水道施設の整備及び維持管理について ～送・配水施設（管路及び付属施設）の適正管理～ (公社)日本水道協会 工務部技術課 田 口 恒 夫 技術専門監 目 次 １ 水道事業の現状と将来 ２ 管路更新における優先度 ３ 耐用年数の考え方 ４ 耐震補強工事の具体例等 ５ 施工困難箇所の施工例等 送・配水施設 （管路及び付属施設）の適正管理 ◎取替対象管の残存箇所の事例と施工事例紹介 ◎管路及び付属施設の維持管理における点検項目 ◎他事業者工事における損傷事故防止対策 ＪＷＷＡ 2 主 な 説 明 事 項 １ ２ ３ ４ ５ 水道事業の現状と将来 管路更新における優先度 耐用年数の考え方 耐震補強工事の具体例等 施工困難箇所の施工例等 ＪＷＷＡ 3 １ 水道事業の現状と将来 （１） 運営基盤の脆弱性 ① 経 営 規 模 ② 職員の高年齢化 ③ 水需要の低迷 （２）水需要の低迷による影響 ① 事業経営への影響 ② 施設管理への影響 ＪＷＷＡ 4 （１） 運営基盤の脆弱性 ① 経 営 規 模 【参考資料：１】 • 小規模な事業体が多い ② 職員の高年齢化 【参考資料：２】 • 熟練職員の大量退職 ③ 水需要の低迷 【参考資料：３，４】 • 料金収入の減少 • 国内人口の減少 ＪＷＷＡ 5 （２） 水需要の低迷による影響 ① 事業経営への影響 • 料金改訂（赤字経営） • 施設更新等の設備投資 ② 施設管理への影響 • 水質管理（管路内停滞水） • 余剰施設への対応 • 漏水等の頻発 （施設更新等整備の遅れ） ＪＷＷＡ 6 （施設更新等整備の遅れ） 水道施設の状況 （１） 水道管路の配管状況【参考資料：５】 （２） 水道施設の老朽化【参考資料：６】 （３） 水道施設の耐震化状況 【参考資料：７】及び【参考資料：８】 ＪＷＷＡ 7 導・送・配水管路 ６６万㎞ ≒１６．５周 ＪＷＷＡ 8 ２ 管路更新における優先度 水道施設の整備手法 ① 長期的な整備（安定給水の確保、震災対策） ・ 計画的な管路の更新・耐震化 ・ 腐食土壌地域対策としての更新 ② 短期的な整備（維持管理、平常給水維持） ・ 水圧・出水不良解消を目的とした新設 ・ 支障移設（切り回し、移設等） ③ その他 ・ 開発事業等に伴う新設・取替 ・ 給水管の整備（整理） ・ 漏水事故時の補修等 ＪＷＷＡ 9 施設更新の実施プロセス START 調査・診断 施設情報及び維持 管理情報の収集 施設の物理的評価 更新対象施設の 判定 更新対象施設の 順位付け 水道事業としての評価 水道施設の将来像との整合、 需用者、行政としての評価 更新計画を決定 説 明 責 任 更新計画の立案修正 更新計画の実施 需用者の視点 対話・意見交換 需用者・市民 の理解 END ＪＷＷＡ 10 市民の理解（合意形成） 更新に伴う 需用者 負担など 負の部分 必要性を 数値等で 比較化 施設更新の 意思決定 プロセス 施設更新に よりもたらさ れる便益 ＪＷＷＡ 水道事業を 取り巻く環 境と将来像 11 理 解 需用者・市民 協 力 • 市民生活の向上と安定が目標 • 需用者・市民が納得できる原点から説明 • 需用者、市民の理解を得やすい施設から始めて 行く（防災、減災の裏付け） 【例えば】 • 震災対策上必要な施設：避難所、病院への給水 ルートの耐震補強 • 例えば、震災対策上拠点となる配水池など ＪＷＷＡ 12 法 定 耐 用 年 数 地方公営企業法施行規則（抜粋） 種 類 構 造 又 は 用 途 細 水道用 構造物 又は工業用水道用のもの ＪＷＷＡ 耐用年数 目 (年) 取 水 設 備 ４０ 導 水 設 備 ５０ 浄 水 設 備 ６０ 配 水 設 備 ６０ 配 管 ４０ 配 水 管 付 属 設 備 ３０ 水 13 更新計画策定に当たり 目標耐用年数を設定しているか ＪＷＷＡ ・60～80年 ・60～70年 ・50～60年 ・70年・38年・20年 14 （４） 配水管の漏水事例 ５００㎜ ☆ 配水管の破裂：幹線道路に冠水 東京都水道局提供 東京都水道局提供 ・事故管 ：Φ ５００㎜CIP (昭和35年布設） ・ 影 響 ：床上浸水８戸、床下浸水９戸、濁水影響約４５００戸 都道環状八号線１車線規制、区道通行止め ・ 原 因 ： 経年劣化により漏水 ＪＷＷＡ 15 ☆ 軌道下横断配管の漏水 日本水道協会 上水道の事故事例集 （２００８） ・事故管 ：Φ １５０㎜ACP (石綿セメント管昭和33年布設） ・ 影 響 ：電車が上下線とも約２時間運転見合せ ・ 原 因 ： 経年劣化により漏水 ・ 背 景 ：更新計画の不備或いは遅延。 