(57)【要約】【課題】  背後の水位上昇が少なく、堆砂機能を有し、かつ景観を阻害しない構造物を提供すること。【解決手段】  このクレスト付型人工リーフ１は、波浪等によって砂浜侵食や高潮被害を被っている海又は湖沼の沿岸域において、その対策のために施工される保全構造物であって、多数のコンクリートブロック３をその下面の捨石２を被覆するように沿岸に沿って所定長さにわたり、かつ所定幅で設置し、該コンクリートブロック体の長さ方向の上面にクレスト５ａ，５ｂを水面から突出させて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】
波浪等によって砂浜侵食や高潮被害を被っている海又は湖沼の沿岸域において、その対策のために施工される保全構造物である人工リーフであって、多数のコンクリートブロックをその下面の捨石を被覆するように沿岸に沿って所定長さにわたり、かつ所定幅で設置し、該コンクリートブロック体の長さ方向の上面にクレストを水面から突出させて設けたことを特徴とするクレスト付型人工リーフ。
【請求項２】
クレストは、コンクリートブロック体の長さ方向の上面に幅方向に所定の間隔をおいて複数列設けられている請求項１記載のクレスト付型人工リーフ。
【請求項３】
クレストは、平均潮位で水面から０．５ｍ程度突出するように高さが設定されている請求項１又は２記載のクレスト付型人工リーフ。
【請求項４】
クレストは、その上面が沖側から岸側に向けて所定の勾配で上向き傾斜したテーパ面と平坦面から形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のクレスト付型人工リーフ。
【請求項５】
クレストは、コンクリートブロックの上面に一体に形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のクレスト付型人工リーフ。
【請求項６】
沖側からクレストを含むコンクリートブロック及びクレストの両側から岸側に設置されるコンクリートブロックは、これらコンクリートブロックから岸側に設置されるコンクリートブロックよりも大型である請求項１ないし５のいずれかに記載のクレスト付型人工リーフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波浪等によって砂浜侵食や高潮被害を被っている海又は湖沼の沿岸域において、その対策のために施工される保全構造物であるクレスト付型人工リーフに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海岸保全施設、特に高潮対策及び侵食対策に効果的な構造物として、従来から用いられているものに離岸堤や人工リーフがある。離岸堤は、昭和４０年代からの歴史があり、その海浜保全効果・高潮防止効果が非常に高いことは、多くの実績が示すとおりである。しかし、時代の変化とともに、高機能な海岸施設が求められるにつれて場所的には景観の阻害という面から悪影響を及ぼす場合がある。すなわち、図８に示すように水面上数メートルの高さとなる場合が多く、周辺の景観を著しく損なうという欠陥がある。また、異型ブロックを密集させる構造物であることから、局所流による洗堀を受けやすく、ブロックの沈下・散乱が発生して機能低下を招くことが多い。これらの状況によっては補修費が継続的に発生し、初期建設費が比較的に安価であることの利点を損なっている。
【０００３】
人工リーフは、離岸堤のもつ欠点である景観の阻害がなく、沈下・散乱による機能低下を緩和する構造物として昭和６０年代から建設されている。しかし、これは没水型の構造物であり、景観を全く阻害しないという利点はあるが、岸向きに強い流れが発生すると、背後の海浜の保全や利用の面で問題となる場合がある。すなわち、図９に示すように砕波後における岸向きの強い流れによってしばしば岸側の水位上昇を助長している。また、本来、波浪低減によってもたらされるはずの後背地の海浜保全、すなわち離岸堤は波浪低減した背後に砂の堆積をもたらしているが、岸向きに強い水流が発生する人工リーフは満足な堆砂機能を得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、背後の水位上昇が少なく、堆砂機能を有し、かつ景観を阻害しない構造物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】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、波浪等によって砂浜侵食や高潮被害を被っている海又は湖沼の沿岸域において、その対策のために施工される保全構造物である人工リーフであって、多数のコンクリートブロックをその下面の捨石を被覆するように沿岸に沿って所定長さにわたり、かつ所定幅で設置し、該コンクリートブロック体の長さ方向の上面にクレストを水面から突出させて設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、クレストは、コンクリートブロック体の長さ方向の上面に幅方向に所定の間隔をおいて複数列設けられていることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、クレストは、平均潮位で水面から０．