(57)【要約】【課題】  本発明は、津波が海岸線に至る前に、そのエネルギーを自己消化させる防波堤に関する。【解決手段】  具体的には、通常海面の上若しくはその近くの海中に頂部が位置するように海底に立設された柱状堤防が間隔をもって、海岸から離れた湾口若しくはその近くに配置されていると共に、前記柱状堤防の陸側側面は、津波が当該堤防周囲を通過するにあたり渦流が生じる形状としてあることを特徴とする防波堤である。  このようにすることで、津波を柱状堤防の海岸線側側面に巻き込み渦流を発生させて、そのエネルギーを自己消費させ、海岸線には、沖合いの高さより低い津波しか到達できないようにしたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波の破壊力を減少させる防波堤であって、通常海面の上若しくはその近くの海中に頂部が位置するように海底に立設された柱状堤防が間隔をもって、海岸から離れた湾口若しくはその近くに配置されていると共に、前記柱状堤防の陸側側面は、津波が当該堤防周囲を通過するにあたり渦流が生じる形状としてあることを特徴とする防波堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、津波の破壊力を減少させる防波堤に関し、具体的には、津波が海岸に到達するまでに、その破壊力、具体的にはその潮高を低減させる防波堤に関する。
【背景技術】
【０００２】  平成２３年３月１１日に発災した東北大震災は、我々に多くの教訓を与えてくれた。
中でも津波による破壊力は、高さ１０ｍの堤防をも越え、海外に植えられた防潮林をもなぎ倒し、２万人に及ぶ犠牲者を出し、未だに、瓦礫の処理に苦しむ状況にあると共に、数百万人に及ぶ被災者を生むこととなった。
そして、このような事実は、従来の防潮システムが以下に無力であったかを示すものでもある。
そして、今回以上の津波がこのさき襲来しないという何らの確証もない以上、従来の防潮システムを根本的に見直すべきであることを、教えているものと考えられる。
従来のように海岸線において、津波を防ぐ考え方では、対処できる津波に限界が生じ、いつぞや、同様の災害が発生するといわざるを得ない。
特に、沖合いに作られた防潮堤が無残に破壊されたことを考慮すると、津波を全面的に受け止めて、災害を防ぐことは、実質上、意味が無いことを物語っている。
これに対して、非特許文献１に示す論文では、ブーゼマン翼理論を利用して、津波の破壊力を分散する防波堤が提案されている。
また、津波の襲われた地域でも、景勝地の松島等では、津波の高さが低かったことが報告されている。
【先行技術文献】
【０００３】
【非特許文献１】  ながれ３０（２０１１）４６９−４７３；〔特集〕注目研究ｉｎ年会２０１１；津波の破壊力を消散させる未来型の防波堤「双胴型防波堤」の提案。奥村弘・松島紀佐・水口優・大森克史
【本発明が解決した課題】
【０００４】  本発明はこのような実情に鑑み、上記松島における事象を参考にして、ブーゼマン翼理論とは別の方法で、津波の威力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明の堤防は、通常海面の上若しくはその近くの海中に頂部が位置するように海底に立設された柱状堤防が間隔をもって、海岸から離れた湾口若しくはその近くに配置されていると共に、前記柱状堤防の陸側側面は、津波が当該堤防周囲を通過するにあたり渦流が生じる形状としてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】  このようにすることで、津波は、柱状堤防の間を通り過ぎて海岸線に向かうこととなるが、その際、津波は柱状堤防の陸側側面に回りこむように渦を発生させることとなる。
そして、その渦は、当該堤防を設置し海底から海面近くまで生じることなる。
その結果、津波の持つ海岸線への突進力は緩和され、海岸線では、湾口での津波高さに比べ低い高さになる。
このような効果は、柱状堤防の海面下における高さが高いほど有効となり、設置技術が可能であれば、湾口よりも沖合いのできるだけ深い位置に設置するのが望ましい。
また、柱状堤防１の先端角θ、設置間隔Ｗ及び長さＬなどは、前記非特許文献１に示されたブーゼマン翼理論が適用できるようにすれば、より一層効果的であるが、これに限る必要はない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の柱状堤防の一例を示す平面図。
【図２】図１に示す柱状堤防の設置状態を示す側面図。
【図３】図１に示す柱状堤防の設置状態を示す平面図。
【図４】他の柱状堤防の例を示す平面図。
【符号の説明】
【０００８】（１）柱状堤防
（２）柱状堤防の海岸側面
（３）柱状堤防で生じた渦流
（４）梁材
（Ｌ）柱状堤防の長さ
（θ）柱状堤防の先端角度
（Ｓ）通常の海面
（Ｓ’）津波時の想定最大海面
（△Ｈ）柱状堤防頂面から当該柱状堤防に至直前の津波海面までの高さ
（Ｈ）柱状堤防頂面から海底までの高さ
（Ｇ）海底面
（Ｗ）柱状堤防の海岸線に平行な方向での設置間隔
（Ｄ）柱状堤防の海岸線に直角な方向での設置間隔
【発明を実施するための形態】
【０００９】  本発明は、今回の東北大震災のみならず、幾多と無く襲った津波に対して、他の三陸沿岸地域と比べると松島の津波の被害は少ない。松島湾内に点在する島々が緩衝材となり、津波の勢いを弱めたためとみられることからも明らかである。との知見に基づくものである。
