(57)【要約】【課題】都市型洪水を抑制する都市構造システムを提供する。【解決手段】アスファルトやコンクリート等による地表面被覆率が少なくとも６０％であり、車道、歩道、駐車場、自動車ターミナル等の都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地の少なくとも４％の地域であって、かつ、地表面被覆地域に、保水性舗装を施す。【選択図】　図３
2004019298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面被覆率が少なくとも６０％であり、都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地において、その市街地の少なくとも４％の地域であって、かつ、地表面被覆地域に、保水性舗装が施されていることを特徴とする都市構造システム。
【請求項２】
地表面被覆率が少なくとも６０％であり、保水性舗装が地表面被覆地域の少なくとも一部に施されており、保水性舗装および非保水性舗装による都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地において、その市街地における、地表面被覆率をＶとし、地表面被覆地域における保水性舗装された面積の比率をＸとし、保水性舗装の保水能をＰ（ｍ３／ｍ２）とし、排水設備の排水能をＹ（ｍ３／ｍ２・ｈｒ）とし、雨水貯留施設の貯水能をＷ（ｍ３／ｍ２）とし、設計降雨量をＩ（ｍ／ｈｒ）とし、設計降雨継続時間をｔ（ｈｒ）としたとき、（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）／（Ｖ・Ｉ・ｔ）が少なくとも１であることを特徴とする都市構造システム。
【請求項３】
市街地は、地表面被覆率が少なくとも８０％である、請求項１または２に記載の都市構造システム。
【請求項４】
市街地は、人口密度または昼間人口密度が少なくとも５，０００人／ｋｍ２である、請求項１または２に記載の都市構造システム。
【請求項５】
市街地は、道路率が少なくとも１０％である、請求項１または２に記載の都市構造システム。
【請求項６】
保水性舗装の表面に多孔質セラミックブロックを用いている、請求項１または２に記載の都市構造システム。
【請求項７】
保水性舗装が複数か所に分散して施されている、請求項１または２に記載の都市構造システム。
【請求項８】
雨水貯留施設の少なくとも一部が保水性舗装材を用いて施工されている、請求項２に記載の都市構造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集中豪雨時等における都市型洪水を抑制するための都市構造システムに関する。
【従来の技術】
近年、都市、特に人口が１００万人を越えるような大都市において、豪雨時に、堤防の決壊等、水防施設に異常がないにもかかわらず床上、床下浸水等の浸水被害を生ずることがたびたびある。その原因は、都市周辺の、いわゆる山手地域において山林、林野、田畑等の開発が進み、それらの地域における自然の保水力が低下して雨水が市街地に向けて一気に流下するようになったこと、一方、市街地は、コンクリートやアスファルト等の非保水材で固められていて雨水の地中への浸透がほとんど期待できないこと、ヒートアイランド現象により降雨量が増大する傾向にあること等にあるといわれている。
【０００２】
ところで、我が国における都市は、瞬間雨量５０ｍｍ／ｈｒ、１日雨量１５０ｍｍに耐え得るように設計されている。この基準は、５年に１度遭遇するであろう豪雨を想定して作られたものであるが、近年は、ほとんど毎年のように、瞬間雨量が８５ｍｍ／ｈｒを越え、総雨量が数百ｍｍ、時には５００ｍｍを越えるような集中豪雨に見舞われている。一方、都市における雨水の処理は、河川と下水道に頼っている。河川は、いわゆる都市型河川と呼ばれるもので、コンクリート等の非保水材で固められ、雨水を集めて早く流下させるようになっている。