Vol.8-8/<

7HFKQRQRORJ\)5217/,1(- 特集 -日本の海岸を美しく護る
海岸侵食対策に関する研究)52173(23/(その一歩先へ 挑戦する研究者たち

中川康之 チームリーダー
中村聡志 上席研究官
伴野雅之 研究官
清家弘治 客員研究員

FOCUS ON ファシリティーの最前線へ

砕波帯内の波と流れ、それにともなう漂砂を観測
波崎海洋研究施設（HORS）
波や流れによって起こる、
海底での泥の挙動を再現
海底流動実験水槽
CLose Up 現場からの報告

侵食から人々を守るために
新潟西海岸整備事業

FRONT LINEー特集ー

日本の海岸を美しく護る
海岸侵食対策に関する研究
今号では、失われつつある砂浜をいかに護るか、その対策研究にスポットを。
現地観測に基づく現象把握と、数値シミュレーションモデルの開発を有機的にリンクさせ、長期的に安定した砂浜を維持すべく検討を進めています。
研究の概要と課題を、沿岸環境研究領域の栗山善昭領域長に伺いました。

沿岸環境研究領域

栗山善昭 領域長

VOL.8 JULY 2012

2

侵食の危機にさらされる
重要な役割を持つ砂浜
われているんです。砂浜の陸上部は、ウミガメやカブ

いて、波打ち際には多くの仔稚魚が生息しているとい能性があります」

昇や台風などの巨大化によって、さらに深刻になる可のはそのため。この問題は、地球温暖化による海面上

ツ、海水浴、日光浴、サーフィン、釣り、さらに陸上散策やランニング、ビーチバレーなどのビーチスポー

ることによって波のエネルギーを減少させ、砂浜背後「台風などが来襲したとき、沖の方から波を砕けさせと、栗山善昭領域長。

境に関する機能』、そして『利用に関する機能』です」といいます。こういった数週間程度での変動以外に、

やかな状態が続くと、数週間で砂浜は元の状態も戻る

波打ち際は陸側に後退。ところが、その後しばらく穏ば台風が来襲すると、２～３日で砂浜幅が小さくなり、の影響を受け、時々刻々と変化しているのです。例え

しかし、その姿は一定ではありません。波や流れ、風このように、複数の機能を持ち合わせている砂浜。

土砂移動や海浜変形のメカニズムを現地観測などを通のさらなる向上が求められています。そのためには、「しかしながら、
まだまだ十分とはいえない。予測精度

ルの土砂移動・海浜変形の予測精度は向上しました。

した結果、より詳細な計算が行えるようになり、モデデル。コンピュータの計算速度や容量が桁違いに進歩用されるようになったのが数値シミュレーションモて、１９８０年代以降、模型実験に代わって数多く利海岸侵食問題の解決策を検討するためのツールとし砂浜を護るための
港空研の取り組み

トガニの産卵場所でもあります」“白砂青松”と称えられる日本の美しい海岸。その砂部でのバーベキューなど、実に多様なレクリエーショ

利用に関する機能は言うに及ばず。
「砂浜は人々に、
浜は、河川から、あるいは海蝕崖からの土砂の供給をの住宅地などに押し寄せる波の量（越波量）を少なく

数ヶ月か数年の周期でも、砂浜は変動しているのだ

じて解明して、その結果をモデルに取り込み、モデル

かいしょくがい受け、長い歳月をかけて徐々に形成されてきたものでンに場所を提供していますよね」

はくしゃせいしょうす。
「砂浜には、３つの機能が備わっているといわれてする。これが、防護に関する機能です。砂浜そのものとか。

伴野雅之 研究官
清家弘治 客員研究員

いるんですよ。その３つとは『防護に関する機能』『環

でも越波量は抑えられますが、砂浜の陸側にしばしば「このような砂浜の変動は、土砂の移動によって生ず

VOL.8 JULY 20123㈱ホライゾン

編集・制作

存在する砂丘は、その機能をさらに高めます」。昨年の企画・発行 独立行政法人 港湾空港技術研究所

東日本大震災の際にも、高さが津波より高い砂丘の背〜豊かな海との共生を考えた
地震・津波防災に向けて〜の改良度を検証し、検証の作業で明らかになった問題

第9回国際沿岸防災
ワークショップ

点を再び現地観測で検討する、というサイクルを、地15るもの。ある場所に入ってくる土砂の量に比べて出て14

アレッシオ・マリアニ氏が
波崎海洋研究施設を訪問

行く土砂の量が多くなれば、当然、海岸は侵食されてノルウェー地盤工学研究所との共同研究協定の締結

後地では、被害は非常に小さくなっていたとのこと。

国際交流レポート

砂丘よりも陸側に松林があると、さらに効果的。また、

13

道に繰返していくしかありません。
そこで港空研では、

新潟西海岸整備事業

いきます。戦後、経済の発達とともに、河川の上流部

侵食から人々を守るために

この松林には、海から陸への風や砂、さらには塩分の現場からの報告

現地における現象の把握とそれを再現するための数値

10 CLOSE UP

シミュレーションモデルの開発を両輪として研究を進

海底流動実験水槽にはダム等が整備され、河川から流れ出る土砂の量は波や流れによって起こる、
海底での泥の挙動を再現激減。また、沿岸に港湾等の構造物が建設されたこと

波崎海洋研究施設（HORS）

飛来を抑える役目も。

砕波帯内の波と流れ、それにともなう漂砂を観測「環境に関しては、砂浜に棲むバクテリアや貝類など

8め、その成果に基づいて、海岸侵食の検討を行ってき中川康之 チームリーダー
中村聡志 上席研究官ました」

その一歩先へ
挑戦する研究者たち

で、海岸に沿って移動する土砂の動きも妨げられるよ

6 FRONT PEOPLE

うになりました。日本各地で海岸侵食が起こっている

日本の海岸を美しく護る
海岸侵食対策に関する研究の生物が海水を浄化するという機能があります。ま2 FRONT LINEー特集ー

た、砂浜は魚類にとって保育場としての役割を持ってCONTENTS

静穏時と荒天時の波崎海洋研究施設（HORS）

れていたものの、波が砕けている状態では波高が小さ

土砂移動に関する研究では従来より現地観測が行わ

昇し砂浜の高いところから地下水がしみ出すとともに波が波打ち際で発達することと、砂浜の地下水位が上

荒天時の波打ち際の侵食は、通常の波よりも長周期のＯＲＳで取得された詳細なデータを解析したところ、侵食が起こるのか、それがずっと謎だったんです。Ｈえるように、砂浜の変動を予測する新たなモデルの開選定。港空研では、対策工法の評価をより精度よく行評価を行って、そのなかからもっとも適切な工法を用いて将来の砂浜の変化を予測し、複数の対策工法の

