JPH05331817A - 濁水通過型防波構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 河川の河口が形成された港内領域を静穏領域
とし、かつ、河川より港内に流出した土砂を含む濁水
を、港内より港外に排出できる防波構造体を提供するこ
と。 【構成】 濁水通過型ケーソン１０は、河川４２の河口
４２ａと対向する海域４０に配置される。このケーソン
１０で仕切られる港内４４に臨む内表面１２には第１開
口２２が形成され、港外４６に臨む外表面１４には第２
開口２４が形成され、両開口を結ぶ濁水通過孔２０が設
けられている。第１開口２２は第２開口２４よりも高い
位置に形成され、港外４６の波の進退による外表面１４
付近での水位の変動に伴い、港内４４に流出した濁水を
濁水通過孔２０を介して港外４６に排出する。この濁水
の通過効果は、波反射面１８にて下方に反射された波を
波流入口３０を介して濁水通過孔２０に流入させること
で促進される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は防波構造体に関し、特に
河川の河口と対向する港内領域に配置される濁水通過型
防波構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】港外からの波を防ぎ、港内を静穏領域に
確保する防波構造体として、下記の２つのタイプが知ら
れている。

【０００３】その１つは、ケーソンと称されるもので、
海底の捨て石マウンド上に設置されるプレキャスト製の
コンクリート構造体である。このケーソンは、海底から
水面上方に伸びる垂直な壁を形成し、港外からの波を防
波する構造となっている。

【０００４】他の１つは、杭式消波構造体であり、海底
に打ち込み固定される垂直杭に、消波板を固定したもの
である。この消波板は、表面から裏面に貫通する多数の
消波孔を有し、ケーソンのように海底から海面の上方に
伸びる壁を形成するものではなく、波力エネルギーの高
い海域の表層と対応する領域のみ設置されるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の防
波構造体を河川、特に大規模な河川の河口が形成された
港内に配置した場合には、下記のような問題が生ずる。

【０００６】例えば、ケーソンタイプの防波構造体を河
口と対向する港内領域に設置した場合には、このケーソ
ンは港外からの波を防いで港内を静穏領域に確保できる
が、その一方で、河川から流出する河川水の流れをも塞
き止めてしまう。この河川水は大量の土砂を含んだ濁水
であるため、河川水の流れを塞き止めることで、港内に
大量の土砂が堆積してしまう。この結果、船舶が港内を
通過するに十分な水深を確保できなくなってしまう。さ
らに、周辺の底質環境の悪化も予想される。

【０００７】この種のケーソンタイプの防波構造体とし
て、港内外の海水の交換を行って港内の汚染を防止する
ものがある。しかし、この種のケーソンタイプの場合に
あっては、波圧力の作用により港外から港内に向かう流
れが主となり、河川から流出する濁水を港外に導く作用
はさほど期待できない。

【０００８】一方、杭式消波構造体をその種の港内領域
に設置した場合にも、河川から流出する濁水は消波板に
より塞き止められてしまう。濁水は、特に海域の表層に
強い流れが形成されるため、杭式消波構造体の海底付近
は港内外が連通したとしても、海域の表層に強い流れが
形成される濁水流は消波板により塞き止められ、結果と
してケーソンタイプの防波構造体を設置した場合と同様
な問題が生ずる。

【０００９】そこで、本発明の目的とするところは、港
外からの波を防いで港内を静穏領域に確保できると共
に、河川から流出する濁水を港外に通過させることがで
き、もって港内に大量の土砂が堆積することのない濁水
通過型防波構造体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、河川
の河口と対向する港内領域に配置される濁水通過型防波
構造体であって、港外に臨んだ外表面と、港内側に臨ん
だ内表面と、前記内表面に開口する第１開口から、この
第１開口より低い位置にて前記外表面に開口する第２開
口に連通する濁水通過孔と、を有することを特徴とす
る。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の構成に加え
て更に、前記外表面の上端より港内側に向けて伸びる波
案内面と、この波案内面により案内された波を下方に向
けて反射する波反射面と、前記波案内面に開口する第３
開口より、前記濁水通過孔の途中に開口する第４開口に
連通し、前記波反斜面にて反射された波を前記濁水通過
孔に流入させる波流入孔と、を設けたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１の構成に加え
て更に、前記内表面の上端より港外側に向けて伸びる段
差面を有し、前記濁水通過孔の前記第１開口が前記段差
面に開口していることを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１の発明によれば、港外からの波は防波
構造体の外表面によって防止され、港内領域を静穏に確
保できる。また、防波構造体の外表面から内表面に連通
する通過孔が設けられているが、内表面に開口する第１
開口は、外表面に開口する第２開口よりも高い位置にあ
る。従って、港外から港内に向かう海水の通過経路は上
昇経路となり、その一方、港内から港外に向かう海水の
通過経路は下降経路となる。このような経路を形成する
ことにより、比較的水深の深い位置にある第２開口付近
の海水の波力エネルギーは小さく、たとえ港外から港内
に向かう流れが、波圧力により付勢されたとしても、こ
の流れは自然力に反する方向になるため、港外から港内
への海水の流入を低減できる。その一方で、港内から港
外へ向かう通過孔は下降経路となり、特に波が引いた際
の水位差および吸引力を利用して水位の高い港内側から
水位の低くなった港外側に向けて、海域の特に表層の濁
水を通過させることができる。