５ｍ程度突出するように高さが設定されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、クレストは、その上面が沖側から岸側に向けて所定の勾配で上向き傾斜したテーパ面と平坦面から形成されていることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、クレストは、コンクリートブロックの上面に一体に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、沖側からクレストを含むコンクリートブロック及びクレストの両側から岸側に設置されるコンクリートブロックは、これらコンクリートブロックから岸側に設置されるコンクリートブロックよりも大型であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、前記のような構成からなるので、従来型人工リーフの岸向き波浪の流速をクレストにより大幅に低減することができる。したがって、背後の水位上昇を少なく、堆砂機能を有して、背後の侵食を効果的に防止する効果がある。また、クレストは、水面上の露出も少なく済むので、離岸堤に比べて景観を阻害することもない。さらに、この発明は、高い消波性を有して反射波が小さいとともに、沈下等も少なくて良好な魚場となる可能性も高い。しかも、視認できるので船舶航行の危険性も小さいという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１はクレスト型人工リーフの縦断側面図、図２はその平面図である。１はクレスト型人工リーフで、波浪等によって砂浜侵食や高潮被害を被る海岸の沿岸に沿って、沿岸から所定距離はなれた沖合い位置に設置されている。通常、海底は沿岸（陸側）から沖側に向けて徐々に傾斜した砂浜となっているが、この砂浜上には多数の捨石２が人工リーフ１を設置する範囲である所定長さにわたり、かつ所定幅で、敷設されている。そして、これら捨石２の上に捨石を被覆するように多数のコンクリートブロック３が設置されている。
【００１２】
これら多数のコンクリートブロック３からなるコンクリートブロック体の幅方向の中央部であって、長さ方向の上面にはクレスト５ａ，５ｂが幅方向に所定の間隔をおいて列状に、水面から突出してコンクリートブロック３と一体に設けられている。クレスト５ａ，５ｂの間隔としては１０ｍ程度が好ましい。また、クレスト５ａ，５ｂは、平均潮位で水面から０．５ｍ程度突出するようにその天端高さが設定されるのが好ましい。図１において潮位を示すH.H.W.Lは統計した期間中における最高潮位の中で、最も高い潮位、H.W.Lは大潮における満潮位の長年の平均値（塑望平均満潮位）、L.W.Lは大潮における干潮位の長年の平均値（塑望平均干潮位）、M.W.Lは平均潮位、T.Pは平均海面（陸地の標高の基準面）をそれぞれ表している。前記の０．５ｍはクレスト５ａ，５ｂの天端高さ０．６５７ｍ−平均潮位０．１５７ｍとして求められる。
【００１３】
クレスト５ａ，５ｂは、その上面が沖側から岸側に向けて所定の勾配で上向き傾斜したテーパ面６と平坦面７から形成されている。テーパ面６の勾配はクレスト５ａ，５ｂの幅を３としたときに高さを１とするのが好ましい（１：３）。クレスト５ａ，５ｂの上面にテーパ面６を形成したのは効果的な砕波のためである。テーパ面を形成しない場合には防波堤のようになって強い波を直接受け易いが、前記のような勾配のテーパ面とすると強い波でも減波化することが期待できる。前記のような勾配のテーパ面はクレスト５ａ，５ｂだけでなく、図１において示すようにコンクリートブロック３でも形成され、これらの部分でも砕波効果をあげている。
【００１４】
沖側からクレスト５ａ，５ｂを含むコンクリートブロック３及びクレスト５ａ，５ｂの両側から岸側に設置されるコンクリートブロック３は、これらコンクリートブロックから岸側に設置されるコンクリートブロックよりも大型に形成されている。これは沖側のコンクリートブロックは沖からの強い波を受けるので、それに対応できる大きさとしたいためである。そのためクレスト５ａ，５ｂで防がれている陸側は強い波を受けることが少なくなるので、小型のコンクリートブロックでもよくなる。
