(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンゴ礫を堆積させ陸化する方法であって、
サンゴ礫を捕捉可能な複数の開口を有する透過性構造物を水塊が通過可能な方向に設置し、
前記透過性構造物には、その天端側に前記水塊の移動方向の上流側に突き出た庇部を設け、
前記透過性構造物の開口において前記水塊を通過させ前記サンゴ礫を捕捉することで前記サンゴ礫を堆積させるサンゴ礫堆積による陸化方法。
【請求項２】
前記透過性構造物は、前記開口を有する面状の捕捉部を備え、
前記庇部が前記捕捉部の天端から延びている請求項１に記載のサンゴ礫堆積による陸化方法。
【請求項３】
前記庇部が前記開口を有する請求項１または２に記載のサンゴ礫堆積による陸化方法。
【請求項４】
サンゴ礫を堆積させ陸化するための透過性構造物であって、
サンゴ礫を捕捉可能な複数の開口と、
天端側に設けられ前記水塊の移動方向の上流側に突き出た庇部と、を有し、
水塊が通過可能な方向に設置されることで前記開口において前記水塊を通過させ前記サンゴ礫を捕捉するための透過性構造物。
【請求項５】
前記開口を有する面状の捕捉部を備え、
前記庇部が前記捕捉部の天端から延びている請求項４に記載の透過性構造物。
【請求項６】
前記庇部が前記開口を有する請求項４または５に記載の透過性構造物。
【請求項７】
サンゴ礫を堆積させ陸化するための構造体であって、
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の透過性構造物を複数備える構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンゴ礫を堆積させ陸化する方法、そのための透過構造物および構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本の領海や排他的経済水域（ＥＥＺ）の基点となっている離島は約５００に上るが、水底資源や水産資源の保護のために離島の保全・管理の強化が必要とされている。離島においてはサンゴ礁が島の周りを取り囲むなど、サンゴ礁の保全、活用の必要性が認識されている。たとえば、特許文献１，２はサンゴ礁の移設、特許文献３，４はサンゴ礁の増殖、特許文献５はサンゴの育成・保護、特許文献６はサンゴ礫断片の飛散防止、および、特許文献７はサンゴ育成構造体の構築などの技術をそれぞれ提案する。特許文献８は、サンゴ砂礫等を自然に集積するために、海水不透過部と海水透過部により構成され海底から立ち上がる環状堤体構造物を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2011-125293号公報
【特許文献２】特開2006-158218号公報
【特許文献３】特開2008-141979号公報
【特許文献４】特開2011-125347号公報
【特許文献５】特開2014-212704号公報
【特許文献６】特開2014-212702号公報
【特許文献７】特開2013-165693号公報
【特許文献８】特開2015-45159号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サンゴ礁が卓越する離島付近では、死滅したサンゴが砂礫となり、気海象条件などにより、サンゴ礫が島を形成し、陸地化している箇所がある。また、海岸侵食が卓越している地点では海岸保全を目的に、石材やブロックなどで形成される離岸堤が建設されることがあるが、離岸堤背後の砂浜は回復することがあるものの、離岸堤周辺は洗掘されることが多い。また、離島の保全は現在の島の管理はもちろん、周辺のサンゴ礫が水面上まで堆積して陸地している箇所の保全に加え、新たにサンゴ礫を用いて陸地を形成することができれば、国土保全に資することができる。
【０００５】
