漁港等における清浄海水取水技術について
Clean Water Intake Technology at Fishing Ports
林浩志*
Hiroshi HAYASHI* (一財)漁港漁場漁村総合研究所

第 1 調査研究部 部長

Fishing ports use sea water for a variety of purposes: Supply water to a fishing pump at the time oflanding of fishery products, a sorting machine, live fish aquariums, ice making facilities and fishprocessing plants; water ice for keeping freshness; washing water for facilities, equipment, containers,etc. for keeping hygienic environments. Sea water to cover the above objectives is divided broadly into
surface water, deep ocean water and underground seepage seawater depending on the water intake depth
and intake location. The seawater well is used to take the underground seepage seawater.
This paper presents varieties of sea water and how to take thereof. Subsequently, this study analyzes thepossibilities of the sea water intake from a well, and reports a plan for sea water intake from a well andtechniques relating to designing therefor.
Key Words : underground sea water, clean sea water, land-based aquaculture

1．はじめに一般的な殺菌海水は，濾過槽を通過したのち，紫外線殺菌装置や電解殺菌装置により殺菌海水が作られる．このため，良質の海水を取水することができれば，濾過槽の負荷の低減や殺菌効率の向上が図られることから，近年では港外からの取水や海水井戸取水が再注目されてきている．
しかし，地下浸透海水の水質や使用目的に応じた適用性，そして，計画，調査，設計の手順など，専門的なことが要求されるため，表層水取水に比べ採用されにくかったと考えられる．そこで，本稿では，取水される各種海水とその取水方法を整理したのち，海水井戸について，その特性を明らかにし，計画から調査，設計までの手順について報告する．

漁港では，様々な目的で海水が使用されている．水産物の陸揚げ作業でのフィッシュポンプへの供給水，選別機への供給水，鮮度保持のための水氷，また，衛生的な環境の保持に向けた施設や設備，機器，容器等の洗浄水，そして，活魚水槽や製氷施設，加工場等への供給水などがある．
さらに，世界の水産物需要が増大する中で，水産資源は厳しい状況にあり，今後の世界の水産物需要の拡大は養殖業が支えていくことになる．しかし，海面養殖は，養殖適地の制約等から拡大には限りがある．そこで，立地を選ばず，海面養殖に比べ高い生産性を期待できる「陸上養殖」が拡大する可能性が高く，今後，清浄な海水の使用量は増
2．漁港等で使用される海水の種類と取水方式大していくものと考えられる．
一方，これらを賄う海水は，取水水深や取水場所により，表層水，海洋深層水，地下浸透海水(海水井戸は地下浸透
漁港等で使用される海水は，取水水深や取水場所から，海水を取水する井戸のこと)に大別することができる．こ 表層水，海洋深層水，地下浸透海水に大別することができれまでは，設備が単純で工事費も比較的安価な表層水取水 る．
が最も多く採用され，無殺菌のまま使用されてきた．
最も多い海水取水は，港内の泊地から取水される表層水
しかし，平成 13 年 6 月 7 日の食品衛生法施行規則及び で，以前は無殺菌，もしくは，濾過のみで使用されること
食品，添加物等の規格基準の一部改正について(食発第170 が多かったが，現在は，電解水や紫外線殺菌水などにして号)により，漁獲後の魚介類及び活魚の取扱いにおいては， 使用されている．さらに，より水質の良い海水を取水する
殺菌した海水又は腸炎ビブリオの汚染のない海水を使用 ため，港外からの取水も増えてきている．
することとされ，また，漁港における衛生管理基準(漁港一般的に，表層水取水は，安定的に水量を確保できる．
における衛生管理基準について(20 水港第 1070 号) 平成 そして，泊地からの取水であれば工事費も比較的安価とな
20 年 6 月 12 日)では，漁港で使用する海水は，良好な海 る．しかし，取水する泊地が，海水交換率の低いところや，水もしくは清浄な海水を使用することとしている．
河川水の流入するところでは，水質が悪化している可能性
このようなことから，現実的には無殺菌の海水を使用す があるので，海水交換を図る施設を併設する必要がある．
ることはできず，殺菌した海水に切り替えられてきている． また，港外から取水する場合は，良質の海水が取水できる―1―

