JPS62276113A - 消波構造体 - 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】 ３、発明の詳細な説明 「産業上の利用分野」 この発明は、港湾や海岸に来襲する波を消波するために
！！Ｑ　置される消波構造体に関する。

「従来の技術」 一般に、港湾や海岸の海域を静穏化する目的で、この港
湾や海岸には消波構造体が設置されることがある。従来
提案されている低反射率の消波構造体としては、例えば
、２列の直列壁によりその間に１つの遊水部を形成する
と共に、先頭の直立壁を透過構造としたような構造のも
のが知られている。この消波構造体によれば、来襲する
波は、先頭の直立壁を通過する際に、その進行方向が乱
されることで、波の持つエネルギーが減少され、更に最
後尾の直立壁に反射した波と前記遊水部に進入した波と
が、この遊水部内で各々の位相差により互いに打ち消し
あう。従って、この遊水部の幅を適当に選択することに
より、低反射率の消波構造体を実現することが可能とな
る。

［発明が解決しようとする問題点」 ところで、前記従来の低反射率の浦波構造体は、１つの
遊水部と１つの透過構造の直立壁とから構成されている
ので、前記遊水部の幅が略定数倍となるような特定の周
期の波にしか著しい消波効果を示さない。従って、広範
囲な周期の波が来！ＩＮ　”ｌ’る実海域において、所
望の消波効果を発揮できない、という問題点があった。

この発明は、広範囲な周期の波に対して良好な浦波効果
を期待しうる消波構造体を如何にして実現するかを問題
にしている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、少なくとも３列の直立壁によりその間に複
数の遊水部を形成すると共に、前記直立壁のうち少なく
とも先頭及び中間の直立壁を柱体列からなる透過構造に
してなる消波構造体において、前記先頭の直立壁と最後
尾の直立壁との間の距離を来襲する波の波長の０．２〜
０．２５倍とし、前記先頭の直立壁の開口比の値を０．
３〜０゜４の範囲内とし、同中間の直立壁の開口比の値
を０．１〜０．２の範囲内とし、かつ前記各直立壁間の
遊水部における壁面間隔をそれぞれほぼ等しく形成した
ような消波構造体を構成して、前記問題点を解決してい
る。

ここで、前記消波構造体としては、箱状に形成されたケ
ーソンとした構成が好ましい。

「作用」 この発明では、来襲する波が、先頭及び中間の直立壁を
通過する際に、その前後で前記波の進行方向が乱される
ことにより、そのエネルギーが減少される。更に、直立
壁間の遊水部内で、反射された波と、各遊水部内に進入
する波とが、各々の位相差により互いに打ち消しあい、
これにより反射波が減少される。特に、波の波長が短い
場合には、先頭及び中間の直立壁間の遊水部が、また波
の波長が長い場合には、各遊水部が一体となって波の打
ち消しあいを行う。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図はこの発明の第１実施例である消波構造体を示す
図である。第１図において、符８１は消波構造体であり
、この消波構造体１は、矢印六方向から波の来襲する海
面２中に、その基台３を海底地盤８上に載置して設置さ
れている。この消波構造体１は、前記基台３上に直立壁
４ａ、４ｂ、４Ｃが一定間隔おきに３列列設されて構成
されている。先頭の直立壁４ａと中間の直立壁４ｂ、及
び中間の直立壁４ｂと最後尾の直立壁４ｃとの間には、
それぞれ遊水部５ａ、５ｂが形成されている。この先頭
の直立壁４ａ及び中間の直立壁４ｂは、柱体６．６、・
・・を複数個列設して構成され、これにより各直立壁４
ａ、４ｂは透過構造とされている。柱体６．６の間には
、矩形の孔７（開口部）が形成されている。

消波構造体１は、その先頭の直立壁４ａと最後尾の直立
壁４Ｃとの間の距離が、来襲する波の波長の０．２〜０
．２５倍であるように形成されている。また、前記先頭
の直立壁４ａは、その開口比（水面２下の開口部７面積
を水面２下の直立壁４仝体の面積で除したもの）の値が
０．３〜０゜４の範囲内であるように形成され、更に中
間の直立壁４ｂは、その１ｍ口比の値が０．１〜０．２
の範囲内であるように形成されている。そして、前記先
頭及び中間の直立壁４ａ、４ｂ間に形成される遊水部５
ａにおける壁面間隔は、中間及び最後尾の直立壁４ｂ、
４ｃの間に形成される遊水部５ｂにおける壁面間隔と略
等しいように形成されている。