【００１４】請求項２の発明によれば、港外側からの波
は波案内面により導かれ、波反斜面により反射されて、
第３開口，波流入孔および第４開口を介して濁水通過孔
に導かれ、港内から港外へ向かう濁水流の排出効果を促
進することができる。

【００１５】請求項３の発明によれば、濁水が海域の表
層に形成されることに着目し、この表層の濁水は段差面
に開口する第１開口より、濁水通過孔を介して、港外の
第２開口を介して流出する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を適用した実施例について図面
を参照して具体的に説明する。

【００１７】第一実施例 まず、本実施例に係る防波構造体が設置される領域につ
いて、図３を参照して説明する。

【００１８】図３に示すように海域４０に臨む港岸には
河川４２の河口４２ａが形成されている。海域４０を港
内４４および港外４６に仕切るための防波堤５０ａが形
成され、この防波堤５０ａの延長線上であって、河口４
２ａと対向する設置領域５２に、実施例に係る濁水通過
型防波構造体が複数設置される。この設置領域５２に設
置される防波構造体により、同図の矢印５４方向に進む
波の浸入を防止すると共に、同図の矢印５６に示す濁水
流を港内４４より港外４６に通過させるものである。な
お、図中の防波堤５０ｂは、港湾４８を更に静穏領域に
確保するためのものである。

【００１９】次に、図３の設置領域５２に設置される濁
水通過型ケーソン１０の構造について図１および図２を
参照して説明する。

【００２０】このケーソン１０は、設置領域５２に形成
された基礎捨石５８上に設置され、港内４４に臨む内表
面１２と、港外４６に臨む外表面１４を有している。外
表面１４の上端１４ａは、内表面１２の上端１２ａより
低く形成され、外表面１４の上端１４ａより港内４４に
向けて、たとえば斜め上方に傾斜した傾斜面１６ａおよ
び水平面１６ｂから成る波案内面１６が設けられてい
る。更に、波案内面１６の後端１６ｃより上方にのびる
波反射面１８が設けられ、この波反射面１８は上端に向
かうに従い港外４６側に傾いて湾曲形成されている。

【００２１】内表面１２および外表面１４を貫通する濁
水通過孔２０が例えば２つ設けられ、この濁水通過孔２
０の一方の開口端すなわち内表面１２に開口する第１開
口２２よりも、他方の開口端すなわち外表面１４に開口
する第２開口２４は、鉛直方向にて低い位置に形成され
ている。なお、第１開口２２の口径は、好ましくは濁水
層の厚さより大きく、また、港内４４の平均水位Ｌが第
１開口２２の口径の範囲内にあることが好ましい。この
濁水通過孔２０は、第１開口２２よりケーソン１０のほ
ぼ中心まで直線的に連通する直線通路２６と、この直線
通路２６の端部より第２開口２４に向けて下方に湾曲し
て連通する湾曲通路２８とを有している。 更に、波案
内面１６の水平面１６ｂより濁水通過孔２０に貫通する
波流入孔３０が設けられている。この波流入孔３０の一
方の開口端である第３開口が波案内面１６に開口し、そ
の他方の開口である第４開口３４が濁水通過孔２０の流
路途中に開口している。なお、図１（Ｂ）に示す断面図
にて、湾曲通路２８および波流入孔３０とで仕切られる
波受けブロック３６が、特に波力エネルギーの高い港外
４６の表層付近の波を反射するのに寄与する。したがっ
て、この波受けブロック３６は、濁水通過孔２０の内の
直線通路２６の延長線上に配置するのが好ましい。

