JPS639822A - 海底砂れきの流量測定装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、海底を移動する砂れき（以下、これを掩流
漂砂、あるいは単に漂砂という）の流量を正確に測定で
きるようにした、海底砂れきの流量測定装置（以下、こ
れを捕砂装置という）に関する。　近年、海岸浸食や港
湾埋没が問題となっており、これらの保全には毎年多額
の予算を必要とする。　これらの問題点を合理的に解決
するためには、問題となっている海域における種々の調
査計測を必要とするが、海岸あるいは海底の土砂の移動
によってもたらされる現象であるから、なによりもまず
、掃流漂砂の移動方向とその流量を、多数の地点で正し
く把握せねばならない。　そこで、現地海岸に適用でき
、かつこのような目的が達成できる精度の良い捕砂装置
が早急に開発されなければならない。

（従来の技術） 実際の海岸計測に適用できる捕砂装置は、今のところな
い。　しかし、室内における掃流漂砂の模型実験では捕
砂装置が考えられており、その例を次に示す。　従来の
捕砂装置には、単純な長方形型や円筒型の箱（第１２図
に、その断面を示す）、２個の箱を使用したもの（第１
３図）、円筒型の箱に仕切りを入れたものがあった。　
この捕砂装置を使用して掃流漂砂流量を求めるには、次
のようにしていた。第１３図で説明する。　まず図のよ
うに、捕砂装置の天端が砂表面と同高になるように設置
する。波の作用で掃流漂砂が、漂砂を捕捉する箱（以下
これを捕砂箱、あるいは単に箱という）３および４に流
入する。規定時間経過後、捕砂装置を回収し、箱３およ
び箱４に流入した砂の重量の差を、規定時間および流入
幅で除したものが漂砂流量となる。また漂砂の移動方向
については、流入した砂の重量の多かった箱から、少な
かった箱の方−口こ漂砂が移動したことになる（発明が
解決しようとする問題点） この従来の捕砂装置には、次のような欠点があった。

ａ、第１２図のように１個の長方形型、あるいは円筒型
の箱を捕砂装置として使用した場合、後述するように、
波動中における掃流漂砂の運動機構より、掃流漂砂流量
およびその移動方向ともに得ることは出来ない。

ｂ、上記ａの捕砂装置や、また第１３図のような隣り合
う２つの箱を、捕砂装置として海底に設置した場合、設
置後、短時間のうちにこれら装置のまわりに局所洗堀が
生じ、これが徐々に進行する。　その結果（捕砂装置が
ない場合の）自然状態の漂砂流量を正確に得ることが出
来ない、　長い時間計測すると、その誤差は極めて大き
くなる。

Ｃ０捕砂箱に、一旦捕捉されたはずの砂れきの一部分が
、箱内に発生する渦流によって巻き上げられ流出してし
まう。

ｄ、測定を始める前に、まず第１２図、第１３図のよう
に捕砂箱を設置するが、実際の海底では常時、振動流状
態を呈し、漂砂活動が行なわれている。そのような中で
は、どんな相慎重に設置しても、設置する時点で多量の
砂が捕砂箱に流入してしまう、　また測定を終了して回
収する時点でも、同様に、まわりの砂が流入したり、あ
るいは捕砂箱内の砂が流出したりする。

ｅ、第１３図のように、２個の箱を使用するのは、掃流
漂砂流量の他に、その漂砂移動方向も同時に得たいため
であり、それには捕砂箱がどのような向きで海底に設置
されたかを知ることが、大変重要な問題となる。　しか
し、この向きを正しく得ることができない。

この発明は、従来の捕砂装置がもつ以上の問題点を解消
させ、かつ実際の海岸の調査計測に、より適した新しい
機能をもった装置を提供することを［１的とする。

（問題点を解決するための手段） 第１実施例を参照しながら、本発明の構成について説明
する。　第１図で、隣り合う２個の捕砂箱３．４が一体
となり、その外周天端に、わずかに下向きに傾斜をもっ
た庇５を固定的に取り付ける。　個々の捕砂箱の内側天
端に、水平な庇６を固定的に取り付け、捕砂箱の開口部
に、開閉自由な上Ｍ７をはめ込む、　次に、本体表側表
面に砂れきを貼り付けるとともに、防水を施した磁石盤
８を埋め込み固定する。　さらに本体吊り上げ用フック
１２を取り付ける。

なお第１図は、本体平面図、第２図は本体側面図、第３
図は本体Ａ−Ａ断面図、第４図は本体Ｂ−Ｂ断面図、第
５図は本体Ｃ−Ｃ断面図である。

（作用） 第１実施例を参照しながら、本発明による捕砂装置の作
用を、その使用法とともに説明する。

まず捕砂装置の捕砂箱間口部を、上蓋７で閉じておき、
くの字１０を上蓋案内金具９に引っかけておく。　本体
吊り上げ・用フック１２のそれぞれに、ワイヤーを結び
、それの他端に浮標を取り付ける。　次に現地海底の測
定地点に、第６図のように、本体天端が海底砂面と同高
になるように設置する。　設置完了後、本体の置かれて
いる向き（方位）を調べるため、その時点で磁石盤８の
磁針が示している状態（ｆｆｌ北Ｎ北向方向まま、その
磁針を（押し止め等の方法で）一時、固定してしまう。

