新潟県内の飛来塩分と風速・風向に関する研究
建設構造研究室 大久保雄介
指導 教 官 岩崎 英治
長井 正嗣

1．序論
飛来塩分が構造物に悪影響を及ぼすこと

2．飛来塩分調査
2.1 調査方法

はよく知られており，コンクリート，鋼に本研究では，飛来塩分調査方法として，関わらず，構造物の耐久性低下の原因であ土研式タンク法を用いた。これは風による。特に耐候性鋼は緻密な安定錆が発生す

り飛来してきた塩分が 10cm×10cm のスるような環境での使用に限られ，この安定テンレス捕集板に付着し，雨水と共に捕錆の発生には飛来塩分の影響が大きく，一集ポリタンクに入る仕組みになっている。

般の道路橋において，飛来塩分量調査によこれを橋梁高欄に取り付け飛来塩分量をり，塩分量が 0.05mdd（mg/dm2/day）以内測定した。

が安定錆生成の許容値となっているが，離岸距離が十分な地域では調査を省略して使2.2 調査結果用することができる。太平洋沿岸部，瀬戸

本研究では，2002 年 7 月〜2003 年 8

内沿岸部では，その離岸距離が 1〜2km で月の 1 年間通して，離岸距離が 10km〜あるのに対し，北陸以北の日本海沿岸では，20km 付近の 6 箇所の飛来塩分を測定しその距離が 20km と非常に厳しくなっておた。飛来塩分量は 11 月頃から増え始め，り，新潟県内のほとんどの平野部が調査対

12 月頃の冬季を境に減少し，5 月以降は象地域となる。飛来塩分の測定には最低でほとんど飛来してこないことが分かった。

も 1 年間，年毎の変動を考慮するためには

図-1 に調査地点を示す。また表-1 に調査複数年という手間と時間が必要とされ，大地点の離岸距離と飛来塩分量を示す。飛きな障害となっており，調査を行わず飛来来塩分と離岸距離の関係を見てみると，塩分を推測し，県内での飛来塩分分布が確同じ離岸距離である H 地点，O 地点の飛認できれば，耐候性鋼の採用に寄与できる

来塩分量を比較すると，O 地点ではものと考える。その第一ステップとして，0.044mdd なのに対し，H 地点では 5 倍

本研究では，新潟県内の飛来塩分を測定し，以上の 0.250mdd となった。また，ほぼ風速・風向との相関性を見出し，風速・風同離岸 距離 の S 地点，K 地 点でも，向データから飛来塩分の予測を行うことを0.226mdd，0.147mdd と倍近い差となっ目的としている。

た。これにより離岸距離だけで飛来塩分量が決まらないことが分かった。

4．飛来塩分量の再現
S 地点 U 地点

次に，アメダス観測点風速・風向データによる飛来塩分量の再現を行う。本研究でH 地点

は以下の式（1），（2）を提案した。
O 地点

S j = ∑ s ij = ∑ (c i × n ij ) ･･･（1）

A 地点i

K 地点

図-1 飛来塩分調査地点in ij = ∑ (m ijk × k 2 )･･･（2）k

ここで，i：風向を表す添え字（1〜16），j：
表-1 離岸距離と飛来塩分量

観測期間を表す添え字（1〜12），k：風速

調査地点

離岸距離(km)

飛来塩分量(mdd)を表す添え字（1〜14），Sj：飛来塩分量，

U 地点

17km0.142

sij：風向に対する飛来塩分量，ci：各風向成

S 地点

8km

0.226

分の飛来塩分への寄与率，nij：風の成分，

H 地点

15km0.250

mijk：風の観測回数である。

O 地点

15km0.044

飛来塩分は風速の 2 乗に比例するというウ

A 地点

18km0.057

ェーバー則を仮定し，風の成分 nij は風の観K 地点

10km0.147

測回数（mijk）×風速の 2 乗（k2）とした。
また，nij を A，ci を C，Sj をｂとすると，式（1）は式（3）となる。

3．風のデータ
本研究では，飛来塩分調査地点付近でのアメダス観測点風速・風向データを使った。

Ａ×Ｃ＝ｂ･･･（3）データ形式は，1 時間毎の値で，風速は小数点以下切り捨ての m/s で表され，風向はここで，C は 16 方位，16 行 1 列の行列で16 方位で表されている。飛来塩分調査地点ある。ここで，16 方位全ての風が飛来塩分と，対象とするアメダス観測点を表-2 に示に影響するとは考えられないので，影響のす。

大きいと考えられる，海からの 4 方位についての ci を求める。しかし，C を 4 行 1 列
表-2 調査地点とアメダス観測点にすると式（3）は 12 行 16 列（A）×4 行

