茨城県沿岸部における飛来塩分量の調査 - 土木学会

土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月)
Ⅶ-107
茨城県沿岸部における飛来塩分量の調査
茨城大学工学部 正会員 ○沼尾達弥、正会員 木村亨、中央工機産業(株)
白土雅彦
そこで、0.5 時間毎に 24 時間の飛来塩分測定し、1日の
1.研究背景
沿岸地域では海からの飛来塩分によって、鉄筋コンク
変化量を調査した。なお、測定地点は O 地点とした。
リート構造物の劣化および鋼材の腐食などの塩害が発生
3.実測結果および考察
する。特に、日本海沿岸では季節風の影響により、冬季
3.1 測定月の影響
に飛来塩分量が多く、海岸線から離れた橋梁等の構造物
図2に茨城県の県北地域、県央地域における測定月と
についても塩害が報告されている。道路橋の塩害対策指
飛来塩分量の関係を示す。月別の飛来塩分量の平均値に
針(案) では、塩害の危険度に応じて区分 A として沖縄
茨城県の県北地域および県央地域での差はない。また、
県全域を、区分 B として長野以北の日本海沿岸部(海上
年間を通して飛来塩分量は4月 0.04mdd が最も高くな
部および海岸線から 300m まで)を、区分 C として他の
った。これは、4月に南南東風が多く観測されることに
沿岸域(海上部および海岸線から 200m まで)を塩害対策
よると考えら。なお、本調査において飛来塩分があまり
が必要な飛来塩分量が多い地域とされている。
多く測定されなかった原因は、雨天や強風の日は測定を
1)
茨城県は南北に長い海岸線を有するにも関わらず飛
来塩分量の調査および研究がほとんど行われていない。
行わなかったためである。
3.2 飛来塩分量に及ぼす海岸からの距離の影響
本研究では、茨城県沿岸部における飛来塩分量の調査
図 3 に調査地点O(久慈川沿い)および調査地点V(那
を行い、測定月、風速、風向き、海岸距離、海岸地形、
珂川沿い)における海岸からの距離と飛来塩分量の関係
海岸構造物が飛来塩分量に与える影響を調べた。
を示す。どちらの調査地点ともに海岸からの距離が長く
2.飛来塩分量調査
2.1 調査概要
図1に調査地点を示す。茨城県の県北地域および県央
地域の A から Y 地点において、2007 年 7 月から 2008
年 6 月の 1 年間の飛来塩分量調査を行った。
調査地点 D、
F、J、N、O、P、Q、S、V では、内陸方向にも暴露装
置を設置し測定した。飛来塩分捕集方法は JIS Z 2382
に規定のドライガーゼ法を採用した。
図1 飛来塩分量調査地点
2.2 調査地点
表1 調査地点の地形要因
表 1 に調査地点の地形要因を示す。また、飛来塩分量
に与える主要因として、①測定月、②海岸からの距離、
③海岸構造物の有無、④植生の有無を設定した。
2.3 ドライガーゼ法と土研式タンク法の飛来塩分量
本実験では主としてドライガーゼ法を用いた。
しかし、
飛来塩分量測定方法にはもう 1 つ多く用いられる手法と
して土研式タンク法がある。そこで、ドライガーゼ法と
設置場所 地形要因
設置場所 地形要因
A
直線型(崖)
N①~④ 湾・ワンド型(片岬)・北
B
(データ無)
O①~⑦ 湾・ワンド型(片岬)・北
C
浦型(片岬)‐南
P①~② 浦型(片岬)‐南
D①~④ 浦型(片岬)‐南
Q①~② 浦型(片岬)‐南
E
R
窪型(両岬)
浦型(片岬)‐南
F①~③ 湾・ワンド型(片岬)・北
S①~④ 浦型(片岬)‐南
G
湾・ワンド型(片岬)・北
T
窪型(狭磯)
土研式タンク法の差異が出るかを調査した。なお、調査
H
直線型(崖)
U
湾・ワンド型(両岬)
地点は K 地点、暴露期間は 7 日間とした。
I
浦型(片岬)‐北
V①~⑦ 湾・ワンド型(両岬)
2.4 日変化量調査
J①~③ 湾・ワンド型(片岬)・北
W
窪型(狭磯)
K
浦型(両岬)
X
浦型(片岬)・北
L
湾・ワンド型(片岬)・北
Y
浦型(片岬)・北
M
湾・ワンド型(片岬)・北
本実験の飛来塩分量調査は 3 日~5 日間の曝露期間を
もって飛来塩分を採取していた。しかし、飛来塩分量は
同じ場所でも 1 日の中で風向・風速・気温が変動する。
キーワード:飛来塩分量、海岸距離、海岸地形、海岸構造物、ドライガーゼ法、土研法、日変化量
連絡先
