R４年技術士二次試験問題の解答例
●必須科目：上下水道部門
必須科目I-1
近年、デジタル化が進み、国では2021年9月1日にデジタル庁が発足するなど、デジタルトランスフォーメーション(以下「DX」という。)社会の構築として、あらゆる分野で検討が開始されている。
インフラを支える上下水道事業においても、人口減少による料金、使用料収入の減少、技術者の不足や老朽化施設の増加など様々な課題を抱える中で安定的に事業を継続させるため、今後、DXの活用について検討が求められる。
このような状況を踏まえ、下記の問いに答えよ。
(1)上下水道事業に共通するDXに関する状況を踏まえ、技術者としての立場で多面的な観点から3つの課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、その課題の内容を示せ。
(2)前問(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対してDXを活用した複数の具体的な対策を示せ。
(3)前問(2)の対策を実行しても新たに生じうるリスクとそれへの対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
(4)上記事項を業務として遂行するに当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件、留意点を述べよ。
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必須科目Ⅰ-2
上下水道は、生活基盤を支えるインフラとして重要な役割を果たす一方で、その事業活動においては、多くの資源やエネルギーを消費し、温室効果ガスや廃棄物等を大量に排出している。このため、上下水道には、事業活動に伴う環境負荷を低減し、地球温暖化の抑制や持続可能な社会の構築に貢献していくことが求められている。
このような状況を踏まえ、以下の問いに答えよ。
(1)上下水道分野において事業活動に伴う環境負荷を低減するために、技術者としての立場で多面的な観点から3つの課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、課題の内容を示せ。
(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、その課題に対する複数の解決策を示せ。
(3)すべての解決策を実行しても新たに生じうるジスクとそれへの対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。 ｀
(4)前問(1)～ (3)の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。
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●選択科目：上水道及び工業用水道
選択科目Ⅱ-1-1
浄水処理に用いる凝集剤を2種類以上挙げ、それぞれについて特徴及び使用に際しての留意点について述べよ。
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選択科目Ⅱ-1-2
表流水を原水とする浄水場に膜ろ過を導入する場合に、膜処理の前段に組み合わされる一般的な前処理設備を1つ以上挙げ、それぞれの期待される効果及び水処理上の留意点を述べよ。
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選択科目Ⅱ-1-3
管路のダウンサイジングによる効果と留意点についてそれぞれ1つ以上述べよ。
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選択科目Ⅱ-1-4
水道管の布設工事における、開削工法と非開削工法の、それぞれの概要と特徴について述べよ。
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選択科目Ⅱ-2-1
水道水は、水質基準を満足するよう、原水の水質に応じた水道システムを整備・管理することにより安全牲が確保されているが、水道水へのさまざまなリスクが存在し、水質汚染事故や異臭味被害が発生している。
水道をとりまくこのような状況の中で、水道水の安全性を一層高め、今後とも利用者が安心して飲める水道水を安定的に供給していくためには、水源から給水に至る総合的な水質管理を実現することが重要である。
このためには、水源から給水栓に至る各段階で危害評価と危害管理を行い、安全な水の供給を確実にする水道システムを構築する「水安全計画」(Water safety Plan:WSP)の策定が提唱されている。あなたが、この「水安全計画」を新たに策定する業務を進めるに当たり、以下の内容について記述せよ。
(1)水道システムの把握と危害分析について、調査検討するべき事項とその内容について説明せよ。
(2)管理措置と対応方法の設定を進める手順を列挙して、それぞれの項目ごとに留意すべき点、工夫を要する点を述べよ。
(3)「水安全計画」の運用も含め、業務を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。
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選択科目Ⅱ-2-2
南海トラフ地震による地震危険度が高い地域に位置する中核都市において、水道の地震対策を効率的に実施するために、計画を策定することになった。あなたがこの業務の担当責任者として業務を進めるに当たり、下記の内容について記述せよ。
(1)水道の地震被害想定を行うに当たり、調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
(2)業務を進める手順を列挙し、主な検討項目の留意すべき点、工夫すべき点を述べよ。
(3)業務を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。
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選択科目Ⅲ-1
我が国の水道事業においては、人口減少等に伴う水需要の減少や施設の老朽化に伴う更新需要の増大など、経営環境が厳しさを増している。このような中で、将来にわたり安定した事業経営を継続するため、抜本的な改革等の取組を通じ、経営基盤の強化と財政マネジメントの向上を図ることが求められている。
収支を維持することが厳しい事業環境の水道事業体において経営戦略の改定を検討するとともに、持続可能な水道事業の運営を担う技術者として、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3つの課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、課題の内容を示せ。
(2)前間(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。
(3)前問(2)で示したすべての解決策を実行しても新たに生じうるリスクとそれへの対策を、中長期的な視点を踏まえて示せ。
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選択科目Ⅲ-2
2019年10月1日に施行された改正水道法において、水道事業者等は水道施設を良好な状態に保つため、その維持・修繕を行わなければならないこととされた。
また、改正法の施行に伴い、法に定める基準として、水道法施行規則が改正され、水道施設の点検方法や頻度と範囲、点検により異状を確認した際の維持・修繕の措置、コンクジート構造物における点検及び修繕の記録等の基準が定められた。
上記の状況を踏まえ、水道分野の技術者として以下の問いに答えよ。
(1)コンクリート構造物の水道施設を良好な状態に保つために、技術者として多面的な観点から検討すべき課題を3つ抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、その課題の内容を示せ。
(2)抽出した課題から最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の対応策を示せ。
(3)対応策によって新たに生じるリスクと解決策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
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