(57)【要約】【課題】海洋緑化による海の再生を行うこと。【解決手段】海底面に設置した固定体より伸延体を海中に伸延させ、同伸延体は、一方向に伸延する被保護体と、同被保護体の外周面を被覆して保護する保護体とを具備し、被保護体は、光を供給するための光ファイバーケーブル及び／又は気体を供給するための給気配管とした。このようにして、光ファイバーケーブルを通して海中に太陽光等の光を供給すると共に、給気配管を通して海中に空気を供給して海中を泡立てることにより、休眠状態の海中の光合成細菌や光合成微生物である植物性プランクトンや藍藻類（例えば、円石藻類）等による光合成を活性化させることができて、活性化した藍藻類等が光のエネルギーにより海中に含まれる二酸化炭素と水分とから有機化合物を合成する光合成作用を促すことができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底面に設置した固定体より伸延体を海中に伸延させ、
同伸延体は、一方向に伸延する被保護体と、同被保護体の外周面を被覆して保護する保護体とを具備し、
被保護体は、光を供給するための光ファイバーケーブル及び／又は気体を供給するための給気配管とし、
保護体は、被保護体と同一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成したことを特徴とする海底構造物。
【請求項２】
海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の海底構造物。
【請求項３】
海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、
同伸延体は、一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成して、
同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしたことを特徴とする海底構造物。
【請求項４】
固定体に、潮汐流の流れ方向に沿って貫通すると共に、海底面と接触する貫通流路を形成し、同貫通流路の終端部上方に位置する固定体の上面に渦生起用突片を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の海底構造物。
【請求項５】
貫通流路は、潮汐流が流入する流入口の開口面積よりも、同潮汐流が流出する流出口の開口面積を小さく形成したことを特徴とする請求項４記載の海底構造物。
【請求項６】
伸延体に給気配管を設けると共に、同給気配管の終端開口部は、貫通流路に連通させたことを特徴とする請求項４又は５記載の海底構造物。
【請求項７】
海底面に多数の固定体を設置し、各固定体を複数の伸延体を束ねて形成した統合供給体を介して網状に連結したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の海底構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海中の光合成細菌や藍藻類、例えば、円石藻類等による光合成を活性化させることを目的に、海中に採光機を立設し、同採光機より採光した太陽光を海中に照射させることが行われている。
【０００３】
また、順流方向の潮汐流に対する順流側粗度と、逆流方向の潮汐流に対する逆流側粗度との間に生じる方向粗度差を有するコンクリートブロックを、湾内の海底面に多数設置し、これらのコンクリートブロックにより潮汐流を制御して、新たな潮汐残差流を生成することにより、湾内のヘドロを外海洋に流出・拡散させて、湾内を浄化する流体システムが開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した採光機は、大波を受けて破損したり、海水により腐食するために、修理やメンテナンスを頻繁に行う必要性が生じ、維持費が高くなっている。
【０００５】
また、湾内を浄化する流体システムは、経時的にコンクリートブロック自体がヘドロに埋まって、同コンクリートブロックが機能しなくなる虞がある。
【０００６】
そして、湾内のヘドロが外海洋に流出されたとしても、そのヘドロは何ら処理されることなく外海洋に流出されるため、いわゆる垂れ流し状態となり、外海洋が汚染されることになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、海底面に設置した固定体より伸延体を海中に伸延させ、同伸延体は、一方向に伸延する被保護体と、同被保護体の外周面を被覆して保護する保護体とを具備し、被保護体は、光を供給するための光ファイバーケーブル及び／又は気体を供給するための給気配管とし、保護体は、被保護体と同一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成したことを特徴とする海底構造物を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、以下の構成にも特徴を有する。
【０００９】
（１）海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしたこと。
【００１０】
（２）海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体は、一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成して、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしたこと。
【００１１】
