JPS60500063A - 湖、海或いは大洋のような水域内で運ばれる沈澱性固形物を沈澱させる方法 - 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】 湖、海或いは大洋のような水域内で運ばれる沈澱性固形物を沈澱させる方法 本発明は、漂い或いは他の方法で運ばれる沈澱性固形物の沈殿を湖、海或いは大 洋のよδな自熱水域の＆透性サブストレータムの上面で生じさせる方法に関する 。

大洋、海、湖及び川に沿った幾つかの沿岸区域及び浅瀬はこのような水域の下の サブストレータム、海床若しくは底の領域とともに波若しくは水流の影営に晒さ れ、これにより、沿岸線若しくは浅瀬及びサブストレータム若しくは海床は連続 的に変化させられる。−例として、海流は沿岸を一定領域において浸食してそこ から他の海の領域に物質を運ぶかもしれず、その領域でその物質が沈澱する。沿 岸の一定区域に沿ってその浸食は沿岸線が数年内に実質的に内方に移動する程活 発で、その結果、沿岸から相当な距離を隔てて配置されたホテル、夏期別荘等の ような建造物や他の設置物か危険に晒される。したがって、沿岸保護のための効 果的な方法を開発するために幾つかの努力がなされてきた。従来から沿岸線を横 切って延び且つ比較的小さいスペースを介して配置された海岸突堤により沿岸を 保護することが知られてきた。このような海岸突堤は比較的効果的であるが、そ れらは構築及び維持の費用が高くつく。海岸突堤は沿岸に対し実質的に平行に延 びる固体構造若しくは堤防と組み合わされてしばしば使用される。いわゆる防波 堤と呼ばれるその固体構造もまた沿岸の浸食に抵抗する。後年において人工海草 についての実験が行われてきた。この人工海草はプラスチックで作られて浸食に 晒される領域内の海床に据え付けられてきた。

人工海草は沈殿性物質の沈殿を増進させると信しられた。しかしながら、人工海 草による沿岸の保護は予期したよりも効果が少ないことが判ってきた゛。

しばしば用いられた沿岸保護方法はいわゆる人工補給である。

この方法により砂は例えば吸引浚渫機によって海の深い領域から浸食に晒される 沿岸区域の正面に隣接した砂浜若しくは海床に運ばれるか、或いは、砂はトラッ ク若しくは他の運搬車により露出した沿岸の磯辺に運ばれて投下され得る。この 方法で供給される砂は沿岸の潮流によって結局は除去されるので、人工補給は効 果的に°するために一定の時間間隔で繰り返されなければならない。公知の人工 補給方法は多量の砂の処理及び運搬を必要とし、また、やや頻繁に繰り返される 必要があるので、この沿岸保護方法は比較的費用が高くつく。

西ドイツ特許出願第８３５．８７３号は海水海洋における沿岸領域の陸地埋立て 方法を開示している。この公知の方法は海水が浸遇した磯辺に淡水を供給するこ とを必要とする。淡水は通常は沿岸領域に多量に入手することはできないので、 この公知の方法は大きなスケールでの使用には適していない。

１０り、シフ。エンジニアリング、イン　ザ　オーシャツ１フＯｃｅａｎｓ　／ 　Ｉ’ｌｌ，　Ｎｅｗａｒｋ，　Ｄｅｌａｗａｒｅ　）　、］　９　７　５．　 第１巻。

１４２−１６０頁は長さ５ｏフイート、’Ｐｆｉｉ　２　７　イー　）、深さ３ フイートの水波水路において実施された実験研究を開示している。水波水路の長 さに沿って延びる（すなわち、長さ２フイートの仮想の沿岸線に直角別穿孔管は 補助砂フィルタシステムを構成してその穿孔管から水が吸い出された。沿岸から 離れた場所の輪郭の安定化と、水辺の輪郭の安定化と、波ａ洗掘の減少について のシステムの有効性が確認された。補助砂フィルタシステムは沿岸から離れた領 域における基礎物質の安定化効果を有し、波浪領域における波浪洗掘において僅 かな効果を有し、また、水辺における凝結の促進に効果的であった。

