1
論文 】 日本 建 築 学 会 構造系論 文 報告集 第441号
・
1992年 11 月Jovrnal
ofS しruct、
Const【．
Engng，
ALj，
No．
441，
Nov．
，
lggz沿
岸域
に
お
け
る
海塩粒
子
の
発生
に
関
す
る
研
究
第
1
報
砂 浜海 岸
と
消 波
ブ
ロ ック
を
設置
し た
人
工
海岸
にお け る
発 生量
の
違
いGENERATION
OF
THE
SEA
−
SALT
PARTICLE
IN
THE
COASTAL
AREA
Generation
characteristics atthe
naturalsandy
beach
and
artificial
beach
堀
田
健
治
＊勲
ガ
ffOTTA
In
thispaper
，
an
investigation
of the
characteristics of sea
−
saltparticles
by d
正ffere
’
nt types
of coastal
form
ations（
both
sandy andbreakwater
beach
areas were studied｝
is
described
．
The
re・
sultsindicate
that thedensity
of sea−
saltpa
’
rtictes at
the
coast was muchhiger
thanin
the openocean
．
In
comparing sandy versusbreakwater
beaches，
it
wasfottnd
that sea−
salt particledensity
was significantly
higher
atthe
breakwater
beach，
The
relationshipbetween
waveheight，
wind speed and sea−
saltgeneration
was also examined．
The
resultsindicate
that
waveheight
plays
a moreimportant
rolein
sea・
saltgeneration
．
KeyWOtds
：saltdOmage，
sea・
saltPartdeie
，
coastal enwT’
ronment，
』
lian
’
ng enthronment，
amendy塩 害
，
海 塩 粒 子
，沿 岸 域 環 境
，居 住 環 境
，快 適 性
1．
は じ め に近 年
，
沿
岸域
は不
特定 多
数
の人
々 を対 象
とす
る人
間 活
動
や 居住
の場 と して その利 用 が 活 発 と なっ てき た。
これ に伴
い こ こ で の活 動
性
，居
住性
な ど快
適性
や安
全
性
その他 各 種 施 設
の保 守
・
管 理 問 題
に対
し て，
沿 岸 域
とい う場
を環 境
の面
か ら新
た にと らえなお そ う と す る 研究
が始
め ら れてい る。 これ まで，沿 岸 域
の利 用
が生 産
や流 通
， あ るいは港 湾
と して の利 用
が中心
であ
っ た と きは， こ こを
利 用 す
る人 達 も特 定
で限
ら れ た人
々で あっ た と 思 わ れ る が，最 近
の よう
に こ こを不
特定
多 数
の人
が多
目的
に使
っ てく
る に従
い，
は じ め て潜 在
し ていた環
境
に か か わ る諸
問 題
が表 面 化
し て き た もの ととら え るこ と がで き よ う。
この こ とは，
特 定
な人 達
が使
っ て い た とき は沿岸 域
で の問題
が見
えに く かっ た とも考
えら
れ る。沿
岸 域
を とりま く環
境
に は い くつ か特 殊 性
が見
ら れ る が｝，
その一
つ に塩 害
の問
題 が挙
げ ら れ る。沿 岸 域
は塩
害
の直 接
の原
因 と
な る海 水
滴 （
し ぶ き）
や海塩
粒 子 発
生
の場
であ
り，
また これ によ る被 害
が顕 著
で あっ た。
塩
害
は こ こ で の最 も
一
般 的
な現 象
と して古
くか ら存 在
し，
ま た取 り上 げ
ら れ多 く
の研 究 が
な さ れ て き た経
緯
に も あ る。 その塩 害 も
，
近 年 別
の視 点
か らと
らえ ら れ る など
，
改
め て解 明
する必 要
のあ
る問題