（３）固定体に、潮汐流の流れ方向に沿って貫通すると共に、海底面と接触する貫通流路を形成し、同貫通流路の終端部上方に位置する固定体の上面に渦生起用突片を形成したこと。
【００１２】
（４）貫通流路は、潮汐流が流入する流入口の開口面積よりも、同潮汐流が流出する流出口の開口面積を小さく形成したこと。
【００１３】
（５）伸延体に給気配管を設けると共に、同給気配管の終端開口部は、貫通流路に連通させたこと。
【００１４】
（６）海底面に多数の固定体を設置し、各固定体を複数の伸延体を束ねて形成した統合供給体を介して網状に連結したこと。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
すなわち、本発明に係る海底構造物は、海底面に設置した固定体より伸延体を海中に伸延させてなるものであり、同伸延体は、一方向に伸延する被保護体と、同被保護体の外周面を被覆して保護する保護体とを具備し、被保護体は、光を供給するための光ファイバーケーブル及び／又は気体を供給するための給気配管とし、保護体は、被保護体と同一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成している。
【００１７】
そして、海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしている。
【００１８】
また、海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体は、一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成して、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにすることもできる。
【００１９】
ここで、固定体には、潮汐流の流れ方向に沿って貫通すると共に、海底面と接触する貫通流路を形成し、同貫通流路の終端部上方に位置する固定体の上面に渦生起用突片を形成しており、貫通流路は、潮汐流が流入する流入口の開口面積よりも、同潮汐流が流出する流出口の開口面積を小さく形成している。
【００２０】
さらに、伸延体に給気配管を設けると共に、同給気配管の終端開口部は、貫通流路に連通させている。
【００２１】
また、海底面に多数の固定体を設置し、各固定体を複数の伸延体を束ねて形成した統合供給体を介して網状に連結するようにしている。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
〔第１実施例〕
図１に示すＡは、本発明に係る第１実施例としての海底構造物であり、同海底構造物Ａは、海底面Ｋに設置した固定体１より伸延体２を海Ｓ中に伸延させて構成しており、同伸延体２は統合供給体３を介して集中管理部Ｂに接続し、同集中管理部Ｂには光・熱供給配管４を介して光・熱供給部Ｃを接続すると共に、気体供給配管５を介して気体供給部Ｄを接続し、光・熱供給部Ｃには光供給配管６を介して採光機Ｅを接続している。なお、本実施例では、火力発電所を気体供給部５としており、同火力発電所から排出される排気ガスとしての二酸化炭素を伸延体２を通して海Ｓ中に放出するようにしている。
【００２４】
固定体１は、図１及び図２に示すように、鉄筋コンクリート等により四角形板状に形成した固定体本体１ａの上面に、左右方向に伸延する複数の膨出凸条部１ｂを前後方向に間隔を開けて一体成形しており、同膨出凸条部１ｂは、前面１ｃを急角度の立ち上がり面に形成すると共に、後面１ｄを緩やかな傾斜面に形成して鋸歯状となしている。
【００２５】
このようにして、膨出凸条部１ｂの前面１ｃと後面１ｄの傾斜角に差異をもたせることにより、図１に示すように、多数の固定体１を潮汐流（潮流）の流れ方向ａ，ｂに沿わせて配置した場合に、膨出凸条部１ｂの上面に沿って流れる潮汐流に対して粗度差が生じるようにして、潮汐残差流Ｒを生成することができるようにしている。
【００２６】
そして、多数の固定体１は、図１に示すように、統合供給体３を介して相互に網（ネット）状に連結して、多数の固定体１を一体化することにより、個々の固定体１の重量を軽量化した場合にも潮汐流（潮流）により流されることがないようにしている。
【００２７】
しかも、統合供給体３は、後述する光・気体・熱の供給機能と共に、連結部材としての機能を果たすようにしている。
【００２８】
伸延体２は、図１〜図３に示すように、固定体１の底部に配置した統合供給体３より各膨出凸条部１ｂの頂部に向けて分岐させて形成しており、多数の伸延体２を各膨出凸条部１ｂの頂部より左右方向に一定の間隔を開けて突出させると共に、各膨出凸条部１ｂの後面１ｄに略沿った一定の傾斜角を持たせて海Ｓ中に伸延させ、同伸延体２により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしている。
【００２９】
そして、伸延体２は、図３に示すように、一方向に伸延する被保護体１０と、同被保護体１０の外周面を被覆して保護する補強部材としての保護体１１とを具備しており、かかる伸延体２を多数束ねると共に、後述する拘束体１５により一体的に拘束して統合供給体３を形成している。
【００３０】
また、被保護体１０は、本実施例では光を供給するための複数の光ファイバーケーブル１２と気体を供給するための給気配管１３としている。なお、被保護体１０としては、必要に応じて光ファイバーケーブル１２ないしは給気配管１３の単独とすることもできる。２３は保護シース、２４は充填剤である。
【００３１】
そして、複数の光ファイバーケーブル１２は、それぞれ保護体１１に所望の位置から先端部１２ａを外部に突出させて、各光ファイバーケーブル１２の先端部１２ａより光を照射することができるようにしている。
【００３２】
