(57)【要約】【目的】水質浄化機能に優れた水質浄化構造を提供する。【構成】本発明に係る水質浄化構造１は、海２に面する沿岸部３に水質浄化体４を埋設してある。水質浄化体４は、函体に礫材が収容されているとともに該函体の側部下端には取排水口１３を設け、函体内が海２に連通するように取排水口１３に連通管１４を接続してなり、取排水口１３をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下でかつ干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるよう、その埋設深さを設定してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海、湖沼等の水域に面する沿岸部に礫材が所定の函体に収容されてなる水質浄化体を埋設し、該函体の底部又は側部下端に取排水口を設け、前記函体内が前記水域に連通するように前記取排水口に連通管を接続し、前記取排水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下でかつ干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように前記水質浄化体の埋設深さを設定したことを特徴とする水質浄化構造。
【請求項２】
海、湖沼等の水域に面する沿岸部に礫材が所定の函体に収容されてなる水質浄化体を埋設し、該函体の底部又は側部下端に排水口を設けるとともに該排水口に前記函体内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁を設け、前記函体の所定の部位に取水口を設け、前記函体内が前記水域に連通するように前記取水口及び排水口に連通管をそれぞれ接続し、前記取水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ前記排水口の設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように前記水質浄化体の埋設深さを設定したことを特徴とする水質浄化構造。
【請求項３】
海、湖沼等の水域に面する沿岸部に礫材が所定の函体に収容されてなる水質浄化体を埋設し、該函体の底部又は側部下端に排水口を設けるとともに該排水口に前記函体内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁を設け、前記函体の所定の部位に取水口を設けるとともに該取水口に前記函体内からの流出を防止し該函体内への流入を許容する逆止弁を設け、前記函体内が前記水域に連通するように前記取水口及び排水口に連通管をそれぞれ接続し、前記取水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ前記排水口の設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように前記水質浄化体の埋設深さを設定したことを特徴とする水質浄化構造。
【請求項４】
前記函体内に千鳥状の連続平面流路が形成されるよう、該函体内に所定の仕切壁を設け、前記連続平面流路内に前記礫材を充填するとともに、前記取水口の設置位置を前記連続平面流路の一端近傍に位置決めし、前記排水口の設置位置を前記連続平面流路の他端近傍に位置決めした請求項２又は請求項３記載の水質浄化構造。
【請求項５】
前記函体内に透水性床板を配置して該透水性床板の上に前記礫材を充填するとともに、前記透水性床板の下方に拡がる沈殿層が前記沿岸部の地上空間に連通されるように前記函体に引抜き管を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプを連結した請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の水質浄化構造。
【請求項６】
前記函体内が前記沿岸部の地上空間に連通されるように該函体に空気導入管を接続するとともに、該空気導入管の地上側先端に空気ポンプを連結した請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の水質浄化構造。
【請求項７】
前記函体内が前記沿岸部の地上空間に連通されるように該函体に点検用マンホールを接続した請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の水質浄化構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海、湖沼等の水域に面した沿岸部で採用される水質浄化構造に関する。
【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広く知られるようになってきた。
【０００３】
水質浄化堤は、礫や砕石からなる堤体材を海底からほぼ台形状に積み上げ、これを所定の被覆石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、外水域の海水が水質浄化堤の堤体材の間隙を通って内水域に移動するが、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の水交換も可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−６１１４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、このような水質浄化機能をケーソンに応用しようという試みもなされるようになってきたが、従来の水質浄化機能を備えたケーソンでは、浄化される水域がケーソン前面の水域に限定され、浄化機能としては不十分であるというという問題を生じていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、水質浄化機能に優れた水質浄化構造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構造は請求項１に記載したように、海、湖沼等の水域に面する沿岸部に礫材が所定の函体に収容されてなる水質浄化体を埋設し、該函体の底部又は側部下端に取排水口を設け、前記函体内が前記水域に連通するように前記取排水口に連通管を接続し、前記取排水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下でかつ干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように前記水質浄化体の埋設深さを設定したものである。
