも冷たく比重が重いので、海水と交じり合わずにそのまま層となって海底付近を流れていく性質がある。このような冷たい淡水を多く含む水流がそのまま層となって海苔の養殖場所に流れ込むと、海苔の芽落ちや色落ちの原因になる。

このような問題を解決するために、従来における特許文献１記載のような魚礁を河口付近に設置することが考えられるが、このような魚礁を用いても冷たい淡水を含む水流がその層を維持したまま上昇して海苔に接触するので、上記のような海苔の芽落ちや色落ちを解決することができない。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、海苔の芽落ちや色落ちを防止することが可能な撹拌礁およびそれを用いた海底の撹拌構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、海底に沿って自然に流れる水流（例えば、河口付近の海底に沿って流れる冷たい淡水を含む水流など）の向きを変えて縦回転の渦流を生成することによってその水流と当該水流の周囲に存在する海水とを撹拌できるようにしたものである。

すなわち、本発明の撹拌礁は、河口の付近の海中に設置される撹拌礁であって、複数の格子壁を有し、当該格子壁として、水流の上流側を向く上流側格子壁と、水流の下流側を向く下流側格子壁と、上側を向く上側格子壁とを含み、これらの格子壁がその内側に所定の空間部を囲むように配置され、当該空間部内に前記上流側格子壁を通じて前記水流が前記空間部内に進入可能な中空の枠体と、前記枠体の前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入して前記下流側格子壁まで来る前記水流を当該空間部の内部において上方へ案内してから上流側へ案内することにより、当該水流を前記空間部の内部で縦方向に回転させて渦流を生成する案内部とを備えており、前記空間部は、その内部に前記水流が縦回転して渦流を発生しながら当該水流の周囲の海水とともに撹拌されることが可能な大きさを有しており、前記案内部は、前記枠体の下流側格子壁の少なくとも一部を覆い、前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入して前記下流側格子壁まで来る前記水流を上方へ案内するとともに当該下流側格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する下流側案内板と、前記下流側案内板に隣接して配置され、前記枠体の上側格子壁の少なくとも一部を覆い、前記下流側案内板に沿って上昇する前記水流を上流側へ案内するとともに当該上側格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する上側案内板とを有し、さらに、前記枠体の前記空間部の内部の海水を前記撹拌礁の外部へ吹き出す吹出口を有していることを特徴とする。

かかる構成によれば、中空の枠体の上流側格子壁から空間部の内部へ流入して当該枠体の下流側格子壁まで来る水流を当該空間部の内部において上方へ案内してから上流側へ案内することにより、当該水流を空間部の内部で縦方向に回転させて渦流を生成する案内部を備えている。これにより、河口付近の海底に沿って流れる水流が上流側格子壁から枠体の空間部の内部へ流入したとき、当該水流は空間部内部において案内部によって上方へ案内されてから上流側へ案内され、空間部の内部で水流が縦回転して渦流を発生しながら当該水流の周囲の海水とともに撹拌される。そして、空間部の内部の海水は、案内部が有する吹出口から撹拌礁の外部へ吹き出される。したがって、撹拌礁に流入する水流の流れを利用して連続的に渦流を生成することが可能となり、それによって水流とその周囲の海水とが速やかに撹拌することができる。そして、撹拌後の海水が吹出口から撹拌礁の外部に吹き出されるので、海底付近を流れる冷たい淡水などの水流がそのまま層になって海苔に接触することがなくなり、海苔の芽落ちや色落ちを防止できる。

さらに、上記の構成によれば、枠体の上流側格子壁から空間部の内部へ流入して下流側格子壁まで来る水流が、枠体の下流側格子壁の少なくとも一部を覆う下流側案内板によって、上方へ案内されるとともに当該下流側格子壁から枠体の外部へ流出することが阻止される。ついで、下流側案内板に沿って上昇する水流は、枠体の上側格子壁の少なくとも一部を覆う上側案内板によって、上流側へ案内されるとともに当該上側格子壁から枠体の外部へ流出することが阻止される。このように空間部内部に導入された水流が下流側案内板および上流側案内板によって連続的に案内されることによって縦回転の渦流を確実に発生させることができる。

前記枠体の下流側格子壁は、当該枠体の上下方向に延びる立直格子壁と、当該立直格子壁の上端から上流側へ向けて斜め上方に延びる下流側斜行格子壁とを有しており、前記下流側案内板は、前記枠体の立直格子壁を覆うとともに前記下流側斜行格子壁の少なくとも一部を覆い、前記水流を上流側へ向けて斜め上方へ案内するとともに当該下流側格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止するのが好ましい。

