(57)【要約】      （修正有）【課題】高台移転における問題点と巨大防潮堤の建設における問題点を解決し、実現可能な津波防潮システムを提供する。【解決手段】海岸の低地帯に住んでいる人間や建物等を津波から護るために該海岸の沿岸部に築堤された防潮堤１０と、津波の予警報手段並びに避難路、避難所を具備した津波防災システムにおいて、防潮堤１０の堤体の天端部１１の上面に歩道または車道を設け、天端部１１の両縁部に人または車の落下防止するための防止柵１６，１７を設け、落下防止柵１６，１７は、堤体の天端高さを超える津波の来襲時には、海側域で浮遊し、漂流する漂流物が陸側域内へ流入するのを防止し、津波の引き波時には陸側域内で浮遊して漂流する漂流物や人間が漂流して海側域に流出するのを防止するように構成した。【選択図】図１
2013092033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海岸の低地帯に住んでいる人間や建物等を津波から護るために該海岸の沿岸部に築堤された防潮堤と、津波の予警報手段並びに避難路、避難所を具備した津波防災システムにおいて、
該防潮堤の堤体の天端部の上面に歩道または車道を設け、該堤体天端部の両縁部に人または車の落下防止するための防止柵を設け、
該落下防止柵は、該堤体の天端高さを超える津波の来襲時には、海側域で浮遊し、漂流する漂流物が陸側域内へ流入するのを防止し、津波の引き波時には陸側域内で浮遊して漂流する漂流物や人間が漂流して海側域に流出するのを防止するように構成としたことを特徴とする津波防災システム。
【請求項２】
前記落下防止柵は、前記堤体天端部の両縁部から立設する防止柵の頂点部を連結し、該防潮堤の長手方向から見た断面形状が倒立Ｕ字形状となるように形成し、海側柵は海側域からの漂流物が引っ掛かって途中で宙づりにならないように縦部材で構成し、陸側柵は漂流している人間が該陸側柵を手で捕まえて該陸側柵に留まり、或いは該陸側柵に捕まって移動できるように横部材で構成としたことを特徴とする請求項１に記載の津波防災システム。
【請求項３】
前記陸側柵に、該陸側柵の外側から前記堤体天端部の上面に移動できる避難用開口を設けたことを特徴とする請求項２に記載の津波防災システム。
【請求項４】
前記防潮堤は、該天端部の上面の歩道と通じる避難用歩道を陸側域に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項５】
前記防潮堤の堤体は、該防潮堤の長手方向から見た断面の海側表面形状が凹面を形成し、該凹面の天端部における接線が水平面から上向き２５度〜６５度をなすように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項６】
前記堤体の海側の曲面状表面に突起状の補強材を設けて、海側域からの漂流物によって該堤体が破損、破壊などの被害を受けないようにしたことを特徴とする請求項５に記載の津波防災システム。
【請求項７】
前記防潮堤の堤体は、基台の上面に固設すると共に、前記基台は来襲する津波力及び引き波の力によって海側及び陸側に倒壊しないように杭等の手段により該基台を地面に堅固に固定したことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項８】
前記基台及び堤体は鉄筋コンクリート製の構造として前記津波前の地震動に対して十分に耐える構造としたことを特徴とする請求項７に記載の津波防災システム。
【請求項９】
前記防潮堤の堤体の下部に人及び車両が通行する開口を設け、該開口を自在に開閉する扉体を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１０】
前記防潮堤の堤体を横切る河川の流れを許容する水門を該堤体の下部に設けると共に、該水門を開閉自在に閉鎖する扉体を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１１】
前記防潮堤の堤体を超える津波が越流し、該堤体の陸側域内に溜まった海水を海側域に放水するための開閉自在な開口を該堤体の上下方向に複数個設け、該開口を上側から順次開操作して海水を放水する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１２】
前記海側柵に、湾口又は深さが急激に変化している海域における波面を撮影するための望遠カメラを取り付けて襲来する津波の状態を遠隔地から観測できるようにしたことを特徴とする請求項２〜請求項１１の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１３】
前記海側柵に、前記防潮堤の海側域の浜辺にいる人々の状況を観測するカメラを設けたことを設けたことを特徴とする請求項２〜請求項１２の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１４】
前記人及び車両が通行する開口の上方に該開口の海側域の浜辺にいる人の有無をチェックする検出カメラを設けたことを設けたことを特徴とする請求項９〜請求項１３の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１５】
前記避難路は、海抜略１０ｍ〜１５ｍの場所に第１避難所を有し、巨大津波が遡上しない高さの場所に第３避難所を有することを特徴とする請求項１〜請求項１４の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１６】
前記第１避難所は、前記望遠カメラで撮影した画像を映すモニターと、前記公共放送による津波情報並びに前記防災センターの緊急避難命令を報せるスピーカーを具備したことを特徴とする請求項１５に記載の津波防災システム。
【請求項１７】
前記防潮堤の陸側域内の安全な場所に津波防災センターを設け、該センター内部に前記望遠カメラ、前記監視カメラからの画像を映すモニターを設置し、該センターの職員は建物等の地震動又は公共放送により津波発生の情報を得たときには該情報を住民に提供する予報手段と、該望遠カメラにより津波来襲を判断したときは緊急避難場所と緊急避難路を含む緊急避難命令を緊急放送する手段を具備すること特徴とする請求項１２〜請求項１６の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項１８】
