特開 2022-90705 生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022090705

(43)【公開日】2022-06-20

(54)【発明の名称】生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 1/00 20060101AFI20220613BHJP

   E02B 9/04 20060101ALI20220613BHJP

【ＦＩ】

E02B1/00 301Z

E02B9/04 Z

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020203156

(22)【出願日】2020-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000241957

【氏名又は名称】北海道電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100202913

【弁理士】

【氏名又は名称】武山 敦史

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(72)【発明者】

【氏名】津野 雅俊

(72)【発明者】

【氏名】下村 一等

(72)【発明者】

【氏名】日向 至

(72)【発明者】

【氏名】小野 洋明

(57)【要約】

【課題】取水路への生物の流入を抑制することが可能な生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法を提供する。
【解決手段】生物流入抑制装置１０は、取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープ１１と、水平方向に延び、付着ロープ１１の上端部が接続され、付着ロープ１１を海底に向かって吊り下げる吊り下げロープ１２と、を備える。生物流入抑制装置１０は、吊り下げロープ１２に取り付けられ、吊り下げロープ１２に対して浮力を加える浮子１４と、吊り下げロープ１２の両端部に接続され、吊り下げロープ１２を海底に対して係留させる一対の係留手段１５と、をさらに備えてもよい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制装置であって、
前記取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープと、
水平方向に延び、前記付着ロープの上端部が接続され、前記付着ロープを海底に向かって吊り下げる吊り下げロープと、
を備える生物流入抑制装置。

【請求項2】

前記付着ロープは、ロープ本体に前記ロープ本体よりも細い繊維がモール状に巻き付けられた構成を備える、
請求項１に記載の生物流入抑制装置。

【請求項3】

複数の前記付着ロープは、互いに平行に並べられた状態で、各両端部が一対の支持ロープに接続されることで、付着ロープシートを構成し、
前記付着ロープシートの前記支持ロープの一方は、前記吊り下げロープに取り付けられている、
請求項１又は２に記載の生物流入抑制装置。

【請求項4】

前記生物流入抑制装置は、
前記吊り下げロープに取り付けられ、前記吊り下げロープに対して浮力を加える浮力付加手段と、
前記吊り下げロープの両端部に接続され、前記吊り下げロープを海底に対して係留させる一対の係留手段と、
をさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項5】

前記浮力付加手段は、前記吊り下げロープの長手方向に間隔を空けて配置された複数の浮子である、
請求項４に記載の生物流入抑制装置。

【請求項6】

前記一対の係留手段は、
前記吊り下げロープの両端部に接続された一対のアンカーロープと、
各アンカーロープの端部に接続され、互いに離れた位置で海底に設置され、各アンカーロープの端部を海底に固定する一対の係留用アンカーと、
を備える、
請求項４又は５に記載の生物流入抑制装置。

【請求項7】

前記付着ロープの下端部には、前記付着ロープが並べられた方向に沿ってチェーンが取り付けられ、
前記チェーンは、海底上に配置され、チェーン用アンカーにより海底に固定される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項8】

前記付着ロープの下端部には、水平方向に延び、前記付着ロープの下端部の動きを規制する規制ロープが取り付けられている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項9】

前記付着ロープの下端部は、海底から離して配置される、
請求項１から８のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載された一対の生物流入抑制装置を備え、
前記一対の生物流入抑制装置は、取水口に向かう流れに対向するように配置されている、
生物流入抑制システム。

【請求項11】

取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制方法であって、
捕捉対象の生物の付着期が開始した時点で付着ロープを前記取水路の取水口の上流側に設置する工程と、
捕捉対象の生物の付着期が終了した時点で捕捉対象の生物が付着した前記付着ロープを海中から撤去する工程と、
を含む生物流入抑制方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発電所において海水を取水する取水設備にムラサキイガイ類のような生物が付着する現象が知られている。これらの生物が取水設備に付着したままの状態を放置すると、取水路の流水断面が狭くなって取水量が減少したり、壁面から生物が脱落してバー・スクリーンやロータリー・スクリーンなどが閉塞し、取水できなくなったりするなど、取水設備において取水障害が発生するおそれがある。このような問題を解決するため、取水設備では、定期的な付着生物の除去作業が行われている。例えば、特許文献１には、取水路に設けられた凹部で海水の流れを弱めて貝類を堆積させ、効率よく回収する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１１１８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の方法では、取水路内に堆積した生物を回収して廃棄物処分する必要があり、多大な労力及びコストを要する。また、取水路へ多量の生物が流入することには変わりがなく、取水路壁面への生物の付着を抑制する点で改善の余地がある。そして、このような問題は、発電所の取水設備に限られず、他の取水路においても存在している。

