Vol.51

AirportAPRIL 2023

Technology
2 ̲̲ Front Line - 特集 -膨大なデータ獲得が課題解決の鍵に
いま新たな展開をみせる
沿岸地形の形成や維持に関する研究
6 ̲̲ Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たち

工学と理学、両方の視点から
海浜の地形プロセス研究を考えるPort

10 ̲̲ Close Up 現場からの報告
インドネシアの新港開発における技術協力

パティンバン港の開発と整備

12 ̲̲ Focus On 研究活動の最前線へ
航路埋没予測精度向上のための研究

泥の動態解明やリアルタイム計測に挑戦
将来はそれらの技術も合わせて予測システムをよりよいものに！
リモートセンシング技術を用いた沿岸環境研究

衛星画像と現地観測データをもとに沿岸域の動態を探る

今号の見どころはコチラ

15 ̲̲ TOPICS

客員フェローの小林信久教授が来所し「海岸工学特別講演会」を開催しました「港湾空港技術特別講演会 2022」を開催しました

スマートフォンでアクセスFront Line －特集－
膨大なデータ獲得が課題解決の鍵に

いま新たな展開をみせる
沿岸地形の形成や維持に関する研究

沿岸域の波や流れによる土砂輸送と、それに起因する海底地形変化。
宿命的課題ともいうべき航路・泊地の埋没や海岸侵食への取り組みを、直近では本誌 42 号（2021 年 1 月発行）で特集してから約 2 年。
計測技術の進歩で大きく変わりつつある現在の研究最前線と、
今後の展望を取材しました。

中川康之 特別研究主幹（研究監 沿岸・海洋研究担当）

沿岸環境研究領域
沿岸土砂管理研究グループ

伴野雅之 グループ長

波崎海洋研究施設（茨城県神栖市）※ 本誌は 2023 年 1 月〜 2 月に取材しました。

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2

Front Line －特集－

伴 野「画期的なのは、ナローマルチビー

よって明らかになりつつあるといいます。

それがいま、格段に進歩した計測技術にかったので、地形変化の速さにはちょっとす。ただ、洪水の規模もそれほど大きくな

度われわれの予測が裏付けられたと思いまの検証で、ここの地形に関しては、ある程

ころにはっきり差が出てきたんですね。こして比較してみると、斜面になっているとてわずか２週間の間に河口航路を２回測量ができる。このナローマルチビームを使っように海底の凹凸が鮮明にわかる“鯨瞰図”

がるでしょう」

れをどう止めればいいかという対策につなタをもとに泥の移動経路がつかめれば、そ中の経路がわからなかった。高密度なデーたものが主体となって埋まるのか、その途フワと落ちて降り積もるのか、海底を這っります。
いままでは、浮いてきたものがフワ

砂の動きをより正確に予測できるようにな

中 川「一番には、埋まり方やその速度、土推測で埋めるしかなかった
データとデータの隙間ム。船に装着し、海底に超音波を照射して、も、そういうイベント時の様子というのは、で、測れる点の数が桁違いなんですよ」

マルチビームは超音波を扇形に発射するの測深ですが、船の真下しか測れなかった。

に進むのでしょうか。

変化が捉えられることで、研究はどのようまっていたデータ。こういった細かい地形

イデアも検討。ただ、船舶が航行する場所

せ、溜まる場所を制御するといった対策ア

何らかの気象現象（イベント）によって、ても、おそらく日々少しずつというより、海岸侵食にしても航路・泊地の埋没にし一気に進むものと考えられます。

驚きましたけど」なかなかつかめないんですよ。低気圧通過

中 川「各位置座標とそこでの深さを組み合

高密度な点群データから泥の移動経路が明らかに

中 川「例えば河口域にある港湾の埋没は、地形の３次元計測を行う深浅測量システム

後の侵食も同じで、時化の中で測り続ける

わせた情報が、膨大な点群データとして、高せることで、濃く濁った泥水を浮き上がら

海底付近に突起物を設けて流れを湧昇さ

集中豪雨などで河川の水が増え、土砂が一です。従来のシングルビームも同じく音響というのも難しい。茨城県神栖市にある波これこそ ｍピッチの測量では抜けてし気に来ることによって急激に進行する。で崎海洋研究施設で、１９８６年から取り続密度に得られるわけです。だから、鳥瞰図上流

していくことが重要になります」

標にするかを明確に定め、クリアても、現象が複雑なので、何を目

中 川「埋没対策とひと口に言っいいます。

形の変化の原因は異なるのだとも、奥の部分と出口のほうでは地

新潟西港（新潟港西港区）だけでぞれ。信濃川の河口部に位置する

海底の地形の動きは場所それいうものです」で水圧をかけて軟らかくするとに沿って落ちるくらいに、ポンプられます。泥が自力で動いて斜面方に押し出すような対策も考えを必ずしもすくわずに、より沖の例はありませんが、溜まったもの

中 川「他に、
日本ではまだ導入事

題解決は簡単ではないそうです。

ではその実現は難しく、現場の課

けている波や地形のデータは例外中の例外

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ならぬ、海の底なので鯨の視点で見たかのナローマルチビームによる地形計測のイメージ

で、本当に貴重なんです」
水深管理のために比較的多くデータを取っているような港、例えば信濃川河口に位置する新潟港でさえ、頻度は１カ月に１回。測線の間隔も ｍと、決して密とはいえないのだとか。
中 川「データそのものが離散的。その限られたデータでもって、その狭間で何が起きているかを推測するしかありませんでした。前回お話しした河口航路の土砂移動のメカニズム（本誌 号ＦｒｏｎｔＬｉｎｅ
参照）についても、浚渫して階段状の地形になったところに落ち込む泥の挙動まではつかめなかった。地べたを這うような落ち方をしているという推測を交えながらモデル化し、予測を検討していたんです」

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3下流

ナローマルチビームで計測した河口航路
海底の凹凸が鮮明にわかる5042身近になってきた技術を効果的に適用すよ。ドローンに搭載する方法は、最初は海での適用事例がなかったんですが、この３年くらいで変わってきた。港空研でもわれわれの研究グループと沿岸環境研究グ
りもしています。今後は沿岸域の地形変化

ループで、一緒にサンゴ礁で測量を行った

ローマルチビーム以外にも。
も捉えることができるようになると思い

高密度な点群データを取る方法は、ナ
伴 野「空から計測する技術もあります。
ます」

ステムがあるのですが、これを飛行機やドてしまうという弱点が。その点、ドローンビームで測るのとあまり変わらなくなっ

深が浅い場所では横に広がらず、シングル

扇形に照射されるマルチビームには、水

地面にレーザー光を照射して距離を測定

ローンといった空を飛ぶ機体に載せ、水中するＬｉＤＡＲ（ライダー）という測量シでも減衰しにくいグリーンレーザーを用なら高さが確保され、水深にあまり依存せ中 川「沿岸域の土砂移動ということになるでしょうね」

伴 野「透明度や水深で使い分ける

いのだとか。

ずに広がるので、浅い場所では効率がよいて上空から直接海底を測ってやろうと
い う も の。 最 近 で は と くに、ドローンに搭載し法というのをいろ

テーマは、いままでは本当に、て水深を測量する方いろ検討していま

途切れ途切れの断片的な情報かが出しにくいのですが、ドローンならあるとお金もかかるしパイロットも必要で手いうような相談も受けています。飛行機だは、既に航路の水深管理に使ってみたいと