前記津波情報、前記緊急避難命令は、来襲する津波の大きさにより通常津波、巨大津波、超巨大津波の３種類に分類して各津波の大きさに適した津波情報、避難命令を出すことを特徴とする請求項１７に記載の津波防災システム。
【請求項１９】
前記津波発生の情報を得た場合には前記検出カメラにより前記海辺に人がいることを認識した場合は緊急退避命令と前記防潮堤の通行用開口を閉鎖することを放送し、前記望遠カメラ等により津波来襲を判断した時は、該堤体の通行用開口及び水門を閉鎖する操作を緊急に開始することを特徴とする請求項１７又は請求項１８の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項２０】
前記津波が引き始めたときは、前記防潮堤を越流して陸側域内に溜まった海水を放水するための前記放水制御手段の操作を開始し、前記海水の放水を終了した後、所定の時間経過後に前記通行用開口の扉体及び前記水門の扉体を開く操作を行うことを特徴とする請求項９〜請求項１８の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項２１】
前記所定の時間は、津波の再襲来がなくなった時刻であることを特徴とする請求項２０に記載の津波防災システム。
【請求項２２】
前記防潮堤の海側域に存在し、津波によって漂流物となる可能性のある漁船、沿岸貯木場にある丸太、コンテナ、油タンク等を漂流しないように固定したことを特徴とする請求項１〜請求項２１の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項２３】
前記防潮堤の陸側域に存在し、津波の越流水によって漂流物となる可能性のある乗用車、木造家屋等を漂流しないように固定したことを特徴とする請求項１〜請求項２２の何れか１に記載の津波防災システム。
【請求項２４】
前記防潮堤の陸側域内に車の駐車場を設け、該駐車場に駐車している車両が浸入水により浮上して漂流しないように弾性体からなる屋根を設けたことを特徴とする請求項２３に記載の津波防災システム。
【請求項２５】
前記防潮堤の陸側域にある木造建物等は、該建物の基礎となる土台に固定し、該防潮堤を越流した津波の浸入水及び引き波によって浮上して漂流又は倒壊しないようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項２４の何れか１に記載の津波防災システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は津波、特に巨大津波に対する防災システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昔から現在に至るまで、巨大津波が日本沿岸地方に襲来し、多数の人の命を奪い、居住している家屋や働いている工場などを損壊し、流失させるという被害を与えてきた。これに対して、１９３３年の昭和三陸地震津波の襲来後から巨大津波に対する対策が再び本格的に考えられるようになってきた。現在までに提案された主な対策方法は以下のとおりである。
（１）高地（高台）移転：集落を津波が到達しない高地へ移転し、災害から逃れる方法である（非特許文献１，２）。これは、安全な対策であり、昭和三陸地震津波の災害を受けた後に三陸海岸の大船渡市綾里をはじめとする数多くの集落が高地移転を行った。なお、この高地移転は魚の加工処理場や漁船等の置場までも移転するものではない。
しかし、高地移転には以下のような欠点がある。漁業を生業とする者にとって、居住地から海辺までの距離が遠くなること。高地移転により、飲料水が不足したこと。交通路が不便であったこと。元の土地から離れて生活することに不便が生じたこと。先祖伝来からの土地に対する執着心があったこと。津波襲来が頻繁でなく、安全安心よりも便利さを優先するようになってきたこと。十分な代替地が得られなかったこと。被災者の生活再建や就労の機会が十分に確保できなかったこと。等の理由で、元の低い土地に復帰するものも多かった。
（２）防潮堤の建設：津波が超えられないような巨大な防潮堤を海岸線に沿って建設する方法（特許文献１）。
巨大な防潮堤としては、例えば、特許文献１の実施例では、防潮堤の胸壁高さ２０ｍ以上、底面幅３０ｍ以上としている。しかし、このような巨大な防潮堤を建造するには費用が莫大であること。建設に長期間を要すること。背後地(居住地)から海岸へのアクセスが不便になること。視界が遮られて景観が悪くなること。等の欠点があり、実現は困難であった。
また、特許文献２には、岸壁に防潮堤を設け、その前方の海域に津波の越波を許容する程度の堤高を有する複数の堤体を津波進行方向に向けて多段に設置して津波エネルギーを減衰させる方法が開示されている。しかし、記載された図面から判断する限り、普通程度の大きさの津波に対しては有効かもしれないが、巨大津波の被害を防止することはできないと考えられる。
（３）防波堤を建設する方法。防波堤とは港湾内の海域の波を静穏にするために港口の海底に構造物を建設し、外海と港湾内との連通する水路を狭める方法である。例えば、岩手県大船渡湾、同釜石湾の湾口に防波堤が設けられた。（非特許文献３、１１０〜１１２ページ）。
しかし、これは通常の津波に対しては津波のエネルギーを散逸させることにより、或いは港湾内の共振周波数を変えることにより津波の被害を軽減することは可能であるが、巨大津波の被害を防止することはできない。
（４）その他
上記の他に、防潮林を設ける方法（非特許文献３、１０１〜１０６ページ）や離岸堤を設ける方法（非特許文献３、１１６、１１７ページ）等がある。これらは何れも津波の被害を和らげることはできるが、巨大津波の被害を防止することはできない。
（５）津波の予警報と避難路・避難所
