| 【発明の名称】 |
海中湧昇施設 |
| 【発明者】 |
【氏名】木下 輝雄
|
| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 幕体４の上辺に複数の浮体５を直接または間接に連結し、下辺部を直接または間接に海底に固定することを特徴とする海中湧昇施設。
【請求項２】 請求項１の海中湧昇施設において、浮体５ｂを間接に海底または幕体４の下辺に固定、連結することを特徴とする海中湧昇施設。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、植物プランクトンの育成に必要な栄養成分に富む海底付近の流れや水深略１００ｍの流れを日光のよく透過する海面下２０ｍ程度まで上昇させるための、沿岸や陸棚海域に設置する水産業用の柔軟幕体の海中湧昇施設である。
【０００２】
【従来の技術】 海面付近は、植物プランクトンの成育、すなわち栄養成分を消費する光合成が盛んであり、その成分が不足することになる。しかし数１０メートルより深い水域の海底付近の海水は、日光が乏しく一般にその消費が低く栄養成分に富んでいる。従って、この海底付近の海水を海面付近へ移動させれば、栄養成分の補給となりプランクトン成育を活性化できる。沿岸、陸棚海域には潮流と海流が存在するので、これらを利用して海底付近の海水を上昇移動させることが可能であり、既存の海中湧昇施設は、水深１００ｍ以浅の海底に設置したコンクリート障壁やコンクリートブロック多数の積層堰堤であり、潮流や海流の海底付近や一定水深の流れを海面付近へ上昇さプランクトン成育伴う漁獲増加が実現されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 既存の海中湧昇施設は、コンクリート障壁やコンクリートブロック等の製作、設置コストが大きく、一旦設置後の移設、撤去も困難であり、水深１００ｍ以上の陸棚水域への設置困難という課題もある。また、積層堰堤の斜面には凹凸があり、スムーズな上昇流れを妨げる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】 本発明は、前記課題を解決するために、柔軟な四辺形幕体の上辺に直接接合または綱を介して浮体を連結し、下辺部をアンカーとコンクリートブロックで海底に固定し、または下辺を固定綱を介して海底のアンカーに固定しかつ下辺にも浮体を連結し、海面ないし海面下に浮状する前記浮体により、上辺が海面付近に達し、柔軟幕体全体が海の流れの方向へ自在に傾斜する構成とする海中湧昇施設である。
【０００５】
【作用】 潮流や海流にほぼ直角に下辺を海底に直接間接に設置固定される湧昇施設は、それら流れの下流方向に、上辺下辺に接合または連結された浮体の浮力と流速による傾斜局面状態を保持することになり、海底付近や海面から一定水深範囲の湧昇施設に当たる流れのかなりの部分が、連続傾斜幕体に沿って上昇することになる。
【０００６】
【実施例】 本発明の海中湧昇施設を図に基ずいて説明する。水深１００ｍ程度、流速約１ノット＝毎秒約０．５ｍの海域に設置する場合の海底固定式の海中湧昇施設１Ａ［図１］は、直径略６ｃｍの綱による縦略３０ｍ、幅略２０ｍの梯子目を形成した長四辺形の綱組２に面材３Ａを張ったナイロン、ビニロン、ポリエチ、ポリエステル等の化学繊維製の単位幕体３［図２］複数を接合し、柔軟な外形寸法が縦略１３０ｍまでの幅３００ｍの幕体４を形成し、この幕体の上辺に複数の鋼製浮体５を直接接合しまたは間接連結しまたは接合及び連結し、かつ下辺に沿う一定幅を複数の重量５トン以上の鋼製のストックレスアンカー６およびコンクリートブロック７により海底に固定定置する、柔軟な施設である。
【０００７】さらに，この施設を製作設置概要を含めて詳しく説明すると、海水の比重より大きい化学繊維綱を格子状に組んだ幅２０ｍ縦１３０ｍの綱組２に、適宜小浮体を取り付け設置水域の海面に浮状させ、化学繊維面材３Ａを細綱を介して張り付けて単位幕体３とし、この単位幕体３を１５体平行に並べ、相互に接する縦綱１３０ｍを接合しかつ略３０ｍ間隔に配置した長さ３００ｍの補強横幅綱を取り付け縦１３０ｍ幅３００ｍの長方形の柔軟な幕体４とし、また粗目網に面材を張った単位幕体と綱を接合形成する幕体もよく、幕体の一長辺における、両端２箇所を含め各単位幕体３のコーナー相互の接合部である１４箇所、計１６箇所に、水深以上の長さの浮体綱５Ａを介して浮体５を連結し、この浮体は直径、高さ略４ｍまでの円柱形中空金属製であり、その浮力は略３７トン、計１６体であり、その総浮力は略５００トンとなり、またより小型の浮体や中空丸太状浮体の連結もよく、【０００８】前記浮体綱５Ａを接合した箇所と同様の、下辺となる他長辺の１６箇所に、アンカー６を綱又は鎖又はシャックルを