伴 野 「 ドローンのレーザー測量についてけることには変わりませんが」

も、データを正しく理解する姿勢を持ち続を捉えられる時代になってきます。それでな情報をもとに、推測なしに事実そのもの

わってきました。それがこれからは、膨大かを考えることが大事だと先輩方から教るか、いかに無駄なくパズルを解けるらいかに確からしい事実を見つけす」

グリーンレーザースキャナを搭載したドローン（ドローン下の白い箱がスキャナ）

中 川「技術としては年くらい前からあかもくっきりとわかってくるんで

例えばサンゴ礁の細かな凸凹なん

伴 野「沖縄の海で試してみると、です。

高い場所でなら適用範囲は広そう

利用は難しいようですが、透明度がではレーザー光が透過しないため河口域のように濁りの強い場所

すね」

なってきたのは、
やはりここ数年で高性能化されて、身近なものにりましたが、小型化され、

10

サンゴ礁の空撮（左）とグリーンレーザースキャナでの計測結果（右）（西表島）

グリーンレーザースキャナで計測したマングローブの断面図（上）とサンゴ礁の断面図（下）（西表島）

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Front Line －特集－

ハードルが下がりましたね」

程度訓練すれば誰でも飛ばせる。圧倒的にのときなんかには結構動いているんですよ」

ますが、そういう場所の土砂も、実は台風
中 川「私自身、これまでいくつかのフィー

川を使って内陸まで、船で物資を輸送して中 川「ヨーロッパなど大きな大陸では、なる。時化の前後でどう変化するかといっで、たぶん高頻度なデータが取れるようにからドローンがもっと使いやすくなること

伴 野「高密度なデータだけでなく、これ

今後もそれをもっと展開していきたい」

があるので、海外も含めて情報を蓄積し、んできましたが、本当にいろいろなケースですね。例えば、漁船は魚群探知機などのデータをいろんな視点で活用できると良いているので、
そういったところとも連携し、ルチビームのような測量システムが使われ

中 川「例えば地方整備局などでもナローマることが肝要。

めには、とにかく膨大な数のデータを集め研究を前に進め、現場課題を解決するた大量の“使える〟データを発掘・集約する取り組みもいます。川の地形も固定されているわけで

たことも高精度でわかるようになって、どルドを対象に航路埋没という課題に取り組はなく、洪水などによって通れるところが精度の高い予測を可能にしより効率的な対策につなげる

大きく変わる。浅くなったところを船が通ソナーを積んでいますが、見方を変えればで三重大学の先生を中心にやられていたこ

んどん新しいデータが出てくるようになると。鹿島灘でも同じことを始めるというのれば座礁しますから、地形の変化の情報をいろいろな海岸で使えるものに仕上げていで私も加わらせてもらっています。いまは海底地形を測っていることになるので、そきたい」

記録装置を船につけさせてもらえるよう、だろうと思っています。そういう大量のだと決めてしまうから、沖合でも漂砂で地

中 川「それができれば、海岸管理を行う自漁業者の方々に協力を依頼しているとこ

いち早く収集して、航路ブイの位置も迅速

形が動いて浅くなったら掘らなきゃいけな治体などでも広く、より効率的な対策が打ろ。おそらく近い将来、鹿島灘でも、航行のデータを沿岸域の地形計測に活用した先い。つまり自然と戦わなきゃいけないわけ

てるようになる」

する漁船から水深データを集めてくるよう行事例があります」

ですけど、地形の動き方がきちんとわかっ

伴 野「あとは、その出来上がったＡＩをなことができそうです」

ころです。実は、大量の観測データさえあていれば、それに合わせた航路管理という使った予測モデルで、例えば将来起こる海

中 川「日頃まったく別の目的で測っている

れば、結構精度よく再現できそうだというのも考えられるのではないかと。要は発想面上昇を疑似的に与えたら、どんな地形変ようなデータでも、それを集約できれば、データをＡＩに学習させることで、将来をの転換ですね。船の航路（海図の情報）は化が起こるか、とか。
言うなれば数値モデル

海底地形がどうなっているかという研究の予測するようなことも可能になるはず。そそんなに簡単には変えられないので、そこ

上での水路実験のような形で、そこで発見視点で情報の整理ができるかもしれませに変えてしまう管理方法があるんですよ。

が一つのネックになりますが、情報技術のした新しい現象を、従来の物理ベースだっん。
国交省など他の機関とも連携しながら、海でもそういうアイデアは使えるんじゃな

進歩も視野に入れつつ、より沖合いでの砂たモデルにフィードバックするようなこと

伴 野「漁船を使った研究はもともと遠州灘の動きや地形の変化は、大水深化する航路も考えています」

可能性はみえていて。
あとは汎用性ですね。

維持における今後の検討課題と考えていま

もし埋もれている情報があれば使えないか

ういった検討を、いままさに始めているとす」

中 川「逆にそれによって、その現象をもういかなというのがありまして。航路はここ

伴 野「沖のほうは、ある程度の深さになると。そういう検討にも取り組み始めているところです」

一度、物理的な視点から見直して、現象の解明に活かすこともできるでしょう」と移動限界水深といって、波の影響が小さ
くなり、あまり土砂は動かないとされていVOL.51 APRIL 2023

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沿岸防災を主眼とする海岸工学の時間スケールは、数日から数カ月、長くて一年。
片や堆積学や地質学の時間スケールは、数百年から数千年、数万年にも。
今回、沿岸土砂管理研究グループの伴野雅之グループ長が招集したのは、そんな異なる時間 ス ケ ー ル で 、 同 じ 砂 浜 を み て い る 研 究 者 た ち 。
双方を繋ぐ数年か ら 数 十 年 ス ケ ー ル の 地 形 変 動 な ど に つ い て 、こっていたりというのがわかるんでしょうか︒

られます︒
もう一つ︑
そういうイベントが過去にダーという地中構造を可視化するもので見つけ食痕として地中に残ります︒侵食痕は地中レー将来の研究展開を 見 据 え た 意 見 が 交 わ さ れ ま し た 。

異なる分野の研究をリンク

津波のような大きなイベントでなく海岸侵食でる︒私がやっているのは光ルミネッセンス年代

も︑地層的に何か表現されるものですか？
戻ってきてバーム︵満潮位よりやや高い箇所に測定︵※１︶といって︑砂粒や泥粒の発光の強もあったかどうか調べるには年代測定法が使えできる堆積地形︶が回復していきますよね︒
通常

さから地層の年代を決定する方法なんですが︑

田村 砂浜が最も陸側に侵食された後︑砂が門で︑田村さんと清家さんは地質や堆積学が専の砂浜のサイクルのなかで起こっているような

伴野 鈴木さんと中村さんと私は海岸工学が専門︒それぞれ対象とする時間スケールが全然違

侵食だっ年前から１０００年前くらいまで︑高解像度ができたらというのが今日お集まりいただいた

う︑でも見ているものは一緒というメンバーで話趣旨です︒
１９８６年から長期地形モニタリング

たらだい

鈴木 古い地層とか興味はあるんですけど︑で出せますよ︒

クにして︑どういう検討をやって︑どんな論文

じゃあそれを自分の専門分野でどういうトピッを書こうかとなると悩ましいです︒でもこうい

たい同じ
できます

ところに

鈴木 私は漂砂が専門で︑以前港空研に在籍ししていたんです︒２００６年にすごく大きな低１００年しか見ませんが︑地質を専門にしている方からという話なので１イベント︵気象現象︶としてそれは侵い の で︑

常じゃな方をつなぐことができているような気がします︒

いな研究もされていて︒ツールとして︑
うまく両工学でも︑短いスケールでどう使っていくかみたで使われていたと思うんですけど︑最近では海岸伴野 光ルミネッセンスは︑従来は理学のほういく感じかなと思いますけど︒

どう繋げたらできるかみたいなところを探ってうのってたぶん積み重ね︒
いろいろ話しながら︑

が︑ 年︑

桟橋︶
についても話題にしたいと思っています︒

10を続けている港空研の波崎海洋研究施設︵波崎2006年の低気圧襲来時の波崎海岸ていた４年間のうち︑２年間は波崎桟橋に常駐

イベント
では後退

に１回の

た︒われわれ海岸工学の視点からすると︑あれ位置が尋気圧が来たときもちょうど桟橋勤務だったんでは 年とか１００年に１回か２回あるかどうか

すけど︑観測開始以来最大の海岸侵食が起こっ50すると︑古い年代からの地層の中で繰り返し起50※1 石英や長石などの鉱物粒子がもつルミネッセンス特性を利用した地質年代測定法。
ルミネッセンスとは、地中に埋没していた鉱物粒子に光や熱などの刺激を与えると生じる微弱な光のことで、埋没中に粒子が浴びた放射線の蓄積量に応じた強さになるため、埋没時間の長さ（地層の年代）の尺度になる。光による刺激の場合を特に光ルミネッセンスと呼ぶ。