【００１５】
クレスト型人工リーフ１においては、前記のようにコンクリートブロック体の上面にクレスト５ａ，５ｂが２列にわたり、水面から突出して設けられているので、岸向きに強い波浪の流れがあってもクレスト５ａ，５ｂによってそれを砕波し、岸側の流れを穏やかにすることが可能となる。そのため背後の海浜に砂の堆積もなく、岸側の水位上昇も極端に高くなることがないので、後背地の海浜保全にも支障がなくなる。また、クレスト５ａ，５ｂを設けているが、水面から突出するのが極めて僅かなので、景観を阻害することもない。
【００１６】
すなわち、このことを図３に示す実験ケースの模式図（現地スケール）に基づく水理実験によって説明する。
（１）水理模型実験によるクレストの効果検討
平面実験水槽に砂浜と５基の離岸堤の模型を作成し、波浪を当てて背後の海浜の変化を比較検討する水理実験を行った（移動床実験）。実験ケースは下記の表１、及び図３に示す８ケースである。実験の結果、従来型の人工リーフは背後の海浜地形を保全し難くクレストを付ける必要があること、またクレストは低いクレスト２列が最も効果的であることがわかった（図４）。図４は人工リーフ背後の地形変化の比較を示すものであり、これによればケースＢ３の低いクレスト２列の場合、土量の変化率が１．０２を超えて最も大きいことがわかる。すなわち、実験当初の土量を１．０とすると、実験後においてはケースＡ２，Ａ３では土量がどこかに移動してしまい極端に少なくなっているが、ケースＢ３では土量が保たれて逆に少し増えていることがわかる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
（２）数値計算によるクレスト高さと間隔の検討
クレストの高さと２列とする場合の間隔について、数値シミュレーションによる検討を行った。沖から進入する波浪は人工リーフで砕波して減衰するが、このときに岸向きに強い波浪の流れが発生して海浜を侵食するので、人工リーフ背後における岸向きの流れの低減を性能の評価項目とした。計算結果は、クレストなし（従来型人工リーフ）を１とした場合の流速の比率であるが、クレスト高さは図５より水面上１．０ｍ以上としても流速の低減効果は小さく、水面から０．５ｍ程度突出した高さのときに最大流速と平均流速が均衡して（比率が１．０以下）好ましいことがわかった。また、図６よりクレストを２列の間隔は１０ｍとするのが最大流速・平均流速とも低減して（比率が１．０以下）最も効果的であることがわかった。
【００１９】
（３）数値計算によるクレスト高さと潮位の検討
クレストの有無・高さと潮位との関係を、数値シミュレーションによって検討した（図７）。背後の水位上昇の抑制に対してクレストの効果は大きく、潮位の変化はほとんど影響がない。クレストの高さの違いもほとんどないことから、低いクレスト２列の形式が有利であることがわかった。背後に伝達する波高に対しては、潮位の変化は影響があるが、クレストがある場合、伝達率の増加を抑制することができる。この場合もクレスト高さには大きな相違がなく、低いクレスト２列が有効であることが示された。
【００２０】
前記実施の形態ではクレスト型人工リーフ１を専ら海岸に沿って設置した例を示したが、これは一例であって波浪等によって砂浜侵食等を被っている湖沼に設置してもよい。また、コンクリートブロック３のクレスト５ａ，５ｂの形状等も好ましい一例を示したにすぎず、この発明は特許請求の範囲に記載した技術的範囲内で実施に際し、種々の変更・修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施の形態を示すクレスト型人工リーフの縦断側面図である。
【図２】同上の平面図である。
【図３】実験ケースの模式図である。
【図４】人工リーフ背後の地形変化の比較を示すグラフである。
【図５】リーフクレストの高さの比較を示すグラフである。
【図６】リーフクレスト２列の間隔の比較を示すグラフである。
【図７】潮位変化とクレスト有無・高さの検討結果を示すグラフである。
【図８】従来の離岸堤の設置模式図である。
【図９】従来の人工リーフの設置模式図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  クレスト型人工リーフ
２  捨石
３  コンクリートブロック
５ａ，５ｂ  クレスト
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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