JPH02182133A - テラス護岸構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、生態系を回復でき、水質浄化を図ることで、
人間が水辺と親しめることができるテラス護岸構造に関
する。

［従来の技術］ 近年、河川あるいは海岸の水辺にて人間が自然環境と親
しめるようなテラス護岸の開発が各地で成されている。

従来のテラス護岸は、水際全面に鋼矢板を打ち込み、そ
の内側に埋土を施し、その上に遊歩道を形成するもので
あった。

［発明が解決しようとする問題点］ 例えば、都市河川の下流側では工場排水、生活排水等に
よる水質の汚濁が原因となって、魚類が生息できる条件
が整っていないのが現状である。

特に、この様な汚濁水域では透明度が極めて悪いため水
域底部まで光が届かず、光合成が行われにくいので貧相
な植物しか育たなくなっている。

しかも、植物の光合成が活発でないため、これによって
得られる酸素が少なく、汚濁物質の酸化によって酸素が
消費されるため、溶存酸素量が極めて少なくなっている
。

ところで、近年、海洋土木の一つとしての人工魚礁の開
発が盛んであり、これに関する多数の提案も成されてい
る（実開昭５８−１５５９６６　、特開昭６０−１２９
２２．特開昭６０−１９６１３３　、特開昭６１−８８
８３１．特開昭６２−３２８３０．特開昭８８−２０７
８３５等）。これらの多くは、海洋に生息する魚類の乱
獲による減少を補償するために、自然環境に応じて生息
条件の整った海洋中に、魚が入り込める容積空間を有す
ることで魚礁を構成する構造物を配置し、効率の良い養
魚を行うものであった。

したがって、上記のような魚類の生息条件の整っていな
い環境に、従来のような魚類の生活空間的要素のみを持
つ魚礁構造体をテラス護岸近傍に配置したとしても、都
市河川に魚を呼び戻すことは不可能であった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、人間が水辺と親しめるテラス護岸の下
方の水域にて、植物の光合成を促進し、溶存酸素量を高
めることで生態系を回復でき、しかも水質浄化を行うこ
とができるテラス護岸構造を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、護岸より水域上方に水平に張り出し形成され
たテラス護岸と、 このテラス護岸の張り出し端側を支持し、水域底部に固
定され、消波機能を有するテラス護岸の支持構造体と、 前記護岸と支持構造体との間の水域に配置された魚巣構
造体と、 この魚巣構造体に支持された散気管より、少なくとも０
２を含む気体を噴出する散気装置と、自然光又は光源光
を一端より入射し、前記魚巣構造体に支持された他端側
よりその光を出射する光ファイバーとを設けて、テラス
護岸構造を構成している。

［作用］ まず、本発明のテラス護岸構造では、水際を埋土せずに
、護岸より水域上方に水平にテラス護岸を張り出し形成
しているので、水域を狭めず、特に洪水を生じやすい河
川の川幅を狭めることがない。

また、このようなテラス護岸の下方の水域にて、生態系
を回復できるようにしている。すなわち、本発明では、
テラス護岸の下方の水域に配置した魚巣構造体に、光フ
ァイバーを組み込み、その一端より入射した自然光とし
ての太陽光、あるいは他の光源光を前記光ファイバーに
よって水中に導き、植物の光合成を促進している。

すなわち、このような汚濁水域にあっては、植物の栄養
素（例えば窒素、リン等）としては豊富であるので、光
さえ供給できれば光合成を活発化することができる。

このような光合成の促進の結果、イ」着性藻類あるいは
浮遊性の植物性プランクトン等の繁殖を促進でき、これ
を食べる動物性プランクトンを増加させ、上記植物又は
動物性プランクトンを魚類の餌として確保することがで
きる。

