上下水道部門　必須科目　解答者19　下水道　専門：下水道設計

予想問題　Ⅰ-1    簡易答案

   近年、中長期的な財政収支に基づき・施設の更新・維持管理等を計画的に実行し、持続可能な上下水道を実現していくためには、上下水道事業における維持管理と更新計画が求められている。そこで上下水道におけるICT（情報通信技術）活用して維持管理の効率化図るため以下の問いに答えよ。

 

(1)これについて、技術者としての立場で多画的な観点から上下水道事業に共通の課題を抽出して分析せよ。

(2)抽出Lた課題のうち最も重要と考える上下水道事業に共通の課題を1つ挙げ,その理由を述べるとともに,その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)業務遂行において必要な要件を技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

１．上下水道事業の共通課題及び分析

1）上下水道の浄水場集中監視・遠隔操作：浄水場の運転状況を監視操作し収集情報を活用し施設の自動化を図る。

2）配水・排水管の高度化：リアルタイム監視することでセンサ－から得られた流量等様々なデ－タを解析・運用可能

3）維持管理の効率化：ポンプ・マンホ－ルポンプ等の機械設備に各センサ-を取り付け稼働を監視・施設の点検からアセットマネジメントまで広く活用

２．最も重要と考える課題と解決策

１）最も重要と考える課題

①維持管理の効率化

理由：大地震により災害時の被害状況を把握することで早期復旧が行えるので、効率的な維持管理が重要である。

２）解決策

1）浄水施設の維持管理：処理場に設備に各センサ－を取り付け、設備稼働デ－タやセンサ－から集められた設備振動・回転数・送水量・水圧等デ－タを自動収集し分析故障予知しメンテナンスの効率を図る。

2）過去の水質データと気象デ－タ管理：過去の水質デ－タと気象デ－タの関係をモデル化し、水質を予測しながら薬品投入の最適化を図る。

3）点検作業の効率化：ARマ－カ-を各設備や人孔等に貼り付け作業手順や故障履歴稼働状況を作業員に知らせ点検の効率化を図る。

３．新たに生じるリスクとそれへの対策

１）新たに生じるリスク

ITCシステムの外部進入や通信の途絶、保存デ－タの消失など発生する。ITCのみに稼働では、システム障害に対応できない。

2）対策

①アクセスのセキュリティ対策②バックアップシステム　③データを別の場所に保管④保守対策

４.業務遂行において必要な要件

１）技術者倫理：技術者倫理を高めてするには、災害時のリスクを対応するため、施設の機能を持続することで安全な施設となる。これは、技術者倫理要領の公衆の安全、健康及び福利につながる。

2）社会の持続確保：社会持続可能を高めてするには、科学技術により防災都市の移住性を拡大し災害リスクの低減を図る。これは、SDGｓの11住み続けられるまちづくりを確保に努める。

予想問題　Ⅰ-2    簡易答案

   全国的に給水及び下水使用料の収益が伸び悩み、各自治体において将来人口が減少局面に入ると見込まれている。厳しい経営が続く中で、大規模な地震や水害に対する備えが喫緊の課題となっている。近年熊本地震等上下水道施設そのものも被災し、市民生活に多大な影響を与えることとなった。このような状況の中、災害や事故に実効性のある上下水道事業共通の計画立案と減災対策を図るにあたり、以下の問いに答えよ。

(1)技術者としての立場で多面的な観点から上下水道事業に共通する課題を抽出し分析せよ

(2)抽出した課題のうち最も重要と考えられる上下水道事業に共通する課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)解決策に共通して新たに生じるリスクとのその対策について述べよ。

(4)業務遂行において必要な要件を技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

１．上下水道事業の共通課題及び分析

1）耐震化：上下水道では、老朽管路や既存施設の耐震化を早急に進める。また、破損した場合には、二次災害の高い管路の復旧（軌道横断・河川横断・緊急輸送道路）を耐震化を進める。

2）BCP策定の見直し：水害や地震等様々な災害発生後の標準的な行動計画策定と対応の手順を作成する。

3）緊急時対応支援協定：災害が発生すると、上下水道機能停止・水道の供給停止となるので、上下水道の早期機能復旧するため、災害支援協定を他の市町村や民間企業・各団体と多くの支援協定を行い復旧する。