波崎海洋研究施設（茨城県神栖市）工学 と理学、両方の視点から
海浜 の地形プロセス研究 を考える

Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たち

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Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たち

清家弘治さん

横浜国立大学
大学院都市イノベーション研究院（土木工学教室 海岸・水圏環境研究分野）

鈴木崇之さん港湾空港技術研究所
沿岸環境研究領域
沿岸土砂管理研究グループ

伴野雅之 グループ長

自然環境学専攻 客員准教授）

産業技術総合研究所

地質調査総合センター 地質情報研究部門

１９８６年から２０２０年までのカスプ︵※２︶

鈴木 そうなんですよ︒波崎で観測が行われたる︒そのレジームが変わってしまうと⁝⁝︒

を解釈するために用いているようなところがあ海岸工学でとられているようなデータを︑地層ていたと仮定するんですね︒ですからそういう過去にも現在と同じ物理化学の法則がはたらいて︒われわれは過去のものを理解するために︑興味深い︒地質学には﹁斉一説﹂というのがあっが変わったとでもいいますか︑それって非常にントを境に︑
ある意味レジーム︵基本的な構造︶

田村 話は戻りますが︑その２００６年のイベ

田村 それがまだ２００６年よりも前の状況ねしてましたね︒

伴野 航空写真で見ると︑確かにすごくうねう

うねっていたから︒

ど︑２００６年の地形変化直後はもっと大きくす︒汀線測量も幅左右２００ｍしかやらないけているかでちょっと違うんじゃないかと思いま

線がサインカーブの山になっているか谷になっ

やっぱり線のデータしかないわけ︒だからそのたんです︒桟橋って︑いくらデータを取ってももサインカーブというか︑うねるような形だっで平面的だったものが三次元的に︒汀線の位置

中村 ２００６年のときの地形変化は︑それま

やっぱりそこが肝に︒

を掘ってみたら︑砂粒の細かいところにゴカ

で︑去年くらいに久しぶりにスコップで砂浜なっていて︑
ゴカイがいなくなっちゃってた︒

２００７年頃に再訪したら砂浜の砂粒が粗くる様子をとらえて研究が進んだんですけど︑すよ︒それらが嵐のとき砂浜の侵食から逃げ息するゴカイの仲間で︑当時たくさんいたんでなんですが︑研究対象にしていたのが砂浜に生取ったようなもの︵笑︶︒私の専門は底生生物で研究していて︒あの嵐のおかげで博士号を清家 私は２００６年のとき博士課程で波崎

ちょっと状況が変わっていた感じですね︒

じゃないかと思います︒大侵食によって一時期なってきた︒砂浜が元の姿に戻ってきているん

ランクトンとして浮漂してきて砂の中に潜っイが戻ってきていたんです︒ゴカイの幼生はプの形状の推定をいっぺんに計算しようとする

い や︑ お そ ら く 戻 っ て き て い て︒と︑どうしてもうまく合わない︒２００６年で海洋環境地質研究グループに戻ってきてないんですか？

２００６年以降レジームシフトみたいな感じ

中村聡志 上席研究官に計算しようと︒そうしたらそれなりに合うん

港湾空港技術研究所
沿岸環境研究領域

でバー︵沿岸砂州︶ができにくくなっていたん

教授ですが︑ここ数年︑またバーができるように

自然環境学専攻 客員准教授）です︒いま港湾空港技術研究所からデータを提（東京大学大学院 新領域創成科学研究科供していただいていろいろ研究してますけど︑主任研究員

田村 亨さん
上級主任研究員

急激な地形変化とゆるやかな回復（東京大学大学院 新領域創成科学研究科

伴野ていくので︑場の環境さえ整えば︑また戻るわけですね︒

されたということ？

鈴木 あのときの侵食で逃げたというのは︑流部︑逃げるように砂の中を陸側に動いているん

清家 いや︑波打ち際に棲んでいたゴカイは全ですよ︒逃げた方向に︑まっすぐ陸に進む痕が残っていた︒そういう目で地層を見ると︑その中にも︑そのゴカイが逃げたときのような︑みんなで同じ方向に進んだ痕というのは残っていて︒これは侵食イベントがあったということかと︒波崎のように地形が観測されているところで︑たまたま私が行ったときに何十年に一度の嵐が起こって︑まさにいろいろなことが繋がったんです︒

伴野 生物の話は結構面白くて︒スーパームー

波崎海岸で採取した堆積物水平断面の剥ぎ取り標本
荒天時の砂浜侵食からゴカイが逃れるために陸側に逃げた痕がわかる（一部、白点線で表示）

地球変動史研究グループ

海岸が変わってしまったという論文も出ている

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陸側

沖側

地質調査総合センター 地質情報研究部門

ので︑ちょっと２００６年で切って︑前後を別

波崎海岸のゴカイ（実物の長さは約3cm）

産業技術総合研究所※2 海岸の前浜において波などの外力によって、沿岸方向にリズミカルな屈曲が形成されること。

そうです︒やっぱり生物には︑地形応答を知っで卵が守られて︑次の大潮のとき孵化するんだいるとか︒その後リズミックに堆積していくので大きく侵食されたときに卵を産み付ける魚が論文を調べているとき読んだんですけど︑大潮

伴野

位を上げればいいわけではないし︒というのもなかなか難しいですよね︒単純に水鈴木 地球温暖化をどうモデルに入れ込むかているんですか？

うなるのかといった予測モデルには取り組まれ

野では︑地球温暖化による海面上昇で砂浜がどので︑そこでもアピールしていくつもりです︒

月からは﹁豊穣な社会研究センター﹂もできる

さまざまなプロジェクトを行っていて︒今年４政やインフラ管理者︑民間企業の方々と組んで防災研究拠点︵通称 ＹＮＵ防災研︶﹂として行思います︒横浜国大では﹁豊穣な社会のための査して︑評価の指標を決めないとだめなんだとすよね︒その分︑われわれ研究者がちゃんと精

けじゃなくて﹁たどり着いた人は持ってっていようになっている︒ただ︑公にＰＲしているわてあるし︑データが欲しければいつでも渡せる

前に全部写真付きで参照してもらえるようにしいます︒私が平面測量したものは︑
もう２︑３年

中村 データはどんどん出していいと思って可能性もあるんじゃないかと思いますね︒

あって︑そこから何か融合研究というのが進む

い続けている︒だから本当に︑何か変えていか貴重なデータの公開を検討

伴野 オーストラリアのナラビーンビーチは

データを公開していますけど︑そこにどんどん研究者も集まってきて︑論文もたくさん出ていと︑いま問題になっている地球温暖化による海沈降したりするじゃないですか︒そのスピード

鈴木 地形って数千年オーダーで隆起したりて︑大きな波が当たるようになれば︑護岸も上と思う︒海面が上昇して水深が深くなるにつれつをうまくバランスをとってという答えになる

つが海岸の機能として入っているので︑この３

鈴木 海岸法にも﹁防護﹂﹁環境﹂﹁利用﹂の３はどういうふうにアピールされてます？

田村 一般の人たちに対しては砂浜についてしいですね︒とは︑ほぼ不可能ですからね︒私は幸い４年間港鈴木 波崎のような大きな施設を大学が持つこわれます？

し︑そろそろオープンにしようかなと︒どう思

波崎のデータも︑外部からのリクエストもある岸のデータがオープンにされ始めている︒で︑と思います︒いま結構︑世界中のいくつかの海

ビーチでは１９７２年から︒たぶん世界最長だ在する予定だというオーストラリアのモルヤのでしょう︒視点が違えばいろんなデータの見方中村 いや︑たぶんやり尽くすことはできない

ど⁝⁝︒

ことがないとなったら公開してもいいと思うけ

伴野さんがもうすべてやり尽くして︑もうやる

すごく貴重なんじゃないかと思うんですよね︒

清家 平日毎日観測していた頃のデータとか︑のリクエストが多いですね︒

対応するのが大変になってきて
︵笑︶
︒海外から

伴野 最近その頻度が非常に高くて︑こちらもだけは交渉すればもらえたりしましたよね︒

ころを過去に遡って研究していくと︑実際どん地域防災計画などに生かされる形になる︒私はば当然知名度も上がりますし︑日本にはこんな解していただくという意味でも賛成︒公開すれすよ︒なので︑データの必要性をいろんな人に理にはいられないような感じにしていければいい