　次に、上蓋７を開放して、くの字１０を上蓋止め金具
１１に引っかけると同時に測定開始時間を読み取る。　
ある時間経過後、回収するが、それにはまず浮標を探し
捕砂装置の位置を調べる、　次いで、捕砂箱の上蓋７を
閉じて、くの字１０を上蓋案内金具９に引っかけると同
時に終了時間を読み取る。　そして、浮標付きの４本の
ワイヤーロープを使用し、本体を水平の状態で回収する
。　従って、上蓋７の使用により捕砂装置の設置時、お
よび回収時における砂れきの流入を防止できる。　また
捕砂装置は外周に庇５があり、海底となめらかに接続す
るため、局所洗堀はおこらず、かつ本体表面に砂が貼ら
れているので、捕砂装置のない自然状態の掃流漂砂流量
を素直に取り出すことが出来る。　また個々の捕砂箱の
内側天端に水平な庇６があることによって、一旦流入し
た砂れきが、渦流によって再び巻き上げられて流出する
ことはない。　次に、掃流漂砂流量と漂砂移動方向につ
いて、第６図を参照しながら説明する。　まず波１５が
１６の方向に入射してくるとする。　本体の真上に、波
の山が到来したときは、その半周期間にわたって、波動
流速１７を生じ、ｐなる量の砂が、捕砂箱３にのみ流入
し、次に波の谷が到来したときの半周期間は、波動流速
１８を生じ、９なる量の砂が捕砂箱４にのみ流入する。

　これらが、交互に繰り返される。　もしも、掃流漂砂
流量が零の地点で、仮に測定したとずれば、ｐ＝ｑとな
る。　次に、海浜流１９が加わる場合には、捕砂箱３に
多量の砂が、４に少量の砂が流入することになる。　従
って、一般の海岸に於て実施したとき、ある測定時間ｔ
において、捕砂箱３に貯えられた砂の重量をＰ、捕砂箱
４に貯えられた砂の重量をＱ、第５図に示す開口部の長
さをしとすれば、単位長さ、単位時間当りの掃流漂砂流
量は、（Ｐ−Ｑ）　／　（Ｌｘ　ｔ　）で与えられ、Ｐ
＞Ｑならば、漂砂は、波の方向に、Ｐ＜Ｑならば、逆方
向に移動していることになる。　このようなことから、
第１２図のように、ただ１個の捕砂箱を設置した場合に
は、（Ｐ＋Ｑ＞が流入することとなり、掃流漂砂流量お
よびその方向共に得ることは出来ない。　次に、実際の
海岸では、その漂砂流量が、どの方位のものかが問題と
なる。　そこで、別の磁石盤を用意し、その磁針の示ず
Ｎ（磁北）と、本体に埋め込んである磁針（既に、示す
向きが固定されている）とが平行になるように、本体を
回転させれば、その向きの状態で、捕砂装置が、海底に
設置されていたことがわかる。　すなわち、漂砂流量の
方位が確定したことになる。

（実施例） 本発明における第２実施例では、円筒容器に、放射状に
仕切りを入れたものである。　第７図で、隣り合う８個
の捕砂箱が一体となり、その外周天端に、わずかに下向
きに傾斜をもった庇５を固定的に取り付ける。　個々の
捕砂箱の内側天端に、水平な庇６を固定的に収り付ける
。　本体表側表面に砂れきを貼り付けるとともに、防水
を施した磁石盤８を埋め込み固定する。　さらに、本体
吊り上げ用フック１２を取り付ける。　本体表側に、第
９図、第１０図に示される上Ｍ７をはめ込む。　次に、
使用法について説明する。　まず第７図の本体吊り上げ
用フックＪ２にワイヤーを結び、そのワイヤーの他端に
浮標を取りイ；１ける。

第１０図の上蓋突起２６を下向きにして、本体中央の円
筒部に差し込み、蓋をする。　次に、本体の取手２４を
使って吊り下げ、海底の測定地点に第８図のように、本
体天端が海底砂表面と同高になるように設置する。　設
置完了後、上蓋７を上蓋取手２５を利用して取り去り、
その直後に円筒キャップ２７を本体中央部にはめ込み、
さらに本体に埋め込んである磁石盤の磁針が示している
（磁北Ｎ方向）状態のまま、その磁針を一時、固定（押
し止め等の方法で）してしまう、　ただちに測定開始時
間を読み取る。　ある時間経過後に回収するが、まず円
筒キャップ２７をフック２８により抜き取り、上Ｍ７を
する。　同時に測定終了時間を読み取る。　次いで本体
吊り上げ用フック１２を利用して本体を吊り上げ、回収
する。　なお第１実施例と同一番号のものは、同じ動き
をする。　掃流漂砂流量とその方向・方位について述べ
る。　本体第７図の中心に対して対称な、例えば捕砂箱
３、捕砂箱４が一組となり第１実施例と同様に掃流漂砂
流量とその方向が決定される。

