説明

防波堤

【課題】 従来の防波堤は、波を防ぐことを目的にしていたため、湾内(5)の海水(3b)か澱んでいたが、高潮で被害を受けるのは満潮の時だけである。そこで、本発明の防波堤は櫛の歯のように、干潮水位(3a)のなればケーソン(1)に開いた穴(2)が見え、最高水位(3)の時は水中に沈むので、防波堤の役目を果たす。
【解決手段】 本発明の防波堤は、ケーソン(1)の最高水位(3)より下に穴(2)開け、その穴(2)は湾内(5)側は大きく、外海(4)側は小さくなっていることで、大きな波を小さくしてから湾内(5)に流す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、海水を交換するため、櫛の歯のようになった、港の防波堤に関するものである。
【背景技術】
【0002】
波は、水粒子の上下運動で水面が昇降し、その波形が周囲に伝わっていく運動である。ふつう表面波とよばれる、さざ波、風波、うねり、津波、潮汐波などがある。海の波は表面波だけでなく、海水中の密度不連続面で生じるものがあり、内部波とよび、そのような波を防ぐため、図9のような港がある。この図は、地図のような一般的な平面図である。 本来の防波堤(6)は、追加の防波堤(6a)の斜線のところが無い状態であった。そのときは、港の入り口の海水(3b)が入れ替わるところに、漁業者が漁船(6b)を停泊し、岸壁の余り海水(3b)が行き来しないが、波の影響を受けないところに遊魚船(6c)などを停泊していた。
【0003】
すると、台風の高潮で、大きな被害があった。一度の被害で、その被害を無くすため、追加の防波堤(6a)を、図の斜線の部分のように、沖合までケーソン(1)を沈めて、防波堤を作り、高波を防いでいた。
【0004】
しかし、防波堤で囲い過ぎたため、湾内の海水は交換できず、港の奥では魚が生きない状態であった。そのため、生簀に魚がいる漁船(6b)などは、港の出入り口に停泊していたが、イワシの大群が港内に迷い込んで、一挙に酸素欠乏になり、港全体が死の海となり、港の中に生息していた小魚までも死に、どぶ川のような悪臭を放っていた。
【0005】
そこで、それらの問題を解決するために特開2005−299224の名称 海水交換防波堤では、ケーソン本体を備えた海水交換防波堤によれば、傾斜部材を乗り越えて内海に流入する波浪の勢いが低下し、内海に対する波の透過率が減少すると共に、波浪の高さが小さい時でも、波浪は傾斜部材を乗り越えて内海側に流入することができ、よって波浪の高さに関係なく、常に良好な海水の交換作用を発揮できる効果があった。
【0006】
また港は、浮遊物のごみを集めるのが得意で、一端港内に入った浮遊物は港から出ることはなく、岸壁に溜まっていた。その浮遊物は湾内(5)の奥に溜まり、遊魚船(6c)が出港できないぐらいになり、そのうち漁船(6b)の方まで浮遊物が溜まると、やっと清掃を初めていた。これが、港に溜まるのではなく、浮遊物は海上を漂い、何処かの海岸や砂浜にうちあがり、腐敗して、元の養分に分解され、その養分が海草を育てていた。したがって、港に入る浮遊物だけを処分する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2005−299224
【特許文献2】特開2002−275856
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来の特開2005−299224の名称 海水交換防波堤では、ケーソンに導水路の穴を設け、その穴に乗り越え傾斜面を取り付ける。そして外海で大きな波は、乗り越え傾斜面を、越えることによって、海水が一方向にしか流れない物であった。しかし、その穴を取り付ける場所には、特定の支持がない。図面を見たところ、せっかく導水路の穴を開けるのならば、もっと下の海底に近い所に取り付ければ、波の影響を受けず、大きな穴で海水の交換ができる。また、外海の波が傾斜面を乗り越え内海に、勢い良く流れると、停泊している船に悪い影響を与えることが予想できる。
【0009】
