日本第一座外海防波堤位於舊手宮高架棧橋附近，這道混凝土防波堤橫跨石狩灣，綿延1289公尺。小樽曾是北海道的航運樞紐港，北面的海岬為這座深水港提供了部分天然防護。然而，到了19世紀末期，大量船隻頻繁出入港口，冬季的風暴和惡劣的海況，讓船隻及其裝載的貨物蒙受了越來越多的損失。為了加強港口防護，被譽為「日本土木工程學之父」的廣井勇（1862-1928）於1897年開始興建防波堤。

【馴服海浪】

　廣井勇推導出了一個全新的波浪力學公式，用來計算堤壩的最佳高度和角度。防波堤由單體重量介於14～24公噸之間的混凝土元件構成。廣井勇認為，按照一定的角度堆疊元件築成斜面，最能夠消解海浪衝擊的力量。最後建成的防波堤，如果單看露出海面的部分，只是一條寬7.3公尺的狹窄混凝土長堤，然而在水面下，堤壩朝向外海一側呈階梯狀逐漸向下加寬，將海浪牢牢擋在了海灣之外。
　19世紀時，日本人通常採用類似修築城牆壁壘的方式建造防波堤，將未經切割的大石塊直接堆砌起來，不用砂漿加固。廣井勇引入混凝土，設計出可以嚴密鎖合的建築元件，可以抵禦巨浪衝擊。當時日本國內的混凝土製造業剛剛起步，長崎縣佐世保市和神奈川縣橫濱市在此之前都曾使用混凝土修建防波堤，但短短幾年後便開始出現裂痕。廣井勇提出在混凝土中加入火山灰以增加耐久性的想法，並試驗製作了總計大約6萬件不同成分配比的樣品。

【現代土木工程學之父】

　廣井勇出生於土佐藩（今高知縣）的一個武士家庭，然而隨著1867年德川幕府退出歷史舞台，武士階層被廢除，他的家庭也失去了曾經的地位與收入。10歲時，廣井勇到東京求學，借住在叔父家裡。15歲前往剛剛起步開發的北海道，入讀札幌農學校。21歲遠渡美國，先後參與了密西西比河的改造工程和多項鐵路橋梁設計。
　在留美4年、留德2年後，廣井勇回到日本，進入札幌農學校擔任了兩年教授。後來赴東京帝國大學（今東京大學）出任教授。他的學生參與的工程遍佈全球各地，其中包括巴拿馬運河的建設。在長達20年的執教生涯中，廣井勇作為顧問在日本各地的建設項目中投注了心血與時間，包括大橋、堤壩，乃至水力發電站建設。小樽港北防波堤建成已逾百年，至今依然保護著港口免受巨浪侵襲。同樣，廣井勇的波浪力學公式直到1980年代還在全球各地的港口設計中被廣泛使用。