２．最も重要と考える課題と解決策

　１）最も重要と考える課題：上記の課題のうち、大地震により、管路・浄水場の施設停止により、市民生活の膨大な影響を及ぼすので耐震化が重大である。

２）解決策

①耐震化：上下水道施設の耐震化対策は、既設構造物の耐震を図る。②バックアップ機能：上下水道施設の管路網をブロック化しバックアップ機能させる。③応急対策：避難場所への運搬給水・拠点給水・仮設給水・マンホ-ルトイレ。

④ポンプ場の電源確保：災害事故により、電力が停止した場合に、自家発や蓄電池で対応する。

３．新たに生じるリスクとそれへの対策

１）新たに生じるリスク①既設構造物耐震化：既設構造物耐震化については、マンホ-ルと管渠の接合部を耐震化するため、老朽管や老朽人孔のまま使用しているから、耐用年数まじかの構造物が破壊される可能性が大きい。

２）対策：①管渠の更生②重要路線耐震化③布設替え④人孔の更生

４.業務遂行において必要な要件

１）技術者倫理：技術者倫理を高めてするには、地震の災害復旧を低減するため、耐震化対応することで、生活で必要な給水やトイレ等使用を可能とする。これは、技術者倫理要領の公衆の安全、健康及び福利につながる。

2）社会の持続確保：社会持続可能を高めてするには、科学技術により防災都市の移住性を拡大し災害リスクの低減を図る。これは、SDGｓの11住み続けられるまちづくりを確保に努める。

 

予想問題　Ⅰ-3    簡易答案

   上下水道事業においては、事業を取り巻く様々な環境変化により、持続可能な事業執行が困難になりつつあり、その対策のための一つの手法として「広域化・共同化」の推進が叫ばれている。上下水道事業における「広域化・共同化」について、以下の設問に答えよ。広域化推進するには、地域の実情に合わせたプラン作成が必要である。今後の上下水道に係る推進計画を策定させるため、以下の問いに答えよ。

(1)これについて、技術者としての立場で多画的な観点から上下水道事業に共通の課題を抽出して分析せよ。

(2)抽出L課題のうち最も重要と考える上下水道事業に共通の課題を1つ挙げ,その理由を述べるとともに,その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)業務遂行において必要な要件を技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

 

１．上下水道事業の共通課題及び分析

1）施設の統廃合：浄水場等の施設を共同設置・共同利用を進める。

2）事務の広域的処理：浄水場の運転監視業務の一体化や施設の保守・点検業務の一体化・マッピングシステムや様々なシステムの共同化を行う。

3）経営統合：様々なパタ－ンでの経営統合を各市町村に合わせたパタ－ンとする。

２．最も重要と考える課題と解決策

　１）最も重要と考える課題： 施設の統廃合

理由：上下水道施設の老朽化により、今後施設の更新や維持管理に費用がかかり、安全・安心の上下水道のサ－ビスができなくなるので重要である。

２）解決策

①ICT活用した維持管理：スマ－トメ－タ導入により自動検針やデ－タの域管理が可能となる。

②浄水場等の施設の共同化：浄水場を共同することで、人口減少に対応可能とする。

③人口減少による口径のサイズダウン：使用量の減少に対応するため、管径を小さくする。

④災害体制共同化：災害体制を一本化することで、早期対応可能

３．新たに生じるリスクとそれへの対策

１）新たに生じるリスク

施設は今後の人口減少予測し管渠径をサイズ小さくすることにより対応するが、全区域整備後、地形的や地域の部分的な人口縮小に不要管が発生しても対応の維持管理が必要である。

2）対策

①将来的な整備計画見直し②分割整備　③幹線から分水整備④自然環境考慮

４.業務遂行において必要な要件

１）技術者倫理：技術者倫理を高めてするには、災害リスクを低減するため、施設の機能を持続することで安全な施設となる。これは、技術者倫理要領の公衆の安全、健康及び福利につながる。

2）社会の持続確保：社会持続可能を高めてするには、科学技術により防災都市の移住性を拡大し災害リスクの低減を図る。これは、SDGｓの11住み続けられるまちづくりを確保に努める。