WO2021140559A1 - 自然の力で繰返す、(津波・高潮・河川)災害阻止する方法 - Google Patents

自然の力で繰返す、(津波・高潮・河川)災害阻止する方法 Download PDF

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    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins

Definitions

  • the present invention relates to a method for preventing (tsunami, storm surge, river) disasters that is repeated by the force of nature.
  • the present invention is a technique for effectively utilizing natural energy as shown above to convert the energy of a flow in a river to prevent repeated river disasters, tsunamis and storm surges.
  • Prevention of river disasters No matter how violent the tidal currents are, all tidal currents are below sea level, there are no tidal currents that flow over land, and there are no floods in tidal rivers that are comparable to flood flow.
  • an "ocean sky (UTSURO)" is constructed in the estuary sea area, a violent tidal current is generated in the tide-sensitive water area of the estuary, and the estuary basin where the energy of the conventional flow by gravity has dominated.
  • the energy gradient of the flow in the river can be increased, the riverbed can be dug deeper, and the communication section of the flood can be enlarged to make the earth a natural super embankment and prevent river floods. It becomes.
  • the water path is squeezed to increase the sweeping force of the riverbed, and the huge amount of naturally deposited sediment is eliminated and the riverbed is deeply scoured.
  • the key to this system is the transport effect of enlarging the communication cross section of the flood, enhancing the hydraulic effect, and safely sending the enormous amount of sediment that has been scoured upstream to the sea area.
  • the present invention is a technique for lowering the riverbed and enhancing the communication ability of river floods, and can be expected to have an effect of removing inland water.
  • the "Ocean Sky ⁇ UTSURO>" is constructed in the sea area to prevent waves caused by tsunamis, storm surges, and typhoons at sea, and to cut the peaks of tsunamis, storm surges, and floods that run up the estuary. Has. At low tide after the peaks of floods, storm surges, and tsunamis, the effect of scouring that discharges the huge amount of sediment accumulated at the estuary is great.
  • the water area of the "Ocean Sky ⁇ UTSURO>" constructed on the ocean is a huge calm water area, and it is a huge hotel as Patent No. 2662516 "Floating structure using the hollow of the water area” filed in 1986.
  • Leisure facilities, airports, power plants including solar and wind power generation, coal, gas, and nuclear power, energy (oil, gas, coal) storage, sewage, warehouses, etc. can be considered.
  • a huge tidal power generation using the energy of the tide becomes possible.
  • the scale of the "ocean sky (UTSURO)" depends on the above formula (1), but if a sufficient area cannot be obtained due to conditions such as topography and water depth, the water path is narrowed down and the sweeping force is combined with the natural river flow rate. To secure. Furthermore, depending on the terrain, as shown in Fig. 5, the estuary sea area such as the old river channel, diversion channel, and sect river in the tide area should be surrounded by the embankment structure 8 and the deadline diversion channel should be opened upstream of the main river as the run-up channel 19. It is possible to generate a violent tidal current in the main river.
  • the tip Lv1 and Lv2 of the run-up channel mouth 13 are the turning points of the water flow, and the tip riverbed is always washed by a violent vortex. Assuming that the riverbed 4 of the current river has a stable slope, this technique gradually scours the riverbed and naturally lowers the riverbed to line 12 in Fig. 1. Furthermore, by extending the overflow dike 9 toward the upstream like 13 while maintaining the tidal current in the Lv1 section of the run-up channel mouth, the riverbed 14 is scoured by the eddy current at the tip Lv2, and further, the natural flow. Due to the stable slope of the riverbed 15, it drops to the line of the riverbed 15 and the communication section of the flood becomes larger.
  • this technology constructs a sewaritei with a continuous low sewaritei B in the riverbed mainly by riverbed soil, etc., and in a wide river, multiple sewaritei such as B1, B2, B3, etc.
  • Movable weirs GI, G2 are installed at both ends of the upstream and downstream, and G3, ...
  • each water path can be deepened.
  • fill the water path on the side with water lower the top of the upstream part of the sewaritei on the side, allow the sewaritei to overflow, and scour together the main body of the sewaritei to drain the sediment in the river channel. ..
  • This operation is repeated alternately to increase the communication cross section of the river flood.
  • scouring is performed from the downstream part in Fig. 3-3 to improve the flood communication capacity, the entire land will become a super levee and prevent repeated river disasters.
  • Waves are reflected as overlapping waves without breaking by making the water depth in front of the breakwater about twice or more the wave height.
  • the tsunami is reflected by maintaining the front water depth of the embankment body 8 constituting the "ocean sky (UTSURO)" at a depth of about twice or more the wave height of the tsunami. Therefore, let's use the tsunami breakwater with a continuous reflection structure as the tsunami breakwater of the "ocean sky (UTSURO)" installed in the coastal waters shown in claim 1, prevent tsunamis and storm surges in the coastal waters, and prevent repeated tsunamis and storm surges. Is to be.
  • the intrusion prevention bank 28 Transportation and processing of earth and sand
  • the techniques of claim 1, claim 2, claim 3, claim 4, and claim 6 involve excavation and transportation of an enormous amount of earth and sand that cannot be imagined.
  • FIG. 1 is a longitudinal diagram showing the energy section of the river flow.
  • Fig. 2 is a plan view of the estuary of a system that generates a violent tidal current at the estuary of a river. Is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. Is the EE diagram of FIG. Is the FF diagram of FIG.
  • the figure on the left side of the figure shows the direction of the flood water flow during the flood, and the figure on the right shows the direction of the water flow at the time of low tide during the flood.
  • the figure on the left side of the figure shows the direction of water flow during the invasion of tsunami and storm surge, and the figure on the right side shows the direction of water flow during ebb tide.
  • FIG. 3 is a system diagram of riverbed scour in a water area dominated by the energy of the gravity flow in the upstream part of the river.
  • Fig. 4 shows a method of generating a violent tidal current in the main river by using the old river channel of the tidal water area as a run-up channel, and the estuary sea area such as a diversion channel and a branch river is surrounded by 8 and the deadline channel is set to 19 and opened upstream of the main river.