田村 データを入口にして︑実際に現地に来ず

いかな︒

気候変動による海面上昇が重なると沿岸の被害

ういったことを考えています︒地震性の沈降と田村 実は私たちも︑まだ計画段階ですけどそスで提示できると一般の方にもわかりやすいでスが難しいんです︒でもやっぱり︑インデックが増えて︑不確実性も増すので︑そこのバランまでなど範囲を広げれば広げるほどパラメータ

性をみていこうとしています︒ただ︑背後の町

田 村 思わぬところで使われるというのもたぶん一番望ましい使われ方かなと思っていて︒

岸との比較に波崎のデータを使うというのが︑ていうのももちろんあるでしょうけど︑他の海

伴野 波崎のデータだけを使って解析するっ

予定なんですか？

清家 波崎の桟橋は今後どれくらい運用するですよね︒

それに近いことを︑ストームによる海岸侵食とか良い施設があるのでちょっと連携して調査したでやりたいんですけど︑どう評価するかという問

いということも︑
普通にできるかもしれません︒

鈴木 うまくすれば︑温暖化で一番クリティカ

鈴木 いま海岸地形断面の形状特性から脆弱題もあって︑なかなかうまくいかないですね︒

は大きくなりますし︒そういうの︑日本ではま

新たな観測技術の開発もだあまり進んでいないんですよ︒海岸工学の分れないですよね︒

ルな場所みたいなものがマップで表せるかもしなことが起こったかというのが見えてきますね︒

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ンの研究︵本誌 号６ページ参照︶で関連する

てるみたいな︑
そういうのがあるんでしょうね︒
Ｂｒｕｕｎ則という簡便なモデルを使ってしか海 面 上 昇 に 対 し て は︑ ほ と ん ど

清家 たいてい生物の研究者は生き物しか見予測してなくて︒しかも 年くらい同じのを使

逆に海岸工学の研究者は生物を見ないので︑両なきゃとか︑精緻に予測できるようにしなきゃいですよ﹂っていう感じですね︒ていないんで︑地形変化との関係がわからない︒
者はなかなか結び付かないんですけど︑ちょっ面上昇ってどう考えれば？ 同じレベルのス

げなければという議論は当然出てきますよね︒

空研にいて︑
その後も連携してやらせていただける︒あそこはたぶん成功事例じゃないかと思っケールでの動きなんでしょうか︒

じゃあどうやって？というのは課題です︒

るので︑波崎の貴重なデータが使えるのは本当ています︒

田村 沈降・隆起というのは場所によって違う

伴野 産総研では防災のようなことはあまりがあるから︒

伴野 波崎と同じように地形の長期観測デーんです︒
速く隆起するところもあれば︑ものすご求められていないんですか？

にありがたい︒
問い合わせが多いというのは非常究で参加して︑みたいなことができると一番い

伴野 うまく巻き込んで︑自分もそこに共同研

影響とうまく分離できればわかってくるのかな

い勢いで沈降している場所もある︒地球温暖化

田 村 隣の部門では津波と地震はやっていまも︑どう解析するかは研究者次第だと思うんでによくわかります︒データそのものを公開して

清家 波崎のデータも昔から︑たどり着いた人による海面上昇は今世紀末までにだいたい ㎝す︒数百年に１回くらいは大きな津波が発生し︑タを取っている施設って世界中に何カ所かあっとされていますから︑１年間５㎜から１㎝くらそれによる浸水がどこまで来るかを評価して︑て︒例えば︑清家さんもこれから在外研究で滞オーダーで沈降する場所があって︒そういうととは思っているのですが︑やっぱりなかなか難

いけないということは思っているんです︒波の：いのオーダーなんですけど︑日本では実はその海面上昇による海浜地形予測の精緻化を目指してとやるだけで︑わかることって多そうですね︒

50

42

Front People 研究者の広場 挑戦する研究者たちて自動観測マシーンみたいなのをつくりたい︒

思っているのが自動化︒音波とかをうまく使っる予定です︒で︑いまから取り組まなければとのですが︑まだまだ継続してデータを取り続け

伴野 老朽化もあり施設の補修工事も必要な

書きにくくて︒だからラジコンのようなものですけど︑やっぱり数値として出ないから論文にたいんですよね︒目視では深そうだとわかりま

ど︑やはり波が当たっているところの勾配は見

前浜の陸域の勾配は測量できるしいいんですけい︒そんなふうにちょっと〝侵食〟しながら少し異分野に入り込むようなこともしていきた

かとか︑いままでやってきた漂砂研究でない︑径によってどんなふうに挙動が変わってくるのの締固めでどれくらい漂砂量が変わるとか︑粒いので﹁境界の領域﹂っていうんですよね︒砂鈴木 海岸って地盤とのつながりも非常に強中村 その開発を波崎で︒

田村 さっき年代測定の話で出たルミネッセ

ビューンと行って測ってこれたらいいなと思っ鈴木 そう！ 波の中も突っ切れるパワフルています︒

観測だけじゃなく︑全国の海岸で使えるというなラジコンを︒

ンスという砂粒の特性︒地層の中に溜まっていに関する技術開発が必要になります︒桟橋でのことを目標に開発していかないといけないです

ると結構光るんですけど︑それが外に出て漂砂中村 いままであまりやってこなかった︑観測ね︒
鈴木 うまく波の力に沿って地底を這うよう

清家 戦車みたいに重くて平べったいのかな︒

ムでとらえ︑汀線付近で波高の推定までやってレーザーをあてて地形と波の動きをリアルタイ

伴野 オーストラリアでは︑陸上から水面まで

鈴木 紐を付けておいて︑最後は引っ張って回メージですね︒

中村 なるほど︑ヒラメかホウボウみたいなイな感じですかね︑流線形で︒

考えています︒

を重ね合わせて研究にならないかなというのをて︒波崎の地形変化とルミネッセンスの特性と漂砂をトレースできるかもしれないと思っていもしかしたら︑ルミネッセンスの測定によってをしている間にだんだん弱まってくるんです︒

を見つけ続けていくつもりです︒︵笑︶︑時代の流れも取り入れながら︑トピック携ができればより進みが早くなると思いますよ︒

鈴木 自動化は︑ロボット工学の人たちとの連というふうに︑ある程度自動化されつつある︒

引っ張るとか︑そういうのをやれるかもというのデータを使ったシミュレーションをやってき

収すればいいかなとか︒

たわけですが︑実際の港湾付近の海岸というの伴野 兆しはあって︒ドローンからマルチビー

清家 桟橋からスキューバダイビングで２︑３は桟橋と違って構造物があって︑船舶の出入り

陸地ではできますけど︑濁りが強いので水中部回潜ったんですけど︑砕波帯のところはもう︑もある︒そいう海岸でどういう地形変化が起こ

分がやっぱりちょっと難しいですね︒
いまでも桟橋が必要とされるわけです︒

本気で上と下がわからなくなるくらいで︒機械中村 私はこれまで波崎の桟橋での観測や︑そ中村 一番安全に砕波帯の観測ができるといができたらいいなと思う反面︑個人的には聖域るかを予測して対策できるようなモデルを早くような話はチラッと出ています︒

うのが︑桟橋の存在意義ですから︒

つくりたいですね︒

ムとかをすっと下ろして︑空からドローンで伴野 逆に何か︑取る方法は別にして︑こういみたいな感じ︵笑︶︒昔からあるものでしかわか

田村 逆に︑そういうのが簡単じゃないから︑うデータがあれば研究が進むとかいうのはあり

伴 野 私は2022年 月からグループ長とらない︑測れないというのも渋い感じがします︒

して研究室を任されて︒今後 年︑ 年の研究室としての戦略を考えながら研究を進めていく

便乗させていただいて︑ 年︑ 年で砂浜はどもあるはずなんで︑波崎で蓄積されたデータに

清家 長期で見ないと見えない変動というのん私が生きている間に答えが出てくるテーマ︒

いうことに一番興味があります︒これは︑たぶ

究トピックとしては︑海面上昇でどうなるかとことになるわけですが︑そのなかでやっぱり研域ですね︒ナラビーンビーチの研究でも︑マル海岸を舞台に精力的な研究をますか？
田村 波崎の桟橋の全長４２７ｍというのは︑砕波帯をカバーするという意味で必然性があるのかもしれないですけど︑もう少し沖合でのプ