サンゴに関しては複数の技術が特許文献１〜７のように提案されているものの、サンゴ礫を用いて陸地化する技術に関する提案ではない。すなわち、特許文献１〜５は生存しているサンゴの移設、増殖、保護を目的としているが、サンゴは水面下のみで生息するため、これらの方法では陸地化することは難しい。また、特許文献６の方法は水底に堆積したサンゴ礫の飛散防止に過ぎず、これによる堆積効果は期待できない。また、特許文献７の構造体・方法は、網目状で全面が略閉塞される籠体の中にサンゴ石灰石を収納することでサンゴ育成体を提供するもので、堆積を促進するものではない。また、特許文献８の環状堤体構造物は、陸地化技術ではあるものの、コンクリートブロックや砕石、人工基盤などを設置する必要があり、大規模な作業が必要となる。さらに、自然界ではサンゴ礫で陸地化することはあるが、意図した場所にサンゴ礫を用いて簡易的な手法により陸地を形成する技術は未だない。
【０００６】
そこで、本発明者等は、他の発明者とともに、先に特願2015-195733においてサンゴ礫を堆積させ陸化する方法を提案した。このサンゴ礫堆積による陸化方法は、図４のように、サンゴ礫１を捕捉可能な複数の開口１３を有する透過性構造物１００を水塊が通過可能な方向に設置し、透過性構造物１０の開口１３において水塊を通過させサンゴ礫１を捕捉することでサンゴ礫を堆積させるものである。このサンゴ礫堆積による陸化方法によれば、透過性構造物の前面（上流側）にサンゴ礫が堆積することを促進するが、越波時には透過性構造物の背面（下流側）にサンゴ礫が堆積することを促進する場合もある。
【０００７】
しかし、本発明者等のさらなる検討・研究によると、上記透過性構造物の堆積形態・形状について下記の問題があることが判明した。
(1)透過性構造物が鉛直に設置された場合、越波時に透過性構造物の前面（上流側）に堆積したサンゴ礫が巻き上げられると、透過性構造物の天端を越え易く、背面（下流側）に堆積してしまう。このように、透過性構造物の背面に堆積するサンゴ礫の供給源は前面に堆積したサンゴ礫であることから、前面における礫の堆積が非効率的になってしまう。
(2)透過性構造物の前面におけるサンゴ礫の堆積形状は天端幅がかなり狭くなってしまい、幅広い陸地形成の上で非効率である。
(3)越波時において、透過性構造物の背面では流速が比較的大きくなるが、これにより、背面におけるサンゴ礫の堆積形状は前面に比べ幅広で低天端になるため、陸地化という観点から見た場合、非効率的である。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、サンゴ礫捕捉のために設置される透過性構造物の前面にサンゴ礫を効率的に堆積させるとともに堆積物の天端幅を確保可能なサンゴ礫堆積による陸化方法、そのための透過構造物および構造体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】
【０００９】
上記目的を達成するためのサンゴ礫堆積による陸化方法は、サンゴ礫を堆積させ陸化する方法であって、サンゴ礫を捕捉可能な複数の開口を有する透過性構造物を水塊が通過可能な方向に設置し、前記透過性構造物には、その天端側に前記水塊の移動方向の上流側に突き出た庇部を設け、前記透過性構造物の開口において前記水塊を通過させ前記サンゴ礫を捕捉することで前記サンゴ礫を堆積させる。
【００１０】
このサンゴ礫堆積による陸化方法によれば、透過性構造物は、波や潮流などにより移動する水塊を透過させる一方、水塊の移動に伴い移動するサンゴ礫を捕捉することができる。この捕捉されたサンゴ礫は透過性構造物の前面（上流側）に堆積するが、透過性構造物を越波するような水塊（波）が来た場合、透過性構造物の天端側に上流側に突き出た庇部を設けたので、前面に堆積したサンゴ礫の背面への移動が抑制され、このため、透過性構造物の前面に堆積したサンゴ礫の安定性が向上し、透過性構造物の前面にサンゴ礫を効率的に堆積させることができる。また、庇部の突き出し長さに応じてサンゴ礫の堆積物の天端幅を制御できるので、庇部によりサンゴ礫の堆積物の天端幅を確保することができる。
【００１１】