この浦波構造体１は、陸上にて製作された後、先頭の直
立壁４ａを上方に向けてフロート等により海中に浮遊さ
せ、更に曳航船等により海中の所定位置まで曳航し、基
台３を下方に向けた後、海底地１８上に基台３を載置、
固定して設置される。

以上のように構成された消波構造体１においては、矢印
六方向から来襲する波が、先頭及び中間の直立壁４ａ、
４ｂを通過する際に、その前後で前記波の進行方向が乱
されることにより、そのエネルギーが減少される。更に
、この消波構造体１においては、直立壁４ａ、４ｂ、４
Ｃ間の遊水部５ａ、５ｂ内で、中間及び最後尾の直立壁
４ｂ、４ｃによりＦｉ射された波と、各遊水部５ａ、５
ｂ内に進入する波とが、各々の位相差により互いに打ら
消しあい、これにより消波構造体１からの反射波が減少
される。特に、波の波長が短い場合には、先頭及び中間
の直立壁４ａ、４ｂ間の遊水部５ａが、また波の波長が
長い場合には、各遊水部５ａ、５ｂが一体となって遊水
部５ａ、５ｂ内での波の打ち消しあいを行う。よって、
この消波構造体１の構造条件、即ち先頭の直立壁４ａ及
び最後尾の直立壁４Ｃの間の距離や、各透過構造の直立
壁４ａ、４ｂの間口比や、また各遊水部５ａ。

５ｂにおける壁面間隔の比を適当な値に制限することに
より、広範囲な周期の波に対して良好な消波効果を期待
しうる消波構造体１を実現することができる。

前記構造条件の最適範囲は、以下の理論及び実験結果に
より決定づけられる。まず、第２図ないし第３図に示す
ように、水深の異なる水底２０に、油側から順に第１、
第２、・・・第Ｎの透過壁２１．２１、・・・が設置さ
れて構成されるＮ重透過壁型消波構造体１に、入射波が
斜めに作用する場合について考察する。本発明でとりあ
げる二組透過壁型消波構造体の場合には以下の展開式に
おいてＮ＝２とおけばよいことになる。ここで、波長が
Ｌなる波２２は矢印Ａ方向に進行する。また、第１即ち
先頭の透過壁２１には、その海面２に接する箇所に原点
Ｏが設けられ、Ｘ軸は、この原点Ｏから構造物法線に直
交する方向に向って海面２上に設けられると共に、Ｙ軸
は、この原点Ｏから構造物法線に沿って海面２上に設け
られ、またＺ軸は、この原点から海面２の上方に向って
垂直に設けられている。Ｘ！Ｊ’ｓ−１の位ｆ５ｔ（ｓ
　＝１．２．−。

ＮまただしＪ’　０−０）に設置された壁厚ｂｓの第Ｓ
透過壁２１は、−ｄｚ　Ｓ≦２≦−ｄｚｓ　　１の部分
が開口され、それ以外の部分が不透過構造とされている
。更に、Ｘ＝Ｊ’Ｈの位置には、不透過壁が設置されて
いるものとする。ここで、以下の理論においては、各透
過壁２１の壁厚は理論上十分薄いものとし、よってこの
各透過壁２１による水流の不連続性の影Ｗ範囲は、波長
りに比して非常に小さいものと仮定する。

透過壁２１．２１、・・・により区切られた流体域は、
波２２の進行する順に（１）、（２）、・・・、（Ｎ＋
１＞と名付けられる。この流体域の水深は、それぞれ−
ｈｌ、−ｈ２、・・・、−１１Ｎ＋＋　とされている。