15

チビーム音響探査で深浅測量をやると︑ストー

ロセスというのが実は海岸工学で重要じゃない10

鈴木 私の場合は砕波帯︒波が崩れて一番漂砂と思います︒

合へのアクセスが簡単になると︑もう一歩進む

すごい量の砂が交換されていると︒ですから沖ムのときにそういう深部と砕破帯との間でものちょっと頑張ろうかなと決意を新たにしました︒

最近はそんなに研究目的で行けていないので︑響するかわかってこないと思うので︒波崎にも化とか環境問題とかが自分たちの生活にどう影いスパンの現象をちゃんと理解しないと︑温暖

く長い研究をしていきたいですね︒そういう長う変わっていくか︑生き物や生態系を含めて細と思っています︒

もある︒そこに向かって︑精力的に頑張りたい

なかそういうことってできないので︑楽しみでえ合わせをすることになるでしょう︒普通なかしなかったかみたいな︑これからする予測の答が起こった砂浜を見て︑どれくらい侵食したか

お爺さんぐらいの年齢になったとき︑海面上昇

かと思っていて︒水深が ｍとか ｍとかの領10が激しいので︑そこを突っ切らないと測れない

20

15

わけです︒
泡もすごいからレーザーも届かない︒

VOL.51 APRIL 2023

9

10

10

Close Up 現場からの報告

パティンバン港等の位置図㎞に位置

今回は︑港空研の中川康之特別研究などにおいて技術協力を行っています︒

委員会を通じて︑航路埋没予測の検討

空研は︑建設前からＪＩＣＡ国内支援

部は２０２１年に開港しています︒港

れています︒段階的に整備され︑港の一新港・パティンバン港開発事業が行わ

り︑２０１７年から円借款事業として対応するため新港を整備することになとなっていました︒港湾貨物の増加にを持つ多くの企業にとって大きな問題をはじめとした首都圏東部に製造拠点

路は慢性的に渋滞しており︑日系企業

するタンジュンプリオク港へ通じる道

集中し︑ジャカルタの北では首都ジャカルタ周辺に経済活動が急速な経済発展が進むインドネシア

国道・1 号線

主幹︑ＪＩＣＡの中川淳史課長と共にローバルの岩間賢一部長︑レ・プオン・

会社オリエンタルコンサルタンツグ

背景などを︑施工監理を担当する株式

面や地形条件︑開発コスト︑工業団地にも候補がありましたが︑航行の安全

国運輸省独自の適地選定調査により他す︒新港の建設場所は︑インドネシア（研究監 沿岸・海洋研究担当）

フェーズ
２&３
フェーズ
１−２
写真提供：㈱オリエンタルコンサルタンツグローバル

一部開港したパティンバン港

動が活発な場所では︑浚渫後の埋め戻しなどに配慮しながら効率的な維持管理を行う必要があるため︑対象水域周辺の土砂移動の特徴を把握しておくことが必要です︒

中川︵港空研︶﹁現場海域の土砂動態や航路の埋没予測検討などの技術指導を行うなかで︑インドネシア政府機関

ＢＰＰＴ︶と共同で︑パティンバン海の一つである科学技術評価応用庁︵旧岸域に流入する河口で現地観測を実施

し︑陸から供給される懸濁物が海域へ

どのように運ばれるかを調査しました︒季節風や河川流量の季節変化による違いを把握するため︑２０１７年２月︵雨季︶と８月︵乾季︶に実施し︑底泥密度の分布特性を評価するデータを取りました︒これにより雨季には川から土砂が出やすくなり︑河口付近では非常に細かい土砂の集積による︑厚さ ㎝程度のFluid mud︵流動する泥︶層が確認されました﹂

想定以上の埋め戻しが発生

建設前の予測では︑年間十数㎝程度

浚渫をすれば水深は問題なく維持できの埋め戻しがあっても５年おきに維持るという結果でした︒ところが工事中

10

VOL.51 APRIL 2023

工業団地からは ㎞の位置にありま

ドン課長には現場の施工状況などを伺との利便性などを考慮し︑このパティいました︒

ンバン地区に決まりました﹂（インドネシア駐在 オンライン参加）

航路や泊地を整備する時は︑航行に現場海域での土砂移動調査

おける安全確保のため水深の維持管理

土井豊照さん

土井﹁パティンバン港はジャカルタの（インドネシア駐在 オンライン参加）が重要となります︒河口域など土砂移

インドネシア国運輸省海運総局派遣
JICA専門家 港湾開発政策アドバイザー

東１２０㎞に位置し︑日本企業が多い

特別研究主幹港湾空港技術研究所

首都圏東部
工業団地
ジャカルタ

オンラインで取材を行い︑インドネシ

中川康之

株式会社オリエンタルコンサルタンツグローバル
総合開発事業部 港湾部

課長 レ・プオン・ドンさん

パティンバン港

湾開発政策アドバイザーに同港建設のプロジェクト部長 岩間賢一さん

タンジュンプリオク港

ア駐在のＪＩＣＡ専門家 土井豊照港課長 中川淳史さん（インドネシア駐在 オンライン参加）

政府の円借款事業として開発・整備事業が行われている
新港の整備状況や運営管理について伺いました。

パティンバン港の開発と整備

70

15

独立行政法人 国際協力機構（JICA）
社会基盤部 運輸交通グループ
第二チーム
株式会社オリエンタルコンサルタンツグローバル
総合開発事業部 港湾部

10

経済成長が著しいインドネシアのジャカルタ首都圏。

インドネシアの新港開発における技術協力（アクセス橋、アクセス道路を除く）

パティンバン港開発計画の概要

・防波堤
・護岸
・航路浚渫
・人工島式
ターミナル
・港内浚渫

フェーズ１−1

Close Up 現場からの報告

航路浚渫状況

写真提供：㈱オリエンタルコンサルタンツグローバル

生し︑特に 月〜 月の乾季に想定以上の埋め戻しが発るようなら︑入ってくる土砂を止める

地形変化により港の運営にも影響があ

東側の防波堤と護岸が完成した︒原因としては︑当時︑においては顕著にみられまて調査を継続していきます﹂

も︑引き続き現地の研究機関と連携しん︒そうした対策が必要かということなどの対策が必要となるかもしれませ

測の精度を上げていくこと

情報を随時蓄積して︑埋没予件など︑現地ごとの特徴的な含めた現地の状況や海象条

ます︒このため︑工事方法をのでこのようなことがありで予測しなければならない

ることや︑情報が少ないなかからの埋没量を予測してい討では港がすべて完成してでマヨネーズのような層が 〜 ｍく

そこから下は非常に粘り気が強く軟弱

数ｍは粒度の細かな土が漂っており︑岩間﹁現場の海域は海底面の上からことを目的としています︒

用し︑発展途上国へ技術の移転をする

り︑日本の優れた技術やノウハウを活活用条件︵STEP︶﹂が含まれておされました︒この事業には︑﹁本邦技術改良において日本の高い技術力が活用

弱な海底地盤となっているため︑地盤

パティンバン港周辺海域は遠浅で軟岩間﹁通常だと基礎を砂で置き換え

シアの伝統工法が採用されました︒という要望がありました﹂

確実で早くできるこの方法で行いたい

地盤改良に日本の技術を活用が非常に重要です︒現在は防響を受けた泥の移動による埋め戻しにの航路部では波や潮流の影減されると思いますが︑沖合ので︑泊地内の埋め戻しは軽層混合処理工法や︑浚渫土をセメント