海底の砂質層が濾過装置の役割を果たすため，清地点を選んでいるため，水質に問題を生じることは少ない
澄な海水が取水できる．また，付着生物も濾過されるが，導水管の延長が長くなり，工事費や導水管への付着生
井 ため，導水管等への付着がなく，維持管理費を低減す ◎地
戸 ることができる．(管埋設と共通)物の除去などのメンテナンス費が嵩んだり，漂砂の激しい下
陸上工事のみで，かつ，コンパクトな施設となるた
浸ところでは，砂を吸い込む恐れがある．
透め工事費を低く抑えることができる．
海海洋深層水は，「光合成による有機物生産が行われず，海底の砂の中に集水管を埋設し，浸透してきた海水
管 水を集めるものであるため，施工は港外からの表層分解が卓越し，かつ，冬期の鉛直混合の到達深度以深の海△埋設 水方式よりも大がかりとなる．
洋水」と定義される．そして，この深度は一般的におよそ200m 程度とされている．海洋深層水は，安定した低温性，清浄性，富栄養性などの優れた資源特性を有している．その一方で，海洋深層水は，水深 200m 以深まで導水管を敷 3．海水井戸の概要設することから，他の取水と比べ工事費が嵩み，経済性の面から取水に適する漁港は限られている．
海水井戸とは，地下浸透海水を取水する井戸のことであ
地下浸透海水は，基本的に海底の砂質層を通過してくる り，低水温で恒温性であること，水質が安定性しているこ海水であり，この砂質層が濾過装置の役割を果たすことか と，そして，最大の魅力は工事費や維持管理費が安価で，ら，清澄な海水が取水できる．また，フジツボやイガイな 管理が容易であることである．このため，陸上養殖への利どの付着生物も濾過されるため，導水管等への付着がなく， 用など，今後もニーズは高まっていくものと考えられる．
維持管理費を低減することができる．
地下浸透海水の取水方法については，大きく，さく井方式(海水井戸)と海底集水管埋設方式に分類することがで 3.1 海水井戸の特徴と特性きる．
海水井戸による地下浸透海水の特徴を表-2 に示す．
さく井方式は，陸上部よりさく井し，地下浸透海水を取水するもので，陸上工事のみで，かつ，コンパクトな施設
表-2 海水井戸による地下浸透海水の特徴となるため工事費を低く抑えることができる．
項 目
特徴
取水深度に依存するが，表層水に比べ，低水温の海水が表層水，海洋深層水，地下浸透海水について，それぞれ低水温得られる．の取水方法と併せ，その特徴と経済性(工事費の単純比較)
水質の時化や河川からの濁流時でも濁りのない海水が取水で安定性きる．また，水温や水質の変動幅が小さく，安定した海についてまとめたものを表-1 に示す．例えば，海洋深層水恒温性水が得られる．
(水深 200m までの距離等)など，漁港の立地条件から，取付着生物等の取り込みを防止できるため，管の目詰ま取水の水方式が限られてくる場合があり，一概に言えないが，目りや着水槽への海藻の繁茂などが解消し，安定した取安定性水が可能．
標とする性状の海水が取水できるのであれば，海水井戸方表層水取水に比べ，濾過装置等が不要となるため処理経済性式が最も経済的である．
設備が簡素化でき工事費は比較的安価となる．
施工性表-1 海水の取水方式
区分