給気配管１３は、膨出凸条部１ｂの頂部より先端開口部１３ａをわずかに突出させて、同先端開口部１３ａより二酸化炭素を放出させることができるようにしている。ただし、必要に応じて、空気、酸素等の気体を放出させることもできる。
【００３３】
保護体１１は、図３〜図７に示すように、被保護体１０と同一方向に伸延して１次元的にプレストレスＰを導入した被拘束体１４と、同被拘束体１４の外周面に螺旋状に巻回して被覆し、同被拘束体１４がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する拘束体１５とから形成して、２次元的にプレストレスを導入してなるものである。
【００３４】
そして、被拘束体１４は、図４〜図７に示すように、長繊維束１６に接着剤１７を全体的に塗布し、同接着剤１７が硬化する前に長繊維束１６（例えば、長繊維１６ａの束１２，０００本（１２Ｋ））にその伸延方向に沿って一定の張力Ｆ（例えば、５ｋｇ）を加え、同接着剤１７が硬化した後に一定の張力Ｆを解放して、硬化した接着剤１７に長繊維束１６の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入してなるものである。
【００３５】
すなわち、長繊維束１６は、図４（ａ）に示すように、例えば、長繊維１６ａの束１２，０００本（１２Ｋ）を、さらに１２０本集めて束ねたものを使用することができ、図４（ｂ）に示すように、ボビン１８に巻回されている長繊維束１６を引き出すと共に、途中で液体状の接着剤１７中に浸漬させてｃ方向に引き出すことにより、同長繊維束１６に接着剤１７を塗布する。１９は接着剤槽、２０は引き出しガイドローラ、２１は浸漬ガイドローラである。
【００３６】
そして、長繊維１６ａは、少なくとも腐食することがなく、しかも、軽量で引張に対して高強度のものであれば良く、好ましくは、耐衝撃性及び耐熱性に優れたものが良い。
【００３７】
使用する長繊維１６ａとしては、例えば、炭素繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、アラミド繊維、ケプラー繊維、及び、ザイロン繊維等がある。
【００３８】
また、長繊維束１６にあらかじめ一定の張力Ｆ（例えば、５ｋｇ）を加えるのは、プレストレスＰを導入する以外に、長繊維１６ａ，１６ａ間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正するためでもある。
【００３９】
すなわち、長繊維束１６にあらかじめ一定の張力Ｆを加えた状態にて、同長繊維束１６に接着剤１７を全周（全長）にわたって塗布すると共に、同接着剤１７を硬化させた後に、固定していた長繊維束１６の両端部を後述する伸延体製造装置Ｍに設けた係止片から取り外して、あらかじめ加えていた一定の張力Ｆ（例えば、５ｋｇ）を解放して、硬化した接着剤１７に長繊維束１６の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入することができる。
【００４０】
その結果、長繊維束１６の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を増大させると共に、取扱性を良好となすことができ、しかも、接着剤１７による長繊維１６ａの相互の接着性を良好となすことができる。
【００４１】
従って、接着剤１７としては、高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価なものを使用することができ、例えば、常温（２０℃〜３０℃）で１０時間〜４８時間後に硬化し、引張強度σｐ＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２〜１，０００ｋｇｆ／ｃｍ２を有するものを使用することができ、硬化時間は、長繊維束１６に直接電流を流してジュール熱（６０℃〜７０℃弱）を利用すれば、作業条件等に応じて接着剤１７の種類を選択することにより、１時間〜２時間の範囲で設定することができる。
【００４２】
しかも、かかる接着剤１７が硬化した後には一定の張力を解放して、硬化した接着剤１７に長繊維束１６の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入することにより、引張強度を良好に確保した被拘束体１４を、安価にかつ短時間に製造することができる。
【００４３】
なお、接着剤１７は、長繊維束１６の全周（全長）にわたって塗布する以外に、所要の個所に部分的に塗布すると共に、硬化させることもできる。
【００４４】
拘束体１５は、図３及び図８に示すように、帯状の長繊維束１６を被拘束体１４の外周面に一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて形成している。
【００４５】
ここで、前記したように、伸延体２は、２次元的にプレストレスＰを導入してなるものであるが、長手方向をＸ軸、半径方向をｒ軸、そして、円周方向をθ軸とすれば、硬化した接着剤１７にはＸ軸方向の応力σｘとｒ軸方向の応力σｒ（≒σθ）が働くことになり、σｘとσｒとで２次元、σｘとσｒとσθ（≒σｒ）とで３次元となる軸対称問題となるので、２次元的とした。
【００４６】
本実施例にかかる海底構造物Ａは、上記のように構成しているものであり、同海底構造物Ａを使用する際には、図１に示すように、ヘドロＨｅが堆積している内海の海底面Ｋに多数設置すると共に、統合供給体３を介して相互に網状に連結し、各海底構造物Ａの固定体１より海Ｓ中に伸延させた伸延体２を統合供給体３を介して集中管理部Ｂに接続し、同集中管理部Ｂに光・熱供給配管４を介して光・熱供給部Ｃを接続すると共に、気体供給配管５を介して気体供給部Ｄを接続し、光・熱供給部Ｃに光供給配管６を介して採光機Ｅを接続する。
