JP5665820B2

JP5665820B2 - 浮遊式砂浜育成装置

Info

Publication number: JP5665820B2
Application number: JP2012204522A
Authority: JP
Inventors: 銀二郎恩田
Original assignee: 銀二郎恩田
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2032-09-18
Also published as: JP2014058812A

Description

本発明は浮遊式砂浜育成装置、より詳細には、海や河川の水中に設置されて消波機能を発揮し、以て津波や高波等による被害を未然に防止すると共に、砂浜の育成に寄与し得る浮遊式砂浜育成装置に関するものである。

津波や高波等による被害を防止するために、沿岸部の比較的浅瀬に設置される消波装置が種々考えられている。水面より露出するくの字状の堤体を、同一方向に向けて複数並設し、各堤体間にくの字状の水路を設けたもの（特開平６−２１２６１１号公報）や、全方位の波向きに対して弧状に（略半球状に）形成されると共に、内部に中空室が設けられ、この中空室を、主たる波向きに対向する部位に設けた開口部を介して海中と連通させたもの（特開平１０−２３７８４２号公報）等がその例である。

これら従来の消波装置は、その構造上それ自体高価となるだけでなく、設置にも手間がかかり、トータルコストが嵩む欠点がある。この欠点を解消するために本発明者は先に、単純な構造で、装置自体のコスト及び設置コストが比較的低廉で、しかも有効な消波効果を有する消波方法及び消波装置を開示した（特許第３６０９０５２号）。

その発明に係る消波装置は、長さ方向に伸びる開口側面を有する断面Ｃ字形状の消波体を１又は複数、開口側面を波の進行方向に向け且つ波の進行方向に対して傾けて、沿岸部の比較的浅瀬の水中に設置して成り、波が消波体の沖側端部に当たった際に消波体の前記沖側端部内と陸側端部内との間に生ずる水流圧力差により、消波体内に流れが生ずることを可能にしたことを特徴とするものである。

しかし、この消波装置の場合も、固定杭を含む消波体自体のコスト及びその設置工事のためのコストが嵩むため、よりコストを抑えた消波装置の出現が切望されていた。また、設置時に消波体間に大きな隙間ができ、その隙間から波が抜け、その抜けた波が消波作用を不十分なものとするおそれもある。

特開平６−２１２６１１号公報特開平１０−２３７８４２号公報特許第３６０９０５２号

本発明は、上記従来の消波装置における問題に鑑みてなされたもので、波の一部が消波体間の隙間から抜けて消波作用を阻害するという問題がなく、比較的手軽に且つ低コストにて施工することができ、確実且つ有効に消波作用を奏し、結果的に砂浜の育成を行う浮遊式砂浜育成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、沖側に向けられる沖側端部と前記沖側端部よりも大きな浮力を有していて陸側に向けられる陸側端部とを有していて、前記沖側端部が枢支されることにより波の上下動に追随して揺動する浮動体と、沿岸部の比較的浅瀬の水中に立設されて前記沖側端部を枢支するスタンドと、前記陸側端部の受け手段とから成る消波体を複数、適宜間隔置きに横並びにし、且つ、波の進行方向に対して水平方向に傾斜するように設置して成り、
前記浮動体は、その沖側端部が、前記スタンドによって小潮の干潮時に水平状態となるように枢支され、また、その陸側端部が大潮の干潮時において水位以上となるように保持されることによりその海底埋没が防止されることを特徴とする浮遊式砂浜育成装置。

一実施形態における前記浮動体は、竹又は笹を多数本束ねたものであって、前記根側が結束されて枢支される前記沖側端部とされ、葉側は非結束状態にて前記陸側端部とされる。また、他の実施形態における前記浮動体は、前記陸側端部が前記沖側端部よりも肥大化された中空の樹脂製筒体とされる。

また、一実施形態においては、前記陸側端部受け手段は、前記スタンドよりも陸側の水中に設置される受け台である。また、前記スタンドに、前記浮動体の起立角度を規制するストッパーが設けられることもある。

