(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を陸地につなげることで該陸地近傍に拡がる海域を外水域と内水域とに分離するように堤体材を積み上げて構築してなるとともに、前記内水域の水が取水利用される水質浄化堤であって、前記内水域からの時間あたりの取水量をＱ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、内水域の面積Ａが、Ａ＞Ｑ・Ｔ／Ｈとなるように構築したことを特徴とする水質浄化堤。
【請求項２】
両端を陸地につなげることで該陸地近傍に拡がる海域を外水域と内水域とに分離するように堤体材を積み上げて構築してなるとともに、前記内水域の水が取水利用される水質浄化堤であって、前記内水域から取水可能な取水設備を備えてなり、該取水設備を、前記内水域の面積をＡ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、その時間あたりの取水量Ｑが、Ｑ＜Ａ・Ｈ／Ｔとなるように構成したことを特徴とする水質浄化堤。
【請求項３】
両端を陸地につなげることで該陸地近傍に拡がる海域を外水域と内水域とに分離するように堤体材を積み上げて構築してなるとともに、前記内水域の水が取水利用される水質浄化堤の内水域の面積をＡ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、内水域からの時間あたりの取水量Ｑを、Ｑ＜Ａ・Ｈ／Ｔに取水制限することを特徴とする水質浄化堤の内水域からの取水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の浄化水域を取り囲むようにして構築される水質浄化堤及びその内水域からの取水方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウオーターフロントにおいてアメニティに富んだ親水空間を確保するためには、水質を浄化して良好な水環境を形成することが不可欠であるが、その目的達成手段として水質浄化堤が注目されている。
【０００３】
水質浄化堤１は、図４に示すように礫や砕石からなる堤体材２を海底３からほぼ台形状に積み上げ、これを所定の被覆石４で被覆したものであり、所定の水域を取り囲むようにして構築しておけば、自然生態系の水質浄化機能によって清浄な水質の内水域６を創出することができる。
【０００４】
すなわち、干潮から満潮に移行する際は、外水域５の海水が水質浄化堤１の堤体材２の間隙を通って内水域６に移動するが、そのときに海水中に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、堤体材２の表面に付着形成された微生物群からなる生物膜によって付着あるいは捕捉され、さらに礫間に棲息する貝類や甲殻類によって摂取され除去される。
【０００５】
一方、満潮から干潮への逆方向の流れによって、人工的なメンテナンスを必要とすることなく、堤体材２の目詰まりが防止されるとともに、かかる往復流によって内水域６の水交換も可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように水質浄化堤１が本来持っている自然の浄化機能を維持するためには、潮の干満を利用した往復流が不可欠となるが、浄化された海水を例えば工業用水として内水域６から取水する場合には、満潮から干潮に移行する際に、本来であれば図５（ａ）に示すように内水域６から外水域５へ流れるはずの海水が、取水量（取水速度）が大きすぎると、同図（ｂ）に示すように外水域５には流れ出さず、内水域６に逆流するという問題を生じていた。
【０００７】
かかる問題は、海水の流れが常時一方向となって堤体材２が目詰まりを起こし、水交換機能や自然の浄化機能が低下する原因となる。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、内水域から取水する際にも海水の往復流を確保することが可能な水質浄化堤及びその内水域からの取水方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る水質浄化堤は請求項１に記載したように、両端を陸地につなげることで該陸地近傍に拡がる海域を外水域と内水域とに分離するように堤体材を積み上げて構築してなるとともに、前記内水域の水が取水利用される水質浄化堤であって、前記内水域からの時間あたりの取水量をＱ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、内水域の面積Ａが、Ａ＞Ｑ・Ｔ／Ｈとなるように構築したものである。
【００１０】