ＪＷＷＡ 16 【老朽管の残存箇所の例】 老朽管の残存箇所の例】 ①施工環境の悪い場所 ②河川・軌道等の横断箇所 ・埋設物が多く掘削が難しい道路 ・交通量 ・交通量が 交通量が 交通量が多く作業帯確保が困難な道路 ・道路幅員が ・道路 幅員が狭い道路 狭い道路 ・制約条件が多く取替が困難（河川・軌道） ・施工時間が限定され工事が難しい（軌道） 施工時間が限定され工事が難しい（軌道） ・布設替の施工方法選定に苦慮（河川・軌道） G W T T G D 河川・水路等 河川 水路等 E E E E 更新対象水道管 W 更新対象水道管 ＊その他：バックアップ機能が無く、補給が難しく断水を伴う工事が困難な路線 ＪＷＷＡ 17 【施工条件の悪い場所：試掘写真等】 交通量の多い道路の横断配管 河川下の伏越配管 T 埋設物輻輳箇所 W W G ＪＷＷＡ 18 （３） 管路の更新・耐震化の工事例 開削 ★初期ダク管更新工事 ★ 経年管更新工事 ・計画的な優先順位 ・濁水発生地域 ・残塩低下地域 ＪＷＷＡ 19 ★パイプインパイプ（巻込鋼管吊込・管内挿入） 立坑 立坑 既設管 ＪＷＷＡ 接合 20 ★小口径管路更新工法（例） 軌道下伏越配管 ＳＤＦ工法 日本水道鋼管協会 日本水道鋼管協会 ＪＷＷＡ 21 ステンレス・フレキ管による 中小口径管路更新工法 〈ＳＤＦ工法／ＷＳＰ０７４〉 ドラム ウインチ車 日本水道鋼管協会 日本水道鋼管協会 ３２００ ７００ ４ ７ ４ ０ 引き込み方向 Ｂ ２ 到達立坑 ３ ６ ステンレス・フレキ管の構造 Ａ １ ０ ５ ２５００ ８ 発進立坑 ４ １３０００ 日本水道鋼管協会 日本水道鋼管協会 ＪＷＷＡ 22 水道施設（配水池）の耐震補強 ① 府中武蔵台浄水所 府 中 武 蔵 台 配 水 所 （1・2配水池） 東京都水道局提供 府中武蔵台浄水所周辺図 ＪＷＷＡ 23 府中武蔵台浄水所 １号・２号配水池耐震補強工事 • 施設概要 • • • • • • 名称：府中武蔵台浄水所（東京都府中市） 受水系統：八坂給水所（東村山浄水場系統） 日平均配水量：19,400㎥/日 給水人口：52,000人 配水池有効容量：11,200㎥（5,600 ㎥ ×2池） 竣工年度：１号配水池（昭和４３年度） ２号配水池（昭和４５年度） ＊地上部は公園（武蔵台公園）として市民に開放 施設周辺には、三次救命施設、小学校、中学校 文化施設等が集中している ＊東京都府中市から東京都水道局に移管された施設 ＪＷＷＡ 24 配水池の配置及び通常運転状況 １号 配水池 （先行施行） ２号 配水池 東京都水道局提供 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 25 １号池施工中及び２号池施工中 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 26 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 27 水道施設（配水池）の耐震補強 ② 浄水南浄水所 東京都水道局提供 浄 水 南 浄 水 所 全 景 ＪＷＷＡ 28 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 29 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 30 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 31 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 32 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 33 曝気施設 東京都水道局提供 ＪＷＷＡ 34 管路及びバルブ類の点検・整備 １．