海岸侵食対策を検討する場合には、複数のモデルを数値シミュレーションモデルの開発

くても作業は難しく、ましてや嵐のときは観測できる

砂に浮力が働くことが原因だということが、世界で初

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量も可能に
（８ページ参照）。世界的にも貴重な数多く用することで、それまで不可能だった荒天時の地形測略）。全長４２７ｍの観測用桟橋を備え、この桟橋を利らず、数年周期の変動にも注意を払わねばならないこ

くためには、一回の時化における波打ち際後退のみなことも明らかに。
「このことは、砂浜を長期に護ってい週間の変動幅と数年の変動幅とがほぼ同程度だというデータから波打ち際の位置の変動を調べたところ、数打ち際の位置の変化量は、位置そのものとも関係する

いる場合は、後退量は小さくなります。すなわち、波が大きい状態でも、既に波打ち際が後退してしまって小さいときに前進するわけです。一方、同じように波する。つまり、波が大きいときは波打ち際は後退し、ように、波打ち際の位置は、波の大きさに応じて変化変化を推定するためのモデルがあります。先に述べた

侵食を抑える砂浜設計へ

大きな技術的課題となっています」

２年に限られてしまう。
この適用期間を延ばすことが、

うに砂浜の変化が激しい場所で適用できる期間は１～

予測は非常に難しいんです。現時点では、鹿島灘のよ動する土砂の量の微妙な差で決まってくるため、その「ただし、断面変化は、沖へ移動する土砂の量と岸へ移た砂浜の断面形状の変化を予測するモデルの開発も。

港空研では、波打ち際の位置だけでなく、沖も含めモデルの開発に取り組んでいます」

20に水が通りやすい層を設置する透水層工法（８ページ

たのが、地下水位が自然に低くなるように、砂浜の中の堆積を助長することができそうです。「そこで考案し地下水位を低下させることができれば侵食を抑え、砂水位の上昇があるのは先述したとおり。逆にいえば、

荒天時における波打ち際の後退の原因として、地下

34VOL.8 JULY 2012

ないのに、なぜ水深がゼロに近い波打ち際で荒天時に項目も限定されていました。そこで１９８６年、茨城現地観測でメカニズムを究明

県の鹿島灘に面する砂浜に建設されたのが、沿岸域に発が行われています。

の現地データが取得されています。

とを示しています。さらには、最近の解析によって、こ「そのようなモデルの一つとして、波打ち際の位置のめて明らかになりました」「これらの現地データを解析することで、それまで不のような数年の変動がエルニーニョなど地球規模の気の明だったことや気づかなかったことが徐々に明らかに

また、約 年間にわたってほぼ毎日観測された地形

おける現地観測のための波崎海洋研究施設（通称ＨＯ

なってきました。その一つが、荒天時における砂浜のんです。さらに、その位置は、潮位や沖の浅瀬の発達で、 年以上の長期予測が可能な波打ち際の位置推定具合にも影響を受けます。そのような影響も取り込ん

候変動とも関係していることがわかってきたんですよ」

波打ち際の位置の変動

短期的な侵食。通常の波は水深程度にしか大きくなら

ＲＳ／

2

25

1

認められました」。この結果を受け、透水層工法は、山を行い、ある規模までの嵐に対しては侵食防止効果が参照）。模型実験の後、
ＨＯＲＳ横の砂浜で現地テスト

規模プロジェクトＨＹＤＲＡＬＡＢに国際助言機関

港空研の研究者は、砂浜に関する研究を含むＥＵの大する海岸侵食対策研修の講師も務めてきました。
また、や、セネガルやアフリカのフランス語圏の技術者に対展途上国の技術者を対象とした港湾工学研修の講師

移転。さらにＪＩＣＡ（国際協力機構）の主催する発ドネシアの技術評価庁の技術者などに対しての技術

メキシコおよびトルコの港湾水理研究センター、イン構造物を少なくし、自然に近い形で砂浜を護ることがになりかねない。今後、景勝地などでは、できるだけく見える消波ブロックも、静穏なときには景観の妨げては確かに効果的でした。ただし、嵐の日には頼もしは、限られた予算の中で多くの砂浜を護ることにおいくなってきたそうです。
「いままでの日本の砂浜保全

から面的防護方式と呼ばれる）が採られることが多策（複数の対策工法が面的に組み合わされていること

年は、構造物を建設するだけでなく、養浜を含めた対や 年、 年、 年後のには、荒天時の波の遡上浜を維持していくため「 長期的に安定した砂で採用されています。

口県の虹ヶ浜海岸などのメンバーとして参加。プロジェクトに対しての助言求められるでしょう。その場合、先に述べた透水層工法や、アメリカなどで採用されているサンドバイパス工法（砂が溜まっているところから削れているところへ運ぶ工法）を活用することが考えられます。維持費の問題でこれまでほとんど実施されてこなかったサン

まったく用いず損失した砂をそのまま補充する本来ので取り組みが始まっているんですよ。ただ、構造物をドバイパス工法ですが、最近になって鳥取県や茨城県海岸を護る方法は、大きく分ければ二通り。一つは、やり方では、当然ながら維持費がかさむ。日本でサン前述したように、砂浜背後の砂丘には、津波の威力

消波ブロックなどを海岸に対して直角や並行に設置すを軽減する効果があったことが確認されています。つることにより、砂の動きを小さくする方法（ハード対けたりも。一方、日本では、主として前者の方法が採まり、砂丘やその背後の松林は、自然を利用した津波

