JPH0530877A - 湧昇流発生構造物 - Google Patents

湧昇流発生構造物

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JPH0530877A
JPH0530877A JP3192015A JP19201591A JPH0530877A JP H0530877 A JPH0530877 A JP H0530877A JP 3192015 A JP3192015 A JP 3192015A JP 19201591 A JP19201591 A JP 19201591A JP H0530877 A JPH0530877 A JP H0530877A
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達雄 鈴木
Yoichi Honda
陽一 本田
Hidekazu Kudo
英一 工藤
Goro Isayama
吾郎 諌山
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    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
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  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流向が安定しない海域においても、あらゆる
方向の流れに対して効率よく湧昇流を発生することがで
き、かつその海底への設置を容易に行なうことができる
マウンド状の湧昇流発生構造物を提供する。 【構成】 頂部13より放射方向に、海底面12に向か
って傾斜するなだらかな傾斜面14を備えた略円錐形又
は略円錐台形のマウンド状構造物10として、海底面1
2に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湧昇流発生構造物に関
し、特にマウンド状構造物として海底地盤に設置する湧
昇流発生構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】海底から海面に向かって流れる、いわゆ
る湧昇流は、水温が低くかつ比重が大きいため停滞しや
すい深部の海水を上昇させて海水の鉛直混合を促進す
る。また、海底に豊富に存する燐酸塩、硝酸塩等の栄養
塩を太陽光の届く上層に押し上げ、これにより太陽光に
よる光合成作用を促進してプランクトンの増殖を促すと
ともに、深層の冷たい海水の表層への上昇による圧力差
と温度差とによって、酸素の溶存量を増加し、これらに
より魚が棲息するための格好の環境を形成する。したが
って、海流や潮流等の水平な流れを利用して鉛直方向の
湧昇流を起こすことができればその利用価値は高く、か
かる水平な流れから湧昇流を発生させる構造物が各種開
発されている。
【0003】かかる湧昇流発生構造物の一例として、本
願出願人による特願平3−67455号に記載されたマ
ウンド状の湧昇流発生構造物があり、このマウンド状湧
昇流発生構造物は、そのなだらかな傾斜面により、それ
以前の公知技術である衝立式の湧昇流発生構造物に比し
て、より効率良く湧昇流を発生することができる。すな
わち、図4に示すように、この構造物30は、潮流Yを
横切って配置した峰部31と、該峰部31から海底面に
向かって傾斜するなだらかな傾斜面32,33を有し、
これを横切って通過する往復流が傾斜面32を駆け上が
って峰部31上方で水平流と合流し、水平方向の流れを
強めるとともに、構造物前方の反流域を減少し、さらに
側端の傾斜面33によりこれの上方を通過する流れを巻
き込み、これらによって効率よく湧昇流34を発生す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成を有するマウンド状湧昇流発生構造物30は、往復流
等の流れの方向が明確で、これを横切るように構造物3
0を設けることの容易な海域に対しては有効であるが、
例えば図5に示すような流向頻度分布となる流向が安定
しない海域において、図6(イ)に示すように峰部31
の方向と平行に流れが生じる場合には、上述のような作
用が得られず、したがって、図6(ロ)に示すように、
効率よく湧昇流を発生することができないという問題が
あった。
【0005】また、マウンド状構造物を捨て石、ブロッ
ク、石炭灰コンクリートブロック等のマウンド材料を積
み上げて設置する場合には、かかるマウンド材料の投入
位置を移動しながら所定長の構造物を構築する必要があ
った。
【0006】そこで、本発明は上記問題点を解消するべ
くなされたもので、その目的は、流向が安定しない海域