泊地
取水表層水港
外取水

海洋
深層水

特徴

維持管理
経済性

安定的に水量を確保できる．しかし，取水する泊地が，海水交換率の低いところや，河川水の流入するところでは，水質が悪化している可能性があるので，海○水交換を図る施設と併設する必要がある．水質に問
題のない泊地からの取水であれば工事費を低く抑えられる．
良質の海水が取水できる地点を選び，取水するため，水質に問題を生じることは少ないが，導水管の延長が長くなり，工事費や導水管への付着生物の除去 △などのメンテナンス費が嵩むこと，また，漂砂の激しいところでは，砂を吸い込む恐れがある．

異常時の対応陸上でのさく井工事のため，施工は比較的容易である．
陸上施設のみのため，管理は容易となる．ただし，経年劣化に対しては，井戸洗浄作業が必要となる．
船からの油分流出，赤潮，浮遊ゴミなどによる取水障害から回避できる．

また，海水井戸による地下浸透海水は，用途によって異なるが，①水量，②水質(塩分を含む)，③低水温・恒温性が重要となる．そして，これらは取水帯水層や井戸設置場所，淡水地下水との関係によって表-3 に示すような特性を有する．

安定した低温性，清浄性，富栄養性などの優れた資源性を有している．その一方で，海洋深層水は，水深200m 以深まで導水管を敷設することから，工事費が △他の取水方式と比べ嵩む．また，漁港の立地条件から取水に適する漁港は限られてくる．

―2―

表-3 海水井戸による地下浸透海水の特性
項目

特徴

シルトや粘土層，固結した地層では，海水が浸透しにくく，集水
水量不可能な場合や集水量に限界がある．
集水量は確保できても背後地からの淡水地下水が混合している場合がある．
海水帯水層の濾過作用で有機成分や濁質が除去されて，良質な海水が取水できる．
淡水地下水が含む地質由来の鉄分・マンガンなどが混ざると，海水の濃度より高くなる．

水質

沿岸から内陸に向かって塩分が薄まる傾向にある．
沿岸にある井戸でも海に向かう地下水の流路があると塩分濃度は岩盤低くなる．

図-3 ディ－プウェル形式

背後の河川の N，P が高い場合，浅い海水井戸では N，P も高くなるときがある．
取水位置が 15～30ｍと深い場合は，地温の影響を受けた水温と低水
温・
恒
温性なる．
淡水地下水の混合があると海水井戸の水温は地下水温に近づく．
海水井戸の水温変動は気温の季節変動より数ヶ月遅れて現れる場
合がある．ただし，変動幅は小さい．
冬期には表層海水温より温かい海水が得られる．
浅い海水井戸では沿岸海水温の影響を受けやすい．

図-4 大型掘削面集水井戸形式
これらの形式とは異なるが，④浜田漁港の瀬戸ヶ島では，基礎捨石の間隙を通過する海水を取水する形式(図-5)が採られている．帯水層(濾過層)を通過しないため，大量の海水を取水することができる．深い水深で，安定して良好な水質が得られる場合は効果的な海水井戸ともいえる．

図-1 地下浸透海水取水(海水井戸)の模式図

3.2 海水井戸の形式
我が国で採用されている海水井戸は，①一般さく井井戸
形式(図-2)，②ディ－プウェル形式(図-3)，③大型掘削面集水井戸形式(図-4)が主な形式である．

図-5 浜田漁港の瀬戸ヶ島での事例

岩盤

図-2 一般さく井井戸形式―3―

表-4 各形式における設備概要
形式①②概

・水質：原則として殺菌以外の処理を必要としない良質の井戸

要海水を確保できること．

・径がφ600ｍｍ以下の場合に採用される．

・水量：所要海水量を供給できること．

・縦型井戸で側面取水である．
・井戸径がφ1000ｍｍ以上の場合に採用される．

・海水井戸設置場所：水質の劣化を防ぐため，井戸の設置場所

・縦型井戸で側面取水である．

は敷地内であって，利用する地点までの距離が短いこと．

・岸壁背後の埋土を掘削し，中央に揚水ピット(マンホールや③・海水井戸工事費：掘削土質や井戸深さ，取水後の水処理設備ヒューム管)を設置し，周囲の掘削部には石材等を充填し，が全体工事費として経済的であること．