と し て指 摘
され だ してい る。
す な
わ ち，
沿 岸 域 利 用
が活
発
にな る と と も に塩害
の増 加
も予 測
さ れ，今後
ここで の快
適
性 確
保
の問 題
や各
種
施 設
の保 守
・
管 理 問 題
に，
今 後 著
しい支 障 を
き た す お そ れがあ
る という指 摘
で ある。こ の ことは
ま
た，
沿 岸 域 を 環 境 面
か ら よ り広 域 的
，総
合 的
に と ら えて計
画
す ることの重 要 性
を も指 摘
してい る と言
え よ う。筆 者
ら は居 住 環 境
の面
か ら沿 岸
域
を と ら え た場 合
，
利
用
に便
利
な空 間
であっ て も、
こ こ で の居 住
，
人間 活 動
に か かわ る快 適 性
やメイ
ンテ ナン ス性
の面
か ら は，
住
み に くい，
あ
るいは使
い づ らい空間
であ る と言 う仮 説 を 立
て っ っ，
1989
年
か ら沿 岸 域
で の活 動
・
居
住
を 中 心
．
と
し た快 適 性 問
題につ い て ア ンケー
ト調
査2L3 ） を実
施し て き た。
そのアン ケ
ー
ト調
査の中
の塩害
の項
で防 波 堤
，
そ の他
新
た に消波
ブ
ロ ッ ク が設置
さ れ た後
，
塩
害
が ひ ど く なっ た との意 見が し ば し ば 聞か れ た。
もとも と，
こ れ ら 工 事 は国土 保 全
や 沿岸 域 利 用
の ための波 浪 制 御
の立
場 な ど か ら海岸
に設 置 さ
れ るも
の であ
る が，
も
し上 述
し た よ う な こと が事 実
である と す れば
，
こ れ に よるマイナ
ス面 も評
価
しつ つ，
同 時
に対
応策
やこれ を回
避 する方
法にっ い て の研 究
も重
要
と な る。特
に今
後
，
沿 岸 域
が多 目的
に利 用
さ れると とも
に人
口が集
中
す る傾
向
に あっ て は早 急
な対
策
も望
ま れ よ う。そこ で
本 研 究
では海 岸 形 態 別
，
す
な わち 自然 海 岸
（
砂
寧日本 大学
助 教 授
・
博士 （工学｝
Assoc
．
Prof
．
，
Nihon
Univ
．
，
DT
．
Eng．
NII-Electronic Library Service
浜
）
お よび 人
工海 岸
（
消 波 ブ
ロ ッ ク が設 置
さ れ た海岸 ）
の違
いによ り発 生 す
る海 塩 粒 子 量
の実 測 を行
い，
両
者
の特 性 を考 察
し，
今 後
沿岸 域
で の計
画 や塩 害
の対策
を行
う時
の基礎 資料
を
得
ること を 目
的
と
し たも
の で あ るe2．
実 験
調査
の方 法
2．1
塩 害
の調
査
お よび研
究
の現
状
塩 害
に関 す
る研 究
は お お む ね，
塩 害
の直接
の原
因
であ る海 水 滴 （
し ぶ き）
，海 塩 粒
子の，
1）
発生
， 並 びに輸 送 に関 す
るも
の，
2
） 被 害
お よび
その対 策
に関
す る もの に分
け ら れ る。海水滴
は直
径
4mm
以 下
の塩 分
を含
む水 滴
で，
大 半
は 沿岸
で砕 波
す る際 生 ず
るも
のであり，
粒 子
が比 較 的 大
き いた めあ
ま り遠
く に は飛
来
し ない。一
方
，
海
塩 粒 子
は そ の大半
が海 洋
や沿
岸
域
か ら発 生
さ れ るも
の で，
これ ら生
成 過 程
や発 生
につ い て は鳥
羽
，
田
［P4
） ，KientzlerS
〕ら
の研 究 が 見
ら れ る。
これ ら研 究
に よ る と，海
塩 粒 子
の発
生
の メカニズ
ム は洋 上
あ るい は 沿岸
部
で の砕
波 時
に空 気
が波頭
に よ り海中
に取
り込
ま れ，
この取 り込
ま れ た空
気
が気 泡
と なっ て海 面
に 上昇
し，海 面
で破 裂
し，
こ の時 数 百
個 （
10
−
コ4〜
10
−
isgm程
度 ）
の海 塩
核 〔
sea・
salt nuclei）
を含
む微 粒
子が空 気 中
に放 出
され ， この粒 子
が 風に よ り陸 上
に運
ば れ ると
し てい る。
ま
た，海 面
か ら10
皿程 度
の大気境
界 層
で の鉛 直 方 向
に対 す
る海 塩 粒 子
の分 布
， な い し は粒 子
の鉛 直
flux
は複 雑