本発明は、漂い或いは他の方法で運ばれる沈澱性固形物の沈澱を湖、海或いは大 洋のような自然水域の浸透性サブストレータムの上面で生しさせる方法を提供し 、また、本発明による方法は、前記境界線に沿い且っ一接して延びて水域の中間 の上面レベルの下に位置せしめられる排水路により、前記境界線に沿う帯域にお いてその上面直下のｌ性サブストレータム内の水圧を下げるように水をある量除 去することを特徴とする。

境界線に沿って延びるこのような排水路からの水の除去は排水路に沿う海床或い は湖底のやや広い帯域にわたって海或いは湖の浸透性海床若しくは底内の水圧を 本質的に減少させることが驚（はどに判ってきた。これは沈殿性物質の沈澱若し くは凝結が横切って延びる排水路を用いることなく境界線若しくは沿岸線の水側 のやや広い帯域において達成されることを意味する。

このような沈澱性物質の沈殿若しくは凝結は例えば・・是食に晒される海岸或い は湖の縁の保護や陸地の埋立てのために使用され得る。

海若しくは大洋の海床或いは湖若しくは川の底であるかもしれない浸透性サブス トレータムにおける水圧の減少は沈殿を起こさせるもとになる。なぜなら、水は 海域から浸透性サブストレータム内に流入することとなり、これにより、水中に 漂い或いは浸透性サブストレータム若しくは地盤の頂上面に沿って運ばれる沈澱 性物質は地盤上にとどまるからである。水は排水路から連続的に或いは断続的に 除去され得る。−例として、水の除去は暴風崩壊の期間中行われて自然凝結の期 間中停止され得る。

本発明による方法の実施に際して使用される排水路は適切ないかなる形式のもの であってもよい。それ故、例えば、水は境界線に沿って延びて砂で覆われた砂利 層のような天然の耐水性地層或いは帯水層或いは他の天然の排水路から吸い出さ れる。

洗濯的に或いは付加的に水は境界線若しくは沿岸線に沿うサブストレータム内に 埋設された少なくとも１つの人工的な排水路を通って除去され得る。

水が吸い出され若しくは除去される排水路は境界線の水側に沿って延びていても よい。しかしながら、排水路の設立を容易にするために排水路は好ましくは境界 線の陸側或いは陸領域内であってその位置で地下水のレベルよりも下に配置され る。このような排水路からの水の除去若しくは吸出しにより地下水レベルが低下 する。排水装置はどのような形式のものであってもよく、この排水装置は地下水 が望ましい範囲まで下げられるような量だけ地下水を除去し或いは吸い出すこと を可能にする。

排水装置は例えば境界線若しくは沿岸線に沿って相互に間隔をあけて配置される １つ以上のそだ、窪み、掘削穴或いはウェルポイントであってもよい。このよう な間隔をあけたそだ、窪み、掘削穴或いはウェルポイントは排水管の形態をなす ように、望むならば穿孔され得る管によって相互接続される。

削穴或いはウェルポイントが用いられた場合、それによって起こる沈澱は最初の 沿岸線を横切って延びる陸の舌部を形成し得る。このような陸の舌部はある種の 海岸突起として役立ち、沿岸の潮流が舌部の上流側で沈澱を起こさせるように変 化させられるので、この舌部は沿岸を保護し得る。

通常、沿岸の比較的長い区域を保護するすることが望まれる。

このような場合、排水路は好ましくは少なくとも１つの排水管若しくはパイプを 具備し、この排水管はその管の穴の閉塞を防止するためのフィルタ材料からなる 外側層により包囲される。