【0005】

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、取水路への生物の流入を抑制することが可能な生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る生物流入抑制装置は、
取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制装置であって、
前記取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープと、
水平方向に延び、前記付着ロープの上端部が接続され、前記付着ロープを海底に向かって吊り下げる吊り下げロープと、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、取水路への生物の流入を抑制することが可能な生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態１に係る生物流入抑制システムの構成を示す平面図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る生物流入抑制装置の構成を示す正面図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係る生物流入抑制装置の一部を拡大した拡大図である。

【図4】本発明の実施の形態１に係る付着ロープシートの構成を示す正面図である。

【図5】本発明の実施の形態２に係る生物流入抑制装置の構成を示す正面図である。

【図6】本発明の変形例に係る生物流入抑制システムの構成を示す平面図である。

【図7】本発明の変形例に係る他の生物流入抑制システムの構成を示す平面図である。

【図8】実施例１における付着試験で用いる付着ロープのサンプルの外観を撮影した図である。

【図9】実施例１における付着ロープのサンプルを配置した箇所を説明する図である。

【図10】実施例１における各付着ロープのムラサキイガイ類の付着個体数、ムラサキイガイ類生貝の湿重量、付着生物の湿重量を示すグラフである。

【図11】実施例２における小規模試験施設の配置を示す平面図である。

【図12】（ａ）は、実施例２における付着ロープシートの外観を撮影した図であり、（ｂ）は、実施例２における小規模試験施設の一部の外観を撮影した図である。

【図13】実施例２における各地点のムラサキイガイ類の付着個体数の分布を示す図である。

【図14】実施例２における各地点の流向流速の鉛直分布を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態に係る生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面では、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。以下、発電所の取水口が海底に設けられた円筒形状の構造物であり、構造物の側面から底層取水を行って構内に海水を取り入れる場合を例に説明する。

【0010】

（実施の形態１）
図１～図４を参照して、実施の形態１に係る生物流入抑制装置、生物流入抑制システム及び生物流入抑制方法を説明する。図１に示すように、生物流入抑制システム１は、海中の取水口周辺に設置され、取水路への生物の流入を抑制するシステムである。生物流入抑制システム１は、２つの生物流入抑制装置１０を備える。

【0011】

生物流入抑制装置１０は、海流に乗って流れてきた生物を取水口２の手前で捕捉することで、取水路への生物の流入を抑制する装置である。生物流入抑制装置１０では、ムラサキイガイ類（ムラサキイガイ及びキタノムラサキイガイ）を含む生物がロープに付着する性質を利用し、取水口２の周辺に配置した多数のロープに生物を付着させることで、取水路への生物の流入を抑制する。

【0012】

２つの生物流入抑制装置１０は、海面側から観察すると、取水口２の３方を囲むようにＶ字状に配置されている。これは、護岸３付近における主要な潮流の流れと、生物流入抑制装置１０の設置やメンテナンスに要する時間やコストとを考慮したためである。より詳細に説明すると、護岸３の近くに配置された取水口２の周辺では、沖合から護岸３に向かう海流と、護岸３に沿って流れる海流である卓越流とが発生している。このため、生物流入抑制装置１０をＶ字状に配置にすることで、沖合からの流れに乗った生物と卓越流に乗った生物とを捕捉できる。

【0013】

また、生物流入抑制装置１０をＶ字状に配置することで、護岸３側に生物流入抑制装置１０を設置する場合と比較して、生物流入抑制装置１０の設置やメンテナンスに要する時間やコストを削減できる。生物流入抑制システム１において護岸３側を開けたとしても、護岸３から取水口２までの距離が短く、護岸３側から沖側への流れが発生する頻度も少ないため、特段の支障はない。

【0014】

２つの生物流入抑制装置１０のなす角や生物流入抑制装置１０の一辺の長さは、取水口２のサイズや潮流の流れる方向、設置海域の障害物などを考慮して、２つの生物流入抑制装置１０が取水口２に向かう流れをカバーするように設定すればよい。２つの生物流入抑制装置１０のなす角は、例えば、６０°～９０°の範囲内であり、６０°程度であることが好ましい。生物流入抑制装置１０の１辺の長さは、例えば、１０ｍ～１００ｍの範囲内であり、取水口の直径が２０ｍ程度であれば、５０ｍ程度であることが好ましい。

