JPH0824507B2 - 人工魚礁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人工魚礁に関するものであり、さらに詳しく
は海底に太陽エネルギーを供給して海底部の海水を湧昇
させることにより、海底に堆積して眠っている無機物・
有機物を併せて湧昇させて藻礁と魚礁に供給するととも
に、同じ供給位置に太陽エネルギーも供給してバクテリ
ア・プランクトンの発生しやすい環境を提供し、魚類と
海藻類を養殖・栽培できるようにすることを目的とする
ものである。

従来の人工魚礁は、廃棄プラスチック、古タイヤ、鉱
滓などを使用したコンクリート製あるいはロープ・ワイ
ヤーロープと組合わせたものさらには廃船などを利用し
て、目的の魚類・海藻類により、水深、水温、海流など
を考慮して適切な場所に設置し、古タイヤの表面に海藻
類の胞子がよく付着する性質などを利用して魚類の蝟集
および産卵に必要な海草を生息させて魚類の生息場所を
提供しているものである。

しかし、昭和52年に200カイリの経済水域が設定さ
れ、その後母川主義あるいは自国の漁業保護主義などが
高まるとともに、資源保護などの見地から漁獲割当量の
削減だけではなく入漁制限や入漁料の値上げなどの負担
増となってきているのが実状であり、遠洋漁業に依存し
てきた我国漁業は減船などきびしい体質改善をせまられ
ている現状を考えるとき、日本海などの貧栄養状態の海
域を富栄養な状態にして魚類・海藻の育成・繁殖を活発
化させ資源の増大を図り新規漁場の開拓をするだけでは
なく、従来からの漁場にも資源の増大と目的魚類・海藻
類の大規模な養殖・栽培の効率化などの開発が望まれて
いるものである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自
然・天然（太陽エネルギー・海底の堆積物）を活用して
漁業資源に対する環境を改善し、漁業資源の保護ととも
に規模的な拡大を図ろうとするものである。以下この発
明を図面にもとづいて説明すると、１は二重管構造で内
側に底部から頂部まで貫通部を形成した太陽エネルギー
供給体であり、外周側の最外周部に太陽エネルギー
（光）の供給窓12を形成し、外周側の最外周部側を高く
外周側の内周部側を低く傾斜させるとともに、その一部
上周部を内側の湧昇流の主流路（貫通部）に突出させた
循環路10を形成し、外周側の底部を内側の湧昇流の主流
路（貫通部）側を高く傾斜させて形成し、太陽エネルギ
ーの供給窓12と外周側の頂部と外周側の底部を光の透過
度の高い物質で密閉させ、外周側の頂部と外周側の底部
に各々パイプ・バルブを接続し、外周側に光の透過度の
高い純水を封入したものである。太陽エネルギー供給体
１をワイヤロープ５とアンカー６で海中に係留したもの
であり、その周囲に古タイヤ等の物体を適宜に組合せた
海藻養殖体７を係留させるとともに、近傍に魚類の居住
区（魚礁体）９を設置したものである。

本発明は上記構成であり、二重管構造の太陽エネルギ
ー供給体１の外周側を密閉形式にして光の透過度の高い
純水を封入したため、太陽エネルギー供給体１の頂部に
届いた太陽エネルギー（光）を海底にまで供給すること
ができ発熱源とできるものであり、二重管構造の太陽エ
ネルギー供給体１の内側を底部から頂部まで貫通形式に
したため、上記の供給された太陽エネルギーを発熱源と
して海底部の海水の温度を上昇させることができ、比重
を小さくすることができるので、日照時間中は連続的に
海底部の海水を主流路（貫通部）内で湧昇させ続けるこ
とができる。

また、二重管構造の太陽エネルギー供給体１の外周側
の最外周部側を高く外周側の内周部側を低く傾斜させる
とともに、その一部上周部を内側の湧昇流の主流路に突
出させて循環路10を形成したため、上記の海底部からの
海水の湧昇流の一部を、設定した深さの場所に分流させ
て日照時間中は連続的に供給し続けることができる。

さらに、二重管構造の太陽エネルギー供給体１の外周
側の最外周部に太陽エネルギー（光）の供給窓12を形成
したため、設定した深さの場所に日照時間中は太陽エネ
ルギー（光）を供給し続けることができる。

そして、二重管構造の太陽エネルギー供給体１の周囲
に海藻養殖体７と魚類の居住区（魚礁体）９を係留・設
置したため、海藻養殖体７の古タイヤ等の多数の凹凸等
が海藻類の付着から成長する場所を提供しているのであ
り、魚類の居住区（魚礁体）９が魚類の棲息場所を提供
しているものである。