【００２２】上述した構造の濁水通過型ケーソン１０
を、河川４２の河口４２ａと対向する港内領域に配置す
ることで、図３の矢印５４方向より波が到達しても、ケ
ーソン１０の外表面１４にてこれを反射し、港内４４を
静穏領域に確保できる。特に、エネルギーの高い海域の
表層の波は、外表面１４の内の波受けブロック３６ある
いは波反斜面１８にて押し返すことができる。この内、
波受けブロック３６は濁水通過孔２０の直線通路２６の
延長上に存在するため、波が直線通路２０に浸入するこ
とを防止でき、港外４６の海水が港内４４側に向けて逆
流することを防止できる。

【００２３】一方、図３の河川４２より河口４２ａを介
して港内４４に流出した濁水は、多量の土砂を含み、特
にこの流れは海域の表層において強い流れを形成する。
このこの濁水流は、河口４２ａと対向する位置に配置さ
れたケーソン１０の内表面１２に到達し、しかも、海域
の表層付近にて内表面１２に形成された濁水通過孔２０
の第１開口２２に到達することになる。ところで、この
ケーソン１０の外表面１４側では、波が繰り返し押し寄
せ、波の進退に伴って、外表面１４近傍の港外４６の水
位が変動することになる。特に、波が引いた際には、こ
の水位は港内４４側よりも低くなり、それに伴って、港
内４４側の海水を港外４６側に引き込む吸引力を生ず
る。この結果、ケーソン１０の内表面１２に到達した濁
水は、濁水通過孔２０の第１開口２２より、図１（Ｂ）
の矢印６０方向に沿って浸入し、この第１開口２２より
も高さ方向にて低い位置に形成された第２開口２４に向
かって、同図の矢印６４方向に沿って進行することにな
り、この濁水が港内４４より港外４６に通過されること
になる。一方、波がケーソン１０の外表面１４に押し寄
せた際には、エネルギーの高い表層付近の波は波受けブ
ロック３６および波反射面１８に反射され、エネルギー
の低い第２開口２４付近の海水は、濁水通過孔２０を図
１（Ｂ）の矢印６６方向に沿って逆流するエネルギーが
低くなっている。しかも、この第２開口２４に続く濁水
通過孔２０は上方に湾曲する湾曲通路２８として形成さ
れているので、その通路２８に沿って浸入する海水のエ
ネルギーが減衰され、港内４４側に到達することを防止
できる。

【００２４】更に加えて、本実施例では、外表面１４に
押し寄せた波のエネルギーの一部を利用して、港内４４
より港外４６に向けて濁水が排出される効果を促進して
いる。エネルギーの高い表層の波の一部は、波案内面１
６より案内されて波反斜面１８に到達する。この波反射
面１８に到達した波の一部は、鉛直下方に向かう方向に
反射される。この波反射面１８の下方には第３開口３２
が開口しており、この開口３２より浸入した波は、波流
入孔３０およびその他端の第４開口３４を介して、図１
（Ｂ）の矢印６２で示すように濁水通過孔２０の途中よ
り流入することになる。この流入した波は、濁水通過孔
２０の内の湾曲通路２８に沿って再び港外４６に流れ込
み、この流れの形成により濁水が港内４４より港外４６
に排出される効果を促進することができる。

【００２５】第２実施例 図４（Ａ），（Ｂ）に示す濁水通過型ケーソン７０は、
港内４４に臨む内表面７２の上端７２ａの高さが、港外
４６に臨む外表面７４の上端７４ａよりも低くなってい
る。そして、内表面７２の上端７２ａより港外４６側に
向けて例えば、水平に伸びる段差面７６を有している。
この濁水通過型ケーソン７０には、２列３段の濁水通過
孔８０が計６つ設けられ、上段の濁水通過孔を８０ａと
し、中段の濁水通過孔を８０ｂとし、下段の濁水通過孔
を８０ｃとしている。各濁水通過孔８０の内表面７２に
開口する第１開口８２の高さが、外表面７４に開口する
第２開口８４の高さよりも高くなっている。更に、上段
の濁水通過孔８０ａの第１開口８２ａは、段差面７６に
開口しており、他の２つの濁水通過孔８０ｂ，８０ｃの
第１開口８２ｂ，８２ｃは、内表面７２に開口してい
る。