【００４７】
そして、図２に示すように、採光機Ｅより採光した光を統合供給体３さらには伸延体２に中に配置した光ファイバーケーブル１２を通して海Ｓ中に照射して供給すると共に、給気配管１３を通して海Ｓ中に二酸化炭素を供給して海Ｓ中を泡立てることにより、休眠状態の海Ｓ中の光合成細菌や光合成微生物である植物性プランクトンや藍藻類（例えば、円石藻類）ｍ等による光合成を活性化させることができる。ｇは気泡（二酸化炭素ガス）、ｈは浮遊ヘドロの微粒子である。
【００４８】
しかも、活性化した藍藻類ｍ等が光のエネルギーにより海Ｓ中に含まれる二酸化炭素と水分とから有機化合物を合成する光合成作用を促すことができる。
【００４９】
さらには、活性化した植物性プランクトンが浮遊ヘドロの微粒子ｈ中の養分を吸収したり、同浮遊ヘドロの微粒子ｈを分解・有機化し、酸素を海Ｓ中に放出する。このような植物性プランクトンの働きにより、ヘドロＨｅの浄化と残存ヘドロの堆積を抑止することができる。
【００５０】
また、統合供給体３と伸延体２を形成する保護体１１を、通電性を有する炭素製の長繊維束１６により形成した場合には、、同保護体１１に電気を通すことにより、同保護体１１を発熱させて、固定体１を通して海Ｓ中に熱を伝達することができる。
【００５１】
このようにして、固定体１から海Ｓ中に放熱することにより、固定体１の上方の海水を加熱して、海Ｓ中に上昇流ｊを生成して、ヘドロの浄化と残存ヘドロの堆積抑止を効率的に行うことができる。ｋは加熱移動流である。
【００５２】
（伸延体の製造装置の説明）
図８は、前記した伸延体２を製造する製造装置Ｍを示しており、同製造装置Ｍは、左右一対の軸支持台２５，２６を左右方向に一定の間隔を開けて配置し、両軸支持台２５，２６にそれぞれ中空の回動軸２７，２８を左右方向に対向させて取り付け、各回動軸２７，２８に回転体２９，３０を介して複数の係止片３１，３２を取り付ける一方、各軸支持台２５，２６の近傍位置には駆動用モータ３３，３４を配置して、各駆動用モータ３３，３４の出力軸３５，３６と上記回動軸２７，２８との間にそれぞれ伝動ベルト３７，３８をプーリ３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂを介して連動連結している。
【００５３】
そして、各回動軸２７，２８中には、その軸線方向に沿って被保護体１０を挿通することができるようにしている。
【００５４】
（伸延体の製造方法の説明）
次に、前記した製造装置Ｍにより２次元的にプレストレスＰを導入した伸延体２の製造方法について説明する。
【００５５】
（１）図８に示すように、製造装置Ｍの左右に対向する係止片３１，　３２間に接着剤１７を塗布した長繊維束１６を一定の張力を加えながら所要回数にわたって平行弦状に掛け回して被拘束体１４となす。
【００５６】
（２）図７及び図８に示すように、細幅帯状となして接着剤１７を塗布した長繊維束１６を、上記被拘束体１４の左側端部より一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて被覆することにより拘束体１５となす。
【００５７】
この際、拘束体１５は、細幅帯状となして接着剤１７を塗布した長繊維束１６の先端部を被拘束体１４の左側端部に接着して、同状態にて引っ張って一定の張力を加えると共に、左右一対の駆動用モータ３３，３４を同調させて回動させ、左右一対の係止片３１，３２間に掛け回した被拘束体１４を左右一対の回動軸２７，２８の軸線廻りに回転させることにより、長繊維束１６を被拘束体１４の外周面に巻き付けることができ、さらに、同長繊維束１６を平行に右方向へゆっくり移動させることにより、同被拘束体１４の外周面に簡単に螺旋状に巻き付けて被覆（ラッピング）して形成することができる。
【００５８】
（３）図５に示すように、左右方向に１次元的に張力Ｆを加えられた被拘束体１４と、同被拘束体１４の外周面に被覆（ラッピング）した拘束体１５にそれぞれ塗布した接着剤１７，１７が硬化したところで、図８に示すように、各係止片３１，３２に係止していたアンカー片１４ａ，１４ａを、各係止片３１，３２から取り外すことにより、加えていた一定の張力Ｆを解放する。
【００５９】
このようにして、図６に示すように、硬化した接着剤１７に被拘束体１４の伸延方向（左右方向）に沿ったプレストレスＰと、図７に示すように、拘束体１５の円周方向に沿ったプレストレス（図示せず）とを導入して、同被拘束体１４がその伸延方向と直交する方向（半径方向）に膨張する膨張力ｆ１を拘束体１５により拘束して、同拘束体１５により被拘束体１４側へ作用する拘束力ｆ２となして、被拘束体１４に導入した１次元的なプレストレスＰを拘束体１５により封じ込めることができるようにしている。
【００６０】
すなわち、１次元的にプレストレスＰを導入した棒状の被拘束体１４では、一般に偏心力などによって反り易く、直線性を求められる長尺物に対しては一定の限界があるが、上記したように拘束体１５により拘束して２次元的にプレストレスＰを導入した伸延体２では、被拘束体１４に１次元的に作用するプレストレスＰは、硬化した接着剤１７のマトリックスを圧縮し、同被拘束体１４の方向に膨らもうとし、ひずみを生じる。
【００６１】
これに対して、被拘束体１４をラッピングする外周の拘束体１５は、この膨らみを抑止し、同被拘束体１４の硬化した接着剤１７のマトリックスはその反力として、外方から中心に向かう半径方向に圧縮力を受ける。
【００６２】
その結果、被拘束体１４は、２方向（被拘束体１４の伸延方向とその半径方向）のプレストレスを受ける（コンファイン効果を得る）ことになる。これが２次元的なプレストレス原理を伸延体２に導入する例の１つであり、この種の棒材は、主として、引張力材や曲げ材や捩り材等として用いられることになる。
