Ｑ＆Ａ

港を守る防波堤ってどんなもの？
寒冷沿岸域チーム

はじめに港は、船舶の安全な係留や安定した荷役を行うため、静穏な水域を必要としており、古くは、入り江などの天然の地形に恵まれていることが立地の条件でした。
その後、近代社会になり、社会資本整備の技術の発展により、外海に面した、波浪条件の厳しい環境でも港湾や漁港を建設できるようになりました。そこで、必要不可欠となる施設が防波堤です（写真－1）。防波堤
は、外海の荒波から港内を守り（写真－2）、港湾や漁港における、物流、人流、水産物の水揚げなどの様々な活動を可能にしています。

写真－1

釧路港全景 写真中央手前が島防波堤（後述）（2020年10月撮影）釧路開発建設部提供

写真－2

外海の荒波から港内を守る防波堤（手前が港内）（2022年12月撮影）

本Q&Aでは、港の重要施設である防波堤の代表的な構造と、防波堤の建設における近年の取組事例などについて紹介します。
Ｑ１：防波堤はどのような構造ですか？
Ａ１：防波堤を構造面から分類すると、主なものに、傾斜堤、直立堤、混成堤があります。混成堤の中には、消波ブロックで港外側を被覆した、消波ブロック被覆堤があります。
（１）傾斜堤
我が国では、後述の混成堤が一般的ですが、欧州などでは、材料となる石材が比較的容易に調達できるため、多く見られる構造です（写真－3、図－1）。
大きな石材や異形ブロック（消波ブロック等）を積んで建設するため、地盤に凹凸があっても、また、比較的軟弱な地盤でも施工が可能です。また、高波により一部が被災した場合でも、補修が比較的容易だという長所があります。
一方で、設置水深が深くなると、防波堤の断面積が大きくなるため、不経済となります。また、海面下にも法面が続くため、狭い水域には不向きであるという短所があります。
傾斜堤には空隙があるため、そのままの構造では堤体を透過する波や漂砂を完全には防ぐことができませ寒地土木研究所月報№845

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写真－3

傾斜堤の例（デンマークオーフス港）（2009年3月撮影）

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ん。そのため、必要に応じて、内部にコンクリート板やアスファルトマット等の不透過の資材を設置することもあります。
（２）直立堤コンクリートブロックなどの本体工を海底地盤に設置するもので、構造が小規模ということもあり、使用資材が少なく比較的安価で建設できます。そのため、

図－1

傾斜堤の断面図の例

図－2

直立堤の断面図の例

図－3混成堤の断面図の例

湾内や港内などの、作用する波力が小さい海域では、よく用いられる構造です。狭い水域に建設しても港の出入り口を確保しやすいという長所があります。図－2に示すように海底地盤を床掘（とこぼり）し、基礎捨石（きそすていし）を設置する場合もあります。
一方で、コンクリートなどでできた本体工を海底地盤に設置するため、大きな地盤反力が必要となることから、強固な地盤が必要という設計条件を選ぶ工法です。また、コンクリートの垂直な面が海底地盤まで続くため、反射波が大きくなるという短所もあります。
（３）混成堤海底面に捨石による基礎マウンドを設け、その上にコンクリート製のケーソン等を設置する構造です（図－3）。我が国の第一線防波堤で主流の構造です。
基礎マウンドを設置するので、岩盤上のみならず砂地盤への設置にも適しています。混成堤の建設では、海底に捨石を投入して造成した基礎マウンドの上面をならしたあと、陸上または専用の作業船上で製作したコンクリート製のケーソンを据え付けます。そして、防波堤の安定に必要な重量の確保のため、ケーソンの中に砂を充填して蓋をし、上部コンクリートを打設します。施工には、大型の作業船など多様な設備が必要となりますが、我が国の海上施工技術を駆使することで、現在考えられる最も経済的な断面で建設することが可能です。
これまでに開発された新形式防波堤 例えば1), 2)の多くは、この構造を基本としたものとなっています。
（４）消波ブロック被覆堤
混成堤の港外側を消波ブロックで被覆した構造です（図－4）。混成堤の特徴に加え、堤体に作用する波力が小さい、越波が少ない、反射波が小さいという長所があります。
混成堤と消波ブロック被覆堤のどちらを採用するか