で よく分
か っ て い な いと してい る が，
数
10m
から数
km
の高
さで は観 測 資 料 も
か な り あ り，
平 均
的
に見
る な ら高
さ と と もに指 数 関 数 的
に減 少
してい る と してい る。
ま た，
内 陸につ い て は平
均的
に見
て地 上 数 百
m か ら2k
皿 あ た りに個 数 濃 度
の最
大
が 見
ら れ，200m 〜300m
か ら下
に向
かっ て急
激
な濃 度
の減
少
が あ る と報 轡
｝さ れ てい る。
これ ら鉛 直 分 布
に関
し，朝 倉
，
森
山
，
松 本
ηら
は海 面 上
12
．
5m
ま
で におけ
る高
さ方向
で の計
測
を して い る が，
風 速
が強
い と塩 分 濃
度 値
が低
く，
弱
い と濃 度
の値
が大
き くな り，
特
に海 面 近
傍
で は急激
に大
き く なっ た との結 果
を得
てい る。ま た， こ れ ら
海 面
か らの輸
送 につ い て は大 気
と海 洋
の相 互 作 用
の見 地
か ら，鳥
羽， 田中
ら 8）に よ り内 陸
で の鉛直 分 布
や 地表 面
で の濃 度
につ い て数 値 解 析
に よる研 究
が，
ま た，
濱 砂
9），
大 浜
，
出 村
1°），
冨 坂
，
樫 野
，
高 根
11 ） らによ り内 陸
部
で の海 塩 粒 子
の捕
集
が行
われて い る。
以 上
，
本
研究
で はこれ ら 既存
の研 究
成果
を踏
ま えつ つ，
あ ま り資料
のない海
岸
形
状
の違
い によ る海 塩 粒 子 発 生 量
の特 性 並 び
に前 述
の アンケー
ト調 査
の ご とく，
消 波 ブ
ロ ッ ク設
置
後
塩
害
が増 加
し た という現
象
を確
か め る と とも
にこれ を分析
し，今後
の対
策
を図
る上
で有
用
と な る資
料
を得
る という
位
置
付
けに ある。
2
．
2
調 査
の方 法
海 塩 粒 子
の捕 集
につ い て は1
＞
JIS
Z
2381
に定
め た一 102一
方 法
で一
定
期
間 大 気
中
に暴 露
さ せ て捕
集
し た後
，化 学 分
析
にかけ
て塩 化 ナ
トリ
ウム量 を特 定
す る方 法
，
2
｝
エ アー
サ
ンプ
ラー
等 を用
いて大 気
を 吸引
し，
濾 紙 上
に捕
集 さ れた も
のを化
学
分
析
に か けNaCl
量 を
計量
す る方 法
が一
般
的
に行
わ れている。
前 者
の方 法 を
用い た 研究
ではいず
れ も1
カ 月 間 大気 中
に暴露
し，
地 点 別
の総 量 を求
め る もの であ る。
後 者
の方 法
は比 較 的 短 時
間 で計 測
す る方
法で あ るが
，
この方 法
で はその時
の気 象 条 件
（
風
向
，
風速
等 ）
や立 地 条件
を考 慮
する こ と が可 能
な た め，
よ り 環境
要素
や空 間 要 素 を考 慮
し た計 測
が可 能
であ
る。
2
．
3
計 測 器
およ
び分 析 方 法
計 測 器
ハイ
ボ リュ ウム エ アー
サ ンプ
ラー
（
大 気 汚 染 測
定 機 ）
は図
一
1 に示
さ れ たも
の で市 販
さ れてい るも
の で あ る。
計
測
器 の構
造
は上 部
か ら吸引
さ れ た大気
が本 体
の中 間部
に設
置
さ れ ているグ
ラス ファイ
バー
濾 紙
を通 過
し，
本
体 下 部
か ら排 出
され る構
造
と なっ てい る。 これら
濾紙
上
を通過
す る と き に捕
集
さ れ た海
塩
粒
子
はイ
オンク ロ マ トグ
ラフ ィー
を用
い て検
出
す る方 法
が あるが，
こ こ ではJIS
Z
2381
に規 定
さ れ た，
メ タノー
ル水 銀 溶 液 と
硝 酸 第
2
鉄 溶 液
の試
薬
を用
いた吸 光 光 度 法
に準
じて塩 化
ナ ト リュ ウム の検
出 を
行
っ た。
前 者
の方
法
は機
械 自 体 高
価
であ る が，
微
量成
分につ い ても検 出
でき る ほ か，
塩 素
イ
オン以
外
の物
質
を も同 時
に計 量
で き る利 点
が あ る。 そ れ に比
べ後 者
は比 較 的 簡 便
な方 法
で扱
いや すい こ と が特
徴
であ
る。
海 塩 粒 子
の捕 集 方 法
につ い ては研 究 目的
に合