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Abstract

【目的】 「海洋の空(UTSURO)」の技術により自然のエネルギーを有効に利用して利用して繰返す河川、高潮、津波災害を阻止しようとする技術である。 課題 本来、河川は重力による流れのエネルギーが支配する水域であり、上流から流れてきた土砂が河口に堆積し、永い間には河川の延長が伸び、河床勾配が緩くなり、河川の掃流力が低下し、河道に土砂が堆積し、洪水の疎通断面が縮小して、反乱を繰り返すのが原因である。このように、河道に自然に堆積した莫大な土砂をどの様に安全に除去(掘削し、輸送し、処分)し、洪水の疎通断面を確保すると共に繰返す津波高潮の災害の阻止するかが本願発明の大きな課題である。 解決手段 繰返す河川災害を阻止する為に、河口に「海洋の空(UTSURO)」を構築し、河川の潮感水域に激しい潮流を発生させ、従来の重力による流れのエネルギーが支配してきた河口流域を、下流部では潮汐のエネルギーを卓越させ、河川における流れのエネルギーの再配分をすることにより、河床を深く掘り、洪水の疎通能力を高め、繰返す河川災害を阻止すると共に「海洋の空(UTSURO)」の堤体を共有し、津波や高潮を沿岸海域で反射させ海域で阻止すると共に、河口に浸入した津波や高潮をはじめ、河口洪水を「海洋の空(UTSURO)」を構成する遡上水路に越流させ、共々のピークカットを行うことにより繰返す河川、高潮、津波災害を阻止しようとするものである。 選択図 図2

Description

自然の力で繰返す、(津波・高潮・河川)災害阻止する方法
本願発明は自然の力で 繰返す、(津波・高潮・河川)災害の阻止法に関する。
従来の津波・高潮・河川災害の防止手法は河川の両岸や海岸の内陸部に高い堤防を構築し河川の洪水や津波や高潮等の災害を阻止してきた。
(河川)
本来河川は、重力による流れのエネルギーが支配する水域で、上流から流れてきた土砂が河口海域に堆積し、永い間には河川延長が伸び、河床勾配が緩くなり、河床の掃流力が低下し、この様な河川水域に、堤防を構築することにより、河道水位が上昇し、河川勾配がさらに緩くなり、河道に土砂が堆積し、洪水の疎通断面を縮小して、氾濫を繰返すのが現在の河川災害の根本原因である。
この様な中で、1987年(昭和62年)に特許第2726817号「「海洋のうつろ」を利用した潮流発生装置」や2003年(平成15年)に特許第3823998号「海洋の空(UTSURO)」による潮流発生装置を利用した治水及び利水システム」を発明し、河口問題につぃて提案したが、河川上流部の治水対策にまで十分対応できなかった。
このため、平成12年9月19日に発明した「接触酸化提を利用した魚道装置(特許第3534061号)を合目的に利用することにより繰返す、(津波・高潮・河川)災害の阻止しようとするものである、
(津波)(高潮)
津波や高潮の防御には、海岸の陸域に高い堤防を構築して、津波や高潮を阻止して来たが、用地問題やこれに伴う移転、さらに生活や都市利便制、陸水の利用上の大きな問題が支障となっている。
(河川の遡上津波)
 河川の海域に向かう河床の縦断勾配が緩く津波は砕波し、上流まで遡上して河川沿線に甚大な被害をもたらしてきた。
(河川)
自然のエネルギー(洪水、高潮、津波等)を有効に利用して繰返す、(津波・高潮・河川)災害の阻止しようとするものである。
本来、河川は、上流から流れてきた土砂が河口に堆積し、永い間には河川延長が伸び、河床勾配が緩くなって、河川の掃流力が低下する。この様な河川の両岸に、堤防を構築することにより、河道水位が上昇し、さらに河川のエネルギ勾配が緩くなり、河道に土砂が堆積して、洪水の疎通断面を縮小し、氾濫を繰返すのが現在の河川災害の根本原因である。
このように、河道に自然に堆積した莫大な土砂をどの様に安全に掘削し、輸送し、処分するかが大きな課題である。
さらに、繰返す河川災害を阻止するためには、河川の洪水の疎通断面を
どの様に確保するかが本願発明の大きな課題である。