以上の構造を有する消波構造体１に、周波数σ（−２π
／Ｔ、Ｔは波２２の周期）を持つ波がＸ軸とθなる角度
を成して入射する場合を考える。この波２２の運動を、
完全流体での微小振幅波として仮定すると共に、各流体
域における速度ポテンシャルΦｒ　　（Ｘ、ｙ、Ｚ；ｔ
　）−φｒ　　（ｘ、ｙ、ｚ　）ｅＩ（ｒｔＪ（ｒ　＝
　１　、２．　・・−、Ｎ＋　１　）の形で表せば、こ
の速度ポテンシャルφｒは、各流体域での境界条件を満
足するラプラス方程式の一般解として、次式で表わされ
る。

Ｃ；＝ｌ、Ｚ、−−−−−、Ｎ−１ン−一−一（ど）−
−−−−（，３） ここに、各透過壁２１．２１間の間隔１ｓ＝、１’　Ｓ
　　Ｊ’　Ｓ−＋　−ｂｓ　（ｓ　ｗｌ、　２．　・＝
、　Ｎ）であり、またＡは入射波、Ｂは反射波、０（ｊ
ゝ、Ｅ（ｊ）、Ｈは定常波、Ｃｎ　、　Ｆ　ｎ”　、Ｇ
ｎ”　、Ｉ　ｎ　ハ各流体域での散乱波を表す複素定数
である。また、であり、ｋ　　、ｋｎ　　は、０を重力
加速度とすると、次式の固有ｆｆ＋とじて与えられる。

透過壁の開口部の幅等が入射波長しに対して非常に小さ
いと考えれば、この開口部においてはＸ軸方向の流速成
分ＵＳ　　（Ｚ）（Ｓ−１，２，・、Ｎ＞が卓越するも
のと考えられる。そこで、このＸ軸方向の流速成分ＵＳ
（Ｚ）と、前記各速度ポテンシャルφＳとは、各透過壁
２１の開口比をεＳ　　（Ｓ＝１．２．・・・、Ｎ）と
すれば、流量の連続性より、次式で関係づけられる。

式（５）に式（１）〜（３）を代入すれば、次式が得ら
れる。

−−−−−−（’７） 上式における関数系ｃｏｓｈ　Ｋｃｒ）（ｚ＋ｈｒ）及
びｃｏｓ−（ｒ） ｋｎ　　（ｚ＋ｈｒ）　（ｒ　−１、２，−、Ｎ＋　１
　＞は、２−ａ〜−ｈ「において完全直交系を成するか
ら、式％式％（ ＋ｈｒ）を乗じて整理し、かつＺ＝−ｄ２ｓ−＋〜−ｄ
２ｓ以外の部分子Ｕｓ　　（ｚ）−０（ｓ　＝１．２゜
・・・、Ｎ＞であることを考慮して、（−ｈｒ、ｏ）の
区間で定積分を行えば、式（１）〜（３）の未定複素定
数は次式で与えられる。

ただし、ｎ−１，２，−、、ｊ−１，２，−、Ｎ−１で
あり、ＭＯ”’　、Ｍｎ”　　（ｒ　＝　１−２　、＝
・。

Ｎ＋１）は次式で定義される。

よって、前記（７）〜（１４）式に示すように、各未定
複素定数は、透過壁２１の開口部でのＸ軸方向の流速成
分Ｕｓ（ｚ）を適宜手段により求めることで決定され、
これにより各流体域の速度ポテンシャルφＳが求められ
る。

次に、第Ｓ透過壁２１周辺の流れの運動方程式を、Ｘ軸
方向の流速成分ＵＳ　　（Ｚ）（ｓ　＝１．２゜・・・
、Ｎ）を用いて近似すれば、次式のようになる。

ここで、Ｐｓ及びＰＳ＋＋は透過壁２１前後での流体圧
力であり、ρは流体の密度、Ｃｓ＊、ＬＳＩは１０失計
数及び見Ｉｆ）けのオリフィス長さである。上式（１７
）は、この式中の非線形抵抗環を、波２２での一周期間
の流体のエネルギー消費が等しいＪ：うな線形抵抗項に
置ぎ換えると、速度ボテフシ１アルφＳを用いて次式の
ように書き換えられる。