保護されるへき沿岸に対し実質的に平行に配置される排水管の５ 個数は地下水を所望の低レベルに保つために除去されるべき水の量に従って選択 することができる。

排水路は所望の効果が得られるように沿岸線に対し比較的近接して配置されるべ きである。排水路が毎日の高潮線の陸側に配置される場合、その排水路は何ら困 難なく潮汐とは無関係に地下水レベルの下の地下に置かれ得るニジかしながら、 高潮線からの排水路の間隔が増加せしめられると沈澱効果は減少せしめられる。

したがって、良好な沈澱効果を得るためには排水路は高潮線からあまり離れて配 置されるべきではない。−例として、排水路は毎日の高潮線の陸側でその高潮線 から１〜１０ｍ、好ましくは約５ｍに置かれ得る。

地下水レベルが沿岸線に沿って下げられれば下げられる程、沈＃効果が得られる 海或いは湖の領域が広くなる。しかしながら、地下水レベルが下げられると排水 装置から吸い出されるべき地下水の量もまた増加せしめられる。排水路が水域の 中間の上面レベル若しくは中間海しベルの下０．５〜３ｍ、好ましくは１〜２ｍ に配置されたときに適切な妥協点が得られるようである。

一般に、沿岸線若しくは境界線に対する排水路の位置、排水路のレベル及び／又 は排水路から除去され若しくは吸い出されて海若しくは水域に戻される水の体積 割合はサブストレータム若しくは海床若しくは底層の水浸透性と、沿岸線若しく は境界線に沿う沈澱若しくは凝結領域に関して選択される。

本発明によると、地下水レベルは毎日の高潮線陸側に配置される排水溝或いは人 工若し・くは天然の窪地のような上方開口穴若しくは窪みから水を除去すること により低下せしめられ得る。

その穴の底は水域の中間上面レベルの下或いは地下水レベルの下に配置される。

このような穴は他の種類の排水路若しくは排水装置に置換えられ或いはそれと組 み合わされて用いられ得る。

しかしながら、水域が潮汐或いは波動を受けるときは、水域の上面レベルがその 穴内の水の上面レベルよりも低いときに引力の影響下でその穴から水域へと水を 通過させるように水域の中間の上面レベルの下の該穴内に位置せしめられる木口 からこの上面レベルの下に位置せしめられる出口まで延びる少なくとも１つの通 路を通って該穴から除去され得る。このような場合で潮汐がある場合、地下水レ ベルは引力の影響下−日の一定時間中下げられ得る。望まれるならば、水は残り の時間中その穴若しくは窪みから吸し出され得る。

本発明による方法が最初の沿岸線の外側に追加的な陸を設けることによって沿岸 の区域を保護するために用いられるときは、このような沿岸の保護は実際には陸 の狭い若しくは広い区域の埋立ても意味する。しかしながら、本発明による方法 は従来の沿岸保護手段で可能なよりももっと陸を矯正することを可能にする。そ れ故、本発明によって地下水レベルを低下させることにより第１の追加的な陸が 最初の沿岸線の外側に形成されたときに、第１の追加的な陵内の地下水レベルを 下げるように第１の追加的な陵内に排水路若しくは排水装置を設けて新たな第２ の追加的な陸が第１の追加的な陸の外側に設けられるようにすることが可能であ る。この処理は新たな陸の望ましい領域が得られるまで繰り返され得る。新たな 陸は従来の手段、例えば海岸突起、防波堤或いは同様の構造によって保護され得 る。しかしながら、沿岸の輪郭を平衡状態に維持するに十分な所定低下レベルに 地下水を恒久的に保つことにより新たな沿岸の輪郭を保護することができる。

排水路から水を直接吸い出すことによる浸透性サブストレータム内の水圧の減少 は恒久的に維持され得る。しかしながら、適切な磯辺若しくは沈澱性物質の層が 形成されたときに排水路からの水の除去を停止することができ、また、磯辺若し くは沈殺性物質の層が波及び流れ或いは強風と協働した通常の作用によって大な り小なり除去されたときに排水路からの水の除去は再開され得る。