においても、任意の流れ向きに対して効率よく湧昇流を
発生することができるマウンド状の湧昇流発生構造物を
提供することにある。
【0007】また、本発明の他の目的は、捨て石、ブロ
ック、石炭灰コンクリートブロック等のマウンド材料を
積み上げて海中に設置す場合において、かかるマウンド
材料の投入及び設置を容易に行なうことができる施工性
に優れたマウンド状の湧昇流発生構造物を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的に鑑
みてなされたもので、その要旨は、湧昇流を発生させる
ため海底地盤に設置するマウンド状構造物であって、該
構造物が、頂部より放射方向に、海底面に向かって傾斜
するなだらかな傾斜面を備えた略円錐形又は略円錐台形
の構造物として設置されることを特徴とする湧昇流発生
構造物にある。
【0009】ここで、前記頂部は、頂点とする必要はな
く、円形等の平坦面や、球面等の曲面とすることができ
る。そして、該頂部からは放射状に傾斜する傾斜面を備
え、これによってマウンド状構造物は任意の垂直切断面
に対し、略三角形又は略台形の断面形状を有する。
【0010】また、傾斜面の勾配は、1:1.5〜1:
3とすることが好ましい。勾配が1:1.5をより大き
いと大水深での施工が困難であり、勾配が1:3より小
さいと湧昇流の発生効率が悪くなると同時に構造物の体
積が大きくなるためいずれも好ましくない。さらに、構
造物の高さは設置海域の水深の10%〜30%とするこ
とが好ましい。高さが水深の10%より低いと栄養塩を
十分に有光層に送り込めず、30%より大きい場合は湧
昇効果は十分に発揮されるが構造物の体積が非常に大き
くなり不経済となるためいずれも好ましくない。
【0011】なお、かかる湧昇流発生構造物は、コンク
リート、鋼構造等により一体形成しても良いが、捨て
石、ブロック、石炭灰コンクリートブロック等のマウン
ド材料を、任意の規模で積み上げることにより築造する
ことが好ましい。
【0012】
【作用】本発明のマウンド状の湧昇流発生構造物では、
放射状に拡がる傾斜面に衝突する流れはその傾斜面を駆
け上がり構造物の背面に生じた負圧域の作用により鉛直
方向の渦流を生じるとともに、側方に拡がる傾斜面を通
過する流れは傾斜面の作用により内方にその向きを変
え、さらに構造物の側方を通過する流れは構造物背面の
前記負圧域の作用により中央に引き寄せられて互いに衝
突し、これらによって効率よく湧昇流を生じてゆく。そ
して、かかる湧昇流発生構造物は頂部を中心として放射
状に傾斜面が拡がるので、あらゆる流向に対して同様の
形状で対向し、したがって全ての流向に対して同様の作
用によりその効率を減じることなく湧昇流を発生する。
【0013】また、本発明の湧昇流発生構造物は、これ
を捨て石、ブロック、石炭灰コンクリートブロック等の
マウンド材料を積み上げて設置する場合には、当該構造
物が略円錐形状あるいは略円錐台形状を有し、かかる形
状は前記材料の同一箇所からの海中への投入後における
自然落下の結果形成される形状に近似するため、その施
工を容易にする。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
【0015】図1(イ)及び(ロ)に示すように、本実
施例の湧昇流発生構造物は、捨て石、ブロック、石炭灰
コンクリートブロック等のマウンド材料11を海底地盤
12に積み上げた、略円錐形状を有するマウンド状構造
物10として海底に設置されている。すなわちマウンド
状構造物10は、球面状の頂部13と、該頂部13から
放射方向に、海底地盤12に向かって約1:2の勾配で
傾斜する傾斜面14とを有するものである。
【0016】かかるマウンド状構造物10は、海中15
にあってこれを通過する流れXに対し以下のように作用
して湧昇流を発生させる。すなわち、マウンド状構造物
10の中央付近に衝突した流れaは傾斜面14を駆け上
がるとともに、マウンド状構造物10の背面に生じる負
圧域16の作用によって鉛直方向の渦流17を生じる。
また、構造物10の側方に拡がる傾斜面14の上方を通
過する流れbは外方に傾斜する傾斜面の作用により内方
にその向きを変え、さらにマウンド状構造物10の側方
を通過する流れcはマウンド状構造物10の背面の前記
負圧域16の作用により中央に引き寄せられて互いに衝
突する。そしてこれらの相乗作用によって高い湧昇流1
8が効率よく生じてゆく。ここで、かかる湧昇流発生構
造物としてのマウンド状構造物10は、傾斜面14が頂
部13を中心として放射方向に拡がり、あらゆる方向か
らの流れに対して同様の形状で対向するので、全ての流
向に対してその効率を減じることなく湧昇流18を発生
させることができる。
【0017】そして、かかるマウンド状構造物10をマ