【００１０】
また、本発明に係る水質浄化構造は請求項２に記載したように、海、湖沼等の水域に面する沿岸部に礫材が所定の函体に収容されてなる水質浄化体を埋設し、該函体の底部又は側部下端に排水口を設けるとともに該排水口に前記函体内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁を設け、前記函体の所定の部位に取水口を設け、前記函体内が前記水域に連通するように前記取水口及び排水口に連通管をそれぞれ接続し、前記取水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ前記排水口の設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように前記水質浄化体の埋設深さを設定したものである。
【００１１】
また、本発明に係る水質浄化構造は請求項３に記載したように、海、湖沼等の水域に面する沿岸部に礫材が所定の函体に収容されてなる水質浄化体を埋設し、該函体の底部又は側部下端に排水口を設けるとともに該排水口に前記函体内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁を設け、前記函体の所定の部位に取水口を設けるとともに該取水口に前記函体内からの流出を防止し該函体内への流入を許容する逆止弁を設け、前記函体内が前記水域に連通するように前記取水口及び排水口に連通管をそれぞれ接続し、前記取水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ前記排水口の設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように前記水質浄化体の埋設深さを設定したものである。
【００１２】
また、本発明に係る水質浄化構造は、前記函体内に千鳥状の連続平面流路が形成されるよう、該函体内に所定の仕切壁を設け、前記連続平面流路内に前記礫材を充填するとともに、前記取水口の設置位置を前記連続平面流路の一端近傍に位置決めし、前記排水口の設置位置を前記連続平面流路の他端近傍に位置決めしたものである。
【００１３】
また、本発明に係る水質浄化構造は、前記函体内に透水性床板を配置して該透水性床板の上に前記礫材を充填するとともに、前記透水性床板の下方に拡がる沈殿層が前記沿岸部の地上空間に連通されるように前記函体に引抜き管を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプを連結したものである。
【００１４】
また、本発明に係る水質浄化構造は、前記函体内が前記沿岸部の地上空間に連通されるように該函体に空気導入管を接続するとともに、該空気導入管の地上側先端に空気ポンプを連結したものである。
【００１５】
また、本発明に係る水質浄化構造は、前記函体内が前記沿岸部の地上空間に連通されるように該函体に点検用マンホールを接続したものである。
【００１６】
請求項１の発明に係る水質浄化構造においては、函体の底部又は側部下端に取排水口を設け、該取排水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下でかつ干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように水質浄化体の埋設深さを設定してある。
【００１７】
このようにすると、干潮から満潮に移行する際、函体内には取排水口を介して水域の水が自然流入する。そして、自然流入した水は、函体内に収容された礫材の礫間を鉛直上方に移動する。一方、満潮から干潮に移行する際には、函体内の水が礫材の礫間を鉛直下方に移動しながら取排水口を介して水域に自然流出する。
【００１８】
ここで、水域から自然流入しあるいは水域へ自然流出する水は、干満に合わせて函体内の礫材の礫間を通過するため、該水に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、礫材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。
【００１９】
請求項２の発明に係る水質浄化構造においては、函体の底部又は側部下端に排水口を、函体の所定の部位に取水口をそれぞれ設けるとともに、排水口には函体内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁を設け、かかる取水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ排水口の設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように水質浄化体の埋設深さを設定してある。
【００２０】
このようにすると、干潮から満潮に移行する際、函体内には取水口を介して水域の水が自然流入する。そして、自然流入した水は、函体内に収容された礫材の礫間を移動する。このとき、逆止弁の作用によって排水口からの流入は防止されており、函体内には水域の水が浸入していない。そのため、水域の水は、函体内にスムーズに自然流入するとともに、流入した水は函体内を流れるように移動する。
【００２１】
一方、満潮から干潮に移行する際には、逆止弁が開くことによって函体内の水が礫材の礫間を通過しながら排水口を介して水域に自然流出する。
【００２２】
ここで、水域から自然流入しあるいは水域へ自然流出する水は、干満に合わせて函体内の礫材の礫間を通過するため、上述したと同様、礫材の表面に付着形成された微生物群からなる生物膜や、礫間に棲息する貝類・甲殻類によって浄化作用を受ける。
【００２３】
