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EVFセミナー
自動式巨大津波減災装置の開発（環境に優しく、経済的）Ａ．津波災害低減設備開発の背景
B．防波システム研究所の自動式津波防止技術
C. 防波扉の実験結果
D.安全と環境の位置づけ （人間生命維持活動において）

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宮古市田老の被災5周年の状況
被災5周年（ 2016年3月11日）に残っている防浪堤(高さ10m)の上から撮影。
遠くに遺構となる田老観光ホテルが見える。
防浪堤の海側には別の防浪堤(高さ10m)があったが、5年前の大津波で破壊された。防浪堤の海側及び山側はまだ整備中であり、今後、高さ14mの防浪堤が海側に追加設置される予定。
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A． 津波減災設備開発の背景
2011年3月11日の東日本大震災に伴う大津波で、1万人を超える人たちが亡くなった。この時の津波が、1０００年に一度と言われる規模であったことはどうにもならないが、津波経験の多い東北地方の人々が、津波対応の防潮堤等を設置したり警報機等の対策を講じてきていたにも拘らず大きな災害になったことはとても残念である。岩手県宮古市田老町では、電気式津波警報設備が、予備の自家発電設備を持っていたにも拘らず、故障して十分な情報を伝えられず逃げ遅れて亡くなった人々が多数いたし、他所でも高い防潮堤に設置されている通用門や水門を閉める作業に向かった消防団員が被害にあったりしている。 これらのことから、津波対策の在り方を根本から変えるべき時期にきていると思われる。
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黒潮町熊野浦の現防潮堤(高さ約6m)

日本最大の津波(34m)が押し寄せる予測の場所に近く、20m以上の津波が押し寄せると予測されている場所。
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津波低減設備に要求される３要素（１）想定される津波に対して高い津波抑止/低減効果を持つこと （レベル２の津波に対してもできるだけ高く）国内では想定津波高さが大幅に見直され、南海トラフ大地震による大津波で、日本最大の３４ｍの津波が高知県黒潮町に押し寄せる想定が発表された。又、南海トラフ大地震が次に起こる時期が近づいていることから、時間的な余裕はない。

（２）津波の浸水（強度、速度）に対して、設備の位置や形状を保持し、津波の抑止を継続できること（３）対応する津波想定高さが大きいので、経済的な設備であること
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津波低減設備に考慮した３コンセプト（１）機械や人力で、動作させたり開口部を閉止したりさせると、動作ミスや作業員の生命への危険性があるので、それらを避けるために自動式に動作する装置にすること（２）高さ１０m以上の防潮堤などの巨大な装置になって、視界を大きく遮ったり生活環境を寸断したりすることのないように、通常時はコンパクトに収納でき、津波浸水時に移動や拡張をして対応できる装置にすること（３）津波想定高さが大きくなっていく中で装置も大掛かりになっていくので経済的な材料で製作できる装置であること
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開発における着眼点と経緯（１）自動動作のメカニズムを検討する中で、津波の浸水において使えるメカニズムとして、木材の水中での浮力に注目（２）しかしながら、水中に入った後で浮力で自動動作させると、水密にするのが不可能。そこで、水密にすることをあきらめ、動作した後で、垂直の防潮堤面を形成させ、その面積分、押し寄せる後続の津波を抑えるコンセプトに転換（３）津波に対しての木材の強度が気がかりであったので、実験による強度確認を行った。設備が水中に入って、津波の進行エネルギーだけを抑えるのであれば、強化木材ユニットで対応可能なことが分かった（モデルレベルでは）（４）弱点：水密でなく、津波低減効率が固定式の80％程度
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国連世界防災会議での防波扉展示デモ

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B．防波システム研究所の自動式津波防止技術
１． 防波扉 （特許第5207091号、訂正審判審決済み）
２. 多段式防波立扉(特許第5683056号）
３. 防波筏（特許再出願中）
４. 防波門 (特許第5559950号）
５. 防波支柱（特許第5668107号）
６. 自動式津波警報装置（特許第5736494号）７. 津波防災機能付きライフジャケット（特許第5943403 号）
８. 吸水防止式水中マスク（特許出願中）
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10/40１．防波扉（１）木材で作成された扉形状の構造体を採用し、津波浸水時に浮力で立ち上がり防波堤として機能。
（２）軽質材（木材）で作るので、経済的（３）内部に空間を持ち、津波を取り込んで、自身の強度を補強し、津波の威力の低減にも役立てる（４）ユニット形式で作成し、複数設置することで、大規模の津波への対応が可能。
（５）津波の水中に立ち上がるのが特徴で、津波を完全に抑えることができないが、後続の津波の大部分を抑えることができ、相応の津波防止効果を生む。
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11/40防波立扉構造図