上記サンゴ礫堆積による陸化方法において、前記透過性構造物は、前記開口を有する面状の捕捉部を備え、前記庇部が前記捕捉部の天端から延びていることが好ましい。
【００１２】
また、前記庇部が前記開口を有することで、庇部においてサンゴ礫の捕捉が可能であるとともに、透過性構造物の前面に堆積したサンゴ礫の背面への移動を抑制できる。
【００１３】
なお、前記透過性構造物の設置予定位置周辺に存在するサンゴ礫を採取し、前記採取したサンゴ礫の長手方向の寸法および短手方向の寸法を計測し、前記計測結果から平均的な寸法を算出し、前記平均的な寸法に基づいて前記開口のサイズを設定することが好ましい。実際のサンゴ礫に近似した平均的な寸法を得ることができ、サンゴ礫のより効率的な捕捉が可能となる。また、前記開口のサイズを前記平均的な寸法の長手寸法以下および短手寸法以上に設定することが好ましい。
【００１４】
上記目的を達成するための透過性構造物は、サンゴ礫を堆積させ陸化するための透過性構造物であって、サンゴ礫を捕捉可能な複数の開口と、天端側に設けられ前記水塊の移動方向の上流側に突き出た庇部と、を有し、水塊が通過可能な方向に設置されることで前記開口において前記水塊を通過させ前記サンゴ礫を捕捉するためのものである。
【００１５】
この透過性構造物によれば、波や潮流などにより移動する水塊を透過させる一方、水塊の移動に伴い移動するサンゴ礫を捕捉することができる。この捕捉されたサンゴ礫は透過性構造物の前面（上流側）に堆積するが、透過性構造物を越波するような水塊（波）が来た場合、透過性構造物の天端側に上流側に突き出た庇部を設けたので、前面に堆積したサンゴ礫の背面への移動が抑制され、このため、透過性構造物の前面に堆積したサンゴ礫の安定性が向上し、透過性構造物の前面にサンゴ礫を効率的に堆積させることができる。また、庇部の突き出し長さに応じてサンゴ礫の堆積物の天端幅を制御できるので、庇部によりサンゴ礫の堆積物の天端幅を確保することができる。
【００１６】
上記透過性構造物は、前記開口を有する面状の捕捉部を備え、前記庇部が前記捕捉部の天端から延びていることが好ましい。
【００１７】
また、前記庇部が前記開口を有することで、庇部においてサンゴ礫の捕捉が可能であるとともに、透過性構造物の前面に堆積したサンゴ礫の背面への移動を抑制できる。
【００１８】
上記目的を達成するための構造体は、サンゴ礫を堆積させ陸化するための構造体であって、上述の透過性構造物を複数備える。
【００１９】
この構造体によれば、複数の透過性構造物を設置することで、より広い範囲でサンゴ礫の堆積による陸化が期待できる。
【００２０】
上記構造体としての第１の構造体は、サンゴ礫を堆積させ陸化するための構造体であって、上述の透過性構造物を複数備え、前記複数の透過性構造物が横方向に一列に並べられて設置されたものである。この構造体によれば、より幅広い範囲でサンゴ礫の堆積による陸化が期待できる。
【００２１】
同じく第２の構造体は、サンゴ礫を堆積させ陸化するための構造体であって、上述の透過性構造物を複数備え、前記複数の透過性構造物が前記水塊の移動方向に離れて設置されたものである。この構造体によれば、透過性構造物を単独または複数一列で設置した場合、水塊の移動方向が一様であれば堆積が促進されるが、期間により水塊の移動が逆方向となった場合、堆積したサンゴ礫が破壊されることが予想される。そこで、複数の透過性構造物を水塊の移動方向に離して設置することで、水塊の移動が逆方向となったとしても、各透過性構造物の間の空間でサンゴ礫の捕捉が可能となる。
【００２２】
同じく第３の構造体は、サンゴ礫を堆積させ陸化するための構造体であって、上述の透過性構造物を複数備え、複数の前記透過性構造物が横方向に一列に並べて設置され、さらに複数の前記透過性構造物が前記水塊の移動方向に離れて横方向に一列に並べて設置されるようにして、複数列が前記移動方向に離れて設置されたものである。この構造体によれば、より幅広い範囲でサンゴ礫の堆積による陸化が期待できるとともに、水塊の移動が逆方向となったとしても、各列の間の空間でサンゴ礫の捕捉が可能となる。
