JP4883450B2 - Construction method of long-period wave reduction countermeasure structure - Google Patents
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Description
本発明は、主に船舶の荷役作業等が行われる港湾内において、岸壁、桟橋、護岸及び防波堤などの海洋構造物の港湾内側に設置し、長周期波を低減させるための長周期波低減対策構造物の構築方法に関する。 The present invention is a long-period wave reduction measure for reducing long-period waves by installing it inside a marine structure such as a quay, a pier, a seawall and a breakwater in a harbor where ship handling operations etc. are mainly performed. The present invention relates to a structure construction method.
従来、防波堤や海岸等に設置される波高低減構造物には、構造物の前部(海側)に消波ブロックを積み上げて消波工を設けたもの(例えば、特許文献1を参照)や、所謂スリットケーソンからなるもの(例えば、特許文献2を参照)が知られている。 Conventionally, wave height reducing structures installed on breakwaters, coasts, etc., are provided with wave-dissipating blocks stacked on the front (sea side) of the structure (see, for example, Patent Document 1) A so-called slit caisson (see, for example, Patent Document 2) is known.
消波工による消波は、構造物の前部に消波ブロックを積み重ねて消波工を形成し、この消波工を波が通過する際にエネルギー損失を生じさせて消波する構造である。一方、スリットケーソンからなる波高低減構造物は、図8に示すように複数の縦向きスリット状の透孔10aが形成された遮壁10と、遮壁10の後方に十分な空間からなる遊水部11とを有し、波が透孔10aを通過する際に波動のエネルギー損失を生じさせて消波する構造である。
The wave-dissipation by the wave-dissipating work is a structure in which wave-dissipating blocks are stacked on the front part of the structure to form the wave-dissipating work, and energy is lost when the wave passes through the wave-dissipating work. . On the other hand, the wave height reducing structure composed of slit caisson includes a
このスリットケーソンでは、遮壁10の透孔10aを通過する際の流速が速いほど波のエネルギーの減衰が大きい。このスリットケーソン内では、図9に示すように、遮壁10の前面側からの入射波λ1が、遊水部2の最奥の反射面12にて反射された反射波λ2と重なり合って遊水室奥の反射面で腹となる重複波が形成され、該重複波の節a部分の水平速度が最大となる。そこで、透孔10aの位置をこの水平速度が最大となる節a位置となるように遊水部2の奥行きBを設定することによって波のエネルギーを最も減衰させることができ、スリットケーソンの前面に進行してくる波の波長Lの1/4となる位置(B/L=0.25)に遮壁を設置することによって、スリットを通過する上記重複波の水平速度が最大となり、最も高い消波効果が得られることが知られている。
In this slit caisson, the attenuation of wave energy increases as the flow velocity at the time of passing through the through
一方、海側から打ち寄せる波には、通常の波と共に長周期波が存在し、この長周期波は周期が数十秒〜数分の長い周期を有している。この長周期波は、港湾内に進入すると港湾の形状や岸壁の位置等の諸条件によって多重反射し、岸壁に接岸された船舶を大きく動揺させ、このため荷役作業等に支障を生じる場合があり、また、船舶を係留していた係留索が切断されてしまう等の被害が発生している。 On the other hand, a wave that strikes from the sea side includes a long-period wave along with a normal wave, and this long-period wave has a period of a few tens of seconds to a few minutes. When entering the harbor, this long-period wave is reflected multiple times depending on various conditions such as the shape of the harbor and the position of the quay, and the ship touching the quay may be greatly shaken, which may hinder cargo handling work. In addition, damage such as the mooring line that moored the ship is cut off has occurred.
特に、大型の船舶(数万〜数十万DWT)を破断強度の大きな合成繊維からなる係留索を用いて係留した場合、船の動揺の固有周期が数十秒〜数分であると、船の動揺の固有周期と長周期波の周期帯が一致するため、両者が共振を起こし船体を大きく動揺させる。 In particular, when a large ship (tens of thousands to hundreds of thousands DWT) is moored using a mooring line made of a synthetic fiber having a high breaking strength, the ship's natural period of sway is tens of seconds to several minutes. Since the natural period of the sway and the period band of the long-period wave coincide, they both resonate and greatly shake the hull.