ため︑セメント杭で地盤改良を行う深間をかけて載荷させなければならない

計画が一般的ですが︑この土質だと時レーン工法で地盤を圧密させ改良する

らい堆積している状況です︒通常はド採用しました︒軟弱層に長さ ｍの竹

古くからある工法の竹杭・竹マットをとも難しい︒そのためインドネシアでがかかり良質な砂を大量に調達するこ

常に厚いため︑それだと非常にコストて防波堤を建設しますが︑軟弱層が非20

一方︑防波堤の工事では︑インドネ

波堤と外周護岸が完成した

レ・プオン・ドン﹁事前検き上げたと考えられます︒

季節風による波が底泥を巻していなかったため乾季の9

注意が必要で︑今後もモニタリングを

10

mudと呼ばれる泥水のような濁水がの共同調査でも確認されたFluid浚渫後の埋め戻しは前述の港空研ました︒この方法は現地でも高く評価

理工法など日本の特殊な技術を活用しと混ぜて埋立てを行う管中混合固化処

マットを敷き︑石を載せて沈め︑マウ

ち込んで︑その上に竹を縦横に編んだ７本を束ねて一つの杭とした竹杭を打れるよう技術支援を行っていきます﹂り︑パティンバン港が持続的に活用さンバンの港湾管理全体の能力向上を図の４つの活動を通じてＫＳＯＰパティ

エリア開発に関する能力の強化で︑こ行管理能力の強化︑港湾施設の長期的特有の海象条件など実際の工事中にどいたような軟弱層における施工や現地は︑岩間さん︑ドンさんがお話されて中川︵港空研︶﹁われわれの研究分野

工事が円滑に進むよう努めます﹂

な維持管理体制の整備︑バックアップなど港湾管理能力の強化︑船舶安全航具体的な活動は︑港湾サービスの導入化の技術プロジェクトを実施します︒

分ではないため︑今後３年間で能力強うな大きな港を運営管理する経験が十

ＳＯＰパティンバン︶ですが︑このよはパティンバン港地方港湾管理局︵Ｋ

中川︵ＪＩＣＡ︶﹁今後の港湾管理者

いてJICAの中川課長に伺いました︒

最後に︑今後の港湾の施設管理につの研究にいかしていきたいですね﹂中で得られるデータを大切にして今後持ち︑情報共有を行いながら︑工事の究者の方々との幅広いネットワークをが非常に大事です︒現地の技術者や研ういうことが起きていたかという情報

写真提供：㈱オリエンタルコンサルタンツグローバル

まり︑自動車及びコンテナターミナル

写真提供：㈱オリエンタルコンサルタンツグローバルの拡張が進められています︒
引き続き︑

土井﹁現在フェーズ１ ２の整備が始

ンドをつくるという構造です﹂

12
されていて︑フェーズ１ ２の工事も粘り気が強く軟弱な海底地盤

侵入している可能性が高く︑周辺浅場で波により巻き上げられた微細泥粒子が岸壁前面の浚渫域に堆積したものと推定されています︒今後︑予測精度を向上させるために港空研で開発した砂泥モ
デルの取り込みが必要となるようです︒
中川︵港空研︶﹁現地では土地利用の都合上︑河川からの土砂の出口を人工

写真提供：㈱オリエンタルコンサルタンツグローバル

竹杭（上）・竹マット（下）の施工状況

6

継続しておくことが重要です﹂

写真提供：五洋・東亜・りんかい・PP・WIKA コンソーシアム的に変えたりすることもあるんです︒

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11

工事施工状況

航路埋没予測精度向上のための研究

路・泊地の埋没です。

てきた土砂が堆積することによる航湾などで常に問題になるのが、運ばれとくに大型河川の河口に位置する港

れらの情報は、現状では非常にめることが重要に。しかし、そパラメータである沈降速度を定し、数値モデルにおける重要なずは現地での粒子特性を把握やってきた数値シミュレーショ

乏しいのだといいます。

ンはいったん置き、現地調査や

小硲「代表的なのは新潟西港。信濃川

砂が流れ込み、堆積していくんです。
実験水槽を用いた研究を行っ

河口に位置していて、河口を掘削してそれを定期的に浚渫することで港を維て、微細な懸濁粒子の粒子特性

小 硲「そこでいまは、ずっと持している。こういった埋没しやすいを現地で取得するための手法を水中顕微鏡
河口域における微細土砂のフロック沈降プロセスの概要図

造った港なので、どんどん上流から土

港湾では、頻繁に、しかも広域的に、

一次粒子
堆積

浚渫を行わないといけません。場所に堆積検討しています。土砂のふるま

沈降

よって影響する外力条件は異なり、埋没が起こるプロセスも違ってくるのレーザー回析型
粒度分布計

新潟西港における懸濁物の実態把握のために使用した計測機器

いというのは、古くから研究されてい12VOL.51 APRIL 2023

る古典的なテーマではあるんですけ

ど、まだまだわかっていないことも多いんですよ。まずは現場の実態をしっ

かりおさえることが大事。そうして得られた知見を、いずれシミュレーショ

ンに反映させ、航路埋没予測精度の向上につなげていきたいと考えています」

航路の水深をリアルタイムで正確に計測できるツールを

航路埋没がこれだけ重要な課題であるにも関わらず、
実は、
航路の水深変化を実際にリアルタイムでモニタリング

する手法はいまだないのだとか。広島

研究員が目下開発に取り組んでいるの大学に籍を置くキム キョンミン客員

は、それを可能にするセンサです（裏

表紙参照）
。

キム「現状では、どれくらい土砂が堆積したかを確認するために船を出し、音響測深機で水深を測った後で浚渫が行われています。
ただ、実際に港湾で働いている人に聞くと、浚渫直後でもすぐに埋め戻されてしまうこともあり、かねません。

浚渫など、莫大な経済的損失も発生し積み量を減らしての入港や無用な追加

底面ととらえてしまうのもリスク。船られるのに、音響測深ではこの層を海質なので船の航行には障らないと考える泥水）層を形成します。水に近い性

粘土質は、海底面上部に浮泥（いわゆ

河川からの流れ込む土砂のうち微細いるんです」

すぐにも確認できる技術が求められてないのが現状とか。確認したいとき、“いまこの瞬間”の航路の水深はわから

新潟西港における河川水中（左）と海水中（右）の懸濁粒子特性の違い
両者とも主に微細な粘土・シルト粒子で構成されているが、海水中では粒子同士が凝集すること
でより大きなフロックを形成している。

で、サイトごとの特徴をおさえるため
フロック
凝集に、現地の実態を把握することが必要だと考えます」

泥の沈降を左右する粒子特性
現地での情報取得が決め手に

小硲大地主任研究官が取り組んでい海水と混合による
フロック形成過程

河川から供給される
微細土砂

るのは、泥の輸送のなかでも、とくに沈降過程に注目した研究。
小硲「泥の粒子は細かいので、粒子一つひとつだと沈降しにくく、長期間にわたって海水中を漂い続けます。でも実際は、微細な懸濁粒子同士がくっつくことによってフロック（凝集体）を形成し、沈降しやすくなるという性質があるんです。淡水中では反発し合っていた粒子同士が、河口で塩分を含む
海水と出合うことによって、電荷的に中和されてくっつきやすくなるんですね。そしてその沈降速度は、フロックの粒径や密度といった粒子特性によっ
微細粒子の沈降量・堆積量を正確にて大きく変化します」
予測し航路埋没対策を講じるには、ま破壊
河川起源フロック
河口域

Focus On 研究活動の最前線へ
泥の動態解明やリアルタイム計測に挑戦

将来はそれらの技術も合わせて予測システムをよりよいものに！
航路・泊地の埋没の主要因となる泥の輸送に注目し、それぞれのアプローチで難題に取り組む若手研究者たち。
研究の “ 現在地 ” と、将来の展望を取材しました。

Focus On 研究活動の最前線へ

は港湾施設の形状に合うとは限りませ

状や対策案に応じたシミュレーション

しつつ、どんどん現場で情報を取得し戦していければと。計測手法の検討も

サイトもいくつか抽出して、同様に挑

キム「いま開発しているセンサは棒のくの課題が残るといいます。

得。ただし、実用化のためにはまだ多ような形状で、１カ所だけを狙って計モデルの選択ができるようになればと測するもの。このセンサには安価とい思っています」ていこうと考えています。国内ではあ