【0015】

図２に示すように、生物流入抑制装置１０は、海底４に向かって吊り下げられ、生物が付着する複数の付着ロープ１１と、水平方向に延び、付着ロープ１１の上端部が接続され、付着ロープ１１を海底４に向かって吊り下げる吊り下げロープ１２と、水平方向に延び、付着ロープ１１の下端部が接続され、付着ロープ１１の下端部の動きを規制する規制ロープ１３と、吊り下げロープ１２に取り付けられ、吊り下げロープ１２に浮力を加える複数の浮子１４と、吊り下げロープ１２の両端部に接続され、吊り下げロープ１２を海底４に係留する一対の係留手段１５と、を備える。

【0016】

付着ロープ１１は、取水口２に流れ込む生物を付着させるロープである。付着ロープ１１は、海流による外力や漂流物などで切断されない程度の強度を有する。付着ロープ１１は、吊り下げロープ１２に対して垂直な方向に延びるように取り付けられている。

【0017】

図３に示すように、付着ロープ１１の下端部には、規制ロープ１３が取り付けられ、規制ロープ１３と同じ方向に延びるチェーン１６が規制ロープ１３に取り付けられている。規制ロープ１３は、付着ロープ１１の下端部が接続され、付着ロープ１１の下端部がバラバラにならないように付着ロープ１１の下端部の動きを規制するロープである。

【0018】

チェーン１６は、付着ロープ１１の下端部を海底４に保持するための錘である。海底４に設置されたチェーン１６は、複数のチェーン用アンカー（図示せず）が打ち込まれることで海底４に固定される。チェーン用アンカーは、例えば、異形鉄筋のＪ字型アンカーである。チェーン１６を海底４に対してさらに強固に固定するため、チェーン１６に土嚢を取り付けてもよい。

【0019】

図４に示すように、複数の付着ロープ１１は、互いに間隔を空けて平行に配置された状態で組み合わされ、シート状の付着ロープシート１１Ａを構成している。付着ロープシート１１Ａは、互いに間隔を空けて平行に配置された一対の支持ロープ１１ａ、１１ｂと、一対の支持ロープ１１ａ、１１ｂの間に接続され、一対の支持ロープ１１ａ、１１ｂの間に延びる複数の付着ロープ１１と、を備える。

【0020】

付着ロープシート１１Ａでは、例えば、長さ１．５ｍの一対の支持ロープ１１ａ、１１ｂに対して長さ４ｍの付着ロープ１１が１５本取り付けられている。付着ロープ１１の上側の支持ロープ１１ａは、タコ糸、縄、結束バンドなどを含む紐状部材を用いて吊り下げロープ１２に固定され、付着ロープ１１の下側の支持ロープ１１ｂは、支持ロープ１１ａと同様に、タコ糸などの紐状部材を用いて規制ロープ１３に固定される。隣り合う付着ロープシート１１Ａの間には、浮子１４が配置され、吊り下げロープ１２に取り付けられている。

【0021】

付着ロープ１１としては、捕捉対象となる生物毎に、捕捉対象の生物が付着しやすいロープを採用することが好ましい。例えば、捕捉対象の生物がムラサキイガイ類である場合には、付着ロープ１１は、例えば、食品工場排水の処理や河川などの浄化などに使用される生物膜処理用ひも状接触材のように、ロープ本体に細い繊維をモール状に巻き付けた構成を備えるロープであることが好ましい。

【0022】

ムラサキイガイ類は足糸を分泌して岩に付着し、ムラサキイガイ類の付着期幼生の多くは先に付着した親貝の足糸部分に付着して幼貝になる。ムラサキイガイ類の高密度群集では、絡まりあった足糸がマット状になることもある。生物膜処理用ひも状接触材は、細い繊維がモール状に巻かれているため、親貝の足糸に類似した構造を有しており、幼生が付着しやすいものと考えられる。

【0023】

付着ロープ１１の長さは、海流の流れや生物の生息範囲を考慮して、取水口２を覆う長さに設定すればよい。付着ロープ１１の設置間隔や本数、太さは、取水口２からの取水を阻害しない範囲で、海流の流れ、生物の捕捉量及び生物流入抑制装置１０の製造コストを考慮して設定すればよい。付着ロープ１１の設置間隔が狭い方が生物を多く捕捉できるが、取水口２からの取水を阻害する可能性が生じると共に、付着ロープ１１の本数が多くなるため、製造コストが増加する。このため、隣り合う付着ロープ１１の間隔が５ｃｍ程度になるように設定することが好ましい。また、付着ロープ１１の設置間隔や本数、太さは、付着ロープ１１による水流の遮蔽面積比（遮蔽率）が、例えば、２５％～７５％の範囲内、好ましくは４０％～６０％の範囲内、さらに好ましくは５０％となるように設定するとよい。

