(57)【要約】【課題】沖合の津波の高さを早期に把握することのできる簡易で安価な津波観測システムを提供する。【解決手段】津波または海水面ＷＬの高さを観測するための津波観測システム１００であって、沖合の海中に設置され、海水を導入して設置箇所の水圧を取得する水圧取得手段１０と、海岸の近傍Ｃに設置され、水圧取得手段１０により取得された水圧に基づいて前記設置箇所の海水面ＷＬの位置を観測する水位観測手段１２と、海中に敷設され、水位観測手段１２と水圧取得手段１０とを連通する管路手段１４とを備えるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波または海水面の高さを観測するための津波観測システムであって、
沖合の海中に設置され、海水を導入して設置箇所の水圧を取得する水圧取得手段と、
海岸の近傍に設置され、水圧取得手段により取得された水圧に基づいて前記設置箇所の海水面の位置を観測する水位観測手段と、
海中に敷設され、水位観測手段と水圧取得手段とを連通する管路手段とを備えることを特徴とする津波観測システム。
【請求項２】
水圧取得手段は岸沖方向に間隔をあけて複数設置され、管路手段は隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続し、
水圧取得手段は、管路手段と接続口を介して連通可能に接続された水圧室と、外部の海水を水圧室に導入するための連通口と、この連通口を開閉する第１逆止弁と、水圧室から見て沖側の管路手段が接続する接続口を開閉する第２逆止弁とを有することを特徴とする請求項１に記載の津波観測システム。
【請求項３】
第１逆止弁は、水圧室の水圧が外部の水圧よりも低い場合に開いて水圧室への海水の流入を許容する一方、水圧室の水圧が外部の水圧よりも高い場合に閉じて海水の流入を阻止し、
第２逆止弁は、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも高い場合に開く一方、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも低い場合に閉じることを特徴とする請求項２に記載の津波観測システム。
【請求項４】
岸沖方向に間隔をあけて複数設置された水圧取得手段と、隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続する管路手段とによってそれぞれ構成される第１系統と第２系統とを備え、
第１系統と第２系統は互いに平行に設置されるともに、各系統の水圧取得手段は互いに岸沖方向に所定の離間距離だけずらして配置され、
水位観測手段により観測された各系統の水圧取得手段の設置箇所の海水面の位置と、前記離間距離と、観測時間とに基づいて、波の伝播速度を推定する推定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の津波観測システム。
【請求項５】
推定手段は、海岸側の所定の基準位置から水圧取得手段までの距離と、波の伝播速度とに基づいて、当該波が前記基準位置に到達するまでの到達時間を予測することを特徴とする請求項４に記載の津波観測システム。
【請求項６】
管路手段は、海底に敷設され、地震時の海底地盤の変動に追従可能なフレキシブルなパイプからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の津波観測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、津波の高さなどを観測するための津波観測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、津波の高さを測定するシステムとして、海上ブイとＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：衛星測位システム）を用いて海面の上下動を解析するシステム（例えば、特許文献１を参照）や、海底での水圧を計測する水圧センサーを用いた海底津波計システム（例えば、特許文献２を参照）などが提案されている。しかしながら、これらは比較的高価な測定システムであり、解析等を伴う場合もあるため、測定情報の公開スピードが遅くなる可能性がある。また、地震の影響による停電等によりシステムが運用できなくなることも予想される。このため、これらの従来の測定システムは、防災を目的として津波の高さを把握する手段として好適とは言い難いものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７０９２０号公報