(津波、高潮)
さらに、津波は反射しやすい波である。津波や高潮を陸域の防波堤で阻止するのでなく、沿岸の海域内で阻止しようとするものである。
(河川の遡上津波の阻止)
河川の河床縦断勾配は海に向かって緩傾斜であるため、河川に侵入した津波は砕波し、河川の上流まで遡上し沿線に甚大な被害をもたらしてきた。
(河川災害の防止)
  繰返す河川災害を阻止する為に、河口の潮感水域に激しい潮流を発生させ、
  従来の重力による流れのエネルギーが支配してきた河口流域を、下流部では潮汐のエネルギーを卓越させ、上流部では従来の重力による流れのエネルギーが支配する河川における流れのエネルギーを変換することにより、河川のエネルギー勾配を高め、河床を深く掘り、洪水の疎通能力を高め、繰返す河川災害を阻止しようとするものである。
  河川における流れのエネルギーの変換をすることにより、河床に堆積した莫大な土砂を自然の力で安全に除去し、さらに河床を深く掘り、洪水の疎通能力を高め、莫大な洗掘土砂を安全に排除し、さらに有効に利用しようとするものである。
  河川の土砂の掃流力は1式に示される。 
       τ=γRI・・・・・・・1式
  但し(τ;掃流力、γ;水の比重、R;径深(水路の形状)、I;水面勾配、エネルギー勾配)
したがって、河川の掃流力τを高めるためには、 水面勾配(I)を大きくし、水道(みち)を絞り径深(R)を深くして、河川の掃流力を高める必要がある。
さらに 如何に激しい潮流であっても、潮流はすべて海水面下の流れで、陸域を流れる潮流は存在せず、洪水流量に匹敵する潮流河川には洪水はない。
  この技術は、潮位変化のある水域を堤体構造で囲い締切る囲饒水域を「海洋
の空(UTSRO)」と言い、この水域を水路で開放することにより、潮汐の度水路に激しい潮流が発生する。
この水路口を河川の上流に向かって延伸させることにより、河口に激しい潮流を発生させることが可能である。この水路を遡上水路と言い。この技術は1987年(昭和62年)に発明した特許第2726817号「「海洋のうつろ」を利用した潮流発生装置」である。
  一般に潮流発生装置の「海洋の空(UTSRO)」の面積Aは(1)式で示す。
Å=Q×T/H・・・・・・・・・・・・・・(1)
 但し、河川の計画洪水流量:Q、潮汐の半長期;T、計画河口の潮位差:H、とする。
  (但し地形や水深などの条件で十分な面積が取れない場合には、水みちを絞 り、自然の河川流量と合わせて掃流力を確保する。)
また、上流部の重力による流れのエネルギーが支配する水域では、水みちを絞り、掃流力を高め、河床を深く掘り、洪水の疎通断面を大きくし、洪水の疎通能力を高めることにより繰返す河川災害を阻止しようとするものである。
また、平成12年9月に出願した「接触酸化提を利用した魚道装置(特許第3534061号)の技術の利用が可能となる。
従来の重力による流れのエネルギーが支配してきた河川流域を、下流部では潮汐のエネルギーを卓越させ、河川における流れのエネルギーの再配分をすることにより、河川の床を低下し,洪水の疎通断面を大きくし、洪水の疎通能力を高めれば、大地はすべてスーパー堤防となる。