ウンド材料11を積み上げて設置するには、例えば、図
2に示すように、マウンド材料11の投入開口21と、
該投入開口21と連設し下端部が円形に開口する筒状体
22とを備えた浮体装置20を所定の海域に係留し、該
浮体装置20にグラブ船23等により運搬したマウンド
材料11を投入する。投入されたマウンド材料11は海
中を落下して海底に着底堆積し、マウンド状構造物10
を形成する。ここで、設置すべきマウンド状構造物10
は円錐形状であるため、マウンド材料11が同一箇所か
ら海中へ投入されたとき、自然落下の結果堆積形成され
る形状に近似し、したがって、浮体装置20による投入
箇所を移動することなく容易にマウンド状構造物10を
形成することができる。なお、前記浮体装置20の筒状
体22を伸縮可能とすることにより、下端開口から海底
間での距離を調節して、傾斜面の勾配や頂部の形状を任
意に設定することができる。
【0018】図3は、水深25cm、流速3.5cm/secの
実験槽において、図4に示す従来型及び本発明の円錐型
あるいは円錐台型のマウンド状の湧昇流発生構造物につ
いて、傾斜面の勾配が1:2のものに対して比較実験を
行なった結果を示す模型形状−湧昇効率図である。ここ
で、湧昇効率とは、所定の水深以上に湧昇した湧昇量を
マウンド状構造物の体積で除した値を、前記従来型のマ
ウンド状構造物に対し直角方向に流れが向かう場合を1
00%として計算した割合である。また、図の右半部は
従来型の湧昇流発生構造物について、構造物と直角方向
からの角度を横軸とするものであり、図の左半部は円錐
型又は円錐台形の湧昇流発生構造物について頂部の形状
を横軸としたものである。そして、かかる実験結果から
は、従来型のものは流向が一方向に卓越している場合は
湧昇効果が大きく有利であるが、流向がばらつくにつれ
て湧昇効率が悪くなり、したがって流向頻度分布にある
程度以上のばらつきが生じる海域では多方向性を考えた
場合、例えば1日以上の長時間における総湧昇効果は円
錐形あるいは円錐台形の湧昇流発生構造物の方が大きく
なることが理解される。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明の湧昇流発生構造
物は、頂部より放射方向に、海底面に向かって傾斜する
傾斜面を備えた略円錐形又は略円錐台形のマウンド状構
造物として海底地盤に設置され、あらゆる流向に対して
同様の形状で対向するので、流向が安定しない海域にお
いても、その流れの向きに左右されることなく高い湧昇
流を効率よく発生することができる。
【0020】また、マウンド材料を積み上げて湧昇流発
生構造物を設置する場合には、その形状が海中でのマウ
ンド材料の自然落下の結果形成される形状に近似し、マ
ウンド材料の投入及び設置が容易なため、その構築を容
易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の湧昇流発生構造物の一実施例を示す説
明図で、(イ)は側面図、(ロ)は平面図である。
【図2】マウンド材料を積み上げて湧昇流発生構造物を
設置する場合の一実施態様を示す説明図である。
【図3】従来及び本発明のマウンド状湧昇流発生構造物
の湧昇効果を比較して示す湧昇効率図である。
【図4】従来のマウンド状湧昇流発生構造物を示す斜視
図である。
【図5】流向の定まらない海域における流向頻度の一例
を示す分布図である。
【図6】従来のマウンド状湧昇流発生構造物に対し、こ
れと平行に流れが生じた場合の状況を示す説明図で、
(イ)は平面図、(ロ)は側面図である。
【符号の説明】
10 マウンド状構造物(湧昇流発生構造物) 11 マウンド材料 12 海底地盤 13 頂部 14 傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諌山 吾郎 東京都港区北青山2−5−8 株式会社間 組内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 湧昇流を発生させるため海底地盤に設置
    するマウンド状構造物であって、該構造物が、頂部より
    放射方向に、海底面に向かって傾斜する傾斜面を備えた
    略円錐形又は略円錐台形の構造物として設置されること
    を特徴とする湧昇流発生構造物。
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JP2011144589A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Sakai Ovex Co Ltd 水中設置構造物およびこれを備える水中設置構造物群
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