現在、津波の予警報は気象庁が担当しており、気象庁は地震データに基づき予測される津波の高さを求め、全国の沿岸を６６に分割した予報区ごとに、３段階に分けた警報（大津波、津波、注意警報）を津波情報として発表している（非特許文献１、７−２津波予警報、３１２~３１８ページ）。また、全国１１０か所の潮位観測施設のデータをリアルタイムで津波予報中枢に収集して津波の監視を行い、実際に津波が観測された場合には津波の高さと時刻を津波情報として実況値で発表している。これらの津波情報は地上回線、衛星回線を利用して都道府県等に伝えられている。
避難路、避難所は地方の冶自体等によりハザードマップとして住民等に知らされる。避難所として高台を利用できない場合には、その代わりに人工の避難装置を建設してもよい（例えば、特許文献３、４）。しかし、人は避難すれば生命は助かるが、住居や生活上必要な建物、工場は大きな被害を免れず、大きな課題である
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】公開特許公報、特開２００６−２２５９９６、津波防潮堤
【特許文献２】公開特許公報、特開平７−１１３２１９、多段津波防波堤
【特許文献３】公開特許公報、特開２００８−１４１１２、津波避難装置
【特許文献４】公開特許公報、特開２００８−７４３８５、津波シェルター装置
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】津波の辞典、２００７年１１月出版、朝倉書店、首藤伸夫ほか編集、
【非特許文献２】ＨＰ、７８年前の「注意書」に学ぶ津波対策、２０１１年５月１０日掲載、三原岳
【非特許文献３】ＴＳＵＮＡＭＩ、２００９年３月３１日出版、丸善プラネット株式会社、沿岸技術研究センター編集、
【非特許文献４】津波から生き残る、平成２１年１１月１３日出版、土木学会発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
津波、特に巨大津波に対しては高台移転が有効な対策方法と考えられていた。しかし、移転する高台が見つからない場合もあり、また高台が見つかったとしても前述したような不都合が生じる場合もある。これは移転先の高台が山の山頂又は中腹にある場合は移転前に整地、道路、水道等の整備に多額の費用と長期間が必要であり、津波に被災して住居や職場、財産も失って、早急に復興に着手したいと思う被災者との間に大きな隔たりがあり、課題であった。さらに、高台移転で住民の生命が助かったとしても、職場や漁具、漁船をすべて失うことは漁業者にとって耐えがたい苦痛であり、大きな課題である。また、巨大津波が乗り越えられないような巨大堤防、巨大防潮堤を築くことは土地の確保だけでなく莫大な費用が掛かることから実現困難である。本願発明は実現可能で、上記の課題を解決するシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１〜請求項４は、＜防潮堤の構成＞に関する発明である。
請求項１の発明は、海岸の低地帯に住んでいる人間や建物等を津波から護るために該海岸の沿岸部に築堤された津波防潮堤と、津波の予警報手段並びに避難路、避難所を具備した津波防災システムにおいて、
該防潮堤の堤体の天端部の上面に歩道または車道を設け、該堤体天端部の両縁部に人または車の落下防止するための防止柵を設け、
該落下防止柵は、該堤体の天端高さを超える津波の来襲時には、海側域で浮遊し、漂流する漂流物を陸側域内へ流入するのを防止し、津波の引き波時には内陸側で浮遊した浮遊物や人間が漂流して海側域に流出するのを防止するように構成としたことを特徴としている。
即ち、この発明は津波の波高が防潮堤の天端高さを越えない場合は、津波の被害を完全に防ぐとともに、天端高さを越えた場合でも避難することにより住民等の生命を守り、さらに堤体の上部に設けた防止柵により死者の数を減らし、行方不明者の数をゼロとし、漂流物をなくして住居等の被害を少なくすることを目的としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記落下防止柵は、前記堤体天端部の両縁部から立設する防止柵の頂点部を連結し、該防潮堤の長手方向から見た断面形状が倒立Ｕ字形状となるように形成し、海側の柵は海側域からの漂流物が引っ掛かって途中で宙づりにならないように縦部材で構成し、陸側の柵は漂流している人間が該陸側柵を手で捕まえて該陸側柵に留まり、或いは該陸側柵に捕まって移動できるように横部材で構成としたことを特徴としている。
即ち、この発明は、陸側柵に到着した人間の生還する機会を増大することを主目的としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記陸側柵の外側から前記堤体天端部の上面に移動できる避難用開口を設けたことを特徴としている。
即ち、この発明は、陸側柵に辿り着いた者が天端部の上面を通って避難できるようにしたことを目的としている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３の発明において、前記防潮堤の天端部の上面の歩道と通じる避難用歩道を陸側域内に設けたことを特徴としている。
即ち、この発明は両端の出入り口に戻らなくても直接に避難できる歩道を設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項５〜請求項８は＜堤体本体＞に関する発明である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の発明において、前記堤体は前記防潮堤の長手方向から見た断面の海側表面形状が凹面を形成し、該凹面の天端部における接線が水平面から上向き２５度〜６５度をなすように構成したことを特徴としている。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記堤体の海側の曲面状表面に突起状の補強材を設けて、海側域からの漂流物によって該堤体が破損、破壊などの被害を受けないようにしたことを特徴としている。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１〜請求項６の発明において、前記堤体は基台の上面に固設すると共に、前記基台は来襲する津波力及び引き波の力によって海側及び陸側に倒壊しないように杭等の手段により該基台を地面に堅固に固定したことを特徴としている。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記基台及び堤体は鉄筋コンクリート製の構造として前記津波前の地震動に対して十分に耐える構造としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項９〜請求項１１の発明は、＜堤体に設ける開口＞に関する発明である。