ここで、 式（１８）に式（１）〜（３）を代入すれば、次式が得
られる。

更に、上式（２０）〜（２２）に、式（８）〜（１５）
を代入して整理すれば、最終的には次式％式％ 式（２３）は、第１種フレド小ルム（Ｆ　ｒｅｄｂｏｌ
ｍ）連立積分方程式であり、特殊な問題を除いて解析的
に解くのは殆ど不可能である。そこで、式（２３）を数
値積分して、連立方程式に直した上で、未知関数Ｕｓ（
ｚ）を求める必要がある。ここで、入射波を表す複素定
数へは、流体域（１）での入射波ηを、 ｔに臀ｃｏｓ　（ｉｃ”）（ｚ　ｃｏｓθ−＋７ｓｉＪ
）ｃｎｌと表せば、Ａ＝　　−＋；　Ｑ／２σで与えら
れる。

ここで上式におけるｙの値は、任意の値であれば良い。

また、実際の計算においては、式（１９）の（Ｊｓｏも
既知ではないので、適宜初期値を代入して繰り返し計算
をしながら、その収束性を確認する必要がある。そして
、Ｕｓ（ｚ）が求められれば、式（８）から反射率ＫＲ
−Ｉ　Ｂ／Ａ　Ｉが計算できる。

ここで、遊水部内に、Ｘ軸に平行な方向に延在する隔壁
が間隔ｙｏ毎に設けられている場合について言及する。

この隔壁の間隔ｙｏが入射波の波長りに対して十分小さ
いものと仮定すれば、遊水部内での流体運動は、入射波
の入射角度に依存せずＸ軸方向の成分のみを持つとみな
される。よって前記の如く遊水部内に隔壁が設けられた
場合にも、前記隔壁が設けられない場合と同様の手法で
積分方程式を得ることができる。

さて、ＵＳ（Ｚ）を求めるためには、透過壁２１の損失
係数Ｃ３傘、及び見掛けのオリフィス長さＵＳ傘を推定
する必要がある。これらは透過壁２１開口部での流速を
用いて計算される波力算定式中の抗力計数ＣＤ及び質量
計数ＣＭにより、次式で相互に関係づけられる。

Ｃ”−ＣｏＣＩ−と）−−−−（２４）ビ・申＋ＣＨ（
１−と）ｌεｌｂ　　−−−−（２５）ここで、εは透
過壁２１の開口比、ｂは透過壁２１の壁厚であ−る。し
かし、本理論に述べた如く、透過壁２１が何重にもｉｉ
Ｑ冒され、しかもその背後に不透過壁が設置されている
ような構造の消波構造体について、は上式のＣＤ　、Ｃ
Ｍは明らかにされていない。そこで、本発明で取り扱う
二重透過壁型消波構造体に対して、第１及び第２透過壁
２１６２１に作用する波力を直接測定することにより、
各透過壁２１での抗力係数ＣＯｓ、　ＣＨｓ（ｓ　＝１
．２）を求めることにした。

透過壁２１に作用する前波力ＦＴｓ（ｓ−１，２）が抗
力ＦＤＳと質量力Ｆｌｓとの線形結合で表されるとすれ
ば、この全波力ＦＴ５は次式のように書き表される。

Ｆｖｓ（ｔ）−ド０５（ｔ）　　″　ＦＩ５（ｔ、）”
（：０３（ｔ）Ｊトｏｓ（ｔ＞＋　Ｃ，Ｍｓｒｔｒｆｔ
ｓｔｔ、＞　　　　　　　　−−−−−（？Ｇ）ここで
、ＵＳは流旦流速であり、τは透過壁における波の水面
からの到達高さ、ｈは水深である。また、ｄＡＳとｄＶ
ｓはそれぞれ微小面積と微小体積であり、これらは、構
造物の幅員をｄｓとすれば、それぞれ次式のように表さ
れる。