また、浮遊物に関しては、その導水路を通って浮遊物が出ていくことは考え難く、結局港の中は浮遊物の海草などで一杯になっていた。浮遊物の海草は、冬に抜け落ちる物であるから、自然のに漂わせていても、何時かは分解して養分となるので、港に溜まることだけを防ぐ必要がある。
【0010】
そこで、本発明の防波堤は、高波の被害がでるときは、潮汐波の満ちている時だけなので、最高水位(3)のときに、海水(3b)沈んでいる穴(2)で海水の交換ができ、穴(2)の外海(4)の外側(2b)は小さく、湾内(5)の内側(2a)は大きいので、湾内(5)は波がなく静かな防波堤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、本発明の防波堤は、ケーソン(1)に穴(2)を開け、その穴(2)の取り付ける位置は、満潮水位または最高水位(3)以下に設置し、干潮水位(3a)では穴(2)の天井は露出ていることで目的を達成した。
【0012】
請求項2の、ケーソン(1)に穴(2)を設置し、その穴(2)は外海(4)の外側(2b)より、湾内(5)の内側(2a)の方を広くしたことで目的を達成した。
【発明の効果】
【0013】
本発明の防波堤は、次のような効果がある。
(イ)高波のときは、普通の防波堤と同じく、穴は海中にあるので堤防の役目を果たす。(ロ)引き潮のときは被害が少ないので、穴は露出しており、波が自由に行き来できる。(ハ)外海側は穴は狭く、湾内側は広いので、湾内の波は小さくなる。
(ニ)浮遊物は、引き潮の時、穴より出ていくものもある。
(ホ)湾内は、外海の海水と入れ替わるので、生簀の魚が死なない。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】最高水位の時の、防波堤の断面図である。
【図2】干潮の時の、防波堤の断面図である。
【図3】港内から見た防波堤の正面図である。
【図4】上から見た、港内から外へ流れるときを現した模式図である。
【図5】横から見た、港内から外へ流れるときを現した断面図である。
【図6】上から見た、港内へ流れ込むときの模式図である。
【図7】横から見た、港内へ流れ込むときの断面図である。
【図8】上から見た、波頭が港内へ流れ込むときの模式図である。
【図9】一般的な港の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
防波堤は、櫛の歯のようになっていて、満潮のときは一般の防波堤と同じであるが、干潮の時は、防波堤に開いた穴(2)より外海(4)が見えるのが特徴であり、その形が櫛の形に似ているので、櫛という言葉を使った。そして、櫛で梳かれる髪が、海水である。その穴(2)は、最高水位(3)より低いところに設置してあり、満潮の時は海水だけが、穴(2)から出入りをして、外海(4)の新鮮な海水と、湾内(5)の澱んだ海水を交換する。
【0016】
また干潮の時は、干潮水位(3a)が穴(2)を露出させ、湾内(5)に溜まった浮遊物を外海(4)に出す。従来の港では、いったん港の中へ入った浮遊物は、迷路のようになった奥からは出なかったが、防波堤のケーソン(1)に穴(2)を開けることで、外海(4)が見えるようになったので、そこから出ていく可能性が高くなる。
【0017】
請求項2の穴(2)の形について説明すると、ケーソン(1)に開けた穴(2)は、外海(4)の外側(2b)の穴(2)を狭くして、湾内(5)の内側(2a)の穴(2)を広くして、広くした角度は5度から45度までとした。そのことで、外海(4)の波間(4c)の、波の高さが低い時、湾内(5)の海水(3b)の方が高くなり、外海(4)に流れ出るが、外海(4)の外側(2b)は狭くなっているので、出ていく海水(3b)は加速され、外海(4)の外側(2b)の穴(2)から噴射するように出る。
【0018】
次に、外海(4)の波が高くなった波頭(4b)の時、外海(4)の海水(3b)は、湾内(5)に流れ込む。そのとき、外海(4)の海水(3b)は、狭くなった外側(2b)の穴(2)より海水(3b)が入るが、物理的な加速はされていないため、外側(2b)の穴(2)の付近の海水(3b)を、満遍なく湾内(5)に入れる。そのため、外海(4)の波が低くなった時の波間(4c)に、海水(3b)が勢いよく出た海水(3b)と、波が高くなった時の海水(3b)とは別の海水(3b)であるため、海水(3b)が入れ替わり、新鮮な海水(3b)が湾内(5)に入る。