このため、長周期波を消波ないし低減する対策が求められているが、長周期波は数百m〜数kmの長い波長を有するため、消波ブロックやスリットケーソンを用いた従来の上記消波対策によって十分な消波効果を得るためには、遊水部や消波工の奥行きが100m以上ある大規模な構造物とする必要があり、実現性に乏しいという問題があった。 For this reason, there is a demand for countermeasures for quenching or reducing long-period waves. However, since long-period waves have a long wavelength of several hundred m to several km, the above-described conventional extinction using a quenching block or slit caisson is required. In order to obtain a sufficient wave-dissipating effect by countermeasures against waves, it is necessary to use a large-scale structure having a depth of 100 m or more for the water reclaiming section and the wave-dissipating work, and there is a problem that the feasibility is poor.
この長周期波を低減する手段として、図10、図11に示す構造を有する長周期波低減対策構造物も開発されている(特許文献3)。 As means for reducing this long-period wave, a long-period wave reduction countermeasure structure having the structure shown in FIGS. 10 and 11 has been developed (Patent Document 3).
図10に示す構造物は、海側及び陸側にそれぞれスリット状の透水孔が形成された遮壁1,2を配した所謂両面スリットケーソン3を備え、そのスリットケーソン3の奥側に裏込材として大型の雑石を積層させた雑石層4を設けた構造となっている。
The structure shown in FIG. 10 includes a so-called double-
また、図11に示す構造物は、海側にスリット状の開口5aを有する透水部5と、その奥側(陸側)に側部仕切り壁6を隔てて配置された遊水部7と、透水部5内に積み上げられた砕石等からなる消波材層8とを備え、透水部5内の水位変動に伴って、側部仕切り壁6に形成された透水孔6aを通して透水部5と遊水部7との間で水が出入りし、透水部5の海側部における水位変動を抑制するようにしたものである。
Further, the structure shown in FIG. 11 includes a water permeable portion 5 having a slit-
図10及び図11に示す海洋構造物の長周期波に対する消波低減手段は有効なものではあるが、何れも十分な消波低減効果を得るためには50m程度の奥行きが必要であり、これより小規模な構造にするのが難しいと云う問題がある。また、長周期波低減対策を施した従来の構造物は、主にプレキャスト製コンクリート構造体などを用い、これを対象とする港湾や護岸に沈降させる等の方法によって構築されることが考えられる。このため、構造体を製造する工程と、これを現場に設置する工程とを必要とし、構造体製造のためのヤードや、製造のための時間及びコストがかかる等の問題がある。 10 and 11 are effective for reducing the long-period wave of the offshore structure, but both require a depth of about 50 m in order to obtain a sufficient wave-reducing effect. There is a problem that it is difficult to make a smaller structure. In addition, it is conceivable that conventional structures with long-period wave reduction measures are constructed by a method such as using a precast concrete structure or the like, and sinking to a harbor or a revetment. For this reason, the process of manufacturing a structure and the process of installing this in the field are required, and there are problems such as a yard for manufacturing the structure, and time and cost for manufacturing.
そこで本発明者らは、このような問題を解決できる長周期波低減対策構造物として、図1に示す如き、港湾内の船舶接岸岸壁や防波堤、護岸などの海洋構造物20の港湾内側面に、奥側に向かって後退する前面壁21を有し、該前面壁に開口率1〜3%縦向きのスリット状通水口24が開口し、該通水口24の背後にこれと連通した遊水部25を備えた長周期波低減対策構造物を開発した。
Therefore, the present inventors, as a long-period wave reduction countermeasure structure that can solve such problems, as shown in FIG. 1, on the inner surface of a
この長周期波低減対策構造物による長周期波エネルギー減衰のメカニズムは、前述した従来のスリットケーソンの場合とは異なり、図12(a)〜(c)に示すように前面壁21の通水口24を波が通過後の落差や水平方向の広がりによって発生する渦によってエネルギーを消費させるものであり、小規模でも長周期波の影響を十分に低減することができ効果を有することが実験により確認された。
しかし、上述した図1に示す如き長周期波低減対策構造物の設計に際し、前述した図8に示す従来のスリットケーソンにおける遊水部2の奥行きBの決定手法、即ち、図9に示すように遊水室奥の反射面3で波が反射し、最も水平流速の大きい重複波の節の位置でスリットによりエネルギーを低減するという手法は、波のエネルギー消費のメカニズムが異なるため適応することができない。
However, when designing the long-period wave reduction countermeasure structure as shown in FIG. 1 described above, the method for determining the depth B of the water
また、長周期波は全国各地の港湾で船体動揺などの問題を引起しており、港の形状や係留船舶により,問題となる長周期波の周期が異なる。更に、過去の実験では、長周期波の周期が長くなる(波長が長くなる)と対策構造物の消波性能が低下することが確認されており、周期が長い(波長が長い)場合は,構造物幅(遊水部の奥行き)を大きくすると反射率が低下することが確認されている。 In addition, long-period waves cause problems such as hull swaying at ports throughout the country, and the period of problematic long-period waves varies depending on the shape of the port and the mooring vessel. Furthermore, it has been confirmed in the past experiments that the long-wave wave has a long period (wavelength is long) and the wave-dissipating performance of the countermeasure structure is reduced. If the period is long (wavelength is long), It has been confirmed that the reflectivity decreases when the structure width (depth of the water reclaiming part) is increased.