本発明に係る浮遊式砂浜育成装置は、上記のとおり、沖側端部と沖側端部よりも大きな浮力を有する陸側端部とを有していて、沖側端部が枢支されることにより波に呼応して揺動する浮動体と、沖側端部を枢支するスタンドとから成る消波体を複数、適宜間隔置きに並設して構成され、前記浮動体が小潮の干潮時に水平状態となるように高さ調整される、波の進行方向に対して水平方向に傾斜するように設置されるものであり、シンプルな構成で、比較的手軽に且つ低コストにて施工することができ、各消波体の浮動体が波に応じて揺動することに伴って消波効果が得られ、以て、波勢によって海底が抉られることが防止されると共に砂浜が育成される効果がある。

殊に、請求項２に記載の発明においては、材料コストをかなり削減することができる効果があり、請求項４に記載の発明においては、浮動体の下方への過剰揺動が抑えられて浮遊海藻等の付着が極力防止されて浮動体の浮力が維持される効果があり、請求項５に記載の発明においては、浮動体の反転が抑止されて消波体の破損が防止される効果がある。

本発明に係る浮遊式砂浜育成装置の一実施形態における消波体を示す斜視図である。本発明に係る浮遊式砂浜育成装置の一実施形態の設置状態を示す斜視図である。本発明に係る浮遊式砂浜育成装置の一実施形態における浮遊式砂浜育成装置の揺動状態を示す斜視図である。本発明に係る浮遊式砂浜育成装置の他の実施形態における消波体を示す斜視図である。本発明に係る浮遊式砂浜育成装置の一実施形態における作用を説明するための図である。

本発明の実施の形態を、添付図面に依拠して説明する。本発明に係る浮遊式砂浜育成装置は、図１乃至図３に示されるように、設置時に沖側に向けられる沖側端部３と、設置時に陸側に向けられる陸側端部４とを有していて波に呼応して揺動する浮動体２と、例えば、１００〜２００ｍ沖合の比較的浅瀬の水中に立設されて、沖側端部３を枢支するスタンド５とから成る消波体１を複数横並びにして構成されるものである。この浮遊式砂浜育成装置は、波の進行方向に対して消波体１が水平方向に傾斜するようにして複数、適宜間隔置きに配置される。

浮動体２は、陸側が十分な浮力を有する形態とされる。図１乃至図３に示される実施形態における浮動体２は、４〜５メートルの長さの竹又は笹を多数本（例えば、３０〜４０本）束ねて形成されたものである。その場合は、根側が設置時に沖側に向けられる沖側端部３となり、葉側が設置時に陸側に向けられる陸側端部４となり、例えば、沖側端部３の３、４ヶ所が強く結束され、陸側端部４は結束されることなく、適当にバラけて広がる状態にされる。各浮動体２は、その沖側端部３がスタンド５によって枢支されて波の上下運動に従って揺動し、水位によっては起立状態となる（図３参照）。

スタンド５は、例えば、金属パイプを組んで形成され、水中に立設される一対の支柱６、７と、浮動体２の沖側端部３を固定するための、金属パイプを縦横に組んで構成される固定枠８と、固定枠８と支柱６、７との間に配備されて、固定枠８を揺動自在に軸支する自在ジョイント９とから成る。その場合、浮動体２の沖側端部３は、固定枠８上に載せて括り付ける等の手段により固定枠８に固定される。なお、沖側端部３における固定枠８が固定される部分の長さは、全長の４分の１程度とされる。

スタンド５における浮動体２の枢支位置高さは、各浮動体２が小潮の干潮時に水平状態となるように設定される。この高さは、沖合からの漂砂通過高さ、並びに、離岸流通過時の海面の高さに対応するものであり、浮動体２の枢支位置高さをこのようにすることにより、各浮遊式砂浜育成装置が水面上に露見して海の景観が損なわれることが防止される。

好ましい実施形態においては、スタンド５に、浮動体２の起立角度を規制して反転を防止するストッパー（図示してない）が設けられる。このストッパーは、例えば、固定枠８よりも上側の支柱６、７間に渡されるパイプで構成することができる。その場合のパイプは、支柱６、７の陸側間に渡されることは言うまでもない。また、ストッパーは、支柱６、７から固定枠８の上側に突出するピンとすることもできる。

