(57)【要約】【課題】通常運転における取水時の取水路の圧力損失を抑え，かつ津波襲来時に取水路に流入する遡上津波に対しては圧力損失を増大させる固定式の津波エネルギー減衰機能を備えた海水取水設備を提供する。【解決手段】  海中に設置された取水口と，取水口から陸側に海水を流通させる取水路と，取水路の終端にて海水を汲み上げるための機器類が設置された取水槽からなる海水取水設備において，前記機器類の上流側に抵抗体を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海中に設置された取水口と，取水口から陸側に海水を流通させる取水路と，取水路の終端にて海水を汲み上げるための機器類が設置された取水槽と，を備え，
前記機器類の上流側に抵抗体を設けたことを特徴とする海水取水設備。
【請求項２】
前記抵抗体が取水路に設置されたことを特徴とする請求項１に記載の海水取水設備。
【請求項３】
流路断面の開口率が80％以下であることを特徴とする請求項２に記載の海水取水設備。
【請求項４】
抵抗体が角柱で構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の海水取水設備。
【請求項５】
抵抗体の水平断面積が上部よりも下部が小さいことを特徴とする請求項１に記載の海水取水設備。
【請求項６】
抵抗体は，取水路の底面と接触していないことを特徴とする請求項２に記載の海水取水設備。
【請求項７】
抵抗体は，天地方向に垂直な方向に延伸するように形成されていて，前記取水路の２点で固定されている請求項２に記載の海水取水設備。
【請求項８】
抵抗体が流路方向に複数段設置されたことを特徴とする請求項１から７に記載の海水取水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，海洋沿岸に設置された海水取水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋で発生した地震により津波が発生すると，津波が海洋沿岸の設備や建築物に到達することがある。この津波の性状は複数あるが，その内の一種として，先端部において膨大なエネルギーをもつ津波が有り，前記設備において変形などの損傷をもたらす可能性がある。
【０００３】
通常運転時は取水設備に設置されたポンプに向け，海からの緩やかな流れが発生している。これに対し，津波発生時は押し波や引き波により，流れの状態が大きく変化する。特に引き波発生時は，海水取水設備内では滞留していた海水が海側に流出し，水位が大幅に低下することがある。その後，押し波が発生し，低水位となった海水取水設備内に高速の津波が侵入することがある。
【０００４】
この改善策として，例えば，特許文献１や特許文献２に記載の技術が開示されている。
【０００５】
特許文献１には，冷却水を再利用する方法としてポンプの上流側に堰を設け，海水を貯留するための構造が開示されている。
【０００６】
特許文献２には，津波襲来時に格子状の構造物を下降させて，津波の遡上エネルギーを減衰させる構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１５３３０５号広報
【特許文献２】特開２００７−２３９２３４号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献1に記載の構造では，堰を上回る高さの津波が襲来した際には，そのエネルギーを十分に減衰することができない。
【０００９】
特許文献２に記載の構造では，地震において当該設備が損傷を受けた場合，正常にその機能を果たさない恐れがある。
【００１０】
そこで本発明の目的は，通常運転時の取水時の圧力損失を抑え，遡上津波に対しては圧力損失が増大する，固定式の津波エネルギー減衰機能を備えた海水取水設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明の海水取水設備は，海中に設置された取水口と，取水口から陸側に海水を流通させる取水路と，取水路の終端にて海水を汲み上げるための機器類が設置された取水槽と，からなる海水取水設備において，前記機器類の上流側に抵抗体を設けた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば，通常運転における取水時の取水路の圧力損失を抑え，かつ津波襲来時に取水路に流入する遡上津波に対しては圧力損失を増大させる固定式の津波エネルギー減衰機能を備えた海水取水設備を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１における海水取水設備の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例１における海水取水設備の斜視図である。
【図３】本発明の実施例１における海水取水設備の変形例の斜視図である。
【図４】本発明の実施例１における海水取水設備の変形例の斜視図である。