管路 ・陥没、ひび割れ、 （不同沈下等の異常時は掘削調査） ２．バルブ類 ・定期的な機能調査（弁の開閉） ・口径、種別、回転方向、開度制限状況の把握 （酸素濃度等の安全確認）「バルブ室」 ３．空気弁 ・フロート弁の清掃（異物が挟まり、漏水発生） ４．消火栓 ・消防署と連携し、不具合は即時修理 ５．減圧弁 ・二次側圧力の監視および定期的な点検・整備 35 水管橋及び橋梁添が管の点検・補修 １．水 管 橋 ・定期的な巡視（管体、空気弁漏水有無、支持金物） ・橋台、橋脚の不同沈下、ひび割れ、破損、占用表示板 ＊水管橋は異常の発見が比較的容易（目視が可能） ２．橋梁添架 ・定期的な巡視（管体、空気弁漏水有無、支持金物） ・橋台、橋脚の不同沈下、ひび割れ、破損、占用表示板 ＊目視確認が難しい場合が多く異常発見が困難 ＊常に車両通行等の振動を受けている 管体、支持金物の状態は入念な点検が必要 ３．補 修 ・伸縮継手の補修（形式：摺動形、波形、ゴム形） ＊特徴を理解しそれぞれの形式に合った補修が必要 ４．塗装塗替 ・結露と乾燥を繰り返す過酷な条件の下にある。 ・塗装の耐用年数は設置環境により異なる。 36 ＊施行年月日・塗料材質・施工会社を表示 配水池、調整池及び 配水塔、高架タンクの点検・補修 １．機能確保 ・貯水量の変化を測定記録（水位計の精度に注意） ２．鋼製配水池及び高架タンク ・付属鉄管類と共に３～５年毎の塗装塗替を検討 ３．鉄筋コンクリート製、プレストレストコンクリ－ト製配水池 ・定期的に水を抜いて内部状況の確認が必要 ＊水道水中の塩素の影響によりコンクリート劣化 ・換気装置の開口部のｶﾞﾗﾘや防虫網等を常に点検 ＊外部から雨水、塵埃、小動物、昆虫等の侵入防止 ・漏水の調査は定期的に実施するほか、地震、風水害等 災害後にも必ず実施する ４．清掃・消毒・汚染物質の流入、沈殿物が溜まった場合は空にして 清掃して消毒 37 ＪＷＷＡ 震災対策用貯水施設の点検・補修 １．機能確保 ・タンクならびに付属設備は水道施設として管理 ・点検内容と周期を定め定期または臨時に実施 ＊貯水槽内の点検、清掃 ＊緊急遮断装置、安全弁等作動点検、整備 ＊非常給水器具、機材（ポンプ、発動発電機等）の点検、整備 ２．掲示板（貯水槽説明図、取扱い要領）の点検、保全 ・誤操作による水道水の汚染防止 ・貯水の流出防止 ・他事業工事等による損傷、破損防止 ３．水質検査 ・予め検査項目（ＰＨ、残塩、濁度等）時期を定め定期的に実施 ＪＷＷＡ 38 他事業者工事における 損傷事故防止対策 他事業者工事に起因して、水道管への影響を 監視するため｢工事立会」を行い、事故の未然防 止に努める。 【主な確認・点検事項】 • 水道管及び付属施設の位置確認 • 他事業者構造物との離隔確保 • 水道管防護の状況 • 掘削、埋め戻し、土留め工法 • バルブ、消火栓等付属施設の状況（常時使用可） • 事前協議事項及び指示事項の履行確認 ＪＷＷＡ 39 他事業者工事に対する留意事項 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 連絡体制：事故等に備え相互の連絡体制を確立 事前調査：図上調査、現地調査、必要により試験掘 影響範囲：水道施設が露出する場合は指示が必要 他事業者埋設物との離隔の確保：適正な離隔を確保 工事保安協議：移設・復元、仮配管、防護措置等 管防護：吊り防護、受け防護（鋼材等）、抜出防護 掘削・埋め戻し：近接して掘削する場合は手掘指示 土留杭・矢板打ち込み、引き抜き：必要により水道施設 を露出させて施行指示。影響の少ない工法を依頼 9. 推進及びシールド：適切な離隔確保。