横須賀港馬堀地区高潮対策事業における護岸構造について
Basic Design of Storm Surge Barrier in Mabori District of Yokosuka harbor
井上博士*・鶴谷広一**
INOUE, Hiroshi and TSURUYA, Hiroichi* (財)沿岸開発技術研究センター** (財)沿岸開発技術研究センター

調査部 主任研究員
理事・リサイクル研究部長

Mabori seashore suffered serious damages from the storm surges in 1995 and 1996. Then CDIT(CoastalDevelopment Institute of Technology) conducted research works on the measures against storm surge inMabori seashore considering protection, utilization and environment. The present report describes theestimated structure of the integrated shore protection facilities obtained from the research.
Key words : storm surge, integrated shore protection, slit caisson

1. はじめに
馬堀海岸は，横須賀市の南東に位置し，その延長は約1,600m である．当海岸は，「ポートフロンティア計画」「横須賀港エコポート計画」において，自然環境の保全・改善に留意しつつ親水性を高め，住民の海洋レクリエーション的利用を図るものと位置づけられている．また，横須賀市の「海と緑の 10,000ｍプロムナード」事業も推進され，憩いの空間としての整備が期待されている．
一方，当海岸においては，平成 7 年・8 年と 2 年連続で，台風による高潮によって大規模な越波が生じ，背後の国道 16 号・県道 134 号の冠水，周辺家屋の床上・床下浸水等の多大な被害が発生した．中でも平成 8 年の台風
17 号（T9617）では，図-1に示すように被害浸水面積が70haにおよんだ．そのため，適切な高潮対策を図ることが急務となっている．

間高度化センターと共同で実施）．なお，平成 10 年度および平成 11 年度には，学識経験者・行政関係者等からなる技術検討委員会を設置し，経済性・効率性・有効性に配慮しつつ，高度な技術的観点から高潮対策施設の平面配置ならびに断面構造の検討を実施した．
本論文は，その調査業務の成果として得られた高潮対策護岸の構造と検討経緯について紹介するものである．

2. 設計条件の設定
2.1

現在の護岸が設計された時点での設計条件は，以下のとおりである．
設計時期
設計潮位
設計波高
設計周期

浸水面積 70ha
整備区域

大津側

走水側

0500

1,000m：昭和 41 年：D.L.+2.6m：H0 = 2.2m
：T0 = 6.0s

また，T9617 来襲時の最大風速は，横須賀市の観測によると約 35m/s であり，沖波および換算沖波は以下のように推算されている．
沖波波高：H0 = 3.7m
沖波周期：T0 = 6.1s
換算沖波波高 ：H0’ = 2.75m浸水区域

図-1 平成 8 年台風 17 号による浸水区域 1)
このような情勢を背景に，運輸省（現 国土交通省）による直轄事業として馬堀海岸高潮対策事業が計画された．
この事業推進にあたり， (財)沿岸開発技術研究センター
では運輸省第二港湾建設局（現 国土交通省関東地方整備局）より調査業務を受託し，平成 10 年度から平成 12 年度までの 3 ヶ年に渡って，設計・施工・親水性・環境共生等に関する広範な検討を行ってきた（一部 (財)港湾空既存護岸の設計条件と被災時の波浪

2.2

設計条件の見直し

前項に示したように，T9617 来襲時には既設護岸の設計条件をはるかに上回る波浪が発生しており，そのために大きな被害が生じたものと考えられることから，対策事業を計画するにあたり，設計潮位および設計波浪の見直しを行うこととなった．

一般に波力や越波量は，潮位が高く水深が大きい場合に危険側となる．したがって，表-1に示すの 5 つの値を比較し，最も危険側となるものを設計高潮位とした．なお，各潮位の算定手順は図-2に示すとおりである．

いて検討した．さらに，モデル台風（伊勢湾台風規模，T9617 の経路）による推算波浪についても検討し，50 年確率波との比較を行い，両者のうち大きな値を与える 50年確率波を設計沖波とした（図-3参照）．表-2に設計沖波の算定結果を示す（表中のハッチ部を設計沖波として採用）．

表-1 設計高潮位の算定結果

表-2 設計沖波の算定結果(1) 設計高潮位①既往最高潮位②50 年確率高潮位③H.W.L. + 既往最大潮位偏差④H.W.L. + 50 年確率潮位偏差⑤H.W.L.+モデル高潮