【００６３】
このように、上記のようにして製造した棒状の伸延体２では、被拘束体１４に導入した１次元的なプレストレスＰを、設定した通りに確保することができるものである。
【００６４】
〔変容例〕
図９は、変容例としての海底構造物Ａを示しており、同海底構造物Ａは、前記した第１実施例としての海底構造物Ａと基本的構造を同じくしているが、固定体１に形成した膨出凸条部１ｂの頂部のみならず、前後方向に隣接する膨出凸条部１ｂ，１ｂ間からも伸延体２を伸延させ、さらに、各膨出凸条部１ｂの前面上部に投光体４０を設けている点で異なる。
【００６５】
そして、投光体４０は、図１０にも示すように、湾曲させて形成した反射面形成部４１と、同反射面形成部４１の直前方において左右方向に伸延させて配置した多数の光ファイバーケーブル１２と、同光ファイバーケーブル１２の直前方に配置して強化ガラス等により成形した投光窓部４２と、同投光窓部４２の表面に張設した長炭素繊維束製のネット片４３とを具備している。
【００６６】
このようにして、投光体４０では、光ファイバーケーブル１２より光を照射して、光ファイバーケーブル１２から照射された光と反射面形成部４１に反射された光を、投光窓部４２より前方へ大量に照射させることができるようにして、光合成作用が効率良く行えるようにしている。
【００６７】
しかも、投光窓部４２の表面には通電性を有する長炭素繊維束製のネット片４３を張設しているため、同ネット片４３に電気を流すことにより、海水を電気分解して微弱な塩酸を発生させることができ、この微弱な塩酸により幼貝等の生物付着を防止することができる。
【００６８】
〔第２実施例〕
図１１〜図１５は、第２実施例としての海底構造物Ａを示しており、同海底構造物Ａは、前記した第１実施例としての海底構造物Ａと基本的構造を同じくしているが、固定体１の形状において異なる。
【００６９】
すなわち、固定体１は、図１１〜図１５に示すように、左右側壁部４４，４４と、両側壁部４４，４４の上端部間に架設して形成した天井部４５とから正面視門型に形成しており、同固定体１に、潮汐流の流れ方向に沿って貫通すると共に、海底面Ｋと接触する貫通流路４６を形成し、同貫通流路４６の終端部上方に位置する天井部４５の上面に左右方向に伸延する渦生起用突片４７を形成している。
【００７０】
このようにして、固定体１に形成した貫通流路４６中に潮汐流（潮流）を流通させて、同潮汐流を加速させることができる一方、固定体１の天井部４５上面に沿って流動する潮汐流（潮流）は、渦生起用突片４７に衝突して上昇し、この際に渦Ｕが生起されるようにしている。
【００７１】
しかも、貫通流路４６は、潮汐流が流入する流入口４８の開口面積よりも、同潮汐流が流出する流出口４９の開口面積を小さく形成している。
【００７２】
このようにして、貫通流路４６の流入口４８から流入すると共に流出口４９から流出する潮汐流（潮汐）の流速を、ベルヌーイの効果により積極的に増大させることができるため、かかる潮汐流（潮汐）によるヘドロＨｅの巻き上げ・拡散効果を増大させることができる。
【００７３】
さらには、伸延体２に設けた給気配管１３の先端開口部１３ａは、天井部４５より貫通流路４６に向けて開口させて、同貫通流路４６に連通させている。
【００７４】
このようにして、貫通流路４６に給気配管１３の先端開口部１３ａを連通させているため、同貫通流路４６中にて流速を加速されながら流動する潮汐流（潮流）中に、給気配管１３から供給される二酸化炭素（ないしは空気や酸素）が効率良く取り込まれ、潮汐流中の二酸化炭素（ないしは空気や酸素）の溶存効率を高めることができる。
【００７５】
また、渦生起用突片４７には投光体４０を設けて、巻き上げ・拡散された浮遊ヘドロの微粒子ｈに光を照射して効率良く光合成が行われるようにしている。
【００７６】
そして、本実施例では、船舶Ｓｈに設けた吊り上げ機Ｔにより海底構造物Ａを吊り上げて、海Ｓ中を移動させることができるようにしている。この際、固定体１を薄肉軽量（例えば、１０ｔ〜２０ｔ）に形成して、吊り上げ・移動が容易に行えるようにしている。しかも、船舶Ｓｈに採光機Ｅを搭載して、採光機Ｅも移動可能としている。５１は錨である。
【００７７】
このようにして、特に、養魚場においてヘドロＨｅの浄化を行った後には、別の養魚場に海底構造物Ａを容易に移動させることができる。
【００７８】
〔変容例〕
図１６〜図２０は、上記した第２実施例としての海底構造物Ａの変容例を示しており、同海底構造物Ａは、第２実施例としての海底構造物Ａと基本的構造を同じくしているが、天井部４５の上面を後端側から前端側に向けて緩やかなカーブを描きながら地上高が高くなるように形成している。
【００７９】
このようにして、天井部４５の上面に沿って潮汐流（潮流）が流動して上昇流（湧昇流）を形成することができるようにしている。
【００８０】
〔第２実施例としての伸延体〕
図２１は、第２実施例としての伸延体２を示しており、同伸延体２は、図２２及び図２３にも示すように、第１実施例としての伸延体２と基本的構造を同じくしているが、保護体１１により二本の被保護体１０，１０を被覆し、各被保護体１０として五本の光ファイバーケーブル１２の束を設け、同光ファイバーケーブル１２を保護体１１中に配置して強化ガラス等により成形した投光窓部４２中に挿通して、同投光窓部４２の背面に反射面形成部４１を設けている点で大きく異なる。
【００８１】
そして、投光窓部４２を設けた保護体１１の部分は、被拘束体１４が外方へ膨出状となっており、その周囲に紐状拘束体５０を螺旋状に巻回して拘束すると共に、それ以外の部分は拘束体１５により拘束している。