薬注、地盤改良 ＪＷＷＡ 40 最 後 に 記 録 ・ 資 料 人・物・金 • 分類・整理を徹底する • 保全・保管・管理・活用 • 記録を残す習慣を付ける 維 持 管 理 • 現場第一主義の心情 • 速やかに行動、丁寧な対応 • 記録の保全・分類・整理・順位付け ＪＷＷＡ 41 ご静聴ありがとうございました 公益社団法人 日本水道協会 ＪＷＷＡ 42 参 考 ＪＷＷＡ 資 料 43 【参考資料：１】 運営基盤の脆弱性 19％ 上水道事業のうち 給水人口５万人未満の 小規模事業体の割合が 約69％ 500 上水道事業 (1,388事業) 413 400 水道事業 341 (7,278事業) 300 80％ 簡易水道事業 (5,890事業) 200 事100 業 体 数 0 万 人 ～ 建 設 中 4 50 50 10 万 人 人 ～ 5万 ～ (94事業) ～ 1万 人 水道用水供給事業 人 1％ 26 3万 (7,372事業) 206 198 200 ～ 水道 ～ 100％ 万 人 99％ 給水人口 （注）「建設中」事業とは、未給水の創設事業をいう 出典：平成26年度水道統計 ＪＷＷＡ 44 【参考資料：２】 職員の高年齢化 （熟練職員の大量退職） 上水道・水道用水供給事業の年齢別職員数 検針職員、集金職員、臨時職員、嘱託職員を除く 60歳以上 55～60歳未満 50～55歳未満 50歳以上 の職員は 37％ 45～50歳未満 40～45歳未満 35～40歳未満 30～35歳未満 事務職 技術職 技能職・その他 25～30歳未満 25歳未満 人 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 出典：平成26年度水道統計 ＪＷＷＡ 45 【参考資料：３】 水需要の低迷 （ 料 金 収 入 の 減 少） 水需要・給水収益の推移（上水道事業） 億円 億ｍ3 年間給水量 200 給水収益 30,000 25,000 150 20,000 100 15,000 10,000 50 5,000 0 0 1965 1970 1975 1980 1985 1990 ＪＷＷＡ 1995 2000 2005 2010 2014 出典：平成26年度水道統計 46 【参考資料：４】 水道管路の配管状況 ◯ 水道管の管種別延長 鋳鉄管 2 . 3 そ の 他 5 . 9 % 硬 % 質 塩 ビ 管 3 1 . 8 % ﾀ 石 鋳鉄管 ﾞ 5 ｸ 6 ﾀ ｲ ﾙ . 3 % 綿 ｾ ﾒ ﾝ ﾄ 管 0 . 8 % 鋼管 2 . 7 % ﾀﾞｸﾀｲﾙ鉄管 鋼管 鉄 管 単位：ｋｍ 石綿ｾﾒﾝﾄ管 硬質塩ビ管 15,391 371,909 18,068 5,457 210,430 2.3% 56.3% 2.7% 0.8% 31.9% ＪＷＷＡ その他 合計 38,908 660,163 5.9% 100.0% 出典：平成26年度水道統計 47 【参考資料：５】 我が国の総人口の推移 (千人) 150,000 実績値 出生高位(死亡低位)推計 出生中位(死亡中位)推計 出生低位(死亡高位)推計 120,000 2005（平成17）年 12,777万人 90,000 60,000 1967（昭和42）年 10,020万人 はじめて1億人を超える 1947（昭和22）年 7,810万人 2055（平成67）年 9,952万人 8,993万人 8,238万人 30,000 2105（平成117）年 6,274万人 4,459万人 3,357万人 実績値 ← → 推計値 → 参考推計値 0 1947 1957 1967 1977 1987 1997 2007 2017 2027 2037 2047 2057 2067 2077 2087 2097 (年) 出典：国立社会保障・人口問題研究所 ＪＷＷＡ 48 【参考資料：６】 水道施設の老朽化 ★ 浄水施設の竣工年度別施設能力 千m3/日 25,000 20,000 膜ろ過 緩速ろ過 急速ろ過 未記入 1980年度までに竣工した 浄水場の割合は約60％ 15,000 10,000 5,000 0 1940以前 1941-1950 1951-1960 1961-1970 ＪＷＷＡ 1971-1980 1981-1990 1991-2002 水道ビジョン基礎データ集より 