このように、港により問題となる長周期波の周期が異なるため、長周期波対策構造物の最適な構造物幅が一義的に決められないという問題があった。 Thus, since the period of the long-period wave which becomes a problem changes with harbors, there existed a problem that the optimal structure width | variety of a long-period wave countermeasure structure could not be determined uniquely.
そこで、長周期波対策構造物の消波性能毎の最適な奥行き(B)を決定する際には,水理模型実験を行い構造物の寸法を決定することが望ましい。しかし、長周期波を造波することが可能な水槽長の長い施設が限られ、しかも長周期波は波長が長く、精度の良い造波を行うことが難しい。 Therefore, when determining the optimum depth (B) for each wave-dissipating performance of the long-period wave countermeasure structure, it is desirable to determine the size of the structure by conducting a hydraulic model experiment. However, facilities with long water tank lengths that can generate long-period waves are limited, and long-period waves have long wavelengths, and it is difficult to generate waves with high accuracy.
例えば、水深10m、周期60sの波の場合、縮尺を1/50にしても実験室スケールの波長は12mとなり、長さ50mの水槽を使用したとしても、有効な波数は3〜4波程度である。長さが50m程度で長周期波を精度良く造波し、実験するとこができる施設が限られ、対象とする港湾や護岸などの対象長周期波低減対策域ごとに実験で構造物の奥行きBを決定することは難しいという問題があった。 For example, in the case of a wave with a depth of 10 m and a period of 60 s, even if the scale is 1/50, the wavelength of the laboratory scale is 12 m, and even if a 50 m long water tank is used, the effective wave number is about 3 to 4 waves. is there. There are limited facilities that can generate long-period waves with high accuracy and experiment with a length of about 50m, and the depth B of the structure by experiment for each target long-period wave reduction countermeasure area such as the target harbor or revetment. There was a problem that it was difficult to determine.
本発明はこのような従来の問題に鑑み、対象とする港湾や護岸などの対象長周期波低減対策域ごとに実験を行うことなく、その対象とする港湾や護岸特有の長周期波の波長と、必要な消波性能(反射率)を決定することによって、最適な遊水部奥行きの長周期波低減対策構造物が構築できる長周期波低減対策構造物の構築方法の提供を目的としてなされたものである。 In view of such conventional problems, the present invention does not conduct experiments for each target long-period wave reduction countermeasure area such as a target port or revetment, and the wavelength of a long-period wave peculiar to the target port or revetment The purpose was to provide a method for constructing a long-period wave reduction countermeasure structure that can construct a long-period wave reduction countermeasure structure having the optimum depth of the recreational part by determining the required wave-absorbing performance (reflectance). It is.