かかる構成によれば、枠体の下流側格子壁が上流側へ向けて傾斜した斜面を有する構造、すなわち、下流側格子壁が上下方向に延びる立直格子壁と上流側へ向けて斜め上方に延びる下流側斜行格子壁とを有している場合において、下流側案内板が当該下流側格子壁の形状に合わせて立直格子壁を覆うとともに下流側斜行格子壁の少なくとも一部を覆い、水流を上流側へ向けて斜め上方へ案内するとともに当該下流側格子壁から枠体の外部へ流出することを阻止するようにしている。これにより、下流側格子壁の立直格子壁および下流側斜行格子壁に設けられた下流側案内板に沿って水流を上方へ案内してから上流側の斜め上方へ案内することができるので、水流の流速が遅くても確実に渦流を生成できる。

前記吹出口は、前記枠体の下流側斜行格子壁に配置されているのが好ましい。かかる構成によれば、吹出口が枠体の下流側斜行格子壁に配置されているので、撹拌した海水を撹拌礁から下流側へ向けて円滑に供給することができる。

前記吹出口は、前記枠体の上側格子壁に配置されているのが好ましい。かかる構成によれば、吹出口が枠体の上側格子壁に配置されているので、海中におけるより水深の浅い所へ向けて、撹拌後の海水を吹き出すことができる。

また、枠体の上側格子壁および下流側斜行格子壁の両方に吹出口が分散して形成された場合、撹拌後の海水を海中に分散して供給することができ、海底付近を流れる冷たい淡水などの水流をより速やかに撹拌礁の周囲の海水に分散させることができ、海苔の芽落ちや色落ちの防止効果がさらに増大する。

前記枠体の上流側格子壁は、当該枠体の上下方向に延びる立直格子壁と、当該立直格子壁の上端から下流側へ向けて斜め上方に延びる上流側斜行格子壁とを有しており、前記案内部は、前記上側案内板に隣接して配置され、前記上流側斜行格子壁の少なくとも一部を覆い、前記空間部の内部を前記上側案内板によって案内されて上流側へ流れる前記水流を上流側へ向けて斜め下方へ案内するとともに当該上流側斜行格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する上流側案内板をさらに備えているのが好ましい。

かかる構成によれば、枠体の上流側格子壁が下流側へ向けて傾斜した斜面を有する構造、すなわち、上流側格子壁が上下方向に延びる立直格子壁と下流側へ向けて斜め上方に延びる上流側斜行格子壁とを有している場合において、案内部は、枠体の上流側斜行格子壁の少なくとも一部を覆い、空間部の内部を上側案内板によって案内されて上流側へ流れる水流を上流側へ向けて斜め下方へ案内するとともに当該上流側斜行格子壁から枠体の外部へ流出することを阻止する上流側案内板をさらに備えているので、空間部内部において上流側へ戻る水流が上流側案内板に沿って斜め下方へ案内され、上流側格子壁から連続的に導入される水流と円滑に合流することが可能になる。そのため、水流の流速が遅くてもより確実に渦流を生成できる。

前記枠体は、前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入する前記水流の流れと平行の方向に向かって延び、かつ、前記下流側格子壁、上側格子壁ならびに上流側格子壁のそれぞれに隣接する流れ方向格子壁を有しており、前記案内部は、前記下流側案内板の両側の縁に隣接して配置され、前記流れ方向格子壁の少なくとも一部を覆い、前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入して前記下流側格子壁まで来る前記水流が前記下流側案内板に沿って水平方向へ流れて前記枠体の外部へ流出することを規制する規制板をさらに有しているのが好ましい。

かかる構成によれば、案内部が、下流側案内板の両側の縁に隣接して配置され、枠体の流れ方向格子壁の少なくとも一部を覆う規制板を有しているので、この規制板によって、上流側格子壁から空間部の内部へ流入する水流が下流側案内板に沿って水平方向へ流れて枠体の外部へ流出することを規制することができる。そのため、水流の水平方向への流出を規制しながら水流を縦回転させて効率よく渦流を生成させることが可能になり、撹拌効果を向上させることができる。

また、本発明の海底の撹拌構造は、複数の撹拌礁を備え、これらの撹拌礁が河口付近の海底に設置された海底の撹拌構造であって、前記各撹拌礁は、上記のいずれかの撹拌礁からなり、前記水流の流れに直交する方向であって互いに平行に延びる第１列および第２列に沿って並べて配置され、前記第２列は、前記第１列よりも下流側に位置しており、前記第２列に並べられた撹拌礁は、前記水流の流れの方向から見て、隣接する前記第１列に並べられた撹拌礁の間に位置するように、配置されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、上記のように構成された本発明の撹拌礁が水流の流れに直交する方向であって互いに平行に延びる複数の列に沿って並べられ、第１列よりも下流側に位置する第２列に並べられた撹拌礁が、水流の流れの方向から見て、隣接する第１列に並べられた撹拌礁の間に位置するように配置されており、当該第１列および第２列の撹拌礁がいわゆる千鳥状に配置されている。これにより、隣接する第１列の撹拌礁の間を流れる水流は、流路幅が狭められることによって流速が増す。そのため、下流側の第２列の撹拌礁には、流速が増した水流が流入されるので、より速く回転する渦流が生成され、水流とその周囲の海水との撹拌効果が向上し、その結果、海苔の芽落ちや色落ちの防止効果がさらに向上する。