また、水質汚濁の指標の一つである溶存酸素量の低下を
解決するために、本発明では前記魚巣構造体に散気装置
を組み込み、この散気装置によってエアレーションを行
うようにしている。ここで、河川のように水の流れがあ
る場合、あるいは船舶の航行等によって波等が生ずる場
合には、単に散気装置にてエアレーションを実行しても
、散気装置の付近で０２が水に溶存する前に気泡のまま
流れてしまい、魚巣空間での溶存酸素量を高めることが
不可能となってしまう。そこで、本発明では、護岸と消
波構造体との間の静穏領域にて前記散気装置によるエア
レーションを実行し、テラス護岸下方の水域での溶存酸
素量を高めている。

上記のように光合成の促進により植物を繁殖させて魚類
の餌を確保し、かつ、その水域での溶存酸素量を高めて
いるので、魚類の生息条件を確保でき、生態系を回復す
ることが可能となる。

また、光合成植物の繁殖の結果、食物連鎖を促進できる
ので汚濁物質を除去でき、かつ、好気性微生物を繁殖さ
せることができるので水質浄化を行うことができる。

このように、テラス護岸の下方の水域の水質浄化、生態
系の回復を図ることができ、人間がより水辺と親しめる
環境を整備することができる。

［実施例］ 以下、本発明を都市河川の河岸に配置されるテラス護岸
構造に適用した一実施例について、図面を参照して具体
的に説明する。

第１図は、河岸に本発明の一例であるテラス護岸構造を
配置した状態を示す概略断面図、第２図はその概略斜視
図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は魚巣構造体の平面図、断面
図である。

第１図において、図面の表面より裏面に向って流れを有
する河川１の一方の護岸２より、水域上方に水平に張り
出し形成されたテラス護岸３が設けられている。なお、
このテラス護岸３の一部は強化ガラス３ａとなっている
。また、テラス護岸３の張り出し側を支持し、河川１の
川底に鉛直に固定された支持構造体４が設けられている
。この支持構造体４は、第６図（Ａ）、（Ｂ）に例示す
るように透過性壁体を固着して消波機能を有するように
した杭式構造物である。第６図（Ａ）に示すものは、例
えば２本の杭４ａの上側に、所定間隔を明けて水平板４
ｂを複数枚固定したものである。同図（Ｂ）に示すもの
は、同様な杭４ａに鉛直消波板４Ｃを固着し、この鉛直
消波板４Ｃには多数の穴４ｄが形成されたものである。

いずれも、その杭上端にて前記テラス護岸３の張り出し
端側を支持できる。

一方、河川１の護岸２に面して、魚巣構造体１０が配置
されている。この魚巣構造体１０は、テラス護岸３の内
側端を支持し、かつ、後述する遊歩道４４と水域とを仕
切る隔壁１２を有している。

この隔壁１２は、テラス護岸３の下方に魚巣空間を形成
するために、隔壁１２の下端より川底に当接するように
張出された下段テラス１４と、これよりも上方にて下段
テラス１４より張出し長さの短い上段テラス１６が設け
られている。

この魚巣構造体１０の上記下段テラス１４と上段テラス
１６との間には、付着性藻類を培養するための培養器４
０が複数設けられている。

この培養器４０は、例えば円筒形の液密構造であって、
内部に空気を充填し、かつ、後述する光ファイバー３０
を挿入支持している。この培養器４０は、透明よりもむ
しろ白濁色であるものがこのましい。そして、植物性プ
ランクトンの培養を効率良く行うために、この培養器４
０の周囲温度を例えば２０８Ｃ〜２５°Ｃに保つサーモ
スタット付きヒータ４２が、前記隔壁１２の側面に取り
付けられている。

なお、前記隔壁１２には、第２図に示すように、例えば
所定間隔をおいて前記上段テラス１６が形成され、この
上段テラス１６が設けられていない領域の前記隔壁１２
には、前記遊歩道４４から水域内部を目視できる窓を形
成する強化ガラス１２ａが配置されている。

上記のような魚巣構造体１０は、例えばその幅Ｗ（第３
図参照）が数ｍにて形成され、このような魚巣構造体１
０を多数配列することによって、護岸２に沿って例えば
２５０ｍにわたって人工魚礁を形成するようにしている
。