【図５】本発明の実施例２における海水取水設備の他の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例２における海水取水設備の変形例斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下，本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１から図４を用いて，本発明の海水取水設備の実施例１を説明する。図２は，図１のＡ−Ａ’断面であり，抵抗体４の一例として４ａを図示している。図１の右側は海（図示せず）である。
【００１６】
津波発生時は，引き波が発生し取水路３および取水槽２の水位が低下する。その後，押し波が襲来する際は，海水５が通常運転以上の速度で図中の左に向けて流入する場合がある。抵抗体４が設置されない場合では，流入した海水５は運動エネルギーを保持したままポンプ１に接触するので，通常運転時と比較して大きな流体力が発生する。また，津波先端部が段波状になる場合，先端の垂直方向の角度が鈍角であるほど海水５がポンプ１に対して衝撃力をもたらす。これに対して，抵抗体４を設置した場合では，取水路３を遡上する海水５が抵抗体４に接触する際に摩擦抵抗が発生し，海水が持つ運動エネルギーが低下するので，抵抗体４よりも下流側の流速と水位が低下し，ポンプ１に対して作用する流体力を減少させることができる。また，海水５が段波状の場合においても，抵抗体４によって，運動エネルギーが低下するので，抵抗体４よりも下流の津波先端の垂直方向の角度が鋭角になるため，海水５がポンプ１にもたらす衝撃力を低減することができる。
【００１７】
また，抵抗体４に作用する力は，上述のポンプ１に対する流体力や衝撃力と同じで２乗に比例する。したがって，対策すべき津波発生時の海水流速と通常運転時の流速との差大きい程，抵抗体４に作用する力が大きくなり，その結果として津波発生時の海水流速が大きいほど抵抗体４の効果が高く現れ，海水５の運動エネルギーを低減できる。
【００１８】
さらに，抵抗体４を構成する柱は角柱が好ましい。通常運手時の取水路内の流速から想定する津波の流速の範囲内では，円柱よりも角柱の方が抗力係数の変化が小いので，津波発生時の流速で効果的に運動エネルギーを緩和できる。
【００１９】
さらに，抵抗体は取水路３の上端から下端までの全てに設置する必要は無く，上部のみに設置すれば良い。この場合，抵抗体４が存在しない下部からは，津波発生時の海水５は下部から流速を維持したまま取水槽に流れ込むが，この時の海水５の水面はポンプ１の下端よりも下にあるため，流入速度を維持した海水５がポンプ１に作用することはない。一方，通常運転時では，下部の開口により抵抗体４の摩擦抵抗を削減する事もできる。
【００２０】
また，抵抗体４の設置位置における流路断面の適切な構造は，抵抗体４を構成する柱の間隔と，全断面積で見積もることが可能である。海水取水設備において現実的な流量と設備規模を考慮すると，この値は開口率に置き換えることが可能であり，津波襲来時の運動エネルギーの緩和を効果的に行うためには，抵抗体４の開口率が80％以下であることが好ましい。
【００２１】
図３を用いて，本実施例の変形例を説明する。本変形例では，抵抗体４を横方向に設置した角柱の抵抗体４ｂで形成している。通常時の摩擦抵抗を削減するために，下部に開口を形成する構成では，取水路３に対して一点固定となる。本変形例では，横方向（天地方向に対して垂直方向）に延伸するように抵抗体４ｂを形成することで，取水路３に対して，２点で固定することが可能となるため，津波襲来時の耐衝撃性を向上可能である。また，２点で固定するため，抵抗体４の重量を容易に支えることが可能となる。
【００２２】
図４を用いて，本実施例の別の変形例を説明する。図２に示した抵抗体４ａが流路方向に対して複数段並べて設置されている。この抵抗体４ｅによれば，効率的に摩擦抵抗を増大させることが可能で有り，角柱一本あたりの重量を低減できるので，設置が容易になる。図３に示した変形例にも，本構成を採用可能である。
【００２３】
尚，本実施例では平行に複数設置された角柱を抵抗体４と称したが，これらを横揺れ，縦揺れを防止するために垂直方向に設置される支持部材が設置されても良く，抵抗体４が格子状であっても構わない。
【実施例２】
【００２４】
図５および図６を用いて，本発明の実施例２を説明する。なお，実施例１と同様の構成については，説明を省略する。
【００２５】
本実施例では，抵抗体４が取水路３の下端に接している点が異なる。
【００２６】
図５に示した抵抗体４ｃは，角柱の断面積が上部より下部で小さくなっている。また，図６に示した抵抗体４ｄは，抵抗体が下に凸の四角錐で構成されている。
【００２７】
これらの抵抗体４では，津波襲来時においてポンプ１に対する海水５の流体力，衝撃力を緩和するために流路断面が上部で小さくなっており，また，通常時の運転において摩擦抵抗を小さくするために，取水路下部の流路断面を大きくしてある。さらに，抵抗体４が取水路下端に接しているため，抵抗体４の重量を容易に支えることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    ポンプ
２    取水槽
３    取水路
４    抵抗体
５    海水
【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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