海岸工学夜間主コース4年木曜日３・４限 1週目緒論：海岸工学とは何か？、波の種類 2週目海岸の形状 3週目港湾施設 4週目波浪の予知：風波の発生、うねりの伝播 5週目不規則波の表現：有義波、スペクトル 6週目波の変形：浅水変形、屈折、砕波 7週目海浜流：沿岸流、潮汐流、吹送流、波による質量輸送 8週目漂砂：漂砂、海浜変形 9週目構造物による波の変形：回折、反射、波の打ち上げ、越波 10週目構造物に作用する力：波圧公式、防波堤の設計 11週目海岸環境 12週目海岸生態系：海での物質循環、流動・生態系モデル 13週目微小振幅波の理論１ 14週目微小振幅波の理論２緒論：海岸工学とは何か？、波の種類文明は水の近くで発展→河川、湖沼、海河川・湖沼は淡水→飲料水として重要海→漁、交流、物流、軍事海（外海）に囲まれた日本太平洋、日本海、東シナ海など外敵の進入を防ぎ日本独自の文化を形成大陸との交流・物流は船舶→港湾の発達陸域に囲まれた海域（閉鎖性内湾）瀬戸内海、有明海、大阪湾、東京湾など日本の内湾は高い生産性を有する。豊かな水産資源日本は海からの恩恵を多大に享受している海岸→海と陸地の接点人間は海岸に様々な施設を構築してきた海岸の利用例工業（工業用地の確保、工業用水の確保、材料・製品の運搬）農業（干拓）エネルギー（火力・原子力発電）備蓄（石油や天然ガス）漁業（採取漁業、栽培（養殖）漁業）港湾（陸上交通と海上交通の接点）航路（大型の船舶の海上交通路の確保・維持）空港（海上空港、関西国際空港など）都市開発（臨海都市開発、六甲アイランドや博多湾人工島など）廃棄物処理海浜レジャー（海水浴、潮干狩り、マリンスポーツ）公園（海浜・海中公園）技術者がすべきこと海岸利用施設（港湾、防波堤など）の設計・維持管理海岸利用施設の防災台風（高潮）、地震（津波）、冬期季節風（高波浪）海岸環境の環境保全砂浜の喪失や海水の水質汚濁の防止・回復これらを支える学術的基礎が海岸工学海岸工学（coastal engineering）の生い立ち海岸工学は比較的新しい学問 1950年10月米国カリフォルニア州ロングビーチで開催された第1回国際海岸工学会議（International Conference on Coastal Engineering）で「海岸工学」という言葉を初めて使用それ以前は土木工学で海に関係する分野は港湾工学（harbor engineering）第二次世界大戦以前は経験的な色彩が強い．現在は港湾をつくるために必要な波の理論，計画学，地盤工学，施工法などを包含し港湾のための総合工学的な色彩が強い．第二次世界大戦中に海洋物理学者によって波浪予測の方法が開発第二次世界大戦後にこれらの成果が海岸・港湾構造物の計画・設計に活用されるようになり、1950年に第1回国際海岸工学会議が開催される日本では1954年に海岸工学研究発表会が開催翌年、土木学会海岸工学委員会が発足海岸に関する法律（1）海岸の利用・開発に関する主な法律公有水面埋立法この法律は、公有水面の適正かつ合理的な利用を図るため、自然環境の保全、公害の防止、埋立地の権利移転又は利用の適正化等の見地から、その埋立に関する規制を定めている。埋立をしようとしている者は、知事の免許を受けなければならない。港湾法港湾法は，港湾の秩序ある整備，運営や航路の保全等を目的としている。港湾の管理は法に基づき設立された港湾局や地方公共団体であるが，管理する区域として，運輸大臣又は都道府県知事の許可により港湾区域が定められる。漁港法この法律は、水産業の発達を図り、これにより国民生活の安定と国民経済の発展とに寄与するために、漁港を整備し、及びその維持管理を適正にすることを目的とする。（2）海岸の防護，保全に関連する主な法律海岸法この法律は、津波、高潮、波浪その他海水又は地盤の変動による被害から海岸を防護するとともに、海岸環境の整備と保全及び公衆の海岸の適正な利用を図り、もって国土の保全に資することを目的とする。