JPS61250214A - 沿岸固定式波力発電装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は沿岸固定式波力発電装置の設置方法に関するも
のである。

〔従来技術〕

波の持つエネルギーを有効に利用するには波力発電装置
の空気室をできるだけ沖の方に設置する方がよい。然し
乍ら、水深に比例して工事量が増加するという問題があ
る。

他方、波力発電装置の空気室を沿岸に設置しようとする
と、水深や海底地形の影響により波高が急に減少したり
、或いは砕波したりするために波の持つエネルギーを最
大限に利用することが困難になる。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は、波力発電装置用空気室を設置するに
際して、工事量を低減できると同時に、波の持つエネル
ギーを最大限取り出すことのできる波力発電装置の設置
方法を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

かかる目的を達成する本発明の沿岸固定式波力発電装置
の設置方法は、沿岸海域に於て、進行波が急激な減衰°
を生ずじない水深の海底に連なる人工的な傾斜面を形成
し、次いで波高が最大になる近傍に波力発電装置用空気
室を設置したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。

一般に、海底勾配を持つ沿岸に於て、進入して来る波の
波高は、波長の１／２以下の水深になると波高が漸減し
始めて、更に浅い方向に進みある水深に達するとその波
高が急激に減少する。又、砕波帯の近傍の一様な傾斜面
上に於ける進行波は浅水変形によって波高が増加し、あ
る水深で砕波限界波高に達して砕波する性質がある。上
記の性質を有効的に利用するのが本実施例の特長である
。

第１図は波力発電装置用空気室を岩場に設置した場合を
示しており、前記空気室の設置には、先づ、空気室を設
置する箇所で、海岸に来襲する波の沖合から汀線までの
波高の変化を求めて、波高が急激に減少し始める直前の
水深を空気室を設置する個所の沖合に於ける沖合必要最
小水深ｄ２とし、斜面上の水深ｄがｄ２に等しくなる基
準点１０を求める。この基準点１０以遠の沖合水深ｄｏ
は、常に、ｄＤ　＞ｃｉ２を満足するものとする。

この実施例の場合、設定場所近傍の年間波浪データから
計画発電有効常時波高の最大値は３メートルである。波
高３メートルに対する沖合必要最小水深はｄ２＝６．６
６メートルであり、又沖合海底勾配は１　／１００であ
る。

そして、沖合いの海底状況が上記基準を満たしている場
合、沖合必要最小水深ｄ２　（基準点ＩＱ）の海底２よ
り汀線側の海底を勾装置１５の比較的に急な傾斜を持つ
人工海底３に造成する。この整地に当って、突出した海
中の岩礁１などはすべて削除され、平坦な一様な傾斜面
とする。

次に、波力発電装置の空気室７を沿岸の岩場１１に設置
するのであるが、空気室７は、その後端壁８の最後端８
′が最大波の出現水深ｄ１の箇所５から汀線の方向に水
平距離１１だけ隔てた箇所６に、更に、本発明者の提案
した発明、すなわち、特願昭５９−１７９３７７号に示
す如く基準面より下方の後端壁の後方への張り出し量Ｅ
４を加えた距離の所に位置するか、それより前方に位置
するように構築する。当該空気室７の前端壁９は空気室
の後端壁８より前方に距ｍ　ｊｌ　２だけ隔たるように
形成される。前記空気室７に図示しないタービンと発電
機とを設置する。この実施例の場合、最大波の出現水深
ｄ。

は３．９０メートルの箇所であり、水平距離Ｉ！、は１
２、　００メートル、１２　は７．５０メートル、！４
が３．７５メートルになる。

図中、符号４は基準水位を示しており、基準点１０は人
工海底３と沖合い海底２との接合箇所を示している。

第２図は沿岸の近傍まで水深の深い箇所が迫っている場
所に空気室を設置した例を示しており、既存の海底２１
を埋立てて勾装置１５の比較的に急な勾配を持つ人工海
底２３を形成し、この人工海底２３の上に空気室７を設
置する。

その他の要部については、第１図に示した第１番目の実
施例の要部と同じであるから説明を省略する。

第３図は来襲する波の波形勾配（Ｈｏ　’　／Ｌｏ）の
変化に対応できるようになした例を示すものであり、人
工海底３と沖合い海底２に跨って起伏底３１を備える。

この起伏底３１は下部基礎３５と上部基礎３６によって
支持されており、上面シート部材３２、並びに人工海底
３と沖合い海底２に設置したシールシート３３とにより
形成された断面三角形状の袋状を成し、且つ上部基礎３
６の箇所には上面シート部材３２を起伏させるためのチ
ューブ状の堰３４を取付けている。

上記上面シート部材３２、シールシート３３及び堰３４
は、例えばゴム引き布により形成される。

そして、上面シート部材３２とシールシート３３との間
の空間４１、及び堰３４内に空気或いは海水などの流体
を注入し、上面シール部材３２及び堰３４を膨張させた
場合、上面シール部材３２の勾配が１　／７．５となる
ように構成する。

ここで、人工海底３の勾配は１１５．また、上記堰３４
は最大波の出現水深ｄ、の箇所５から汀線の方向に水平
距離１３　　（３，００メートル）隔たった箇所に設置
するものとする。

上記起伏底３１の下部は、第４図に示すように、アンカ
ーボルト３日と取付は金具３７によって支持されており
、また起伏底３１の上部は、第５図に示すように、アン
カーボルト４０と取付は金具３９によって支持されてい
る。