空隙に浸透してきた地下海水を取水する．
・ケーソン背後の捨石上にボックスを設置し底面から海水を④・淡水混合の許容範囲：漁港背後地からの伏流水，地下水によ取水する．って，海水井戸の塩分は影響を受ける．塩分が使用目的に適・集水される海水は基礎捨石を通過した濾過されていない海合すること．

水である．

表-5 水量，水質，低水温・恒温性に着目した特性
形式

区分
水量

①

水質

特

表層水取水と比較しても優位性があるか．

徴NO

井戸径により設置ポンプ寸法からの制約があり，小口径では水量の制限がある．

YES

淡水の混合を受けやすい．

低水温 取水位置を深くすることで，低水温の確保が可能

表層水取水(直接取水)
海水井戸恒温性 となる．

②

水量

①より揚水能力は大きくすることができる．

水質

淡水の混合を受けやすい．

低水温
恒温性

図-6 海水井戸取水にあたってのシナリオ

淺井戸は沿岸海水温と地温の影響を受けやすい．
井戸を深くすることで，低水温の確保が可能とな

実際には，既存資料の収集や現地踏査やヒヤリングを実施し，かつ，これらの調査では得られない項目の確認のた
水質 背後の河川や地下水の混合がある．
め，パイロットボーリング，試験井戸調査を行い，海水井③
低水温 取水位置が浅いと沿岸海水温の影響を受ける．
戸設置の可能性について判断することになる．これらの検恒温性
討フローは図-7 に示すとおりである．なお，パイロットボ
水量 直接取水のため，集水能力は大きい．
ーリングは海水帯水層の存在確認が先決で，存在しない場
水質 海水とほぼ同じ水質となる．
④合は中止または移動する．最終的には，「4) 掘削調査」に
低水温 取水海底部の海水温とほぼ同じ水温で，水温変動恒温性 もほぼ同じである．
よって，海水井戸としての取水の可能性を判断する．表-6に海水井戸方式としての取水の可能性を示す.
これらの形式において，相対的に，小規模な海水取水さらに，海水井戸取水では，用水条件としての水量，水(量)では，一般さく井井戸形式が，中規模であれば，ディ 質(塩分を含む)，低水温・恒温性が最も重要な項目となる．
－プウェル形式や大型掘削面集水井戸形式，大規模な取水 特に，水質については，濁度の影響，塩分濃度，鉄・マンには，浜田漁港の瀬戸ヶ島での形式が適すると考えられる． ガン濃度，大腸菌や腸炎ビブリオの存在などが大きく影響
一方，低水温恒温性においては，一般さく井井戸形式もし する．水量や低水温・恒温性を含め，計画時に留意すべき
くはディ－プウェル形式が優位となる．
事項は表-7 に示すとおりである．
水量る．

集水能力は，①，②より大きい．

4．海水井戸による取水計画
4.1 取水計画と検討フロー
海水井戸による取水計画にあたっては，水量，水質，低水温・恒温性等の要求条件を満足するか，さらに，工事費を含む経済性について優位か判断する必要がある．全体的には，図-6 に示すフローにしたがって検討し，表層水取水(直接取水)と比較しても優位性があることを確認する必
要がある．

―4―

事前調査(候補地の一次選定)
1) 海水井戸取水検討項目の整理○ 用水利用の諸元と利用条件の整理○ 海水取水に影響を及ぼす要因整理(鉄・マンガン，時化のときの濁度上昇，夏季水温上昇など)○ 地形・地質条件(岩盤，粘性土，河川伏流水，地下水，用地の前歴など)○ 工事施工の難易，施工スペース，進入路○ 周辺井戸への影響○ 海水井戸の水質適合性○ 施設完成後の維持管理の難易性や維持費用