尚、このような魚巣構造体１０を河岸に配置する際には
、第２図に示すようにこの魚巣構造体１０の下段、上段
テラス１４−．１６に石５２を積層するか、あるいは第
７図に示すように、特に上段テラス１６に多年草植物と
しての例えばヨシ（アシ）５４を植込むものが好ましい
。

次に、上記の魚巣構造体１０に光を供給するシステムに
ついて、第４図をも参照して説明する。

この光供給システムは、第１図に示す集光装置３１と、
光ファイバー３０とから構成される。

集光装置３１は、湾曲アーム３３に支持された多数のフ
レネルレンズ３４を配置し、この湾曲アーム３３に対し
て前記フレネルレンズ３４を図示しないモータによって
揺動自在としている。また湾曲アーム３３の支点軸３３
．ａが図示しないモータによって回転可能となっていて
、この結果、フレネルレンズ３４を太陽光の照射方向に
向けることが可能となっている。

各フレネルレンズ３４の光集束位置には、前記光ファイ
バー３０の一端が配置され、フレネルレンズ３４によっ
て集光された光を入射するようになっている。なお、前
記フレネルレンズ３４は、太陽光が該レンズを通過した
ときに、その波長によって屈折率が相違するようになっ
ている。そして、この光ファイバー３０の一端側の位置
は、第５図に示すように、可視光線が焦点を結ぶ位置に
設定され、他の波長の光例えば紫外線、赤外線は光ファ
イバー３０の一端に入射しないようになっている。

この集光装置３１は、上述したように太陽の位置に追従
する構造となっているが、その制御は内蔵する時計機構
が示す年月時刻を基に太陽の位置を計算し、この結果に
基づきフレネルレンズ３４を太陽の方向に移動するよう
にしている。なお、透明ドーム３２の中には太陽位置検
出用光センサ−３５が配置され、太陽の直射日光が出て
いる場合にはこのセンサー３５によって正確な太陽の位
置をとらえ、フレネルレンズ３４の移動位置を割り込み
制御するようになっている。

前記集光装置３１より取り出された光ファイバー２０は
、第１図に示すように護岸２に沿って延長されて魚巣構
造体１０の隔壁１２に例えばさや管の埋込みにより埋設
され、さらに上段テラス１６の下面より前記培養器４０
内に挿入されている。

なお、このように培養器４０内に光ファイバー３０を挿
入した構成としては、特公昭１３１−１７２３　、実開
昭５９−１９４７０６　、実開昭［１Ｏ−１３０４０８
号公報に開示された光ラジェータを採用することができ
る。

次に、前記テラス護岸３の水域での溶存酸素量を確保す
るための構成について説明する。

本実施例では、前記下段テラス１４の前記培養器４０の
外側に散気管２０を配置している。この散気管２０は、
その長手方向で所定間隔毎に穴２０ａ（第３図参照））
を有し、この穴２０ａより０２を含む気体例えば空気を
噴出するものである。

この散気管２０の一端は、前記魚巣構造体１０の下部テ
ラス１４．隔壁１２に埋設された第１の配管２２に連結
され、この第１の配管２２の一端はジヨイント２４を介
して第２の配管２６に連結され、この第２の配管２６の
一端をブロア装置２８に接続している。尚、上記散気管
２０．第１．第２の配管２２，２６．ジヨイント２４及
びブロア装置２８は、本発明の散気装置を構成する一例
である。

また、Ｄｏ（溶存酸素量）の経時変化、季節変化にかか
わらず、魚類の生息条件であるＤＯの一定値以上を確保
するために、前記上部テラス１６の魚巣空間に臨む領域
側にＤＯセンサー２９を配置し、このＤＯセンサー２９
の出力線を前記ブロア装置２８のブロア制御系に接続し
ている。

ここで、本実施例では護岸２に沿った２５０ｍにわたる
領域にて、上記散気装置によるエアーレーションを実施
しているが、この領域でのＤＯを魚類の生息条件である
一定値以上に確保するため、前記ブロア装置２８として
定格４５ＫＷのものを３台配置し、合計４５ＫＷの能力
を有する設備を有している。