(津波、高潮の防御)
河川の潮流発生装置として、請求項1の「海洋の空(UTSURO)」の堤体を共有することにより、海域沿岸の津波や高潮を洋上で阻止することが可能である。
本来、津波は波長が長く、莫大なエネルギーを所持し、砕波させると巨大な破壊力となるが、一方、反射や回折のしやすい性質の波である。
このため、「海洋の空(UTSURO)」の堤体を反射構造とし、反射させることにより、津波を海域で阻止することが可能である。
(河川の遡上津波の阻止)
 河川の遡上津波、高潮さらに、河口洪水の被害を阻止するために、請求項1及び請求項2の河川河口沿岸海域に設置した「海洋の空(UTSURO)」を構成した堤体を共有し、河口の上流向かって巻き込み、河川内では「海洋の空(UTSURO)」を構成した堤体の天端高を河川両岸の護岸高以下とすることにより、河口洪水、高潮、津波のピークカットが可能となる。
さらに、河口では洪水放出容量を確保すると共に、河口に流入する遡上津波を制限するため、津波の侵入する開口幅を必要最小幅とし、両岸を沖合に向かって津波、高潮の侵入防止堤を延伸する。
引潮時、これにより、洪水、高潮、津波それぞれのエネルギーが河口に集中し、河口洗掘に寄与する。

当該発明は、上記に示す様に自然のエネルギーを有効に利用して河川における流れのエネルギーを変換し、繰返す河川災害をはじめ、津波や高潮の被害を阻止する技術である。
(河川災害の阻止)
如何に激しい潮流であっても、潮流はすべて海水面下の流れで、陸域を流れる潮流は存在せず、洪水流量に匹敵する潮流河川には洪水はない。
繰返す河川災害を阻止する為に、河口海域に「海洋の空(UTSURO)」を構成し、河口の潮感水域に激しい潮流を発生させ、従来の重力による流れのエネルギーが支配してきた河口流域を、下流部では潮汐のエネルギーを卓越させることにより、河川における流れのエネルギー勾配を高め、河床を深く掘り、洪水の疎通断面を大きくすれば大地がすべて自然のスーパ―堤防となり河川洪水を阻止する効果となる。
なお、重力の流れのエネルギーが支配する上流部では上記の効果に加えて豊水時には水みちを絞り河床の掃流力を高め、自然に堆積した莫大な土砂を排除し、河床を深く洗掘させ洪水の疎通断面を大きくし、治水効果を高める共に上流で洗堀された莫大な土砂を海域まで安全に送流する輸送効果が当該システムのカギとなるものである。 
更に、渇水の平常時には河川の連続浄化システムとして河川の水質浄化や魚道としての効果や、時には、河川の貯水池としての効果、さらに、河道に水を貯留し内陸運河としての利用効果が期待できる。
また、潮汐のエネルギーが支配する河口水域では、河口に激しい潮流を発生させ、掃流力を高め、河道を深く掘り洪水の疎通能力を高めると共に、上流で掘削した莫大な河床の浚渫土砂の輸送路として、船舶や列車、自動車等輸送機器を使わず自然の力で河口海域まで何百キロメートル時には何千キロメトルを洪水の泥水として安全に輸送し、河口海域では「海洋の空(UTSURO)」の沈降浄化機能により、自然の力で泥と水に分離し、泥は計画的に広大な埋立地や干潟を造成し、時には「海洋の空(UTSURO)」の堤体の構築資材や補強材と利用すると共に、水はきれいにして海に放流する環境保全効果も期待できる。
河川水域に、大型の船舶の航行を可能にし、河川沿線には巨大な港を設け商業や工業を活発にする効果が期待できる。
更に、本願発明は河床を低くして河川洪水の疎通能力を高める技術で内水排除効果も期待できる。
また 、海域には 「海洋の空〈UTSURO〉」を構成し、津波や高潮・台風による波浪を洋上で阻止すると共に河口を遡上する津波や高潮、更には、河口の洪水のピークカットの効果を有する。
なお、洪水、高潮、津波其々のピークが過ぎた後の干潮時には河口に堆積した莫大な土砂を排出のする洗掘の効果が大きい。
更に、洋上に構成された「海洋の空〈UTSURO〉」の水域は巨大な静穏水域で、昭和61年(1986)出願した特許第2662516号「水域のうつろを利用した浮体構造」として巨大なホテル、レジャー施設、空港、太陽光や風力発電や石炭・ガス・原子力を含む発電所、エネルギー(石油・ガス・石炭)の備蓄、下水、倉庫等の立地が考えられる。
また、潮汐のエネルギーを利用した巨大な潮汐發電が可能となる。
 さらに、洪水時、上流部から排出された莫大な土砂を河口まで輸送し、土と水に分離し、土砂は「海洋の空〈UTSURO〉」の提体を補強し、絵型の様に自然の沈降盛土により巨大な土地や干潟を造成し、空港や都市を創造する。時には「海洋の空〈UTSURO〉」の淡水化も可能である。