以上説明したように、本発明の撹拌礁によれば、河口付近における水流とその周囲の海水とが撹拌されることにより、海苔の芽落ちや色落ちを防止することができる。

また、本発明の海底の撹拌構造によれば、水流とその周囲の海水との撹拌効果が向上するので、海苔の芽落ちや色落ちの防止効果がさらに向上する。

本発明の一実施形態に係わる撹拌礁の斜視図である。図１の撹拌礁の正面図である。図１の撹拌礁の上流側の側面図である。図１の撹拌礁の下流側の側面図である。図１の撹拌礁の平面図である。図５の撹拌礁のVI―VI線断面図である。図５の撹拌礁のVII―VII線断面図である。図２の撹拌礁のVIII―VIII線断面図である。図１の撹拌礁を海底に設置した場合の撹拌礁内外における水の流れを示す断面説明図である。本発明の一実施形態に係わる海底の撹拌構造であって、図１の撹拌礁を海底に千鳥状に配列した構造を示す平面図である。

つぎに、図面を参照しながら、本発明の撹拌礁についてさらに詳細に説明する。

図１〜５に示される撹拌礁１は、河口の付近の海底に設置され、その内部で、河口付近の淡水を含む水流の流れによって自然に渦流が発生して水流とその周囲の海水を撹拌できるようにしたものである。

すなわち、撹拌礁１は、中空の枠体２と、当該枠体の外周面に取り付けられた案内部３と、当該枠体２の上部に取り付けられた多孔質コンクリート板９とから構成されている。

枠体２は、複数の格子壁、すなわち、下側格子壁２ａ、上側格子壁２ｂ、下流側格子壁２ｃ、上流側格子壁２ｄおよび流れ方向格子壁２ｉを備えている。これら複数の格子壁は、複数の棒状の鋼材、すなわち、横梁材３１、斜め梁材３２および支柱３３のうちの少なくとも１種が格子状に組み合わされることにより構成されている。本実施形態では、横梁材３１は水平方向に延びる棒材であり、斜め梁材３２は斜め上方に延びる棒材であり、支柱３３は上下方向に延びる棒材である。また、枠体２は、これらの格子壁がその内側に所定の空間部１０を囲むように配置され、当該空間部１０内に上流側格子壁２ｄを通じて水流Ｓ１（図９参照）が空間部１０内に進入できるように構成されている。枠体２の各格子壁は、具体的には、以下のように構成されている。

下側格子壁２ａは、図１および図８に示されるように、下側を向く格子壁であり、Ｈ形鋼などからなる横梁材３１が井桁状に互いに連結されることによって構成されている。なお、下側格子壁２ａは、Ｈ型鋼以外の他の材料（例えば、竹などの素材など）によって構成されてもよい。また、枠体２の強度が下側格子壁２ａ以外の他の格子壁によって十分維持できる場合には、下側格子壁２ａを省略してもよい。

上側格子壁２ｂは、上側を向く格子壁であり、Ｌ形アングルまたは細長い鋼板などの軽量な鋼材からなる横梁材３１で構成されている。本実施形態では、互いに離間して水流Ｓ１の方向に延びる複数本の横梁材３１がそれらの上流側端部および下流側端部がそれぞれ水流Ｓ１と直交する方向に延びる横梁材３１によって連結されることにより、上側格子壁２ｂが構成されている。下側格子壁２ａと上側格子壁２ｂとは、それぞれ水平方向に延びており、互いに平行になるように向き合っている。

下流側格子壁２ｃは、水流Ｓ１の下流側を向く格子壁であり、枠体２の上下方向に延びる立直格子壁２ｅと、当該立直格子壁２ｅの上端から上流側へ向けて斜め上方に延びる下流側斜行格子壁２ｆとを有している。立直格子壁２ｅは、Ｌ形アングルまたは細長い鋼板などの軽量な鋼材からなる横梁材３１と支柱３３とを組み合わせた横長の直方体形状の格子壁である。また、下流側斜行格子壁２ｆは、Ｌ形アングルまたは細長い鋼板などの軽量な鋼材からなる斜め梁材３２と支柱３３とを組み合わせて構成された上流側に向けて斜めに延びる直方体形状の格子壁である。

上流側格子壁２ｄは、水流Ｓ１の上流側を向く格子壁であり、枠体２の上下方向に延びる立直格子壁２ｇと、当該立直格子壁２ｇの上端から下流側へ向けて斜め上方に延びる上流側斜行格子壁２ｈとを有している。立直格子壁２ｇは、Ｌ形アングルまたは細長い鋼板などの軽量な鋼材からなる横梁材３１と支柱３３とを組み合わせた横長の直方体形状の格子壁である。また、上流側斜行格子壁２ｈは、Ｌ形アングルまたは細長い鋼板などの軽量な鋼材からなる斜め梁材３２と支柱３３とを組み合わせて構成された下流側に向けて斜めに延びる直方体形状の格子壁である。