図－4

消波ブロック被覆堤の断面図の例

は、主として経済性を考慮して決定されます。また、消波ブロック被覆堤は消波ブロックの被覆範囲が広く
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なるため、計画、設計及び建設時には、防波堤近傍の海域の利用条件なども考慮する必要があります。
Ｑ２：近年、北海道では防波堤の建設においてどのような工夫がされていますか？
Ａ２：脱炭素社会の実現に向けて、ブルーカーボンが注目されています。ブルーカーボンとは、海の藻場に繁茂する海藻などが枯死後に分解されないまま海底に沈み、CO2が長期間貯留されたものを指します。
藻場を有するような生物共生型の港湾構造物をブルーインフラと呼び、国土交通省では、ブルーインフラ

図－5の拡大を推進しています。北海道開発局では、「北海釧路港島防波堤イメージパース
釧路開発建設部提供のパース図に一部加筆

道の港湾・漁港の技術開発ビジョン」3)に基づき、浚渫土砂を活用して、防波堤の堤体の背後（堤体の港内側）に日光のよく届く小段（浅場）を設け、藻場を形成する取組を進めています。
（１）釧路港島防波堤
釧路港島防波堤は、港内の浚渫土砂を活用し、混成堤の堤体背後に幅100m、延長1,100mの小段を設ける
事業計画4)となっています（図－5）。
延長100mの実証試験区間（写真－4）におけるモニタリングでは年間約1.9tのCO2を貯留できるとの調査結果が出ています。この結果より、事業計画区間全体の整備が完了すれば、年間22.9t程度のCO2の貯留が期待されます5)。

写真－4

釧路港島防波堤藻場実証試験区間空中写真（2021年6月撮影）釧路開発建設部提供（２）函館港西防波堤
函館港西防波堤では、カルシア（原料名：転炉系製鋼スラグ）改良材を混入させた浚渫土砂を活用し、堤体の背後に幅85m（図－6）、延長710mの小段を設ける事業を実施しました6)。本施設においても、防波堤背後の小段への海藻繁茂によるCO2貯留効果が期待されています。
図－6

Ｑ３：寒地土木研究所では、防波堤についてどのよう函館港西防波堤断面イメージ図
函館開発建設部提供な技術開発を進めていますか？
Ａ３：寒地土木研究所では、「北海道の港湾・漁港の技術開発ビジョン」に掲げる、将来の海象変化に対応を含んだ現象に対応するためには、潮位や波高といっした消波機能高度化技術の開発を行っています。

た外力の増大に柔軟に対応していくことが重要です。

潮位や波高は、気候変動により今後数10年かけて通常、消波ブロック被覆堤は、外力の増大に対応す徐々に増大していくと予測されていますが、その予測る場合、堤体の上部コンクリートとブロック積みの消には「ばらつき」があります。このような「ばらつき」波工を嵩上げして改良します。しかし、これらの嵩上

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げを行わなくても、図－7のように、消波工の拡幅のみの改良で、段階的に十分な消波効果を得られることが寒地土木研究所の実験により明らかになっています。
この工法は、防波堤に必要とされる波高伝達率低減効果を低コストで達成することが可能です。この工法に関しては、堤体に作用する波圧の低減効果についても研究を進めており、標準的な工法としての社会実装を推進しています。それにより、防波堤が将来の高潮、高波の外力に対応できるよう改良するにあたってのコストの削減に貢献することを目指しています。
（文責：平野誠治）

参考文献

図－7 消波工天端幅拡幅のみによる改良工法
出典：国土交通省北海道開発局「北海道の港湾・漁港の技術開発ビジョン」3)、一部加筆修正

1） 遠藤博、中野勉、大脇崇、黒澤馨：二重円筒ケーソン式堤の実証実験、海洋開発論文集、Vol.8、pp.231-236、1992．
2） 関口信一郎、渥美洋一、中内勲、宮部秀一、福士

ブルーカーボンに着目した調査及び考察につい昌哉、三輪俊彦：斜面スリットケーソンの開発、て、第66回(2022年度)北海道開発技術研究発表会、

海洋開発論文集、Vol.16、pp.487-492、2000．

2023．

3） 北海道開発局港湾建設課・水産課：北海道の港

5） 水木健太郎、阿部寿、酒向章哲：コンブ漁場に湾・漁港の技術開発ビジョン 持続可能な北のみおけるブルーカーボン貯留評価の試み、第66回

なとづくり技術開発宣言、2021．

(2022年度)北海道開発技術研究発表会、2023．

https://www.hkd.mlit.go.jp/ky/kk/kou_ken/6） 大髙敬介、工藤博文、土井善和：防波堤背後盛土

ud49g7000000jypy.html（2023年3月1日確認）の有効性 －ブルーインフラ化の推進－、第66回

4） 山本也実、高野航、本松敬一郎：釧路港における(2022年度)北海道開発技術研究発表会、2023．

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