請求項３の発明に係る水質浄化構造においては、函体の底部又は側部下端に排水口を設けるとともに該排水口に函体内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁を設け、函体の所定の部位に取水口を設けるとともに該取水口に函体内からの流出を防止し該函体内への流入を許容する逆止弁を設け、かかる取水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ排水口の設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように水質浄化体の埋設深さを設定してある。
【００２４】
このようにすると、干潮から満潮に移行する際、取水口の逆止弁が開くことによって、水域の水は、函体内の礫材の礫間を移動するようにして取水口から函体内に自然流入する。このとき、逆止弁の作用によって排水口からの流入は防止されており、函体内には水域の水が浸入していない。そのため、水域の水は、函体内にスムーズに自然流入するとともに、流入した水は函体内を流れるように移動する。
【００２５】
一方、満潮から干潮に移行する際には、排水口の逆止弁が開くことによって、函体内の水が礫材の礫間を通過しながら排水口を介して水域に自然流出する。
【００２６】
ここで、水域から自然流入しあるいは水域へ自然流出する水は、干満に合わせて函体内の礫材の礫間を通過するため、上述したと同様、礫材の表面に付着形成された微生物群からなる生物膜や、礫間に棲息する貝類・甲殻類によって浄化作用を受ける。
【００２７】
礫材は、砕石や礫を使用することができるが、コンクリートガラを用いることも可能である。但し、コンクリートガラを用いる場合には、アルカリ成分の浸出によって礫間に棲息する生物や礫の表面に付着する生物膜に悪影響を与えることがなきよう、例えば一定期間、大気中に曝すことによって中性化させたものを用いるのが望ましい。
【００２８】
函体は、プレキャスト製コンクリートで構成したり、現場打ちコンクリートで構成したりすることが考えられるが、その材質や形状については問わない。
【００２９】
沿岸部は、矢板やケーソンで護岸されたものはもちろん、砂浜のように護岸されていない場合も含む。
【００３０】
このような函体に礫材が収容されてなる水質浄化体は、沿岸部に拡がる地盤内に埋設されるが、函体の内部高さを満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）と干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）の高低差より大きくしても、水質浄化能力の向上にはほとんど寄与しない。その反面、平面積を大きくすることによって函体の容量を増やせば、大量の水を流出入させるとともにその水を礫間に確実に通過させることができるので、水質浄化能力を大幅に向上させることができる。
【００３１】
ちなみに、従来のケーソンの場合では、礫材充填空間の平面積を十分確保することがケーソンの構造上、本来的に困難であるのみならず、水の移動が満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）と干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）の高低差の範囲に限られるため、礫材充填空間の高さを確保しても、上述したように水質浄化能力は向上しない。
【００３２】
請求項２，３に係る発明においては、礫材の収容の仕方や、取水口及び排水口の相対的な設置位置関係は、それぞれの構成要件を満たす限り任意であるが、前記函体内に千鳥状の連続平面流路が形成されるよう、該函体内に所定の仕切壁を設け、前記連続平面流路内に前記礫材を充填するとともに、前記取水口の設置位置を前記連続平面流路の一端近傍に位置決めし、前記排水口の設置位置を前記連続平面流路の他端近傍に位置決めしたならば、取水口から自然流入した水が函体内を流れて排水口から自然流出するまでの流路長さを十分に確保することができるので、水質浄化機能をさらに高めることが可能となる。
【００３３】
請求項２，３に係る各発明において、逆止弁の構成は任意であり、水圧を利用して自然に開閉するものでもよいし、電磁弁など電気的制御が可能なものでもよい。
【００３４】
上記各発明において、函体への礫材の収容の仕方は任意であるが、前記函体内に透水性床板を配置して該透水性床板の上に前記礫材を充填するとともに、前記透水性床板の下方に拡がる沈殿層が前記沿岸部の地上空間に連通されるように前記函体に引抜き管を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプを連結したならば、水に含まれる固形分が透水性床板を通過し、該透水性床板の下方に拡がる空間に沈殿する。すなわち、かかる空間は、固形分が沈殿する沈殿層となる。したがって、地上側に設置された吸引ポンプを作動させれば、沈殿層に沈殿した固形分が引抜き管を介して函体内から除去されることとなり、かくして礫間の目詰まりを防止することができる。
【００３５】
ここで、固形分とは、礫間を通過することができるが滞留すると礫間を塞いで目詰まりさせる原因となるものをいい、例えば、水中に含まれる粘土やシルト分をはじめ、水生生物の死骸などが含まれる。
【００３６】
また、透水性床板は、礫材を支持する床材としての強度を保有しかつ固形分を含んだ水を下方に流すことができる開口を有するものであればどのようなものでもよく、例えば鋼製グレーチング板を採用することができる。
【００３７】
上記各発明において、前記函体内が前記沿岸部の地上空間に連通されるように該函体に空気導入管を接続するとともに、該空気導入管の地上側先端に空気ポンプを連結したならば、空気ポンプを作動させることにより、空気導入管を介して函体内に新鮮な空気を送り込むことが可能となる。
【００３８】
そのため、酸素不足が原因で礫材の表面に棲息している微生物や礫間に棲息している水生生物が死滅するのを未然に防止することができる。
【００３９】
上記各発明において、前記函体内が前記沿岸部の地上空間に連通されるように該函体に点検用マンホールを接続したならば、函体内の保守点検を随時行うことが可能となる。ここで、函体内の保守点検としては、礫間の目詰まり状況、微生物や水生生物の棲息状況、礫間の目詰まりの原因となるゴミの回収、礫材の交換などが考えられる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水質浄化構造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。