流域に鉱山が ・閉山したものも含め鉱山が流域にあると，鉱脈由ないこと
来の成分が淡水地下水に溶存している場合があり，海水井戸に影響を与える可能性がある．
鉄分の多い地 ・背後に湿地帯がある場合，淡水地下水に鉄分が存域でないこと在し，海水井戸に影響を与える可能性がある．
予定地の前歴 ・閉鎖性海域や入り江などでは，海底にシルト・粘把握土，有機物の堆積が多い．また，取水予定地が埋立地である場合，埋立土砂に含まれる不適切な要素が流入する可能性がある．

表-7 海水井戸の取水において留意すべき事項
留意事項
検討内容
所要の量の 試験井戸により揚水試験を行い，取水可能量を取 地下海水を 把握する．また，取水する地下海水の帯水層の水量 確保できる 深さについても電気検層や塩分測定等で確認すか．
る．
河川からの 河川濁水，時化の時の海水の濁りが浸入しない
濁水 濁水の流入 深さか，浸透過程で帯水層の地層で濾過される
影 あるか．
ような井戸構造について検討する．
響2) 地形・地質調査の実施○ 当該地の地形地質図，航空写真の収集と判読○ 現場周辺の土質調査結果や土質標本での確認○ 井戸予定地の前歴，造成埋土の産出地を調査し，有害物質による汚染リスクを検討する．
3) 周辺の海水井戸等の調査○ 周辺漁港，水産加工場での海水井戸事例を調査○ さく井柱状図や井戸構造図を収集○ 施工方法，施工後の問題点などのヒヤリング○ 施工後の維持管理状況のヒヤリング○ 年間の水温や取水量・水質変動などのヒヤリング○ 地元のさく井業者へのヒヤリング
4) 掘削調査

塩分
濃度
鉄・マン
ガン

二次調査(候補地の二次選定)○ パイロットボーリング(φ66mm)調査により地質の確認，海水帯水層，深度別水温の確認を行う．
○ 電気検層，塩分計，電気伝導度計，化学分析などにより塩分について把握する．
○ 掘削深による水温変化を水温検層で把握する．
○ 試験井戸(φ100mm)で揚水試験を行い，水理定数を求め，本設井戸の設計資料とする．
○ パイロットボーリングは観測井に，試験井戸は予備井戸や複数井戸に後利用を検討する．

設計5) 取水管ルート，口径，材質，配管の設計・施工計画検討○ 配管ルート選定は，水質劣化防止のため管内の滞留時間を短くし，工事の施工や将来の布設替えを考慮した配管ルートとし，できるだけ屈曲のないルート計画とする．
○ 耐久性，送水動力の省エネを考慮した配管材質や口径，配管接続方法を検討する．
○ 現場の条件や維持管理を考慮して埋設，ピット内，露出など配管施工方法を検討する．

図-7 海水井戸の取水施設検討フロー表-6 海水井戸方式としての取水の可能性
目 安
解説
取水層の土質 ・海水帯水層は透水性に優れている砂質，砂礫質では砂質であるあること．
こと
・砂質でもシルト混じり砂や火山灰混じり砂は透水性が悪い．
シルト・粘土 ・河口周辺に立地する漁港では，海底の地層がシル層，固結したト・粘土層と砂質層の互層であって，かつ，厚い地層，凝灰質層をなしている場合が多い．これらシルト・粘土軟岩などがな層の下層は固結しており，また，凝灰質軟岩の層
いことも存在する．こうした軟岩地層は難透水層で海水の浸透が行われない．
火山灰層がな ・沿岸域に火山灰が堆積している地域がある．砂にいこと火山灰が混じっていると透水性が悪くなる．
・火山灰混じりの砂は，何度も水で流しても濁りが観察される．