【0019】
さらに、外海(4)から入った海水(3b)は、湾内(5)の内側(2a)の方が大きいため、速度が落ち、波のエネルギーが少なくなる。したがって、干潮水位(3a)の時、外海(4)が荒れていても、湾内(5)に入る波は小さい。
【実施例1】
【0020】
本発明の防波堤を、図面を参照して説明する。
図1は、日本海側の最高水位(3)の時や、その他の満潮水位の時の、防波堤の断面図で、高波などの被害が起こるときは、潮汐波の満ち潮の時である。その最高水位(3)の時には、穴(2)は水中に隠れているので、見た目には普通の防波堤と何等変わらない。しかし、水中では、防波堤に開けた穴(2)より、外海(4)の新鮮な海水が循環している。
【0021】
また、外海(4)の外側(2b)の穴(2)より、湾内(5)の内側(2a)の穴(2)の、天井が広くなっている意味は、海水(3b)を出し入れするだけでなく、もし潜水する人が潜った場合、穴(2)の天井に張り付いてしまう可能性があるため、約15度の傾斜を付けて、事故を防止するだけで、波を小さくする目的ではない。
【0022】
図2は、干潮水位(3a)の時の、防波堤の断面図で、高波などの被害がおころときは満ち潮なので、干潮水位(3a)の時には、穴(2)は水中にから出ていて、見た目には櫛の歯のようになっている。そして浮遊物が、その穴(2)を通過して外海(4)に出ることもある。また、ケーソン(1)には消波体(1a)が付いている場合のあり、消波体(1a)を取り付ける方が安くできる。消波体(1a)は波返し工とも呼ばれ、堤防などの上に設けられる高さの低い壁であり、越し波を防ぐために設けられ、胸壁ともいう。波が沖へ反射するように曲面を有するものもあり、波力が作用するので鉄筋コンクリートで作られる。
【0023】
図3は、湾内(5)から見た正面図である。その図は、ケーソン(1)の穴(2)の上を、最高水位(3)または満潮水位があり、その下に干潮水位(3a)があり、干満の差を示している。しかし、日本海側の干満の差が、30センチしかない所では、干潮水位(3a)に合わして防波堤を作る。そして、台風などで高潮が来た場合は、最高水位(3)のところに海水(3b)面が上がるので、防波堤の役目を果たす。またケーソン(1)は、1個の穴(2)ごとに別れていて、引繰返した略凹の形をしたケーソン(1)を組んで、防波堤を作る。
【0024】
図4は、上からから見た波間(4c)の断面で、外海(4)に出ていくところの海水(3b)を現した模式図である。その図は、外海(4)よりも湾内(5)の方が、水位が高いため、海水(3b)が外海(4)に流れるところである。そのとき、湾内(5)の内側(3c)の穴(2)の大きさが、外海(4)の外側(3d)より大きいため、海水(3b)は狭いところを通過するとき加速して、外海(4)の外側(3d)へ勢いよく流れる。外側(2b)の穴(2)の大きさが3メートルとしたら、内側(2a)の穴(2)の大きさは6メートルで、防波堤の幅は5.4メートルで、外側(2b)の穴(2)の、角の角度は75度となる。
【0025】
図5は、横から見た断面図で、外海(4)に出ていくところの海水(3b)を現したものである。その図は、外海(4)の波間(4c)がケーソン(1)にあたり、外海(4)よりも湾内(5)の方が、水位が一時的に高いため、海水(3b)が外海(4)へ吹き出すところである。吹き出した海水(3b)は、吐出水(4a)とし、外海(4)の大きな波の、波間(4c)の低いところに吐出水(4a)が出ているところである。
【0026】
図6は、上からから見た波頭(4b)の断面で、湾内(5)に入って行くところの海水(3b)を現した模式図である。その図は、湾内(5)よりも外海(4)の方が、水位が高いため、海水(3b)が湾内(5)に流れるところである。外海(4)の潮位が高くなった時、海水(3b)は高いところから、低い湾内(5)の方へ海水(3b)が流れるが、外海(4)側は図のように辺りから満遍なく海水(3b)を流し込んでいる。