本発明は上記構成、作用であり、以下にモデルを用い
て上昇流を求める。

＜太陽エネルギー供給体モデル＞ 筒長さ l:10m 筒外径 :100cm 筒内径 D:50cm 上昇流を求めるために用いた記号は次の通り。

海底到達光エネルギー Ｗ : cal/s 水密度 ρ : g/cm³ 水密度（通常） ρ₀ :1g/cm³ 水密度（加熱直後） ρ′: g/cm³ 水比熱 ｃ :1cal/g℃ 流速 ｖ : cm/s 水体膨張率 β :0.21℃^-1 重力加速度 ｇ :980cm/s² 水温 Ｔ ： ℃ 上昇流を求めるため以下の仮定を行う。

１）水温上昇 筒下部入口 ΔＴ＝ΔＴ 筒上部出口 ΔＴ＝０ ２）水密度 筒下部入口 ρ＝ρ′ 筒上部出口 ρ＝ρ_０ ３）筒下部にて光エネルギーは全て熱エネルギーに変換
する。

４）筒構造体光透過部の光エネルギー吸収を無視する。
（100％筒下部に到達する。） ５）上昇流に対する抵抗力は、筒内抵抗力と筒外抵抗力
の和となるが近似として上昇流にもとづく筒内圧損（Δ
Ｐ）の２倍とする。

抵抗力＝２×ΔＰ×Ａ ６）海上における太陽エネルギー１日当り3000Kcalと
し、単位時間当りの太陽エネルギーは時間の単純平均と
する。

Ｗ＝34.7cal/m²s×0.59m²≒20cal/s 水密度と温度の関係 下部エネルギー平衡 筒下部における入射エネルギーと水温上昇の関係は次
式で与えられる。

Ｗ＝Avρ′ｃΔＴ≒Avρ₀cΔＴ （２） 力平衡 筒内流体上昇流の定常状態においては、浮力にもとず
く上向き力と上昇流圧損による下向き抵抗力がバランス
する。

まず上向き力を求める。

筒内流体の平均密度として を用いる。

次に上昇流圧損による下向き力を求める。

筒内上昇流に対する下向き抵抗力は仮定５）より次式
で与えられる。

（３）式と（４）式が平衡することから、水温上昇と
流速の関係を与える次式を得る。

乱流が成立する時損失係数λはレイノルズ数 で与えられるので、（５）式とともに（２）式に代入
し、入射エネルギーと上昇流流速の関係式を得る。

これより上昇流流速は次式で与えられる。

（７）式に前述数値を代入し、上昇流流速として13.9
cm/sを得る。

上述のように本発明は、海底部の深層水を湧昇させる
ことができ、さらに、適宜な深さに太陽エネルギー（光
…光合成有効放射）を分散供給させることができるとと
もに、適宜な深さに海底部からの湧昇流を分流供給させ
ることができることと相俟って、栄養分に富みながらも
漁業資源の生産に全く寄与していない水深の無機物・有
機物・栄養素塩類を含んだ深層水を各魚類・各海藻類の
適深の場所に供給し、植物プランクトンを連続的に発生
させる環境を造成するとともに、各海藻類の成長環境と
各魚類の生長・樓息環境も並行して提供することができ
る。

なお、海流のある場所では太陽エネルギー供給体の底
部から湧昇しやすいように、太陽エネルギー供給体底部
の一部を海流の下流側で深く（長く）するか、もしく
は、海底部にまで届かせるようにしてもよく、また、純
水だけではなく光の透過度の高い物質を封入しても同様
に湧昇流を発生させることができるし、太陽エネルギー
供給体の形状は、海流に対して抵抗の小さい流線型にす
れば海中での係留も容易になるし、海流の影響をあまり
受けない場所や水深の浅い場所では、二重管構造ではな
く底部から頂部までの貫通部（湧昇流の主流路）のない
一重の太陽エネルギー供給体にしてその周囲から湧昇さ
せるのも可である。

本発明は、上記説明であきらかなように、太陽エネル
ギーを海底部および海中に供給し、栄養分に富みながら
少なくとも漁業資源の生産に全く寄与していない水深の
無機物・有機物・栄養塩類を含んだ深層水を、各海藻類
・各魚類に適宜な深さに適宜な生長・樓息環境を提供し
た場所に提供するので、エサの基本である植物プランク
トンを発生させることの相乗効果で、海洋生物の生産に
寄与し、漁業資源の増大にとどまらず、新規漁場の開拓
にも有効であるし、養殖漁業・栽培漁業の一役を担いう
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図である。 １……海水の循環体、２・３……バルブ、７……海藻養
殖体、９……魚の居住区、12……光の供給窓、10……海
水の循環路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二重管構造の太陽エネルギー供給体におい
   て、内側を底部から頂部まで貫通構造にして湧昇流の主
   流路とし、外周側に光の透過度の高い物質を封入して海
   底を照射させることにより、海底から湧昇流を発生させ
   ることを特徴とする人工魚礁。