本発明者らは上述の如き従来の問題に鑑み、鋭意研究の結果、あらかじめ実験により求めた反射率Krと構造物幅B/波長Lの関係を用い、対象港湾や岸壁の条件にあった構造物幅を決めることは有効な手段であるとの知見を得、実験によって構造物幅B/波長Lと反射率Krの関係を求めたところ、B/L=0.07で最も高い消波性能を示すことが明らかとなり、これに基づいて本発明を完成させたものである。 In view of the conventional problems as described above, the present inventors have conducted extensive research, and have used the relationship between the reflectance Kr and the structure width B / wavelength L obtained in advance through experiments, and the structure suitable for the conditions of the target harbor and quay. The knowledge that determining the object width is an effective means was obtained, and when the relationship between the structure width B / wavelength L and the reflectance Kr was obtained by experiments, the highest wave extinction performance was obtained at B / L = 0.07. Based on this, the present invention has been completed.
而して、上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載する発明の特徴は、港湾内側に面した前面壁と、該前面壁の背後に間隔を隔てて設置された後面壁を有し、前記両壁間を遊水部とし、前記前面壁に縦向きのスリット状通水口が開口し、該通水口の背後に前記遊水部を連通させ、前記港湾内に発生する周期30s以上の長周期波を低減させるようにしてなる長周期波低減対策構造物の構築に際し、前記長周期波低減対策構造物の、前面壁と後面壁との間隔である奥行を(B)とし、前記長周期波波長の波長を(L)とするとともに、該長周期波低減対策構造物の長周期波反射率を(Kr)としたときの、前記奥行き(B)と長周期波の波長(L)との比率(B/L)と、長周期波反射率と(Kr)の関係を予め実験によって求めておき、前記長周期波低減対策構造物を実際に設置しようとする港湾の低減対策対象とする波長の長周期波を選択し、該長周期波に対して得ようとする長周期波反射率(Kr)に対応する前記遊水部の奥行き(B)を、前記実験の結果を用いて決定することにある、 Thus, in order to solve the above-mentioned conventional problems and achieve the intended purpose, the invention according to claim 1 is characterized in that a front wall facing the inside of a harbor and a space behind the front wall are provided. A rear wall disposed between the two walls as a water reserving part, a slit-shaped water passage opening in the vertical direction is opened in the front wall, and the water reserving part is communicated behind the water passage, When constructing a long-period wave reduction countermeasure structure configured to reduce a long-period wave having a period of 30 s or more generated in a harbor, the distance between the front wall and the rear wall of the long-period wave reduction countermeasure structure The depth (B) when the depth is (B), the wavelength of the long-period wave wavelength is (L), and the long-period wave reflectivity of the long-period wave reduction countermeasure structure is (Kr ) The relationship between the ratio (B / L) of the wavelength of the long-period wave (L) and the reflectance of the long-period wave and (Kr) Advance determined by fit experiments, select the long-period waves of wavelengths of harbor reduction measures target to be placed the long periodic wave reduction measures structures fact, the length to be obtained with respect to the long periodic wave The depth (B) of the water retentive part corresponding to the periodic wave reflectivity (Kr) is to be determined using the results of the experiment .
請求項2に記載する発明の特徴は、請求項1の構成に加えて、前記長周期波波長(L)と奥行き(B)との比率(B/L)に対する長周期波反射率(Kr)の関係を求める実験は、2次元水槽内に模型を設置し、水深、長周期波の波長及び遊水部奥行きを変化させた実験ケース毎に長周期波反射率(Kr)を測定することにより行うことにある。
The feature of the invention described in
請求項3に記載する発明の特徴は、請求項1又は2のいずれかの請求項の構成に加えて、前記前面壁は、各通水口毎に奧側に向かって後退する凹部が形成されており、その奧側の位置に上記通水口が開口していることにある。
The feature of the invention described in