【0027】
また、外海(4)の大きな波は、外海(4)の外側(2b)の穴(2)よりも湾内(5)の内側(2a)の方が大きいため、大きな波の波動は広がった穴(2)の通路で速度が落ち、波のエネルギーは小さくなる。湾内(5)の漁船(6b)や遊魚船(6c)は多少波があって、漁船(6b)がだぶつき(ローリング)生簀の中の海水(3b)が出入りしないため、酸素が欠乏してしまうので、多少の波は必要である。
【0028】
図7は、横から見た断面図で、波頭(4b)がケーソン(1)に当たったところで、外海(4)の海水(3b)が高くなり、外海(4)から湾内(5)に流れ込むところを現したものである。その図は、外海(4)よりも湾内(5)の方が、水位が一時的に低いため、海水(3b)が外海(4)から内海(5)に流れ込むところで、外海(4)の外側(2b)の穴(2)は小さく、湾内(5)の内側(2a)の穴(2)は大きいため、外海(4)の大きな波のエネルギーは小さくなり、小さな波となって湾内(5)に伝わる。
【0029】
図8は、その波頭(4b)を時間別に現した平面図である。最初の波頭(4bイ)は、波の高さ3メートルとして、その波はケーソン(1)に衝突し、殆どの波はケーソン(1)に跳ね返される。波頭(4bロ)は、ケーソン(1)の外側(2b)の穴(2)に、入ったところである。その波頭(4bロ)は、波の高さは殆ど変わらないが、波のエネルギーは3分の1になっている。そして波頭(4bハ)は、穴(2)が内側(2a)に行くにしたがって広くなり、広くなると波の高さは低くなる。
【0030】
波頭(4bニ)は、内側(2a)の穴(2)より出たところである。波は性質状、角を巻くように波は広がり、波頭(4bホ)のようになり、波は広がり高さは、さらに低くなる。 波頭(4bヘ)は、さらに広がって、隣の穴(2)から出た波と重なり、打ち消し合って、波の高さは30センチぐらいになる。したがって、湾内(5)に停泊している漁船(6b)には、3メートルの外海(4)の波も、湾内(5)は30センチになるので影響は無い。
【実施例2】
【0031】
日本海側の港は、満潮水位と干潮水位(3a)が30センチ程しかないので、満潮水位より上に穴(2)を取り付ける必要がある。そして、台風などの高潮になったときには、水位が上がるので、最高水位(3)の下に穴(2)が水没するので、最高水位(3)の時、穴(2)は海水(3b)の中に沈んでいるので防波堤の役目を果たす。
【産業上の利用可能性】
【0032】
この防波堤は、波を防ぐだけでなく、ケーソン(1)に開いた穴(2)は、魚礁の役目も果たす。また一文字防波堤も、波だけを通さず、海水(3b)の出入りができ、またケーソン(1)の穴(2)も魚礁の役目をする。さらに、津波の時は、従来の防波堤では、港の出入り口が狭かったため、海水(3b)の出入りができず、入り口付近に渦を巻いていたが、本発明では速やかに海水(3b)の出入りができるため、湾内(5)に渦を起こすことが無い。
【符号の説明】
【0033】
1 ケーソン 1a 消波体 1b 海底
2 穴 2a 内側 2b 外側
3 最高水位 3a 干潮水位 3b 海水 3c 内側 3d 外側
4 外海 4a 吐出水 4b 波頭 4c 波間
5 湾内
6 本来の防波堤 6a 追加の防波堤 6b 漁船 6c 遊魚船

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーソン(1)に穴(2)を開け、該穴(2)の取り付ける位置は、最高水位(3)以下に設置したことを特徴とする防波堤。
【請求項2】
ケーソン(1)に穴(2)を開け、
該穴(2)は、外海(4)の外側(2b)よりも、湾内(5)の内側(2a)の方を広くしたことを特徴とする防波堤。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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