そのため、豪雨時には、水量が瞬間的には通常の数倍にもなって氾濫したり、また、橋梁の桁に流木等が堆積して雨水がせき止められ、それによって逆流した雨水が低い土地に流れ込んだりして都市型洪水を引き起こしている。また、下水道は、自治体の多くが、合流式（雨水と、家庭や工場等からの排水、すなわち汚水とを合体させて汚水処理施設に導く方式）によっているため、５０ｍｍ／ｈｒ程度の降雨でもマンホールから道路に下水があふれ出すことがある。しかも、下水道は、汚水処理施設の処理能力を越える降雨があると一部を河川に直接放流するように設計されていて、これが河川の水量をさらに増大させるばかりでなく、処理されない汚水がそのまま海に流出し、海水浴場等において糞便性大腸菌が基準の１００倍から数百倍にもなるという問題も引き起こしている。
【０００３】
このような都市型洪水は、経済活動の中心である都市で起こることから、我が国経済のみならず、世界経済にも大きな影響を与える。たとえば、地下鉄の駅舎、線路が浸水すれば、その復旧が容易でないことは想像に難くない。また、都市には企業の本社機能が集中しており、本社ビルでは数兆円にものぼるような資産の運用が行われていることも多いが、そのような本社ビルの変電設備や配電設備等は例外なく地下室に設けられていて、地下室が浸水すると、停電により本社機能は麻痺してしまう。設備は交換するほかはないし、コンピュータに復旧困難な障害を与える可能性もある。
【０００４】
都市型洪水による人的被害と経済的損失を防止する策としては、植林を進めるとともに、いわゆる乱開発を防止して自然による保水力を高めること、河川を深くしたり拡幅したりして流下水量を増大させること、下水道や汚水処理施設の容量を大きくすること、雨水と汚水とを分離できる分流式の下水道を整備すること、貯水施設を整備して雨水を一時的に貯留し、雨水が一気に流下しないようにすること、浸水が予想される地域に揚水設備を設置すること、住民に対して豪雨時の浸水地域や浸水の深さを明らかにするとともに避難場所、避難方法を周知しておくこと等が考えられる。しかしながら、いずれの対策も莫大な費用と期間を要する。たとえば、下水道については、原則として分流式によるようにとの国の指針が昭和４７年にだされているが、費用の問題もあって、水質保全に注意すれば合流式の採用もよいとされている。１００万人規模以上の都市では合流式が未だ約５０％を占めている。合流式は全量が下水処理場に流れるため、分流式にくらべ集中豪雨への対応能力が一般的には低いといえる。また、貯水施設の設置は都市型洪水に有効であるとされているが、大都市で大規模な施設を設置できる土地を確保することはほとんど期待できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、河川や下水道に集中した雨水の処理をどうするかということではなく、いかにすれば集中しないようにすることができるかということに着目してなされたもので、その目的とするところは、集中豪雨時等において雨水を速やかに透水し、効率的に保水することで、都市型洪水を抑制することができる都市構造システムを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、地表面被覆率が少なくとも６０％であり、都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地において、その市街地の少なくとも４％の地域であって、かつ、地表面被覆地域に、保水性舗装が施されている都市構造システムを特徴とするものである。
【０００７】
本明細書において「市街地」とは、都市計画法（昭和４３年法律第１００号）第７条第２項にいう市街化区域内において任意に定めた１ｋｍ四方の地域をいう。
【０００８】
また、「都市施設」とは、都市計画法第１１条第１項第１号にいう施設、すなわち、道路（車道および歩道）、都市高速鉄道、駐車場、自動車ターミナルその他の交通施設であって、屋根を備えないものをいう。
【０００９】