ドバイパス工法を採用する場合は、必要最小限の構造用されてきました。構造物を造って砂を閉じ込め、出防護方策となり得る可能性を秘めているということ。

物を造って砂の移動量を制御し、維持費を抑える工夫て行く砂の量を抑えようという作戦。これは、日本で策）。もう一つは、砂浜が侵食されたところへ、沖、あは砂の値段が高いことや、初期投資費よりも維持管理

今後、現地観測や数値シミュレーションなどを通じ、「砂丘と松林による津波防護方策を確立するためには、

るいは近隣の砂の溜まったところから砂を運び、常に費を抑えることに主眼がおかれてきたためです。
第一、

津波による砂丘変形特性を把握していく必要がありが必要になってくると考えます。何が必要最小限かを沖から吹き付けるなんて、漁業のことを考えたらとてます。また、砂丘は通常の波に対してもろく、当たる補充して養浜する方法（ソフト対策）
。

も無理。
工法が

と容易に侵食されてしまうため、砂丘を津波防護方策

見極めて提案することが、われわれ研究者や技術者の海岸侵食は日本に限ったことではなく、世界各地で自由に選べるとして位置付けるためには、その全面の砂浜の長期安「アメリカやオランダでは後者の方法が普及してい生じている問題です。
「港空研は、前身の港研時代か

外国と違い、
当役目になるのでしょうね」

ら、発展途上国を中心として技術支援を行ってきま然日本では制となって取り組んでいきたいですね」

か、しかも美しく護っていくか。このテーマに、一丸した。例えば、アルゼンチンのマルデルプラタ港周辺

た だ し、 近

すよね」

海岸や、インドネシアのスマトラ島やバリ島の海岸、
ルーマニアの黒海沿岸海浜保全計画調査プロジェク

定性の確保が必須。まずは、いかにして砂浜を護るて、沖からポンプで吸い上げた砂を海岸一帯に吹き付

砂浜の維持安定を目指し
日本に合った方法を模索も行っています」

透水層

限がかかりま浮遊砂

トルコのアルティノワ海岸などにおける侵食問題や、です」

し、研究を進めているん

システムの構築を目指の設計ができるような

たことも考慮した砂浜のトレンドも。そういっ

台風の巨大化など長期暖化による海面上昇や、今後想定される地球温要があります。さらに、数年の変動も考える必されていない数ヶ月～

けでなく、現在まだ考慮

波打ち際の位置変化だ30

技術支援や助言で幅広い国際貢献を

きれいな海水浮遊砂だけを浜に残し海水だけが浸透する

20トに対する助言。エジプトのスエズ運河庁の研究所やVOL.8 JULY 20125

波の遡上
透水層工法の概念図

10

FRONT PEOPLE
その一歩先へ

挑戦する研究者たち
昨年の夏、実習生として
沿岸土砂管理研究チームに加わっていた山崎さん
が、今回のインタビュアー。
毎日顔を合わせていても当時なかなか聞く機会のなかった、各人の研究について取材。研究者としての素顔に迫りました。

左から

沿岸環境研究領域 沿岸土砂管理研究チーム

中村聡志 上席研究官

1964 年 山口県生まれ
1987 年 名古屋工業大学工学部土木工学科卒業
1989 年 名古屋工業大学大学院工学研究科社会開発工学専攻修了
1989 年 運輸省 港湾技術研究所 水工部 漂砂研究室 研究官
1995 年 港湾技術研究所 海洋環境部 主任研究官
2001 年 独立行政法人 港湾空港技術研究所 海洋・水工部
底質環境研究室長
2005 年 港湾空港技術研究所 海洋・水工部 沿岸環境領域
主席研究官
2007 年 海洋・水工部 上席研究官
2008 年 博士（工学）名古屋工業大学 論博第２４７号
2009 年 海洋・水工部 沿岸環境研究領域 上席研究官
2010 年 波崎分室長（沿岸環境研究領域 上席研究官 併任）
2011 年〜現職
波崎海洋センター長（併任）

東京都市大学大学院 工学研究科
都市工学専攻 修士課程 2 年

山崎宗彦

沿岸環境研究領域 沿岸土砂管理研究チーム

清家弘治 客員研究員
1981 年
2004 年2009 年

岡山県生まれ愛媛大学理学部生物地球圏科学科卒業
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 		
博士課程修了 博士（理学）2009 年〜独立行政法人 日本学術振興会 特別研究員 PD2010 年〜現職

沿岸環境研究領域 沿岸土砂管理研究チーム

伴野雅之 研究官
1983 年
2007 年2009 年

福岡県生まれ九州大学工学部地球環境工学科卒業
九州大学大学院工学府都市環境システム工学専攻修士課程修了2009 年〜現職

沿岸環境研究領域 沿岸土砂管理研究チーム

中川康之 チームリーダー
1968 年1991 年
1993 年
1993 年

神奈川県 生まれ
東京工業大学工学部土木工学科卒業
東京工業大学大学院理工学研究科土木工学専攻修了
運輸省 港湾技術研究所 海洋環境部 水理研究室
研究官
1998 年 米国メリーランド大学環境科学センター
ホーンポイント研究所 在外研究員（科学技術庁併任）
2001 年 独立行政法人 港湾空港技術研究所 海洋・水工部
主任研究官
2010 年〜現職
2010 年〜現在 熊本大学沿岸域環境科学教育研究センター 		
客員准教授

沿岸土砂に関わる環境を
それぞれの角度から研究

みなさん、どのような研究を？

中川 チーム全体としては、海岸や湾などの海底に溜まる土砂の動きを調べるのが基本。動くことによって海岸の地形が変わったり、水質が変化したり、生物の棲む環境にも影響する。沿岸土砂に関わる環境すべて

が研究範囲で、それぞれが分担して研究しているわけです。土砂の動きは粒の大きさが支配していて、海域ごとに溜まりやすいものにも特色がある。
そのなかで、

僕の研究対象はおもに泥。水質への影響や港湾埋没対策を考える上で必要な、泥の動きをシミュレーションする技術の開発に取り組んでいます。

伴野 僕のテーマは砂浜の汀線、海岸線の変動。観測でわかる日々の変化から、 年後、100年後の潮位変動による海岸侵食まで、どういった変動が起こるかを研究しています。