う長所があるので、短期的な目標としんから、例えば防波堤一つでも、このまり研究例がなく、とくに港湾の中でては、複数設置して平面的な分布デー

メッシュで表そうとするとギザギザがどういう粒子が存在しているのかといタを取りたいですね。あと、現状はまできてしまう。その場合、より細かくう情報も少ないので、そういう情報を任研究官の現地調査では、河川から河新潟西港をフィールドにした小硲主に山口県宇部港で実証を行い成果を獲も、研究を始めて１年余りながら、既キム客員研究員の浮泥計測センサ

素人なので、他のグループの方とも協これからの課題。これについては僕はだ有線なので、無線化するというのもいう問題があったんです。それを、非構

格子を切らないと精度が上がらないと造格子という三角形メッシュのような蓄積していきたいですね」

表現できるようにすれば、効率よく計

口港内に流入し沈降する微細粒子の現一歩ずつ成果を積み重ね広く使える技術にものを使うことで港湾の形を滑らかに算できるんじゃないかと。そういうシ

計算コストがかかってしまうことも。

殊な方程式の解き方をするので、逆に

大竹「ただ、非構造格子自体が少し特用できないかという取り組みです。

造格子モデル。これを土砂輸送にも応られるようになりつつあるという非構て分析すると、それはもう現地の情報でも性状が変わってしまう。持ち帰っは脆く壊れやすいので、採水するだけことの何が大事かというと、フロックの成果だと思っています。現地で測る

とらえることができたというのは一つ

う情報が全然ない状況なので、それを小硲「現場でどういう粒径なのかとい

地での粒子特性の取得に成功。

構造格子モデルとどちらがよいかは、ではないんですよ。現地でしっかり、

波や流れの研究では、一般的に用いミュレーション技術を開発しています」

ケースバイケースで、なかなか難しい

正確に粒子の情報をおさえる必要があ

小硲「この新潟西港のデータを知見と響するので、一様にはいかないはず。

含まれる鉱物や有機物など地域性も影に異なり、上流から流れてくる土砂にさらに、埋没の主要因はサイトごとは検討しないといけません」

子をとらえるための計測手法について

すから、そういう条件下でも正確に粒きの粒子特性もおさえる必要がありま

実際は出水などですごく濃度が高いと多すぎると、測るのが難しいんです。

小硲「濃度が高いと、つまり粒子量が題が。

きるかというと、そこにはまだまだ課没が起こる他のサイトにもすぐ適用でこの計測手法を、同じように航路埋るんです」

ですね。それぞれのモデルの特性を

デルは、これまで一般的に、構造格子

大竹「予測を行うシミュレーションモ

戦中。

送シミュレーションモデルの開発に挑

大竹剛史依頼研修員は、新たな土砂輸

一方、株式会社エコーから来ている

効率的な計算を可能にする
非構造格子モデルを開発

きるセンサを完成させるのが目標です」

きます。信頼性の高いデータを取得で路水深を監視する手法になると期待でサなので、最終的にはリアルタイムで航測する新しい手法。海底設置型のセン

キム「私が研究しているのは“水と泥の海底設置型のセンサ
しっかり把握することで、各港湾の形

従来の水深計測法（音響測深）と海底設置型センサのイメージ間”であるこの浮泥を電気化学的に計可航水深と呼ばれる正方形のメッシュを使ってして積み重ねつつ、条件の異なる他の

VOL.51 APRIL 2023

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キム キョンミン 客員研究員

沿岸土砂管理研究グループ

小硲大地 主任研究官

大竹剛史 依頼研修員

浮泥層
計測水深

計算を行っていました。でも正方形で構造格子（左）と非構造格子（右）で表現した港湾形状の違い

沿岸環境研究領域

沿岸環境研究領域
沿岸土砂管理研究グループ

沿岸環境研究領域
沿岸土砂管理研究グループ

音響測深法

Focus On 研究活動の最前線へグするなど、さまざまな堆積環境を調展させて、干潟の健康度をモニタリン

います。将来的には、このセンサを発同して解決しないといけないと考えてルでもある程度は埋没量を再現できてら使われている現行のシンプルなモデではないでしょうか。１９８０年頃かことができれば、それも可能になるのやっている研究をうまく組み合わせるいるわけですが、それって、現地の実態に合わせるために経験的なものでパラメータをチューニングしているということなんですよね。まずは、そのア査するのに活用したいと考えています」

現場で即時的に埋没量を予測する

新たなシステム構築が目標
ンノウンな部分を一つひとつ潰してい

きつつ、航路埋没予測システムをどんが建設され、河口に流れてくる土砂量が大きくは、将来の海面上昇などさまざまなインパクト

減りました。ダム建設の前と後で、地形や水深、に対し、ローカル単位での解決策や対応策が示

水質はどう変わったのか、その影響を明らかにせるようなツールとして使えるところまで仕上

して、将来予測につなげることが目標なんです」

げたい。それが一つのゴールだと考えています」

いまは現地のサンプリングデータなどを用いションが築けているので、新たなデータを提供

どんよいものにしていくというところ

的は、やはり沿岸域の動態を知ること。まずはダム建設による影響への理解を進めて、最終的ににいるのですが、向こうの研究者と密なコネク

大竹「私の港空研での研究は、今年３

象は、
ベトナム・紅河（ホン川）流域の沿岸環境。

「私自身は2019年以降なかなか現地に行けず

月までが期限なんです。もしかしたらは画像だけで予測できるようになるでしょう。
目「紅河上流域には過去数十年の間に複数のダムて研究に取り組んでいるところ。

を目指したいと思っています」

グエン・ハオ・ワン客員研究員のおもな研究対次の人に引き継がれるかもしれません

衛星画像と現地観測データをもとに沿岸域の動態を探る

が、自分としては一区切り。
企業に戻ったら、もっと現場に近いところで、こちらで学んだ技術を活用していくことになるでしょう。そのなかで、この技術をさらに発展させることができたらと思っています。土砂輸送シミュレー

ションモデルとしては、
今後、
例えばキ

ムさんのモニタリング技術を使ってわかった浮泥の動態だとか、小硲さんが取得した粒子特性だとかをシミュレー

ションに入れていって、いずれ予測技術というところでみなさんの技術が一

例えば台風が襲来して高波浪の事象

緒になればいいのかなと思いますね」が起きたときなどに、
航路・泊地のどのあたりでどれだけの埋没が生じるか、港湾ごとに正確かつ即時的に予測できるような技術があると、港湾の水域施設を維持管理するうえでは非常に役立つはず。

小 硲「現地の状況をリアルタイムにモニタリングし、かつ予測技術でどれくらい埋没するのかを算出する。実際に現場で即時的に航路埋没量を予測できるようなシステムを構築するというのは、われわれが最終的に目指さなけ

ればいけないところです。それぞれがリモートセンシング技術を用いた沿岸環境研究

研究の前進に欠かせない
港空研の蓄積データ
ベトナムに関してだけでなく、
港空研の中では

沿岸環境研究領域
沿岸土砂管理研究グループ

グエン・ハオ・ワン 客員研究員（日本学術振興会 外国人特別研究員）

してもらって解析したり、研究手法を共有した

もう一つ、波崎海岸や鹿島灘についての研究も。

いったデータを使ってコラボレートできたらとり。ステップバイステップですね。今年７月に「先ほどお話ししたのと同じ手法で、衛星デー

思って。それがこちらに籍を置いている最大のはベトナムで国際会議が開催されるので、それタを用いた水深の推定などに取り組んでいま理由です。一応任期は２年間で、残りあと約１に合わせて現地も訪れるつもりです」

す。港空研には、長年にわたって蓄積した膨大年。その後も日本で研究を続け、ベトナムの抱な波崎海岸や鹿島灘の観測データがある。そうえる課題に取り組んでいきたいです」

将来の海面上昇への対策にも役立つツールを次のステップとして、衛星画像に写るような
河口の濁りから、どれくらいの土砂の流出があるかという検討も。衛星のデータにはフリーで公開されているものも多く、また、長期間にわたって撮られているため、環境の変遷を捉えることができるのだとか。
「画像から濃度や水深のデータがうまく取れる
よう、
マシンラーニングを使っていく研究を進めています。そのためには、衛星画像が撮られた
その日にその場所で採水データや測量データを取得し、画像データと突き合わせていく作業がどうしても必要になる。うまく学習させて、誤差がほとんどないことが確認できれば、そこから先ベトナム・紅河（ホン川）河口の衛星画像