さらに、「地表面被覆率」とは、市街地において、アスファルトやコンクリート等の非保水材による舗装やビル、住宅その他の建築物によって地面が人工的に覆われていて保水性が全くないか、ほとんど期待できない地域の面積と、保水性舗装を施した地域の面積との合計面積、すなわち、地表面被覆地域の面積の割合をいう。
【００１０】
また、「保水性舗装」とは、表層に透水性を有する保水性舗装材を用い、かつ、下地層に保水性をもたせた舗装をいう。通常は、舗装の下部となる路床の上に保水性下地層を築造し、さらにその下地層の上に保水性舗装材の層を施工して保水性舗装とする。
【００１１】
保水性舗装材は、内部に多数の微細な連通孔を有し、その連通孔によって雨水を保持したり、その透水性により下地層に雨水を流して保水性下地層に雨水を保持させたりすることができるものである。そのような保水性舗装材としては、たとえば、砕石や再生材（アスファルト、コンクリート等を砕いたもの）等の粗骨材と、砂等の細骨材と、石粉等のフィラーとをアスファルトやセメントをバインダとして結着してなる多孔質材がある。また、砂利、砂、セラミックビーズ、ゴムチップ等の骨材をエポキシ系樹脂、メタメチルアクリレート樹脂等の樹脂をバインダとして結着してなる多孔質材がある。これらは、現場で混合し施工する、いわゆる現場施工型の舗装材として用いることが多いが、工場でブロックとして生産したものを敷設することもある。また、陶磁器、ガラス、スラグ等の骨材と、粘土、ガラス粉等のバインダとの混合物を高温で焼結してなる、いわゆる多孔質セラミックブロックがある。多孔質セラミックブロックは、高強度で、変形も少なく、耐久性に優れているうえに高い保水性を有し、目詰まりもしにくい。また、高温で焼結したものであるため、陶磁器のように意匠性や耐候性も高い。しかも、骨材として、タイル屑等の陶磁器屑、廃ガラス、鉄鋼スラグ、上下水汚泥溶融スラグ、ごみ溶融スラグ等の廃棄物を用いることもできるので、リサイクルの面でも好ましい。たとえば、陶磁器屑や溶融スラグ等の無機質粒状骨材１００重量部に対し、焼結バインダとしてガラス粉を５〜２０重量部混合し、ブロックに成形した後、８００〜１，２００℃の温度で焼結すると、空隙率が１５〜４０％程度で、透水係数が１〜５ｍ／ｈｒ程度の多孔質セラミックブロックが得られる。透水係数は、ＪＡＳＳ　７　Ｍ−１０１に準拠して測定したものである。保水性に関連する空隙率や空隙分布は、骨材の粒度、焼結バインダの配合量、成形圧力、焼結条件等を選定することによって任意に変えることができる。たとえば、骨材として溶融スラグを用い、４．７５ｍｍ以下の骨材が８０重量％以上で、かつ、０．５ｍｍ以下の骨材が７〜２８重量％以下の範囲となるように混合した骨材１００重量部にガラス粉７〜１５重量部を加え、プレスしてブロックに成形した後、１，０００〜１，２００℃の温度で５０〜７０分加熱して焼結すると、空隙率が２０％程度の多孔質セラミックブロックが得られる。
【００１２】
下地層は、保水性舗装材としていわゆる現場施工型のものを用いる場合には、通常、路床上に施工されたフィルタ層と、その上に施工された路盤との層状構成を有する。
【００１３】
フィルタ層は、保水性舗装材や路盤を浸透してできた雨水が路床に浸透する際のフィルタとして作用し、地下水が路床土の毛管作用によって路盤まで上昇したり、軟弱な路床土が路盤中に侵入したり、路盤の構成材料が路床に流出したりすることによって、路盤の舗装支持力が低下するのを防ぐものである。通常、砂を用いて施工する。厚みは、５０〜１５０ｍｍ程度である。
【００１４】
路盤は、表層の保水性舗装材を介して伝達される荷重を分散させて路床に伝えるもので、通常、クラッシャラン、各種のスラグ、粒度調整砕石等の耐久性粒状材料を用いて施工する。厚みは、通常、１００ｍｍ以上とするが、交通条件等の荷重条件と支持力との関係、保水性舗装材の種類等によって厚みを選定する。また、保水量を向上させるためには厚みは厚いほうがよく、５００〜１，０００ｍｍとする場合もある。さらに、７号砕石を用いると、施工性、荷重分散性、コストをバランスよく保ちながら保水性を向上させることができる。
【００１５】