さらに、枠体２は、その上流側格子壁２ｄにおいて、上流から海底に沿って流れてくる水流Ｓ１が流入可能な形状を有する導入口１１、１２を有する。すなわち、上流側格子壁２ｄの立直格子壁２ｇには下側導入口１１が開口しており、上流側斜行格子壁２ｈには上側導入口１２が開口している。これらの下側導入口１１および上側導入口１２は、水平方向に並ぶ複数の矩形の開口からなり、海底に沿って流れる淡水Ｃ（図９参照）を含む水流Ｓ１を大量かつ円滑に導入できるようになっている。下側導入口１１および上側導入口１２を合わせた開口の全高は、淡水Ｃの層の厚さよりも高ければ、淡水Ｃの層全体を空間部１０の内部に導入して撹拌することができるので、好ましい。

空間部１０は、導入口１１および上側導入口１２からその内部に導入された冷たい淡水Ｃを含む水流Ｓ１が縦回転して渦流Ｓ７を発生しながら当該水流Ｓ１の周囲の海水とともに撹拌されることが可能な大きさを有している。空間部１０の高さは、当該空間部１０の内部で渦流が生成できるように、すなわち、上側案内板７に沿って上流側に戻る流れＳ５、Ｓ６を生成して渦流Ｓ７が連続して生成できるように、下側導入口１１および上側導入口１２を合わせた開口の全高よりも大きく設定されている。

流れ方向格子壁２ｉは、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入する水流Ｓ１の流れと平行の方向に向かって延び、かつ、下流側格子壁２ｃ、上側格子壁２ｂならびに上流側格子壁２ｄのそれぞれに隣接する格子壁である。流れ方向格子壁２ｉは、Ｌ形アングルまたは細長い鋼板などの軽量な鋼材からなる横梁材３１、斜め梁材３２および支柱３３を組み合わせた扁平な略台形形状の格子壁である。

本実施形態の枠体２は、略台形形状の垂直断面を有する扁平な立体形状を呈しており、上流側斜行格子壁２ｈおよび下流側斜行格子壁２ｆからなる２つの斜面を有している。枠体２は、略台形形状の垂直断面を有する扁平な立体形状を呈しているので、網掛りしにくい。また、この枠体２の平面形状は、図５および図８に示されるように正方形形状であるので、撹拌礁１を海中に沈めて海底に設置する際にバランスが取りやすく、海底への設置作業が容易である。

案内部３は、上側格子壁２ｂの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１を当該空間部１０の内部において上方へ案内してから上流側へ案内することにより、当該水流Ｓ１を空間部１０の内部で縦方向に回転させて渦流Ｓ７を生成する。案内部３は、枠体２の下流側格子壁２ｃ、上側格子壁２ｂ、および上流側格子壁２ｄにわたって設けられている。

案内部３は、下流側案内板４と、上側案内板７と、上流側案内板６と、規制板８とを備えている。また、案内部３は、後述するように、枠体２の空間部１０の内部の海水を撹拌礁１の外部へ吹き出す下流側吹出口１３および上側吹出口１４を有している。

下流側案内板４は、枠体２の下流側格子壁２ｃの少なくとも一部を覆い、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１を上方へ案内するとともに当該下流側格子壁２ｃから枠体２の外部へ流出することを阻止する。本実施形態の下流側案内板４は、枠体２の立直格子壁２ｅの全範囲を覆う立直部分４ａと、下流側斜行格子壁２ｆの下側の範囲を部分的に覆う斜行部分４ｂとを有しており、水流Ｓ１を上流側へ向けて斜め上方へ案内するとともに当該下流側格子壁２ｃから枠体２の外部へ流出することを阻止する。

上側案内板７は、下流側案内板４に隣接して配置され、枠体２の上側格子壁２ｂの少なくとも一部を覆い、下流側案内板４に沿って上昇する水流Ｓ１を上流側へ案内するとともに当該上側格子壁２ｂから枠体２の外部へ流出することを阻止する。本実施形態の上側案内板７は、上側格子壁２ｂの中央付近に上側吹出口１４が配置されるように、当該上側格子壁２ｂの上流側端部から下流側へ向かう所定の長さの区間と、当該上側格子壁２ｂの下流側端部から上流側へ向かう所定の長さの区間とを部分的に覆っている。

上流側案内板６は、上側案内板７に隣接して配置され、上流側斜行格子壁２ｈの少なくとも一部を覆い、空間部１０の内部を上側案内板７によって案内されて上流側へ流れる水流Ｓ１を上流側へ向けて斜め下方へ案内するとともに当該上流側斜行格子壁２ｈから枠体２の外部へ流出することを阻止する。