【００８２】
このようにして、五本の光ファイバーケーブル１２より光を照射して、各光ファイバーケーブル１２から照射された光と反射面形成部４１に反射された光を、投光窓部４２より外方へ大量に照射させることができるようにして、光合成作用が効率良く行えるようにしている。
【００８３】
【発明の効果】
（１）請求項１記載の本発明に係る海底構造物は、海底面に設置した固定体より伸延体を海中に伸延させ、同伸延体は、一方向に伸延する被保護体と、同被保護体の外周面を被覆して保護する保護体とを具備し、被保護体は、光を供給するための光ファイバーケーブル及び／又は気体を供給するための給気配管である。
【００８４】
このようにして、光ファイバーケーブルを通して海中に太陽光等の光を供給すると共に、給気配管を通して海中に空気（ないしは二酸化炭素等の気体）を供給して海中を泡立てることにより、休眠状態の海中の光合成細菌や光合成微生物である植物性プランクトンや藍藻類（例えば、円石藻類）等による光合成を活性化させることができて、活性化した藍藻類等が光のエネルギーにより海中に含まれる二酸化炭素と水分とから有機化合物を合成する光合成作用を促すことができる。
【００８５】
そして、活性化した植物性プランクトンがヘドロ中の養分を吸収したり、同ヘドロを分解・有機化し、酸素を海中に放出する。このような植物性プランクトンの働きにより、ヘドロの浄化と残存ヘドロの堆積を抑止することができる。
【００８６】
この植物性プランクトンの繁殖と溶存酸素の増大は、動物性プランクトンを連続的に繁殖させる。その結果、動物性プランクトンを食する小魚が集まり、さらに、その小魚を食する大きな魚が集まるというように、海中の食物連鎖システムが活性化される。すなわち、海洋緑化による海の再生が可能となる。
【００８７】
また、給気配管を通して空気（ないしは二酸化炭素等の気体）を供給する際には、海中の二酸化炭素の含有量によっては、所要の濃度で二酸化炭素を含有させた状態にてコントロールして供給することもできる。
【００８８】
この際、二酸化炭素は、火力発電所やエネルギー消費型製造工場等から排出される排ガスを有効利用することができる。
【００８９】
一方、給気配管を通して酸素を供給することにより、青潮の発生防止、又は、青潮の解消を図ることができる。
【００９０】
また、光を供給するための光ファイバーケーブル及び／又は気体を供給するための給気配管である被保護体は、その外周面を保護体により被覆して保護されている。
【００９１】
このように、被保護体としての光ファイバーケーブル及び／又は給気配管を保護体により保護することにより、同被保護体の機能を良好に確保することができる。
【００９２】
そして、保護体は、被保護体と同一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成している。
【００９３】
このように、接着剤が硬化する前に長繊維束に一定の張力を加えているため、同長繊維束を構成している素線間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正することができる。
【００９４】
その結果、長繊維束の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を高めることがでると共に、接着剤による長繊維相互の接着性を良好となすことができる。
【００９５】
従って、接着剤としては高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価のものを使用することができる。
【００９６】
しかも、かかる接着剤が硬化した後には一定の張力を解放して、硬化した接着剤に長繊維束の伸延方向に沿ったプレストレスを導入することにより、引張強度を良好に確保した保護体を、安価に、かつ、短時間に製造することができる。
【００９７】
さらには、かかる保護体は、材料レベルで１次元的にプレストレスを導入しているため、引張強度も強く、軽量で、施工もし易く、強度部材としても機能する。
【００９８】
従って、伸延体は、波や潮流等の時々変化する流体力を受け、同伸延体には引張力の他に曲げモーメントや捩りモーメントが作用するが、同伸延体は、プレストレスの原理を用いた平行弦複合強化プラスチック体であるため、従来の強化プラスチックケーブルに比べて、より優れた耐久性と耐力性を有する。
【００９９】
そして、伸延体は、光ファイバーケーブル等の被保護体の伸延方向と、保護体を形成する長繊維束の伸延方向とを整合させて平行に配置しているため、コンパクトな線状に形成することができると共に、工場にて品質管理しながら製造することができて、強靱にして軽量な構造材となすことができ、従って、現場施工が容易となる。
【０１００】
また、保護体を形成する長繊維束は、耐食性にも優れているため、海中においても長寿命（約５０年〜１００年）を確保することができる。
【０１０１】
ここで、長繊維束として、長炭素繊維束を使用した場合には、同長炭素繊維束が通電性を有するため、長炭素繊維束に通電された電気により、海水を電気分解して微弱濃度の塩酸を発生させることができ、この微弱の塩酸が幼貝等の生物付着を防止する効果がある。
【０１０２】
また、伸延体を、耐衝撃性に優れたダイマーニ（比重０．９５）等の長繊維を用いて形成した場合には、同伸延体の比重を海水の比重に近づけることができて、固定体から海中に突出している伸延体の部分を海中に浮遊させることができ、同状態にて前記した光合成の活性化をより一層効率良く図ることができる。
【０１０３】
（２）請求項２記載の本発明では、海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしている。
