越波による漁船被害の再現と対策について
Calculation for Wave Overtopping and Countermeasures for Resulting Damage on Fishing Boats.
加藤広之*・五十嵐雄介**・佐藤勝弘＊＊
Hiroyuki KATO, Yusuke IGARAHI and Katsuhiro SATO*(一財)漁港漁場漁村総合研究所

第 1 調査研究部**(一財)漁港漁場漁村総合研究所

主席主任研究員

専門技術員

Large-amplitude waves and long-period waves, which are concurrently induced by winter storms,
cause overtopping at breakwaters in Kuriya-chiku of Echizen Fishing Port in Fukui prefecture, hindering
safe and smooth fishery activities. For instance, in 7 December 2012th, wave overtopping causeddownfall f several fishing boats at the site.
In this study, we calculated wave overtopping at the port and investigated effective countermeasures
to reduce overtopping in case of design wave to enhance safety inside the port.
Key Words : long-period waves, overtopping, CADMAS-SURF, Fishing Port

1．はじめに福井県越前漁港は，図-1 に示すように福井県苓北地方に位置し，越前町梅浦，宿，城ヶ谷，小樟，大樟，道口及び厨の各地区からなる第 4 種漁港である．このうち厨地区の厨西護岸では，冬季荒天時に著しい越波が生じており，安全かつ円滑な漁業活動に支障をきたしている．同地区では 2012 年 12 月 6 日 11 時に冬季風浪による越波のため，写真-1，写真-2 に示すように漁船の転覆被害が発生した．
本研究は，海浜勾配が複雑かつ急峻である越前漁港厨地区の立地特性を考慮できる手法を用いて波浪変形計算を行い，その計算結果である長周期波振幅および水位上昇を考慮した数値波動水路 1),2)(CADMAS-SURF)により，越波による漁船被害の再現を行った．さらに，越波を再現できた手法を用い，設計波来襲時の漁船保護のための越波対策を提案した．
図-2 に検討フロー図を示す．

H24.12 月
転覆事故発生箇所

写真-1 被災箇所

越前漁港(厨地区)

写真-2 被災状況

図-1 越前漁港位置図－37－

被災時波浪の有義波浪分布を図-5 に，長周期波振幅分布を図-6 に，平均水位の上昇量を図-7 に示す．
3000

2500

0-2-4-6-8-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-32-34-36-38-402000

1500

図-2 検討フロー図10003000

35004000

図-3 越前漁港海底地形図

2．漁船被害の再現に関する検討2012 年 12 月 6 日 11 時に漁船の転覆被害が発生しており，ここでは，被災時の波浪の検討などにより，漁船の被災時の再現に関する検討を行う．

2.1 被災時の波浪
図-3，漁船被害が発生した越前漁港厨西地区の海底地形図を示す．図-3 より，厨地区前面は急峻で複雑な海底地形であることがわかる．
2012 年 12 月 6 日に発生した冬季風浪諸元を気象データから推算した結果 3)を図-4 に示す．被災時の波浪は被災時の沖波推算結果から，以下の諸元とした．
H1/3=6.1m，T=12s
推算された波浪諸元を用いて，エネルギー平衡方程式による波浪変形計算と合田による越波流量の算定図 4)から，護岸背後の期待越波流量を算定したところ
0.002m3/m.s5)となり，漁船被害を再現できなかった．
被災時の波浪来襲時の状況を推算するために，図-3に示すような急峻かつ複雑な地形を踏まえ，ブシネス
ク方程式)を用いて．有義波高，周期 30 秒以上の長周期波振幅(Zrms)平均水位の上昇量について計算を行った.
計算範囲は厨西護岸を中心に東西 1.2km，南北 2.0km，計算格子間隔は 5m 格子とした．沖側の水深は 40m 程度である．

図-4 被災発生時の波浪諸元推算結果推算された波浪諸元を用いて，エネルギー平衡方程式による波浪変形計算と合田による越波流量の算定図3)から，護岸背後の期待越波流量を算定したところ0.002m3/m.s5)となり，漁船被害を再現できなかった．
被災時の波浪来襲時の状況を推算するために，図-3に示すような急峻かつ複雑な地形を踏まえ，ブシネス
ク方程式)を用いて．有義波高，周期 30 秒以上の長周期波振幅(Zrms)平均水位の上昇量について計算を行った.
計算範囲は厨西護岸を中心に東西 1.2km，南北 2.0km，計算格子間隔は 5m 格子とした．沖側の水深は 40m 程度である．
被災時波浪の有義波浪分布を図-5 に，長周期波振幅分布を図-6 に，平均水位の上昇量を図-7 に示す．

－38－

1600

1400
14

図-5 より，被災時の有義波高は対象箇所で 8～8.5m，図-6 より，長周期振幅は有義波における Zrms 値で 30cm程度，図-7 より，平均水位の上昇量は被災時波浪では40～60cm 程度である．

13120012111091000

82.2 被災の再現

76580043260010400200400600

800

1000

1200

被災状況を再現するために数値波動水路により，計算を行った．
対象地区の越波状況をビデオで観察すると 3～5 分間隔で大きな越波が発生しており，波群の時間平均越波流量としては必ずしも大きな値ではないことがわかった．