また、前記護岸２には、上述したようにテラス護岸３の
下方の水域の水面よりも低い位置を通路とする遊歩道４
４が形成され、この遊歩道４４より前記隔壁１２に形成
した強化ガラス１２ａを介して、水域内部を目視可能と
している。

次に、上記のテラス護岸構造の作用について説明する。

一般に、魚礁の要件としては魚の生活空間的要素、即ち
魚が入り込む容積空間を有することが必要であり、この
ような空間を形成することによって、魚が逃込むことが
できるという逃避効果、外部からの透視を避けるための
蔭影効果を有することができ、本実施例の場合には前記
魚巣構造体１０のうちの下段テラス１４．上段テラス１
６によってこのような魚の生活空間を保障することがで
きる。さらに、このような構造体を河川内部に配置する
ことによって、渦流が発生するため、魚はこのような渦
流を好むことから集魚効果をも奏することが可能となる
。

上記のような効果に加えて、魚の餌料効果を促進するこ
とも魚巣としての条件として必要であり、特に汚染の著
しい河川１では魚の餌を確保することが生息条件を満足
する上で最も困難な課題となっている。

本実施例のテラス護岸構造の利点としては、上記のよう
な一般的な魚巣としての要件である魚の生活空間的要素
を確保することに加えて、このような魚の餌料効果を確
保し生態系を回復し得る点にある。

このような汚染水域にて生態系を回復するには、食物連
鎖を起こさする必要がある。

食物連鎖は、下記のような生産者、消費者、還元者から
成るサイクルである。

（生産者）　　（第１次消費者） 無塩基類→光合成植物→輪虫類、甲殻類　→（第２次消
費者） 魚類→有機物　　− （還元者） バクテリア　　→ そして、特に重要なのは、生産者である光合成植物の存
在であり、さらにこの光合成に必要な条件（光、炭酸ガ
ス、温度、栄養塩基）である。このうち、汚染水域では
光を確保することが絶対条件となっている。

そこで、本実施例では太陽の位置に追従するフレネルレ
ンズ３４を有する集光装置３１によって太陽光を集光し
、このうち植物の育成に必要な可視光を光ファイバー３
０の一端に入射させている。

この光ファイバー３０は、各魚巣構造体１０まで光を伝
送し、付着藻類培養器４０の内部に光を出射することに
なる。

ここで、本実施例では集光装置３１から魚巣構造体１０
への光伝達を柔軟性のある光ファイバ３０によって実現
しているので、どのような経路を引き回したとしても確
実に光伝送することができ、反射ミラーを複数組み合わ
せるような手法に較べて集光装置３１の設置位置に制限
を設ける必要もなく、また、メインテナンスも要せず容
易に実現することができる。

上記の構成により、培養器４０内に光を照射することに
より、内部の空気によって拡散した光がこの培養器４０
の白濁色外面より比較内相やかな光として出射されるこ
とになる。そして、この光量を植物の光合成に最適なも
のとすることで、各培養器４０の外面全域には付着性藻
類が繁殖し、一方、この培養器４０の周辺であって前記
消波構造体４内の比較的静穏な領域では、浮遊性の植物
性プランクトンが培養されることになる。

特に、魚類の生活空間に配置された前記付着藻類培養器
４０は、その和やかな光の照射によって魚類の集魚効果
を図ることができ、しかもこの種の藻類を餌として好む
魚類は、これを食することで順次新たな付着藻類を育成
することが可能となる。

このようなプランクトン、植物は上述した植物連鎖の中
の生産者として作用するので、第１次消費者である動物
性プランクトンを繁殖させ、この結果第２次消費者であ
る魚類の餌を確保することができる。

このように、本実施例ではたとえ汚濁の著しい河川であ
っても、この水域に光ファイバー３０によって光を照射
することで生態系を回復することができ、特に護岸２が
北側に面するような直接光のあたらない場所であっても
、同様な効果を奏することが可能となる。