【００４１】
（第１実施形態）
【００４２】
図１は、第１実施形態に係る水質浄化構造を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る水質浄化構造１は、海２に面する沿岸部３に水質浄化体４を埋設してある。
【００４３】
水質浄化体４は図２に示すように、函体１１に礫材１２が収容されているとともに該函体の側部下端には取排水口１３を設け、函体１１内が海２に連通するように取排水口１３に連通管１４を接続してなり、取排水口１３をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下でかつ干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるよう、その埋設深さを設定してある。
【００４４】
函体１１内には図２でわかるように、透水性床板としての鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板の上に上述した礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるよう、函体１１に引抜き管１７を接続して該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結してある。
【００４５】
また、函体１１には、該函体内が沿岸部３の地上空間に連通されるように空気導入管１９を接続して該空気導入管の地上側先端に空気ポンプ２０を連結してある。
【００４６】
さらに、函体１１の天井には、該函体内が沿岸部３の地上空間に連通されるように点検用マンホール２１を設けてある。
【００４７】
本実施形態に係る水質浄化構造１においては、函体１１の側部下端に取排水口１３を設け、該取排水口をその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下でかつ干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように水質浄化体４の埋設深さを設定してある。
【００４８】
このようにすると、干潮から満潮に移行する際、海２の水は図３（ａ）に示したように、連通管１４及び取排水口１３を介して函体１１内に自然流入する。そして、自然流入した水は、函体１１内に収容された礫材１２の礫間を鉛直上方に移動する。
【００４９】
一方、満潮から干潮に移行する際には、函体１１内の水は図３（ｂ）に示すように、礫材１２の礫間を鉛直下方に移動しながら、取排水口１３及び連通管１４を介して海２に自然流出する。なお、空気導入管１９は、空気ポンプ２０を作動させずとも、満潮時には函体１１内の空気をスムーズに排出し、干潮時には函体１１内に空気を導入することで、函体１１内を大気圧に保ち、それによって水の流出入をスムーズに行う機能も果たす。
【００５０】
また、本実施形態に係る水質浄化構造１を長期間使用していると、図４に示すように、水に含まれる泥などの固形分３１が透水性床板である鋼製グレーチング板１５を通過し、該鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６に沈殿する。
【００５１】
かかる場合には、地上側に設置された吸引ポンプ１８を作動させることにより、沈殿層１６に沈殿した固形分３１を引抜き管１７を介して函体１１内から除去すればよい。
【００５２】
また、函体１１内の好気性環境が悪化した場合には図４に示したように、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込めばよい。
【００５３】
また、函体１１内のメンテナンスが必要な場合には、点検用マンホール２１から函体１１内に作業員が入り、必要なメンテナンスを行うことができる。函体１１内の保守点検としては、礫間の目詰まり状況、微生物や水生生物の棲息状況、礫間の目詰まりの原因となるゴミの回収、礫材の交換などが考えられる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係る水質浄化構造１によれば、海２から自然流入しあるいは海２へ自然流出する水は、干満に合わせて函体１１内の礫材１２の礫間を通過するため、該水に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、礫材１２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。
【００５５】
そのため、沿岸部３の前面に拡がる海２を水質浄化することが可能となる。特に、函体１１の平面積を大きくすることによって所望の容量を確保することができるため、従来の浄化機能付きケーソンよりも、はるかに高い浄化能力を確保することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態に係る水質浄化構造１によれば、函体１１内に鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板１５の上に礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるように函体１１に引抜き管１７を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結したので、水に含まれる固形分を鋼製グレーチング板１５を通過させた上、該鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６に沈殿させ、吸引ポンプ１８を作動させることで、かかる固形分を引抜き管１７を介して函体１１内から除去することが可能となり、かくして礫間の目詰まりを防止することができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る水質浄化構造１によれば、函体１１内の好気性環境が悪化した場合、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込むことができるので、酸素不足が原因で礫材１２の表面に棲息している微生物や礫間に棲息している水生生物が死滅するのを未然に防止することが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態に係る水質浄化構造１によれば、函体１１内が沿岸部３の地上空間に連通されるように該函体に点検用マンホール２１を接続するようにしたので、函体１１内の保守点検を随時行うことが可能となる。