【００２３】
上記第２，第３の構造体において、前記移動方向に離れて設置された前記透過性構造物は、それらの天端高さが前記移動方向の上流側から下流側に向けて順次に高くなるように構成されることが好ましい。水塊の移動方向の上流側では天端高さを低くし、移動方向下流側になるにつれて天端高さを高くすることで、水塊の移動が逆方向となったとしても、各透過性構造物の間の空間におけるサンゴ礫の捕捉がいっそう効率的になる。
【００２４】
同じく第４の構造体は、サンゴ礫を堆積させ陸化するための構造体であって、上述の透過性構造物を複数備え、複数の前記透過性構造物が一領域を包囲するように設置され、さらに複数の前記透過性構造物が、前記一領域を包囲する前記複数の透過性構造物を包囲するように設置されたものである。かかる構造体の平面的設置形状例として、たとえば、同心円状、正方形状、長方形状、多角形状、長円形状などがある。
【００２５】
上記第４の構造体において、前記各透過性構造物は、それらの天端高さが前記一領域のある内側から外側に向けて順次に低くなるように構成されることが好ましい。
【００２６】
上記各構造体において、前記透過性構造物が移動しないように水底に対し固定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、サンゴ礫捕捉のために設置される透過性構造物の前面にサンゴ礫を効率的に堆積させるとともに堆積物の天端幅を確保可能なサンゴ礫堆積による陸化方法、そのための透過構造物および構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態による透過性構造物の基本的構成を示す斜視図である。
【図２】図１の透過性構造物を概略的に示す側面図である。
【図３】水底に設置された図１の透過性構造物１０の側面図で、サンゴ礫が捕捉され堆積する過程（ａ）〜（ｄ）を概略的に示す。
【図４】先願（特願2015-195733）における透過性構造物の基本的構成を示す斜視図である。
【図５】図１の捕捉部１２の変形例を示す要部上面図（ａ）（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による透過性構造物の基本的構成を示す斜視図である。図２は図１の透過性構造物の概略的な側面図である。なお、図１等では、開口やサンゴ礫は、説明の便宜上、誇張して示されている。
【００３０】
図１，図２に示すように、本実施形態による透過性構造物１０は、底板部１１と、底板部１１に設けられた捕捉部１２と、を備える。捕捉部１２は、平面状乃至平板状に構成され、平面に多数の開口１３が形成されている。捕捉部１２の天端には、図１のように、水塊の移動方向ｘの上流側に水平方向に突き出るように延びる庇部１５を設けている。庇部１５は捕捉部１２と同様の開口１３を有する。
【００３１】
開口１３のサイズは、サンゴ礫の代表寸法の長手寸法以下、短手寸法以上とする。これにより、捕捉部１２に設けられた多数の開口１３により、水塊を通過させながらサンゴ礫を効率的に捕捉することができる。ここで、代表寸法とは、透過性構造物１０の設置予定位置周辺に存在するサンゴ礫を採取して長手方向および短手方向の寸法を計測し、統計的処理により算出した平均的な長手方向の長さ、短手方向の長さとする。なお、たとえば、サンゴ礫の寸法に関する過去のデータ等に基づいて開口のサイズを設定するようにしてもよい。
【００３２】
捕捉部１２は、たとえば、平板状のメッシュ部材から構成することができ、多数の開口１３は、メッシュ部材のメッシュから構成され、開口１３のサイズは、メッシュ部材のメッシュサイズに対応する。上記例では、メッシュサイズは、サンゴ礫の平均的寸法の長手寸法以下で短手寸法以上のものが選択される。
【００３３】