下流側吹出口１３は、枠体２の下流側斜行格子壁２ｆに配置されており、撹拌後の海水を撹拌礁１から下流側へ向けて吹き出すことができる。なお、下流側吹出口１３を設けない場合は、下流側案内板４の斜行部分４ｂによって、下流側斜行格子壁２ｆの全範囲を覆うようにしてもよい。

また、上側吹出口１４は、枠体２の上側格子壁２ｂに配置されており、海中におけるより水深の浅い所へ向けて、撹拌後の海水を吹き出すことができる。なお、下流側吹出口１３のみを設けて上側吹出口１４を設けない場合は、上側案内板７によって、上側格子壁２ｂの全範囲を覆うようにしてもよい。

また、規制板８は、下流側案内板４の両側の縁に隣接して配置され、流れ方向格子壁２ｉの少なくとも一部を覆い、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１が下流側案内板４に沿って水平方向へ流れて枠体２の外部へ流出することを規制する。本実施形態では、規制板８は、流れ方向格子壁２ｉの下半分を当該流れ方向格子壁２ｉの全長にわたって覆っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、流れ方向格子壁２ｉにおける少なくとも下流側案内板４の両側の縁の近傍の部分を覆っていれば、水流が下流側案内板４に沿って水平方向へ流れて枠体２の外部へ流出することができる。なお。規制板８は、流れ方向格子壁２ｉの全面を覆ってもよい。

多孔質コンクリート板９は、多孔質コンクリートなどからなる多数の空孔を含む板材からなり、撹拌礁１が浮いたり、潮に流されたりしないように重量を増して海底に安定して設置させるための重りとして機能する。本実施形態では、一対の多孔質コンクリート板９が、上側案内板７の上において、上側吹出口１４を挟むように配置されている。また、多孔質コンクリート板９は、その表面に多数の空孔を有しているので、ホンダワラナなどの海藻などが付着しやすくなっている。

一対の多孔質コンクリート板９は、その表面に付着する海藻などが上側吹出口１４から吹き出す水流Ｓ３（図９参照）によって流されることを防止するために、上側吹出口１４の開口縁から上側案内板７の縁部７ａの長さの分だけ離間して配置されているのが好ましい。

本実施形態の撹拌礁１は、例えば、水深２．０〜２．５ｍの浅い海底で用いられ、底面の寸法が１辺４ｍ程度、撹拌礁１全体の高さが１．８ｍ程度になるようにそれぞれの寸法が設定される。

つぎに、図９を参照しながら、本実施形態の撹拌礁１を用いた海水の撹拌方法を説明する。

まず、上記のように構成された本実施形態の撹拌礁１は、河口付近の海底に設置される。このとき、導入口１１、１２は、河口から海底に沿って流れる冷たい淡水Ｃを含む水流Ｓ１に対向するように位置決めされる。

このように設置された撹拌礁１では、まず、河口付近の海底に沿って連続的に流れる水流Ｓ１が上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から枠体２の空間部１０の内部へ流入される。このとき、水流Ｓ１は、空間部１０内部において案内部３によって上方へ案内されてから上流側へ案内される。

具体的には、まず、枠体２の上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１が、下流側格子壁２ｃの立直格子壁２ｅの全範囲および下流側斜行格子壁２ｆの下側の範囲を部分的に覆う下流側案内板４によって、水流Ｓ４のように上方かつ斜め上流側へ案内される。

ついで、下流側案内板４に沿って上昇する水流Ｓ４は、枠体２の上側格子壁２ｂの中央付近以外の範囲を覆う上側案内板７によって、水流Ｓ５のように上流側へ案内される。

さらに、空間部１０内部において上流側へ戻る水流Ｓ５は、上流側案内板６に沿って斜め下方へ案内され、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から連続的に導入される水流Ｓ１と円滑に合流する。

このように、空間部１０の内部で水流Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６のように縦方向に回転する流れが連続的に行われることにより、空間部１０の内部全体では、大きな渦流Ｓ７が発生し、それによって、空間部１０の内部に導入された冷たい淡水Ｃを含む水流Ｓ１はその周囲の海水とともに撹拌される。また、このときの空間部１０の内部の圧力は、水流Ｓ１が連続的に空間部１０に流れ込むため、空間部１０の外部の圧力よりも高くなっている。

そして、空間部１０の内部で撹拌された後の海水は、空間部１０の内外の圧力差によって、案内部３が有する下流側吹出口１３から下流側へ水流Ｓ２のように吹き出すとともに、上側吹出口１４から水流Ｓ３のように撹拌礁１の外部へ吹き出される。撹拌礁１から外部へ吹き出した水流Ｓ２およびＳ３は、海中を流れる潮の流れＳ０と合流することにより、冷たい淡水Ｃは、海中に広範囲に分散されるので、淡水Ｃがそのまま層になって海苔の生育場所に接触するおそれがなくなり、海苔の芽落ちや色落ちを防止することができる。