【００５９】
本実施形態では、函体１１内に鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板１５の上に礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるように函体１１に引抜き管１７を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結したが、泥などの固形分が函体１１内に沈殿しそれが礫間の目詰まりの原因となるおそれがないのであれば、透水性床板である鋼製グレーチング板１５、吸引ポンプ１８及び引抜き管１７を省略してもかまわない。なお、かかる構成においては、沈殿層１６は形成されないことになる。
【００６０】
また、本実施形態では、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込むようにしたが、函体１１内の好気性環境が悪化するおそれがないのであれば、空気ポンプ２０及び空気導入管１９を省略してもかまわない。
【００６１】
なお、かかる構成においても、海の干満に応じて函体１１内の空気が自然に流入流出するよう、函体１１内を地上に連通させるための吸排気管を該函体に接続しておくのが望ましい。
【００６２】
また、本実施形態では、函体１１内のメンテナンスを行うための点検用マンホール２１を設けるようにしたが、メンテナンスが不要であれば、点検用マンホール２１を省略してもかまわない。
【００６３】
一方、本実施形態では特に言及しなかったが、図５に示すように水質浄化構造１を沿岸部３に沿って複数並設し、大規模な水質浄化を行うことが可能である。
【００６４】
（第２実施形態）
【００６５】
図６は、第２実施形態に係る水質浄化構造を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る水質浄化構造４１は、海２に面する沿岸部３に水質浄化体４２を埋設してある。
【００６６】
水質浄化体４２は図７及び図８に示すように、函体１１に礫材１２を収容してあり、函体１１の側部下端には排水口４３ｂを設けて該排水口に函体１１内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁５２を設けるとともに、該函体の側部上端には取水口４３ａを設けてある。
【００６７】
ここで、水質浄化体４２は、函体１１内が海２に連通するように取水口４３ａ及び排水口４３ｂに連通管４４ａ，４４ｂをそれぞれ接続してあるとともに、取水口４３ａをその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ排水口４３ｂの設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるようにその埋設深さを設定してある。
【００６８】
函体１１内には図７及び図８でわかるように、該函体内に千鳥状の連続平面流路５３（図８中、波線で示した流路）が形成されるよう、仕切壁５１を設けるとともに、連続平面流路５３内に礫材１２を充填し、取水口４３ａの設置位置を連続平面流路５３の一端近傍に位置決めし、排水口４３ｂの設置位置を連続平面流路５３の他端近傍に位置決めしてある。
【００６９】
また、函体１１内には第１実施形態と同様、透水性床板としての鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板の上に上述した礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるよう、函体１１に引抜き管１７を接続して該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結してある。
【００７０】
また、函体１１には、該函体内が沿岸部３の地上空間に連通されるように空気導入管１９を接続して該空気導入管の地上側先端に空気ポンプ２０を連結してある。
【００７１】
さらに、函体１１の天井には、該函体内が沿岸部３の地上空間に連通されるように点検用マンホール２１を設けてある。
【００７２】
本実施形態に係る水質浄化構造４１においては、函体１１の側部下端に排水口４３ｂを、函体１１の側部上端に取水口４３ａをそれぞれ設けるとともに、排水口４３ｂには函体１１内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁５２を設け、取水口４３ａをその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ排水口４３ｂの設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように水質浄化体４２の埋設深さを設定してある。
【００７３】
このようにすると、満潮時、海２の水は、連通管４４ａ及び取水口４３ａを介して函体１１内に自然流入し、連続平面流路５３に沿って函体１１内に収容された礫材１２の礫間を移動する。このとき、逆止弁５２の作用によって排水口４３ｂからの流入は防止されており、函体１１内には海２の水が浸入していない。そのため、水は、函体１１内にスムーズに自然流入するとともに、流入した水は、函体１１内の連続平面流路５３に沿って流れるように移動するとともに、函体１１内には、その水位が満潮位になるまで自然流入するため、函体１１内に自然流入した水は、鉛直上方にも上昇しつつ礫間を移動する。
【００７４】
なお、函体１１内が満水になる前に潮位が下がってしまうことも懸念されるため、かかる事態とならぬよう、取水口４３ａの内径を十分大きくし、あるいは設置高さを満潮位からやや下がった位置に設置するのが望ましい。
【００７５】
一方、満潮から干潮に移行する際には、排水口４３ｂの逆止弁が開くことにより、函体１１内の水は、連続平面流路５３に沿って礫材１２の礫間を水平方向及び鉛直下方に移動しながら、排水口４３ｂ及び連通管４４ｂを介して海２に自然流出する。なお、空気導入管１９は、空気ポンプ２０を作動させずとも、満潮時には函体１１内の空気をスムーズに排出し、干潮時には函体１１内に空気を導入することで、函体１１内を大気圧に保ち、それによって水の流出入をスムーズに行う機能も果たす。