【特許文献２】特開２００１−２６４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今後発生が懸念される東海地震、東南海地震、南海地震等による津波の予測が政府、地方自治体、各研究機関等によって行われている。地震発生直後の実際の津波の高さを、できるだけ沖合から観測することができれば、津波警報の迅速な発信が可能となって、地域住民の迅速な避難行動等に資することとなるので好ましい。また、地方自治体などのユーザーにとっては、維持管理が容易で安価なシステムであることが望ましい。
【０００５】
このため、沖合の津波の高さを早期に把握することのできる簡易で安価な津波観測システムの開発が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、沖合の津波の高さを早期に把握することのできる簡易で安価な津波観測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る津波観測システムは、津波または海水面の高さを観測するための津波観測システムであって、沖合の海中に設置され、海水を導入して設置箇所の水圧を取得する水圧取得手段と、海岸の近傍に設置され、水圧取得手段により取得された水圧に基づいて前記設置箇所の海水面の位置を観測する水位観測手段と、海中に敷設され、水位観測手段と水圧取得手段とを連通する管路手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る他の津波観測システムは、上述した発明において、水圧取得手段は岸沖方向に間隔をあけて複数設置され、管路手段は隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続し、水圧取得手段は、管路手段と接続口を介して連通可能に接続された水圧室と、外部の海水を水圧室に導入するための連通口と、この連通口を開閉する第１逆止弁と、水圧室から見て沖側の管路手段が接続する接続口を開閉する第２逆止弁とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の津波観測システムは、上述した発明において、第１逆止弁は、水圧室の水圧が外部の水圧よりも低い場合に開いて水圧室への海水の流入を許容する一方、水圧室の水圧が外部の水圧よりも高い場合に閉じて海水の流入を阻止し、第２逆止弁は、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも高い場合に開く一方、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも低い場合に閉じることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の津波観測システムは、上述した発明において、岸沖方向に間隔をあけて複数設置された水圧取得手段と、隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続する管路手段とによってそれぞれ構成される第１系統と第２系統とを備え、第１系統と第２系統は互いに平行に設置されるともに、各系統の水圧取得手段は互いに岸沖方向に所定の離間距離だけずらして配置され、水位観測手段により観測された各系統の水圧取得手段の設置箇所の海水面の位置と、前記離間距離と、観測時間とに基づいて、波の伝播速度を推定する推定手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他の津波観測システムは、上述した発明において、推定手段は、海岸側の所定の基準位置から水圧取得手段までの距離と、波の伝播速度とに基づいて、当該波が前記基準位置に到達するまでの到達時間を予測することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他の津波観測システムは、上述した発明において、管路手段は、海底に敷設され、地震時の海底地盤の変動に追従可能なフレキシブルなパイプからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る津波観測システムによれば、津波または海水面の高さを観測するための津波観測システムであって、沖合の海中に設置され、海水を導入して設置箇所の水圧を取得する水圧取得手段と、海岸の近傍に設置され、水圧取得手段により取得された水圧に基づいて前記設置箇所の海水面の位置を観測する水位観測手段と、海中に敷設され、水位観測手段と水圧取得手段とを連通する管路手段とを備えるので、沖合で取得された水圧は管路手段を介して海岸側の水位観測手段で即座に観測される。この水圧は沖合の海水面の水位に対応するため、この水位から基準海水面の水位を差し引くことで沖合の波の高さを求めることができる。このため、海岸の近傍に設置された水位観測手段によって、沖合の津波などの波の高さを即座に観測可能である。また、この津波観測システムの構成は上記の水位観測手段と水圧取得手段と管路手段とからなるため簡易であり、特殊な電子機器や解析を要しないため安価である。