(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の堤体材をほぼ台形状に積み上げた水質浄化堤において、
前記堤体材のうち、水底から所定高さまでを難透水性の堤体材で構成して難透水層とし、前記高さから上方を透水性の堤体材で構成して透水層とするとともに、前記難透水層の隣接位置に難透水性の堤体材を水底から積み上げて流入阻止層としたことを特徴とする水質浄化堤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の浄化水域を取り囲むようにして構築される水質浄化堤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウオーターフロントにおいてアメニティに富んだ親水空間を確保するためには、水質を浄化して良好な水環境を形成することが不可欠である。
【０００３】
このような水質浄化手段として、いわゆる水質浄化堤が注目されている。
【０００４】
水質浄化堤１は、図４に示すように礫や砕石からなる堤体材２を海底３から台形状に積み上げ、これを所定の被覆石４で被覆したものであり、かかる水質浄化堤１を所定の水域を取り囲むようにして構築しておくと、外水域５の海水は、水質浄化堤１で浄化されて内水域６に流入する。
【０００５】
すなわち、潮の干満や波の作用によって外水域の海水が内水域６に移動する際、該海水は、水質浄化堤１の堤体材２の間隙を通過するが、そのときに海水中に含まれるプランクトン等の汚濁成分は、堤体材２の表面に付着形成された微生物群からなる生物膜によって付着あるいは捕捉され、さらに礫間に棲息する貝類や甲殻類によって摂取され除去される。
【０００６】
このように、水質浄化堤１は、自然生態系の水質浄化機能によって清浄な水質の内水域を創造できる海岸構造物であることがわかってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、水質浄化が必要となるような水域では、水質の富栄養化が進行しており、海底付近では堆積ヘドロからの溶出負荷によって溶存酸素が消費され、貧酸素化している場合が多い。特に、水温が上昇し日射量が増える夏場では、その傾向が顕著となる。
【０００８】
したがって、海底３付近の貧酸素水が水質浄化堤１を通過して内部水域６に流入すれば、内部水域６の溶存酸素濃度が低下し、底生生物の生存に悪影響を及ぼすとともに、水質浄化堤１を通過する際に堤体の海水浄化機能をも低下させるという問題を生じていた。
【０００９】
かかる問題は、水質浄化堤１内に遮断構造を設置しておき、季節等に応じて該遮断構造を開閉するようにすれば解決することができるが、浄化堤の構築コストが高くなるという別の問題を生じる。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、比較的低コストで外水域の貧酸素水の流入を防止可能な水質浄化堤を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の水質浄化堤は請求項１に記載したように、所定の堤体材をほぼ台形状に積み上げた水質浄化堤において、前記堤体材のうち、水底から所定高さまでを難透水性の堤体材で構成して難透水層とし、前記高さから上方を透水性の堤体材で構成して透水層とするとともに、前記難透水層の隣接位置に難透水性の堤体材を水底から積み上げて流入阻止層としたものである。
【００１４】
本発明に係る水質浄化堤においては、水底付近の水は、水底に構築された難透水層に阻まれて内水域にほとんど流入しないが、水面付近の水は、難透水層の上に構築された透水層を介して内水域に流入する。すなわち、内水域には溶存酸素濃度の低い貧酸素水はほとんど流入せず、溶存酸素濃度の高い水だけが、透水層の堤体材で浄化作用を受けてから内水域に流入する。
【００１５】
ここで、前記難透水層の隣接位置に難透水性の堤体材を水底から積み上げて流入阻止層とした場合、貧酸素水の内水域への流入をほぼ完全に阻止することができる。
【００１６】