以下、図面を参照して本発明を更に説明する。図面において、第１図は沿岸線に 沿って配置さ屯た地下排水管を示す概略平面図、 第２図は第１図の排水管を拡大して示す断面図、第３図は沿岸線に沿って延びる 排水溝が設けられた沿岸の断面図、 第４図は沿岸地域の地中にどのようにして可撓性排水管を設置するかを示す図、 第５図は砂或いは他の物質の領域内に配置されるフィルタ物質の鞘を備えた可撓 性排水管の斜視断面図である。

海水を海水魚用タンク及び大型加熱ポンプに供給するために、第１図に示すよう に、ダニノシュ　タウン　ヒルツハルス（Ｄａｎｉｓｈ　ｔｏｗｎ　）ｌｉｒｔ ｓｈａｌｓ　）の港近辺のスカケラーク（Ｓｋａｇｅｒａｋ）の沿岸線９に近接 した陸例の地中に排水管が配設された。排水管１０は必要量の海水を排水管から 海水タンクへと供給できることが判った吸上げ所１１に接続された。しかしなか ら、比較的短い時間の後、排水管から吐出可能であった海水の量が実質的に減少 し、また、水供給システムが約１週間作動じた場合に排水管１０により吐出可能 であった海水の量が意図された目的に対して完全略こ不足した。その理由は第１ 図において点線１２で示されている砂の沈澱であり、その砂の沈澱は沿岸線９　 （これに沿って排水管１０が配置された）と隣接して横に延びる港の防波堤１３ との間に限定された隅部に形成されできた。

海水供給の必要な容量を回復するために、付加的な排水管１４が排水管１０に連 続して沿岸の２２０ｍ長さ区間にわたって敷設された。新たな排水管１４は吸上 げ所１１への入口もまた配置されている接続個所１５で最初に設置された排水管 １０に第１長さと、５０ｍの第２長さと、５０ｍの第３長さと、２０ｍの第４長 さとに分割された。排水管１４は第１長さに沿って延びて相互に間隔を開けた６ つの平行な排水管と、第２長さに沿って延びる４つの排水管と、第３長さに沿っ て延びる３つの排水管と、第４長さに沿って延びる１つの排水管とを備えていた 。排水管１４は排水溝内に敷設され、この排水溝は沿岸線すなわち毎日の高水線 ９から約５ｍの陸側に掘られ、また、排水溝の掘り起こしを容易にするために、 地下水を除去するためのウェルポイントが排水溝の両側に１ｍの相互間隔をあけ て配置された。

第２図は接続個所１５に近接した排水溝の断面を示しており、この接続個所にお いては６つの排水管１４が排水溝の底部に並径が１８５龍で外径が２００鰭の波 形の穿孔可撓管であったゎ第２図に示されるように、排水管１４は４〜１０龍の 粒径を有する砂利の内側層１６と０．５〜２ｎ＋の粒径を有する砂の外側層１７ とを具備する床台内に配設された。外側層１’ｉ１７は純粋な砂の更なる層１８ により覆われ、また、その層１８の上面は零レベル、すなわち、海水レベルに置 かれ、また、その層１８の上面はＯ，１５ｍの厚さのプラスチックフィルム１９ で覆われた。

主に砂からなる排水溝の残りの上側部分は陸地２０の地面レベルまで満たされた 。排水管１４は一２ｍ（これは平均海水レベルの下２ｍを意味する）から−１， ２５ｍ（中間海水レベルの下９ １．２５ｍ）まで１０００分の３〜５の（頃斜で上方に延びるように置かれた。

地面レベルは平均海水レベルの上約＋０．５ｍであった。

排水管１４が敷設されて吸上げ所１１に接続されたときに排水管１４は２２０ｍ 長さの排水の各メータにつき時間あたり約２ｍ３に対応する海水の量を最初に吐 出することができた。これは排水管１４が時間あたり約４４０ｍ３の吐出が可能 であったことを意味する。排水システムが一週間連続使用状態にあったときに水 の最大量は排水の各メータにつき時間あたり０．５ｍ３のみであり、新たな沿岸 綿３５が第１図において一点鎖線で示されるように排水管１４に沿って得られた 。

