上下水道部門　下水道科目　解答者19　　専門：下水道設計

予想問題　Ⅲ-1    簡易答案

　汚水処理施設の事業経営については、人口減少に伴う使用料の収入減少、職員数の減少による執行体制の虚弱化、施設の老朽化に伴う大量更新期の到来等により経営環境の厳しさを増し効果的な事業運営が求められている。A市における汚水処理施設の広域化を推進し、経営の持続性を確保することで、水環境保全、処理水再利用、汚泥の利活用、災害への虚弱性対策に資すると考える。広域化・共同化計画の策定する技術者として、以下の問いに答えよ。

（1）広域化・共同化計画の導入を検討するに当たって、技術者としての立場で多面的な観点から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る課題を1つ挙げ、その選定坪由を述べろとともに、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)それらの解決策により新たに生じうるリスクを示すとともに、それらへの対策について述べよ。

1.広域・共同化計画を進めるための課題抽出と分析

1）汚泥処理の共同化

いくつかの市町村下水汚泥を1つの焼却炉等を有する下水処理場で対応する。

2）施設統廃合

流域下水道の同一処理区域を考慮し、ブロック割を設定し維持管理や修繕を共同化する。

3）処理水再利用

下水処理水を水洗用水・修景用水・観光用水・工業用水等に利用する。

２．最も重要な課題と選定理由、課題に対する解決策

1）最も重要な課題と選定理由

①施設統廃合

理由：下水道施設の老朽化から、大地震による施設停止で市民生活に膨大な影響を及ぼすので、各市町村の施設統廃合が重要である。

2）課題に対する解決策

①汚泥エネルギ−化対策：各市町村の汚泥を有効活用するため、消化ガス化・固形燃料化・焼却排熱発電等に行う。

②維持管理の共同化：保守点検業務・運転監視の共同化

③集中監視施設の共同化

3.リスクと対策

1）リスク

汚泥焼却を１箇所で効率的に共同処理行う場合、当初能力よりオオバ-処理低下が発生する。

2）対策：

①処理場の分散化

②民間依頼

③簡易処理場設置

予想問題　Ⅲ-2    簡易答案

   下水道の地震対策として、下水道施設構造面から耐震化・津波対策実施する「防災対策」を計画的に実施していく必要がある。これには大変な費用と年月を要する。そのため、大規模地震や津波により下水道施設などが被災した場合でも下水道が果たすべき機能を維持していくため、あらかじめ被災を想定した被害の最小化を図る「減災対策」を実施していく必要がある。このような状況を踏まえて計画的かつ効果的減災対策を進める技術者として下記の問いに答えよ。

(1)計画かつ効果的な減災対策を進める技術者として多面的な観点から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課題を１つ挙げ、その選定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)それらの解決策により新たに生じるリスクを示とともにそれらへの対策を述べよ。

1.減災対策を進めるための課題と分析

①照査降雨を考慮した浸水対策：現在の計画降雨50ｍｍ/ｈｒの整備に、照査降雨L1.L2を考慮した雨水整備を進める。

②耐震化対応：既設構造物の耐震化・重要施設（病院・避難所）・重要構造物（鉄道横断・河川横断・幹線道路）を耐震化する。

③トイレ及び再生水対策：マンホ−ルトイレや仮設トイレ資材の調達・運搬保管及び必要な備品貯蓄。雨水・下水再生水を活用したトイレ用水確保。

2.最も重要な課題と選定理由、課題に対する解決策

1）最も重要な課題と選定理由

①耐震化対応

理由：管渠老朽管により、大地震が発生した場合下水道パイプライン停止で市民生活に膨大な影響を及ぼすので、耐震化が重要である。

2）課題に対する解決策

①既設耐震化工法対策：管渠とマンホ-ル部を既設耐震化工法で改良する。

②既設管のネットワ-ク化：管路網をブロック化ネットワ-クで接続する。

③重要施設対策：避難場所や学校・病院・福祉施設等を早急に耐震化する。

④バックアップ機能：処理場のバックアップを行う。

3.リスクと対策

1）リスク

既設管渠のネットワ-ク化により、流下能力不足管渠が発生し、浸水被害や衛生上の問題が発生する。

2）対策

①バイパス管新設

②余裕のある管渠まで接続

③分水箇所で振り分ける

④ほかの系列見直し

予想問題　Ⅲ-3    簡易答案

   雨水管理計画は、計画目標年次・計画区域・対象降雨・目標達成に向けた対策を定めるものである。しかし、これらの整備に多額の費用がかかり効果発現に長期期間を要する。また近年地球温暖化に伴う気候変動の影響により雨の降り方が局地的・集中化・激化しており、計画降雨を上回る大規模な浸水被害が頻発している。加えて地下鉄や地下街などの都市空間の利用が進みそのような空間に雨水進入することによる人的被害の危険性が増大している。A市におけるこれまでの下水道事業や既存の雨水排水施設の評価から抽出された課題から雨水管理計画の構築が必要となる。以下の問いに答えよ。

(1)計画かつ効果的な雨水管理計画を進める技術者として多面的な観点から課題を抽出し分析よせ

(2)抽出した課題のうち最も重要と考えられる課題を１つ挙げ、その選定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)それらの解決策により新たに生じるリスクを示とともにそれらへの対策を述べよ。

1.雨水管理計画を進めるための課題抽出と分析

①既設水路や排水管を活用し効率的な事業転換：通常の流下能力手法に加え、既存農業水路や既存排水路を評価し、水位を評価浸水発生の可能性を検証する。

②計画降雨を上回る降雨に対する減災の取り組み：現在の計画降雨50ｍｍ/ｈｒの整備に、照査降雨L1.L2を考慮した雨水整備を進める。

③総合的な都市雨水対策の推進：河川整備と下水道整備を一体化し流域全体を総合的な整備する。

2. 最も重要な課題と選定理由、課題に対する解決策

1）最も重要な課題と選定理由

①理由：管渠老朽化による能力不足でゲリラ豪雨に対応できないため、道路の冠水・床下と床上の浸水が多発し市民生活が安全で安心できないので重要である。

2）課題に対する解決策

①計画降雨を上回る降雨に対する照査降雨の設定：降雨については、計画降雨を上回る降雨に対応する対策を取るため、照査降雨を設定し、施設の対応をハ−トとソフト面で行う。

②検討対処区域の見直し：地形情報を用いて簡易的なシミュレーションを行い浸水危険性の高いエリアを想定し、発生水位を予測し床上浸水や床下浸水、道路冠水を判断し区域設定する。

③雨水貯留管等の流出抑制手法対応：浸水エリアにおいて、ピ−ク時の雨水を一部貯留することで、雨水流出抑制し浸透施設を多用することで、さらに抑制する。

④吐口の自動ゲ−ト対応：河川の水位が高い吐口よりバックし内水氾濫をさらに引き起こすため、河川水位の自動計測により自動ゲ−トで水位抑制する。

3.新たに生じるリスクとリスクへの対策

1）リスク

既存施設に計画を上回る降雨が発生し、水位上昇による内水圧が起こり、老朽管渠の継ぎ手部分が漏水する。

2）対策

①内圧管対応の変更

②水位が上がらないように分水

③貯留施設設置

④バイバス管設置