したがって、沖合の津波の高さを早期に把握することのできる簡易で安価な津波観測システムを提供することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、水圧取得手段は岸沖方向に間隔をあけて複数設置され、管路手段は隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続し、水圧取得手段は、管路手段と接続口を介して連通可能に接続された水圧室と、外部の海水を水圧室に導入するための連通口と、この連通口を開閉する第１逆止弁と、水圧室から見て沖側の管路手段が接続する接続口を開閉する第２逆止弁とを有するので、岸沖方向に沿う複数の箇所で、沖合の波の高さを即座に観測することができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、第１逆止弁は、水圧室の水圧が外部の水圧よりも低い場合に開いて水圧室への海水の流入を許容する一方、水圧室の水圧が外部の水圧よりも高い場合に閉じて海水の流入を阻止し、第２逆止弁は、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも高い場合に開く一方、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも低い場合に閉じるので、水圧室から見て海岸側の管路手段の内部の水圧は、水圧室の最大水圧に等しくなり、この最大水圧は水位観測手段において水圧取得箇所の波の最大高さとして観測される。このため、岸沖方向に沿う複数の箇所で、沖合の波の最大高さを即座に観測することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、岸沖方向に間隔をあけて複数設置された水圧取得手段と、隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続する管路手段とによってそれぞれ構成される第１系統と第２系統とを備え、第１系統と第２系統は互いに平行に設置されるともに、各系統の水圧取得手段は互いに岸沖方向に所定の離間距離だけずらして配置され、水位観測手段により観測された各系統の水圧取得手段の設置箇所の海水面の位置と、前記離間距離と、観測時間とに基づいて、波の伝播速度を推定する推定手段をさらに備えるので、沖合の津波の伝播速度を推定することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、推定手段は、海岸側の所定の基準位置から水圧取得手段までの距離と、波の伝播速度とに基づいて、当該波が前記基準位置に到達するまでの到達時間を予測するので、津波の到達時間を予測することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、管路手段は、海底に敷設され、地震時の海底地盤の変動に追従可能なフレキシブルなパイプからなるので、地震時の海底地盤の隆起・沈降に対してパイプがフレキシブルに移動変形することで、パイプが断線するリスクを回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る津波観測システムを示す概略構成図である。
【図２】図２は、水圧測定装置（水圧取得手段）の断面図である。
【図３】図３は、本発明による観測原理の概念図であり、（１）は津波観測システムの縦断面図、（２）は観測時間と観測水位の関係を示す図である。
【図４】図４は、海岸に設置される水位観測装置（水位観測手段）の部分拡大図であり、（ａ）は平常時、（ｂ）は津波観測時の図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る津波観測システムによる津波の伝播速度、到達時間の推定原理の概念図であり（１）は津波観測システムの縦断面図、（２）は観測時間と観測水位の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る津波観測システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る津波観測システム１００は、地震等に起因して沖合から押し寄せる津波または海水面ＷＬの高さを簡易に測定するためのシステムであり、岸沖方向Ｄに一定の間隔をあけて海底Ｇに複数設置された水圧測定装置１０（水圧取得手段）と、海岸部Ｃに設置された水位観測装置１２（水位観測手段）と、隣り合う水圧測定装置１０の間と水位観測装置１２とをそれぞれ連通状態に接続し、海底Ｇに敷設されたパイプ１４（管路手段）とを備える。なお、本実施の形態では、パイプ１４と水圧測定装置１０が大陸棚Ｒ１と海溝Ｒ２とに跨って配置される場合を例にとり説明するが、本発明はこれに限るものではない。