式（２６）にお【プる抗力係数ＣＤＳ及びＣＨ３は、そ
れぞれ時間の関数であるが、水深方向については一定値
をとるものと仮定する。

式（２７）、（２８）における流市流速ｕｓは、遊水部
内での波の反復反射に基づいた関係式を用いれば、各透
過壁２１の壁面で次式のように表される。

ここで、 ｔ　ｆｔ　Ｉｒ？ｚ　ｒｒ＋　Ｃ０５」ユ法」吐ム ◆ｈ＋ｈｒｂ＋　ｓｒｎｍ し ただし、しは入射波の波長、γ「ＳとγｔＳ（Ｓ−１゜
２）はそれぞれ単一透過壁２１の反射率及び透過率であ
る。

次に、式（２６）に式（２７）〜（３０）を代入してＬ
９られる計算波力ＦＴｓと、二重透過壁型消波構造体１
の各透過壁２１に作用する実測波力Ｆｍｓとが一致し、
しかも抗力係数ＣＤｓ及び質量係数ＣＨｓとが微小時間
Δ℃の間で変化しないものと考えれば、この両係数は次
式で与えられる。

よって、上式により、任意の時刻ｔにおける抗力計数と
質量係数の近似値を、実験結果から算出することが可能
となる。更に、この実験結果から得られた抗力係数と質
量係数を、波浪条件および構造条件とにより適当な関数
系に定式化し、式中に含まれる定数を実験値と推定式に
よる値の二乗和が最小となるように決定した。この結果
を次式に示１゜ここで、Ｘは堤体幅である。。

よって、以上水した式（２４）、（２５）及び（３３）
、（３４）から、二重透過壁型消波構造体１における第
１及び第２透過壁２１．２１の損失係数と見掛けのオリ
フィス長さを推定することができる。

次に、前記理論に基づいて、具体的に消波構造体１の構
造条件の各数値について、検討を行う。

第５図は、−重ないし二重透過壁型消波構造体の反射率
ＫＲ（縦軸）と、相対水深ｈ　＋　／　Ｌ　（横軸）と
の関係を示した図である。ここで、各パラメーターは、
−ｔａ透過壁型の場合、水深比ｈ２／ｈ＋−１，０、間
口比ε−０，３であり、二重透過壁型の場合、水深比ｈ
２／ｈ＋　＝ｈ３／ｈ＋　＝１．０、遊水幅比Ｊｌ／Ｊ
２＝１．０．１）１１０比ε＋　＝０．３、ε２−０．
１であり、共通して波形勾配Ｈｉ　／Ｌ＝＝０．０３、
入射角θ−０°である。

第５図において、通常の海域で見られる相対水深ｈ　＋
　／　Ｌ≧０．１の条件下では、相対水深の変化、即ち
水深ｈ＋固定の条件で周期を変化させると、−重透過壁
型の場合、遊水部が特定の周期の波（この場合相対水深
ｈ＋／Ｌ−０，２付近）にのみ著しく反射率ＫＲを低下
させ、それ以外の周期の波に関して反射率ＫＲが増加す
るのに対して、二重透過壁型の場合、周期の変化に対し
て反射率ＫＲの変化が小さいと共に、その絶対値も一重
透過壁型の場合に比較して小さい。

また、第６図は、同様に一重ないし二重透過壁型消波構
造体の反射率ＫＲ（縦軸）と、波形勾配Ｈｉ　／Ｌ　（
横軸）との関係を示した図である。ここで、各パラメー
ターは、−ｆｆｉ透過壁型の場合、水深化Ｆｉ２／ｆｉ
＋−１，０、開口比ε−０，３であり、二重透過壁型の
場合、水深比ｈ２／ｈ＋＝ｈ３／ｈ＋・１．Ｏ，遊水幅
比Ｊ＋／ノ２＝１゜０、開口比ε＋　＝０．３、ε２＝
０．１であり、共通して相対水深ｈ　１／Ｌ＝０．２４
４、堤体幅比（先頭の透過壁と最後尾の不透過壁との間
の距離）Ｘ／Ｌ＝０．２５、入射角θ＝ｏ’　ｒある。

第６図において、通常のＦｈｉ域で見られる波形勾配１
１ｉ／Ｉ−≦０．０５の条件下では、波形勾配の変化、
即ら波の波長し固定の条例で波の波高ト（１の変化に対
して、二重透過壁型の浦波構造体のほうが、−重透過壁
型の場合に比較して、反射率ＫＲの変化及び絶対値共に
小さい。