【００７６】
また、本実施形態に係る水質浄化構造４１を長期間使用していると、第１実施形態と同様、水に含まれる泥などの固形分３１が透水性床板である鋼製グレーチング板１５を通過し、該鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６に沈殿する。
【００７７】
かかる場合には、地上側に設置された吸引ポンプ１８を作動させることにより、沈殿層１６に沈殿した固形分３１を引抜き管１７を介して函体１１内から除去すればよい。
【００７８】
また、函体１１内の好気性環境が悪化した場合には、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込めばよい。
【００７９】
また、函体１１内のメンテナンスが必要な場合には、点検用マンホール２１から函体１１内に作業員が入り、必要なメンテナンスを行うことができる。函体１１内の保守点検としては、礫間の目詰まり状況、微生物や水生生物の棲息状況、礫間の目詰まりの原因となるゴミの回収、礫材の交換などが考えられる。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態に係る水質浄化構造４１によれば、海２から自然流入しあるいは海２へ自然流出する水は、干満に合わせて函体１１内の礫材１２の礫間を通過するため、該水に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、礫材１２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。
【００８１】
そのため、沿岸部３の前面に拡がる海２を水質浄化することが可能となる。特に、函体１１の平面積を大きくすることによって所望の容量を確保することができるため、従来の浄化機能付きケーソンよりも、はるかに高い浄化能力を確保することが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態に係る水質浄化構造１によれば、函体１１内に千鳥状の連続平面流路５３が形成されるよう、該函体内に仕切壁５１を設け、連続平面流路５３内に礫材１２を充填するとともに、取水口４３ａの設置位置を連続平面流路５３の一端近傍に位置決めし、排水口４３ｂの設置位置を連続平面流路５３の他端近傍に位置決めしたので、取水口４３ａから自然流入した水が函体１１内を流れて排水口４３ｂから自然流出するまでの流路長さを十分に確保することが可能となり、水質浄化機能をさらに高めることができる。
【００８３】
また、本実施形態に係る水質浄化構造４１によれば、函体１１内に鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板１５の上に礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるように函体１１に引抜き管１７を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結したので、水に含まれる固形分を鋼製グレーチング板１５を通過させた上、該鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６に沈殿させ、吸引ポンプ１８を作動させることで、かかる固形分を引抜き管１７を介して函体１１内から除去することが可能となり、かくして礫間の目詰まりを防止することができる。
【００８４】
また、本実施形態に係る水質浄化構造４１によれば、函体１１内の好気性環境が悪化した場合、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込むことができるので、酸素不足が原因で礫材１２の表面に棲息している微生物や礫間に棲息している水生生物が死滅するのを未然に防止することが可能となる。
【００８５】
また、本実施形態に係る水質浄化構造４１によれば、函体１１内が沿岸部３の地上空間に連通されるように該函体に点検用マンホール２１を接続するようにしたので、函体１１内の保守点検を随時行うことが可能となる。
【００８６】
変形例に関しては第１実施形態と同様、泥などの固形分が函体１１内に沈殿しそれが礫間の目詰まりの原因となるおそれがないのであれば、透水性床板である鋼製グレーチング板１５、吸引ポンプ１８及び引抜き管１７を省略してもかまわないし、函体１１内の好気性環境が悪化するおそれがないのであれば、空気ポンプ２０及び空気導入管１９を省略してもかまわない。なお、かかる構成においても、海の干満に応じて函体１１内の空気が自然に流入流出するよう、函体１１内を地上に連通させるための吸排気管を該函体に接続しておくのが望ましい。
【００８７】
また、第１実施形態と同様、メンテナンスが不要であれば、点検用マンホール２１を省略してもかまわない。
【００８８】
一方、本実施形態では特に言及しなかったが、図５で説明した第１実施形態と同様、水質浄化構造４１を沿岸部３に沿って複数並設し、大規模な水質浄化を行うことが可能である。
【００８９】
（第３実施形態）
【００９０】
図９は、第３実施形態に係る水質浄化構造を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る水質浄化構造６１は、海２に面する沿岸部３に水質浄化体６２を埋設してある。
【００９１】
水質浄化体６２は図１０及び図１１に示すように、函体１１に礫材１２を収容してあり、函体１１の側部下端には排水口６３ｂを設けて該排水口に函体１１内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁５２ｂを設けるとともに、該函体の側部下端には取水口６３ａを設けて函体１１内からの流出を防止し該函体内への流入を許容する逆止弁５２ａを設けてある。
【００９２】
ここで、水質浄化体６２は、函体１１内が海２に連通するように取水口６３ａ及び排水口６３ｂに連通管６４ａ，６４ｂをそれぞれ接続してあるとともに、取水口６３ａをその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ排水口６３ｂの設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるようにその埋設深さを設定してある。