昭和31年制定平成11年改正大阪府港湾局のHPより http://www.pref.osaka.jp/osaka-pref/kowan/index.htm 海岸法改正の背景日本の海岸線の総延長約35,000km 内訳砂浜・礫浜・泥浜約13,000km 岩礁・崖約10,000km 構造部のある人工的な海岸約12,000km 海岸保全区域（防災上の対策が必要な区域）約14,000km それ以外の区域は国有海浜地として財産管理が行われているだけ（つまり21,000kmは積極的な対策がとられていない被害が発生すれば復旧する程度）・海岸浸食の進行砂浜は、遠浅の海岸線を形成し波浪を減衰させ、陸域の波の進入を防ぐ役割を持っている。また各種動植物の生息・生育や人々の利用の場として重要である。全国に約19,000haある砂浜はこの15年間で13%にあたる2,400haが失われている。土砂の供給と流出のバランスが崩れ砂浜の減少が生じた戦後工業化にともなう埋め立て等の臨海開発による干潟や砂浜の減少治山・治水事業（ダム、砂防ダムなどの建設）による河川を通しての土砂供給の減少沿岸域に設置された構造物による土砂の流れの遮断海砂利採取（現在は行われていない）・海岸環境への認識の高まり持続可能な発展（sustainable development ）自然との共生（living with nature）・海洋レジャー需要の増大アメニティ空間としての海岸（安らぎや楽しみを享受できる空間）高齢化・小子化・価値観の多様化に伴うライフスタイルの変化を背景として、海岸に期待される役割も多様化しかつ重要性を増す。・地方分権化の推進海岸が地域の特性を形成し地域固有の文化を育んできた。地域特性を活かした文化的・風土的にも良好な海岸空間の保全・創造。目的：「被害からの海岸防護」→「海岸環境の整備と保全および公衆の海岸の適正利用を追加」管理内容：「防護工事が主体」→「防護，環境，利用」対象範囲：「海岸保全区域内の海岸（防護工事の必要な海岸）」 →「すべての国有海浜地を法の対象に追加」計画制度：「海岸保全施設（防波堤など）の整備基本計画（都道府県）」 →「海岸保全基本方針（主務大臣）、海岸保全基本計画（都道府県）」管理の主体：「原則都道府県知事」→「同左に加えて、沖ノ鳥島（国）、一部市町村長」波峰（wave crest）：波形の最高水位波谷（wave trough）：波形の最低水位波高（wave height）H：波峰と波谷間の鉛直距離波長（wave length）L：相続く波峰間（波谷間の）水平距離周期（wave period）T:海面上のある固定点を相続く波峰（波谷）が通過に要する時間波速（celerity）C：波形の進行速度（位相速度）、C=L/T 水深（wave depth）h:水底面と平均水面間の鉛直距離波峰波長L z 0 x 平均水面 z=0 波高H 水深h 波谷波の進行方向水底面 z=－h 波形勾配（wave steepness）：波高と波長の比H/L 波の尖り度を表す。H/Lが大→波がとんがっている。 H/Lが小→波はなめらか。相対水深（relative depth）：水深と波長の比h/L 波が底面の影響をどのように受けているかを示す変数 h/L＞1/2：深海波（deep water waves）；底面の影響を受けない 1/2≧ h/L＞1/25：浅海波（shallow water waves） 1/25≧ h/L：長波（long waves）水深約1mの場所で波長が5mの波はどの波に分類されるか？相対水深はh/L=1/5となり浅海波に分類される。波の分類相対水深：深海波、浅海波、長波波形勾配：微小振幅波、有限振幅波復元力：潮汐波（コリオリ力）、重力波、表面張力波進行性：進行波、定在波・重複波（進行しない波）波の発生場所：水面波（水表面）、内部波（水中）規則性：規則波（波高・周期が一定の波）、不規則波（海の沖で発生する波高・周期が不規則な波）発生原因：潮汐波（月などの万有引力）、高潮（台風）、津波（地震）、風波（風）参考文献最新海岸工学：岩垣雄一著、森北出版 ISBN4-627-49270-7 新編海岸工学：椹木亨・出口一郎、共立出版 ISBN4-320-07369-X 海岸海洋工学：水村和正、共立出版 ISBN4-320-07381-9