従って、第５図ないし第６図の実験結果によれば、二重
透過壁型消波構造体は、−重透過壁型消波構造体に比較
して、広範囲な周期及び波高の波に対して良好な消波効
果をＭＩＬうる消波Ｍ４構造１であるといえる。よって
、以下の議論では、二重透過壁型消波構造体についての
み検討を行なうことにする。

二重透過壁型消波構造体の反射率ＫＲは、前記の如く、
波浪条件を規定する波形勾配Ｈ；　／Ｌ。

相対水深ｈ　＋　／　Ｌなる２個の無次元パラメーター
と、構造条件を規定する堤体幅比Ｘ／Ｌ、水深比ｈ２／
ｈ＋　、ｈ３／ＩＩＩ　、遊水幅比）１／Ｊ２、ｍ１０
比ε１、ε２、入射角θなる７個のパラメーターとによ
り、その値が決定される。そこで、以下の議論において
、前記各パラメータの最適範囲について検討する。

まず、堤体幅比Ｘ／Ｌ及び各透過壁の開口比ε１及びε
２の最適範囲について検討する。第７図ないし第９図は
、反射率ＫＲ（ｉｌｌ軸）と堤体幅比Ｘ／Ｌ、（横軸）
との関係を、開口比εｌ、ε２をパラメーターとして示
した図である。ここで、他のパラメーターは、それぞれ
ｈ＋／Ｌ−０，２４４、Ｈｉ　／Ｌ−０，０３、ｈｚ／
ｈ＋−ｈｓ／ｈ＋　−１−０，！＋　／４２　＝１．０
、θ−〇°に設定されている。また、第７図ないし第９
図において、第７図は中間の透過壁の開口比ε２−０．
１、第８図はε２−０．２．第９図はεｚ−０，３とさ
れている。

第７図ないし第９図において、いずれの場合でも、堤体
幅比Ｘ／Ｌ−０，２〜０．２５の範囲内において、反射
率ＫＲは極小値を取っている。従って、来襲する波の波
ＩＬに対して、消波構造体１の全幅Ｘを０．２〜０．２
５　ｆ８の範囲内に制限すれば、反射率ＫＲを低く抑え
た消波構造体１を実現することができる。逆に、前記範
囲以外の堤体幅比Ｘ／Ｌを有する消波構造体１では、そ
の反射率ＫＲを十分に小さくすることができない。

次に、中間の透過壁の開口比ε２についてその最適範囲
を検討する。第７図ないし第９図において、開口比ε２
が大きくなるに連れて、堤体幅比Ｘ／Ｌの変化に対する
反射率ＫＲの変化が大きくなっている。従って、来襲す
る波の周期が変化しても反射率の変化を小さく抑えるた
めには、開口比ε２を０．１〜０．２の範囲内に制限す
る必要がある。逆に、前記範囲以外の開口比ε２を有す
る消波構造体１では、波の周期の変化に対する反射率の
変化を小さく抑えることができない。

更に、以上の条件を踏まえて、先頭の透過壁の開口比ε
ｉについて、その最適範囲を検討する。

第７図ないし第８図において、開口比ε１の増加に連れ
て、極小反射率ＫＲの絶対値が減少されている。従って
、この実験結果からｌｌｔ察すれば、開［］比ε１はで
さるだけ大きい値を槓つほうか望ましいと考えられる。

しかし、先頭の透過壁の構造的強度の面から考えれば、
開口比ε１の増加に対応して透過壁そのものが脆弱化す
る恐れがあるので、間口比ε１は０．３〜０．４の範囲
内に制限をする必要がある。逆に、前記範囲以下の開口
比ε１を有する消波構造体１では、反射率を小さく抑え
た消波構造体を実現することができず、また前記範囲以
上の間口比ε１を有する消波構造体１では、来襲する波
に対抗するだけの強度を得るのが困難である。