【００９３】
函体１１内には図１０及び図１１でわかるように、該函体内に千鳥状の連続平面流路５３（図１１中、波線で示した流路）が形成されるよう、仕切壁５１を設けるとともに、連続平面流路５３内に礫材１２を充填し、取水口６３ａの設置位置を連続平面流路５３の一端近傍に位置決めし、排水口６３ｂの設置位置を連続平面流路５３の他端近傍に位置決めしてある。
【００９４】
また、函体１１内には第１実施形態と同様、透水性床板としての鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板の上に上述した礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるよう、函体１１に引抜き管１７を接続して該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結してある。
【００９５】
また、函体１１には、該函体内が沿岸部３の地上空間に連通されるように空気導入管１９を接続して該空気導入管の地上側先端に空気ポンプ２０を連結してある。
【００９６】
さらに、函体１１の天井には、該函体内が沿岸部３の地上空間に連通されるように点検用マンホール２１を設けてある。
【００９７】
本実施形態に係る水質浄化構造６１においては、函体１１の側部下端に排水口６３ｂ及び取水口６３ａをそれぞれ設けるとともに、排水口６３ｂには函体１１内からの流出を許容し該函体内への流入を防止する逆止弁５２ｂを、取水口６３ａには函体１１内からの流出を防止し該函体内への流入を許容する逆止弁５２ａを設け、取水口６３ａをその設置高さが満潮位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）以下となるようにかつ排水口６３ｂの設置高さが干潮位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）以上となるように水質浄化体４４の埋設深さを設定してある。
【００９８】
このようにすると、満潮時、海２の水は、連通管６４ａ及び取水口６３ａを介して函体１１内に自然流入し、連続平面流路５３に沿って函体１１内に収容された礫材１２の礫間を移動する。このとき、逆止弁５２ｂの作用によって排水口６３ｂからの流入は防止されており、函体１１内には海２の水が浸入していない。そのため、水は、函体１１内にスムーズに自然流入するとともに、流入した水は、函体１１内の連続平面流路５３に沿って流れるように移動するとともに、函体１１内には、その水位が満潮位になるまで自然流入するため、函体１１内に自然流入した水は、鉛直上方にも上昇しつつ礫間を移動する。
【００９９】
一方、満潮から干潮に移行する際には、排水口６３ｂの逆止弁が開くことにより、函体１１内の水は、連続平面流路５３に沿って礫材１２の礫間を水平方向に移動しながら、排水口６３ｂ及び連通管６４ｂを介して海２に自然流出する。このとき、逆止弁５２ａの作用によって取水口６３ａからの流出は防止されている。そのため、函体１１内の水は、連続平面流路５３に沿って流れるように水平移動するとともに、水がない状態になるまで自然流出するため、函体１１内の水は、鉛直下方にも移動しながら礫間を通過する。
【０１００】
なお、空気導入管１９は、空気ポンプ２０を作動させずとも、満潮時には函体１１内の空気をスムーズに排出し、干潮時には函体１１内に空気を導入することで、函体１１内を大気圧に保ち、それによって水の流出入をスムーズに行う機能も果たす。
【０１０１】
また、本実施形態に係る水質浄化構造６１を長期間使用していると、第１実施形態と同様、水に含まれる泥などの固形分３１が透水性床板である鋼製グレーチング板１５を通過し、該鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６に沈殿する。
【０１０２】
かかる場合には、地上側に設置された吸引ポンプ１８を作動させることにより、沈殿層１６に沈殿した固形分３１を引抜き管１７を介して函体１１内から除去すればよい。
【０１０３】
また、函体１１内の好気性環境が悪化した場合には、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込めばよい。
【０１０４】
また、函体１１内のメンテナンスが必要な場合には、点検用マンホール２１から函体１１内に作業員が入り、必要なメンテナンスを行うことができる。函体１１内の保守点検としては、礫間の目詰まり状況、微生物や水生生物の棲息状況、礫間の目詰まりの原因となるゴミの回収、礫材の交換などが考えられる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態に係る水質浄化構造６１によれば、海２から自然流入しあるいは海２へ自然流出する水は、干満に合わせて函体１１内の礫材１２の礫間を通過するため、該水に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、礫材１２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。
【０１０６】
そのため、沿岸部３の前面に拡がる海２を水質浄化することが可能となる。特に、函体１１の平面積を大きくすることによって所望の容量を確保することができるため、従来の浄化機能付きケーソンよりも、はるかに高い浄化能力を確保することが可能となる。
【０１０７】
また、本実施形態に係る水質浄化構造１によれば、函体１１内に千鳥状の連続平面流路５３が形成されるよう、該函体内に仕切壁５１を設け、連続平面流路５３内に礫材１２を充填するとともに、取水口６３ａの設置位置を連続平面流路５３の一端近傍に位置決めし、排水口６３ｂの設置位置を連続平面流路５３の他端近傍に位置決めしたので、取水口６３ａから自然流入した水が函体１１内を流れて排水口６３ｂから自然流出するまでの流路長さを十分に確保することが可能となり、水質浄化機能をさらに高めることができる。
【０１０８】