また、好ましい実施形態においては、浮動体２の陸側端部４の下側に、浮動体２の陸側部分を受けてその海底埋没を防止する受け台１０が設置される。受け台１０は、各浮動体２ごとに設けることとしてもよいし、複数の浮動体２に跨って複数の浮動体２を受け得る長さのものとしてもよい。受け台１０の高さは、浮動体２の沖側端部３の枢支位置高さとほぼ同じにされ、浮動体２を大潮の干潮時における水位以上に保持する。

この実施形態の場合は、浮動体２が受け台１０によって受け止められられることにより、常に浮動体２と海底間に、離岸流の通過を許容する空間が確保されるため、漂砂が陸地側へと運ばれる一方、離岸流は、浮動体２によって何ら妨げられることなく沖に流れる。この点について更に説明すると、海底傾斜を経て浅瀬に到来した波は、離岸流となって沖側に戻るが、各浮遊式砂浜育成装置の陸側の波は、後述するようにして勢いが殺がれているために、離岸流として戻る際には、各消波体1の下側に確保される空間を静かに通過していく。しかし、このような空間が確保されていないと、そこにおいて離岸流が堰き止められて付近に渦巻流が発生し、海底の砂が浸食されていくことになり、砂浜の育成が困難となる。

更に浮動体２は、受け台１０によって受け止められて海底埋没することが防止されることで、海底埋没に伴い海藻、貝類、漂着物等が絡み付き、その重みで浮上不可となって消波効果が薄れることが確実に防止される。また、受け台１０が浮動体２を大潮の干潮時における水位以上に保持する高さに設置されるため、浮動体２の陸側端部４は、大潮の干潮時において海面上に晒されることになる。かくして、陸側端部４に絡み付いた海藻や貝類は（海底埋没時ほどではないが、浮遊する海藻等が多少絡み付く。）、乾燥して風によって吹き飛ばされるために、浮動体２の浮力が確保される。

図４に示す実施形態は、浮動体２を、陸側端部４が沖側端部３よりも肥大化された樹脂製中空体を以て構成したものである。この場合の浮動体２は、その沖側端部３に挿通した軸が、支柱６、７に設置した自在ジョイント９で軸支されることにより揺動自在となる。

本発明に係る浮遊式砂浜育成装置は、上記構成の浮動体２とスタンド５とから成る消波体１を多数、各浮動体２の広がった陸側端部４同士が軽く触れ合う程度の間隔置きに、あるいは、それより少し離れた間隔置きに配して構成されるものであり、かかる浮遊式砂浜育成装置が複数、それぞれ波の進行方向に対して、例えば、２０〜４５度程度水平方向に傾斜するようにして、適宜間隔置きに配設される（図５参照）。その設置位置は、沿岸部の沖合１００〜２００ｍの水中で、深場と浅場の境の白波の立つ個所が好適である。なお、波の進行方向は、その海岸の海底地形等によって定まるものである。

その設置に際しては、各浮動体２の枢支位置高さ、換言すれば、支柱６、７に設置される自在ジョイント９の高さが、設置場所における小潮の干潮時における海水面に合わせて設定される。この自在ジョイント９の高さ調整は、自在ジョイント９を支柱６、７に対して上下方向にスライド移動可能に構成することにより行うことができ、あるいは、支柱６、７の埋設深さを変更することによって行うこともできる。

本発明に係る浮遊式砂浜育成装置を上記のようにして設置することにより、消波効果と同時に砂浜育成効果が得られる。即ち、各浮遊式砂浜育成装置に向かって到来する入射波ｗ１は、浮遊式砂浜育成装置に当たり、一部は該装置を通り抜けることで分散消波され、また、一部は約９０度屈折して反射波ｗ２となる（図５参照）。

しかるに、各浮遊式砂浜育成装置は、それぞれ波の進行方向に対して、例えば、２０〜４５度程度水平方向に傾斜するように設置されているために、入射波ｗ１は、１つの浮遊式砂浜育成装置に対し、その全幅に亘って同時に当たる訳ではなく、一番沖側に位置する消波体１に当たる時間（一番早い）と、一番陸側に位置する消波体１に当たる時間（一番遅い）とに時間差ができる。即ち、入射波ｗ１から反射波ｗ２となる屈折部が、波の進行方向に対して傾斜している該装置に沿って移動していくことになり、その過程において消波作用を受ける。