ここで、都市河川の水質汚濁の指標の一つとして溶存酸
素量（Ｄ　Ｏ）の低下が指摘されている。

本実施例のテラス護岸構造としては、上記のような一般
的な魚巣としての要件及び餌料効果に加えて、このよう
な魚の生活空間に生息条件を確保し得る８存酸素量を維
持できる。

即ち、ブロア装置２８を駆動することによって、この装
置２８から出力される圧縮空気は第２の配管２６．ジヨ
イント２４．第１の配管２２を介して、護岸２と隔壁１
２との間の比較的静穏な領域内に配置された前記散気管
２０に供給され、この散気管２０に多数形成されている
穴２０ａより、この静穏領域に酸素を含む気体を噴出さ
せている。

散気管２０より噴出された気体は、循環しなからこの領
域内の水に溶は込むことになるが、支持構造体４の存在
によって、たとえこの河川１に船舶等が航行して波が発
生し、あるいはこの河川１自体に所定の流速が存在する
ような場合にあっても、支持構造体４の内側は上記のよ
うな波あるいは流速の影響を受けない比較的静穏な状態
を維持することができるので、この領域内の水に対する
酸素の溶は込みを効率よく行うことが可能となる。また
、このようなエアレーションによって、支持構造体４内
の水域にて水の循環をも図ることができる。

ここで、魚類の生息条件としての前記溶存酸素量はその
下限値として３　ｍｇ　／　１程度が要求されるが、本
実施例では魚巣空間に面した位置にＤＯセンサー２９を
配置し、この出力をブロア装置２８にフィードバックし
、このＤｏセンサー２９での出力値が常時生息条件の下
限値である溶存酸素量を維持できるように、ブロア装置
２８を駆動制御している。なお、上記の光合成の結果と
しても溶存酸素量を高めることもできる。

このように、魚巣空間に所定の餌料効果を維持できるよ
うになり、溶存酸素量も確保できれば、たとえ水質汚濁
の著しい河川１に鯉、ふななどを放流してもこれらが前
記魚巣空間に生息することが可能となり、都市河川に魚
類を呼び戻すことが可能となり、生態系の回復を図るこ
とができる。

また、上記のような植物連鎖を確保することで、水域で
の汚濁物質を除去でき、かつ、溶存酸素量を高めること
で好気性微生物を繁殖させ、水質浄化作用をも行うこと
かできる。

なお、下段テラス１４．上段テラス１６に例えば第２図
に示すように石５２を積層することによって、この石５
２の表面に苔あるいは藻などの植物プラントを育成する
ことが可能となり、これによっても集魚効果を高めるこ
とが可能となる。

また、第７図に示すように、上段テラス１６上にヨシ（
アシ）５４を生育させた場合には、これらの植物が生活
排水に必す存在する汚濁成分である窒素Ｎ２あるいはリ
ンＰを吸収する性質があるので、これによって水質浄化
を促進することが可能となる。すなわち、上記植物は一
日平均１本当りで１．２ｍｇのＮ　２　、０．０９ｍｇ
のＰを吸収すると言われており、このような植物を多数
魚巣構造体に育成することによって、水質浄化を促進す
ることができる。

また、上記植物は２ｍ程度の高さまで発育するので、小
魚がこれらの植物の間に入り込むことによる魚の逃避効
果をも確保することができる。

そして、本実施例では上記のように植物が繁殖し、生態
系を回復することができる水域の上方に、テラス護岸３
を張り出し形成している。このように、水域上方にテラ
ス護岸３を形成しているので、特に河川１の川幅を狭め
ずに、水辺と親しめるテラス護岸３を形成でき、また、
このテラス護岸３の張り出し端側を支持構造体４で支持
することで、河川１の支持機能をも奏することができる
。しかも、このテラス護岸３の一部を強化ガラス３ａと
することで、この下方の生態系を歩きながら観察できる
。