【００２２】
水圧測定装置１０は、設置箇所の海水を導入して設置箇所の水圧を取得するためのものであり、高い耐圧性を有する構造体からなる。水圧測定装置１０の設置箇所は、パイプ１４の長さを調整することにより、容易に設計することができる。設計にあたっては、事前の津波予測解析結果等により得られた津波の伝播速度等を考慮することが好ましい。
【００２３】
図２は、この水圧測定装置１０の断面図を示したものである。この図に示すように、水圧測定装置１０は、沖側のパイプ１４ａおよび海岸側のパイプ１４ｂと接続口１６ａ、１６ｂを介して連通可能にそれぞれ接続された水圧室１８と、外部の海水を水圧室１８に導入するための海水流入口２０（連通口）と、この海水流入口２０を開閉する逆止弁１（第１逆止弁）と、沖側のパイプ１４ａが接続する接続口１６ａを開閉する逆止弁２（第２逆止弁）とを有する。
【００２４】
逆止弁１は、水圧室１８の水圧が外部の水圧よりも低い場合に開いて海水流入口２０から水圧室１８への海水の流入を許容する一方、水圧室１８の水圧が外部の水圧よりも高い場合に閉じて海水の流入を阻止するようになっている。逆止弁２は、沖側のパイプ１４ａの水圧が水圧室１８の水圧よりも高い場合に開く一方、沖側のパイプ１４ａの水圧が水圧室１８の水圧よりも低い場合に閉じるようになっている。このため、水圧室１８から見て海岸側のパイプ１４ｂの内部の水圧は、水圧室１８で取得される水圧測定点の最大水圧に等しくなり、この最大水圧は図１に示すように海岸部Ｃの水位観測装置１２において水圧取得箇所の波の最大高さとして観測される。この水位測定装置１０は岸沖方向Ｄに沿う複数の箇所に設置されているため、岸沖方向Ｄに沿う複数の箇所における波の最大高さは、海岸部Ｃにおいて即座に観測されることとなる。
【００２５】
水位観測装置１２は、海岸部Ｃの検潮所等、任意の海岸付近に設けられ、水圧測定装置１０により取得された水圧に基づいて設置箇所の海水面ＷＬの位置を観測するためのものである。この水位観測装置１２としては、例えばパイプ１４に接続したピエゾ管や大気と通じた細管などを用いて構成することができる。この水位観測装置１２と沖合の水圧測定装置１０とはパイプ１４を介して連通しているので、水圧測定装置１０により取得された水圧は、水位観測装置１０において水位として即座に観測される。観測された水位Ｈからその時点の基準海水面の水位Ｈ０を差し引いた値（Ｈ−Ｈ０）が、水圧測定装置１０の設置箇所における海水面ＷＬの位置、つまり波の高さに相当することになる。
【００２６】
パイプ１４は、フレキシブルな構造の管であり、一定の間隔で水圧測定装置１０と連結し、海底Ｇに軟着定式に敷設される。パイプ１４を海底Ｇに固定しないことにより、地震時の海底地盤の隆起・沈降などの変動に追従してパイプ１４はフレキシブルに移動変形可能となる。これにより、パイプ１４の断線リスクを回避可能である。パイプ１４の海岸側の端部は海岸部に設置された水位観測装置１２と連結しており、津波発生時にはパイプ１４内の水圧変化（上昇値）が水位観測装置１２により観測、記録される。パイプ１４の構成材料としては、海水中での耐腐食性、耐水圧性を有する材料であればいかなる材料であってもよい。また、パイプ径についても任意であり、安価な材料を適用することができる。
【００２７】
上記構成の動作および作用について説明する。
図３（１）に示すように、海溝Ｒ２などの深海域で発生した津波Ｗが海岸部Ｃに向かって進行すると、大陸棚Ｒ１などの浅海域で浅水変形し、海岸部Ｃに近づくにつれて波高は次第に増大する。ここで、水圧測定装置１０の真上を津波Ｗの峰が通過する際には、図２に示すように、逆止弁１が開いて海水流入口２０から水圧室１８に海水が流入するとともに、逆止弁２が閉じて水圧室１８と沖側のパイプ１４ａとの連通を遮断する。これにより水圧室１８と海岸側のパイプ１４ｂ内の水圧は、津波Ｗの峰が真上に位置したときの水深に対応した最大水圧となる。
【００２８】
図３に示すように、観測時間Ｔ１で取得された津波Ｗの第１波の最大水圧は、海岸側のパイプ１４（１４ｂ）と隣の水圧測定装置１０を通じて海岸部Ｃの水位観測装置１２で水位Ｈ１として即座に観測されることとなる。その後、観測時間Ｔ２にこの津波Ｗの峰が隣の水圧測定装置１０の真上まで進行すると、この隣の水圧測定装置１０も同様に動作する。この結果、この隣の水圧測定装置１０の水圧室１８と海岸側のパイプ１４ｂ内の水圧は、津波Ｗの峰が真上に位置したときの水深に対応した最大水圧となり、水位観測装置１２で水位Ｈ２として即座に観測される。以後、図３に示すように、津波の進行に応じて各箇所の水圧測定装置１０によって最大水圧が取得され、それに対応する水位Ｈ３、Ｈ４・・・が水位観測装置１２で随時観測されることとなる。
【００２９】