中村 自然海浜の地形変化の観測と、もう一つ、波と流れによる砂浜の動きを予測するための数値計算の開発を。中川リーダーは泥で、私は砂と砂粒とか、もっとゴロゴロした岩石までが対象。包括的に海岸の地形

変化をシミュレーションできるようにしたい。

清家 僕の研究対象は、土砂の中に棲んでいる生き物。

土砂が動くことによって、生き埋めになったり洗い出されたり、つまり土砂環境の影響を強く受けるわけです。海底の物理環境や地形と、その場の生き物をあわせて見ながら、海底の生態系を研究しています。

なぜ港空研に？ ここの魅力は？

中川 もともと土木工学出身で、海に関係した仕事をしたかったので、港湾の世界を選んだらここに。蛸壺の中のように、こもって研究だけするのかと思ったら、

幸いここには現場とのコネクションがある。実社会との関わりの中で研究できるのが最大の魅力ですね。

清家 ここには客員研究員として来ています。そもそも自分は理学部のほうで、生き物が専門。分野が違う

10

VOL.8 JULY 2012

6

観測が盛んで、知識も持っている。ここで自分の研究を高めたいと思って願い出ました。
伴野 ここなら歯車としてではなく、自分である程度
自由に考えて研究できるよと大学の先生に勧められたんです。確かに自由にやらせてもらってます。選んでよかった。

僕は下からも見られるん「ここで死ぬわけにはいかない。
逃げなくちゃ！」って。

中川 論文提出など必ずデットラインギリギリになっせない。

くなったり。一瞬も目が離

ど、すぐ戻ってしまいます。でも、それだけ痛めつけら果が出ると、
一瞬だけ船酔いを忘れてハッピーになるけ

したとき、相手のリアクションがあると嬉しいですね。

伴野 研究がある程度まとまって学会や勉強会で発表

な～と（笑）。

東京都市大学 工学研究科 都市工学専攻 修士 2 年

未知なる世界への強い好奇心や誇りを持って研究に取り組まれている姿に、改めて感銘を受けました。
研究に対する考え方や問題解決方法等を聞く貴重な機会をいただいたことは、今後の研究活動や社会人として働く上で大きな力になると思います。また、研究所に入ろうと思ったきっかけや、休日の過ごし方など、普段聞くことのできないお話をしていた
だき、身近に感じることができました。

大荒れになる。その海域の洗礼を受けているのかな？

伴野 ちょうど東日本大震災のとき波崎海洋研究施設ですから。砂に描かれた波

間近に命の危機を感じたのがすごく印象的でした。

てしまう性格なんです。徹夜で仕上げた達成感で興奮

清家 煮詰まり過ぎたら放置するのも手。諦めたこと興味を持たれているのがわかると達成感がある。

山崎宗彦さん

中村 私はどちらかというと晴れるなあ
（笑）
。現地観

測で忘れられないのは、研究所に入って２年目の頃。

一泊二日の予定で波崎に行ったら、台風が来て、観測に入って１週間帰れなかった。パンツを洗濯機で洗いながらとっかえひっかえ穿いて。夜は雑魚寝で３時間おきに観測。辛かったけど面白かった！
研究者になってよかったと思う時は？

清家 海に潜ったりして仕事しているとき、満員電車

でギュウギュウになっている人たちを思うと、なんて

自分は幸せなんだろうと（笑）
。いや、真面目な話、生き物を研究している人は日本にもたくさんいますが、波崎の桟橋のような場所で潜る人はいない。ほとんどの人が見たことのないとに常駐してたんです。まさに津波を経験した。とい模様が、大きなうねりとところに潜って研究できるのときと同じだけど、海と漂砂のことは研究所に来てうか、大津波警報が出てすぐ逃げたので見てないんでもに一気に流れて何もな

印象に残るエピソードを教えてください。

から。入ったその日に当時の部長に部屋に呼ばれ、漂すけど。
数年前まで港空研にいた先生の「海岸工学者が

清家 おもに海の中に潜って研究したり、船を出して状態の帰り道、研究所のそばの橋を渡ると真正面にすのは幸せです。あの波を、砂の研究がいかに難しくてやり甲斐のあるものか、一溺れて死んでは話にならん」という台詞を思い出して観測したりしてるんですが、最大の問題は、僕は船に

ごくきれいな朝日が見えて。ああ、やっててよかった

研究に行き詰まったらどうします？
中川 気分転換しながらも頭のどこかで考え続ける。

が悪くて、寝転がったり吐いたりしてる。面白い研究成

すごく弱いということ（笑）
。調査のときはいつも気分にして他のテーマを進める。戻ったら意外とすんなりれても、帰ってすぐに次の計画を立ててるんですよね。

中村 波崎の桟橋にいることが多かったのですが、夜明作り。パン作りは粉と水の分量をきっちり

量る、コンクリート作

りと一緒です｣行くことも。そのままお蔵入りした悲しいテーマもあ中川 現地観測に行くことも多いんですが、なぜか僕｢お酒を飲んで酔っぱら
うのが好き。わけあって禁酒していましたが最近解禁。活発に飲酒してます（笑）｣

が初めて入る現場は必ず、初日、現地の人も驚くほどの

清家弘治 客員研究員

りますけどね。

り方にこだわってしまうと何も見えてこないから。

諦めない。あと、考え方や見方を変えることです。や

ずっとやっていますが、幸せだと思う。

日ずっと聞かされた。それが大きかったですね。以来

中村 計算機を使ってガリガリ計算しているのは大学研究が楽しいことが最大のモチベーション

トの最初か最後のページにペタペタと貼っておく。

｢夏は海にも行くけど、どちらかといえば休日の 楽 し み は 眠 る こ と。
結婚したばかりの妻にも呆れられます｣と思われるかもしれないけど、生き物をやる上で基礎