本発明に係る長周期波構造物の構築方法は、港湾内側に面した前面壁と、該前面壁の背後に間隔を隔てて設置された後面壁を有し、前記両壁間を遊水部とし、前記前面壁に縦向きのスリット状通水口が開口し、該通水口の背後に前記遊水部を連通させ、前記港湾内に発生する周期30s以上の長周期波を低減させるようにしてなる長周期波低減対策構造物の構築に際し、前記長周期波低減対策構造物の、前面壁と後面壁との間隔である奥行を(B)とし、前記長周期波波長の波長を(L)とするとともに、該長周期波低減対策構造物の長周期波反射率をKrとしたときの、前記奥行き(B)と長周期波の波長(L)との比率(B/L)と長周期波反射率(Kr)の関係を予め実験によって求めておき、前記長周期波低減対策構造物を実際に設置しようとする港湾の低減対策対象とする波長の長周期波を選択し、該長周期波に対して得ようとする長周期波反射率(Kr)に対応する前記遊水部の奥行き(B)を、前記実験の結果を用いて決定することにより、前記長周期波低減対策構造物を実際に設置しようとする港湾毎に実験を行うことなく、その港湾特有の長周期波の波長と、必要な消波性能(反射率)を決定することによって、最適な遊水部の奥行きの長周期波低減対策構造物が構築できる。 The construction method of a long-period wave structure according to the present invention includes a front wall facing the inside of a harbor and a rear wall that is installed behind the front wall with a space therebetween, and the wall between the two walls serves as a basin. A longitudinal slit-shaped water passage opening is formed in the front wall, and the water recirculation part is communicated behind the water passage so as to reduce a long-period wave having a period of 30 s or more generated in the harbor. In constructing the periodic wave reduction countermeasure structure , the depth which is the distance between the front wall and the rear wall of the long periodic wave reduction countermeasure structure is (B), and the wavelength of the long periodic wave wavelength is (L). In addition, the ratio (B / L) of the depth (B) to the wavelength (L) of the long period wave and the long period wave reflection when the long period wave reflectivity of the long period wave reduction countermeasure structure is Kr. leave obtained in advance by experiments the relation between the rate (Kr), actually setting the long-period wave reduction measures structure Select the long-period wave of the wavelength to be targeted for reduction of the port to be reduced, and set the depth (B) of the water retentive part corresponding to the long-period wave reflectance (Kr) to be obtained for the long-period wave. By determining using the result of the experiment, the wavelength of the long-period wave peculiar to the port , and the necessary, without performing the experiment for each port where the long-period wave reduction countermeasure structure is actually installed by determining the wave dissipating performance (reflectance), long period wave reduction measures structure depth optimal retarding unit can be constructed.
更に、各通水口毎に海側に面する前面壁が奧に向かって後退する後退する凹部を形成させ、その奧側の位置に上記通水口を設けることにより、前面壁に押し寄せる波が前面壁に導かれて通水口に寄せ集められ、遊水部に流入する波のエネルギー損失が増大し、長周期波に効果的な消波効果が得られる。 Further, the front wall facing the sea side is formed for each water inlet to form a recessed part that recedes toward the reed, and the water is pushed to the front wall by providing the water reflow opening at the position on the reed side. The energy loss of the waves that are led to the water inlet and flowed into the water reserving section increases, and an effective wave-dissipating effect is obtained for long-period waves.
次に、本発明に係る長周期波低減対策構造物の実施形態を図に基づいて説明する。 Next, an embodiment of a long-period wave reduction countermeasure structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明により構築しようとする長周期波低減対策構造物の一例を図1、図2について説明する。図1に示す長周期波低減対策構造物20は、長周期波を受ける海側に面する前面壁21と、その両側の側部仕切り壁22、22と、陸側の後面壁23とを有しており、前面壁21には縦向き細長のスリット状をした通水口24が開口しており、通水口24の背部には通水口14に連通する遊水部25となっている。
An example of a long-period wave reduction countermeasure structure to be constructed according to the present invention will be described with reference to FIGS. The long-period wave
この遊水部25は側部仕切り壁22,22および後面壁23からなる周壁によって囲まれ、前面壁21が海側と遊水部25とを隔てる側部仕切り壁となっている。そして、側部仕切り壁22を隔てて複数の遊水部25,25......が側方に連続して造成されている。
The
前面壁21は、各通水口24毎に奧側に向かって後退する凹部26が形成されており、その奧側の位置に上記通水口24が開口されている。通水口24は、海底面から通常の長周期波の最高波高よりも高い位置に到る長さに形成され、通水口24から遊水部25の内部に長周期波が出入りする際に、遊水部25内の空気が充分に出入りできる高さに達するように開口している。
The
なお、図示する例では、通水口24は前面壁21の中央部に設けられているが、側部仕切り壁22に近づけて通水口24を設けても良い。
In the illustrated example, the
また、通水口24のスリット幅は、遊水部25の前面壁21に対する開口率を1〜3%程度とし、例えば1の遊水部25の前面壁12の水平方向の長さが30mの場合、スリット幅を0.5m〜1.0mとする。