また、本実施形態に係る水質浄化構造６１によれば、函体１１内に鋼製グレーチング板１５を配置して該鋼製グレーチング板１５の上に礫材１２を充填するとともに、鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６が沿岸部３の地上空間に連通されるように函体１１に引抜き管１７を接続し、該引抜き管の地上側先端に吸引ポンプ１８を連結したので、水に含まれる固形分を鋼製グレーチング板１５を通過させた上、該鋼製グレーチング板１５の下方に拡がる沈殿層１６に沈殿させ、吸引ポンプ１８を作動させることで、かかる固形分を引抜き管１７を介して函体１１内から除去することが可能となり、かくして礫間の目詰まりを防止することができる。
【０１０９】
また、本実施形態に係る水質浄化構造６１によれば、函体１１内の好気性環境が悪化した場合、空気ポンプ２０を作動させることにより、空気導入管１９を介して函体１１内に新鮮な空気を送り込むことができるので、酸素不足が原因で礫材１２の表面に棲息している微生物や礫間に棲息している水生生物が死滅するのを未然に防止することが可能となる。
【０１１０】
また、本実施形態に係る水質浄化構造６１によれば、函体１１内が沿岸部３の地上空間に連通されるように該函体に点検用マンホール２１を接続するようにしたので、函体１１内の保守点検を随時行うことが可能となる。
【０１１１】
変形例に関しては第１実施形態と同様、泥などの固形分が函体１１内に沈殿しそれが礫間の目詰まりの原因となるおそれがないのであれば、透水性床板である鋼製グレーチング板１５、吸引ポンプ１８及び引抜き管１７を省略してもかまわないし、函体１１内の好気性環境が悪化するおそれがないのであれば、空気ポンプ２０及び空気導入管１９を省略してもかまわない。なお、かかる構成においても、海の干満に応じて函体１１内の空気が自然に流入流出するよう、函体１１内を地上に連通させるための吸排気管を該函体に接続しておくのが望ましい。
【０１１２】
また、第１実施形態と同様、メンテナンスが不要であれば、点検用マンホール２１を省略してもかまわない。
【０１１３】
一方、本実施形態では特に言及しなかったが、図５で説明した第１実施形態と同様、水質浄化構造６１を沿岸部３に沿って複数並設し、大規模な水質浄化を行うことが可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る水質浄化構造によれば、水域から自然流入しあるいは水域へ自然流出する水は、干満に合わせて函体内の礫材の礫間を通過するため、該水に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、礫材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。
【０１１５】
そのため、沿岸部の前面に拡がる水域を水質浄化することが可能となる。特に、函体の平面積を大きくすることによって所望の容量を確保することができるため、従来の浄化機能付きケーソンよりも、はるかに高い浄化能力を確保することが可能となる。
【０１１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る水質浄化構造の断面図。
【図２】第１実施形態に係る水質浄化体の断面図。
【図３】第１実施形態に係る水質浄化構造の作用を示した図。
【図４】同じく第１実施形態に係る水質浄化構造の作用を示した図。
【図５】変形例に係る水質浄化構造の平面図。
【図６】第２実施形態に係る水質浄化構造の断面図。
【図７】第２実施形態に係る水質浄化体の断面図。
【図８】第２実施形態に係る水質浄化体の図であり、（ａ）はＡ−Ａ線方向の矢視図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う水平断面図。
【図９】第３実施形態に係る水質浄化構造の断面図。
【図１０】第３実施形態に係る水質浄化体の断面図。
【図１１】第３実施形態に係る水質浄化体の図であり、（ａ）はＣ−Ｃ線方向の矢視図、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿う水平断面図。
【符号の説明】
１，４１，６１              水質浄化構造
２                          海（水域）
３                          沿岸部
４、４２，６２              水質浄化体
１１                                                函体
１２                        礫材
１３                        取排水口
１４                        連通管
１５                        鋼製グレーチング板（透水性床板）
１６                        沈殿層
１７                        引抜き管
１８                        吸引ポンプ
１９                        空気導入管
２０                        空気ポンプ
２１                        点検用マンホール
５１                        仕切壁
５３                        連続平面流路
４３ａ，６３ａ              取水口
４３ｂ，６３ｂ              排水口
４４ａ，４４ｂ              連通管
６４ａ，６４ｂ              連通管
【図１】
2004290914.tif 000003
【図２】
2004290914.tif 000004
【図３】
2004290914.tif 000005
【図４】
2004290914.tif 000006
【図５】
2004290914.tif 000007
【図６】
2004290914.tif 000008
【図７】
2004290914.tif 000009
【図８】
2004290914.tif 000010
【図９】
2004290914.tif 000011
【図１０】
2004290914.tif 000012
【図１１】
2004290914.tif 000013