【0024】

図２に戻り、吊り下げロープ１２は、付着ロープ１１の上端部が接続され、付着ロープ１１を海底４に向けて吊り下げるロープである。吊り下げロープ１２は、海流による外力や漂流物などで切断されない程度の強度を有する。

【0025】

吊り下げロープ１２には、海面での目印となるように複数の目印１７が吊り下げロープ１２の長手方向に間隔を空けて取り付けられている。目印１７は、吊り下げロープ１２に一端が接続されるボンデンロープ１７ａと、ボンデンロープ１７ａの他端に接続され、海面に浮遊するボンデン１７ｂと、を備える。ボンデン１７ｂは、海面に浮かぶ浮き付の旗竿であり、海中にある生物流入抑制装置１０の位置を示す目印となる。

【0026】

浮子１４は、吊り下げロープ１２に浮力を加える浮力付加手段の一例である。浮子１４は、例えば、楕円形又は球形の浮きである。浮子１４は、吊り下げロープ１２の長手方向に間隔を空けて取り付けられ、吊り下げロープ１２を海面に向かう方向に引き上げる。浮子１４のサイズや個数は、生物流入抑制装置１０の重量や生物流入抑制装置１０に付着する生物付着量を考慮して設定する。付着ロープ１１には、設置からの時間の経過と共に様々な生物が付着し、徐々に沈下することがあるため、生物流入抑制装置１０の沈み具合に応じて途中で浮子１４を追加してもよい。

【0027】

係留手段１５は、吊り下げロープ１２の両端部に接続される一対のアンカーロープ１５ａと、アンカーロープ１５ａの端部に接続され、アンカーロープ１５ａの端部を海底４に係留させる係留用アンカー１５ｂと、を備える。係留用アンカー１５ｂは、例えば、鉄製の砂地用打ち込み式スティックアンカーやコンクリート製のアンカーブロックである。係留用アンカー１５ｂは、一度海底４に設置されると、生物流入抑制装置１０を撤去する際にも残置され、新しい生物流入抑制装置１０でも継続して使用される。
以上が、生物流入抑制装置１０の構成である。

【0028】

次に、生物流入抑制装置１０を用いた生物流入抑制方法を説明する。生物流入抑制装置１０は、捕捉対象の生物の岩礁や護岸への付着が盛んな時期である付着期に合わせて海中に設置する。例えば、生物流入抑制装置１０を北海道の沿岸に設置する場合、捕捉対象の生物はムラサキイガイ類であり、ムラサキイガイ類の付着期は６月～８月であるため、生物流入抑制装置１０を付着期が始まる時点である６月に設置する。

【0029】

海中に設置されると、生物流入抑制装置１０には、沖合からの流れや卓越流に乗った生物が付着ロープ１１に徐々に付着する。このため、取水口２に到達する生物の個体数が減少し、取水路内に流入する生物の個体数を抑制できる。なお、時間の経過と共に海中の生物や浮遊物が付着ロープ１１に多量に付着し、生物流入抑制装置１０が沈下する可能性がある。生物流入抑制装置１０が沈下した場合には、生物流入抑制装置１０の吊り下げロープ１２に浮子１４を追加すればよい。

【0030】

その後、生物流入抑制装置１０は、生物の付着期が終了した時点で撤去する。例えば、捕捉対象の生物がムラサキイガイ類の場合には、付着期が終了する８月に撤去する。これは、付着ロープ１１に付着した生物が成長するままに放置すると、生物流入抑制装置１０の重量が増加し、海中からの撤去作業が困難になると共に、撤去後の産廃費用が増大するためである。また、生物流入抑制装置１０を長期間、海中に設置すると、付着生物の成長により生物流入抑制装置１０が徐々に沈下し、浮子１４を追加するなどの保守作業が必要となるためである。
以上が、生物流入抑制装置１０を用いた生物流入抑制方法の流れである。

【0031】

次に、生物流入抑制装置１０の設置方法及び撤去方法を説明する。まず、生物流入抑制装置１０の海中への設置方法を説明する。以下、海中での作業は訓練を受けたダイバーが実行するものとする。

【0032】

まず、係留手段１５を含まない生物流入抑制装置１０を陸上で組み立てる。具体的には、まず、吊り下げロープ１２及び規制ロープ１３に対して複数の付着ロープシート１１Ａをタコ糸で取り付ける。それから、付着ロープシート１１Ａの間にそれぞれ浮子１４を配置し、各浮子１４を吊り下げロープ１２に取り付ける。その後、規制ロープ１３に対して錘となるチェーン１６を取り付ける。