介して接合し、アンカーと浮体が縦綱と浮体綱を介して連結することとし、同時にアンカーの水中重量に略相当する浮力を有し、作業用綱を接合した設置用の球状バランス浮体をアンカーに密着させてあり、設定海域の水深の倍以上の長さの前記作業用綱は、その一端付近で前記バランス浮体に接合され、他端をアンカー６のアンカーリングに通され、その両端を分離可能に接合即ち輪に形成されて、作業船に保持され、さらに、アンカー６、および浮体５を接合しバランス浮体を付置した幕体４全体を、その１３０ｍの縦辺を流れの方向に合わせかつアンカーを接合した長辺を上流側にして、前記浮体５を海面に浮状させたまま、前記小浮体を外し、自重で徐々に沈降させ、海底に仮置きした後、設置用バランス浮体を、作業船において作業用綱をある程度拘束して、緩速度で浮上させ、海面に浮状した後、バランス浮体とともに浮上したその作業用綱の輪接合部を解き、綱とバランス浮体を幕体から外し、【０００９】そして各アンカーを、接合している前記縦綱および浮体綱５Ａを介して作業船により下流側に曳き向きを揃え、把駐力すなわち抵抗力を発現させた後、各アンカーから長さ略２０ｍまでの幕体固定部分に２ｍ×２ｍ×１．５ｍのコンクリート固定ブロック７、１０個程度以上を作業船のクレーンで吊り降ろし、載置積層し幕体を固定し、さらに、幕体の上長辺を前記浮体綱５Ａを介して海面付近まで引上げて、その浮体綱の長さを略２０ｍに調整して、海底固定式海中湧昇施設１Ａが構成設置される。なお、この湧昇施設設置時に、浮体を一端に接合した、幕体縦寸以上の長さの浮体綱を、幕体上長辺に付設したリングを通して下辺固定部に接合しかつこの浮体綱を幕体の下流側に配置してもよく、その浮体綱が幕体の傾斜の調整に寄与する。また、幕体両上辺端部の幅方向の内側への偏移を抑制するため、一端にアンカーを接合した側綱を、幕体上辺両端に接合し、そのアンカーを幕体延長線上１００ｍ以上離れかつ下流側へ数１０ｍまでの海底に設置し、この側綱の、上辺両端から数１０ｍのところに綱を介して浮体を連結してもよい。
【００１０】幕体の下長辺は、各アンカーの把駐力および固定ブロックの重量により海底に押さえられ、幕体に作用する流れに起因する水平力に勝る抵抗力を生じ、湧昇施設の水平移動を抑制する。また、幕体に作用する下方力は、上辺浮体の浮力あるいは下辺連結の浮体の浮力を加えた浮力と釣り合うことになり、さらに、前記側綱の長さの調整や幕体両端部の浮体の増設により、上辺の偏移が抑制され、流れに直角に立つこの施設は、流れによりほぼ幕体全体が流速に応じて流れの下流側に３０度程度まで傾斜し、海底付近の流を含め湧昇施設に当たる流れを連続曲面をなす傾斜幕体に沿って上昇させることになる。即ち湧昇施設１Ａは湧昇作用を行う。
【００１１】以上は流れが一方向の場合の実施例であるが、潮流のごとき往復流の場合の湧昇施設１Ｂは［図省略］、海面に配置した縦略３０ｍ幅３００ｍの１ｍ四方格子の固定用綱組の四コーナーに水深以上の長さの作業綱を接合し、二つ折りしたこの綱組の長手中央折線と縦１３０ｍ幅３００ｍの幕体の一長辺とを接合し、同時に他長辺に上記のように浮体を連結した後、作業船等により、すでに作業綱を接合してある二つ折りの綱組の下側の折りを返しながら接合体全体特に固定用綱組を海底に平面状に配置し、まず幕体を下流側に伸ばし上流側の固定用綱組の綱に、次に下流側の綱に多数の前記固定ブロックを積層、固定し、幕体の浮体綱の長さの調整により接合体が逆Ｔ字形に形成され、構成設置される。なお、上記同様に下辺固定部に浮体を連結して幕体の両面側に配置してよく、また幕体延長線上略２００ｍに固定される側綱をほぼ上記のように付設してよい。この湧昇施設１Ｂの場合、潮流の方向が逆転すれば、浮体がその方向に流れ、幕体の傾斜方向が逆になり、同様の湧昇作用をすることになる。なお、流れが停止すれば、幕体の高さと浮体綱の長さの合計が水深より大きい上記の場合、幕体が海底に多少弛んだ状態で、海面に浮状する浮体の下に、ほぼ垂直に立つことになる。
【００１２】また、前記幕体を直接海底に固定せず、下辺を２００ｍにも及ぶ綱を介し、重量アンカー６Ａにより固定する間接固定の浮状式海中湧昇施設１Ｃ［図３］がある。この湧昇施設１Ｃの、上記海底固定式に類似する設置の概要は、水深以上の長さの浮体綱５Ａを介して、幕体４の上辺１６箇所に浮体５ａを連結し、浮体綱５Ｂを介して下辺１６箇所に浮体５ｂを、上辺に付設した各リング８を通し幕体の下流側配置に連結し、さらに数１０トンの重量アンカー６Ａを上記同様設置用バランス浮体を伴って幕体下辺１６箇所に固定綱９を介して連結し、バランス浮体と作業綱との接合及び作業綱の両端の接合を着脱可能とし、幕体は重量アンカー６Ａ、バランス浮体とともに一旦海底に仮置きされた後、その浮体は海面に浮上され、作業綱から外され、【００１３】そして各アンカー６Ａは、作業綱を介して作業船により、その仮置き位置を調整されてから作業綱の輪接合が解かれアンカーから外された後、さらにそのアンカーは固定綱９および下辺接合の浮体綱５Ｂを介して下流側へ曳かれ、把駐力発現後定置され、そして幕体上辺の浮体綱５Ａの長さを調整し、上辺を海面近く、下辺の浮体綱５Ｂの長さを幕体の丈、縦寸と上辺浮体綱の長さの合計程度にし、下辺を水深略１００ｍに定位して幕体を浮状させるのである。