保水性舗装材として、多孔質セラミックブロックのような、いわゆる工場生産型のブロックを用いる場合には、上記の路盤の上にさらにクッション層を設ける。このクッション層は、路盤の凹凸を吸収してその上に施工されるブロックの安定性と平坦性を確保するとともに、ブロックに加わる荷重を分散して路盤に伝達する。下地層の保水量を向上させる作用もある。そのようなクッション層は、一般的には砂を用い、２０〜３０ｍｍ程度の厚みに施工する。
【００１６】
本発明においては、また、地表面被覆率が少なくとも６０％であり、保水性舗装が地表面被覆地域の少なくとも一部に施されており、保水性舗装および非保水性舗装による都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地において、その市街地における、地表面被覆率をＶとし、地表面被覆地域における保水性舗装された面積の比率をＸとし、保水性舗装の保水能をＰ（ｍ３／ｍ２）とし、排水設備の排水能をＹ（ｍ３／ｍ２・ｈｒ）とし、雨水貯留施設の貯水能をＷ（ｍ３／ｍ２）とし、設計降雨量をＩ（ｍ／ｈｒ）とし、設計降雨継続時間をｔ（ｈｒ）としたとき、（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）／（Ｖ・Ｉ・ｔ）が少なくとも１であることを特徴とする都市構造システムを提供する。なお、地表面被覆率Ｖの値としては、％ではなく、比率を用いる。たとえば、地表面被覆率が６０％の場合、Ｖは０．６ということになる。
【００１７】
本明細書において「非保水性舗装」とは、国道や市町村道等の舗装に通常用いられている、雨水を全く保水しないか、ほとんど保水しない舗装をいう。
【００１８】
また、本明細書において「保水能」とは、表層の保水性舗装材とその下地層によって保水される単位面積あたりの水量をいう。すなわち、保水性舗装材による保水量と、下地層による保水量との和である。ここで、保水量は、以下に記載する方法によって求める。
【００１９】
すなわち、保水性舗装材による単位面積あたりの保水量は、以下に記載する方法によって求める。なお、保水性舗装材がブロックである場合にはそのまま測定片とし、そうでない場合には適当な大きさに切断して測定片とする。
▲１▼測定片の乾燥重量（ｇ）を測定する。
▲２▼測定片を水中に浸漬し、気泡がでなくなるまで放置する。
▲３▼測定片の水中重量（ｇ）を測定する。
▲４▼測定片の外寸法から測定片の見掛け体積を求める。
▲５▼次式から保水率を求める。
【００２０】
保水率＝１−（乾燥重量−水中重量）／見掛け体積
▲６▼保水率と保水性舗装材の厚みとの積から、単位面積あたりの保水量を求める。
【００２１】
また、下地層の単位面積あたりの保水量は、以下に記載する方法によって求める。なお、以下においては、路盤の保水量を求める場合について説明するが、クッション層やフィルタ層の保水量を求める場合も全く同様である。それぞれについて測定した保水量の和を求めるれば下地層の保水量となる。
▲１▼路盤を構成する材料を適当な大きさの容器に入れ、施工時と同じ状態になるまで締め固める（充填する）。
▲２▼容器の内寸と充填高さから材料の体積を求める。
▲３▼充填状態が緩まないよう注意しながら、容器内に、水を、充填した材料の表面からあふれ出る直前まで注入するとともに、注入した水の重量を求める。
▲４▼次式から保水率を求める。
【００２２】
保水率＝注入した水の重量／材料の体積
▲５▼保水率と施工時における路盤厚みとの積から、単位面積あたりの保水量を求める。
【００２３】
さらに、本明細書において「排水設備」とは、雨水を市街地外に排水するための、下水管渠、河川、排水溝や、それらに付属する集水管、側溝、河川に排水するための揚水ポンプ施設等をいう。
【００２４】
また、「排水能」とは、対象とする市街地の排水能力を１ｍ２あたりに換算した、１時間あたりにおける、雨水を市街地外に排出することができる水量をいう。通常、東京都２３区や多くの自治体においては、５０ｍｍ／ｈｒ（０．０５ｍ／ｈｒ）の降雨量に耐えられるよう排水設備が整備されている。
【００２５】