(河川災害の阻止)
本来河川の流れは、重力の流れのエネルギーが河川の全水域Lrを支配してきたが、図2に示すように河口海域を堤体構造8で囲い締切る「海洋の空(UTSURO)」を構築し、「海洋の空(UTSURO)」内水域26を遡上水路19により河口の潮感水域で開放することにより河川の潮感水域Ltに激しい潮流を発生させることができる。
如何に激しい潮流であっても陸域を流れる潮流が存在せず、潮流はすべて海水面下の流れで、河川流量に匹敵する潮流河川には洪水がない。
「海洋の空(UTSURO)」の規模を大きくし、河川流量に匹敵する潮流を発生させることにより、従来は重力の流れのエネルギーが支配してきた河川の河口水域では潮汐のエネルギーが支配する河川水域となり、河川の河口水域Lt1の河床が洗堀される。
「海洋の空(UTSURO)」の規模は上記(1)式によるが地形や水深などの条件で十分な面積が取れない場合には、水みちを絞り、自然の河川流量と合わせて掃流力を確保する。
さらに、地形によっては図5図のように潮感水域の旧河道や分水路、派川などの河口海域を堤体構造8で囲い締切り分水路を遡上水路19として本川上流で開放することにより河川本川に激しい潮流を発生させることができる。
遡上水路口13の先端Lv1やLv2は水流の折り返し点として、常に激しい渦流により先端河床が洗堀される。
現在の河川の河床4が安定勾配であるとすれば、この技術によりにより、河床が徐々に洗堀され、自然に図―1の12ラインに、河床が低下する。
更に、遡上水路口のLv1区間における潮流を保持しながら上流に向かって越流堤9を13の様に延伸することにより、先端のLv2が渦流により河床14が洗堀され、さらに、自然流の安定勾配により、河床15のラインに低下し、洪水の疎通断面がさらに大きくなる。
これにより、河川上流部の重力の流れのエネルギーが支配する水域延長Lnは(Ln=Lr―Lt)となり、河川における流れのエネルギーが支配する河川延長が短くなり、河川におけるエネルギー勾配が高められ、河床洗掘が進み、洪水の疎通能力が高められる。
更に、将来、上記システムの延伸や「海洋の空(UTSURO)」内水域26に土砂の堆積等により潮汐のエネルギーが不足する場合には「海洋の空(UTSURO)」33を拡大する。
 またさらに、重力による流れのエネルギーが支配する上流部Ln区間の河床を深く掘り、洪水の疎通能力を高めるためには 、上中流水域の水みちを絞り、掃流力を高め、河床を下げ河川の上流部の、洪水の疎通断面を更に大きくするものである。
この技術は、図3に示すように主として河床土等により河川敷内に低い背割堤Bを縦断的に連続した背割堤を構築し、幅員の広い河川ではB1,B2、B3・と複数堤を設ける、、其々上下流の両端に可動堰GI,G2更に上流にむかってG3,・・を設置し、上下流の可動堰の操作により水みちを絞り、掃流力を高め、河床を深く洗掘させ、この操作を繰返すことにより、それぞれの水みちを深くすることができる。
さらに、サイドの水みちに水を湛え、サイドの背割堤の上流部の堤頂を下げ背割堤を越流させ、全背割堤本体共々洗掘して、河道内の土砂を流出させる。
この操作を交互に繰返し、河川の洪水の疎通断面を大きくする。
上記の操作の事例として図3-3に下流部から洗掘し、洪水の疎通能力を高めれば、大地はすべてスーパー堤防となり、繰返す河川災害を阻止する。
上記の河床低下に伴い地下水や伏流水の水位低下の懸念あり、河川の両岸には保全水路31の設置が必須である。
(津波、高潮の防御)
高潮は一般に砕波しないが、津波や高潮を砕波させると莫大なエネルギーを放出し、波高が高くなり、陸域に浸水し被害が拡大する。
津波の沖波の最大波高は10m程度で、波長が長く、回折しやすく、反射しやすい波である。
上記の請求項1に示す「海洋の空(UTSURO)」による潮流発生装置の堤体8を共有することにより、囲われた沿岸陸域の津波や高潮を防御しようとするものである。
波は防波堤の前面水深が、波高の約2倍以上とすることにより砕波しないで重複波として反射する。
「海洋の空(UTSURO)」を構成する堤体8の前面水深を津波の波高の約2倍以上を保持することにより、津波を反射させる。
したがって、請求項1に示す沿岸海域に設置する「海洋の空(UTSURO)」の堤体を連続した反射構造の津波防波堤とし、津波や高潮を沿岸海域で防止し、繰返す津波や高潮を阻止しようとするものである。