掃流漂砂流量の方位についても、第１実施例と同じく磁
石盤を使って定めることができる。　本実施例は、中心
に対して対称な８個の捕砂箱を有しているので、４方向
・方位の掃流漂砂流量を同時に得ることが出来る。　実
際の海の波は不規則であって、波向きは一波ごとに僅が
なから変化する。　これに伴って、海底の漂砂の移動方
向・方位も変化するので、本発明によれば各方向・方位
ごとの掃流漂砂流量を求めることが出来、これより漂砂
の卓越移動方向・方位を知ることが出来る。

海底の３数の地点で測定することにより、その海岸の漂
砂移動状況を平面的に把握することが出来、極めて意義
深い。

（発明の効果） この発明は以下のような優れた効果がある。

Ａ１本発明による第１実施例は、２個の捕砂箱を持ち、
任意の海底において掃流漂砂流量ならびに、その方向・
方位を正しく求めることが出来る。　本発明による第２
実施例は、８個の捕砂箱を持ち、任意の海底において、
同時に４つの掃流漂砂流量並びにそれぞれの方向・方位
を正しく求めることが出来る。

Ｂ、捕砂装置の外周に、庇５が取り付けであるので、局
所洗掘を起こしにくく、仮りに捕砂装置のまわりの砂面
が少し低下した場合でも、庇が下向きに傾斜をなしてい
るので、渦の発生を押さえることが出来、漂砂の流入を
妨げない、　従って、がなり長い時間、安定的に漂砂を
捕捉することが出来る。

Ｃ１捕砂箱の内側に庇６があるため、一旦流入した漂砂
が再び流出する割合は、極めて小さい。　また捕砂箱は
、奥の深い貯砂室２０を備えており、かなりの量の砂れ
きを貯えることが出来るので、長い時間の計測が可能で
ある。

Ｄ、上Ｍ７を閉じた状態で、本体を海底に設置し、測定
開始時において、上蓋を開くこと、および測定終了時に
は、上蓋を閉じてから、回収を始めるので、測定時間外
での砂れきの流入、流出のトラブルを未然に防止し得る
。

Ｅ１本体に磁石盤が埋め込んであるので、設置後に磁針
の指示する方向（磁北方向）を固定（押し止め等の方法
で）してしまえば、回収後、もう一つの別の磁石盤を使
用することによって１本体が測定地点において、どのよ
うな向きに設置されていたかを再現することができる。

　これにより、第１実施例では掃流漂砂流量の一つの方
向・方位が、また第２実施例では、４つの掃流漂砂流量
のそれぞれの方向・方位が正確に把握出来ることになる
。

Ｆ、海底における漂砂活動の実態を自然のよま、とらえ
るのが目的である。　ところが、海底に設置された捕砂
装置の存在が、周　　　　辺の波動流速や海浜流に影響
を与え、結果として、漂砂移動に変化をもたらすため、
正しい掃流漂砂流量は得られない。　このため、まず第
１実施例、第２実施例のように、極力、本体表面が平ら
となるような横造としていること、さらに本体表面に砂
れきを貼ることによって、海底と同じ状態が実現される
ことなどにより、さらに精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図：第１実施例を示す本体平面図 第２図；第１実施例を示ず本体側面図 第３図；第１実施例を示す本体Ａ−Ａ断面図第４図；第
１実施例を示す本体Ｂ−Ｂ断面図第５図；第１実施例を
示す本体Ｃ−Ｃ断面図第６図；第１実施例を示す本体Ａ
−Ａ断面図であって、海底における設置状態および 捕砂の過程を説明する図 第７図；第２実施例を示す本体平面図 （点線は、隔壁を示す） 第８図：第２実施例を示す本体Ｄ−Ｄ断面図第９図；第
２実施例を示す上蓋の平面図第１０図；第２実施例を示
す上蓋のＥ−Ｅ断面図 第１１図；第２実施例を示す円筒キャップ平面図（上）
、及びＦ−１？断面図（下） 第１２図；従来の長方形あるいは円筒形の捕砂装置の断
面図で設置状態を示す。 第１３図；従来の例を示す平面図（上）、及びその設置
状態を示すＧ−Ｇ断面図（ 下）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　隣り合う偶数個の箱で一体（第１図、第７図）とな
   り、 イ、その箱群をとりまく外周天端に、わずかに下向きに
   傾斜をもつた庇（５）を固定的に取り付けたもの。 ロ、個々の箱の内側天端に、水平な庇（６）を固定的に
   取り付けたもの。 ハ、個々の箱が、上蓋（７）をもつこと。 ニ、本体に磁石盤（８）を固定的に取り付けること。 ホ、本体表側表面に、砂れきを貼り付けること。 ヘ、本体吊り上げ用フック（１２）を取り付けること。 以上により構成された海底 砂れきの流量測定装置