なお、上記のように構成された撹拌礁１は、海底付近を流れる遅い水流（例えば、１０〜１２ｃｍ／ｓ程度の流速の水流）があれば、海中のどのような場所でも渦流を生成して水流を撹拌することが可能である。

（撹拌礁１の特徴）
（１）
本実施形態の撹拌礁１は、河口の付近の海中に設置される撹拌礁１であり、中空の枠体２の空間部１０内部に渦流Ｓ７を発生するために案内部３を備えている。この案内部３は、枠体２の上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して当該枠体２の下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１を当該空間部１０の内部において上方へ案内してから上流側へ案内することにより、当該水流Ｓ１を空間部１０の内部で縦方向に回転させて渦流Ｓ７を生成する。

かかる構成によって、河口付近の海底に沿って流れる水流Ｓ１が上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から枠体２の空間部１０の内部へ流入したとき、当該水流Ｓ１は空間部１０内部において案内部３によって上方へ案内されてから上流側へ案内され、空間部１０の内部で水流が縦回転して渦流Ｓ７を発生しながら当該水流Ｓ７の周囲の海水とともに撹拌される。そして、空間部１０の内部の海水は、水流Ｓ２よびＳ３のように、案内部３が有する吹出口１３、１４から撹拌礁１の外部へ吹き出される。したがって、撹拌礁１に流入する水流Ｓ１の流れを利用して連続的に渦流Ｓ７を生成することが可能となり、それによって水流Ｓ７とその周囲の海水とが速やかに撹拌することができる。そして、撹拌後の海水が吹出口１３、１４から撹拌礁１の外部に吹き出される。その結果、海底付近を流れる冷たい淡水などの水流Ｓ１がそのまま層になって海苔に接触することがなくなり、海苔の芽落ちや色落ちを防止できる。

（２）
また、本実施形態の撹拌礁１では、案内部３は、枠体２の下流側格子壁２ｃの少なくとも一部を覆い、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１を上方へ案内するとともに当該下流側格子壁２ｃから枠体２の外部へ流出することを阻止する下流側案内板４と、下流側案内板４に隣接して配置され、枠体２の上側格子壁２ｂの少なくとも一部を覆い、下流側案内板４に沿って上昇する水流Ｓ１を上流側へ案内するとともに当該上側格子壁２ｂから枠体２の外部へ流出することを阻止する上側案内板７とを有している。

かかる構成によれば、枠体２の上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１が、枠体２の下流側格子壁２ｃの少なくとも一部を覆う下流側案内板４によって、上方へ案内されるとともに当該下流側格子壁２ｃから枠体２の外部へ流出することが阻止される。ついで、下流側案内板４に沿って上昇する水流Ｓ１は、枠体２の上側格子壁２ｂの少なくとも一部を覆う上側案内板７によって、上流側へ案内されるとともに当該上側格子壁２ｂから枠体２の外部へ流出することが阻止される。このように空間部１０内部に導入された水流Ｓ１が下流側案内板４および上流側案内板６によって連続的に案内されることによって縦回転の渦流Ｓ７を確実に発生させることができる。

（３）
さらに、本実施形態の撹拌礁１では、枠体２の下流側格子壁２ｃは、当該枠体２の上下方向に延びる立直格子壁２ｅと、当該立直格子壁２ｅの上端から上流側へ向けて斜め上方に延びる下流側斜行格子壁２ｆとを有しており、下流側案内板４は、枠体２の立直格子壁２ｅを覆うとともに下流側斜行格子壁２ｆの少なくとも一部を覆い、水流Ｓ１を上流側へ向けて斜め上方へ案内するとともに当該下流側格子壁２ｃから枠体２の外部へ流出することを阻止する。

かかる構成によれば、枠体２の下流側格子壁２ｃが上流側へ向けて傾斜した斜面を有する構造、すなわち、下流側格子壁２ｃが上下方向に延びる立直格子壁２ｅと上流側へ向けて斜め上方に延びる下流側斜行格子壁２ｆとを有している場合において、下流側案内板４が当該下流側格子壁２ｃの形状に合わせて立直格子壁２ｅを覆うとともに下流側斜行格子壁２ｆの少なくとも一部を覆い、水流Ｓ１を上流側へ向けて斜め上方へ案内するとともに当該下流側格子壁２ｃから枠体２の外部へ流出することを阻止するようにしている。これにより、下流側格子壁２ｃの立直格子壁２ｅおよび下流側斜行格子壁２ｆに設けられた下流側案内板４に沿って水流Ｓ１を上方へ案内してから上流側の斜め上方へ案内することができるので、水流Ｓ１の流速が遅くても確実に渦流Ｓ７を生成できる。

（４）
また、本実施形態の撹拌礁１では、下流側吹出口１３が枠体２の下流側斜行格子壁２ｆに配置されているので、撹拌した海水を撹拌礁１から下流側へ向けて円滑に供給することができる。