【０１０４】
このようにして、前記した光合成作用を活性化させると同時に潮汐残差流の水理メカニズムを補完することができる。
【０１０５】
従って、前記したようにヘドロを微粒子状の浮遊ヘドロとなすと共に、同浮遊ヘドロを潮汐残差流により所要の場所、例えば、湾内から外海洋へ流出させて、湾内を浄化することができる。
【０１０６】
この際、外海洋に流出された微粒子状の浮遊ヘドロは、外海洋において部分的に堆積することがないため、外海洋の汚染に至ることはない。
【０１０７】
（３）請求項３記載の本発明では、海底面に設置した固定体より多数の伸延体を一定の傾斜角を持たせて海中に伸延させ、同伸延体は、一方向に伸延する長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して形成して、同伸延体により潮汐流を制御して新たな潮汐残差流を生成するようにしている。
【０１０８】
このようにして、前記した光合成作用を活性化させると同時に潮汐残差流の水理メカニズムを補完することができる。
【０１０９】
従って、ヘドロを微粒子状の浮遊ヘドロとなすと共に、同浮遊ヘドロを潮汐残差流により所要の場所、例えば、湾内から外海洋へ流出させて、湾内を浄化することができる。
【０１１０】
この際、外海洋に流出された微粒子状の浮遊ヘドロは、外海洋において部分的に堆積することがないため、外海洋の汚染に至ることはない。
【０１１１】
このように、接着剤が硬化する前に長繊維束に一定の張力を加えているため、同長繊維束を構成している素線間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正することができる。
【０１１２】
その結果、長繊維束の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を高めることがでると共に、接着剤による長繊維相互の接着性を良好となすことができる。
【０１１３】
従って、接着剤としては高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価のものを使用することができる。
【０１１４】
しかも、かかる接着剤が硬化した後には一定の張力を解放して、硬化した接着剤に長繊維束の伸延方向に沿ったプレストレスを導入することにより、引張強度を良好に確保した保護体を、安価に、かつ、短時間に製造することができる。
【０１１５】
さらには、かかる保護体は、材料レベルで１次元的にプレストレスを導入しているため、引張強度も強く、軽量で、施工もし易く、強度部材としても機能する。
【０１１６】
従って、伸延体は、波や潮流等の時々変化する流体力を受け、同伸延体には引張力の他に曲げモーメントや捩りモーメントが作用するが、同伸延体は、プレストレスの原理を用いた平行弦複合強化プラスチック体であるため、従来の強化プラスチックケーブルに比べて、より優れた耐久性と耐力性を有する。
【０１１７】
そして、伸延体は、長繊維束の伸延方向を整合させて平行に配置しているため、コンパクトな線状に形成することができると共に、工場にて品質管理しながら製造することができて、強靱にして軽量な構造材となすことができ、従って、現場施工が容易となる。
【０１１８】
また、保護体を形成する長繊維束は、耐食性にも優れているため、海中においても長寿命（約５０年〜１００年）を確保することができる。
【０１１９】
ここで、長繊維束として、長炭素繊維束を使用した場合には、同長炭素繊維束が通電性を有するため、同長炭素繊維束に通電して発熱させることにより、海底部において上昇流を生起させることができる。
【０１２０】
しかも、長炭素繊維束に通電された電気により、海水を電気分解して微弱な塩酸を発生させることができ、この微弱な塩酸により幼貝等の生物付着を防止することができる。
【０１２１】
また、伸延体を、耐衝撃性に優れたダイマーニ（比重０．９５）等の長繊維を用いて形成した場合には、同伸延体の比重を海水の比重に近づけることができて、固定体から海中に突出している伸延体の部分を海中に浮遊させることができ、同状態にて潮汐残差流を効率良く生成することができる。
【０１２２】
（４）請求項４記載の本発明では、固定体に、潮汐流の流れ方向に沿って貫通すると共に、海底面と接触する貫通流路を形成し、同貫通流路の終端部上方に位置する固定体の上面に渦生起用突片を形成している。
【０１２３】
このようにして、固定体に形成した貫通流路中に潮汐流（潮流）を流通させて、同潮汐流を加速させることができる一方、固定体の上面に沿って流動する潮汐流（潮流）は、渦生起用突片に衝突して上昇し、この際に渦が生起される。
【０１２４】
その結果、加速されて流動する貫通流路中の潮汐流（潮流）と渦とにより海底面に堆積しているヘドロが海中に巻き上げると共に拡散される。
【０１２５】
この状態で、光ファイバーケーブルを通して光（太陽光）を照射することにより、光合成微生物である植物性プランクトンが活性化し、ヘドロ中の養分を吸収したり、同ヘドロを分解・有機化し、酸素を海中に放出する。このような植物性プランクトンの働きにより、ヘドロの浄化と残存ヘドロの堆積を抑止することができる。
【０１２６】
この植物性プランクトンの繁殖と溶存酸素の増大は、動物性プランクトンを連続的に繁殖させ、同動物性プランクトンを食する小魚が集まり、さらに、その小魚を食する大きな魚が集まるというように、海中の食物連鎖システムが活性化される。すなわち、海洋緑化による海の再生が可能となる。
【０１２７】
また、給気配管を通して空気（酸素や二酸化炭素）を供給する際には、海中の二酸化炭素の含有量によっては、所要の濃度で二酸化炭素を含有させた状態にてコントロールして供給することもできる。
