説明

藻場造成ユニット及びこれを用いた人工藻場

【課題】 洗掘による沈下や転倒を防止することが可能であり、砂に埋没し難い藻場造成ユニットを提供する。また工程や材料が少なく、建設コストが廉価に抑えられ、砂への埋没が確実に防止され得る人工藻場を提供する。
【解決手段】 藻場造成ユニット10は、実質的に球面状に形成された球状面11bと、実質的に平らに形成された平面11aとを備えるブロック11の3個が、ほぼ正三角形配置になるように連結材12により連結されている。そして、複数の藻場造成ユニット10を互いに重なり合わないように、所定間隔で砂地盤の浅海域に並べて人工藻場が構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、砂地盤の浅海域に設置されるブロックを備えたユニットと、これを用いた人工藻場に関する。
【背景技術】
【0002】
岩礁性の藻場を人工的に造成する場合、従来は、藻を増殖させる基質として砕石や割石を海域に投入したり、矩形や台形のブロックを使用していた。しかしながら、これらの砕石、割石、ブロック等を砂地盤の浅海域に設置すると、波による漂砂現象の影響で、これら人工藻場の周りが洗掘されて沈下したり、砂に埋没してしまい、藻増殖用の基質としての機能を失うという問題が生じてしまう。
上述したような洗掘、沈下、埋没などを防止するために、特別に補強した基礎をブロックに設けることも考えられるが、これでは、工程や材料が増えてしまい、建設コストが上昇するという問題がある。
【0003】
一方、人工藻場に関するものではないが、海洋構造物を構成するブロックとして、例えば、実公昭46−14858号公報(特許文献1)には、通水孔が形成された中空球体を3個使用し、これらを脚体で連結してなる消波ブロックが記載されている。この消波ブロックは、それぞれの脚体が傾斜角を異にして一点に集中されており、これにより複数の消波ブロックを海に投入したときに、相互に絡み合うようにされている。したがって、これを砂地盤の浅海域に設置したような場合には、海面上からブロックの一部が突出してしまい、水面下に在るべき藻場としては充分に機能せず、美観上も好ましくなく、また球面に藻を取り付けるのは困難であるため、藻場を人工的に造成するためのブロックとしては転用し難いものである。
【特許文献1】実公昭46−14858号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、その課題は、洗掘による沈下や転倒を防止することが可能であり、砂に埋没し難い藻場造成のためのユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明では、砂地盤の浅海域に設置されるユニットであって、砂地盤に接地させるために実質的に球面状に形成された面と、藻を取り付けるために実質的に平らに形成された面とを備えるブロックの複数を連結材で連結したことを特徴とする藻場造成ユニットが提供される。
本発明の藻場造成ユニットでは、実質的に球面状に形成された部位を備え、これが砂地盤に接地されると、偶角部が生じないので、局所的に洗掘されることが少なくなり、その結果としてユニットの砂地盤への埋没量を小さく抑える事が可能になる。
【0006】
また本発明では、複数の藻場造成ユニットを互いに重なり合わないように所定間隔で砂地盤の浅海域に並べたことを特徴とする人工藻場が提供される。
【0007】
前記ブロックは、普通コンクリートから成るブロックよりも、比重が軽くなるように形成することが好ましい。一般的に、普通コンクリートでブロックを形成した場合、比重は2.3程度になるのであるが、本発明では、ブロックの比重がほぼ2.3未満で、且つほぼ1.6以上となるように形成する。このようにブロックの比重を比較的軽く形成すれば
、藻場造成ユニットの砂地盤への埋没防止に効果的である。またブロックの比重をほぼ1.6以上、ほぼ2.3未満にすれば、波浪による力を受けても安定を確保するブロックの仕様を設定できる。
【0008】
なお、前記ブロックは、例えば、多量の石炭灰と、セメントや消石灰などの固化材と、適当量の水とを含む材料から混練物を生成し、この混練物を型枠に入れて締め固め、硬化後に型枠を外すことにより形成しても良い。このようにブロックを形成すれば、その比重をほぼ1.8程度にすることができる。