図１，図２の透過性構造物１０は、底板部１１が水底Ｇに設置され、多数の開口１３を有する平面状乃至平板状の捕捉部１２が鉛直方向に立つように構成される。透過性構造物１０の捕捉部１２は波や潮流などの水塊の移動方向ｘに直交するように位置決められる。また、透過性構造物１０は、移動しないように底板部１１でアンカー等の固定手段（図示省略）により水底Ｇに固定される。なお、かかる固定手段ではなく、底板部１１の重力で固定する重力式固定としてもよい。
【００３４】
庇部１５は、図２のように、透過性構造物１０の捕捉部１２の天端から水平方向に延びているが、庇部１５の長さＬは、上述のようにして計測されたサンゴ礫の平均的な長手方向の長さ以上、設置位置における高潮位時の水深Ｈ以下であることが望ましい。また、庇部１５は、水平方向から上下に傾斜していてもよく、その傾斜角αは水平方向に対し±４５°以内であることが好ましい。
【００３５】
次に、図１，図２の透過性構造物１０の作用効果について図３を参照して説明する。図３は、水底に設置された図１の透過性構造物１０の側面図で、サンゴ礫が捕捉され堆積する過程（ａ）〜（ｄ）を概略的に示す。
【００３６】
図３（ａ）のように、波や潮流などにより移動する水塊が透過性構造物１０の捕捉部１２にほぼ直交するように移動方向ｘに流れ、多数の開口１３を透過する。かかる水塊の移動に伴い水中を移動したサンゴ礫１が多数の開口１３で捕捉され、図３（ａ）のように、捕捉されたサンゴ礫１が透過性構造物１０の前面（上流側）（図の右側）において底板部１１やその周囲に堆積をはじめる。
【００３７】
ある程度の堆積厚になるまで、堆積したサンゴ礫の透過性により、水塊は多数の開口１３に作用し続け、引き続きサンゴ礫１は、水塊とともに移動し、多数の開口１３に捕捉され堆積し続け、図３（ｂ）のように、サンゴ礫１の堆積厚が増加し、堆積したサンゴ礫１がサンゴ礫堆積物２となる。
【００３８】
サンゴ礫堆積物２は、ある程度の堆積厚になると、透過性が低下し、新しい水底地盤となって、水塊の流れる高さがサンゴ礫堆積物２の上面よりも高い位置になる。その結果、図３（ｃ）のように、サンゴ礫１は順次、より高い位置へと堆積し、サンゴ礫堆積物２の上面が上昇する。図３（ｃ）のように、透過性構造物１０を越波するような波が来襲し、堆積したサンゴ礫１ａが巻き上げられても、透過性構造物１０の捕捉部１２の天端にある庇部１５が水平方向に上流側に延びているので、透過性構造物１０の天端を越え難い。この結果、透過性構造物１０の前面（上流側）に堆積したサンゴ礫１は、背面（下流側）（図の左側）への移動が抑制される。このため、サンゴ礫１は透過性構造物の前面側において効率的に堆積する。
【００３９】
図３（ｃ）（ｄ）のように、サンゴ礫１の堆積が進むと、サンゴ礫堆積物２の上面がしだいに高くなるとともに、サンゴ礫堆積物２の下部が幅広で上部が幅狭となる前浜勾配が形成され、このため、水塊の移動方向がしだいに斜め上方の方向ｘ’に変化する。図３（ｄ）のように、透過性構造物１０の天端が水面上よりも高い位置にある場合には、サンゴ礫１は水面上にまで打ち上げられて堆積し、その結果、サンゴ礫堆積物２の上面が水面から露出するとともに、庇部１５の端部から安定勾配となるような堆積形状を保持できる。
【００４０】
また、図３（ｄ）のように、庇部１５の下面においてその長さＬ（図２）に対応してサンゴ礫堆積物２の天端幅Ｌ１が保持されるため、庇部１５によってサンゴ礫の堆積物の天端幅を確保できる。このように、庇部１５の長さＬを調整することでサンゴ礫堆積物２の天端幅Ｌ１を制御できる。
【００４１】
なお、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、サンゴ礫１の透過性構造物１０の前面から背面への移動は完全に抑制できるのではなく、越波時に若干移動することが避けられず、前面に堆積したサンゴ礫１が背面に若干移動してしまうが、透過性構造物が庇部を有しない場合よりも、サンゴ礫の移動が抑制され、サンゴ礫１の前面における堆積が効率的に行われる。
【００４２】