また、護岸２側の隔壁１２の外側に、水域水面より低い
遊歩道４４を形成し、かつ、隔壁１２の一部を強化ガラ
ス１２ａとしておくことで、この遊歩道４４を実河川水
族館として利用でき、人間が水辺の自然環境とより親し
めることができる。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範
囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、テラス護岸３の下方に設置される魚巣構造体１
０としては、魚巣空間を形成できる種々の形態のものを
採用でき、この魚巣構造体１０に配設される光ファイバ
ー３０の位置、散気管２２の位置についても種々の変形
実施が可能である。

特に、本願と同日付の本出願人による特許出願（１）に
開示された人工魚礁を、上記魚巣構造体１０として採用
すれば、付着藻類、植物性プランクトンの効率の良い培
養が可能となり、テラス護岸３の下方の水域に生態系を
容易に回復可能となる。

また、本発明は必ずしも都市河川の護岸に配置される人
工魚礁に限らず、湖、沼あるいは湾岸等にも同様に適用
でき、特に水質汚濁の著しい場所に配置した場合でも生
態系を回復でき、この領域の水質浄化を促進できる、こ
のような水辺にて人間が親しめる環境を整備することが
できる。

なお、光ファイバー３０によって導かれる光としては、
太陽光を利用するものが自然エネルギを利用できる点て
優れているが、光源光を利用するもの、あるいは太陽光
、光源光を切り換えて利用するものなどであっても良い
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば水域を狭めずにテ
ラス護岸を配設し、かつ、このテラス護岸の下方の水域
にて、魚巣の必須要件としての生活空間的要素に加えて
、光ファイバーによる光供給を行い、０２を噴出するこ
とで、たとえ汚濁が著しく水中に光が届かないような水
域にあっても、光合成を促進でき、植物の繁殖により餌
料効果を高めることができ、また、この領域での溶存酸
素量を高めることができる。したがって、テラス護岸下
方の水域に生態系を回復でき、人間が水辺に親しめる環
境を整備することが可能となる。また、植物連鎖を起こ
すことにより、水質の浄化作用をも促進することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、河川の護岸にテラス護岸構造を配置した一例
を示す概略断面図、 第２図は、テラス護岸構造の概略斜視図、第３図（Ａ）
、（Ｂ）は、魚巣構造体の平面図。 断面図、 第４図は、集光装置の一例を示す概略正面図、第５図は
、フレネルレンズでの入射光の波長に応じた屈折率の相
違を説明するための概略説明図、第６図（Ａ）、（Ｂ）
は、消波構造体の一例を説明するための概略説明図、 第７図は、魚巣構造体の上段テラスに植物ヨシを育成し
た状態を示す概略断面図である。 １・・・河川、２・・・護岸、３・・・テラス護岸、３
ａ、１２ａ・・・強化ガラス、４・・・支持構造体、１
０・・・魚巣構造体、１２・・・隔壁、１４．１６・・
・テラス、 ２０．２２，２４．２６．２８・・・散気装置、３０・
・・光ファイバー　３１・・・集光装置、４０・・・培
養器、４４・・・遊歩道。 代理人　弁理士　布　施　行　夫（他２名）（Ａ） ＣＢ） 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）護岸より水域上方に水平に張り出し形成されたテ
   ラス護岸と、 このテラス護岸の張り出し端側を支持し、水域底部に固
   定され、消波機能を有するテラス護岸の支持構造体と、 前記護岸と支持構造体との間の水域に配置された魚巣構
   造体と、 この魚巣構造体に支持された散気管より、少なくともＯ
   ＿２を含む気体を噴出する散気装置と、自然光又は光源
   光を一端より入射し、前記魚巣構造体に支持された他端
   側よりその光を出射する光ファイバーと、 を有することを特徴とするテラス護岸構造。
2. （２）テラス護岸の一部を強化ガラスで形成した特許請
   求の範囲第１項記載のテラス護岸構造。
3. （３）水面より低い位置を通路とする遊歩道を護岸に形
   成し、この歩道と水域とを仕切る隔壁の一部を強化ガラ
   スで構成した特許請求の範囲第１項記載のテラス護岸構
   造。