わ せ なが
ら，
ま ち ま ち の方
法で行
わ れて いる場 合
が多
く，
はっ き りと し た 捕集
方 法 が 確 立 さ れていない現 状
に ある。本
研
究
で は前
述
の よ うに海岸
形 態
の違
い に よ る海 塩 粒
子
の発生
量
の特性
を
把 握
す ること を主
目
的
に して い るた め，実 験 方 法
は気 象 条 件
や立
地条 件
を考 慮
で きる後 者
の方 法
によ
り，
図
一
2
に示
さ れ たフロー
よ
りス テップ
1
， ステップ
2
の順
で計 測
を行
っ た。
図一
1
ハ イボ リュ ウム・
エ アー
サンプラー
N工 工一
Eleotronio Libraryr
−
‘
’
−
； 卩 研 究の背 景及び 目 的 海 塩 粒 子 量 に 影 騨 を お よぼす要因 設 定 計 測 方 法の設定 計 測 地 点の設 定 現地 計 測
一
一
一
ステップ1
−・
一
駻
圓
”
一
一
一
一
”
一
一一一一
一
一
洋 上 お よ び 沿 岸 部 での計 測一
一
・
一
ス ッテブ■一「
尸
國一一伽一
r 一一
2−一
．
1 ＿一瞭一− 一一
一
一一
一
一一一
一
肭■
一
一
「
一
一9−一
砂 浜 海 岸 消 波 プロツ ク 海 塩粒子量の把 握 海 塩粒子 量 と 気 象 海 象 と の 関 係 把握一一一
陶■
一凾一一
一
一曽
一
一一
一一
’
一
．
一一
一
一
一
一
疊一
一一
海 岸 形 態の違い による海 塩 粒子量の特 性 把 握 結 論 図一
2 調 査フロー
（
1
＞
ステップ
1
の概
要
海
塩
粒
子
や海水滴
の発 生
は海 中
に取
り 込 ま れ た気泡
が上 昇
し海 面 付 近
で破 裂
し た と き．
あ るい は砕
波
し た と き に発
生
す る な らば
，
洋 上
よ り沿 岸
部
で波
が砕波
す る と き の方
が，
海
中
に気 泡
を 取 り込 み や すいの は 明白
であ る。
砂 浜 あ
るい は消
波 ブ
ロ ック付
近
で海面
が白
く なっ て いる の はこれ ら気 泡
が 生 じ てい る か らであ り，
我
々が よ く見
る光
景
であ る。一
方
，
洋 上
においても
同様
，
比較
的
波萵
の大
きい波
は水 深
の影
響 を受
け た り，
あ るいは 風 な どに よ り沿
岸
に到 達
す る前
に砕
波
す る光
景
が見
ら れ る。 この よ う な状 態
に おい ても沿 岸
の方
が圧 倒 的
に砕 波
す る状 態
が多
く，気 泡
の量 も 多 量
に生 成
さ れ る と考
え られ る。
そ こで，
実 際
，
洋 上
と沿 岸
で はこれによ
る海 塩 粒 子
の発 生
量
にど
の位
の違
い があ
る か につ い て1990
年
11
月
26
日，
12
月
3
日，12
月10
日，12
月
17
日 の4El
間計 測
牽
行
っ た。計 測
は，図
一
3
に示
さ れ たよ う
に，
千 葉県
市原市
のつ り公 園
お よ びそ の背 後
地で行
い，
図一1
に示
され たハイ
ボリ
ュウ
ムエ アー
サ
ンプ
ラー
を海
に向
け た形
で洋 上
のつ り桟
橋
と そ の背 後 地
と に合 計
2
台 設 置
し た。
こ の時
，
つ り桟 橋
では海 面
から吸 引 口
までの高
さ を5m
に設 置
し，一
方
の沿 岸 部
では直
接 波 レ
ぶ き が計 測
さ れ ない距 離
と して護 岸
か ら3m
離
し1 ま た高
さ もつ り桟 橋 同
様
5m
に設 置
した。 な お，
計 測
器 間の距 離
は103m
であ
っ た。 ま た，
サンプ
リン グに当
たっ て は向
か い風
に対
し水 平 方 向
160
度
の風 向 範 囲
を設 定
し，
こ 一 一 図一
3
サンブ ラ
ー
配置図 （釣 り桟橋 ｝ の時 海 側
か らの風 向 時
の み の大 気 を
1
時 間
1
サ
ンプルと して捕
集
し，
同 時
に風 速
，
波 高
，
気 温
，湿 度 も測 定
し た。
（
2
）
ス
テ
ップ
2
の概
要
ス テッ
プ
2
で は 図一
4
に示
され たよう
に，
東 京 湾
の幕
張
，
富 津
での砂 浜
海
岸
お よ び消 波
ブロ ッ クが 設置
さ れて いる背後
に おい て，砂 浜 海 岸 と消 波 ブ
ロ ック海岸
の違
い に よ る海 塩