【００２６】このような濁水通過型ケーソン７０によっ
ても、図３の矢印５４方向に向かう波は、外表面７４に
より反射されて、港内４４を静穏領域に確保できる。更
に、濁水通過孔８２は、港内４４側に開口した第１開口
８２より下降傾斜して、港外４６側に開口する第２開口
８４に向かっているので、第１実施例と同様に、港内４
４に流出した濁水を港外４６に排出でき、港外４６より
押し寄せる波を港内４４に流入させることがない。特
に、上段の濁水通過孔８０ａの第１開口８２ａは、濁水
の取り入れ口が上向きとなっていることから、海域の表
層の濁水が容易に第１開口８２ａに取り入れられ、港外
４６への排出を促進することができる。

【００２７】第３実施例 第１，第２実施例を組合わせた第３実施例に係る濁水通
過型ケーソン９０は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、内表面９２の上端９２ａに続いて段差面１００が形
成され、外表面９４の上端９４ａに続いて例えば傾斜し
た波案内面９６が形成される。上段の濁水通過孔１１０
は、港内４４側に開口する第１開口１１２が段差面１０
０に形成され、港外４６側に開口する第２開口１１４
は、第１開口１１２よりも低い位置にて外表面９４に形
成され、港内４４より港外４６に連通した下降傾斜通路
として構成されている。波案内面９６の後方には、第１
実施例と同様に波反射面９８が形成されている。波反射
面９８で鉛直下方に反射された波を取り入れるために、
一端が波案内面９６に開口する第３開口１２２とされ、
他端が濁水通過孔１１０の途中に開口する第４開口１２
４とした波流入孔１２０が設けられている。

【００２８】上記構造の第３実施例に係る濁水通過型ケ
ーソン９０によれば、第１実施例および第２実施例を組
合わせた作用効果を確保することができ、港内４４側を
静穏領域とすると共に、河川２０より港内４４に流出し
た濁水を、効率よく港外４６に排出することが可能とな
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、防
波構造体の相対向する面に貫通する濁水通過孔は、港内
からの濁水を効果的に港外に排出でき、しかも、港外か
らの波はこの通過孔を通りにくい構造となっているの
で、防波により港内領域を静穏に確保できると共に、土
砂を含んだ濁水を効率よく港外に排出して、港内に土砂
が堆積することを防止できる。従って、港内を船舶が通
過するに足る水深を常に確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ），（Ｂ）は、第１実施例に係る濁水通過
型ケーソンの正面図および断面図である。

【図２】第１実施例に係る濁水通過型ケーソンの概略斜
視図である。

【図３】実施例に係る濁水通過型ケーソンが配置される
海域を説明する概略説明図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）は、第２実施例に係る濁水通過
型ケーソンの正面図および断面図である。

【図５】第３実施例に係る濁水通過型ケーソンの断面図
である。

【符号の説明】

１０，７０，９０ 濁水通過型ケーソン １２，７２，９２ 内表面 １４，７４，９４ 外表面 １６，９６ 波案内面 １８，９８ 波反射面 ２０，８０，１１０ 濁水通過孔 ２２，８２，１１２ 第１開口 ３０，１２０ 波流入孔 ３２，１２２， 第３開口 ３４，１２４ 第４開口 ４２ 河川 ４２ａ 河口 ４４ 港内 ４６ 港外

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 桂司 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 河川の河口と対向する港内領域に配置さ
   れる濁水通過型防波構造体であって、 港外に臨んだ外表面と、 港内側に臨んだ内表面と、 前記内表面に開口する第１開口から、この第１開口より
   低い位置にて前記外表面に開口する第２開口に連通する
   濁水通過孔と、を有することを特徴とする濁水通過型防
   波構造体。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記外表面の上端より港内側に向けて伸びる波案内面
   と、 この波案内面により案内された波を下方に向けて反射す
   る波反射面と、 前記波案内面に開口する第３開口より、前記濁水通過孔
   の途中に開口する第４開口に連通し、前記波反斜面にて
   反射された波を前記濁水通過孔に流入させる波流入孔
   と、 を設けたことを特徴とする濁水通過型防波構造体。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記内表面の上端より港外側に向けて伸びる段差面を有
   し、前記濁水通過孔の前記第１開口が前記段差面に開口
   していることを特徴とする濁水通過型防波構造体。