次に、遊水幅比！＋／１２の最適範囲について検討する
。第１０図は、反射率ＫＲ（縦軸）と堤体幅比Ｘ／Ｌ　
（横軸）との関係を、遊水幅比Ｊ１／　Ｊ　ｚをパラメ
ーターとして示した図である。ここで、他のパラメータ
ーは、それぞれｔｌ＋／Ｌ−０，２４４、Ｈｉ　／Ｌ＝
０．０３、ε＋　＝０．３、ε２＝０．１、Ｆｉｚ／Ｆ
ｉｔ　＝ｈｚ／ｈ＋　＝１．０、θ＝Ｏ°に設定されて
いる。第１０図にＪｊいで、遊水幅比ノ１／ｊ２が増加
するに連れて、極小反射率ＫＲの絶対値は小さり１．す
るものの、反射率仝休の変化幅は増大する傾向にある。

従って、広範囲な周期の波に対して良好な消波効果を示
す消波構造体を実現するためには、反射率の極小値及び
変化幅を共に小さく抑える必要があり、このために消波
構造体１の遊水幅比を１．０句近に制限する必要がある
。逆に、前記範囲以外の遊水幅比を有する消波構造体で
は、反射率の極小値及び変化幅を共に小さく抑えること
ができない。

最後に、遊水部内に隔壁を設けたことによる効果につい
て検討する。第１１図ないし第１２図は、反射率ＫＲ（
縦軸）と堤体幅比Ｘ／Ｌ　（横軸）との関係を、入射波
の入射角θ及び隔壁の有無をパラメーターとして示した
図である。第１２図に示すように、遊水部内に隔壁を設
けた場合、第１１図に示すように、遊水部内に隔壁を設
けない場合に比較して、入射角の増加に対する反射率Ｋ
Ｒの増加を小さく抑えることが可能となる。従って、遊
水部内に隔壁を設けることによって、消波構造体１に対
して斜めに波が入射しても、反射率が増加しないＪ：う
な消波構造体１を実現することができる。

以上示した各数値の範囲に従って構榮されため波構造体
１は、前記実験結果に示すように、先頭及び中間の直立
壁４ａ、４ｂにより、透過づる波のエネルギーを減少さ
せると共に、各遊水部５ａ、５ｂが来襲する波の波長に
応じて別個に、また一体に作用して、この遊水部５ａ、
５ｂ内で反射する波と透過する波とを互いの位相差によ
り打ち消して小さくさせる。従って、広範囲な周期の波
に対して良好な消波効果を期待しうる消波構造体を実現
することができる。

また、前記消波構造体１は、ユニット化されて形成され
ているため、海上における作業が少なくて済み、従って
短期間で施工、設置することができる。また同時に、こ
の消波構造体１は、大水深域の波浪条件の厳しい場所に
も適用することができ、離岸堤や漁礁の効果も併せ持つ
ことができる。

次に、第４図は、この発明の第２実施例である消波構造
体を示す図である。第４図において、消波Ｍ４構造１は
、箱型に形成されたいわゆるケーソンとして構成されて
いる。この浦波構造体１は、前記第１実施例と同様に、
基台３及びこの基台３上に形成された３列の直立壁４ａ
、４ｂ、４Ｃから概略構成されている。ざらに浦波構造
体１には、その両側端及び上端にそれぞれ側壁１０，１
０及び天版１１が設けられ、これにより消波構造体１は
全体として箱状に形成されている。

先頭の直立壁４ａと中間の直立壁４ｂ、及び中間の直立
壁４ｂと最後尾の直立壁４ｃとの間には、それぞれ第１
実施例と同様に遊水部５ａ、５ｂが形成されている。ま
た、この先頭の直立壁４ａ及び中間の直立壁４ｂは、第
１実施例と同様に柱体６．６、・・・を複数個列設して
構成され、これにより各直立壁４ａ、４ｂは透過構造と
されている。

消波構造体１は、その先頭の直立壁４ａと最後尾の直立
壁４Ｃとの間の距離が、前記第１実施例における距離と
同様の範囲になるように形成されている。また、前記先
頭及び中間の直立９４ａ、４ｂは、これらの各ｌ；１１
０比が第１実施例における開口比と同様の範囲内である
ように形成されている。そして、前記先頭及び中間の直
立壁４ａ、４ｂ闇に形成される遊水部５ａに６３　ＧＪ
る壁面間隔は、第１実施例と同様に中間及び最後尾の直
立壁４ｂ、４Ｃの間に形成される遊水部５ｂにお（ブる
壁面間隔と略等しいように形成されている。