さらに、「雨水貯留施設」とは、調整池、貯水槽、浸透ます、浸透トレンチ管、インライン貯留管等、豪雨時等に雨水を一時的に貯めることができる施設をいう。　また、「貯水能」とは、そのような施設に貯留可能な雨水のうち、対象とする市街地に割り当てられる設計貯水量を１ｍ２あたりに換算したものをいう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明における都市構造システムの第１の形態は、地表面被覆率が少なくとも６０％であり、都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地において、その市街地の少なくとも４％の地域であって、かつ、地表面被覆地域に、保水性舗装が施されている。
【００２７】
地表面被覆率が少なくとも６０％であり、都市施設の舗装率が少なくとも８５％であるような市街地は、雨水が浸透できる地面の面積が少ないため、豪雨時等に都市型洪水が起こりやすい。
【００２８】
特に、ビルが林立する大都市においては、地表面被覆率が８０％を越えることもあり、また、市街化が進んでいる中規模以上の地方都市においても、上記要件にあてはまるところが多い。たとえば、地表面被覆率は、東京都の場合、市区単位でみると、２３区の中で江東区が最も低く６４％、目黒区が最も高く９４％である。また、町田市では５６％程度、青梅市においては２１％程度である。しかし、地表面被覆率が６０％に満たないような市区においても、本発明で定義する市街地をとったとき、地表面被覆率が６０％を超えるような市街地が存在する場合がある。
【００２９】
また、都市施設の舗装率は、たとえば、典型的な都市施設である道路についていえば、ほぼ１００％である。また、駐車場や自動車ターミナル等の都市施設もほとんど舗装されているが、都市高速鉄道で舗装された線路敷をもつものはそれほど多くはない。地方都市も含めて中規模以上の都市における都市施設の舗装率は、おおむね８５％以上である。
【００３０】
さて、保水性舗装においては、雨水が舗装材の表面に滞留しないよう、また舗装材上を流れて排水設備に流出したりしないよう、雨水を舗装材中に保持したり、舗装材を介して下地層に浸透させる。また、非保水性舗装等から流れてくる雨水も、同様に保水性舗装材中に保持したり下地層に浸透させる。通常行われている保水性舗装の表層に用いられる保水性舗装材の透水係数は、社団法人日本道路協会や社団法人インターロッキングブロック舗装技術協会が定める透水係数の規格、すなわち０．３６ｍ／ｈｒ以上を満足しており、一般的には１〜１．５ｍ／ｈｒ程度である。一方、東京都２３区においては、将来計画として、１００ｍｍ／ｈｒ（０．１ｍ／ｈｒ）の降雨量に耐えられる街作りの方針がたてられている。かかる状況と、上述した保水性舗装材の透水係数１〜１．５ｍ／ｈｒおよび降雨量０．１ｍ／ｈｒとを合わせ考えるとき、式、
（０．１／１）〜（０．１／１．５）＝０．１〜０．０６７
を導くことができる。降雨に耐えるためには、地表面被覆地域への降雨の処理のみを考えればよいから、地表面被覆率が６０％（０．６）の市街地においては、
（０．１×０．６）〜（０．０６７×０．６）＝０．０６〜０．０４
となる。
【００３１】
すなわち、少なくとも４％程度の保水性舗装が必要であるということになる。これは、たとえば、車道と歩道が合わせて０．２ｋｍ２　存在する平均的な市街地にあてはめると、その２０％、０．０４ｋｍ２　に保水性舗装を施すことに相当する。保水性舗装の割合が４％に満たない場合は、保水性舗装材の透水能力から、１００ｍｍ／ｈｒの降雨時にも地表面に雨水があふれ出て都市型洪水の危険性を高めることになる。
【００３２】
さて、本発明における都市構造システムの第２の形態においては、地表面被覆率が少なくとも６０％であり、保水性舗装が地表面被覆地域の少なくとも一部に施されており、保水性舗装および非保水性舗装による都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地において、その市街地における、地表面被覆率をＶとし、地表面被覆地域における保水性舗装された面積の比率をＸとし、保水性舗装の保水能をＰ（ｍ３／ｍ２）とし、排水設備の排水能をＹ（ｍ３／ｍ２・ｈｒ）とし、雨水貯留施設の貯水能をＷ（ｍ３／ｍ２）とし、設計降雨量をＩ（ｍ／ｈｒ）とし、設計降雨継続時間をｔ（ｈｒ）としたとき、（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）／（Ｖ・Ｉ・ｔ）が少なくとも１になるＸおよびＰの条件にて保水性舗装が施されている。