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12/40防波立扉設置図

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13/40防波立扉の動作図

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14/402. 多段式防波立扉（１）基本的な特徴は、防波扉と同じ（２）１個の防波扉は、材質の制限などから、対応高さが限定されていて、対応がかぎられていたが、多段式では、防波扉の持つ特徴「ユニット形式である」と、「重ねて設置できる」利点から、多段式の防波扉とすることで、対応高さを段数倍にすることで、この問題点を解決した。

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15/40多段式防波立扉の動作図－１

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16/40多段式防波立扉の動作図－２

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17/40３. 防波筏

（１）丸竹等を筏状に編んだ構造体を採用し海中に設置（２）海岸線近くの海中に設置し、津波浸水時に上昇した水中に、浮力で更に立ち上がり、津波の浸水を制限（３）主として丸竹と繊維紐で作るので、経済的（４）丸竹の内部の空間に常時海水を取り込んでおり、自身の強度を補強し、津波の威力の低減にも役立てる（５）ユニット形式で、複数設置で規模の拡大への対応可能。
（６）津波の水中に簾の子状態で立ち上がるのが特徴で、津波を完全に抑えることができないが、津波浸水の多く抑えることができ、相応の津波防止効果を生む。
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18/40防波筏の構造図

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19/40防波筏の設置図

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20/40防波筏の適用例

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21/40防波筏の動作図

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22/40４．防波門（１）木材などで門形状の構造体を作成し、河口等で水の流れのある箇所に設置し、津波の浸水を受けて門のように移動し防波堤として機能。
（２）主として木材で作るので、経済的（３）内部に空間を持ち、津波を取り込んで、自身の強度を補強し、津波の威力の低減にも役立てる（４）大規模な設備にするために、ユニット形式で作成し、金属製の枠組み内にまとめることも可能（５）津波を受けて移動し防波堤と機能するのが特徴で、津波を完全に抑えることができないが、後続の津波の大部分を抑えることができ、相応の津波防止効果を生む。
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23/40防波門の構造図

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24/40防波門の接続図防波システム研究所

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防波門の動作図

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防波門の大規模設備への適用例

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27/40５．防波支柱（１）木材などでサポート形状もしくは扉形状の構造体を作成し、津波の浸水の中で立ち上がり、可動式津波防止装置を後部から支え、防止装置の効果を高める。
（２）主として木材で作るので、経済的（３）内部に空間を持ち、津波を取り込んで、自身の強度を補強し、津波の威力の低減にも役立てる（４）ユニット形式で作成し、複数設置で規模の拡大が可能。
（５）津波の水中に、浸水流れと平行に立ち上がるのが特徴で、可動式津波防止装置が最大効果を生むようにサポートする効果を生む。
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28/40防波支柱の構造体図

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29/40防波支柱の設置図及び動作図

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30/40防波支柱の水中での設置図及び動作図

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津波防止効果を持つ防波支柱の設置図及び動作図

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32/40６．自動式津波警報装置（１）津波による浸水の状況をその水圧で検出し、信号や電気に変更することなく、直接、かつ自動的に警報を発信する。

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33/40自動式津波警報装置の構造図

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34/40自動式津波警報装置の動作図

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35/40自動式津波警報装置の設置図

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36/40７．津波防災機能付きライフジャケット• 津波浸水時に想定される溺水の被害と、障害物との衝突からの傷害を防止する機能を持たせたライフジャケッ
トで、溺水に対しては、頭から腰までの体全体を包み込むライフジャケットをベースとして、防水マスクと水中メガネにより溺水の原因となりやすい口と鼻を守りながら浸水した水中での視界を確保することにより安心感を与え、手と足を収納できるようにすることで、手足を衝撃から守る工夫を行った防災道具。

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津波防災機能付ライフジャケット装着図

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38/40C．防波扉の実験結果 （ 2015年4-5月）
モデル実験で、防波扉は以下の３つの特徴を持つことを確認した。（京都大学防災研究所平石哲也教授と共同研究）
1.木製構造物の浮力を利用して越流した波に対して自動的に動作し、防潮堤として機能する。
2.津波低減効率は、固定式防潮堤の80%以上相当。
通常時に設置されている位置から防潮堤として機能する位置まで移動するのにかかる時間は約1秒以下と短いし、動作時の低減効率が動作後よりも良く、全体を通して80%以上を保持できる。
3.これらの木造構造物は、今回のモデル実験スケールでの動作環境で強度的な問題はなく、津波低減に役立つ。
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39/40D．安全と環境の位置づけ （人間生命維持活動において）頻度
頻中

生活一般/身体人間生活/呼吸個人

衣食住/睡眠

家庭

エネルギー

おやじ

周辺社会/自然HSE
生活安全・環境

交通安全（電気、ガス、水道）材料（自然再生）友人

社会安全・環境、衛生（火災、爆発、化学反応）

仕事
病気、薬
稀

社会

火事
自然災害
（地震、雷、台風、津波、土砂災害）

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災害は発明のヒント（木は水に強い）「Being.com/images 流木 洪水の画像」より

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