請求項９の発明は、請求項１〜請求項８の発明において、前記堤体の下部に人及び車両が通行する開口を設け、該開口を自在に開閉する扉体を設けたことを特徴としている。
即ち、この発明は防潮堤の陸側と海側の浜辺への通行を容易にすることを目的とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１〜請求項９の発明において、前記防潮堤を横切る河川の流れを許容する水門を該防潮堤の堤体に設けると共に、該水門を開閉自在に閉鎖する扉体を設けたことを特徴としている。
即ち、この発明は津波が河川を通じて内陸側に遡上するのを防止することを目的とする。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１〜請求項１０の発明において、前記防潮堤の堤体を超える津波が越流し、該堤体の陸側域内に溜まった海水を海側域に放水するための開閉自在な開口を該堤体の上下方向に複数個設け、該開口を上側から順次開閉操作をして海水を放水する制御手段を設けたことを特徴としている。
即ち、この発明は放水用開口を設けて溜まった海水の放水を第１の目的とし、また、季節により放水用開口を開閉することで海側と陸側の空気の流れを可能にして温度や湿度を調整することをも目的とする。
【００１７】
請求項１２~請求項１４の発明は＜観測カメラ＞に関する発明である。
請求項１２の発明は、請求項２〜請求項１１の発明において、前記防止柵の海側柵に湾口又は深さが急激に変化している海域における波面を撮影するための望遠カメラを取り付けて襲来する津波の状態を遠隔地から観測できるようにしたことを特徴としている。
即ち、この発明は当該の湾に実際に津波が襲来したのを目で確認できるようにすることを目的とする。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項２〜請求項１２の発明において、前記海側柵に海側域の浜辺の状況を観測するカメラを設けたことを設けたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項９〜請求項１３の発明において、前記人及び車両が通行する開口の上方に該開口の海側域の浜辺にいる人の有無をチェックする検出カメラを設けたことを設けたことを特徴としている。
【００２０】
請求項１５、請求項１６は＜避難路、避難所＞に関する発明である。
請求項１５の発明は、請求項１〜請求項１４の発明において、前記避難路は、海抜略１０ｍ〜１５ｍの場所に第１避難所を設け、巨大津波が遡上しない高さの場所に第３避難所を設けたことを特徴としている。
即ち、この発明の避難路は集まりやすい場所に避難所を設けると共に、巨大津波が到達しない高台に避難所を設けて安心して避難できるようにしたことを特徴としている。
【００２１】
請求項１６の発明は、請求項１５の発明において、前記第１避難所に、前記望遠カメラで撮影した画像を映すモニターと、前記公共放送による津波情報並びに前記防災センターの緊急避難命令を報せるスピーカーを具備したことを特徴としている。
即ち、この発明は第１避難所に避難すれば津波の状況を容易に把握できるようにして、避難の奨励を目的とする。
【００２２】
請求項１７〜請求項１９の発明は＜津波防災センター＞に関する発明である。
請求項１７の発明は、請求項１２〜請求項１６の発明において、前記堤体の陸側域内の安全な場所に津波防災センターを設け、該センター内に前記望遠カメラ、前記監視カメラからの画像を映すモニターを設置し、該センターの職員は建物等の地震動又は公共放送により津波発生の情報を得た場合には津波の予報情報を住民に提供する予報手段と、該望遠カメラにより津波来襲を判断した時は緊急避難場所と緊急避難路を含む緊急避難命令を放送する手段を具備すること特徴としている。
【００２３】
請求項１８の発明は、請求項１７の発明において、前記津波情報、前記緊急避難命令は、来襲する津波の大きさにより通常津波、巨大津波、超巨大津波の３種類に分類して各津波の大きさに適した津波情報、避難命令を出すことを特徴としている。
【００２４】
請求項１９の発明は、請求項１７又は請求項１８の発明において、前記津波発生の情報を得た場合には前記検出カメラにより前記海辺に人がいることを認識した場合は緊急退避命令と前記堤体の通行用開口を閉鎖することを放送し、前記望遠カメラ等により津波来襲を判断した時は、該堤体の通行用開口及び水門を閉鎖する操作を緊急に開始することを特徴としている。
【００２５】
請求項２０、請求項２１の発明は＜制御システム＞に関する発明である。
請求項２０の発明は、請求項９〜請求項１８の発明において、前記津波が引き始めたときは、前記堤体を越流して陸側域内に溜まった海水を前記放水制御手段の操作を開始し、前記海水の放水を終了した後、所定の時間経過後に前記通行用開口の扉体及び前記水門の扉体を開く操作を行うことを特徴としている。
即ち、この発明は陸側域内に溜まった海水を素早く安全に放水することを目的とする。
【００２６】
請求項２１の発明は、請求項２０の発明において、前記所定の時間は、津波の再襲来がなくなった時刻であることを特徴としている。
【００２７】
請求項２２〜請求項２５の発明は＜漂流物の防止＞に関する発明である。
請求項２２の発明は、請求項１〜請求項２１の発明において、前記防潮堤の海側域に存在し、津波によって漂流物となる可能性のある漁船、沿岸貯木場にある丸太、コンテナ、油タンク等を漂流しないように固定したことを特徴としている。
即ち、この発明は漂流物が被害を増大していることに鑑み、被害を減少させることを目的とする。
【００２８】