(河川の遡上津波、高潮、河口洪水対策)、
 河川の遡上津波や高潮さらに、河口洪水の被害を阻止するために、請求項1及び請求項2の河川河口沿岸海域に設置した「海洋の空(UTSURO)」を構成した堤体を共有し河口上流向かって巻き込み、さらに、河川の上流に向かって延伸し、河川の上流部で水路口を開放する。
河川内では「海洋の空(UTSURO)」を構成した堤体の天端高を河川両岸の護岸高以下とし、河口洪水、高潮、津波のピークを越流させ、河口洪水、高潮、津波のピークカットを行う。
上記の洪水、高潮、津波の引潮時には[図2-4]、[図2-5]の其々の右図に示すように、これらのエネルギーが河口洗掘に大きな役割を果たし、繰返す河口洪水、高潮、津波の災害を阻止する。
さらに、河口での洪水排出容量を確保すると共に、河口に流入する遡上津波を限定し制限するために津波や高潮の流入開口幅を必要最小限とし、両岸を沖合に向かって津波、高潮侵入防止堤28を延伸する

(土砂の輸送及び処理)
上記請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項6の技術には想像を絶する莫大な土砂の掘削、輸送が伴う。
この様な洗掘土砂をトラックや船舶、列車、などの輸送機器を使用しないで自然の力を利用して請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項6の技術により、河川の掃流力を高め自然の力を有効に利用して洪水時等の泥水として安全に何10キロメートル、何100キロメートル、時には何千キロメトルを河口海域まで輸送し、26「海洋の空(UTSURO)」B(多空隙堤体28により囲われた29の水域は静穏水域である。)、多空隙の堤体とは捨石堤、コンクリートブロク堤、スリットケイソン堤等、これらの混成堤である。
河口まで到達した泥水は、自然の潮汐の作用により、多空隙の堤体を透過し、「海洋の空(UTSURO)」B内に入れば29水域は静穏水域であり、泥は潮汐6時間の間に沈殿し、引き潮時には水はきれいになり海域に流出する。、
さらに有機物は堤体の入出時に微生物により接触酸化され更にきれいになる。
従って上記請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項6の技術を完結させるために必須のシステムとして、環境にやさしい繰返す河川災害を阻止する技術の方法である。
上記の自然の力で繰返す、(津波・高潮・河川)災害阻止する技術の実施に当たっては計画的に必ず河口部から実施しなければならない。