D.L.+2.5m (T7920)
D.L.+2.4m
D.L.+2.5m
D.L.+2.5m
D.L.+2.6m

表-1の算定結果より，設計高潮位はH.W.L.+モデル高潮のD.L.+2.6mとした．

検討ケース

波向NNW

NNNE

NE

ENE

E

①年最大風速

3.45

4.52

3.77

3.41

2.55

2.12

1944～1996

5.46

6.67

6.46

6.15

5.31

4.80

②風速極大値

3.05

3.22

2.82

2.17

1.93

1.38

1961～1996

5.33

5.76

5.54

5.00

4.65

3.88

③年最大風速

3.19

3.39

3.06

2.40

2.30

1.52

1961～1996

5.48

5.98

5.93

5.32

5.10

4.15

4.29

④モデル台風(2) 設計波浪

6.51
上段：有義波高 (m)，下段：有義波周期 (s)設計波浪は，横浜地方気象台の風速観測値を基本資料として SMB 法による波浪推算を波向毎に行い，極値統計解析によって算定し，50 年確率波を採用した．
なお，極値資料としては，年最大風速，極大風速につ横須賀港潮位
毎時観測値

次に，上記の設計沖波より，現地における護岸の設計波を推算するために，エネルギー平衡方程式による数値計算を行った．さらに，平成 10 年度には運輸省第二港湾
横須賀港天文潮

モデル高潮
数値解析

潮位偏差

年最大潮位
数値解析

既往最大潮位偏差

年最大潮位偏差
数値解析
確率潮位偏差① 既往最高潮位② 確率高潮位③ H.W.L.+
既往最大潮位偏差④ H.W.L.+
確率潮位偏差⑤ H.W.L.+
最大偏差図-2 設計高潮位算定フロー図
推算方法の違いによる差の検証①第二海堡 1944-1996
年最大風速データによる推算沖波

年最大風速を基にした
推算沖波方法②第二海堡 1961-1996
風速極大値データによる推算沖波③第二海堡 1961-1996
年最大風速データによる推算沖波②と③の違いは少ない③が若干大きめの値

50年確率波＞モデル台風
採 用図-3 設計沖波算定フロー図④モデル台風による推算沖波

建設局（現 国土交通省関東地方整備局）にて平面水槽による水理模型実験が実施された．その実験値と計算結果とを比較したところ，実験では波の収斂によって局所的に波高の大きな場所があったが，計算ではこのような現象は見られなかった．この原因としては，以下のような要因が考えられた．
• 波の方向性（実験では単一方向不規則波）• 波高・波向の沿岸方向分布の不均一性（実験では一様な波浪しか造波できないが，現地波浪は造波位置において波浪条件が異なる）
これらの結果と当海岸前面の海底地形が複雑であることを考慮し，数値計算では現地の現象を再現できないものと判断した．そこで，平面水理模型実験の結果を設計波浪条件として採用することとし，表-3および表-4に示すように 4 工区に分けて波浪条件を設定した．なお，波浪条件は，後述する直立消波構造部前面における条件である．

3. 基本断面の選定
高潮対策護岸としての整備断面を検討するにあたり，越波等の水理特性や構造の安定性を考慮することはもちろんであるが，当海岸の利用計画から，景観，親水性，生物環境等についても十分な配慮が求められた．
そこで，図-4に示すような面的防護方式を中心とした4 案について比較検討を実施した．水理特性の確認については，平成 11 年度に運輸省第二港湾建設局（現 国土交通省関東地方整備局）にて断面水理模型実験を実施し，利用面については，港湾管理者である横須賀市と協議するとともに，住民の要望事項等に配慮して検討を進めた．

離岸堤

表-3 設計波浪条件（H.H.W.L. 50 年確率波）
対象区域

大平面実験での沖波

沖波

測定値

波高

周期

H0 (m)

T (s)

4.5

6.7

工区名称

H1/3 (m)Hmax (m)

大津港寄り

3.07

4.94

中央部寄り

2.87

4.51

中央部

3.61

5.77

走水側

3.42

5.40

人工リーフ＋緩傾斜護岸

津側

人工リーフ＋直立消波護岸

表-4 設計波浪条件（H.W.L. 50 年確率波）
平面実験での対象区域

大測定値

工区名称

H1/3 (m)Hmax (m)

大津港寄り

1.60

2.44

中央部寄り

1.45

2.33

中央部

1.91

2.77

走水側

1.59

2.25

沖波

沖波

波高

周期H0 (m)

T (s)