伴野雅之 研究官

で、次のノートに写すとき、進めるかどうかを決める

会話も楽しみです｣となる地形や堆積物の研究というのは工学系のほうがうに準備。発想の奇抜さが面白くて、娘とのんです。

体をいつでも使えるよ

進んでいるんです。港空研が、たぶん日本でいちばん｢週末のランニングで、

中村 お蔵入りしそうなことは、付箋紙に書いてノー究する仕事に就いて、本当によかったと思うんですよ。

け間近の砂浜を見るのは本当に気持ちがいい。
自然を研

研究職になるかはわかりませんが、好きな調査ができる企業に入るつもりで現在就職活動中なんです。お話を伺って、いろいろ参考になりました。ありがとうご
ざいました。

VOL.8 JULY 20127

中川康之チームリーダー
中村聡志 上席研究官｢趣味は園芸とパン◀透水層工法の様子。
下の写真では透水層工法設置地点の砂浜の表面が乾いており、効果が確認できる

砕波帯内の波と流れ、それにともなう漂砂を観測

波崎海洋研究施設（HORS）
Hazaki Oceanographical Research Station
砂浜を侵食し、港湾埋没の要因ともなる海岸の砂の動きを観測しその物理機構の解明に挑むできる。あるいは、他所でとっている構造物と地形変化のデータと合わせて考えることでも対応できるでしょう。外力に対して地形がどう変わ如視界が開け、迫力の長さで海へと突き出した栖市。防風林の間の細い道を海岸へと進むと、突データをとっているという段階です」て行きたい。現在はまだ、そのためのさまざまな的にはシミュレーション可能なところまで持っるか、非常に細かいところまで突き止めて、最終波崎海洋研究施設の桟橋が見えてきます。全長

場所は鹿島臨海工業地帯を擁する茨城県神４２７ｍ、日本一の規模を誇る観測用桟橋。この砂浜を侵食から守る
新たな工法の開発にも意欲施設を用い、長年にわたって海岸の漂砂現象の研験も行いますが、現地の状況を１／１００とかの目的です。もちろん久里浜の研究所で模型実変化するか、それを調べるのが、この施設の第一「 砂浜に港や構造物を造った場合に地形がどう

任研究官、柳嶋慎一さんにお話を伺いました。

も一緒に持って行かれてしまう。それが、ここでの砂が浮いた状態になることで、波が戻るときに砂「遡上した波によって砂浜の地下水位も上昇し、風や時化によって、砂浜は大きく侵食されます。

の観測が可能なのがこの施設の強み。とくに台砂の動きがとくに顕著な荒天時でも、砕波帯内究に携わってきた、沿岸土砂管理研究チームの主とかに縮尺して再現しても、砂粒の大き調査をもとに明らかになった、砂浜侵食のメカニ

１／

さまでは縮尺できない以上、限界がある。砂の法の開発も行っています。透水層工法といって、ズムです。それを応用して、砂浜を守るための工

地下水位の上昇を防ぐために砂の下に水通しの動きは、現地で測るしかないわけですよ。まず

その物理機構を解明しなければということで、が見えず、自然な状態で砂浜が守れるというのやるというもの。約２ｍ地下に埋めるので構造物

いい層をつくり、流入した水をスッと沖へ流して

現在は週に１回、桟橋上に５ｍ間隔で決められが得られたので、実際に国内３ヵ所で施工されても時流に合っています。ここの砂浜で試して成果測定。さらに目視で波向きや波の高さ、周期、を流すことで、外力となる流れの向きと速度を季節的に繰返される変化も明確に。
「でも実は、圧の波でとられて沖に運ばれるというような、かけてゆっくり堆積した砂が、秋の台風や低気

天候による日々の変化だけでなく、春から夏にいるんですよ。ただ、掘って埋設する透水層工法

砕 波 帯 幅 の 観 測 も。
「 風 や 波 が 強 い 日 は、海 底

地 球 全 体 の 流 れ に 沿 っ た よ う な、 も っ と 長 い形断面を測定。これによって、海底の砂が堆積に下ろすレッドの重量を上げます。フロートが周期での変化もあるんですよ。それを見極める

第二、第三の工法の開発を目指しています」

引っぱられて大きく動いてしまうので、荒天時には、 年観測してもまだまだ足りない。さらにはコストがかかり、自然海浜への施工は難しい。

の計測は大変なんですよ。どれも１９８６年のしたのか、逆にとられてしまったのかという変開始時から観測を続けている項目です。自然の化をみます。また、桟橋上から浮き（フロート）ているポイントから、約３kｇのおもり（レッ

されました」

１ ９８ ２ 年 から年にかけて、この桟橋が建設

は自然に近い状態の海岸での砂の移動を観測し、50ド）をつけたメジャーを海底面まで下ろして地85

物を造って生じた堆積や侵食への対応にも応用

状態での砂の動きが把握できれば、実際に構造いきたいです」長期にわたるデータを蓄積し、研究に活かして

25

波や流れによる砂の移動（漂砂）。

そのメカニズムの究明と、漂砂に関連して起こる諸問題に対処する技術の開発を目的とした、日本で唯一の観測用桟橋です。

◀地形断面を測定するレッドをつけたメジャー（左）と波の流れの向きと速度を測定する
フロート（右）沿岸環境研究領域 沿岸土砂管理研究チーム
柳嶋慎一 主任研究官（右）、浦野 剛 研究官（左）8VOL.8 JULY 2012

海底流動実験水槽

海底で起こっている
泥の移動という現象を追う

航路埋没に、環境にと、使い道は多方面に広がなパラメータとして活用されます」

るという研究。
「環境といえば、地形変化もその「 いま水槽には２本のシャフトが挿入されていできない台風のときの海の底の様子なのだとか。

した。再現されているのは、実際には見ることの巻き上がり、みるみるうちに、水は濁っていきまてきた泥。スイッチが入ると、波が起こって泥はのは、対象海域である東京湾の海底から切り出し

水深０・７ｍの水槽部分の底にセットされている予測できる範囲には限りがあります」

や泥の動きは、まだ十分には解明されておらず、ているのかという部分をやっている。海底での砂泥や砂の粒を追いかけて、それが海中でどう動い

その挙動の情報は重要に。いまの研究段階では、の繋がりが大きい。海の環境を評価する上でも、を高めていく必要があります。とくに泥は環境とう変化していくか、港にどう影響が出るか、予測一つ。土砂が動くことによって海の底や海浜がどて、一方には超音波で流速を測る計測器、もう一