水
温

所要の塩分 河川伏流水，地下水との関係を現地の地形や既濃度が確保 存海水井戸の状況確認，および，パイロットボできるか． ーリング調査から取水地層，深さを検討する．
鉄・マンガ 鉄分は配管やタンク内に酸化鉄の付着物となン濃度は． り，剥離して赤水となる．またマンガンスケー
ルは黒水となる．スケールは流量を減少させる．
地下水の混合が鉄・マンガンの原因となる場合が多い．こうした地層を避け，水質に着目した検討を行う．
水温の変動 海水井戸が海水汀線に比較的近く，浅い井戸の幅は小さい 場合は，地温や沿岸の海水水温の影響を受け，か．
夏季に水温が上昇する．海水井戸は水温ができるだけ低い帯水層や深さを検討する．

大腸菌や腸 表層水取水方式に比べ，海水井戸の方が一般細ビ大炎ビブリオ 菌，大腸菌や腸炎ビブリオに対するリスクは小ブ腸リ菌菌が存在す さいと考えられるが，生物検査を行いこれら細やオ腸菌類の存在の有無を確認する．
菌 炎 るか．
経 用水処理が 海水井戸での取水後に濾過や殺菌などの処理が必要とならないような良質な海水が取水できる済 必要か．
性よう検討を行う．

4.2 取水事例(取水位置と水温について)
鳥取県栽培漁業センターでは，8 本の海水井戸があり，取水深度 26m(浅井戸)×2 本，取水深度 50m(深井戸)×6 本がある(図-8 海水井戸取水位置図)．
図-9 に 3 号井戸の海水温を，図-10 に 4 号井戸の海水温を示す．3 号井戸の海水温は，沿岸海水温の変動と似た傾向の温度変化を示すが，最高・最低水温は沿岸海水温より約 2 ヶ月程度の遅れ(タイムラグ)がある．なお，ここには示さなかったが，1 号井戸，2 号井戸とも 3 号井戸とほぼ同様な海水温変動を示している．
一方，4 号井戸では、取水している帯水層（取水位置）までに海水が浸透するのに時間を要しているため、地温に近づいた周年を通して一定温度で安定したものとなっている（理想的な地下海水）．3 号井戸と 4 号井戸は図-8 でも分かるとおり数十メートルしか離れていなくとも海水温，水温変動は異なる．計画にあたっては，十分な調査(パイ―5―

ロットボーリング，試験井戸など)が必要となってくる．

6号
5号

図-8 海水井戸位置図

5．おわりに漁港における衛生管理基準では，水産物が触れる容器や機器の洗浄に用いる海水は，良好な海水もしくは清浄な海水を使用することとしている．このため，現実的には無殺菌の海水を使用することはできず，殺菌した海水に切り替えられてきている．
一般的な殺菌海水は，濾過槽を通過したのち，紫外線殺菌装置や電解殺菌装置により殺菌海水が作られる．このため，良質の海水を取水することができれば，濾過槽の負荷の低減や殺菌効率の向上が図られることから，海水井戸取水が再注目されてきている．
一方，今後の世界の水産物需要の拡大から，立地を選ばず，海面養殖に比べて高い生産性を期待できる陸上養殖に対する需要が高まっていく可能性がある．今後，漁港ストックの活用など，漁港での陸上養殖は増え，それに伴って海水の確保が必要となってくる．
このように，漁港での海水取水の需要は高く，海水井戸は他の取水に比べ，施設整備や維持管理など経済的であり有効な海水取水施設となる．
しかし，海水井戸による地下海水の取水は，「4．3 取水事例」でも述べたが取水位置によって，その性状が大きく変化することから十分な調査(パイロットボーリング，試験井戸など)が必要となる．
なお，本稿は第 17 回全国漁港漁場整備技術研究発表会
講演集(2018 年)に投稿した論文を再編集したものである．

参考文献
1) 財団法人漁港漁場漁村技術研究所：水産利用のための海水井戸導入の手引き，2012.
2) 山本竜太郎・中村隆・中島等・丸山治：海水井戸，東京図書出版，2013.

図-9 3 号井戸海水温

図-10 4 号井戸海水温―6―