1.5

5.0

人工リーフ＋小段

津側(3) 許容越波流量
当海岸の直背後には歩道が配置されているため，許容越波流量は，背後地の利用状況より設定することが望ましいと考え，直背後の歩行者のうち，少なくとも 50%が安全であると判断できる次の値 2)を設定した．
許容越波流量 qa = 2×10-4m3/(s･m)
なお，T9617 来襲時の越波流量は，冠水量，排水量，降雨量等から 1.45×10-3m3/(s･m)と推定されている．

図-4 基本断面案

その結果，他の案より天端高を低くしても越波を抑えられるなど，水理特性，景観，親水性等に優れている「人工リーフ＋小段」（小段部前面に直立消波構造を配置）を整備断面の基本案として採用した．
さらに，その整備断面の詳細を決定するため，各検討工区における設計条件に基づき，断面水理模型実験をかさねて実施した．最終的には，各工区毎の断面実験にて得られた断面を配置した平面水理模型実験を実施し，背後地の残留水位，越波流量，ブロックおよび被覆石の安定等を確認し，各工区の基本断面を決定した．その基本
断面を図-5に示す．

なお，走水側のⅢ工区については，小段を設けなくとも目標とする越波流量以内に抑えられたため，「人工リーフ＋直立消波」を基本断面とした．

Ⅰ工区（大津側：大津港から150ｍの区間）
20.00

10.00

15.00

＋4.60
H.W.L. ＋2.00
L.W.L. ±0.00

法線護岸
既設＋4.60＋3.00

H.H.W.L. ＋2.60
被覆ブロック被覆石

被覆石
基礎捨石

Ⅰ工区（大津側：中央部寄り）
20.00

H.W.L. ＋2.00
L.W.L. ±0.00

10.00＋3.00

H.H.W.L. ＋2.60
被覆ブロック

被覆石

法線
護岸
既設

15.00

＋4.60 ＋4.10＋4.60

被覆石

図-6 スリットケーソン構造図 （単位：m）

基礎捨石

Ⅱ工区（中央部）
20.00

法線
護岸
既設

20.00

15.00＋4.60

H.W.L. ＋2.00
L.W.L. ±0.00

H.H.W.L. ＋2.60
被覆ブロック＋3.00
被覆石＋4.60

被覆石
基礎捨石

Ⅲ工区（走水側）

法線
護岸
既設

10.00
＋4.60 ＋4.10
H.W.L. ＋2.00
L.W.L. ±0.00

15.00

透過構造

整備後の護岸は，図-5に示すように捨石にて堤体を構築しており，表層部も通路となる一部の舗装帯を除き，透過構造となるように計画されている．そのため，波浪襲来時でも堤体内部の水位上昇を抑え，越波水が既設護岸の前面で堤体内部に浸透することにより，天端高を低くしても背後地への越波流量の低減を可能にしている．

＋4.60

H.H.W.L. ＋2.60
被覆石
被覆ブロック基礎捨石

図-5 各工区の基本断面 （単位：m）

4. 護岸構造の特徴
4.1

4.2

5. おわりに
平成 11 年に海岸法の一部が改正され，防護・利用・環境の調和のとれた海岸形成を目指している．今後は，海岸整備のみならず，他事業においても，地域住民の意向を反映するなどして，調和のとれた空間形成がより重要になるものと思われる．
最後に馬堀海岸の整備後のイメージ図を図-7に示す．

直立消波構造

基本断面として選定した護岸構造は，小段部の前面に直立消波構造を配置している．これにより，リーフ部で砕波した波をさらに消波し，エネルギーを減衰することにより，越波流量を抑える構造となっている．
この直立消波の構造形式を選定するにあたっては，一般的な直立消波ブロックや頂版のないオープンスリットケーソン構造等を比較検討し，図-6に示すようなスリットケーソン構造を選定した．この構造の特徴は，通常のスリットケーソンと異なり，直立壁 4 面全てにスリットが設けられているところにある．ケーソン背後の裏込部まで透過構造とすることにより，見掛け上の遊水室を大きくするような効果があり，波エネルギーの吸収効果を高めている．なお，この効果は，平成 12 年度に運輸省第二港湾建設局（現 国土交通省関東地方整備局）にて実施された水理模型実験によって確認されている．

図-7 整備後のイメージ図

参考文献
1)

国土交通省 関東地方整備局 京浜港湾工事事務所：高潮か2)

福田伸夫，宇野俊泰，入江 功：防波護岸の越波に関するら地域を守る－横須賀港馬堀地区高潮対策事業概要－
現地観測（第 2 報）
，第 20 回海岸工学講演会論文集，pp.113～118，1973．