（５）
さらに、本実施形態の撹拌礁１では、上側吹出口１４が枠体２の上側格子壁２ｂに配置されているので、海中におけるより水深の浅い所へ向けて、撹拌後の海水を吹き出すことができる。

（６）
また、本実施形態では、枠体２の上側格子壁２ｂおよび下流側斜行格子壁２ｆの両方に下流側吹出口１３および上側吹出口１４が分散して形成されているので、撹拌後の海水を海中に分散して供給することができ、海底付近を流れる冷たい淡水Ｃを含む水流Ｓ１をより速やかに撹拌礁１の周囲の海水に分散させることができ、海苔の芽落ちや色落ちの防止効果がさらに増大する。

（７）
さらに、本実施形態の撹拌礁１では、枠体２の上流側格子壁２ｄは、当該枠体２の上下方向に延びる立直格子壁２ｇと、当該立直格子壁２ｇの上端から下流側へ向けて斜め上方に延びる上流側斜行格子壁２ｈとを有しており、案内部３は、上側案内板７に隣接して配置され、上流側斜行格子壁２ｈの少なくとも一部を覆い、空間部１０の内部を上側案内板７によって案内されて上流側へ流れる水流Ｓ６を上流側へ向けて斜め下方へ案内するとともに当該上流側斜行格子壁２ｈから枠体２の外部へ流出することを阻止する上流側案内板６をさらに備えている。

かかる構成によれば、枠体２の上流側格子壁２ｄが下流側へ向けて傾斜した斜面を有する構造、すなわち、上流側格子壁２ｄが上下方向に延びる立直格子壁２ｇと下流側へ向けて斜め上方に延びる上流側斜行格子壁２ｈとを有している場合において、案内部３は、枠体２の上流側斜行格子壁２ｈの少なくとも一部を覆い、空間部１０の内部を上側案内板７によって案内されて上流側へ流れる水流Ｓ６を上流側へ向けて斜め下方へ案内するとともに当該上流側斜行格子壁２ｈから枠体２の外部へ流出することを阻止する上流側案内板６をさらに備えているので、空間部１０内部において上流側へ戻る水流Ｓ６が上流側案内板６に沿って斜め下方へ案内され、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から連続的に導入される水流Ｓ１と円滑に合流することが可能になる。そのため、水流Ｓ１の流速が遅くてもより確実に渦流Ｓ７を生成できる。

（８）
さらに、本実施形態の撹拌礁１では、枠体２は、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入する水流Ｓ１の流れと平行の方向に向かって延び、かつ、下流側格子壁２ｃ、上側格子壁２ｂならびに上流側格子壁２ｄのそれぞれに隣接する流れ方向格子壁２ｉを有しており、案内部３は、下流側案内板４の両側の縁に隣接して配置され、流れ方向格子壁２ｉの少なくとも一部を覆い、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入して下流側格子壁２ｃまで来る水流Ｓ１が下流側案内板４に沿って水平方向へ流れて枠体２の外部へ流出することを規制する規制板８を有している。

かかる構成によれば、案内部３が、下流側案内板４の両側の縁に隣接して配置され、枠体２の流れ方向格子壁２ｉの少なくとも一部を覆う規制板８を有しているので、この規制板８によって、上流側格子壁２ｄの導入口１１、１２から空間部１０の内部へ流入する水流Ｓ１が下流側案内板４に沿って水平方向へ流れて枠体２の外部へ流出することを規制することができる。そのため、水流Ｓ１の水平方向への流出を規制しながら水流Ｓ１を縦回転させて効率よく渦流Ｓ７を生成させることが可能になり、撹拌効果を向上させることができる。

(撹拌礁１を用いた海底の撹拌構造についての説明)
上記のように構成された撹拌礁１を河口付近の海底に設置する場合、撹拌効果を向上させるために、図１０に示されるように、複数個の撹拌礁１によって以下のように海底の撹拌構造を構成するのが好ましい。

図１０に示される海底の撹拌構造は、複数の撹拌礁１を備え、これらの撹拌礁１が河口付近の海底に設置された海底の撹拌構造であって、各撹拌礁１は、上記実施形態の撹拌礁１からなり、冷たい淡水などを含む水流Ｓ１１、Ｓ１２の流れに直交する方向であって互いに平行に延びる第１列Ｉおよび第２列ＩＩに沿って並べて配置されている。第１列Ｉよりも下流側に位置する第２列ＩＩに並べられた撹拌礁１は、水流Ｓ１１、Ｓ１２の流れの方向から見て、隣接する第１列Ｉに並べられた撹拌礁１の間に位置するように配置されており、当該第１列Ｉおよび第２列ＩＩの撹拌礁１がいわゆる千鳥状に配置されている。これにより、隣接する第１列Ｉの撹拌礁１の間を流れる水流Ｓ１２は、流路幅が狭められることによって流速が増す。そのため、下流側の第２列ＩＩの撹拌礁１には、流速が増した水流Ｓ１２が導入口１１、１２（図１参照）から流入されるので、より速く回転する渦流が撹拌礁１の内部で生成され、水流Ｓ１２とその周囲の海水との撹拌効果が向上する。その結果、海苔の芽落ちや色落ちの防止効果がさらに向上する。