その他の要部については、第１図に示した第１番目の実
施例と同じであるから説明を省略する。

波形勾配（Ｈｏ　”　／Ｌｏ）が小さいときは流体の注
入により起伏底３１を脹らまして海底勾配を１　／７．
５になし、波形勾配（Ｈｏ　”　／Ｌｏ）が大きいとき
は起伏底３１内の流体を排出することにより起伏底３１
の上面シート部材３２をシートシール３３を介して人工
海底３及び沖合い海底２に密着させることにより勾配を
１１５と成している。

第５図において、符号４２はクッションを示している。

ここに、上記海底勾配は１７４〜１７８、更には１１５
〜１　／７．５の範囲が好ましい。また、沖合い海底２
は所望により所定の勾配、例えば１　／１００に人工的
に整地しても良い。

また、第３図の実施例を応用することにより第１図や第
２図の海底勾配を容易に作出した場合の実施例について
説明する。

第１図において、海中に突出した岩礁が比較的小さい起
伏の場合には、第３図における上面シート部材３２を岩
礁」の上に設けると上面シート３２と岩礁１の間に第３
図の空間４１に相当するスペースが作出される。このス
ペースに発泡材やグラウト注入を行って上面シート部材
を固定して人工海底３を作出した。

第２図の実施例に上記工法を通用する場合も同じである
から説明を省略する。

第６図は沿岸の近傍まで水深が深く硬い岸壁が迫ってい
る場所で岸壁をくりぬいて空気室を設置した実施例を示
しており、既存の岸壁ｌｌ内に空気室に相当する空間を
掘削し、沖合海底２に向けて人工海岸３を形成する。岸
壁の油側の人工海底４１は盛土形成する。その他の要部
については、第１図に示した第１番目の実施例の要部と
同じものであるから説明を省略する。

第７図は可なり沖合に空気室を設置した実施例を示して
おり、水深が充分に深い所に空気室を設置した場合であ
る。空気室７と人工海底勾配３を一体としてジャケット
（ｊａｃｋｅｔ）　　１２に組み込んだものを現場に運
搬してバイル１３にて海底に固定設置したものである。

その他の要部については第１図に示した第１番目の実施
例の要部と同じであるから説明を省略する。

第８図は計画の発電有効常時波高の進行波が上記海底勾
配の斜面上に入った場合の各波群における波高の最大値
、その出現水深、及び海底勾配などの関係を示す図であ
るが、この図によれば、全波群における最大波高点は基
準点０（最大波の出現水深ｄ１の箇所５）から打倒の方
向に向って１２メートルの範囲内に分布することが分る
。

更に、波高の移動を考え、各々の波高の最大値がその波
高を有効に保持できる範囲を各々の波高の５倍として各
々の波高の有効範囲を補足すると、各波高の最大値の範
囲はほとんど重なっていることが判明する。

従って、全波群における最大波高点は基準点０（最大波
の出現水深ｄ、の箇所５）から打倒の方向に向って１２
メートルの箇所に空気室の後端壁の最後端を位置させ、
その前方に空気室の必要幅（後端壁と前端壁内の基準水
面上での距％ｌＩ）を加えた後端壁の後方への張出し距
離を取ると良いことが分る。

また、各波群の最大海底勾配線（破線）も集中して最大
海底勾配の範囲も１　／７．５〜１１５となる。

ここで、波群の最大海底勾配線とは、海の波の砕波現象
は規則波の場合と異なり、砕波点及び砕波高を明確に定
義することができない。そこで、襲来波全体をいくつか
の波群として扱い波群毎の砕波指標として、斜面上を進
む有義波高〔最大値（ＨＶＪ）　ｐｅａｋ）を砕波高、
そ＠出現水深を砕波水深〔最大値（ｈ３／３　）　ｐｅ
ａｋ）とした−又、任意の波群に対して斜面の勾配を変
化させてみて砕波することなく、最大の有義波高の最大
値を生ずる場合の斜面勾配を最大海面勾配線とした。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明は、沿岸海域に於て、進行波が急
激な減衰を生ずじない水深の海底に連なる人工的な傾斜
面を形成し、次いで波高が最大になる近傍に波力発電装
置用空気室を設置したから、波力発電装置用空気室を沿
岸に固定して設置することが可能となり、工事量が大幅
に低減できるのみならず、水深や海底地形の影響により
波高が急に減少したり、或いは砕波したりすることを回
避することが可能となり、波の持つエネルギーを最大限
取り出すことのできるようになった。

又、この設置法により今まで設置不可能な場所にも設置
が可能となり、沿岸固定式波力発電の適用範囲を著しく
増大させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図、第６図、および第７図は本発明の方法
によって構築した沿岸固定式波力発電装置の断面図、第
４図及び第５図はその要部断面図、第８図は各波群にお
ける波高の最大値、その出現水深、及び海底勾配などの
関係を示す図である。 ２・・・沖合い海底、３・・・人工海底、４・・・基準
水面、７・・・空気室、８・・・後端壁、９・・・前端
壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 沿岸海域に於て、進行波が急激な減衰を生ずじない水深
   の海底に連なる人工的な傾斜面を形成し、次いで波高が
   最大になる近傍に波力発電装置用空気室を設置したこと
   を特徴とする沿岸固定式波力発電装置の設置方法。