請求項２３の発明は、請求項１〜請求項２２の発明において、前記防潮堤の陸側域に存在し、津波の越流水によって漂流物となる可能性のある乗用車、木造家屋等を漂流しないように固定したことを特徴としている。
【００２９】
請求項２４の発明は、請求項２３の発明において、前記堤体の陸側域内に車の駐車場を設け、該駐車場に駐車している車両が浸入水により浮上して漂流しないように弾性体からなる屋根を設けたことを特徴としている。
【００３０】
請求項２５の発明は、請求項１〜請求項２４の発明において、前記堤体の陸側域内の木造建物は該建物の基礎となる土台に固定し、前記堤体を越流した津波の浸入水及び引き波によって浮上して漂流又は倒壊しないようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１の発明によれば、津波の波高が防潮堤の天端高さを越えない場合は、津波の被害を完全に防ぐとともに、天端高さを越えた場合でも避難することにより住民等の生命を守り、さらに堤体の上部に設けた防止柵により海側域へ流出する者の数を減少させ、漂流物の流入を阻止して住居等の崩壊を少なくするという効果が得られる。さらに、請求項２~請求項４によれば、生きて防潮堤まで流された場合は生き延びられる確率が大きくなるという効果が得られる。
【００３２】
また、請求項１２、請求項１７~請求項１９の発明によれば、来襲する津波の実態をより正確に把握することができるので、適切な避難命令の放送をすることができ、より多くの住民が避難命令に従って避難し、多くの住民が助かるという効果が得られる。
【００３３】
請求項１１、請求項２０、請求項２１の発明によれば、引き波時の浸入水の放水水の流速を制御することにより、住居等の建物類の損壊、流出を防止することができるという効果が得られる。この結果、住民は安心して避難できるという効果が得られる。さらに、請求項１１の開口を利用すれば、夏の暑いときは開口を開き、冬の寒いときは開口を閉じて、防潮堤の内側の気温や湿度を調節できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】防潮堤の長手方向から見た断面図を示す。
【図２】防潮堤の海側から見た一部分の側面図を示す。
【図３】防潮堤の陸側から見た一部分の側面図を示す。
【図４】実施形態を適用した地図を示す。
【図５】避難路と避難所の配置地図を示す。
【図６】防災センターの情報室の例を示す。
【図７】防潮堤を越えて陸側内部に溜まった海水と内部の建物等の水位関係を示す。
【図８】（Ａ）津波の周期と寄せ波と引き波の時刻を示す。（Ｂ）引き波になった瞬間の側面団図を示す。（Ｃ）上から見た平面図を示す。
【図９】（Ａ）深さと流出速度と関係を示す。（Ｂ）海水放水口を横に配置した例を示し、（Ｃ）上下方向に配置した例を示す。
【図１０】開閉装置を示す。（Ａ），（Ｂ）「開」状態の正面図、側面断面図を示し、（Ｃ）、（Ｄ）「閉」状態の正面図、側面断面図を示す。
【図１１】小型漁船の固定方法を示す。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図を示す。
【図１２】水面貯木場の金網柵を示す。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図を示す。
【図１３】自動車の漂流防止手段を示す。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図を示す。
【図１４】防災システムの流れを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
この実施形態は２、３年に１回程度来襲するような通常程度の津波、例えば、５ｍ以下の津波高の津波に対しては大きな被害を受けることがなく、５０年とか１００年に１回来襲するような巨大津波、例えば１０ｍ以上の津波高の津波に対して、床上浸水のような被害は生じても家屋、工場等の建物が破損して漂流、流出するような大きな被害を防止することを目的とした実施形態である。なお、床上浸水しても、食料や衣類などの津波の海水に浸っては困る物は真空パックしておけば、大きなダメージを受けることはない。
【００３６】
図１は本発明の実施形態の防潮堤１０の長手方向から見た断面図を示す。図２は海側から見た防潮堤１０の正面図を示し、図３は陸側から見た防潮堤１０の裏面図を示す。
図１において、防潮堤１０は天端部１１の下側に防潮堤本体１２が構成され、防潮堤本体１２は鉄筋コンクリート製である。防潮堤本体１２の下端部には基台１３が固設されている。基台１３は杭１４等の手段により地面に堅固に固定され、地震や津波力によって倒壊しないように構成されている。一方、天端部１１の上面は歩道又は車道として利用できるように構成され、天端部１１の両端には落下防止柵１６、１７が設けられており、落下防止柵１６、１７は頂部１８において連結されている。なお、防潮堤の高さは地面から４ｍ〜６ｍにするのが好ましく、落下防止柵１６、１７の高さは天端部１１から４ｍ〜６ｍにするのが好ましい。天端部１１の上面は歩道のみとしてもよい。この場合は、歩道幅を略１．２ｍ〜１．５ｍとするのが好ましい。また、防潮堤１０の建設方法は、高架道路や橋、或いはビルの建設などの建設と同様に現地の作業で建設する。
【００３７】
防潮堤本体１２の前面２１は表面形状が凹面となるように形成され、上端の接線角度が水平面と上向き２５度〜６５度となるように形成されている。この凹面に海側（左側）から津波が衝突すると津波の先端は左上側向きに流れる。従って津波高さが天端部１１より低いときは、津波は防潮堤１０の内側には浸入しない。また、津波高さが天端部１１より高いときは天端部１１の上方で左側から流れてくる津波と衝突し、その津波のエネルギーの一部を減殺し、浸入する津波の遡上速度及び遡上高さが減少する。なお、前面２１には補強部材として突起状の部材２２が設けられている。
【００３８】