全長 ・４ｍ、高さ４ｍの大規模な実験装置。

方の先には濁度計がセットしてあるんです。同時に濁りを測定する器械もあります」と、沿岸土砂に、水中での濁りの分布を調べるため、深さ方向

は、海の底の堆積物の動きを正確に評価できるよ現象を追わなければならないといいます。
「まずを含めば泥水の塊として海底を動く。砂とは違う

なかでも泥は、砂とは動きも粒径も異なり、水の目標です。ゴールはまだ遠いかもしれません。

管理研究チームのチームリーダー、
中川康之さん。

なんといっても、自然現象そのものを相手にしてうな予測技術を確立する。それが、私のいちばん

波や流れが底面をこする力によって起こる、堆積の土砂がどう動くかという極めて基礎的な実験。

物の挙動を再現します。実は、泥の動きは水質に

モデルは海底の泥がじっとしている状態を仮定しミュレーション技術は上がっていますが、従来の門の研究者とコラボしていけば、水質予測モデル用。
泥粒の中に含まれる有機物については、
化学専

地形が今後どうなるかという地形変化予測への応はいえ、その先には多岐にわたる応用が。
「まず、現象の解明が基礎研究としての目標ではあるとしまっているので……」たもの。実際はじっとしてなんかいませんから。

も必要なんです。ここの実験で得られた情報は、策が立てられる。こういったことは、港の設計に砂がたくさん来るほうに防波堤を造るといった対

泥の、自然の状態での動きがわかれば、例えば土問題に対処すべく続けられてきた研究。「港周辺のと、せっかくの航路が埋まってしまうため、そのもともとは、航路を浚渫した周辺で土砂が動く

問題に活用していく、大きなやり甲斐を感じてい道程は長いけど、少しでも理解を深めて現場での実にいろいろなところに波及する話なんですよ。

海底の土砂の移動やそれにともなう地形変化は、

きるようにすることも大事なアウトプットです。

こともあり、このような底質粒径の変化を予測で砂の移動によって堆積物の粒径が変わってしまうも、このように激しく泥が動くんです」

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ます」

の精度を上げることができるでしょう。また、土

台風でも来ようものなら、水深 ～ ｍの海底で機物が泥にくっついてどう動くか。水質変化のシも影響するんですよ。例えば、酸素を消費する有「ここで行っているのは、波や流れの影響で海底くらい泥が巻き上がってくるかわかる。これ以外に測ることによって、水がどう動くと底からどれさまざまな方面に応用可能な予測技術の確立に意欲

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港湾で埋没シミュレーションをする際に、基礎的VOL.8 JULY 2012

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沿岸環境研究領域 沿岸土砂管理研究チーム
中川康之チームリーダー

波や流れによって起こる、海底での泥の挙動を再現

波や海流などの作用により、巻き上げられ移動する、沿岸域の海底堆積物。

海の環境変化に密接に関わる現象です。

水槽の中に複雑な海水の動きを再現しての実験で、泥や砂の移動現象の解明に挑戦！

侵食から人々を守るために

新潟西海岸整備事業

海岸汀線の後退や侵食が問題となっている新潟西海岸。
恒久的な侵食対策のために行われている

新潟西海岸整備事業の現場を訪ねました。

新潟西海岸では、現在、海岸侵食から人々の暮らしを守るための大規模な整備工事が行
われています。今回は、すでに完成している第１突堤と、現在、養浜が行われている第３
突堤、第４突堤の間の海岸を訪れ、国土交通
省 北陸地方整備局 新潟港湾・空港整備事務
所 副所長の吉田忠さん、海岸課 海岸課長の佐藤敏文さん、第一建設管理官室 先任建設管理官の北原厚生さんに案内していただき、お話を伺いました。

明治時代から始まった
海岸侵食問題新潟西海岸は、信濃川河口部左岸から関屋分水までの約６kmの間に位置しています。
この海岸は、日本最長の信濃川が運ぶ土砂が日本海に流出して堆積し、発達した砂浜海岸で、
明治時代まで汀線は前進を続けていました。
しかし、たび重なる信濃川の氾濫や洪水に対処するために、明治以降、大規模な河川改修やダム建設、河口突堤の築造等の工事が行われて流出土砂が減少し、汀線が徐々に後退
していきます。大正時代には平均５ｍ、昭和初期には年平均２・５ｍと侵食が進み、明治後半から現在にいたるまでに最大３５０ｍもの
昭和８年頃から侵食対策工事が始まりまし後退を余儀なくされました。
たが、当時の工事は局所的で簡易なものだったので容易に破壊され、その都度復旧するという繰り返しでした。
「新潟西海岸の背後は市街地につながっていて、商業施設や公共施設、民家が密集しています。海岸侵食が進むにつれて、どんどん市
街地に迫っています。もしも東日本大震災のときのような津波が来たら背後の新潟市は大きな被害を受ける恐れがあります。人々の命を守り、海岸侵食から国土を保全するという

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VOL.8 JULY 2012

意味で始まったのが今回の整備事業です」（吉田さん）
昭和 年に『新潟港技術委員会』が設立さ年には「新潟西海岸技術検討委員会」

から海岸安定化に向けての対策や検証など、

港湾空港技術研究所では、本事業開始当初の再形成計画がスタートしました。

つつ、人と海のふれあいの場としての西海岸が作られ、西海岸の恒久的侵食対策を目指し

昭和

継がれています。

といった内容で、この方針の基本は今も受け突堤を設ける。

② 離岸堤（潜堤）内の横の流れを防ぐために堤）を設ける。

３・０ｍの位置に延長１５００ｍの離岸堤（潜① 海 岸 か ら １ ０ ０ ～ １ ５ ０ ｍ 沖 合 い、 水 深されたことに始まります。この企画内容は、

れ、『西海岸侵食対策工事の全体計画』が策定

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昭和 28 年頃、海岸の侵食を防ぐため、突堤（縦堤防）が造られた