粒
子の発 生 量
の特 性 を把 握
す ること であ
る。
富 津 海 岸
は東京
湾
の干 葉 県 側
の中 央
付 近に位 置 し，
東
京 湾
に囲
ま れ てい るも
の の湾
口 に対
して直接
面
している所
で あ る。一
方
の幕 張 海 岸
は湾 奥
に位 置
し海
象条件
も富
津
に比
べ た時
，
年
間 を
通
じ て和
ら い でい る 所で あ る。
計 測 器
は砂 浜 海 岸
で は 風の鉛 直 分 布
を考
慮 し な が ら，十 分
背後
が開
け た所 と
し，
ま た直 接 砕
波
など
に よ る波
し ぶ き が か か ら ない距 離
とし，
水 際 線
か ら10m
離
し，計
測
の高
さ は2．
2m
と
し た。 ま た．
計 測
ぽ潮
位
に よる海
面 上 昇 を 考 慮
して行
っ た。一
方
，
消 波
ブロ ックの背後
にお ける計 測 器
の設 置
は，
砂 浜 海 岸
1
司様
直
接
し ぶ き．
が計
測
さ れな い距 離
の10m
と し た。計
測
はステ ップ
1
と同様
の条 件
で1
時 間
を1
サン 図一
4
調 査 地 点一
103
一
NII-Electronic Library Service
プ
ルと
し，
計
測
は1990
年
8
月
16
日 およ
び8
月23
日か ら8
月30
日，
1991
年
6
月
28
日，
8
月8
日，8
月
21
日一
8
月23
日，
9
月11
日
一
9
月
12
日
，10
月
4
日
，ll
月
19
日 にそ れ ぞ れ海
か らの 風 を待
ち な が ら，合 計
18
日 間 行 っ た。
3．
計 測 結 果 お よ び考 察
3
．
1 〈
ス テップ 1
＞ 洋 上
お よ び沿
岸
部
にお け る
海 塩 粒
子量
：計 測 期 間 中
，
設 定 範 囲 内
の風 向 時
に おけ
る実
測値
の合計
は24
個
で あっ た（
表
一
1
）
。
これ ら計 測
日に お け る現 地
の状 態
は大 き
く，
［
A
の状 態
］
：風
速
が洋
上
，
沿
岸部共
に平
均
1
．
5m
／
sec，
ま た沿 岸 部
での波 高
も平 均
15
cm と低
く，洋 上
お よ び防
波
堤で も あ ま り砕 波 が 見
ら れ ない状 態
。
（
ll
月
26
日，
12
月
3
日
，
10日 ）
［
B
の状
態
］
．
風速
は洋 上
で平 均
6．
9
m／
sec，
沿岸 部
で 4．
2m
／
secま
た，沿
岸
部
で の平 均
波 高
も59cm
と観
測
さ れ，
海
面
では多少
風波
の くず
れ が あ り，対
岸
の防 波
堤
で も破 砕
が見
ら れ る な ど，
海 面
は白
く泡 立
っ て い た（
12
月
17
日 ）
。表
一
1
の計
測結
果
よ り洋 上
と 沿岸 部
で の海
塩粒 子 捕 集
量につ い て分
か り や す く示
し た もの が図
一
5
であ
る。
［
A
の状 態
一
測 定 番 号
1
〜
9
］
では，
各 計
測
で洋
上 およ
び沿 岸 部
と も空気 中
に含
ま れる海 塩 粒 子 量
の実 測 値
に ば らつ き が み ら れ る が，
量的
差
は小
さ く，
ほ ぼ同
量の海
塩粒 子
量 が計
測 さ れ た。
［
B
の状 態
一
測 定 番 号
10
〜
12］
にな る と，
海
塩
粒 子
量 は，
洋 上
で［
A
の状
iE−
1
洋 上と沿岸部
での海塩
粒 子 測 定 結 果 洋上〔海づり施設上［ 沿岸部 備 孝 溜 定 番 号 灘 定 日 醐 定 時 聞 波 高 （c皿｝ 海 塩 粒 子 量 （ ！ロ3〕 風 速 佃s冫 海 塩 粒 子 量 （田9ノロ3） 風 速 （団！s冫 191 ／U〆2613 ；30−
14：3017、
o0．
03311．
25o．
oηo2．
45 291 ／U！2614 ：40−
15：4020．
oO．
0156O．
560，
02112．
00 平 均 0』244 o．
0241 391 ！12／0319 ：50−
11：5010．
0D．
03211．
880．
02213．
3B491 ／12！0312 ：00
−
13；OO15．
20．
OO972．
14o，
024G1．
73 591 ！12！0315 ：15−
16：1515 』 0．
OD57o．
620．
0076o．
65A の状 態 平 均 0