図-5 有義波高分布図

1200Zrms(m)0.50.45300

1000

0.40.350.30.25

800

0.20.1500.05

6000unit:m

800

900

1000

写真-3 越波状況

0.1

1100

1200

図-6 長周期波振幅分布

1200

Eavg(m)ブシネスク方程式による波浪変形計算結果から平均水位の上昇量は 60cm 程度であり，数値波動水路の入力
条件は，越波を再現するために，長周期振幅の 1/10 最大値に相当する長周期波形を短周期波群に追加することとし，長周期波の周期は，ビデオより大きな越波の発生間隔が 3～5 分である状況から，長い周期を選択し，300 秒とした．
・最大水位上昇量：0.6m(潮位 HWL=DL+0.5m に加算)
・長周期波：振幅 0.6m(周期=300 秒)

0.50.4

300

1000

0.3
0.2
0.1
0800

-0.1-0.2

0-0.3-0.4600-0.5unit:m

800

900

1000

11001200

図-7 平均水位の上昇量

図-8 平計算格子図(上：全体沖岸-850～270m，下：堤体周辺間隔 50cm)－39－表-2 最大越波量の許容値

数値波動水路の造波境界の水深は，波浪変形計算の入射境界の水深と同じ 40m であることから，被災時波浪諸元は H1/3=6.1m，T=12s とした.
計算地形を図-8 に，表-1 に主な計算条件に示す.
表-1 計算条件
項目
設定値
水路範囲
全体長さ 1120m
造波地点
堤体から 680m 沖側，水深 40m
最小格子間隔
水平，鉛直 50cm
計算時間
100 波以上、約 2000 秒、越波量算定時間間隔 0.05 秒
被災時波浪の護岸天端の越波量と消波工法先部の入射波形を図-9 に，数値波動水路の計算結果を図-10 に示す．
図-9 より，一波あたりの越波量は最大 4.25m3/m となっている．
小型船舶の越波流量として，合田 6)はマリーナにおける「護岸から 5～10m の小型ボート沈没」に対応する許容越波流量として 0.01m3/s/m を提案している．また，
上記の根拠となった表-2 に示す越波量評価マニュアル7)では，越波流量 10ℓ/s/m(＝0.01m3/s/m)の場合の最大越波量(1 波当たりの越波量)の目安として 1,000～10,000ℓ/m(＝1～10m3/m)」が示されている．
以上のことから，被災時には，船舶の被災許容越波量以上の 4m3/m 程度の越波の発生により，漁船転覆被害が発生したと考えられ，被災状況が再現できた．

図-10 計算結果(越波状況 1,452 秒後)

現状の断面では越波により，漁船被害が発生すると考えられ，越波対策について検討を行い，現地に適した対策工法を選定する．

3．対策工の検討
現状の断面では越波により，漁船被害が発生すると考えられ，越波対策について検討を行い，現地に適した対策工法を選定する．

3.1 設計波来襲時の越波量
ここでは，設計波が来襲した場合の越波量を被災が再現した手法により算定する．
厨西護岸の設計波は来襲波高が最大となる WNW とし，護岸前面での波浪諸元は H1/3=8.0m,T=13sec となる．
被災時と同様に設計波来襲時のブシネスク方程式による計算結果を図-11～13 に示す．
図-11～13 より，長周期波振幅は，設計波来襲時にZrms 値で 30cm 程度であり，平均水位の上昇量 60cm 程度である．
表-1 と同じ計算条件により，設計波来襲時の数値波動水路による計算を実施した結果を図-14 に示す．
図-14 より，1 波当たりの最大越波量は 10.2m3/m 程度であり，被災時の越波量を超えていることから断面改良が必要であることが確認された．

図-9 護岸の越波量と入射波形(被災時)－40－3.2 対策工法の検討1600

1400
14131200

12111091000

8765800

4

対策案として，対策案-1(パラペットのみ嵩上げ)，対策案-2(パラペットと消波ブロックの嵩上げ)，対策案3(遊水部付き消波工)を選定し，検討を行った．
図-15 に数値波動水路計時の対策案(イメージ)を示
す．

32

600

10案-1 パラペットのみ嵩上げ
400
200

400

600

800

1000

1200

図-11 有義波分布図

1200

Zrms(m)案-2 パラペット・消波工嵩
0.50.45

300

1000

0.4
0.350.3
0.25

800

0.2
0.15
00.1
0.05

600

案-3 遊水部付き消波工

0unit:m

800

900

1000

1100

1200

図-12 長周期波分布
図-15 対策案(イメージ)
1200

Eavg(m)0.50.4

300

1000

0.3
0.20.10

800-0.1

図-15 に示す各対策案の断面について数値波動水路により，越波量を計算し，天端高を求めた．許容越波量としては，表-2 より，最小値である 1m3/m とした．案1 についてパラペットの天端高さを 16m とした場合と17m にした場合の計算結果を図-16 に示す．図より許容最大越波量を満足する天端高さは+17.00m となる．