技術的課題への支援を行っています。

VOL.8 JULY 201211現況
（平成 21 年 10 月）
大正 7 年の西海岸（ーーーは現在の海岸線）

左から国土交通省 北陸地方整備局 新潟港湾・空港整備事務所 第一建設管理官室
先任建設管理官 北原厚生さん、副所長 吉田忠さん、海岸課 海岸課長 佐藤敏文さん

昭和 63 年 整備着工前

昭和 28 年頃の西突堤の付け根付近。
海岸侵食を防ぐため、護岸、消波ブロックの設置が行われた

人々の安全を守り
美しい砂浜を創出する「面的防護工法」

現場の最前線に役立てられた
港空研の調査・研究
こうした工事の技術的背景は、昔から積み
重 ね て き た 研 究・ 調 査 の 基 に 成 り 立 っ て い「あたたかくなると住宅の窓が開いていることが多くなるので、作業機械音などに特に敏ｋm離れた西感になる必要があります。また、養浜材は、
東港の浚渫で発生した砂を、約海岸へ陸送しますが、１日約台以上の車両海岸を住民の方に安全に利用していただくたれることで、景観面や利 用 面 で の 問 題 も 生 じ

また、砂浜前面の水域 が 離 岸 堤 に よ り 遮 ら

技術検討委員会』で課題や問題を解決し、指あります。港空研、行政などによる『海岸のルを高めるこうした事業のために、港湾空港

市民の声を聞き入れ、海岸域のポテンシャ

るということはとても心強いものです。現場
でなにか問題が起きてもすぐに問い合わせができ、答えを現場整備に迅速に活用できるからです。今回は西海岸の整備ですが、港湾及び空港整備に関しても、色々とアドバイスをいただいています。現場にかかわる者にとって、本当にありがたい存在です」（吉田さん）

海岸を護り沿岸域の可能性を高める研究
西海岸の海岸整備事業が完成すれば、延長

約３・４kmにおよぶ広大な砂浜が創出され、人々が海水浴やマリンスポーツを楽しむことができる親水空間に生まれ変わります。
「工事にあたっては住民の方に『面的防護工法』の説明をしたり、事務所のホームページ
で紹介するなどして理解を深め、不安要素を取り除くように努力しました」（北原さん）
また、工事現場の背後には住宅地が密集していることから、騒音など、住民の日常生活を守る工夫も多く取り入れています。

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れに加えて、市民の憩いの場になるというプラ
水面から見えるとあまり美しくないので、潜スアルファも生まれるのです。消波ブロックが堤方式とすることにより、景観にも気を配っています。海岸沿いには植栽をし、遊歩道を作めに、危険な個所がないかの点検作業も念入が５往復するため、渋滞対策として通勤・通学

うな対策をすればよいかなど、色々なシミュりに行われ、発見されたときには迅速に応急時間帯を避けて運搬する必要があります。西レーション調査が工事に反映されています。

対策を行い、補修をするようにしています」

ます。たとえば、構造物を作ることによって大きな波があらわれる。 周 辺 の 住 民 の 方 は 、「潜堤をどういう方向で整備するのか、養浜（北原さん）

現状地盤にどういう影響を及ぼすか、どのよ

以前は砂浜があって安心 で き た け ど 、 そ れ がのために砂浜の勾配をどのようにすると一番るなどして、海や自然と親しめる環境づくり

段々と決壊してくること に 不 安 を 持 っ て い ま

安定するかなど、私共ではわからないこともに努力していきたいと思います」（吉田さん）した。その不安要素を取 り 除 く こ と が 大 切 だ

波が非常に高くなります 。 防 波 堤 の 設 計 波 はと思っています」（佐藤さん）

８ｍに設計されており、 汀 線 際 で も け っ こ う「このあたりは冬になる と 季 節 風 が 強 く な り

30 20

技術研究所はこれからも惜しまず努力を続

そこで西海岸の新しい 侵 食 対 策 と し て 、 海
岸地形をより安定させ、 持 続 的 に 防 護 、 維 持
しつつ、より快適で潤い の あ る 海 岸 環 境 の 創出が可能となる『面的防 護 工 法 』 を 導 入 す る
ことが決定し、昭和 年 よ り 侵 食 対 策 工 事 が実施されました。
「面的防護工法」とは、 約 ５ ０ ０ ｍ 沖 合 い の潜堤および海岸から直角 に 伸 び る 突 堤 等 の 構
造物を複合的に配置し、 潜 堤 背 後 に 砂 浜 を 造成する工法です。従来の 工 法 が 、 海 岸 侵 食 の主な要因である波浪を浅 い 海 域 の 離 岸 堤 で 一気に遮断するのに対し、 面 的 防 護 工 法 は 沖 合
いの広天端幅の潜堤およ び 砂 浜 等 に よ り 波 のエネルギーを減衰させる 方 式 で す 。 潜 堤 前 面の海底面を含めた海岸地 形 を 安 定 的 に 維 持 することが可能になるだけ で な く 、 幅 広 く 穏 やかな水域の砂浜が創出で き る の で 、 人 と 海 がふれあう親水空間として の 利 用 が 可 能 に な るのです。
「砂浜を形成することにより、波が順次落ち着いて小さくなるという効果があります。そ新潟西海岸復元イメージ図

け、技術支援をしていくつもりです。

離岸堤導していただいています。整備を行っている

離岸堤
（潜堤）
→波のエネルギーを減衰
突堤→沿岸方向への砂移動の抑制
護 岸（養浜）→波のエネルギーを吸収 親水空間の創出

事務所としては、港空研のような研究所があ潜堤、突堤、砂浜の総合的な組み合わせにより、海岸を守るてきました。市民が望む の は 、 美 し い 砂 浜 の面的防護工法の模式図復活です。

砂浜による消波機能
従来の海底

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ート

レポ

交流

国際

ノルウェー地盤工学研究所との共同研究協定の締結

この度、港湾空港技術研究所とノルウェー地盤工学研究所<Norwegian
Geotechnical Institute（以下NGI）>による共同研究協定が締結されました。
NGIとは1990年代より地盤工学分野で活発に交流が行われ、研究者を双方に派遣してきました。さらに近年は環境分野での交流も行っており、2010
年度には港空研の研究者が海底の化学物質汚染対策と浚渫土砂管理の研究のためにNGIに3 ヶ月滞在、2011年度には、環境化学を専門とするNGI研究者
を日本に招待し、セミナーなどを開催しました。
NGI（アンドレセン所長）と港空研（高橋理事長）の研究協力覚書（MOU）
署名式は、5月9日（水）に東京のノルウェー大使館で行われました。署名式には、ノルウェー王国よりギスケ貿易産業大臣、国土交通省からは室井大臣
政務官らが出席されました。
これに伴い、港空研でセミナーも開催されました。セミナーでは双方の地
盤工学、津波、環境など様々な分野の研究者による講演や質疑応答、ディス
カッションが行われ、大変有意義なものとなりました。また、NGIの研究者
は港空研内の実験施設（大型構造実験施設、三次元水中振動台、デュアル
フェースサーペント水槽、干潟実験施設、大規模波動地盤総合水路、大規模
地震津波実験施設）を見学されました。