【0033】

次に、アンカーロープ１５ａの一端が接続された一対の係留用アンカー１５ｂをそれぞれ海底４の異なる位置に設置する。砂層厚が３ｍ以上の場合には、係留用アンカー１５ｂとして鉄製の砂地用打ち込み式スティックアンカーを海底４に打ち込み、砂層厚が３ｍ未満の場合には、係留用アンカー１５ｂとしてコンクリート製のアンカーブロックを海底４に設置する。

【0034】

砂地用打ち込み式スティックアンカーについては、船上のポンプに接続されたホースが先端側に取り付けられた状態の砂地用打ち込み式スティックアンカーを現場に搬入し、ホースの先端から海水を噴出させ、海底４の砂をかき分けながら海底４に向けて押し込むことで、砂地用打ち込み式スティックアンカーを海底４に設置すればよい。他方、アンカーブロックについては、クレーン船又はクレーンの付いた台船で海底４に設置すればよい。その後、係留用アンカー１５ｂには、海面での目印となるようにボンデン（図示せず）が接続されたロープ（図示せず）を取り付ける。

【0035】

次に、陸上で組み立てた生物流入抑制装置１０を現場海域に投入する。

【0036】

次に、吊り下げロープ１２の一端をアンカーロープ１５ａの一方に接続し、吊り下げロープ１２の他端をアンカーロープ１５ａの他方に接続する。このとき、生物流入抑制装置１０が一端から他端に向かって引き延ばされるように、吊り下げロープ１２の一端及び他端を各アンカーロープ１５ａに接続する。

【0037】

次に、海底４に配置されたチェーン１６の複数箇所にチェーン用アンカー（図示せず）を打ち込み、チェーン１６を海底４に固定する。チェーン１６に対して土嚢を結び付けることで、海底４に対して更に強固に固定してもよい。

【0038】

次に、海面での目印となるボンデン１７ｂを、ボンデンロープ１７ａを介して吊り下げロープ１２に接続する。
以上が、生物流入抑制装置１０の設置方法の流れである。

【0039】

次に、生物流入抑制装置１０の撤去方法を説明する。まず、海底４からチェーン用アンカーを引き抜き、海底４からチェーン１６を解放する。

【0040】

次に、係留用アンカー１５ｂからアンカーロープ１５ａを取り外し、係留用アンカー１５ｂを含まない生物流入抑制装置１０を海中から撤去する。陸上に撤去した生物流入抑制装置１０は、産業廃棄物として処分すればよい。

【0041】

次に、係留用アンカー１５ｂの目印となるボンデンを新しいものに交換する。係留用アンカー１５ｂは、そのまま海底４に残置しておき、新たな生物流入抑制装置１０を係留するために使用すればよい。
以上が、生物流入抑制装置１０の撤去方法の流れである。

【0042】

以上説明したように、実施の形態１に係る生物流入抑制装置１０は、取水路の取水口２の上流側に配置され、海底４に向かって吊り下げられる複数の付着ロープ１１と、水平方向に延び、付着ロープ１１の上端部が接続され、付着ロープ１１を海底４に向かって吊り下げる吊り下げロープ１２と、備える。このため、取水口２の上流側にある複数の付着ロープ１１に海中の生物を付着させることにより、下流側にある取水路への生物の流入を抑制できる。

【0043】

また、実施の形態１に係る生物流入抑制装置１０は、吊り下げロープ１２に取り付けられ、吊り下げロープ１２に対して浮力を加える浮子１４と、吊り下げロープ１２の両端部に接続され、吊り下げロープ１２を海底４に対して係留させる一対の係留手段１５と、を備える。このため、海中であっても海底４に向かって吊り下げられる複数の付着ロープ１１を安定して設置できる。

【0044】

さらに、実施の形態１に係る生物流入抑制装置１０では、付着ロープ１１の下端部には、付着ロープ１１が並べられた方向に沿ってチェーン１６が取り付けられ、チェーン１６は、海底４に接地するように配置され、チェーン用アンカーにより海底４に固定されている。このように付着ロープ１１が海底４から立ち上がるように配置され、海底４に設置された状態のチェーン１６にチェーン用アンカーを打ち込んでいるため、海流の中でも付着ロープ１１が安定する。また、海底４と付着ロープ１１との間の隙間がほとんど存在しないため、海流に乗った生物を効率よく捕捉できる。

【0045】

（実施の形態２）
次に、図５を参照して、実施の形態２に係る生物流入抑制装置１０、生物流入抑制システム１及び生物流入抑制方法を説明する。実施の形態２に係る生物流入抑制装置１０では、付着ロープ１１の下端部が固定されていない点で実施の形態１に係る生物流入抑制装置１０と相違する。以下、相違する点を中心に説明する。