これは、単に津波が島々に反射されたのみならず、島々を回りこむ際に生じた渦流や、津波同士の衝突などにより、そのエネルギーが消費されたからであると考えられる。
反射されたことが大きな要因とするのであれば、かえって増幅される箇所も生じざるを得ないこととなるからである。
【００１０】  このような知見に基づき、津波が海岸に到達するまでに、津波自体によってそのエネルギーをできるだけ多く消費させることで、海岸に及ぼす被害はその分減少させることができることとなる。
【００１１】  その結果、海岸の堤防が、襲来する津波の高さより低い場合であってもそれを超えるような津波が海岸に押し寄せることをなくすことができるものと考えられる。
【００１２】  本発明の第一の実施例は、前記非特許文献１に示された例示に基づき、ブーゼマン翼理論の一部（反射、干渉）を取り入れ易くする形状の柱状堤防１を図１に例示した。
当該柱状堤防（１）は、沖側に向く先端の挟角（θ）と、海岸線（図外）に平行な側面（２）とを有する所定長さ（Ｌ）の平面視二等辺三角形の側面を有する柱状体である。
その高さ（Ｈ）は、想定される津波高さ（当該柱状堤防に至直前の津波の高さ）（△Ｈ）に対して十分大きいものであり、通常の海面（Ｓ）より堤防１の頂部が露出させ、その存在を海面上から確認しえるようにしてある。
【００１３】  このようにすることで、当該柱状堤防（１）に至った津波は、左右に分けられて通過してゆくが、側面（２）により、急速に内側に回りこまされ渦流（３）を発生することとなる。
その渦流（３）は、津波のエネルギーを自己消費させ、その破壊力（潮高）を低くする。
なお、複数の堤防（１）を図３に示すように、ブーゼマン翼理論による反射と干渉が生じるような間隔（Ｗ）をもって複数設置した場合は、その間を通過する津波は、図２に示すように一旦盛り上がりはするが、側面（２）に至と急速に低くなり、海面は津波高さ（△Ｈ）よりも低くなる。
そして、図３に示すように、左右（海岸線に平行な方向）に間隔（Ｗ）をもって、複数湾口に設置し、当該湾に向かう津波の全幅に対して、このような効果を発現させるようにすることで、その湾内の海岸線にいたる津波の高さを低下させることができる。
【００１４】  前記高さ（Ｈ）は想定される津波の高さ（△Ｈ）を１０ｍとした場合、その高さを半減するには少なくとも３０ｍ以上が必要と思われるが、湾口の海底や平面視形状によっては、そのような高さが得られない可能性がある。
また、前記堤防（１）の長さ（Ｌ）と角度（θ）により、その大きさが決定されるが、湾口を航行する船舶や日常的な潮流による湾内の漁業への影響などにより、十分大きなものが設置できない場合には、津波低減の効果が減少せざるを得ない。
【００１５】  そのような場合は、図３に示すように、平面視市松模様状に堤防（１）を前後の間隔（沖合いから海岸線に向かう方向での間隔）（Ｄ）を持って配置し、二段階又はそれ以上の段階で、津波低減効果を発現させるようにすることが可能である。
前記間隔（Ｗ）は、ブーゼマン翼理論による反射と干渉が津波に確実に起こりえるようにするのが望ましいが、そのような間隔で設置できない場合でも、前記平面視市松模様状の配置により、津波の全幅に渡り、低減効果を発現させることが可能となる。
前後の間隔（Ｄ）は、船舶の航行が必要な箇所ではそれを可能とし、日常的な潮流に大きな変化を及ぼさない程度にするのが望ましい。
【００１６】  前記堤防（１）は津波及び長期間の潮流などの影響でも破壊されない強度を有する必要がある。
これが為、設置海底には、アンカー柱を海底に深く埋設して地盤を強化し、その上に当該堤防（１）を設置するのが望ましい。
また堤防（１）の柱状形状の図２に示すような上下で同様な大きさを保つものに限らず、上方ほど小さくなる山形にすることも可能であるが、しかしその場合でも、ブーゼマン翼理論による反射と干渉など、堤防（１）間を通過する津波の上下左右に渡って、エネルギー自己消費効果を及ぼすように大きさを決定すべきである。
【００１７】  なお、柱状堤防（１）の平面形状は、図１に示すものに限らず、図４の（ａ）のような正三角形状、同（ｂ）のような側面（２）を平坦とした楕円形状、あるいは同（ｃ）に示すように、側面（２）の左右中央側を凹入させて、使用する材料を軽減するなどの形状が可能である。
さらに、図４の（ｄ）に示すような円柱状の堤防とするのも可能である。
このような形状は、従来の海洋構造物にもしばしば採用された形状であるから、施工状は、他の形状よりもより容易と考えられる。
また、堤防（１）は、鉄筋コンクリート製とされるのが通常である。
その他各種の形状が容易に考えられるが、沖側の側面は津波を左右に分け、その破壊力を直接受けないようにするとともに、海岸線側の側面は、津波を左右から内側に巻き込んで渦流を発生させ易い形状とすべきである。
【００１８】  堤防（１）の立ち姿勢の維持に不安がある場合は、梁材（４）により、隣り合わせに配置された堤防（１）同士を連結することで、構造上の強度を増すことができる。
この場合、上記した渦流を発生するメカニズムを阻害せず、また堤防（１）間を通行する船舶の安全を確保するように配置すべきであることは無論である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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