調査地点

アメダス観測点

1 列（C）＝12 行 1 列（ｂ）となり，方程U 地点

新津観測点

式 12 本に対して，4 個の未知数となり，解S 地点

巻観測点

H 地点

新津，巻観測点

O，A 地点

長岡観測点

K 地点

大潟観測点が無数に存在してしまう。そこで解との誤差を Err とし，式（4）とする。
Err＝（AC−ｂ）T（AC−ｂ）･･･（4）（b）S 地点

mdd

7503.102.8753'03.1（e）A 地点

3(mdd)
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00

10'02.8753'03.1

107（c）H 地点

0.2
0.15
0.1
0.05
0（d）O 地点

5753'03.1

100（a）U 地点

mdd
0.2
0.15
0.1
0.05
0'02.8(a)U地点
753.8'0

3.1'02112.9

30.2'03.1

0.4

100.6

100.50.4
0.3
0.20.10'0mdd
10.80.60.40.20mdd0.8'02.8mdd（f）K 地点
観測値
再現値

図-2 飛来塩分量の観測値と再現値
式（4）の Err の値が最小になるように，各に適していない風速．風向データであった風向成分の飛来塩分への寄与率を，測定さと考えられる。
表-3 各地点での寄与率れた既知の塩分量から求めた。
以上のように求めた寄与率により再現さ

西南西

西

西北西

北西

北北西

れた飛来塩分と，実際に観測された飛来塩U 地点-0.0010.00170.0086−0.0006

分量を図-2 に示す。また，それぞれの調査

S 地点

0.0113-0.0200.0018-0.005−地点での風向による寄与率を表-3 に示す。

H 地点

-0.0050.01730.0019−-0.007

ここで，値の大小は風向の相関性の大きO 地点

0.00070.00040.0015-0.000−さを表し，また，負の値は，飛来塩分調査

A 地点

0.00000.00050.00190.0005−地点と風の観測地点とが同位置でないため

K 地点-0.0020.00760.0011-0.004−の誤差と考えられる。
この寄与率により，影響の大きい風向が5．飛来塩分予測

分かり，U，O，A 地点では西南西，H，K

以上のように求めた各風向での寄与率を地点では西の風の影響が大きいことが分か用いて，翌年のアメダス風速・風向データった。しかし，S 地点では明確な結果は出により，翌年の各月飛来塩分量を予測する。

ず，対象とした巻観測点付近では建物が密本研究では，飛来塩分調査を 2003 年 7 月集しているため，飛来塩分量を再現するの〜2003 年 8 月まで行い，2003 年 9 月より地点を変え調査を行っている。しかし，O，6．結論

U 地点では継続して調査を行っている。そ各風向成分の飛来塩分への寄与率を用いこで，2003 年 9 月 17 日〜2004 年 2 月 16

ることで，塩分量と強い相関性を持つ風向日まで観測された飛来塩分量と，その期間を調べることができ，またその寄与率によでの風速・風向データにより予測した飛来り，翌年の飛来塩分量の予測ができた。

塩分量とを比較し，予測値の妥当性を検証する。図-3 に O 地点における，長岡アメダ

参考文献

ス観測点での風速・風向データを用いた予（1） 成田英樹：新潟県内の耐候性橋梁の測値と，2003 年 9 月からの調査で得られた腐食状態を腐食環境の相関に関す観測値を示す。また，図-4 には，U 地点にる研究，長岡技術科学大学修士論文，おける，新津アメダス観測点での風速・風

2003

向データによる予測値と観測値を示す。

梁の手引き，1998(mdd)（3） EG 研究会 環境グループ：飛来塩0.3

観測値
予測値0.250.2（2） （社）日本橋梁建設協会：無塗装橋

分量調査の実施要領，1992（4） 樫野紀元：鉄筋コンクリート造構造

0.150.1

物への耐久性−鉄筋腐食とその対

0.05

策−，鹿島出版，1988

0'02.101112'04.1

2

図-3 O 地点における飛来塩分予測値（5） 財務省印刷局：20 世紀の日本の気候，2002（6） 倉嶋厚：日本の気候，2002(mdd)（7） 笠原隆祐：移流沈降領域における飛0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

観測値
予測値

来塩分量を風速の関係，長岡工業高等専門学校専攻科特別研究論文集，
2002（8） 山田義智，大城武，桝田佳寛：海岸'03.101112'04.1

2

図-4 U 地点における飛来塩分予測値付近における飛来塩分量に関する解析的研究，日本建築学会構造系論
文集 第 514 号 21-26，1998

図-3，図-4 より，特に U 地点の 12 月では（9） 宇田高明，他：海岸からの飛来塩分予測値と観測値に大きな誤差がある。要因量の計算モデル，海洋工学論文集，として考えられるのは，降水，降雪などの

第 39 巻，pp．1036-1040，1993

影響であると考えられるが，増加，減少の傾向は予測できていると考えられる。