天端部１１の両端に設けられている落下防止柵の海側柵１６は、図２に示すように、縦部材１６ａの間隔を横部材１６ｂの間隔より細かくして、海側から流れてくる漂流物が横部材１６ｂに引っ掛かって宙吊りにならないで落下するように構成している。防潮堤本体１２の下部に開口２４を設けて人や車などが通行できるようにしている。この開口２４には点線で示す扉体２５が開閉自在に設けられており、扉体２５を締め切ったときは津波が開口２４から侵入しないように閉じられる。また、開口２４の上方には開口２４の前方の浜辺に人がいるか否のチェックをするための監視カメラ２６が設けられている。さらに、海側柵１６には湾口又は海の深さが急変して大きな波が立ちやすい個所の津波の波面を観察する望遠カメラ２７が設けられている。この望遠カメラ２７及び監視カメラ２６の映像は図示省略の無線機を通して後述する津波防災センター５０に送信される。
【００３９】
図３において、落下防止柵の陸側柵１７は横部材１７ｂの間隔を縦部材１７ａより狭くして、漂流してきた人間が容易に横部材１７ｂを掴かみ、かつ陸側柵１７に設けられた避難用開口２９を通って、天端部１１の表面に設けられた歩道に移動できるように構成されている。さらに、防潮堤本体１２には、図３に示すように、防潮堤本体１２を越流して陸側域内部に溜まった津波水を海側に放水するための複数の開口３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）が設けられている。開口３０は防潮堤本体１２を貫通していると共に上下方向に複数個設けられている。また、各開口３０には開閉するための開閉装置７１（後述する）が設けられている。なお、開口３０ａの下端は天端部１１の上表面からの距離をｈ１とし、開口３０ｂの下端は開口３０ａの下端からの距離をｈ２とし、開口３０ｃの下端は開口３０ｂの下端からの距離をｈ３とし、開口３０ｄの下端は開口３０ｃの下端からの距離をｈ４とする。開口３０の開閉制御についての詳細は後述する。なお、開口３０は横方向にも複数個設けてよい。
【００４０】
図４は本実施形態を適用した土地の地図である。湾４０の海岸線４１の両側の岬には小高い山があり、海岸線の陸側は平らな低地４２が広がっており、その奥の方は小高い山々に取り囲まれている。防潮堤１０は海岸線４１に沿って建設されている。防潮堤１０の両端は小高い山の中腹まで延長され、両端の点線部は防潮堤の天端部１１の表面に設けられた歩道の出入口に続く専用の階段、又は道路である。なお、低地４２へ往来する一般道路は図示を省略している。この一般道路は防潮堤１０の内側に設け、トンネルを介して他の地域と連絡してもよい。歩道４３は防潮堤１０の通路の途中から接続されている避難用通路である。途中の丸印は支柱である。また、河川４４が防潮堤１０を横切って流れており、この交差点には図示省略の従来技術を利用した水門が設けられている。さらに、避難路４５が適宜の場所に設けられる。
【００４１】
図５は避難路４５と避難所４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）を示す。図５において、避難路４５の入口４５ａは山の登り口等で住民に親しまれている所、便利な地点を選ぶ。避難路４５に沿って、第１避難所４６ａ、第２避難所４６ｂ、第３避難所４６ｃを設ける。第１避難所４６ａは標高が略１０ｍの〜１５ｍの地点に住民が集まれる集会場等を設ける。第１避難所４６ａには湾内や湾口の波の状態を映すモニターや防災センター５０の放送、津波に関する公共放送を聞くためのスピーカー（何れも図示省略）を設ける。第１避難所４６ａに来れば、津波の状況がよく分かり、さらに高い避難所に逃げる必要があるか否かの判断も容易にできる。第３避難所４６ｃは巨大津波が到達しない場所、例えば海抜３０ｍ〜４０ｍの地点に設ける。これによって、巨大津波がきても逃げ場がなくなることはない。第２避難所４６ｂは中間の地点で、多数の住民が集まれる広場があることが望ましい。また、山頂付近に無線の中継所４７が設けられている。なお、第２避難所は複数設けてもよい。全ての避難所４６には防災センター５０の放送を聞くためのスピーカー、湾内の映像を映すモニターを備える。また、防災センター５０は湾口や湾内を見渡せ、電波が容易に届く場所に設置する。
【００４２】
図６は津波防災センター５０の情報室を示す。スピーカー５１は公共放送等の津波情報を聞くためのスピーカーで、映像を映すためのモニター５２〜５６が前面に設けられている。モニター５２は湾口又は津波の大きさが変化しやすい海面を観察するためのモニターである。モニター５２を観察して来襲する津波の津波高により津波の大きさを容易に判断できるようにする。モニター５２は３Ｄ用のモニターとするのが好ましい。また、湾口等の適当な箇所に潮位計を設けて潮位の変化を映すようにしてもよい。モニター５３は通行用開口２４の前側の状況を映すモニターで、切り替えによってすべての通行用開口２４の状況をチェックできるように構成されている。モニター５４は防潮堤１０の外側の浜辺にいる人々の状況を映すモニターである。モニター５５は防潮堤１０の内側の状況を確認するためのモニターである。モニター５６は地震や津波情報に関する公共放送を受信するテレビである。マイク５８は住民に避難命令等を伝えるためのもので、切り替えスイッチ５９により設置されている全てのスピーカーで放送できるように構成されている。
【００４３】
図７は本実施形態による防潮堤１０を越流して防潮堤１０の陸側域内に溜まった海水の状態を示す。海水表面の地上からの高さをＨとし、ｈ０を天端部１１の上面から海水の表面までの距離とし、ｈ１〜ｈ４は図３に示すように、ｈ１は天端部１１から放水用開口３０ａの下端までの距離、ｈ２は開口３０ａの下端から開口３０ｂの下端までの距離、ｈ３は開口３０ｂの下端から開口３０ｃの下端までの距離、ｈ４は開口３０ｃの下端から開口３０ｄの下端（地上面）までの距離を示す。ｈ０の区域にある海水は津波の引き潮が始まると同時に海側域に自然に放水される。ｈ１の区域にある海水は開口３０ａの開閉装置７０を「開」操作することにより海側域に放水される。ｈ１区域の海水を放水した後（又は放水の半ば）で、開口３０ｂの開閉装置７０を「開」操作する。この操作により、ｈ２区域の海水が海側域に放水される。なお、開口３０ｂの開閉装置７０を開操作する前に開口３０ａの開閉装置７０を「閉」操作してもよい。以下同様に、開口３０ｃ、開口３０ｄの開閉装置７０を開操作する。これらの操作により防潮堤１０の陸側域内に溜まった海水がすべて放水される。