【0046】

図５に示すように、生物流入抑制装置１０の付着ロープ１１は、海底４から離して配置されてもよい。付着ロープ１１の下端部に取り付けられた規制ロープ１３には、規制ロープ１３の長手方向に間隔を空けて複数の錘１８が取り付けられている。錘１８は、付着ロープ１１が海底４に向かって延びるように下向きの引張荷重を加える。また、規制ロープ１３には、規制ロープ１３の長手方向に間隔を空けて複数のチェーン１９が取り付けられている。チェーン１９は、付着ロープ１１が海底４に対してふらつかないように付着ロープ１１の下端部の位置を規制する。

【0047】

生物流入抑制装置１０では、付着ロープ１１を海底４に接触させる必要がないため、海底４に凹凸が存在していても設置できる。ただし、付着ロープ１１及び付着ロープ１１に付着した生物の全重量が吊り下げロープ１２に加わるため、吊り下げロープ１２を上方に持ち上げるのに十分な浮子１４を吊り下げロープ１２に取り付ける必要がある。

【0048】

以上説明したように、実施の形態２に係る生物流入抑制装置１０では、付着ロープ１１が吊り下げロープ１２から吊り下げられている。このため、海底４に凹凸が存在していても生物流入抑制装置１０を一定の水深に設置できる。

【0049】

本発明は上記実施の形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。

【0050】

（変形例）
上記実施の形態では、海面側から観察して付着ロープ１１は一列に配置されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、図６に示すように、生物流入抑制装置１０を２重、３重、…に配置することで、付着ロープ１１の列を多重化してもよい。付着ロープ１１の列を多重化することで、生物の捕捉効果を高めることができる。付着ロープ１１の列を多重化する際には、取水口２に向かう海水の流れを阻害しないように、上流側から観察して前後の列に並べられた各付着ロープ１１が互いに重なり合うように配置するとよい。

【0051】

上記実施の形態では、２つの生物流入抑制装置１０がＶ字状に配置されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、図７に示すように、３つの生物流入抑制装置１０をＣ字状（コの字状）に配置してもよく、三角形状に配置してもよい。また、４つの生物流入抑制装置１０を矩形状に配置してもよい。

【0052】

表層取水方式の取水口に生物流入抑制装置１０を設置する場合には、当該取水口の前面を覆うように海面から海中に向かって複数の付着ロープ１１を垂下させるとよい。また、底層取水方式の取水口に生物流入抑制装置１０を設置するとしても、水深が浅い場合には、海面から海底４に向かって複数の付着ロープ１１を垂下させるとよい。これらの場合、複数の付着ロープ１１が吊り下げられる吊り下げロープ１２の両端部を護岸に固定すればよい。

【0053】

上記実施の形態では、生物流入抑制装置１０は、海面側から観察して直線状に形成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、生物流入抑制装置１０は、取水口２の周りを覆うように円形状に形成されてもよく、円弧状、Ｖ字状に形成されてもよい。

【0054】

上記実施の形態では、複数の付着ロープ１１がまとめられて一つの付着ロープシート１１Ａを構成していたが、本発明はこれに限られない。例えば、各付着ロープ１１は、吊り下げロープ１２及び規制ロープ１３に直接取り付けられてもよい。

【0055】

上記実施の形態では、付着ロープ１１の下端部に規制ロープ１３が接続され、規制ロープ１３にチェーン１６が取り付けられていたが、本発明はこれに限られない。例えば、付着ロープ１１の下端部にチェーン１６が直接取り付けられてもよい。また、規制ロープ１３に対してチェーン１６が弛むように取り付け、規制ロープ１３とチェーン１６との間に隙間を設けることで、規制ロープ１３が海底から離れるように構成してもよい。

【0056】

上記実施の形態では、吊り下げロープ１２が係留手段１５に接続されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、規制ロープ１３やチェーン１６を係留手段１５に接続してもよい。

【0057】

上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。各実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。