【００３３】
すなわち、保水性舗装の保水量は、保水性舗装された面積の比率の一次関数であるから、Ｘ・Ｐで表される。また、排水設備の排水能から、排出量はＹ・ｔとなる。したがって、市街地の雨水処理能力は（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）ということになり、一方、処理すべき雨水量は、地表面被覆地域への降雨量Ｖ・Ｉ・ｔで表されるから、このＶ・Ｉ・ｔよりも（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）のほうが大きければ地表面に雨水があふれないことになる。
【００３４】
多くの自治体においては、降雨量が５０ｍｍ／ｈｒの場合の雨水を下水道や河川等の排水設備で処理するように設計しているが、近年たびたび起こる、前述したような、ヒートアイランド現象等による激しい降雨時には１００ｍ／ｈｒ（０．１ｍ／ｈｒ）にもなる場合がしばしば起こり、十分に対応できない。そこで、設計降雨量Ｉとしては、０．１ｍ／ｈｒという数値を採用することが好ましい。また、対応策として、雨水貯留施設の設置も進められているが、既存の市街地ではそのための土地確保も難しい。そのような市街地において、（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）／（Ｖ・Ｉ・ｔ）が少なくとも１になるＸおよびＰの条件にて保水性舗装が施されていることは、都市型洪水の抑制に現実的かつ有効な対策であるといえる。
【００３５】
この第２の形態の都市構造システムにおいては、雨水貯留施設に保水性舗装材が施されていることも好ましい。たとえば、貯留槽の底面を保水性舗装材を用いて施工すると、貯留された雨水が底面から地中に浸透し、その浸透した分だけ貯水能が増加することになる。また、たとえば、地中に埋設された貯留槽の場合、貯留槽の上面を保水性舗装材を用いて施工すると、保水性舗装材を介して雨水を貯留槽に流入させる構造とすることもできる。雨水貯留施設の底面または上面においては、少なくとも１０％を保水性舗装材を用いて施工するとよい。
【００３６】
以上説明した第１、第２の形態の都市構造システムは、人口密度または昼間人口密度が少なくとも５，０００人／ｋｍ２、さらには少なくとも１０，０００人／ｋｍ２であるような高人口密度の市街地に適用するのが好ましい。人口密度は、東京都区内で１４，０００人／ｋｍ２、大阪市で１２，０００人／ｋｍ２、名古屋市で７，０００人／ｋｍ２である。また、昼間人口密度は、東京都区内で１８，０００人／ｋｍ２、横浜市で７，０００人／ｋｍ２あるが、人口密度または昼間人口密度が高いということは、建築物が多く存在するということであり、建築物は雨水のほぼ全量を流出させるから、高人口密度の市街地ほど都市型洪水になりやすいといえる。したがって、そのような高人口密度の市街地にこれらの都市構造システムを適用すると、より有効である。
【００３７】
同様に、道路率が少なくとも１０％、さらには少なくとも２０％であるような市街地に適用するのも好ましい。これは、たとえば、車道と歩道が合わせて０．１４ｋｍ２　存在する平均的な市街地をみたとき、その５０％、０．０７ｋｍ２　を舗装することを意味する。道路率が高いということは、市街地における道路はほとんど例外なく舗装されているから、それによる保水効果が期待できないということである。典型的な都市施設である道路は、市街地に縦横に設置されており、道路率は、たとえば、東京都区内では１５％程度、大阪市や名古屋市では１８％程度、横浜市で１２％程度とかなりの割合を占める。そのような道路の少なくとも５０％を保水性舗装すれば、保水効果が大きくなり、都市型洪水をかなり抑制できる。また、保水性舗装に雨水が浸透し、保持されるので、道路に雨水が溜まりにくくなって通行時の水はねを防ぐこともできる。