また、本発明に係る水質浄化堤においては、水底付近の水は、水底に構築された遮水層に阻まれて内水域への流入が遮断され、水面付近の水は、遮水層の上に構築された透水層を介して内水域に流入する。すなわち、内水域には溶存酸素濃度の低い貧酸素水は流入せず、溶存酸素濃度の高い水だけが、透水層の堤体材で浄化作用を受けてから内水域に流入する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水質浄化堤の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る水質浄化堤１１を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態の水質浄化堤１１も従来の水質浄化堤１と同様、所定の堤体材をほぼ台形状に積み上げて構成してあるが、本実施形態では、海底から所定高さまでの範囲（同図矢印の範囲）を難透水性の堤体材１２で構成して難透水層とするとともに、前記高さから上方を透水性の堤体材１３で構成して透水層とし、それらを被覆石４で被覆してある。
【００１９】
難透水性の堤体材１２としては、粒径数ｃｍ程度の砕石や砂利を使用するのがよい。また、透水性の堤体材１３としては、生物膜が付着するとともに貝等の生物が棲息できるもの、例えば粒径が２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度の礫や砕石を使用するのがよい。
【００２０】
なお、堤体材１２で構成された難透水層の高さについては、外水域において海水の溶存酸素濃度が鉛直方向にどのように変化するかを調査し、かかる調査にしたがって適宜決定すればよいが、例えば同図に示すように干潮時の水位１４よりも１ｍ程度下がった付近に設定しておけば、干潮時であっても、外水域５の海水を透水層で浄化させた上で内水域６に流入させることができる。
【００２１】
かかる水質浄化堤１１を所定の海域を取り囲むようにして配置しておくと、外水域５の海水は、潮の干満や波が生じた際、透水層を構成する堤体材１３の間隙を通って内水域６に移動し、それらの海水は、間隙を移動中に堤体材１３の表面に付着した微生物群からなる生物膜によって汚濁成分が除去されて清浄な海水となる。
【００２２】
一方、外水域５の海底付近３の水は、堤体材１２で構成された難透水層に阻まれて内水域６にほとんど流入しない。すなわち、内水域６には溶存酸素濃度の低い貧酸素水はほとんど流入せず、溶存酸素濃度の高い水だけが、透水層を構成する堤体材１３で浄化作用を受けてから内水域６に流入する。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態に係る水質浄化堤によれば、海底に難透水層を設置し、その上に透水層を構築するようにしたので、溶存酸素濃度の低い貧酸素水を内水域にほとんど流入させず、溶存酸素濃度の高い水だけを透水層の堤体材で浄化させてから内水域に流入させることが可能となる。
【００２４】
そのため、水質の富栄養化が進行している水域においても、溶存酸素が消費された貧酸素水が内水域に流入して該水域の生態に悪影響を及ぼすおそれがなくなる。しかも、かかる水質浄化堤は、粒径の異なる二種類の堤体材を積み上げるだけなので、コンクリート板等で遮断構造を構築するよりもはるかに安価に構築することができる。
【００２５】
本実施形態では、難透水性の堤体材として、粒径数ｃｍ程度の砕石や砂利を使用したが、これらに代えて、コンクリート廃材、土砂等の建設副産物を利用するようにしてもよい。また、透水性の堤体材として、粒径が２０ｃｍ程度の礫や砕石を使用したが、これらに代えて、コンクリート廃材などを利用してもよい。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、従来技術若しくは上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
図２(a)は、本実施形態に係る水質浄化堤２１を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態の水質浄化堤２１も上述の水質浄化堤１１と同様、海底から所定高さまでの範囲（同図矢印の範囲）を難透水性の堤体材１２で構成して難透水層とするとともに、前記高さから上方を透水性の堤体材１３で構成して透水層とし、それらを被覆石４で被覆してあるが、本実施形態ではさらに、堤体材１２で構成された難透水層の外水域５側の隣接位置に、同じく難透水性の堤体材２４を海底から積み上げてその上を砂２２で覆った流入阻止層を構築してある。
【００２８】
堤体材２４は、堤体材１２と同様、粒径数ｃｍ程度の砕石や砂利を使用するのがよい。なお、堤体材２４で構成された流入阻止層の先端には、砕石等で構築された潜堤２３を設置してあり、堤体材２４および砂２２の流出を防止するようになっている。
【００２９】