このような操作により海水の放水を行うと、海水の引き波の速度が緩やかな速度に制御されて、陸側域内に建てられている建物６１、６２等を破壊や海側域への流失することなく海水を放水することができる。その結果、建物６１、６２等は海水に浸されるという被害は免れないが、破壊や流失等の被害なしにそのまま元の場所に残るので、津波後の原状回復が容易になる。また、貴重品や生活に必要な物等は真空パックをして保管することで海水に浸る被害や浮上して漂流、流出する被害から守ることができる。
【００４４】
津波が陸上に遡上する時の速さは、テレビ放映などを良く知られているが、陸側域内に溜まった海水が海に向かう引き波の速度についてはあまり知られていない。図８は防潮堤が設けられていない場合の浸水を受けた場合の図である。図８（Ａ）は津波の圧力を示す図で、時刻ｔ＝−T/ ２で津波が押し寄せて、時刻ｔ＝０で津波が引き波となったとする。津波の周期Ｔは略１０分〜１時間程度である。津波の襲来から時間（Ｔ／２）経過したときに引き波となり、図８（Ｂ）に示すように、津波の遡上高さがＨになったとする。この時の海側の圧力は大気圧(ゲージ圧で０気圧)となる。また、浸水した土地の形状を図８（Ｃ）に示すよう浸水域の幅をＢとする。
【００４５】
浸水の引き波の速度ｖ（ｙ）はトリチェリの定理によれば数式１で与えられる。ｙは浸水の表面からの深さである。ｖ（ｙ）は深さｙにおける引き波の速度である。以下の式で記号「＊」は掛け算を表す。「平方根（）」は（）の平方根を表す。
ｖ（ｙ）＝平方根（２＊ｇ＊ｙ）・・・（１）
（１）式で、ｇは重力加速度で、ｇ＝９．８  ｍ／ｓ＊＊２  である。
図９（A）に示すように、表面からの深さｙが３ｍ、５ｍ、１０ｍ、１５ｍの深さの点の速度ｖ（ｙ）は夫々、７．７６ｍ／ｓ；９．８７ｍ／ｓ；
１３．９９ｍ／ｓ；１７．１３ｍ／ｓ  となる。従って、水路幅が一様であれば、遡上高さHが１５ｍならば底部（ｙ＝１５ｍ）を流れる速度は毎秒１７．１３ｍとなり、極めて速い水流となる。図９（A）から理解できるように、水深が５ｍの深さの位置における流速ｖ（５）は水深１５ｍの深さにおける流速ｖ（１５）の略半分であり、エネルギーの大きさは略４分の１になる。従って、津波の遡上高さが高い場合は、引き波の流速は浸水時の流速に比べてかなり速くなり、速度エネルギーは速度の２乗に比例するので引き波時には陸側領域内に建てられている建物等の下端の基礎が破損され、特に木造の家屋等は浮遊して漂流し、海側域に流出される危険性は大となる。以上のごとく防潮堤が設けられていない場合は多くの木造家屋等の建物が海側域に流出する可能性が極めて高くなる。
【００４６】
防潮堤を設けた場合は、津波が防潮堤を越えて陸側域に溜まった海水を海側域に放水する必要がある。このために、防潮堤に複数の開閉自在な放水用開口３０を設け、溜まった海水を放水する開口３０の開閉を制御する必要がある。即ち、溜まった海水はできるだけ短時間で放水し、しかも放水速度は一定の制限速度を越えないように制御する必要がある。図９（B）、（C）は２個の大きさの海水放水用開口３０ａ、３０ｂを設けた場合の例を示す。即ち、同じ面積の２個の開口を同じ高さに平行に配置した場合（B）と、上下方向に２個を配置した場合（C）である。この場合に（B）の場合の放水量は１個の開口の放水量の２倍にしかならないのに対し、（C）の場合は略４倍の放水量を放水することができる。従って、海水を放水する制御する方式としては、複数の開口を上下方向に配置すると共に残っている海水の表面と放水する開口の下側縁までの距離が所定の範囲内（例えば、５ｍ〜６ｍ）に入るようにして順次上側の開口から開操作をする制御方式が好ましい。
【００４７】
図１０は開口３０を開閉制御する開閉装置７０の好適な例を示す。図１０（Ａ）は開口３０を閉じた場合の正面図を示し、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の矢印断面図を示す。図１０（Ｃ）は開口３０を開いた場合の正面図、図１０（Ｄ）は同断面図を示す。開閉装置７０はケーシング７１の水平方向中央に軸穴を設けて軸受７２を固設する。閉鎖板７４を軸７５に固設し、軸受７２に回転自在に装着する。さらに、閉鎖板７４の前後に半円のリング形状のストッパー７６ａ、７６ｂをそれぞれ固設する。このストッパー７６ａ、７６ｂを閉鎖板７４の閉じる方向（反時計方向）に回転させたときに停止したい位置に設けてストッパー機能と水密機能を持たせる。また、軸７５の一端にウオーム歯車７８とウオーム７９を取り付ける。ウオーム７９に図示省略のパルスモータを接続し、防災センター５０内の端末に接続されている。防災センター５０は図の矢印の方向に開及び閉操作をする電気信号を与える。なお、この電気信号は図示省略の電気配線により防災センターで操作する。また、開口３０には浮遊漂流物の流入を防止のために開口３０の入口側、出口側の双方に流入防止用の網を設ける。
【００４８】
さらに、津波によって、大きな浮遊物が漂流すると防潮堤を破損し、機能を失わせる。また、防潮堤の陸側域内にある建物等を破損する原因にもなる。従って、津波の被害を最小限に食い止めるには、これらの大きな浮遊物を漂流しないように固定しておかなければならない。浮遊して漂流物となる可能性の大きい代表例は、漁船などの小型船、水面貯水場に貯蔵されている流木、空のコンテナ、自動車、油タンク等がある（非特許文献３、６２〜７０頁）。
【００４９】
漁船などの小型船は漁港の岸壁に係留されている場合が多い。小型漁船は係留索が外れたり、破断したりして容易に漂流する。水面貯蔵場の流木は２ｍ以下の高さの津波でも流出することがあり、人々に大きな被害を与える危険性があり、防潮堤を毀損する危険性もある。中身が空のコンテナはかなり小さい浸水でも浮き上がってしまうので注意が必要である。自動車、特に乗用車は津波によって容易に浮き上がり、港内に落ちたり、浮上して漂流し、燃料油が漏れて火災の原因になったりするので危険である。この他に、木造の建物、例えば、木造家屋、木造の小屋等は浸水深さが５ｍ前後の津波で大破し、壊れた破片が漂流するので、危険である。従って、木造家屋等にも浮遊防止対策や倒壊防止対策が必要である。以下に、固定方法の例を示す。