このように、水圧測定装置１０が逆止弁１、２を有することにより、津波Ｗが通過しても波の最大高さに対応する水圧が海岸側のパイプ１４ｂ内に残存する構造となっているため、観測点における最大波高（津波の高さ）を観測、記録することができる。また、海岸付近まで津波Ｗが到達した後、パイプ１４内の水圧値から測定点での津波の最大高さを測定、記録することができる。
【００３０】
本実施の形態によれば、沖合で取得された海底Ｇにおける水圧はパイプ１４を介して海岸部Ｃの水位観測装置１２で水位Ｈとして即座に観測される。この水位Ｈは沖合の海水面の水位に相当するから、水位Ｈから基準海水面の水位Ｈ０を差し引くことで沖合の津波または波の高さ（Ｈ−Ｈ０）を求めることができる。このため、海岸部Ｃに設置された水位観測装置１２によって、沖合の津波の高さを即座に観測可能である。また、この津波観測システム１００の構成は上記の水位観測装置１２と水圧測定装置１０とパイプ１４とからなるため簡易であり、特殊な電子機器や解析を要しないため安価である。したがって、本実施の形態によれば、沖合の津波の高さを早期に把握することのできる簡易で安価な津波観測システムを提供することができる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態において、水圧測定装置１０の水圧室１８または海岸側のパイプ１４ｂの内部に水圧センサを設置してもよい。そして、この水圧センサで測定された水圧に基づいて、水位観測装置１２が測定箇所の海水面の水位Ｈまたは波の高さを観測するようにしてもよい。
【００３２】
（実施の形態１の変形例）
次に、本発明の実施の形態１の変形例について説明する。
この変形例は、上記の実施の形態１の水位観測装置１２を、図４に示す構成としたものである。すなわち、図４に示すように、この水位観測装置１２は、パイプ１４内の水圧を計測するための水圧計２２と、水圧計２２で計測された水圧に基づいて津波情報を表示可能な表示装置２４と、計測データを記録する記録装置２６と、各装置に電源を供給する小型バッテリー２８と、停電時などに各装置に電源を供給可能な小型の太陽光発電装置３０とにより構成される。このうち水圧計２２、記録装置２６、小型バッテリー２８は水密性容器３２の内部に収容することが好ましい。このようにすることで、長期的な耐久性を確保することができる。
【００３３】
この津波観測システム１００は、小型バッテリー２８および太陽光発電装置３０から供給される電源を利用する構成となっている。このようにすれば、外部からの電源供給の必要はないため、津波観測システム１００は停電時でも稼働することができる。
【００３４】
また、記録装置２６に記録するデータとしては、適当なトリガーを設定して、所定の大きな津波のみを記録するようにしてもよい。また、この津波観測システム１００によれば、津波の高さだけでなく、平常時の沖合の波の高さを観測することが可能である。このため、表示装置２４において、漁業関係者などに向けて簡易な情報表示機能と合わせて、通常時の波高情報の発信を行うようにしてもよい。
【００３５】
パイプ１４内の水圧は一度上昇すると低下することはないため、記録装置２６のデータとして低下現象が記録された場合、システムの不良が想定される。このような場合に備えて、例えば岸壁Ｃ１などにパイプ内減圧用弁装置３４を設け、この装置３４を通じてパイプ１４内を定期的に減圧させてもよい。このようにすれば、パイプ１４内から最新の正常なデータを記録することが可能である。
【００３６】
表示装置２４は、例えば計測箇所の津波の高さや水位などを表示可能なピエゾ管や到達時刻などを表示可能な表示器などで構成することができる。表示装置２４が水圧計２２、記録装置２６と連動して津波情報を表示することにより、ユーザは津波の高さや到達時刻などの津波情報を視覚的に把握することができる。表示装置２４としてピエゾ管を用いる場合には、ピエゾ管の高さは、あらかじめ把握してある津波の予測解析結果等を踏まえて余裕のある高さとする。また、パイプ１４と連通したピエゾ管を用いることにより、パイプ１４内の空気を排気することができる。なお、津波が収束した後、パイプ１４内の水圧を基準海水面の水位Ｈ０に対応する水圧まで下げることによりパイプ１４内の水圧は減圧されることとなる。
【００３７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図５（１）に示すように、本発明の実施の形態２の津波観測システム２００は、上記の実施の形態１の複数の水圧測定装置１０とパイプ１４とからなる系統を、系統Ａ（第１系統）と系統Ｂ（第２系統）の２系統にしたものである。したがって、系統Ａは複数の水圧測定装置１０Ａとパイプ１４Ａとからなり、系統Ｂは複数の水圧測定装置１０Ｂとパイプ１４Ｂとからなる。また、系統Ａと系統Ｂは互いに平行に設置されるともに、各系統の水圧測定装置１０Ａ、１０Ｂは互いに岸沖方向Ｄに所定の離間距離Ｌだけずらして配置される。この系統Ａと系統Ｂは、海岸部Ｃにおいて同じ水位観測装置１２に接続している。