Moreover, the slit width of the
更に、本発明により構築しようとする長周期波低減対策構造物は、図1に示すように側部仕切り壁22によって区切られた多数の遊水部を設けているが、図3に示すように、前面壁21と後面壁22間に側部仕切り壁の無い連続したものであってもよい。
Furthermore, the long-period wave reduction countermeasure structure to be constructed according to the present invention is provided with a large number of water-reserving sections partitioned by the
その構築は各壁21,22,23を場所打ちコンクリートによって形成したものであっても良く、矢板や杭を水底並べて打設することによって壁を造成してもよく、図示してないが、コンクリートの底版と一体にケーソン状に形成したものを水底に設置しても良い。また、後面壁22は、護岸や岸壁その他の港湾内構築物そのものをもって構成させてもよい。更に、図4に示すように、前面壁21の形状は凹部26を設けることなく平らな面に通水口24を設けてもよい。
The construction may be such that each of the
次に、上述したし長周期波低減対策構造物を、対象とする港湾や護岸などの対象長周期波低減対策域の設置箇所の特性に合わせて最も適切な長周期波低減効果が得られるための構築方法について説明する。この方法は、前述した長周期波低減対策構造物の形態を予め決定し、実験によって予め、その長周期波低減対策構造物の特性である、長周期波波長(L)と前面壁と後面壁との間隔である遊水部の奥行きBとの比率(B/L)に対する長周期波反射率Krの関係を予め実験によって求めておき、その実験結果を用いて、長周期波低減対策構造物を設置しようとする設置対象港湾において、低減対策対象とする長周期波の波長と得ようとする長周期波反射率Krとに対応する遊水部の奥行き(B)を決定するものである。 Next, since the long-period wave reduction countermeasure structure described above can achieve the most appropriate long-period wave reduction effect in accordance with the characteristics of the target long-period wave reduction countermeasure area such as the target port or seawall. The construction method of will be described. In this method, the form of the long-period wave reduction countermeasure structure described above is determined in advance, and the long-period wave wavelength (L) , the front wall, and the rear wall , which are the characteristics of the long-period wave reduction countermeasure structure, are determined in advance through experiments. The relationship between the long-period wave reflectance Kr and the ratio (B / L) to the depth B of the water reserving part, which is the interval between the long-period wave and the long-period wave reduction countermeasure structure, is obtained in advance through experiments. In the installation target port to be installed, the depth (B) of the water retentive unit corresponding to the wavelength of the long period wave to be reduced and the long period wave reflectivity Kr to be obtained is determined.
先ず、はじめに所望の前述した長周期波低減対策構造物の特性である長周期波波長(L)と前面壁と後面壁との間隔である遊水部の奥行き(B)の比率(B/L)に対する長周期波反射率の関係を予め求める実験について説明する。 First, the ratio of the initially desired depth of retarding section is the spacing of the long periodic wave wavelength is a characteristic of the above-described long period wave reduction measures structure (L) and the front wall and the rear wall (B) (B / L) An experiment for obtaining in advance the relationship of the long-period wave reflectivity with respect to is described.
長周期波低減対策構造物による長周期波低減効果、即ち反射率を、水深h、長周期波周期T、遊水部の奥行きBを変化させて計測する。 The long-period wave reduction effect by the long-period wave reduction countermeasure structure, that is, the reflectance is measured by changing the water depth h, the long-period wave period T, and the depth B of the water retentive part.
この計測は、図5に示すように2次元水槽を使用し、該水槽内に通水口25を有する前面壁21及びその後方に遊水部25を隔てて設置した後面壁22からなる模型を設置して実験により行う。
For this measurement, as shown in FIG. 5, a two-dimensional water tank is used, and a model comprising a
次に上記実験例を具体的に説明する。 Next, the experimental example will be specifically described.
実験に用いた2次元水槽は、長さ50m、幅60cm、深さ1.2mで、沖側には造波装置が設置されている。実験縮尺は1/50とした。以降の数値は全て現地スケールで示す。 The two-dimensional water tank used in the experiment has a length of 50 m, a width of 60 cm, and a depth of 1.2 m, and a wave making device is installed on the offshore side. The experimental scale was 1/50. All subsequent figures are on a local scale.