この浦波構造体１は、前記第１実施例と同様に、陸上に
て製作された後、フロート等により海中に浮遊され、更
に曳航船等により海中の所定位Ｗまで曳航されて、海底
地盤８上にａｉｌ、固定されて！ｉＱ置される。

この浦波構造体１が来襲する波を消波する作用は、前記
第１実施例である消波構造体の作用と同様である。ここ
で、消波構造体１の！１ｌＩｌ壁１０．１０は、前記理
論及び実験結果における隔壁に相当するので、この浦波
構造体１に斜めに波が入射しても、その消波効果が衰え
ることが少ない。

なお、この発明である消波構造体は、前記実施例に限定
されない。例えば、前記直立壁としては、杭打ち構造の
ものであっても良い。また、前記実施例にＪ５ける消波
構造体を、複ａ個列設して全体として浦波構造体を構成
しても良い。

「発明の効果」 以上肩幅に説明したように、この発明によれば、先頭の
Ｍ立壁と最後尾の直立壁との間の距離が来襲する波の波
長の０．２〜０．２５倍であり、先頭の直立壁における
透過部の面積をこの先頭の直立壁全体の面積で除した値
である先頭の直立壁の開口比の値が０．３〜０．４の範
囲内であり、中間の直立壁の開口比の値が０．１〜０．
２の範囲内であり、かつ各直立壁間の遊水部における壁
面間隔がそれぞれほぼ等しく形成されているような消波
構造体を構成したので、来襲する波が先頭及び中間の直
立壁を通過する際に、その前後で前記波の進行方向が乱
されることにより、そのエネルギーが減少される。更に
、前記遊水部内で、直立壁に反射された波と、各遊水部
内に進入する波とが、各々の位相差により互いに打ち消
しあい、これにより消波構造体からの反射波が減少され
る。

特に、波の波長が短い場合には、先頭及び中間の直＼゛
Ｌ壁間の遊水部が別個に、また波の波長が長い１楊合に
は、各遊水部が一体となって波の打ら演しあいを行う。

よって、広範囲な周１ｕｌｌの波に対して劇好な消波効
果を明侍しうる消波構造体を実現づることができる。

また、前記消波構造体を箱状に形成されたケーソンとし
た場合、消波構造体の側壁における波の反射により、こ
の消波構造体に斜めに波が入射しても、その消波効果が
衰えることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例である消波構造体を示す
斜視図、第２図はこの発明の詳細な説明する図、第３図
は第２図と同様の図、第４図はこの発明の第２実施例で
ある消波構造体を示す斜視図、第５図は相対水深と消波
構造体の反射率との関係の一例を示す図、第６図は波形
勾配と消波構造体の反射率との関係の一例を示す図、第
７図は堤体幅比と消波構造体の反射率との関係の一例を
示す図、第８図は第７図と同様の図、第９図は第７図と
同様の図、第１０図は第７図と同様の図、第１１図は第
７図と同様の図、第１２図は第７図と同様の図である。 １・・・・・・間波構造体、４・・・用直立壁、５・・
・・・・遊水部、６・・・・・・柱体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも３列の直立壁によりその間に複数の遊
   水部を形成すると共に、前記直立壁のうち少なくとも先
   頭及び中間の直立壁を柱体列からなる透過構造にしてな
   る消波構造体であって、前記先頭の直立壁と最後尾の直
   立壁との間の距離が来襲する波の波長の０．２〜０．２
   ５倍であり、前記先頭の直立壁における透過部の面積を
   この先頭の直立壁全体の面積で除した値である先頭の直
   立壁の開口比の値が０．３〜０．４の範囲内であり、同
   中間の直立壁の開口比の値が０．１〜０．２の範囲内で
   あり、かつ前記各直立壁間の遊水部における壁面間隔が
   それぞれほぼ等しく形成されていることを特徴とする消
   波構造体。
2. （２）前記消波構造体は箱状に形成されたケーソンであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の消波構
   造体。