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河川

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海岸侵食とは?

「海岸侵食とはどのような状態なのか?」と「海岸侵食はどうして起こるのか?」について以下に説明します。

海岸侵食のメカニズム

海岸侵食とは、来襲する波の力とその方向によって運ばれる「海岸へ流れ着く土砂の量(IN)」よりも「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」の方が多い場合に、海岸線が徐々に後退する現象です。

海岸侵食の主な要因

以下に挙げる山から川へ、川から海岸への自然な土砂の流れが人工構造物によって妨げられた結果、来襲する波の力とその方向によって運ばれる「海岸へ流れ着く土砂の量(IN)」が激減してしまい海岸侵食は発生して来ました。

・河川の上流にダム等が建設⇒山から川へ流れて来るそもそもの土砂の量が激減
・海岸の上手に港湾や漁港等が建設⇒川から海岸へ流れて来る土砂の量も激減

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海岸侵食対策の経緯

これまでの海岸侵食対策の経緯として「線的防護」と「面的防護」について以下に説明します。

線的防護

このまま海岸侵食を放置すれば、日本の国土自体が失われるとともに、更に高波が来襲した際には越波による浸水被害も懸念されますので、先ずは国土保全を目的に海岸線に「①堤防・護岸」を建設し、次に越波防止を目的に①の前面に「②消波工」を建設して来ましたが、「①堤防・護岸」や「②消波工」は来襲する波の力とその方向によって運ばれる「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」を直接的に減少させることはできませんので、更に海岸侵食が進行してしまい①と②は繰り返し被災を受けて来ました。

面的防護

その後は、沖合いの海底に消波ブロック等を設置しその消波機能によって来襲する波の力を弱めて「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」を減少させることのできる「③離岸堤」や「④人工リーフ」等が、抜本的な海岸侵食対策としてその整備が進められ現在に至ります。

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これまでの海岸侵食対策が抱える課題

これまでの海岸侵食対策が抱える課題を「離岸堤」と「人工リーフ」に分けてそれぞれ以下に説明します。

離岸堤

防護に特化して海面上に突出する透過型(空隙が多い)の離岸堤は、その空隙により来襲する波の力を弱める波浪制御機能と、離岸堤背後の静穏域に回り込む流れの発生によって離岸堤背後の堆砂を促進させる漂砂制御機能を持ちますが、あまりにもその機能を発揮し過ぎてしまいますと「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」が激減してしまい、以下のような問題が発生してしまいます。

・離岸堤背後の過剰堆砂⇒強風時には飛砂発生⇒家屋の塩害&沿岸道路の交通障害
・離岸堤下手の海岸侵食を助長⇒護岸等の線的防護施設が被災

また、これまでの離岸堤は基礎捨石の上に消波ブロックを設置する構造が一般的であったので、基礎捨石の所要質量不足による飛散や未然防止対策(予防保全)の不足による洗掘・吸い出しによって沈下等の被災を繰り返し受けて来ました。

人工リーフ

景観に配慮して海面下に没水する不透過型(空隙が少ない)の人工リーフは、その沖端で強制的に砕かれた高波が天端上を岸に向かって走るとても速い流れに変わり、人工リーフを過ぎたその流れは最終的に沖へ向かうため、その流れの影響によって「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」が激減してしまい、以下のような問題が発生してしまいます。

・人工リーフ背後の土砂流出⇒高波時には越波⇒家屋の浸水&沿岸道路の交通障害
・人工リーフ下手の海岸侵食を助長⇒護岸等の線的防護施設が被災

また、人工リーフの天端上に発生する岸に向かうとても速い流れによって、被覆材が飛散する等の被災を受けて来ました。

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これからの海岸侵食対策に対する提案

これからの海岸侵食対策に対する提案を「離岸堤」と「人工リーフ」に分けてそれぞれ以下に説明します。

離岸堤

先述の課題として挙げた「離岸堤背後の過剰堆砂」や「離岸堤下手の海岸侵食を助長」するような離岸堤については、その断面を改良することで解決(適度な「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」へ調整)できると考えます。具体的には、離岸堤上部の消波ブロックを一部撤去し天端を嵩下げすることで、来襲する波の力を弱める離岸堤の機能自体を緩和させることを提案します。なお、その効果・影響を数値シミュレーション等により評価することを我々は得意としています。

また、基礎捨石の飛散や洗掘・吸い出しによる沈下等の被災を繰り返し受けてしまうような離岸堤については、その構造を改良することで解決(再度災害防止)のできると考えます。具体的には、基礎捨石部分はより経済的な新型消波ブロックに置換し、長期耐久性に優れる洗掘・吸い出し防止マットを消波ブロックの底面に敷設することで、離岸堤構造上の安定性・施工性・経済性をより高めることを提案します。なお、より多くの実績を持ち、長寿命化を図るとともにライフサイクルコストの縮減にも期待できるような新型消波ブロックと洗掘・吸い出し防止マットの選定を含めた離岸堤の構造検討とその設計を我々は得意としています。

人工リーフ

先述の課題として挙げた「人工リーフ背後の土砂流出」や「人工リーフ下手の海岸侵食を助長」するような人工リーフについては、その断面を改良することで解決(適度な「海岸から流れ出る土砂の量(OUT)」へ調整)できると考えます。具体的には、台形断面の人工リーフ天端中央部の被覆材等を一部撤去する等して谷形状の溝を作り出し二山形断面(タンデム型)にすることで、天端上に発生した岸向きの流れをその溝によって直角方向(沿岸方向)にも分散させて発生した岸向きの流れを緩和させることを提案します。なお、その効果・影響を数値シミュレーション等により評価することを我々は得意としています。

また、天端上に発生する岸向きの速い流れによって被覆材が飛散する等の被災を受けてしまうような人工リーフについては、その構造を改良することで解決(再度災害防止)できると考えます。具体的には、経済性にも優れた上でその速い流れに対しより粘り強い新型被覆ブロックを被覆材として採用することを提案します。なお、より多くの実績を持ち、安定性・施工性に優れるのは勿論、十分なコスト縮減による優れた経済性にも期待できるような新型被覆ブロックの選定を含めた人工リーフの構造検討とその設計を我々は得意としています。

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