【０１２８】
この際、二酸化炭素は、火力発電所やエネルギー消費型製造工場等から排出される排ガスを有効利用することができる。
【０１２９】
一方、給気配管を通して酸素を供給することにより、青潮の発生防止、又は、青潮の解消を図ることができる。
【０１３０】
（５）請求項５記載の本発明では、貫通流路は、潮汐流が流入する流入口の開口面積よりも、同潮汐流が流出する流出口の開口面積を小さく形成している。
【０１３１】
このようにして、貫通流路の流入口から流入すると共に流出口から流出する潮汐流（潮汐）の流速を、ベルヌーイの効果により積極的に増大させることができるため、かかる潮汐流（潮汐）によるヘドロの巻き上げ・拡散効果を増大させることができる。
【０１３２】
その結果、ヘドロの浄化と残存ヘドロの堆積抑止化、さらには、海洋緑化による海の再生を効率良く図ることができる。
【０１３３】
（６）請求項６記載の本発明では、伸延体に給気配管を設けると共に、同給気配管の終端開口部は、貫通流路に連通させている。
【０１３４】
このようにして、貫通流路に給気配管の終端開口部を連通させているため、同貫通流路中にて流速を加速されながら流動する潮汐流（潮流）中に、給気配管から供給される空気（酸素や二酸化炭素）が効率良く取り込まれ、潮汐流中の空気（酸素や二酸化炭素）の溶存効率を高めることができる。
【０１３５】
特に、潮汐流（潮流）の流速が最大限に増大する貫通流路の終端部の近傍に、給気配管の終端開口部を配置すれば、空気（酸素や二酸化炭素）の溶存効率を特に高めることができる。
【０１３６】
（７）請求項７記載の本発明では、海底面に多数の固定体を設置し、各固定体を複数の伸延体を束ねて形成した統合供給体を介して網状に連結している。
【０１３７】
このようにして、複数の伸延体を束ねて形成した統合供給体に軸力を分担させて、網による分散重力方式となすことができ、固定体を独立して設置する単一ブロック重力方式に比べて、固定体の数だけ安全率を増大させることができる（例えば、固定体が１００のユニット数になれば、安全率は１００倍となる）。
【０１３８】
その結果、固定体個々の重量を軽量化することができて、陸上での海底構造物の施工や輸送が容易になり、製造コストや輸送コスト、さらには、設置作業に使用する重機やクレーン船の小型化により設置コストの低減化が図れる。
【０１３９】
また、統合供給体を形成する伸延体は、約５０年〜１００年と長寿命であり、同伸延体を支持する固定体をユニット化した上で、可及的に広い海底エリアに多数の固定体を設置して、エイジング（時間）効果（１０年単位）を働かせることにより、自然の浄化メカニズムに極めて近い海洋浄化システムを安価に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る海底構造物により生成される潮汐残差流の説明図。
【図２】同海底構造物の断面説明図。
【図３】伸延体の説明図。
【図４】長繊維束と同長繊維束に接着剤を塗布する工程説明図。
【図５】２次元的にプレストレスを導入して製造する伸延体の製造過程説明図。
【図６】同伸延体の製造過程説明図。
【図７】同伸延体の断面説明図。
【図８】同伸延体の製造装置の説明図。
【図９】変容例としての海底構造物の断面説明図。
【図１０】投光装置の拡大斜視図。
【図１１】第２実施例としての海底構造物の断面側面説明図。
【図１２】同海底構造物の固定体の側面図。
【図１３】同固定体の正面図。
【図１４】同固定体の背面図。
【図１５】同固定体の平面説明図。
【図１６】変容例としての海底構造物の断面側面説明図。
【図１７】同海底構造物の固定体の側面図。
【図１８】同固定体の正面図。
【図１９】同固定体の背面図。
【図２０】同固定体の平面説明図。
【図２１】第２実施例としての伸延体の斜視図。
【図２２】図２１のＩ−Ｉ線断面図。
【図２３】図２１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【符号の説明】
Ａ　海底構造物
Ｂ　集中管理部
Ｃ　熱供給部
Ｄ　気体供給部
Ｅ　採光機
１　固定体
２　伸延体
３　統合供給体
４　光・熱供給配管
５　気体供給配管
６　光供給配管
【図１】
2004089768.tif 000003
【図２】
2004089768.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004089768.tif 000006
【図５】
2004089768.tif 000007
【図６】
2004089768.tif 000008
【図７】
2004089768.tif 000009
【図８】
2004089768.tif 000010
【図９】
2004089768.tif 000011
【図１０】
2004089768.tif 000012
【図１１】
2004089768.tif 000013
【図１２】
2004089768.tif 000014
【図１３】
2004089768.tif 000015
【図１４】
2004089768.tif 000016
【図１５】
2004089768.tif 000017
【図１６】
2004089768.tif 000018
【図１７】
2004089768.tif 000019
【図１８】
2004089768.tif 000020
【図１９】
2004089768.tif 000021
【図２０】
2004089768.tif 000022
【図２１】
2004089768.tif 000023
【図２２】
2004089768.tif 000024
【図２３】
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