衛星画像から土砂による河口域の濁度濃度を取得

VOL.51 APRIL 2023

14

TOPICS
客員フェローの小林信久教授が来所し「海岸工学特別講演会」を開催しました
2023年1月26日、港空研の客員フェローであるデラウェア大学の小林信久教授をお招きし、オンラインを併用して3年ぶりに「令和4年度
海岸工学特別講演会」を開催しました。講演会では河合所長の開会挨拶を皮切りに、小林先生のほか、東北大学大学院工学研究科土木工学専攻
有働恵子教授、港空研からは沿岸環境研究グループ 渡辺謙太主任研究官、津波高潮研究グループ 千田優主任研究官が講演を行いました。講講演内容

演会には、オンライン参加者33名を含め50名以上が参加。質疑応答で■ デラウェア大学 小林信久教授

は参加者との活発な意見交換が行われ、盛況のうちに終了しました。

1) Modeling of Soft Cliff Erosion by Oblique Breaking Waves during a Storm「高波浪時に斜め入射する砕波による海食崖の侵食のモデル化」
2) Rock Mound to Reduce Wave Overwash and Crest Lowering of a Sand Barrier「越波と波高の低減を目的とした砂州頂部への石積みマウンドの設置」
3) Recovery of Eroded Beach Seaward of Closed Katrina Cut in Dauphin Island,
Alabama「アラバマ州ドーフィン島『カトリーナカット』の海側侵食海岸の復元」

また小林教授は2日間におよび研究グループとのディスカッションも行っており、講演会当日の午前中には、海洋利用研究グループ、
海象情報研究グループの研究者とディスカッションを行いました。
洋上風力発電設備の地震時の挙動や、係留した船体の動揺、係留施設の設計、ナウファス（全国港湾海洋波浪情報網）の解析、また「令和元年房総半島台風」における横浜港での沿岸災害を対象に行った解析など、各グループが取り組んでいる研究内容について、小林教■ 東北大学大学院工学研究科土木工学専攻 有働恵子教授「流砂系の土砂動態を考慮した砂浜変化予測に向けて」■ 港空研 沿岸環境研究グループ 渡辺謙太主任研究官「ブルーカーボン生態系の炭素隔離機能」

授からアドバイスをいただくなど、有益な意見交換が行われました。

■ 港空研 津波高潮研究グループ 千田優主任研究官「津波・台風作用時における漂流物予測技術の高度化」

研究者とのディスカッションの様子

海洋利用研究グループ（左）海象情報研究グループ（右）の研究者と小林信久教授にお話を伺いました。
3年ぶりの港空研に来所されていかがでしたか？
港空研は知的な刺激があり、かつ楽しく働けるような環境だと思います。刺激がないとがんばれないし、好奇心が湧くような雰囲気が大事です。これまで先輩方ががんばってこの組織をつくってきて、研究の水準を世界的にし、それを維持しています。研究者は各個人、人や性格は違うけどみんな伸びていっていると感じます。港空研は海岸工学分野の研究をしている日本の大きな組織で、世界的にも影響力をもつ組織であると思います。この組織の研究レベルが上がれば、海岸工学分野全体のレベルがさらに上がっていくと思いますから、これからもがんばってほしいです。
日本の研究者にエールをお願いします。
学生によくいうのは「自分の能力を知ることが大事」ということです。何が得意で、何に弱いかを知り、得意なことを厳選して最大限にいかせるような仕事を探すこと。そのうえで10年ごとくらいに見直すことも必要です。以
前は一つのテーマで30年くらい研究することもありましたが、これからはいくつかのテーマを見つけて、並行して研究にチャレンジしていくことも必要です。時代とともに研究者も変わっていかなければならないと感じています。
また、クラーク博士の「ボーイズ・ビー・アンビシャス（少年よ、大志を抱け）」ではないですが、夢を大きく持ってほしい。目標を掲げてそこに辿り着いたとしても、そこで安心していたらそこまでです。満足するレベルは個人の自由ですが、年齢を重ねた時に「あのときもっとこうすればよかった」と後悔しないようにしてほしいですね。

「港湾空港技術特別講演会 2022」を開催しました
港空研と国総研（国土技術政策総合研究所）は、港湾、空港、海岸、沿岸環
境に関する最先端の研究や技術開発を進めるとともに、国土交通省地方整備局
等が各地域で実施している事業への技術的支援を行っています。
「港湾空港技術特別講演会」は、それらの活動を通じて得られた最先端の研究や技術、事業内
容を、各地域の方々にわかりやすくお伝えするためのものです。
2022年は関東（11月28日）
・四国（12月12日）
・沖縄（12月14日）
・北陸（12月16日）の4回開催。関東は横浜会場とオンラインによるハイブリッド方式、その他はオンラインでの開催となりました。各講演では、港空研、国総研の研究者らが研究内容やこれまでの成果について講演しました。

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VOL.51 APRIL 2023

デラウェア大学
小林信久教授電極センサを使って- 海や空の豆知識 -VOL.51 APRIL 2023

何ができるの？ 測れるの？

皆さんは、港や航路は船が出入りするために海底が周囲よりも深く掘られていることを知っていますか？しかし海底の地形は、水の流れや河川から流れてくる土砂によって毎日のように変わります。特に

砂場の場合

泥場の場合

密度

密度

企画・発行 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 港湾空港技術研究所 Port and Airport Research Institute（PARI）〒 239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1 TEL:046-844-5040 FAX:046-844-5072 URL:https://www.pari.go.jp

台風などで高波が発生すると、土砂が巻き上げられて移動するため、

流動性
浮泥層

せっかく深く掘った港や航路が再び埋まってしまうことに注意する必要があります。そのため船が港を安全に出入りできるように、海底の様子を監視することが大事ですが、海の中の土砂の動きを測ること

圧密層は決して容易ではありません。今回は測定を困難にする海底土砂の特図１ 土砂の種類（砂 / 泥）による海底面の密度分布の違い

徴とともに、これを測定するために私が行っている研究についてご紹
介します。

海水

海水

土砂は粒子の大きさによって砂（0.075 〜 2mm）と泥（0.075mm以下）に分類されます。図1のように砂は海底面の境界を明確に区別する一方、泥は曖昧な境界層を作る場合があります。問題となるのは泥の方で、このような曖昧な境界層は浮泥層と呼ばれる場合があります（図2）。浮泥は周囲の流れなどの流況に応じて数cm 〜数mの厚さ浮泥浮泥で形成されたり消えたりします。これも計測を難しくしている理由の一つと考えられます。このため泥質海底の様子を監視するためには、浮泥の動きを正確にとらえるセンサの開発が求められるのです。

図２ 柱状採取した浮泥が船の上で波によってゆらゆら揺れている様子

私は泥が電気を通す特性に着目して、抵抗値（電流の流れにくさ）から浮泥層（泥の密度）
を測定する電極センサを開発しています。電極センサは乾電池と同じ原理で、浮泥層に設置した二つの電極（陽極と陰極）を通して電流が流れる時、浮泥の密度が抵抗値として計測できます（図3）。この原理を応用して海底にセンサを設置して試験を行い、浮泥層を測ることに成功しました。電極センサの実用化のためには、まだ多くの改善すべき課題がありますが、世界中の港でも問題と研究者が解説します！

なっている浮泥計測問題の解決のきっかけを見つけるために、興味深く研究に取り組んでいます。

沿岸環境研究領域
沿岸土砂管理研究グループ

柔ら
かい泥

海水層

キム キョンミン

客員研究員

浮泥層

編集・制作 （株）ホライゾン

電極

電極

電極

電極

電極

電極

圧密泥層
図３ 含水比（密度と反比例）と電流量の相関関係

図３ 電極センサを海底に設置して浮泥を計測するイメージ図

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Port and Airport Research Institute（PARI）〒 239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1

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硬い泥