しかも、そだ（ｆａｓｃｉｎｅ　）　２１が砂の沈澱１２内に作られ、このそだ ２１は排水管１０に接続された。そだ２１がある時間の開作動状態にあったとき に沿岸線を横切って延びる砂の舌部５０が第１図において点線で示されるように 形成された。

第１図及び第２図を参照して上述された排水システムは沿岸保護或いは陸の埋立 ての目的で設立されたのではないが、それにも刀・かわらす、排水管１０．１４ が配置された沿岸に沿って砂の相当の沈澱が達成された。排水管１０．１４から の大きな体積の海水の吸上げによって排水管が配置された領域内の地下水レベル の相当の降下が生し、その結果として生じる磯辺層内の水圧の減少が隣接する海 床層に伝達され、これにより、海水か水圧の減少を補償するために海床層に流入 し、その後に海水中に漂う沈澱物質が海床に沈澱することによりその沈澱作用は 達成された。

第３図は高潮線２３と低潮線２４との間で潮汐を受ける海２２の磯辺及び沿岸の 概略断面図である。排水ａ２５は沿岸線２６に近接した陸側に設けられている。

排水ａ２５の底面２７は中間潮線２８の下に置かれ、好ましくは低潮線２４に近 接しており、複数個の放水管或いは導管２９の各々はバルブ若しくはゲート３０ を備えていて排水溝２５の底部から低潮線２４の近辺位置に延びている。排水溝 は置換的に若しくは付加的に排水溝２５の底に向けて下方に延びる取入れ管３２ ．と海２２内に向けた排出部を有する放出管３３とを具備するポンプ３１を備え ていてもよい。

水が排水溝２５から除去されない場合、その中の水の上側レベルは隣接する沿岸 領域の地下水レベルに対応するであろう。

放出管２９のバルブ３０は潮汐による海水レベルが地下水レベルの下であるとき に開き得る。水３４はその後放出管２９を通って海に流出し始める、これにより 、隣接する領域内の地下水レベルが下げられる。海水が管２９を通って排水溝２ ５内に逆流するのを防止するために、バルブ３０は好ましくは海水レベルが低潮 線２４から上がり始めたとき、そして、ともかく放出管２９が排水溝２５に連通 しているレベルに海水レベルが到達する前に閉しられる。専ら引力によってのみ 達成される地下水レベルの降下により、上述したように、海床上への沈澱物質の 沈澱か生じ得る。この効果はバルブ３０が閉じられているときに水が排水溝２５ からポンプ３１によって吸い出される場合に増大され得る。バルブ３０の機能は 、例えば、現実の海水レベル及び排水溝２５内の水３４のレベルに従って遠隔的 に制御され得る。選択的に、バルブ３０は水が排水溝２５から海内にのみ流れる ことを許容して逆方向には許容しない簡単な一方向ハルブであり得る。

第４図は沿岸に沿って土壌４５内に排水管３６を埋設する方法を概略的に示す。

第４図に示されるように、排水管３６はトラクタ４６の後端に回転可能に設置さ れたり−ル３９上に巻き上げられている。排水管３６はリール３９から案内管４ １を通過して案内管４１から後方に湾曲したその下端部４２を通って外に移動せ しめられる。この端部４２は鋤部材４３に設けられており、この鋤部材は砂若し くは土壌４５内に排水管３６を受容するための鋤溝を形成する。鋤部材４３は所 望の深さまで垂直に移動可能であるように案内管４１及び一対のワイヤ４４（図 面には１つのみが示されている）によって吊されている。上述した方法によって 相互に間隔を開けた平行な幾つかの排水管３６が例えば沿岸の安定化或いは陸地 の埋め立ての目的で沈澱物質の沈澱を生しさせることが望まれる湖の縁に沿って 或いは浜べ内に埋設され得る。