１撹拌礁
２枠体
２ａ下側格子壁
２ｂ上側格子壁
２ｃ下流側格子壁
２ｄ上流側格子壁
３案内部
４下流側案内板
６上流側案内板
７上側案内板
８規制板
１０空間部
１１下側導入口
１２上側導入口
１３下流側吹出口
１４上側吹出口
Ｓ１空間部へ流入する水流
Ｓ２空間部から下流側へ吹き出す水流
Ｓ３空間部から上側へ吹き出す水流
Ｓ７渦流

Claims

河口の付近の海中に設置される撹拌礁であって、
複数の格子壁を有し、当該格子壁として、水流の上流側を向く上流側格子壁と、水流の下流側を向く下流側格子壁と、上側を向く上側格子壁とを含み、これらの格子壁がその内側に所定の空間部を囲むように配置され、当該空間部内に前記上流側格子壁を通じて前記水流が前記空間部内に進入可能な中空の枠体と、
前記枠体の前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入して前記下流側格子壁まで来る前記水流を当該空間部の内部において上方へ案内してから上流側へ案内することにより、当該水流を前記空間部の内部で縦方向に回転させて渦流を生成する案内部と
を備えており、
前記空間部は、その内部に前記水流が縦回転して渦流を発生しながら当該水流の周囲の海水とともに撹拌されることが可能な大きさを有しており、
前記案内部は、前記枠体の下流側格子壁の少なくとも一部を覆い、前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入して前記下流側格子壁まで来る前記水流を上方へ案内するとともに当該下流側格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する下流側案内板と、前記下流側案内板に隣接して配置され、前記枠体の上側格子壁の少なくとも一部を覆い、前記下流側案内板に沿って上昇する前記水流を上流側へ案内するとともに当該上側格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する上側案内板とを有し、さらに、前記枠体の前記空間部の内部の海水を前記撹拌礁の外部へ吹き出す吹出口を有している、
ことを特徴とする撹拌礁。
前記枠体の下流側格子壁は、当該枠体の上下方向に延びる立直格子壁と、当該立直格子壁の上端から上流側へ向けて斜め上方に延びる下流側斜行格子壁とを有しており、
前記下流側案内板は、前記枠体の立直格子壁を覆うとともに前記下流側斜行格子壁の少なくとも一部を覆い、前記水流を上流側へ向けて斜め上方へ案内するとともに当該下流側格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する
請求項１に記載の撹拌礁。
前記吹出口は、前記枠体の下流側斜行格子壁に配置されている、
請求項２に記載の撹拌礁。
前記吹出口は、前記枠体の上側格子壁に配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載の撹拌礁。
前記枠体の上流側格子壁は、当該枠体の上下方向に延びる立直格子壁と、当該立直格子壁の上端から下流側へ向けて斜め上方に延びる上流側斜行格子壁とを有しており、
前記案内部は、前記上側案内板に隣接して配置され、前記上流側斜行格子壁の少なくとも一部を覆い、前記空間部の内部を前記上側案内板によって案内されて上流側へ流れる前記水流を上流側へ向けて斜め下方へ案内するとともに当該上流側斜行格子壁から前記枠体の外部へ流出することを阻止する上流側案内板をさらに備えている、
請求項１から４のいずれかに記載の撹拌礁。
前記枠体は、前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入する前記水流の流れと平行の方向に向かって延び、かつ、前記下流側格子壁、上側格子壁ならびに上流側格子壁のそれぞれに隣接する流れ方向格子壁を有しており、
前記案内部は、前記下流側案内板の両側の縁に隣接して配置され、前記流れ方向格子壁の少なくとも一部を覆い、前記上流側格子壁から前記空間部の内部へ流入して前記下流側格子壁まで来る前記水流が前記下流側案内板に沿って水平方向へ流れて前記枠体の外部へ流出することを規制する規制板をさらに有している、
請求項１から５のいずれかに記載の撹拌礁。
複数の撹拌礁を備え、これらの撹拌礁が河口付近の海底に設置された海底の撹拌構造であって、
前記各撹拌礁は、上記請求項１から６記載のいずれかの撹拌礁からなり、前記水流の流れに直交する方向であって互いに平行に延びる第１列および第２列に沿って並べて配置され、
前記第２列は、前記第１列よりも下流側に位置しており、
前記第２列に並べられた撹拌礁は、前記水流の流れの方向から見て、隣接する前記第１列に並べられた撹拌礁の間に位置するように、配置されている、
海底の撹拌構造。