【0058】

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0059】

（実施例１）
実施例１では、付着ロープとして用いるロープを選定するために生物の付着試験を実施した。付着試験で用いるロープのサンプルは、図８の右側から順に、３つ打ちのビニロンロープ外径１０ｍｍ、３つ打ちのビニロンロープ外径１６ｍｍ、ビニロン繊維を巻いた生物膜処理用ひも状接触材（外径約４５ｍｍ）、ビニロン繊維とポリプロピレン繊維とを巻いた生物膜処理用ひも状接触材（外径約４５ｍｍ）、ナイロン製のエイトロープ外径１２ｍｍ、ナイロン製のエイトロープ外径１６ｍｍの６種類である。ビニロンロープは、表面がざらざらしているのに対し、エイトロープは、表面が滑らかである。生物膜処理用ひも状接触材は、太さ約０．１４ｍｍのビニロン繊維、又はいずれも太さが約０．１４ｍｍのビニロン繊維及びポリプロピレン繊維の２種類の繊維を、それぞれ４ｍｍ径のロープ本体にモール状に巻きつけて構成されている。各サンプルの長さは３ｍとし、それぞれ２本ずつ作製した。図９に示すように、発電所の石炭灰積出バースに設置された階段構造物の潮間帯以下に位置するＡエリア及びＢエリアに、各サンプルをそれぞれ１本ずつ垂下した。試験期間は１１４日間とした。

【0060】

以下に試験結果を示す。図１０に示すように、どのロープでもムラサキイガイ類が多数付着していたが、最も付着個体数が多かったのはビニロン繊維を巻いた生物膜処理用ひも状接触材であった。生物膜処理用ひも状接触材２種類と他のロープとでは、付着した貝の生残率や成長に違いが見られた。生物膜処理用ひも状接触材では、付着個体数が多いものの、付着したのは比較的小さな貝が多く、死亡個体も多く見受けられた。他方、エイトロープ及びビニロンロープでは、付着個体数が少ないものの、付着個体の湿重量やサイズは生物膜処理用ひも状接触材よりも大きくなっていた。

【0061】

（実施例２）
実施例２では、小規模試験施設による海域試験を実施した。試験施設は、図１１に示すように、発電所の取水口から１００ｍ離して配置され、１辺１０ｍ程度のＶ字配置とした。この試験施設は、実用化施設の１／５スケールである。試験施設を海底に係留する係留用アンカー１５ｂは、重さ３０ｋｇ程度のかんざし型アンカーである。試験施設では、Ｖ字配置の一方を実施の形態１に係る生物流入抑制装置１０に対応する立上げ式とし、他方を実施の形態２に係る生物流入抑制装置１０に対応する垂下式とした。立上げ式及び垂下式のいずれも付着ロープ１１の列は一列である。小規模試験施設の付着ロープシート１１Ａは、図１２（ａ）に示すとおり生物膜処理用ひも状接触材であり、この付着ロープシート１１Ａが取り付けられた小規模試験施設を図１２（ｂ）に示すように海中に設置した。

【0062】

試験施設の内外におけるムラサキイガイ類の付着期幼生の量を比較するため、試験施設の沖側及び試験施設の内外の小規模試験施設と同じ水深に付着状況比較用ロープを設置した。付着状況比較用ロープの一端には土嚢が接続され、他端には浮子１４が接続されているため、土嚢を海底面に設置すると、付着状況比較用ロープが浮子１４の浮力で海面に向けて延びた状態となった。試験終了後、回収した各付着状況比較用ロープに付着した幼貝をカウントした。試験期間は、ムラサキイガイの付着期に含まれる８週間とした。

【0063】

また、海中における試験施設の安定性について検討するために、試験施設の内外における流向流速の鉛直分布を調査すると共に、保守管理の際に海中における試験施設の状態を観察した。

【0064】

以下に試験結果を示す。図１３に示すように、試験施設の内側の付着状況比較用ロープに付着した幼貝の個体数は、沖側総量の個体数の３０％程度であった。このため、試験施設を設置することにより７０％程度の付着期幼生流入低減効果が得られることが確認できた。

【0065】

また、沖側と試験施設の外側とを比較すると、試験施設の外側の付着状況比較用ロープに付着した幼貝の個体数は、沖側総数の個体数の５０％程度であった。西外沖ロープを例に説明すると、西外沖ロープに付着する幼生は、西側からの卓越流に乗って浮遊したものと、取水口側からの卓越流に乗って付着ロープシート１１Ａを２回通り抜けて浮遊したものである。他方、沖側と試験施設の内側とを比較すると、試験施設の内側の付着状況比較用ロープに付着した幼貝の個体数は、沖側総数の個体数の３０％程度であった。試験施設の内側の付着状況比較用ロープに付着する幼生は、取水口側からの卓越流又は西側からの卓越流に乗って付着ロープシート１１Ａを１回通り抜けて浮遊したものである。

【0066】

また、試験施設の内外における流向流速の鉛直分布は、図１４に示すように、水深や場所によって流向にバラツキは見られたが、流速はほぼ同程度であり、流速が大きく低下することはなかった。また、取水口の設置水深である水深６ｍ～９ｍの範囲では、流速のバラツキが小さいことも確認できた。