第1 図は 、河川の流れのエネルギー区間を示した縦断図である。 第2 図は 、河川河口部に激しい潮流を発生るシステムの河口の平面図である。 は第2図のD-D断面図である。 は第2図のE-E断図である。 は第2図のF-F断図である。 図の左側の図は洪水時の洪水の水の流れの方向を示し、右の図は洪水時の引潮時の水の流れの方向を表す図である。 図の左側の図は津波・高潮の侵入時の水の流れの方向を表し、右の図は引潮時の水の流れの方向を表す図である。 第3 図は、河川上流部の重力の流れのエネルギーが支配する水域の河床洗掘のシステム図である。 は第3図のK-K断面図である。 は第3図のJ―J断面図である。 は第3図の下流から順次河床洗掘を行う平図面である。 第4 図は、潮感水域の旧河道を遡上水路として、本川に激しい潮流を発生させる方法や分水路、派川などの河口海域を8で囲い締切り水路を19として本川上流で開放することにより河口に激しい潮流を発生させることができる平面図である。符号の説明1 河川堤防の高さ 2現状況の河川の河床の地盤高さ 3 平常時の水面水 4 現況の河川の河床 5 最大洪水レベル 6 潮汐のハイウオウターレベル 7潮汐のローウオウターレベル、8 津波防波堤 9遡上水路を構成する堤体、河川の遡上津波や高潮、河口洪水襲来時のピークカットの為の越流堤 10「海洋の空(UTSURO)」の潮流発生装置により洗掘された河口河床の縦断、11洗掘された河口の河床が河川の安定勾配により河床低下の方向、12洗掘された11の安定勾配の河床,13遡上水路を構成する堤体の延伸方向,14遡上水路口の折り返しの渦流による先端洗堀、15遡上水路を構成する堤体の上流に向かって延伸した場合の安定勾配の低下に伴う河床洗掘縦断,16遡上水路の延伸に伴い河川上流の安定勾配低下の方向,17上記15に伴って河床低下による洪水疎通断面の拡大に伴うHHWLの低下ライン,18河川の流れの方向,19遡上水路,20河川における遡上津波や高潮、河口洪水の越流によるピークカットの方向,21潮汐変化による上記20の戻り流,22津波の方向,23津波の反射,24津波、高潮の流れの方向,25前24の戻り流,26「海洋の空(UTSURO)」Bの内水域,27「海洋の空(UTSURO)」を構成する土砂溜外堤,28津波高潮侵入防止堤,29「海洋の空(UTSURO)」の土砂溜,30「海洋の空(UTSURO)」を構成する内堤、31津波波高,32津波波の静穏水位,33「海洋の空(UTSURO)」の拡張水域,34「海洋の空(UTSURO)」利用した高度浄化システム記号の説明LR河川延長、Lm標高、Lr河川の全長、Lt01初期の遡上水路の越流堤の延長,Lv1遡上水路の設置に伴い折り返し流(先端渦流)による深堀水域の延長,Lt02深堀水域を上流に向かって延伸した越流堤の延長,Lv2越流堤の先端の渦流長Lt潮汐のエネルギーが支配する河川水域の延長, Ln重力の流れのエネルギーが支配する水域の延長、B1,B2、B3は河川敷内に主として河床土砂を集め低い背割堤を縦断的に連続して構築した堤体,G1,G2,G3は縦断的に1~5m上下する度に上下流の左右に設置したに可動堰

Claims (8)