上述したように入射波ｗ１は、各浮遊式砂浜育成装置に当たり、その一部が、水流圧力の低い各消波体１間の隙間から陸地側に抜けるため、入射波ｗ１は分散消波される。そして、この入射波ｗ１の分散消波に伴い、浮遊式砂浜育成装置の陸側には、消波に伴う漂砂の淀み域が生じ、漂砂はそこに堆積していき、結果的に徐々に砂浜が育成されていくことになる。なお、各浮動体２は、水位が上がればそれに追随して起立していくので、水位によって消波作用が失われることはない。

なお、海底の深場から浅場に至る傾斜面に当たった海水は、その傾斜面に沿って斜め上方に上昇する上昇波となる。この上昇波が、沖側端部４が枢支されている浮動体２に下側から当たる場合は、浮動体２は、この上昇波を受けて上方に揺動しつつ、抵抗となって消波するよう作用する。また、この上昇波が本装置の沖側において上昇し、浮動体２上に砕け落ちる場合にも、浮動体２の抵抗によって波勢が減衰することになる。なお、陸側に向かう入射波ｗ１は、この上昇波の影響を受けることによっても衰勢する。

本発明者は、竹を束ねた浮動体２の浮遊式砂浜育成装置を製造して上記のようにして設置し、低気圧通過の４日後に砂浜を観察したところ、図５に示すように、砂浜の所々に小さな砂山１１が、沖側と陸側に２列形成されていることを確認することができた。これは、干潮と満潮はそれぞれ１日に２回ずつあるが、夜の満潮時と昼の満潮時の潮位の差により、漂砂が２列に堆積した結果できたもので、各砂山１１間の低地は、離岸流の通過跡である。そして、この砂山１１を形成している砂は、乾燥後海風に乗って陸側に吹き飛ばされていき、結果として平坦な砂浜が育成されていくことも確認することができた。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白である。例えば、浮動体としては上述した構成の他に、棒材の端部に枝状の突起や、多数の横材を配設したもの等の構成とすることもできる。従って、この発明は、添付請求の範囲において限定した以外は、その特定の実施形態に制約されるものではない。

１消波体
２浮動体
３陸側端部
４沖側端部
５スタンド
６、７支柱
８固定枠
９軸支部材
１０受け台
１１砂山

Claims

沖側に向けられる沖側端部と前記沖側端部よりも大きな浮力を有していて陸側に向けられる陸側端部とを有していて、前記沖側端部が枢支されることにより波の上下動に追随して揺動する浮動体と、沿岸部の比較的浅瀬の水中に立設されて前記沖側端部を枢支するスタンドと、前記陸側端部の受け手段とから成る消波体を複数、適宜間隔置きに横並びにし、且つ、波の進行方向に対して水平方向に傾斜するように設置して成り、
前記浮動体は、その沖側端部が、前記スタンドによって小潮の干潮時に水平状態となるように枢支され、また、その陸側端部が、前記陸側端部受け手段によって大潮の干潮時において水位以上となるように保持されることによりその海底埋没が防止されることを特徴とする浮遊式砂浜育成装置。
前記浮動体は、竹又は笹を多数本束ねたものであって、根側が結束されて枢支される前記沖側端部となり、葉側が解放されて前記陸側端部となる、請求項１に記載の浮遊式砂浜育成装置。
前記浮動体は、前記陸側端部が前記沖側端部よりも肥大化された中空の樹脂製筒体である、請求項１に記載の浮遊式砂浜育成装置。
前記陸側端部受け手段は、前記スタンドよりも陸側の水中に設置される受け台である、請求項１乃至３のいずれかに記載の浮遊式砂浜育成装置。
前記スタンドに、前記浮動体の起立角度を規制するストッパーが設けられる、請求項１乃至４のいずれかに記載の浮遊式砂浜育成装置。