【００３８】
また、保水性舗装材による舗装は、１か所に集中させるよりも、複数か所に分散させたほうが効果が大きい。保水可能な地域を分散させると、雨水の移動距離が短くなって保水効果が向上する。また、交差点等への雨水の流れ込みによる部分的な浸水も軽減することができる。たとえば、上述したように道路は市街地に縦横に設置されているから、任意の一部の区域を選択して舗装することが容易に行える。また、駐車場等の都市施設は、利用に便利なようにもともと分散して配置されているから、そのような都市施設に保水性舗装を施すのは容易である。好ましくは、１ｋｍ２あたり数か所〜数百か所に分散施工する。
【００３９】
さらに、本発明の都市構造システムは、建築物の占有率が少なくとも２０％、さらには少なくとも３０％であるような市街地に適用するとよい。ここで、建築物の占有率とは、市街地に占める建築物の建築面積の割合である。
【００４０】
また、容積率が少なくとも５０％、さらには少なくとも１００％であるような高容積率の市街地に適用するのもよい。容積率が高いということは、中高層建築物が多いということであるが、中高層建築物は基礎構造物が地中深くまで埋設され、雨水の横方向への移動浸透を妨げるとともに地中の保水量は減少する。その結果、容積率の高い市街地は、容積率の低い市街地にくらべて浸水がしやすくなるからである。
【００４１】
【実施例】
実施例として、平成１１年７月に東京都新宿区で発生した都市型洪水のデータを用い、本発明を適用するシミュレーションを行った。この新宿区の、本実施例を適用する市街地の地表面被覆率等は次のとおりである。
【００４２】
地表面被覆率　　：９０％（０．９ｋｍ２）
都市施設の面積　：０．２５ｋｍ２
都市施設の舗装率：９６％（０．２４ｋｍ２）
人口密度　　　　：１４，０００人／ｋｍ２
昼間人口密度　　：１８，０００人／ｋｍ２
道路率　　　　　：１７％
建築物の占有率　：４０％
容積率　　　　　：２１６％
本実施例においては、保水性舗装材として多孔質セラミックブロックを用いる。この多孔質セラミツクブロックは、ごみ溶融スラグを主骨材とし、ガラス粉を焼結バインダとして焼結してなるもので、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み６０ｍｍの大きさを有する。保水量は０．０１２ｍ３／ｍ２である。また、透水係数は１．４４ｍ／ｈｒである。
【００４３】
保水性舗装は、次のようにして行う。すなわち、路床の上に、フィルタ層として５０ｍｍ厚みの砂層（保水量：０．００５ｍ３／ｍ２）を設け、その上に路盤として８５０ｍｍ厚みのクラッシャラン層（保水量：０．１７ｍ３／ｍ２）を設け、その上に３０ｍｍ厚みのサンドクッション層（保水量：０．００６ｍ３／ｍ２）を設け、さらにその上に上述した多孔質セラミックブロックを敷き詰めることによって行う。この保水性舗装の保水能は、合計で、
０．０１２＋０．００５＋０．１７＋０．００６＝０．１９３
すなわち、０．１９３ｍ３／ｍ２となる。
【００４４】
一方、既に述べたように、東京都２３区においては、５０ｍｍ／ｈｒ（０．０５ｍ／ｈｒ）の降雨量に耐えられるよう排水設備が整備されている。したがって、本実施例においては、地表面被覆率が９０％（０．９）なので、排水能Ｙは、０．０５Ｖ＝０．０５×０．９＝０．０４５ｍ３／ｍ２・ｈｒとなる。
【００４５】
また、雨水貯留施設の貯水能は、東京都においては、０．０１ｋｍ２以下の土地開発においては０．０１ｋｍ２あたり５００ｍ３とするよう定めているが、既存の市街地ではこの能力に満たない場合が多い。そこで、本実施例においては、貯水能は０．０４ｍ３／ｍ２とおく。
【００４６】
さらに、既に述べたように、東京都２３区においては、将来計画として、１００ｍｍ／ｈｒ（０．１ｍ／ｈｒ）の降雨量に耐えられる街作りの指針がたてられている。
【００４７】