〒316-8511 茨城県日立市中成沢町 4-12-1 茨城大学工学部都市システム工学科 Tel:0294-38-5168
-213-
土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月)
なるにつれて、飛来塩分量が減少した。また、久慈川沿
0.10
調査地点O( 久慈川)
平均飛来塩分量(mdd)
いは構造物や植生などがない非常に開けた場所である
ため内陸まで飛来塩分量が計測されたのに対し、那珂川
沿いでは海岸から 500m付近に植生があることから、海
岸から 500m付近で飛来塩分量が急激に減少している。
0.08
調査地点V(那珂川)
0.06
0.04
0.02
3.3 飛来塩分量に及ぼす海岸構造物と植生の影響
0.00
0
図 4 に海岸構造物の有無による飛来塩分量影響を示
500
1000
離岸距離(m)
防波堤あり
テトラポッドあり
植生あり
平 均 飛 来 塩 分 量 (m d d )
0.06
0.03
0.02
3.4 日変化量調査結果
2008年6月
2008年5月
や少量の塩分量の時はドライガーゼ法の方が有効である。
2008年4月
を示す。全方位でドライガーゼ法の方が大きい。短期間
2008年3月
0.00
2008年1月
図 5 にドライガーゼ法と土研式タンク法の飛来塩分量
2008年2月
0.01
2007年12月
3.4 ドライガーゼ法と土研式タンク法の比較
防波堤なし
テトラポッ ドなし
植生なし
2007年11月
生が飛来塩分防止に効果があることを示している。
図 4 海岸構造物および植生と飛来塩分量の関係
図 6 に 0.5h 毎の風向と風速を、図 7 にガーゼプレー
0.0040
飛来塩分量(mdd)
トに対し、垂直方向成分の風向とその時の風速を算出し、
それらを 3h ごとに積算したものと、3h ごとに測定した
飛来塩分量との関係を示した。なお、海側からの風を正、
山側からの風を負とした。飛来塩分量は、海側および山
0.0035
ドライガーゼ 法
0.0030
土研式タンク法
0.0025
0.0020
0.0015
0.0010
0.0005
側に関わらず風速が大きくなるにつれ増加し、その勾配
0.0000
東
は海側の方が大きい。また、山側から風に対しても塩分
西
南
北
図 5 ドライガーゼ法と土研式タンク法の比較
を含むのは、調査地点が海に非常に近い場所から常時浮
遊している飛来塩分の影響だと考えられる。
北
12:30~17:00間
4.結論
1)海岸から 500m までは飛来塩分が顕著に計測される。
ガ
ー
南東の風
2)海岸構造物や植生は飛来塩分量の計測に影響する。
山
側
ゼ
プ
レ
ー
西
3)風向および風速は飛来塩分量の計測に影響が大きい。
東
海
側
ト
参考文献
1) 社団法人日本道路協会、「道路橋の塩害対策指針(案)・同
解説」
17:00~12:30間
北西の風
南
図 6 0.5h ごとの風向と風速
0 .0 5
県北平均値
県央平均値
0 .0 4
ガー ゼプ レー ト背面(山側)で受けた
0.0014
飛来塩分量
0 .0 2
2008年6月
2008年5月
2008年4月
2008年3月
2008年2月
2008年1月
2007年12月
2007年11月
2007年10月
2007年9月
2007年8月
0 .0 1
ガー ゼプ レー ト前面(海側)で受けた
飛来塩分量
0.0012
飛来塩分量(mdd)
0 .0 3
2007年7月
平 均 飛 来 塩 分 ( m dd)
2000
0.04
2007年10月
植生がある場合、飛来塩分量は低下する。これは、植
0.05
2007年8月
とが原因と考えられる。
2007年9月
が増加する。これは、海岸構造物により砕波が起こるこ
0 .0 0
1500
図 3 海岸からの距離と飛来塩分量の関係
す。防波堤およびテトラポッドがある場合、飛来塩分量
2007年7月
Ⅶ-107
0.001
0.0008
0.0006
0.0004
海側からの風
0.0002
山側からの風
0
-20
-15
-10
-5
0
5
10
積算風速(m/s)
図 7 積算風速と飛来塩分量の関係
図 2 県北地域、県央地域における測定月の飛来塩分量
-214-
線形 (海側か
ら の15風 )
20
線形 (山側か
らの風)