49 【参考資料：７】 管路の布設年度別延長 km 160,000 大口径(φ 1000mm以上） 中口径(φ 300～1000mm未満) 小口径(φ 300mm未満) 140,000 120,000 100,000 80,000 1980年度までに布設した 管路の割合は約40％ 60,000 40,000 20,000 0 1940以前 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2002 水道ビジョン基礎データ集より ＪＷＷＡ 50 【参考資料：８】 水道施設の耐震化状況 ☆☆ 水道施設の耐震化率 ☆☆ (％) 60 49.7 50 40 30 36.0 23.4 20 10 0 浄水場 配水池 ＪＷＷＡ 基幹管路 出典：平成26年度水道統計 51 （付録） 日本水道協会の主な 技術系刊行物ご紹介 ＪＷＷＡ 52 水道用ポンプマニュアル２０１５ 水道用バルブハンドブック２０１５ 基礎的知識の習得 ポンプ・バルブの原理やキャビテーショ ン対策等の基礎部分の記載 理論的な理解 ポンプ・バルブの選定方法等を体系的 に記載 実践的な設計例 具体的な実践計算の記載（配水ポンプ 所の設計） 豊富な技術資料 各種ポンプ・バルブの構造や使用例等 を記載 ＪＷＷＡ 53 水道施設の耐震設計入門 ～合理的な耐震設計を目指して～ 性能設計に基づく耐震設計に必 要な基礎知識の習得、水道施設 耐震工法指針・解説2009の的確 な理解促進を目的 水道事業体の設計実務での利 用を想定 耐震設計の手順に沿って「水道 施設耐震工法指針・解説」のポ イント解説 ＪＷＷＡ 54 水道施設設計指針2012 関係法令の改正等に対応 水道ビジョンなど国の施策を反映 新技術などの新たな知見 東日本大震災における水道施設の 被害を踏まえた記述 読みやすさ、使いやすさへの配慮 ＪＷＷＡ 55 はじめての水道設備 ～水道設備研修用テキスト～ 水道事業に携わる新人・若手（経験年数が１～３年以 内）の研修テキスト本として発刊 ３部構成からなり、第１章は事務系職員や技術系職員 （土木・設備等）を対象として、水道施設の概要、構成 等についてやさしく記述 第２章は設備系技術職員を対象とした施設構造や保 守管理での必要事項を詳述 第３章は本書を活用した研修講師用資料として、研修 カリキュラムと研修パワーポイントを用意 図・表・写真を豊富に用いて、図解で分かりやすく解説 本書の各章及び各節に一口メモ、用語集、Q&Aを記載 し、大事なポイントを簡潔にまとめた ＪＷＷＡ 56 指定給水装置工事事業者 研修テキスト2013 給水装置に関連する水道法や指定給水装置工事事 業者制度について分かりやすい記載とした 厚生労働省からの給水装置に関する最新の行政情報 を網羅した 改訂された水道施設設計指針2012の内容を踏まえ、 給水装置に関する最新の技術情報に関する記述を充 実した クロスコネクション等の事故防止に対し、さらなる啓発 を図るため、事故事例を見直し、最新の事故事例を追 加した 近年、給水装置工事に関するトラブルや悪質商法など の被害が増加していることを踏まえ、給水装置工事に 関する信頼性の向上についての記述を充実した ＪＷＷＡ 57 水道施設管理業務第三者委託積算要領案 －浄水場等運転・保全管理業務編－ 中小規模の水道事業者（浄水能力50,000m3/日程度 以下）を対象とした、性能発注による法的第三者委託 の運転管理業務及び保全管理業務の標準的な積算 方法のガイドライン 豊富な事例収録により分かりやすい内容とした ・契約書（例） ・契約約款（例） ・要求水準書（例） ・性能仕様書（例） ・積算例 ＪＷＷＡ 58 上水道の事故事例集 事故防止と水道技術やノウハウの 継承が目的 実際に水道事業体で発生した事故 402事例を掲載（収集事例数665件） 事故が発生した原因から影響（結 果）をフローで分かり易く整理 事故の再発防止の観点からの教訓 を記述 ＪＷＷＡ 59
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