R５年度 技術士二次試験の解答例
●必須科目：上下水道部門
必須科目I-1
近年、上下水道事業では、人口減少に伴う収入の減少、深刻化する人材不足及び老朽化の増加等の課題に直面している。そのような中、国において、水道では水道施設の点検を含む維持・修繕の実施に関するガイドラインを改訂し、下水道では新下水道ビジョン加速戦略での重点項目において維持管理情報等を起点としたマネジメントサイクル(点検・調査、修繕・改築に至るサイクル)の確立の重要性を明記するなど、効率的・効果的に計画・設計、修繕・改築を行うための維持管理情報等の重要性が一層増している。
このような状況を踏まえ、下記の問いに答えよ。
(1)上下水道事業での点検・調査等による維持管理情報等の取得、蓄積、活用に関して、技術者としての立場で多面的な観点(ただし、費用面は除く)から３つの重要な課題を抽出し、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その理由とともに１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を具体的に示せ。
(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あたり、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
東日本大震災では津波により多くの水道施設が被害にあったほか、下水道施設における被害は地震動によるものが大きかった。また、平成30年７月豪雨では多くの水道施設が被害を受け、全国18道府県で断水が発生したほか、令和元年東日本台風では下水道施設が浸水しその機能を停止した。
しかし、人々の生活さらには生命の維持のために重要なライフライン施設である上下水道施設は、災害時においてもその機能の確保が求められている。
そのため洪水・内水・津波・高潮等の水害発生時においても上下水道施設の機能を維持又は、万が一機能停止を余儀なくされた場合でも迅速に機能回復を可能とするための、ハード及びソフト面での対策が必要となる。
このような状況を踏まえ、下記の問いに答えよ。
(1) 技術者としての立場で、水害に対し上下水道施設に共通する重要な課題を多面的な観点から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) 前問(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題をその理由を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課題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題意に即して述べよ。
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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
スマート水道メーターの３つの利活用方法とそれぞれの効果を説明し、導入における留意点を述べよ。
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選択科目Ⅱ-1-2
鉄、マンガンを含み、フミン質による着色がある原水における浄水処理方法を述べよ。
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選択科目Ⅱ-1-3
急速ろ過池の洗浄方式を３種類挙げ、それぞれの特徴や留意点及び洗浄終了時から通水初期において講じる措置を述べよ。
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選択科目Ⅱ-1-4
配水池内部の調査清掃方法を２つ以上挙げ、それぞれの利点と留意点について述べよ。
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選択科目Ⅱ-2-1
大規模地震などの非常時における他ルートによるバックアップ体制、特に河川幅の広い一級河川を横断する送配水管の複線化を行う建設工事を計画することになった。あなたがこの業務の担当責任者として業務を進めるにあたり、以下の内容について記述せよ。
(1)河川幅の広い一級河川を横断する送配水管の複線化を行うにあたり、2つ以上の工法を選び、調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
(2)上記のうち、1つの工法を選び、選んだ理由を示すとともに、その業務を進める手順を列挙して、主な検討項目の留意すべき点、工夫すべき点を述べよ。
(3)上記の業務を効率的、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
河川、表流水を水源とする急速ろ過方式の浄水場において、夏季を中心として、カビ臭原因物質である2-MIB（２－メチルイソボルネオール）とジャスミンが検出され、検出頻度が増加傾向にある中、対策の検討が求められている。あなたが、この検討業務の担当責任者として進めるにあたり、以下の内容について記述せよ。
(1)調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
(2)業務を進める手順とその際に留意すべき点、工夫を要する点を含めて述べよ。
(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
水道事業は我が国の生活基盤を支えるインフラとして重要な役割を果たしており、水道管路の総延長は72万kmに達し、膨大な資産を有している。水道事業の年間電力消費量は 74億kWh/年、CO2排出量は422万tCO2/年となっている。
2015年の国連サミットにおいて、持続可能で多様性と包摂性のある社会の実現のために、持続可能な開発目標(SDGs)が2030年を年限とした17項目の国際目標が設定された。SDGsの達成に向けて、政府においてはアクションプランを発表しており、水道事業においても計画的な取組が求められている。
(1)水道事業においてSDGsの達成に向けて、「6.安全と水とトイレを世界中に」、「7.エネルギーをみん、なにそしてクリーンに」、「9.産業と技術革新の基礎を作ろう」の目標に対して、技術者としての立場で多面的な観点で、2つ以上の目標から3つの重要な課題を抽出し、それぞれの観点を明記した上で、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、その課題に対する複数の解決策を示せ。
(3)全問(2)で示したすべての解決策を実行しても新たに生じ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。
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選択科目Ⅲ-2
日本の水道は、人口減少に伴う給水収益の減少や水道事業者の技術者不足に加え、高度経済成長期において集中的に整備してきた水道施設の老朽化の増大が顕著となっている。また、耐震化の遅れや多数の水道事業者が小規模であり経営奇岩が脆弱である。これらの課題を解決し、将来にわたり、安全な水の安定供給を維持していくためには、水道事業の基盤強化を図ることが急務となっている。
上記の状況と改正水道法による国の基盤強化の基本的な方針を踏まえ、水道分野の技術者として、以下の問に答えよ。
(1)水道事業の持続性を確保するために、技術者としての立場で多面的な観点から検討するべき課題を３つ抽出し、それぞれの観点を明記した上で、課題の内容を示せ。
(2)前問(1)で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解決策を示せ。
(3)全問(2)で示したすべての解決策を実行しても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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