そこで、本実施例においては、地表面被覆率Ｖは０．９、保水性舗装の保水能Ｐは０．１９３ｍ３／ｍ２、排水能Ｙは０．０４５ｍ３／ｍ２・ｈｒ、貯水能Ｗは０．０４ｍ３／ｍ２、設計降雨量Ｉは０．１ｍ／ｈｒ、設計降雨継続時間ｔは１ｈｒとする。
【００４８】
さて、平成１１年７月２１日、関東地方は雷を伴う激しい雨に見舞われた。上空に比較的冷たい空気が入っていたところに気温が上昇したため大気の状態が不安定になり、積乱雲が発生、激しい雨となったのである。東京都新宿区では、急な浸水のため地下１階の倉庫が浸水して人が閉じこめられたり、２３区全体では床上浸水４９０棟、床下浸水３１５棟という大きな被害となった。
【００４９】
図１は、当日の午後３時から午後５時３０分までの１０分ごとの降雨量の変化を示している。図２は、図１に示す降雨の結果がもたらした、地上における雨水の状況を示している。１０分あたりの排水能は、
０．０４５ｍ３／ｍ２×（１０／６０）＝０．００７５ｍ３／ｍ２
であるから、１０分間の雨量がこの値を越えない限り排水できるが、１５時２０分には排水能を越え始めている。この越えた分は貯留施設に蓄えられるが、１５時４０分にはその貯留施設の貯水能０．０４ｍ３／ｍ２も越えてしまい、外にあふれ始めている。そして、このあふれた水は１６時１０分には最大量に達し、１７時１０分まで引かなかったため上述した被害をもたらしたものとものと推定される。
【００５０】
この市街地において本発明を適用する。上記の保水性舗装による舗装面積は１７％、すなわち、（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）／（Ｖ・Ｉ・ｔ）におけるＸを０．１７とし、１ｋｍ四方あたり１００か所に分散施工する。舗装面積１７％の内訳は、歩道２％、車道１１％、駐車場等４％である。これらの都市施設はともに市街地全体に拡がっている。Ｘ＝０．１７と、上述したＶ＝０．９、Ｐ＝０．１９３ｍ３／ｍ２、Ｙ＝０．０４５ｍ３／ｍ２・ｈｒ、Ｗ＝０．０４ｍ３／ｍ２、Ｉ＝０．１ｍ／ｈｒ、ｔ＝１ｈｒから、（Ｘ・Ｐ＋Ｗ＋Ｙ・ｔ）／（Ｖ・Ｉ・ｔ）は１．３０９となる。
【００５１】
さて、この市街地に上述した保水性舗装を施し、図１に示す平成１１年７月２１日と全く同一の降雨条件をあてはめてそのときの地上における雨水の状況をシミュレーションした結果を図３に示す。これから、排水設備の排水能や貯留施設の貯水能は施工前と変わらないが、排水能や貯水能を越える水量が保水性舗装によって保水、貯水され、雨水が表面にあふれ出ることのないことがわかる。
【００５２】
また、図１より１０分あたりの最大雨量は０．０２９（ｍ３／ｍ２）である。地表面被覆地域への降雨量に換算すると０．０２６となり、この雨水を地表面にあふれさせることなくすべて保水性舗装材中を透水させようとするときに必要な透水係数は０．９２（ｍ／ｈｒ）である。この値は、保水性舗装材の透水係数１．４４（ｍ／ｈｒ）より十分小さいので、地表面に雨水があふれ出ることなく保水性舗装材中に透水させることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の都市構造システムによれば、地表面被覆率が少なくとも６０％であり、都市施設の舗装率が少なくとも８５％である市街地に特定の保水性舗装を施すことで、集中豪雨時等において、雨水を速やかに透水し効率的に保水することができるようになり、都市型洪水を抑制することができる。また、都市設計も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】東京都新宿区における平成１１年７月２１日の降雨量の時間変化を示すグラフである。
【図２】図１に示す降雨がもたらした地上における雨水の状況を示すグラフである。
【図３】図１に示したのと同一の降雨条件を本発明にあてはめたときの地上における雨水の状況をシミュレーションした結果を示すグラフである。
【図１】
2004019298.tif 000003
【図２】
2004019298.tif 000004
【図３】
2004019298.tif 000005