【0067】

加えて、保守管理時に試験施設を目視で観察した結果、試験施設の破損や移動のような異常は発生しなかった。ただし、試験中に立上げ式施設の上端部が下向きにたわみ、下端部が弛緩している様子が観察された。これは、付着ロープシート１１Ａにムラサキイガイ類を含む付着物が大量に付着したことが原因であった。立上げ式施設の上端部に追加の浮子１４を取り付けることで、元の形状に簡単に戻すことができた。

【0068】

小規模試験施設の海域試験では、垂下式及び立上げ式の２方式で検証を行ったが、立上げ式が優位であった。これは、垂下式では、海底から施設全体を浮かせるために浮子１４が余分に必要となるため、設置時のダイバーによる修正作業に時間を要するため、さらに、構造上、吊り下げロープ１２が切断されると流失するリスクが高いためである。

【符号の説明】

【0069】

１ 生物流入抑制システム
１０ 生物流入抑制装置
１１ 付着ロープ
１１Ａ 付着ロープシート
１１ａ，１１ｂ 支持ロープ
１２ 吊り下げロープ
１３ 規制ロープ
１４ 浮子
１５ 係留手段
１５ａ アンカーロープ
１５ｂ 係留用アンカー
１６ チェーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2022-02-18

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る生物流入抑制装置は、
取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制装置であって、
前記取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープと、
水平方向に延び、前記付着ロープの上端部が接続され、前記付着ロープを海底に向かって吊り下げる吊り下げロープと、
を備え、
複数の前記付着ロープは、互いに平行に並べられた状態で、各両端部が一対の支持ロープに接続されることで、付着ロープシートを構成し、
前記付着ロープシートの前記支持ロープの一方は、前記吊り下げロープに取り付けられている。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制装置であって、
前記取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープと、
水平方向に延び、前記付着ロープの上端部が接続され、前記付着ロープを海底に向かって吊り下げる吊り下げロープと、
を備え、
複数の前記付着ロープは、互いに平行に並べられた状態で、各両端部が一対の支持ロープに接続されることで、付着ロープシートを構成し、
前記付着ロープシートの前記支持ロープの一方は、前記吊り下げロープに取り付けられている、
生物流入抑制装置。

【請求項2】

取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制装置であって、
前記取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープと、
水平方向に延び、前記付着ロープの上端部が接続され、前記付着ロープを海底に向かって吊り下げる吊り下げロープと、
前記吊り下げロープに取り付けられ、前記吊り下げロープに対して浮力を加える浮力付加手段と、
前記吊り下げロープの両端部に接続され、前記吊り下げロープを海底に対して係留させる一対の係留手段と、
を備える生物流入抑制装置。

【請求項3】

前記浮力付加手段は、前記吊り下げロープの長手方向に間隔を空けて配置された複数の浮子である、
請求項２に記載の生物流入抑制装置。

【請求項4】

前記一対の係留手段は、
前記吊り下げロープの両端部に接続された一対のアンカーロープと、
各アンカーロープの端部に接続され、互いに離れた位置で海底に設置され、各アンカーロープの端部を海底に固定する一対の係留用アンカーと、
を備える、
請求項２又は３に記載の生物流入抑制装置。

【請求項5】

前記付着ロープは、ロープ本体に前記ロープ本体よりも細い繊維がモール状に巻き付けられた構成を備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項6】

前記付着ロープの下端部には、前記付着ロープが並べられた方向に沿ってチェーンが取り付けられ、
前記チェーンは、海底上に配置され、チェーン用アンカーにより海底に固定される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項7】

前記付着ロープの下端部には、水平方向に延び、前記付着ロープの下端部の動きを規制する規制ロープが取り付けられている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項8】

前記付着ロープの下端部は、海底から離して配置される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の生物流入抑制装置。

【請求項9】

取水路への生物の流入を抑制する一対の生物流入抑制装置を備え、
前記生物流入抑制装置は、
前記取水路の取水口の上流側に配置され、海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープと、
水平方向に延び、前記付着ロープの上端部が接続され、前記付着ロープを海底に向かって吊り下げる吊り下げロープと、
を備え、
前記一対の生物流入抑制装置は、取水口に向かう流れに対向するように配置されている、
生物流入抑制システム。

【請求項10】

取水路への生物の流入を抑制する生物流入抑制方法であって、
捕捉対象の生物の付着期が開始した時点で海底に向かって吊り下げられる複数の付着ロープを前記取水路の取水口の上流側に設置する工程と、
捕捉対象の生物の付着期が終了した時点で捕捉対象の生物が付着した前記付着ロープを海中から撤去する工程と、
を含む生物流入抑制方法。