-0.2

0-0.3
-0.4

600

-0.5
unit:m

800

900

1000

11001200

図-13 水位上昇量

図-14 護岸の越波量と入射波形(設計波)－41－

4．対策工延長の検討
泊地の西側は，越波対策として，遊水部付き消波工が設置されており，越波量が少ないことが想定される．ここでは，対策工が必要となる範囲について検討を行う．

4.1 越波量の検討
図-18 に厨護岸の平面図を示す．
図-16 越波量の計算結果(案-1 天端高 16m，17m)
案-1 と同様に天端高さを変えた数値波動水路による検討を行い，案-2，案-3 について，許容越波量を満足する天端高さを検討した．
計算の結果，案-2 では消波工およびパラペットの天端高＋14.5m，案-3 では，パラペットの天端＋15.2m，消波工天端高＋5.3m となった．
検討を取りまとめた結果を表-3 に示す．

No５

代表断面

遊水部付き消波工

表-3 越波計算による検討結果
TYPE01
胸壁嵩上げ

TYPE02

TYPE03

胸壁・消波ブロック嵩上げ

遊水部付消波工

転覆箇所
天端高+17.00m+14.50m+15.20m

消波工天端高+10.70m+14.50m+5.30m

勾配1:2.0

1:2.00.83

0.34

0.99

○

○

○

最大越波量(m3/波)
許容越波量との比較

港外側 1:1.5
港内側 1:2.0

図-18 厨地区平面図
前述までの検討は，図-17 に示す代表断面で検討を行っている．

3.3 対策工法の選定
ここでは，検討対象となる泊地の西側は，越波対策と設計波，設計津波，設計津波を発生させる地震とレベ して，遊水部付き消波工が設置されており，その効果がル 1 地震動について，安定照査を行い，各対策案の標 期待できるが，取り付け部の No5 について，越波が発準断面図を作成した．これらの対策案について，経済性， 生することが考えられ，対策工の必要性について検討
施工性，について比較検討を行い，図-17 に示す経済性 を行った．No5 の数値波動水路計算時の断面を図-19 にに優れた案-1(パラペットのみの嵩上げ案)を選定した． 示す．
No5 の数値波動水路の計算結果を図-20 に示す．
図-20 から 1 波当たりの最大越波量は 5.53m3/m/波程度であり，現状断面で許容越波量を越えている

図-17 対策工断面図
図-19 断面図(No5)－42－図-20 護岸の越波量と入射波形(No5)考えられる．

4.2 対策工延長の検討
越波量の検討結果ら，施工延長は No5 まで必要と考えられることから，対策工を実施する．No4 では許容越波量を満足するため，施工延長は No4 までとする．
図-21 に対策施設の平面図を示す．

謝辞
本調査は福井県より発注された「漁港施設機能強化事業厨西護岸概略設計業務委託 26-2」の一部をとりまとめたものであり，本調査研究をとりまとめるのにあたり，ご協力をいただいた福井県関係者に謝意を表します．

参考文献

図-21 対策工平面図

5．おわりに本検討では，漁船の転覆被害が発生した越前漁港厨地区で，被災の再現とその対策案の検討を行った．
通常の越波流量の検討では，再現できなかった漁船被害時の越波の状況について，ブシネスク方程式の計算結果から，数値波動水路の計算に水位上昇量と長周期波の振幅を考慮することにより，3～5 分間隔の大きな越波を再現することができた．
今回のような漁船被害は，時間平均的な越波流量ではなく，一波あたりの越波量で評価することの必要性を示した．
また，越波を低減させる工法の検討手法および必要な延長に関する検討について，数値波動水路を用いる手法を提案した．
今後，対策案の実施後の状況について．モニタリングなどにより，検討結果について検証する必要があると

1) 加藤広之，横山大地，小林健一，西嶋靖子，佐藤勝弘 4・五十嵐雄介，西崎孝之：長周期波を考慮した漁船の越波による被害の再現と対策について，土木学会論文集 B3，
Vol72，No2，2016
2) (財)沿岸技術研究センター(2008)：CASDMAS-SURF 実務計算事例集，沿岸技術ライブラリー No.30.
3) 福井県越前漁港事務所 漁港施設機能強化事業沖波推算業務委託業務計画書 .pp.資Ⅴ-1-5，20134) 合田良実，不規則波に対する護岸の期待越波流量について，第 17 回海岸工学講演会論文集 pp.125-132.1970
5) 福井県越前漁港事務所:漁港施設機能強化事業厨西護岸
概略設計業務委託 26-1 .pp.90-95，2014
6) 合田良實 耐波工学 鹿島出版会，pp.146，2008.
7) EA(UA) ・ ENW(NL) ・ HFKI(DE):EurotopWaveovertoppingofSeaDefensesandRelatedstructure-Assessment
Manual,2007,Section5.2.1.

関連情報1) 平成 26 年度 漁港施設機能強化事業厨西護岸概略設計業－43－

務委託 26-2 福井県越前漁港事務所