長周期波低減対策構造物模型は、水槽内に図5に示す前面壁21と後面壁22(導水板)とをアクリル板で製作して設置した。構造物模型寸法は表1に示すとおりであり、遊水部の奥行きBは、25mと30mの2ケースとした。
The long-period wave reduction countermeasure structure model was manufactured by installing the
表1
上記2次元水槽において、表2に示す周期の規則波を造波させ、水深を8m,10m,15mと変化させた。表3に示す実験ケースについて実験し、これにより幅広い波長のデータを取得した。尚、遊水部の奥行き25mの模型を使った実験に関しては、水深7mについての実験も行った。
table 1
In the two-dimensional water tank, a regular wave having a period shown in Table 2 was generated, and the water depth was changed to 8 m, 10 m, and 15 m. Experiments were conducted on the experimental cases shown in Table 3, and data for a wide range of wavelengths were acquired. In addition, regarding the experiment using the model with a depth of 25 m in the water reserving part , an experiment was also performed for a water depth of 7 m.
前面壁21の前面の水位を実験室スケールでサンプリング周波数20Hz、造波開始から300秒間のデータを収録した.長周期波対策構造物の反射率は,合田らによる入反射分離推定法により算出した。
The water level in front of the
表2
表3
この実験による水深と反射率の関係は図6に示すごとくであった。遊水部の奥行き25mと30mの結果を比較すると,周期の長い60s,90sでは幅30mで反射率が小さく消波性能が高いことが確認できたが,周期30sではその違いは確認されなかった。また,周期60s,90sでは水深が大きくなると波長が大きくなるため反射率が大きくなる傾向が現れている。
Table 2
Table 3
The relationship between the water depth and the reflectivity in this experiment was as shown in FIG. Comparing the results of the depths of 25 m and 30 m of the water retentive part, it was confirmed that the 60s and 90s with a long period had a width of 30 m, a low reflectance and a high wave-absorbing performance, but the difference was not confirmed at a period of 30s. In addition, in the periods of 60 s and 90 s, as the water depth increases, the wavelength increases and the reflectance tends to increase.
上記実験の結果から、この模型による長周期波波長(L)と前面壁と後面壁との間隔である遊水部の奥行きBとの比率(B/L)に対する長周期波反射率の関係を算出し、図7に示すグラフを得た。これによれば、B/Lが0.07〜0.08で反射率が最も小さくなる曲線を示している。 From the result of the above experiment, the relationship between the long-period wave reflectivity and the ratio (B / L) between the long-period wave wavelength (L) and the depth B of the water retentive part, which is the distance between the front wall and the rear wall , is calculated. The graph shown in FIG. 7 was obtained. According to this, a curve in which the reflectance becomes the smallest when B / L is 0.07 to 0.08 is shown.
上記の実験結果をもとにして、実際の対象とする港湾や護岸に対応させた遊水部の奥行きBの適切な長さを設定する。即ち、上記B/Lと反射率Krとの関係をもとにして長周期波低減対策構造物の必要な奥行きBの適切な長さを選定する。 Based on the above experimental results, an appropriate length of the depth B of the water reserving part corresponding to the actual target port or revetment is set. That is, an appropriate length of the required depth B of the long-period wave reduction countermeasure structure is selected based on the relationship between the B / L and the reflectance Kr.
この反射率は対象とする港湾や護岸において長周期波対策として必要とされる反射率であり、先ず対象とする港湾や護岸において必要とする反射率Krを選定する。 This reflectance is a reflectance required as a countermeasure against long-period waves in the target harbor or revetment. First, the reflectance Kr required in the target harbor or revetment is selected.
次いで、前記実験結果の図7に示すグラフからこの反射率Krに対応する遊水部奥行き/長周期波は長(B/L)を求める。また、長周期波波長Lは対象とする港湾や護岸となる港湾における水深hと、その港で問題となっている長周期波の周期Tとから、次の式−1で求める。長周期波の場合、式−1は式−2で近似できる。 Next, from the graph shown in FIG. 7 of the experimental result, the length (B / L) of the water retentive part depth / long-period wave corresponding to the reflectance Kr is obtained. Further, the long-period wave wavelength L is obtained by the following formula-1 from the water depth h in the target port or the port serving as a revetment and the period T of the long-period wave in question at the port. In the case of a long period wave, Formula-1 can be approximated by Formula-2.