第５図は例えば沿岸線に沿った磯辺の一部であり得る層成４７を示す。砂取４７ 内に埋設されて平行に延びて相互に間隔をあけた穿孔形排水管３６はそれぞれ排 水管３６の穴４９が砂或いは他の粒子によって閉塞されることを防く鞘４８によ り包囲されている。例えは、その鞘は繊維質材料によって作られ、また、その後 それがリール３９上に巻キ上げられて第４図及び第５図に示されるように敷設さ れるときに排水管３６の周りに配置され得る。繊維質材料の鞘４８は穴４９の直 径を越える粒径を備えていて小さい粒径の砂或いは他の粒子がその穴を通過する ことを防止する砂或いは砂利のフィルタ層で置換えられ得る。

この種のフィルタ層は例えば鋤部材４３により作られる鋤溝内に注ぎ入れられ得 る。

上述した方法の種々の変更及び修正が本発明の請求の範囲内においてなされ得る ことが理解されるべきである。−例として、沈澱効果は沿岸に隣接した海床鎖酸 に埋設された排水路から水が吸い出される場合に増加され得る。その海床領域で は地下水レベルは同時に陸側まで下げられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　運ばれる沈澱性固形物の沈澱を湖、海或いは大洋のような自然水域の浸透 性サブストレータムの上面で前記水域と隣接陸地との間の境界線に沿って生じさ せる方法において、前記境界線に沿い且つ隣接して延びて水域の中間の上面レベ ルの下に位置せしめられる排水路により１、前記境界線に沿う帯域においてその 上面直下の漫遇性すブストレークム内の水圧を下げるように水をある量除去する ことを特徴とする、運ばれる沈澱性固形物の沈澱を湖、海或いは大洋のような自 然水域の浸透性サブストレータムの上面で前記水域と隣接陸地との間の境界線に 沿って生じさせる方法。 ２、　該排水路が陸領域内においてその位置で地下水レベルの下に配置されるこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、　該排水路か少なくとも１つの穿孔された排水管を備えており、この排水管 は該排水管の穴の閉塞を防止するためのフィルタ材料からなる外側層により包囲 されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第７項に記載の方法。 ４、　該フィルタ材料は少なくとも１５ｃｍの厚さの砂或いは砂利の層であるこ とを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。 ５、　該フィルタ材料は繊維質プラスチック材料であることを特徴とする請求の 範囲第３項に記載の方法。 ６、　該排水路は地下水レベルの下に配置される底を備えた排水溝若しくは窪地 のような上方開口穴を具備していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の 方法。 ７、　該水域が潮汐若しくは波動を受け、該水域の上面レベルが該大向の水の上 面レベルよりも低いときに引力の影響下で水を該穴から該水域に通すように該水 域の中間の上面レベルの下の咳大向に位置される入口からこの中間の上面レベル の下に位−３ 置される出口まで延びている少なくとも１つの通路を介して水が該穴から除去さ れることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。 ８、　該通路は該水域の上面レベルが該大向の水のレベルの下の所定位置よりも 低いときに開かれ、また、該水域の上面レベルが前記所定レベルよりも高いとき に閉しられることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の方法。 ９、該境界線を横切って５〜１００ｍ、好ましくは１０〜５０ｍの幅を有する帯 域において該＆透性サブストレータム内の水圧を低下させるように水がある量除 去されることを特徴とする請求の範囲第１項から第８項までのいずれかに記載の 方法。 １０、該帯域の幅が約３０ｍであることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の 方法。 １１、水は該排水路から該排水路の長さの各メータにつき時間あたり０．１〜５ 、好ましくは０．５〜２ｍ３の量だけ除去されることを特徴とする請求の範囲第 １項から第１０項までのいずれかに記載の方法。 １２、該排水路は該水域の中間の上面レベルの下０．５〜３、好ましくは１〜２ ｍに配置されることを特徴とする請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか に記載の方法。 ■