【００３８】
この津波観測システム２００では、水位観測装置１２により観測された各系統Ａ、Ｂの水圧測定装置１０Ａ、１０Ｂの設置箇所の海水面ＷＬの位置と、離間距離Ｌと、観測時間Ｔとに基づいて、津波Ｗの伝播速度Ｖを推定する推定手段（不図示）を備えている。なお、推定手段は水位観測装置１２の一機能であってもよい。この推定手段は、海岸部Ｃ（基準位置）から水圧測定装置１０Ａ、１０Ｂまでの距離ＬＬと、津波Ｗの伝播速度Ｖとに基づいて、津波Ｗが海岸部Ｃに到達するまでの到達時間ＴＴを予測するようにしてもよい。例えば、図５（１）、（２）に示すように、系統Ａの水圧測定装置１０Ａの観測時間をＴ５とし、その測定箇所から離間距離Ｌだけ海岸側にずれた位置にある系統Ｂの水圧測定装置１０Ｂの観測時間をＴ５’とした場合には、その区間における津波Ｗの伝播速度Ｖと、その時点から予測される到達時間ＴＴは下記の式で求めることができる。
【００３９】
津波の伝播速度：Ｖ＝Ｌ／（Ｔ５’−Ｔ５）  ・・・式（１）
津波の到達時間：ＴＴ＝ＬＬ／Ｖ  ・・・式（２）
【００４０】
なお、測定箇所の水深をｈ（ｍ）とすると、測定箇所における津波の伝播速度Ｖは、以下の式（３）より求めることもできる。
【００４１】
【数１】
2018096784.tif 000003
【００４２】
ここに、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）である。
【００４３】
式（３）を用いた津波の伝播速度の計算例を以下に示す。
水深２０００ｍの場合、Ｖ＝５０４ｋｍ／ｈ
水深２００ｍの場合、Ｖ＝１５９ｋｍ／ｈ
水深１０ｍの場合、Ｖ＝３６ｋｍ／ｈ
【００４４】
つまり、大陸棚（水深２００ｍ）を考慮すると、沖合１６０ｋｍ付近で津波を確認できれば、約１時間の避難時間を確保できることになる。
【００４５】
以上説明した本実施の形態の津波観測システム１００、２００によれば、次のような効果が得られる。
１）本実施の形態の津波観測システム１００、２００は、パッシブな観測システムであり、システムの費用は上記の従来型の測定システムよりも安価である。
【００４６】
２）沖合遠方までパイプ１４を敷設することが可能であることから、津波発生を早期に把握することができる。
【００４７】
３）海底地形を考慮することにより、津波の高さが急激に異なる地点（海溝Ｒ２から大陸棚Ｒ１に変化する地点など）付近の水圧の測定値から、津波の第１波の位置を把握することができる。
【００４８】
４）観測データを防災無線等と連動すれば、地域の津波防災のための情報をいち早く発信することができる。海岸部Ｃにおいてピエゾ管や津波高さ表示器などの表示装置２４を併設することにより、海岸部Ｃ付近の住民に視覚的に津波情報を発信することができる。
【００４９】
５）津波の最大高さのみでなく、移動速度を評価することにより、津波の到達時間を予測、発信することができる。
【００５０】
６）海底Ｇに敷設するパイプ１４、逆止弁１、２を有する水圧測定装置１０等はメンテナンスフリーであり、維持管理対象は海岸部Ｃに設置する水位観測装置１２や、これに備わるデータロガーなどの記録装置２６のみである。
【００５１】
７）表示装置２４としてのピエゾ管に関しては、津波影響により破損する可能性があるが、取替は容易である。水圧計２２や記録装置２６は小型化可能でありき、水密性容器３２内に設置することにより、津波による破損等の可能性は小さい。
【００５２】
８）パイプ１４内部は海水であり、水圧を計測するのは海岸線付近（ＥＬ０ｍ）であるため、津波の高さ評価に対する海水の密度影響は十分小さい。例えば水深２０ｍに対して、塩分濃度２．５％の海水と淡水の水圧影響は５０ｃｍ分であり、淡水水圧として換算すると、大きめの値となるため防災上は安全側のデータになる。
【００５３】
９）漁港等に観測データを送信、表示することにより、津波以外の平常時の沖合における最大の波の高さを発信することができるため、日常的な利用価値がある。
【００５４】
１０）停電時でも津波観測システムの電源は独立しているため、観測機能を保持することができる。なお、表示装置２４についても、独立電源とすることにより、停電時に対応することができる。
【００５５】
以上説明したように、本発明に係る津波観測システムによれば、津波または海水面の高さを観測するための津波観測システムであって、沖合の海中に設置され、海水を導入して設置箇所の水圧を取得する水圧取得手段と、海岸の近傍に設置され、水圧取得手段により取得された水圧に基づいて前記設置箇所の海水面の位置を観測する水位観測手段と、海中に敷設され、水位観測手段と水圧取得手段とを連通する管路手段とを備えるので、沖合で取得された水圧は管路手段を介して海岸側の水位観測手段で即座に観測される。この水圧は沖合の海水面の水位に対応するため、この水位から基準海水面の水位を差し引くことで沖合の波の高さを求めることができる。このため、海岸の近傍に設置された水位観測手段によって、沖合の津波などの波の高さを即座に観測可能である。また、この津波観測システムの構成は上記の水位観測手段と水圧取得手段と管路手段とからなるため簡易であり、特殊な電子機器や解析を要しないため安価である。したがって、沖合の津波の高さを早期に把握することのできる簡易で安価な津波観測システムを提供することができる。
