Q16【必須】 水循環 1800字
人の営みも含む水環境を良好に維持するためには、河川の水質・水量に加え、地下水の水質、海域の水質等を適切に管理する必要がある。このことを踏まえ、①上下水道に関連する技術的課題を３つ以上抽出し、②上下水道に共通する最重要課題を1つ挙げ、それに対する複数の解決策を示した上で、③解決策に共通して新たに生じうるリスクとその対策、④業務遂行において必要な要件を技術者倫理,社会の持続可能性の観点から述べよ。
【解答例】
(1)地下水の水質に関する水循環の健全化
工場からの排水等が土壌浸透することにより、地下水にトリクロロエチレン等が混入する。こうした地下水を水源とする浄水場では、水道水の水質悪化が発生する。このため、地下水の水質に関する水循環の健全化が課題になっている。
(2)河川に関する水循環の健全化
都市化の進展等による雨水の地下浸透量の減少は、平常時における河川流量の減少、河川水質の悪化等をもたらす。その一方で、集中豪雨の多発により、河川では外水氾濫、内水氾濫が発生している。このため、下水道は雨水排除の観点から、水道は水の安定供給の観点から、河川に関する水循環の健全化が課題になっている。
(3)海域の水質に関する水循環の健全化
降雨により下水処理場への流入量が増大した際、処理場は未処理水を公共用水域に放流する。これにより、閉鎖性海域の富栄養化が進み、赤潮の発生原因となる。その一方で、下水の放流水は、海産物の栄養源になるという側面があり、公共用水域の実態を踏まえた適切な下水放流が求められている。また、海水の淡水化を実施している浄水場では、海域の水源水質が水道水質に影響を及ぼす。このため、海域水質に関する水循環の健全化が課題になっている。
２ 重要課題と解決策
前述の課題のうち、河川の氾濫、水質悪化は甚大な影響を及ぼすことになるため、河川に関する水循環の健全化を最重要課題と位置づけ、その解決策を以下に示す。
(1)水量的な観点からの対策
管渠の増設、増径、雨水ポンプの設置、増強等により雨水排除機能を強化する。放流先の河川において雨水流出抑制施設の整備、河川改修工事を促進する。雨水貯留管、雨水貯留施設、校庭や公園への流域貯留施設等を整備し、雨水貯留機能を強化する。雨水浸透桝、浸透側溝等を整備し、雨水浸透機能を強化する。
また、上下水道施設の浸水対策として、下水処理場、取水場、浄水場、ポンプ場において、防水壁、防水扉等の設置、建築物のかさ上げ等を実施する。上下水道施設が被災した場合に備え、基幹施設の間を結ぶ連絡管を整備し、バックアップ体制を確保する。
(2)水質的な観点からの対策
公共用水域が環境基準を満していない場合、下水処理場において、嫌気―好気法、嫌気―無酸素―好気法等の高度処理を導入する。雨天時における合流管からの越流水による水質的な影響を解消するため、分流化を推進するとともに、雨水吐口等にスクリーンを設置する。
浄水場においては、薬品注入を適切に実施し、水源水質の状況に応じて、活性炭処理、オゾン処理等の高度浄水処理を導入する。
(3)水インフラの戦略的な更新
上下水道施設の老朽化は、雨水排除及び汚水処理並びに水道水の安定供給に支障きたすことになる。
このため、アセットマネジメントを実施し、上下水道施設の補修・補強による長寿命化を図った上で、適切な時期に更新を行う。
３ 解決策により生じるリスクと対策
前述の解決策は、膨大な費用と期間が必要であり、単一の自治体や事業体では実現性を担保できない可能性がある。このため、流域内の組織、住民も含めて流域全体で水循環の健全化を進める。広域連携、官民連携等により事業基盤を強化し、水循環の健全化に関する対策を充実させる必要がある。
また、解決策に携わる技術者の不正や法令違反により、公衆の安全や健康が損なわれる可能性がある。このため、倫理研修等を実施し、組織内で技術者倫理を周知徹底する必要がある。
４ 業務遂行において必要な要件
分析、評価、計画、設計、施工、維持管理等、業務遂行の全段階において、公衆の安全、健康及び福利を最優先にする必要がある。
また、社会、文化及び環境に対する影響を予見し、持続可能性を勘案して業務を進める必要がある。
【上述以外で勉強するべき事柄】
・水循環リスクについて３つの課題を提示した上で実施時の留意点
●R６技術士予想問題
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●技術士勉強法のテキスト
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●二次試験の過去問と解答例
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●口頭試験について
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