本実施形態の水質浄化堤においても、第１実施形態と同様、堤体材１２で構成された難透水層の作用によって内水域６には溶存酸素濃度の低い貧酸素水はほとんど流入せず、溶存酸素濃度の高い水だけが、透水層の堤体材１３で浄化されて内水域６に流入するが、本実施形態ではさらに、難透水性の堤体材２４で構成された流入阻止層を設置してあるので、貧酸素水の流入をほぼ完全に阻止することが可能となる。
【００３０】
本実施形態では、難透水性の堤体材２４を砂２２で覆って流入阻止層としたが、堤体材２４のみで充分な流入阻止効果を期待できるのであれば、覆砂を施す必要はない。
【００３１】
また、本実施形態では、流入阻止層を外水域５側に構築したが、これに代えてあるいはこれに加えて内水域側に構築するようにしてもよい。
【００３２】
図２(b)は、かかる流入阻止層を内水域側に構築した変形例を示したものである。すなわち、同図に係る水質浄化堤３１も水質浄化堤１１と同様、海底３から所定高さまでの範囲（同図矢印の範囲）を難透水性の堤体材１２で構成して難透水層とするとともに、前記高さから上方を透水性の堤体材１３で構成して透水層とし、それらを被覆石４で被覆してあるが、本実施形態ではさらに、堤体材１２で構成された難透水層の内水域６側の隣接位置に、同じく難透水性の堤体材２５を海底から積み上げた流入阻止層を構築してある。
【００３３】
堤体材２５も、堤体材１２や堤体材２４と同様、粒径数ｃｍ程度の砕石や砂利を使用するのがよい。
【００３４】
本変形例に係る水質浄化堤３１においても、上述の実施形態と同様、堤体材１２で構成された難透水層および同じく堤体材２５で構成された流入阻止層の作用によって内水域６への貧酸素水の流入をほぼ完全に阻止しつつ、溶存酸素濃度の高い水だけを、透水層の堤体材１３で浄化させてから内水域６に流入させることが可能となる。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、従来技術若しくは上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図３は、本実施形態に係る水質浄化堤４１を示した断面図である。同図でわかるように、本実施形態の水質浄化堤４１は、海底３に遮水層としてのコンクリート函体４２を設置し、該コンクリート函体４２の上に透水性の堤体材１３をほぼ台形状に積み上げて透水層とし、それらを被覆石４で被覆してある。
【００３７】
コンクリート函体４２の高さ（同図矢印）についても、外水域において海水の溶存酸素濃度が鉛直方向にどのように変化するかを調査し、かかる調査にしたがって適宜決定すればよいが、例えば同図に示すように干潮時の水位１４よりも１ｍ程度下がった付近に設定しておけば、干潮時であっても、外水域５の海水を透水層で浄化させた上で内水域６に流入させることができる。
【００３８】
かかる水質浄化堤４１についても、溶存酸素濃度の高い海面付近の水は、堤体材１３の水質浄化作用を受けて外水域５から内水域６に流入する一方、溶存酸素濃度の低い海底付近の水は、コンクリート函体４２にほぼ完全に遮断されて内水域６に流入しない。
【００３９】
したがって、水質の富栄養化が進行している水域であっても、溶存酸素が消費された貧酸素水が内水域に流入して該水域の生態に悪影響を及ぼすおそれはほとんどなくなる。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の水質浄化堤は請求項１に記載したように、比較的低コストで外水域の貧酸素水の流入を防止することができるほか、難透水性の堤体材で構成された流入阻止層を設置したので、貧酸素水の流入をほぼ完全に阻止することが可能となる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る水質浄化堤の断面図。
【図２】別の実施形態に係る水質浄化堤の断面図であり、(a)は第２実施形態に係る図、(b)はその変形例に係る図。
【図３】第３実施形態に係る水質浄化堤の断面図。
【図４】従来技術に係る水質浄化堤の断面図。
【符号の説明】
１１、２１、３１、４１          水質浄化堤
１２、２４、２５                難透水性の堤体材
１３                            透水性の堤体材
４２                            コンクリート函体（遮水層）
【図１】
0003758099.tif 000002
【図２】
0003758099.tif 000003
【図３】
0003758099.tif 000004
【図４】
0003758099.tif 000005