【００５６】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、水圧取得手段は岸沖方向に間隔をあけて複数設置され、管路手段は隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続し、水圧取得手段は、管路手段と接続口を介して連通可能に接続された水圧室と、外部の海水を水圧室に導入するための連通口と、この連通口を開閉する第１逆止弁と、水圧室から見て沖側の管路手段が接続する接続口を開閉する第２逆止弁とを有するので、岸沖方向に沿う複数の箇所で、沖合の波の高さを即座に観測することができる。
【００５７】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、第１逆止弁は、水圧室の水圧が外部の水圧よりも低い場合に開いて水圧室への海水の流入を許容する一方、水圧室の水圧が外部の水圧よりも高い場合に閉じて海水の流入を阻止し、第２逆止弁は、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも高い場合に開く一方、沖側の管路手段の水圧が水圧室の水圧よりも低い場合に閉じるので、水圧室から見て海岸側の管路手段の内部の水圧は、水圧室の最大水圧に等しくなり、この最大水圧は水位観測手段において水圧取得箇所の波の最大高さとして観測される。このため、岸沖方向に沿う複数の箇所で、沖合の波の最大高さを即座に観測することができる。
【００５８】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、岸沖方向に間隔をあけて複数設置された水圧取得手段と、隣り合う水圧取得手段どうしを連通可能に接続する管路手段とによってそれぞれ構成される第１系統と第２系統とを備え、第１系統と第２系統は互いに平行に設置されるともに、各系統の水圧取得手段は互いに岸沖方向に所定の離間距離だけずらして配置され、水位観測手段により観測された各系統の水圧取得手段の設置箇所の海水面の位置と、前記離間距離と、観測時間とに基づいて、波の伝播速度を推定する推定手段をさらに備えるので、沖合の津波の伝播速度を推定することができる。
【００５９】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、推定手段は、海岸側の所定の基準位置から水圧取得手段までの距離と、波の伝播速度とに基づいて、当該波が前記基準位置に到達するまでの到達時間を予測するので、津波の到達時間を予測することができるという効果を奏する。
【００６０】
また、本発明に係る他の津波観測システムによれば、管路手段は、海底に敷設され、地震時の海底地盤の変動に追従可能なフレキシブルなパイプからなるので、地震時の海底地盤の隆起・沈降に対してパイプがフレキシブルに移動変形することで、パイプが断線するリスクを回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明に係る津波観測システムは、沖合の津波を陸地側で早期に把握するのに有用であり、特に、陸地側の地域住民に津波の高さや到達時間などの津波情報を迅速に提供するのに適している。
【符号の説明】
【００６２】
１  逆止弁（第１逆止弁）
２  逆止弁（第２逆止弁）
１０，１０Ａ，１０Ｂ  水圧測定装置（水圧取得手段）
１２  水位観測装置（水位観測手段）
１４，１４Ａ，１４Ｂ  パイプ（管路手段）
１４ａ  沖側のパイプ
１４ｂ  海岸側のパイプ
１６ａ，１６ｂ  接続口
１８  水圧室
２０  海水流入口（連通口）
２２  水圧計
２４  表示装置
２６  記録装置
２８  バッテリー
３０  太陽光発電装置
３２  水密性容器
３４  パイプ内減圧用弁装置
１００，２００  津波観測システム
Ａ  系統（第１系統）
Ｂ  系統（第２系統）
Ｃ  海岸部
Ｃ１  岸壁
Ｄ  岸沖方向
Ｇ  海底
Ｈ  水位
Ｈ０  基準海水面の水位
Ｒ１  大陸棚
Ｒ２  海溝
Ｗ  津波
ＷＬ  海水面
【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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