庇部のない透過性構造物の場合、越波時には透過性構造物の前面に堆積したサンゴ礫が容易に透過性構造物の背面に移動されるのに対し、本実施形態によれば、天端に庇部を設けることで、かかるサンゴ礫の移動を抑制する効果を期待でき、透過性構造物の前面に堆積するサンゴ礫の安定性を向上させることができる。また、庇部の長さＬに応じてサンゴ礫の堆積物の天端幅Ｌ１を確保できるので、透過性構造物の前面において効率的に幅広い陸地形成を行うことができる。
【００４３】
以上のように、透過性構造物１０を設置した領域において、水中を水塊とともに移動するサンゴ礫１を捕捉し、透過性構造物１０の前面（上流側）に効率的に堆積させることで陸地化の実現を効率的に図ることができる。すなわち、透過性構造物１０を設置するのみで、自然の外力を活用することによりサンゴ礫１による陸地化が促進され、離島の保全が図られる。
【００４４】
なお、本実施形態による透過性構造物１０は、水底に単独で設置されてよいが、これに限定されず、複数の透過性構造物を設置してもよく、いっそう効率的にサンゴ礫堆積による陸化を図ることができる。例えば、複数の透過性構造物を縦方向に一列に並べて設置してよく、また、横方向に一列または複数列並べて設置してもよい。
【００４５】
また、透過性構造物は、図１の底板部１１を省略し、捕捉部１２の両端の下端で捕捉部１２に対し直交して張り出すように支持部材を設けた構成でもよい。また、図１の底板部１１を省略し、捕捉部の両脇に鉛直杭を水底に打設し、捕捉部１２をその両端の鉛直杭に固定し支持するようにしてもよい。
【００４６】
また、多数の透過性構造物１０を、所定領域を包囲するように平面的に正方形状、同心円状、長方形状、多角形状、または長円形状などに配置して設置してもよい。
【００４７】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、図１では、複数の開口１３を有する捕捉部１２は平板状乃至平面状に構成されるが、本発明はこれに限定されず、面状であればよく、面状の捕捉部としては、平板状のものや全面が平面状のもののみならず、たとえば、図５（ａ）のＶ字状の捕捉部１２Ａや図５（ｂ）の波形状の捕捉部１２Ｂのように予め変形した形状に構成されたものも含む。
【００４８】
また、捕捉部が、たとえば、鉄鋼材料からなる平板やエキスパンドメタル等から構成される場合は、ある程度の剛性があるため供用中も平面状をほぼ保つが、たとえば、樹脂材料や金網のような可撓性のある材料から平面状に構成される場合は、供用中は水塊の移動により湾曲状に変形する場合がある。
【００４９】
また、図１，図２では、庇部１５を捕捉部１２の天端に設けたが、天端でなくともよく、天端から若干下側であってもよい。また、庇部を複数設け、多段にしてもよい。
【００５０】
また、図１の捕捉部１２は波や潮流などの水塊の移動方向ｘに直交するように位置決められるが、本発明はこれに限定されず、水塊が捕捉部を通過できればよい。
【００５１】
また、本明細書のサンゴ礫とは、サンゴ礁由来のもので、形状的には木の枝のような形状やテーブル状の形状のものが多い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、サンゴ礫を堆積させて陸化を図る方法、そのために使用可能な透過構造物および構造体を提供できるので、新たな島を造成することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１ サンゴ礫
２ サンゴ礫堆積物
１０ 透過性構造物
１１ 底板部
１２ 捕捉部
１３ 開口
１５ 庇部
Ｌ 庇部の長さ
Ｌ１ サンゴ礫堆積物の天端幅
Ｈ 水深
Ｇ 水底
ｘ 移動方向
ax 逆方向
α 庇部の傾斜角
【図１】
0006688156.tif 000002
【図２】
0006688156.tif 000003
【図３】
0006688156.tif 000004
【図４】
0006688156.tif 000005
【図５】
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