下辺連結浮体の下流側片側配置、間接固定のこの浮状式海中湧昇施設１Ｃの設置海域は、流れの方向がほぼ定常な親潮流域の水深２００ｍに及ぶ陸棚、さらに２００ｍ以深の陸棚斜面も可能である。もちろん、下辺連結浮体５Ｂを上下流側の両側配置にすれば、往復潮流水域に適用できる。また下辺両端部分の固定綱９は幕体の幅の外に固定し、また固定綱の数を両端の２本まで減らしてもよく、また上辺両端から側綱を上記のように付設してもよく、この側綱を両端の固定綱の中間に接合してもよく、さらに下辺連結した浮体の重量アンカー６Ａへの連結もよい。なお、幕体下辺や重量アンカーへの浮体連結しない場合もある。
【００１４】これら湧昇施設１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、幕体の縦寸法、浮力調整バルブ付きの浮体の浮力や上下辺接合の浮体綱や固定綱の長さの調整により、流速に応じて幕体上辺の水深と傾斜度を任意に設定でき、また補助浮体複数を下辺連結浮体綱に接合配置し幕体傾斜度をほぼ一定にし、また幕体中央部を下流側に湾曲状に設置し、また幕体上辺を変形した四辺形以外の幕体として、湧昇作用を改善をするのもよい。なお、幕体の直接間接の海底固定方法として、あらかじめ複数の鉄製杭を作業船により海底に打ち込みまたはドリル掘削後打ち込み、この杭に潜水作業ロボットで幕体または固定綱を接合することもよく、また一定長さの滑り止め鉄製突起複数を有する３ｍ×３ｍ×２ｍのコンクリート固定ブロックを幕体長辺固定部の綱または固定綱に載置し、その上に突起なしブロックを積層することもよい。さらに、両方向流れの海域では幕体を切妻屋根形、この屋根形の稜線に幕体を接合し横断面を逆Ｙ字形に形成し、直接間接に海底に設定してもよい。
【００１５】なお、上記湧昇施設の構成、寸法等は限定されず、水深、流速、波浪、海底の状況等により、各構成要素の数、寸法、形状、外形、材質、接合方法、補強、構成、、設置方法等は、多様な変更、加除増減されうる。例えば、綱に代えて帯材の使用、金属鎖やワイヤーの使用もよい。また構成要素相互の接合、連結は細径太径の綱を用い、締結、縫合、接着であり他の既存の方法も適宜採用する。なお、湧昇施設の各種構成要素の数は、特記の他は原則として一乃至複数とする。
【００１６】本発明の海中湧昇施設は、ブロック積層堰堤や障壁式湧昇施設と異なり、設置後の流れに対する方向修正、全体移設、撤去が容易であり、２００ｍ以深の海域の設置も可能である。またブロック積層堰堤の稜線に幕体を付設するのもよい。また、長短大小の本湧昇施設の適宜組合せ、例えば施設二基を一方向の海流に向けカギ型に接近配置し、このカギ型施設に一定間隔離し略平行に順次下流方向へ分離拡大配置する施設群による魚介類の好む弱海流静穏空間の形成もよい。この場合、幕体の下辺部の面材を除去して流れを通過させてもよく、これを上記湧昇施設に適用してもよく、また本湧昇施設の「コンブ育成施設」（特願２００１−２４８３５３）との併設でコンブの育成もよい。海中に建てた固定剛性柱の間に幕体を渡し、幕体上辺に浮体を連結し、下辺を直接間接に海底に固定する湧昇施設もよい。
【００１７】
【発明の効果】 上記の構成であり自然エネルギーを利用する海中湧昇施設は、北海道、東北地方の親潮流域陸棚、日本海沿岸以外の小湾口水域において栄養成分に富む海底付近や一定水深の流れを自然に上昇移動させ、この結果植物プランクトンが良好に成育し、それを餌とする魚介類の漁場が生成する。幕体の下流側に形成される流れの消える静穏空間も漁場生成に有効である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９２２５４９１７
【氏名又は名称】木下 輝雄
|
| 【出願日】 |
平成１３年１１月２６日（２００１．１１．２６） |
| 【代理人】 |
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−１５８９４５（Ｐ２００３−１５８９４５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月３日（２００３．６．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−４０１７１９（Ｐ２００１−４０１７１９） |
|