【0009】
石炭灰、固化材及び水を混練する際に、セメントと石炭灰との重量比は、石炭灰の品質に応じて変更するものの、概ね石炭灰の95〜75重量部に対し、固化材を5〜25重量部混ぜ合わせる。すなわち、混練物が硬化した時の圧縮強度は、石炭灰の品質によって異なり、所要の圧縮強度を得るためには固化材の重量比を増加させなければならない場合もあり、したがって、固化材と石炭灰との総重量に対して、固化材を概ね重量比3〜20%の範囲で増減させる調整を行う。
【0010】
本発明における藻場造成ユニットは、3個のブロックをほぼ三角形の配置で連結材により連結して構成することができる。
このように、3個のブロックを三角形配置で連結して藻場造成ユニットを構成すれば、いずれのブロックも砂地盤から浮き上がること無く、全てのブロックが砂地盤に確実に接地し、藻場造成ユニットは充分な安定性をもって砂地盤に設置され得る。
【発明の効果】
【0011】
本発明の藻場造成ユニットは、砂地盤に接地させるため実質的に球面状に形成された面と、藻を取り付けるため実質的に平らに形成された面とを備えるブロックの複数が連結材で連結されたものであるため、洗掘による沈下を確実に防止することが可能になった。
【0012】
また本発明の人工藻場は、藻場造成ユニットを互いに重なり合わないように所定間隔で砂地盤の浅海域に並べるだけ構築することができるものであるため、施工の手間が掛からず、廉価な建設コストでの構築が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図1(a)は本発明の藻場造成ユニット10の平面図であり、図1(b)は藻場造成ユニット10の側面図である。
本発明の藻場造成ユニット10は、連結材12により所定間隔で連結された3個のブロック11から構成され、各ブロック11は、図1(b)に示したように砂地盤21に接地させるために実質的に球面状に形成された球状面11bと、藻を取り付けるために実質的に平らに形成された平面11aとを備えている。また各ブロック11は、図1(a)に示したように、ほぼ正三角形の頂点に位置するように配置され、連結材12どうしの角度はほぼα=60°になるように設定されている。また3個のブロック11は、その平面11aの位置が、図1(b)に示したように、ほぼ同一平面に並ぶような高さに配置されている。なお、連結材12どうしは、接合部材13により端部で接合されている。
【0014】
前記ブロックは、その比重がほぼ2.3未満で、且つほぼ1.6以上となるように形成する。一般的に、普通コンクリートでブロックを形成した場合、ブロックの比重はほぼ2.3程度になるが、本発明では、これよりも軽量になるようにブロックを形成する。例えば、上記において詳細に説明したように、多量の石炭灰と、セメントや消石灰などの固化材と、練混ぜ水とを含む材料から混練物を生成し、この混練物を型枠に入れて締め固めて、硬化後に型枠を外してブロックを形成すれば、ブロックの比重はほぼ1.8程度にする
ことができる。このように比較的比重が軽くなるように、ブロックを形成すれば、砂地盤への埋没防止に効果的であり、ほぼ1.6以上の比重であれば、波浪による力を受けても安定を確保し得る。
【0015】
次に、図2は本発明の人工藻場20を示す平面図である。
人工藻場20は、図2のように、複数の藻場造成ユニット10を互いに重なり合わないように、所定間隔で砂地盤の浅海域に並べることにより構築され、各ブロック11の平面11aには、藻が植生されたプレートやシート等(図示せず)が固定される。
ここで、複数の藻場造成ユニット10は、隣どうしを近接し過ぎると、ブロックどうしの渦の干渉により、単体のブロック形状の効果が薄れ、洗掘が助長されてしまい、逆に、離れ過ぎると藻が群体として一つの領域に養生しづらくなるので、これらの障害が生じないように間隔を設定する。
例えば、直径2500mmのブロック11を3個、2500mmの間隔で連結してなる藻場造成ユニット10を用いた場合、隣接する藻場造成ユニット10のブロック11どうしは、2500mm以上離れるように配置すれば良い。
【0016】