また、本発明に係る水質浄化堤は請求項２に記載したように、両端を陸地につなげることで該陸地近傍に拡がる海域を外水域と内水域とに分離するように堤体材を積み上げて構築してなるとともに、前記内水域の水が取水利用される水質浄化堤であって、前記内水域から取水可能な取水設備を備えてなり、該取水設備を、前記内水域の面積をＡ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、その時間あたりの取水量Ｑが、Ｑ＜Ａ・Ｈ／Ｔとなるように構成したものである。
【００１１】
また、本発明に係る水質浄化堤の内水域からの取水方法は請求項３に記載したように、両端を陸地につなげることで該陸地近傍に拡がる海域を外水域と内水域とに分離するように堤体材を積み上げて構築してなるとともに、前記内水域の水が取水利用される水質浄化堤の内水域の面積をＡ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、内水域からの時間あたりの取水量Ｑを、Ｑ＜Ａ・Ｈ／Ｔに取水制限するものである。
【００１２】
本発明に係る水質浄化堤及びその内水域からの取水方法においては、堤体材を積み上げて構成した水質浄化堤の内水域からの時間あたりの取水量をＱ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨ、内水域の面積をＡとしたとき、これらが、Ａ＞Ｑ・Ｔ／Ｈ、あるいはＱ＜Ａ・Ｈ／Ｔなる関係を満足するように内水域の面積Ａを確保し、あるいは時間あたりの取水量Ｑを制限する。
【００１３】
このようにすると、満潮から干潮までの内水域における水位降下速度Ｑ／Ａは、外水域における水位降下速度Ｈ／Ｔを常に下回ることとなり、かかる時間帯において内水域から外水域へと向かう海水の流れが確保される。
【００１４】
満潮から干潮までの時間Ｔについては、設計上概ね６時間と定めることができるが、起潮力は複雑に変動して完全な周期性を持たないので、かかる時間Ｔをどのように定めるかは任意である。
【００１５】
潮差Ｈすなわち満潮と干潮の潮位の差についても、これをどのように設定するかは任意であるが、時期的変動及び地理的変動を考慮した上で最小値をとるようにすれば、年間を通して海水の往復流を確保することが可能となる。ちなみに、かかる最小値としては、月の起潮力が太陽の起潮力と打ち消し合って小さくなる上弦あるいは下弦のとき、すなわち小潮のときの潮差を用いることが考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水質浄化堤及びその内水域からの取水方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
（第１実施形態）
【００１８】
図１は、本実施形態に係る水質浄化堤１１を示した全体平面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る水質浄化堤１１は、全体として円弧状に形成してあり、その両端を陸地１２につなげることで、陸地１２近傍に拡がる海域を外水域５と内水域６とに分離するように構築してある。
【００１９】
ここで、水質浄化堤１１は、任意の目的、例えば工業用水として利用すべく、内水域６の水を取水することを前提としているが、そのときの時間あたりの取水量をＱ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、内水域６の面積ＡがＡ＞Ｑ・Ｔ／Ｈとなるように水質浄化堤１１を構築してある。
【００２０】
水質浄化堤１１の断面構成については、図４で説明した従来の水質浄化堤１と同様、堤体材２を海底３からほぼ台形状に積み上げ、これを所定の被覆石４で被覆して構成してあり、堤体材２としては、生物膜が付着するとともに貝等の生物が棲息できるもの、例えば粒径が２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度の礫や砕石あるいはコンクリート廃材などを使用することができる。
【００２１】
ここで、満潮から干潮までの時間Ｔについては、設計上概ね６時間と定めることができる。また、潮差Ｈすなわち満潮と干潮の潮位の差としては、小潮のときの潮差を用いるのが望ましい。小潮のときの潮差を用いれば、年間を通して海水の往復流を常時確保することが可能となる。
【００２２】
本実施形態に係る水質浄化堤１１においては、内水域６からの時間あたりの取水量をＱ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨ、内水域の面積をＡとしたとき、これらが、Ａ＞Ｑ・Ｔ／Ｈなる関係を満足するように内水域６の面積Ａを確保してある。
【００２３】
このようにすると、満潮から干潮までの内水域における水位降下速度Ｖ２＝Ｑ／Ａは、図２に示すように、外水域５における水位降下速度Ｖ１＝Ｈ／Ｔを常に下回ることとなり、かかる時間帯での取水時においても、内水域６の海水は、外水域５へと流れ出す。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態に係る水質浄化堤１１によれば、満潮から干潮までの内水域における水位降下速度Ｖ２＝Ｑ／Ａが、外水域５における水位降下速度Ｖ１＝Ｈ／Ｔを常に下回るので、満潮から干潮までの時間帯に時間あたりＱだけ取水したとしても、内水域６の海水は、外水域５へと流れだす。一方、干潮から満潮までの時間帯は、取水の有無に関わらず外水域５から内水域６へと海水が流れ込む。