この値Lに対応した遊水部の奥行きBが、対象とする港湾や護岸の港湾に最も適した値となる。即ち、図7において、対象とする港湾や護岸で必要とする反射率Krが0.7である場合、B/Lは0.045程度であり、その港湾において低減を必要とする長周期波の波長Lが600mであるとすると、適切な遊水部の奥行きBは、B=0.045×600=27mとなる。 The depth B of the water reserving part corresponding to this value L is the most suitable value for the target port or the port of the revetment. That is, in FIG. 7, when the reflectance Kr required at the target harbor or revetment is 0.7, B / L is about 0.045, and the long-period wave that needs to be reduced at the harbor. If the wavelength L is 600 m, the appropriate depth B of the water retentive part is B = 0.045 × 600 = 27 m.
このようにして、所望の長周期波低減対策構造物について予め実験によって、該構造物の特性である長周期波反射率Krと、長周期波波長(L)と前面壁と後面壁との間隔である遊水部の奥行きBの比率(B/L)との関係、即ちKrとB/Lとの関係を求めておくことによって、対象とする港湾や護岸の条件から、低減対策をようする長周期波の波長及び必要な反射率(長周期波低減率)を選定することによって、容易に最適な遊水部の奥行きを、対象とする港湾や護岸ごとに簡単に設定することができる。 In this manner, the long-period wave reflectance Kr, which is a characteristic of the structure, the long-period wave wavelength (L), and the distance between the front wall and the rear wall are experimentally determined in advance for the desired long-period wave reduction countermeasure structure. By calculating the relationship with the ratio (B / L) of the depth B of the irrigation section, that is, the relationship between Kr and B / L, it is a long time to take reduction measures from the target port and revetment conditions. By selecting the wavelength of the periodic wave and the required reflectance (long-period wave reduction rate), the optimum depth of the water-reserving unit can be easily set for each target port and revetment.
20 長周期波低減対策構造物
21 前面壁
22 側部仕切り壁
23 後面壁
24 通水口
25 遊水部
a 通水口のスリット幅
h 水深
B 遊水部の奥行き
L 長周期波波長
T 長周期波周期
Kr 反射率
20 long periodic wave
Claims (3)
前記長周期波低減対策構造物の、前面壁と後面壁との間隔である奥行を(B)とし、前記長周期波波長の波長を(L)とするとともに、該長周期波低減対策構造物の長周期波反射率を(Kr)としたときの、前記奥行き(B)と長周期波の波長(L)との比率(B/L)と長周期波反射率(Kr)の関係を予め実験によって求めておき、前記長周期波低減対策構造物を実際に設置しようとする港湾の低減対策対象とする波長の長周期波を選択し、該長周期波に対して得ようとする長周期波反射率(Kr)に対応する前記遊水部の奥行き(B)を、前記実験の結果を用いて決定することを特徴としてなる長周期波低減対策構造物の構築方法。
It has a front wall facing the inside of the harbor and a rear wall that is installed behind the front wall with a space therebetween. The wall between the two walls serves as a water retentive part, and a longitudinal slit-shaped water inlet is opened in the front wall. Then, in the construction of the long-period wave reduction countermeasure structure that communicates the recreational unit behind the water inlet and reduces a long-period wave having a period of 30 s or more generated in the harbor,
In the long-period wave reduction countermeasure structure , the depth that is the distance between the front wall and the rear wall is (B), the wavelength of the long-period wave wavelength is (L), and the long-period wave reduction countermeasure structure is The relationship between the ratio (B / L) between the depth (B) and the wavelength (L) of the long-period wave and the long-period wave reflectivity (Kr) when the long-period wave reflectivity is (Kr) The long period wave to be obtained for the long period wave by selecting the long period wave having a wavelength to be a countermeasure for reduction of the harbor where the long period wave reduction countermeasure structure is to be actually installed. A construction method of a long-period wave reduction countermeasure structure characterized in that the depth (B) of the water retentive unit corresponding to the wave reflectance (Kr) is determined using the result of the experiment .
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