【００５０】
図１１は小型漁船１００の固定方法で、図１１（A）は上から見た平面図で、図１１（B）はX-Xから見た断面図を示す。図１１において、岸壁１０１からコンクリート製の歩道用堤１０２をコ字形状に設け、その内側にコンクリート製の固定用堤１０３を櫛形状に設ける。固定用堤１０３の沖側と陸側の３か所に漁船１００の固定用のポール１０５を設ける。このポール１０５の先端にワンタッチで接続可能な接続具の一方を固定し、他方を漁船１００の先端と後端部の左右両側にロープ等を介して設ける。接続具としては、例えば、「リング」と「ばねピン付きのフック」でもよい。接続するときはピンを押しながらフックをリングに引っ掛けるだけでよく、外すときもピンを押しながらフックを外すだけでよいので簡単に漁船１００を係留することができ、係留を解くときも簡単である。漁船１００を上記の様に固定すれば、津波力によってはなかなか外れないし、漁船１００を３点で固定しているので転覆することもない。また、海水が漁船１００の中に入っても海底に沈むこともない。従って、漁船１００は容易に漂流することもなく、破壊することもない。
【００５１】
図１２は水面貯木場２００に貯蔵されている丸太等の材木の漂流防止方法の説明図である。材木は容易に漂流しやすく、流木によって木造家屋等を破壊した例も多いので、流木の漂流を防止することは重要である。図１２（Ａ）は上面から見た図で、図１２（Ｂ）は断面図である。図１２において、貯木場２００は海岸線から少し離れた地点に設け、貯木場２００の周りに金網２１０（２１１〜２１３）を設けて、金網２１０の内側に材木２０１を浮かせるのがよい。金網２１０は陸側の金網２１１を海面よりも相当に高くし、天井にも金網２１１ａを張る。津波の寄せ波により材木２０１が浮上したときに金網２１０からの流出防止のためである。また津波の引き波時には材木２０１は沈み込むので、沖側の金網２１２は底まで張る。また津波以外にも干潮時や満潮時にも流出せず、海面に浮かんだ状態を維持するように沖側の金網２１２の高さを決定する。さらに、潮流によって材木２０１が流出しないように両側の側面にも金網２１３を張る。さらに、これらの天井方向にも金網２１２ａ、２１３ａを張り、中央は空き空間とする。また、材木２０１の取り出し口（図示省略）を一方の側面の金網２１３に設ける。
【００５２】
図１３は自動車の漂流防止手段を説明するための図である。自動車のうち、特に乗用車のような密閉空間が大きい車は容易に浮上し、漂流しやすい。乗用車でも四方が囲まれた車庫の中に保管している場合は津波が来ても車庫が壊れない限り漂流しない。しかし、四方が囲まれた車庫は乗用車が出入りする場合に入口ドアを開けたり、閉めたりしなければならない。以下は、入口ドアを開け放しにしておいても（又は、入り口ドアがない場合も）漂流を防止する手段について説明する。図１３において、図（Ａ）は上から見た図で、図（Ｂ）は入口ドアの方向、図の矢印方向から見た図である。車庫２５０は入口の方向のみが解放されており、上方は布等の柔らかい物質の屋根２５２を張ってある。車庫２５０に駐車している自動車２５５は何れも窓やドアは閉められており、浮きやすい状態にある。このような状態で入り口方向から津波（又は浸水）が押し寄せると自動車２５５は容易に浮上し、浮上した自動車２５５は漂流することになる。しかし、柔らかい物質の屋根２５２が張ってあると、浮上した自動車２５５は屋根２５２に接触し、屋根２５２が自動車２５５の形に添って変形する。そのため、自動車２５５はしっかりと押さえられ、漂流が防止される。
【００５３】
図１４はこの実施形態の防災システムの流れを示す。
ステップ（Ｓ３０１）では、管理している地区に関して津波の発生に関して公共放送があったか、または、その地区で揺れを感じる地震があったかを監視する。
ステップ（Ｓ３０２）では、公共放送、又は地震の揺れから当該地区の湾内に津波が押し寄せてくるかを、放送を聞きながら判断する。遠地地震による津波と近地地震による津波をキャッチする。当該地区に津波が押し寄せてくると判断した場合は「避難準備」をするように放送する。
ステップ（Ｓ３０３）では、防潮堤の通用門、水門を閉じるための予告放送をする。
ステップ（Ｓ３０４）では、予告後通用門の海側に人がいないことを確認したら、通用門、水門を閉じる。
ステップ（Ｓ３０５）では、その直後に、第１避難所への避難命令を放送する。
ステップ（Ｓ３０６）では、その後の公共放送、湾口等のビデオを見ながら状況を監視し、津波の大きさを判断する。
ステップ（Ｓ３０７）では、津波が小さい場合は第１避難所で待機、大きい場合は第２避難所へ移動待機、巨大の場合は第３避難所へ移動待機の命令を放送する。
ステップ（Ｓ３０８）では、津波の引き波が開始するのを待つ。
ステップ（Ｓ３０９）では、津波が引き始めたら、防潮堤の陸側域に溜まった海水の放水操作を開始する。
ステップ（Ｓ３１０）では、津波が再襲来するかを公共放送等で検討する。
ステップ（Ｓ３１１）では、再襲来すると判断できたら待機命令を放送する。
ステップ（Ｓ３１２）では、再襲来がないと判断したら避難解除を放送する。
ステップ（Ｓ３１３）では、通用門、水門を開放する。
【符号の説明】
【００５４】
１０      防潮堤
１１      天端部
１２      防潮堤本体
１３      基台
１６      海側柵（落下防止柵）
１７      陸側柵（落下防止柵）
２１      前面板
２４      通行用開口
２６      監視カメラ
３０      放水用開口
４０      湾
４１      海岸線
４４      河川
４５      避難路
４６      避難所
５０      防災センター
７１      開閉装置(放水用開口の制御装置)
７４      閉鎖板
１００      小型漁船
１０５      固定用ポール
２００      貯木場
２５０      車庫
２５２      屋根
【図１】
2013092033.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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