  1. (河川の洪水対策)
      当該発明は洪水、高潮、津波等の自然のエネルギーを有効に利用して繰返
    す河川、高潮、津波災害を阻止する「海洋の空(UTSURO)」の技術である。
    本来河川は、重力による流れのエネルギーが支配する水域で、上流から流れ
    てきた土砂が河口に堆積し、永い間には河川延長が伸び、河口の河床勾配が緩くなって河川の掃流力が低下する。この様な河川の両岸に、堤防を構築することにより、河道水位が上昇し、河道に土砂が堆積して、洪水の疎通断面を縮小し、氾濫を繰返すのが現在の河川災害の根本原因である。
    この悪循環を断ち切る為に河口の潮感水域に激しい潮流を発生させ、従来の
    重力による流れのエネルギーが支配してきた河口水域を、下流部では潮汐のエネルギーを卓越させ、河川における流れのエネルギーを再配分しようとするものである。
    河口海域に不透過の堤体構造で囲い締切る「海洋の空(UTSURO)」を構築し、遡上水路により河川上流部の潮感水域で開放することにより河川の潮感水域に激しい潮流を発生させることが可能である。
    如何に激しい潮流であっても陸域を流れる潮流が存在せず、潮流はすべて海水面下の流れで、洪水流量に匹敵する潮流河川には洪水がない。
    「海洋の空(UTSURO)」の規模を大きくし、河川流量に匹敵する潮流を発生させることにより、従来は重力の流れのエネルギーが支配してきた河川の河口水域では潮汐のエネルギーが支配する水域となる。
    これにより、河川におけるエネルギー勾配を高めることが可能で、この技術により、河床に堆積した土砂の排出や河床の洗掘に伴う洪水の疎通断面を大きくし、洪水の疎通能力を高めることを特徴とする繰返す河川災害を阻止する方法。
  2. 上記の請求項1の遡上水路口先端には水流の折り返し点として、常に激しい渦流により先端河床が洗堀される。
    このため、巻き込み先端(遡上水路口)の潮流(海水面下の流れ)を保持しながら上流に向かって徐々に延伸させることができる。
    河川における潮汐のエネルギーが支配する河川水域を延伸することにより、河川におけるエネルギー勾配をさらに高めることを特徴とする繰返す河川災害を阻止する方法
  3. 上記の請求項1、請求項2の実施により、河川の河口部の河床が洗堀されると、現在の河川の河床勾配が安定勾配であるとすれば、図1に示すように、重力の流れのエネルギーが支配する上流部の河床が徐々低下し、洪水の疎通断面を大きくし、洪水の疎通能力を高めることを特徴とする繰返す河川災害を阻止する方法。
  4. 上記の請求項1、請求項2、請求項3に加え、重力による流れのエネルギーの支配する上流部では河川敷の水みちを絞り河床の掃流力を高め,河床に堆積した土砂を排除し、さらに,河床を深く洗掘させ,洪水の疎通断面を大きくし、繰返す河川災害を阻止する方法である。
    この技術は、河川敷内に低い背割堤を連続して構築し、其々上下流の両端に可動堰を設置し、上下流の可動堰の操作により水みちを絞り、掃流力を高め、河床を深く洗掘させ、この操作を繰返すことにより、それぞれの水みちを深くすると共に、さらに、サイドの水みちに水を湛え、サイドの背割堤の上流部から越流させ、背割堤本体共々洗掘して、河道内の土砂を流出させることを交互に繰返し、河川の洪水の疎通断面を大きくして、洪水の疎通能力を高めることを特徴とする繰返す河川災害を阻止する方法。
  5. (津波、高潮の防御)
    高潮は一般に砕波しないが、津波や高潮を砕波させると莫大なエネルギーを放出し、波高が高くなり、陸域に浸水し被害が拡大する。
    津波の沖波の最大波高は10m程度で、波長が長く、回折しやすく、反射しやすい波である。
    上記の請求項1に示す「海洋の空(UTSURO)」による潮流発生装置の堤体を共有することにより、囲われた沿岸陸域の津波や高潮を防御しようとするものである。
    波は防波堤の前面水深が波高の約2倍以上とすることにより砕波しないで重複波として反射する。
    「海洋の空(UTSURO)」を構成する堤体の前面水深を津波波高の約2倍以上を保持することにより、津波を反射させることができる。
    したがって、沿岸海域に設置した請求項1に示す「海洋の空(UTSURO)」の堤体を連続した反射構造の津波防波堤とし、津波や高潮を沿岸海域で防止することを特徴とする繰返す津波や高潮を阻止する方法。
  6. (河川の遡上津波、高潮、河口洪水の防御)、
     河川の河床勾配は海域の沖合に向かって緩いため、河川に侵入した津波は砕波し、河川沿線に多大な被害をもたらしてきた。
    このため、河口での洪水排出容量を確保すると共に、河口に流入する遡上津波を限定し制限するために津波や高潮の流入開口幅を必要最小限とし、両岸を沖合に向かって津波、高潮侵入防止堤を延伸すると共に、本来、津波や高潮は回折しやすい性質があり、この特性を利用して、河川の遡上津波や高潮さらに、河口洪水の被害を阻止するために、請求項1及び請求項2の「海洋の空(UTSURO)」の堤体を共有し、河川内では「海洋の空(UTSURO)」を構成した堤体の天端高を河川両岸の護岸高以下とし、河口洪水、高潮、津波のピークを遡上水路に越流させ、河口洪水、高潮、津波のピークカットをすることを特徴とする繰返す河口洪水、高潮、津波の災害を阻止する方法。
  7. 上記請求項6の洪水、高潮、津波の災害時の引潮時には[図2-4] [図2-5]の其々の右側の図に示すように、激しい引潮が河口に集中し、河口の深水河道浚渫が可能となり、洪水の疎通能力が高められる。
     従って、洪水、高潮、津波の莫大なエネルギーを河口浚渫に利用し内陸の大水深航路や洪水の河口の洪水排出を容易にすることを特徴とする繰返す河口洪水、高潮、津波の災害を阻止する方法。
  8. (土砂の輸送及び処理)
    上記請求項1、請求項2、請求項3、請求項4の技術には想像を絶する莫大な土砂の掘削、輸送が伴う。
    この様な洗掘土砂をトラックや船舶、列車、などの輸送機器を使用しないで自然の力を利用して請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項6、請求項7の技術により、洪水、潮流、津波高潮等の自然の力を有効に利用して河川の掃流力を高め、洪水等の泥水として何10キロメートル、何100キロメートル、時には何千キロメトルを河口海域まで安全に輸送すると共に、河口海域では、多空閑空隙を有する堤体構造で囲い締切られた「海洋の空(UTSURO)」Bの設置により海域に到達した泥水は、潮汐の作用により、「海洋の空(UTSURO)」B内に取り入れられ「海洋の空(UTSURO)」Bの沈降浄化作用により、泥と水を分離きれいになり、さらに多空閑空隙を有する堤体を潮汐作用による流出入に伴い、有機物はの接触化作用により更にきいれいになり海域に放流される。泥は計画的に「海洋の空(UTSURO)」の補強や海域の埋立地や干潟を造成することにより、上記の請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6の技術に必須の環境にやさしいシステムとして河川の土砂問題を完結させることを特徴とする繰返す河川洪水、高潮、津波の災害を阻止する方法。
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