【００２５】
したがって、水質浄化堤１１の断面内において海水の往復流を確保することが可能となるとともに、その結果として堤体材２の目詰まりが未然に防止され、水交換機能や自然の浄化機能をメンテナンスフリーで維持することが可能となる。
【００２６】
（第２実施形態）
【００２７】
次に、第２実施形態に係る水質浄化堤及びその内水域からの取水方法について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図３は、本実施形態に係る水質浄化堤２１を示した全体平面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る水質浄化堤２１についても水質浄化堤１１と同様、全体として円弧状に形成してあり、その両端を陸地１２につなげることで、陸地１２近傍に拡がる海域を外水域５と内水域６とに分離するように構築してある。
【００２９】
ここで、水質浄化堤２１には、任意の目的、例えば工業用水として利用すべく、内水域６から水を取水する取水設備２２を設置してあり、該取水設備は、内水域６の面積をＡ、満潮から干潮までの時間をＴ、潮差をＨとしたとき、その時間あたりの取水量ＱがＱ＜Ａ・Ｈ／Ｔとなるように構成してある。
【００３０】
本実施形態に係る水質浄化堤２１及びその内水域からの取水方法においては、取水設備２２を介して内水域６から取水する際、時間あたりの取水量ＱがＱ＜Ａ・Ｈ／Ｔとなるように取水制限を行う。
【００３１】
このように取水設備２２の取水量Ｑを制限すると、満潮から干潮までの内水域における水位降下速度Ｖ２＝Ｑ／Ａは、図２と同様、外水域５における水位降下速度Ｖ１＝Ｈ／Ｔを常に下回ることとなり、かかる時間帯での取水時においても、内水域６の海水は外水域５へと流れ出す。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る水質浄化堤２１及びその内水域からの取水方法によれば、満潮から干潮までの内水域における水位降下速度Ｖ２＝Ｑ／Ａが、外水域５における水位降下速度Ｖ１＝Ｈ／Ｔを常に下回るので、満潮から干潮までの時間帯に時間あたりＱだけ取水したとしても、内水域６の海水は、外水域５へと流れだす。一方、干潮から満潮までの時間帯は、取水の有無に関わらず外水域５から内水域６へと海水が流れ込む。
【００３３】
したがって、水質浄化堤２１の断面内において海水の往復流を確保することが可能となるとともに、その結果として堤体材２の目詰まりが未然に防止され、水交換機能や自然の浄化機能をメンテナンスフリーで維持することが可能となる。
【００３４】
本実施形態では、内水域６からの取水を取水設備２２で行うようにしたが、かかる恒久的な取水設備２２を設置せずとも、例えば給水車のような浄化水搬送手段を介して内水域６から取水するようにしてもよい。かかる場合においても、上述したと同様に内水域６からの取水量を制限するようにすれば、やはり水質浄化堤２１の断面内で海水の往復流を確保することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る水質浄化堤及びその内水域からの取水方法によれば、満潮から干潮までの時間帯に取水したとしても、内水域の海水は、外水域へと流れだすので、水質浄化堤の断面内において海水の往復流を確保することが可能となり、その結果として堤体材の目詰まりが未然に防止され、水交換機能や自然の浄化機能をメンテナンスフリーで維持することが可能となる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る水質浄化堤の全体平面図。
【図２】第１実施形態に係る水質浄化堤の作用を示した断面図。
【図３】第２実施形態に係る水質浄化堤の全体平面図。
【図４】従来技術に係る水質浄化堤の断面図。
【図５】内水域から取水する場合の海水の流れを示した従来の水質浄化堤の断面図。
【符号の説明】
５                                                        外水域
６                                                        内水域
１１、２１                    水質浄化堤
２２                                                    取水設備
【図１】
0003555128.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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