図3はブロックの形状と砂地盤への埋没率との関係を示したグラフであり、ブロックの試験体を作製し、これを用いて行なった水理実験の結果である。
試験体は、高さ10cmと20cmの正角柱を二種類の比重で製作すると共に、本発明の藻場造成ユニットとして、直径167mmのブロックを3個、167mmの間隔で連結したものである。図3において、「3球ブロック」と記載したものが藻場造成ユニットである。
実験の結果から、正角柱ではK.C.数が大きくなるにしたがって、埋没率も大きくなり、また同じ形状の正角柱では、比重の軽いものの埋没率が小さく、比重の大きいものの埋没率が大きくなることが判った。一方、半球状のブロックを連結してなる本発明の藻場造成ユニットでは、ほぼ同じ比重の正角柱よりも、埋没率が格段に小さくなることが判った。
【0017】
なお、K.C.数とは、下記の式1により求められる値である。
(式1)K.C.数=波動流速振幅×波動周期/ブロックの大きさ(ブロック径)
つまり、K.C.数とは、波動中に置かれた構造物の影響により渦流れ(水流の乱れ)が、どの程度まで支配的になるかを示したパラメーターであって、例えば、K.C.数が大きいほど、渦流れが支配的になり、構造物の周辺に洗掘が生じ易くなることを意味するものである。
【0018】
次に、図4は藻場造成ユニットの埋没深さを示したグラフであり、本発明の藻場造成ユニットを作製し、これを用いて行なった水理実験の結果である。
試験体は、直径167mmのブロックを3個、167mmの間隔で連結したものである。実験の結果から、本発明の藻場造成ユニットは、K.C.数が大きくなるにしたがって、埋没率も大きくなる傾向が認められ、概ねブロック直径20%が埋没深さの最大値であることが推定できる。したがって、埋没深さが最大になった場合にも、藻が植生された平面11aは砂地盤に埋まらず、海水中に維持される。
【0019】
また本出願人は、直径2500mmのブロックを3個、2500mmの間隔で連結した藻場造成ユニットを2基、北海道の砂地盤の浅海域に試験的に設置し、埋没深さについての継続的な調査を1年半に渡り実施した。この間、二度の冬期防波浪を受けたが、藻場造成ユニットの各ブロックの埋没深さは500mm程度で安定しており、これは、ブロック直径の20%である。つまり、水理実験は、砂地盤の浅海域における結果を正確に予測する模擬実験であると言える。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】(a)は本発明の藻場造成ユニットを示す平面図であり、(b)は側面図である。
【図2】本発明の人工藻場を示す平面図である。
【図3】ブロックの形状と砂地盤への埋没率との関係を示したグラフである。
【図4】藻場造成ユニットの埋没深さを示したグラフである。
【符号の説明】
【0021】
10 藻場造成ユニット
11 ブロック
11a 平面
11b 球状面
12 連結材
20 人工藻場
21 砂地盤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
砂地盤の浅海域に設置されるユニットであって、
砂地盤に接地させるために実質的に球面状に形成された面と、藻を取り付けるために実質的に平らに形成された面とを備えるブロックの複数が連結材で連結されたことを特徴とする藻場造成ユニット。
【請求項2】
前記ブロックは、普通コンクリートで形成されたブロックよりも、比重が軽くなるように形成されたものである請求項1に記載の藻場造成ユニット。
【請求項3】
3個の前記ブロックをほぼ三角形の配置で連結材により連結してなる請求項1または請求項2に記載の藻場造成ユニット。
【請求項4】
請求項1から請求項3に記載された藻場造成ユニットを、互いに重なり合わないように、所定間隔で砂地盤の浅海域に並べたことを特徴とする人工藻場。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−215515(P2007−215515A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−41904(P2006−41904)
【出願日】平成18年2月20日(2006.2.20)
【出願人】(303057365)株式会社間組 (138)
【Fターム(参考)】