署名式に出席されたギスケ貿易産業大臣のコメント「日本とノルウェーには多くの共通点があります。重要なのは両国
とも沿岸国であるということです。ノルウェーは昔から地質に関する研究が進んでおり、沿岸域の構造物にも技術が生かされています。
また石油・天然ガス産業や、難しい環境問題の解決も両国の課題であり、重要な問題です。日本は環境対策への経験があり、地震や津波に対しての様々な対策を施されています。私たちは日本からそれらを学び、お互いに協力して、新しい技術を開発していくことがとても重要だと考えています。今回の研究協力の調印は大変有意義です」

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VOL.8 JULY 2012

NGIのアンドレセン所長のコメント「ここ（港空研）に来る前から色々な情報を聞いており地盤工学の研究については交流があることを知っていましたが、今回実際に訪れて、地盤工学以外の分野でも大変ユニークな研究をされていると知り、今後、共同研究を進展する上で有益な情報を得ることができました。施設の見学では非常にめずらしい実験装置がたくさんあったことに心を動かされました。例えば遠心装置というのは、その装置自体は色々なタイプが世界中にありますが、大規模地震津波実験施設のように津波を組み合わせたようなもの
は世界でも類を見ないので非常に驚きました。
色々な実験施設を見せていただきましたが、大規模な実験施設はNGIにはなく、そこが今後共同研究を進める上でひとつのポイントになると思います」

来訪者の素顔

Alessio Mariani

アレッシオ・マリアニ氏が
波崎海洋研究施設を訪問
去る５月31日（木）、オーストラリアのニューサウス
ウェールズ大学水研究所の沿岸環境エンジニアである
アレッシオ・マリアニ氏が、港空研の波崎海洋研究施設（茨城県神栖市）を訪れました。アレッシオ氏は海岸侵食対策の工学技術の情報収集のために、チャーチルフェロー
シップという奨学金を得て、日本、アメリカ、ヨーロッパの研究所や海岸工学に関する施設見学を行っています。
施設を見学されたアレッシオ氏にお話を伺いました。
――波崎海洋研究施設を見学された印象は？
とても興味深かったです。海岸工学にとって重要なのはデータを集めること。海や砂浜の状態やバラ
ンスプロセスを理解し、説明するにもデータが必要です。
この施設は世界でもユニークで1986 年から
毎日データをとっていて、科学者にとってはとても素晴らしい施設です。オーストラリアでも同じよ
うにデータを集めたいのですが、お金がかかるので1 ヶ月に1 回、それと大きな嵐が起こる前後にバギーにGPS を載せ、長い距離、広い範囲を計っています。この施設のように毎日のデータが25 年分もあるのはとても貴重であり、有用なことです。私の先生も昔ここに来たことがあり、私も今回、一番最初にこの施設を訪問しました。ここでは波の力と砂浜の変化を両方計っていて、数値シミュレー
ションの精度を上げるのに大変役立っていますね。
――オーストラリアでも砂浜の侵食が顕著なのですか？
私達の国でも砂浜の侵食が大変な問題です。地球温暖化によって海面上昇があり、家屋や道路が水に浸かるなど被害が広がっています。私が今回世界を見て回り、それぞれの国でどのような対策がなされているのかを研究・調査し、オーストラリアの砂浜侵食を守る方法を考えるのが、チャーチルフェ
ローシップの大きな目的でもあります。
――どうしてこのような研究をしようと思ったのですか？
私は海のすぐ近くで育ち、海をいつも見て、波や海のダイナミックなところが気に入っていました。
小さい頃から海岸工学の研究者になりたいとも思っていました。水や波、そのメカニックや科学的なことが複合的に研究できることがとても魅力的だったんです。そして、その幼い時からの夢が大人になっても変わらず、今もチャレンジを続けています。

VOL.8 JULY 201214

Topics
第９回国際沿岸防災ワークショップ

主催：(独)港湾空港技術研究所、(独)水産総合研究センター、(独)海洋研究開発機構、国土交通省港湾局、国土交通省国土～豊かな海との共生を考えた地震・津波防災に向けて～ 技術政策総合研究所、(財)沿岸技術研究センター

2012年2月24日（金）に東京・有楽町のよみうりホールにて、「第９回国際沿岸防災ワークショップ」が開催されました。

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復興、そして今後の地震防災対策についてそれぞれの立場
から熱い意見が寄せられました。

今回の国際沿岸防災ワークショップは、東日本大震災の日本の歴史上、最大級の地震津波災害となってしまった発生からおよそ１年経ったことを踏まえ、「豊かな海との共東日本大震災。私たちはその厳しさを目の当たりにしました。

生を考えた地震・津波防災に向けて」をテーマに、海や沿岸

今後、これを教訓として防災に役立てなければなりません。

域に関係する研究者が集まり、研究成果を発表しました。

本来、海は人々の活力の源となるもの。人々の安全と生活を

講演後に行われたパネルディスカッションでは、現地調守ることが大切です。豊かな海との共生を考えるために、港査や解析などを通じて明らかになってきた被災メカニズム

湾空港技術研究所では、これからもこうしたワークショッ

や、今後の防災施設のあり方などについて議論され、とくプなどを通じて、知恵や技術を発表しあい、主催者だけでに豊かな海との共生という観点に立って、沿岸域の人々のなく皆さんと共に考える機会をつくっていきたいと考えて命だけでなく、生活を守るという立場から、被災地の復旧います。

VOL.8 JULY 2012

独立行政法人

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）5010 FAX：046（841）8307
URL：http://www.pari.go.jp/

グリーン購入法に基づいた用紙を使用しています。