ける改築事業量によって検討を行うこれらの目的は,A 町の下水道管きょ施設が, 現在どのような状態にあり, 今後どのように変化し, どの時点でどのような管理を実施すべきかなどを予め把握検討することである 3. 既設施設の状況 ( 情報整理 ) 既存施設情報として, 汚水管きょでは, 現在, 処

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たしろうすずがみね
5 years ago
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1 ストックマネジメント手法を活用した下水道管路施設管理計画基本構想の策定事例 ( 株 ) 極東技工コンサルタント設計部桐川宏. はじめに A 町に整備された公共布設延長 (m) 累計延長 (km) 下水道は, 平成 3 年 2 月 9 管渠延長 (m) 9 に供用開始し, 現在, 下水 8 8 累計延長 (km) 経過 2 年以上の管道事業全体計画区域 ha のうち,5 ha が整備 6 経過 3 年以上の管済み区域であり, 平成年度末で, 下水道計画人 3 3 口当たり下水道普及率は % となっている汚水管きょは 95.9 km のス年度トックがあり, そのうち, 図 A 町の年度別管路整備延長処分制限期間 2 年を越え, 老朽化が想定される汚水管きょは約 46km となっている今後は, 施設の老朽化が進み, 修繕や改築を必要とする施設が年々増加し, 道路陥没や不明水量の増大といった機能障害の発生確率が高まると予想される今後,A 町では年々老朽化する汚水管きょの増加により, 道路陥没等の潜在的なリスクが増大し, 維持管理コストの増大や改築の必要な施設の増大が課題とされるこのような背景のもと,A 町における公共下水道の汚水管きょ施設について, 今後の計画的かつ効率的な下水道管路の維持管理を進める必要がある以上のことを踏まえ, 今後の管路施設の管理の在り方について, ストックマネジメント手法を活用した管路点検調査計画の策定, 管路施設の改築事業計画の策定などを行い, 長寿命化支援システムを構築し活用して下水道管路施設管理計画基本構想 ( 以下を A 町事業計画基本構想という ) を策定した上位計画( 地域の将来計画 ) 求められるサービス水準 2. 策定フロー予算下水道事業に関する計画今回業務 A 町事業計画基本構想策定フローのイメージ点検調査計画情報システム 3 計( データベース ) を図 2 に示すストックマネジメントを実践する等画改築修繕計画 2 ために, まず, 下水道施設の情報を整理し, リスク長寿命化支援制度計画の実行日常の維持管理の活用 ( 個別の施設管理 ) 評価による下水道施設の点検調査改築優先度計画の評価の定量評価を行う次に, 予算規模を踏まえた管施設の重要度経過年数等を考慮して策定 2 施設の重要度ライフサイクルコスト等を考慮して策定 3 各種情報を一元的に管理きょの点検調査頻度の検討および, 中長期にお図 2 A 町事業計画基本構想策定フロー 972 年 977 年 982 年 987 年事業計画等全体計画992 年事業計画全体997 年 22 年 27 年 -45-

2 ける改築事業量によって検討を行うこれらの目的は,A 町の下水道管きょ施設が, 現在どのような状態にあり, 今後どのように変化し, どの時点でどのような管理を実施すべきかなどを予め把握検討することである 3. 既設施設の状況 ( 情報整理 ) 既存施設情報として, 汚水管きょでは, 現在, 処分制限期間 2 年を超える管路は約 46km (48.%), 道路陥没が起こり易い経過 3 年以上の管路は約 9km(9.3%) となっているまた, 約 5 年 ~3 年経過した管きょが 6 割以上を情報区分評価項目評価内容占めており, 今後 5 年経過すれば,6 割以上の既存情報経過年数予測される劣化による緊急性苦情事故履歴劣化による緊急性管きょが処分制限期間の 2 年を超える埋腐食劣化情報人孔調査視覚調査結果での緊急性設されている管種は, 塩ビ系管きょが全体の管口カメラ視覚調査結果での緊急性約 8 割を占め, コンクリート系管きょが残り圧送管下流腐食発生リスク施設重要度管種定性的な異常発生傾向の約 2 割であったコンクリート系管きょに管径施設の重要度ついては, 老朽化に伴う破損, クラックによる土被り活荷重の影響河川軌道横断被害の甚大さ緊急輸送路被災後の救援活動の影響リスクを抱えており, 道路陥没の原因となり, ターミナル駅被災の影響適正な管理が必要である図 3 既存情報に対する評価項目 4. 点検調査優先度の定量評価 ( リスク評価 ) 点検調査の優先順位の設定は, リスクの大きさにより評価する優先度は, 既存情報をもとに評価リスクリスクリスク大中やや大大項目を選定し, 将来における不具合の発生リスクの不具高い路線から優先づけた特に, コンクリート系管き合リスクリスクリスク発中やや小中やや大ょは, 全国統計により近年道路陥没による事故が多発生しており,A 町においても今後の課題となるしかし, 塩ビ系管においては, 管種による不具合発生率の検証確率リスクリスクリスク小小やや小中によりコンクリート系管に比べて不具合の発生リス小中大クが少ないと判断したリスク評価は, 管路施設の被害規模 ( 影響度 ) 図 4 リスク評価の優先度イメージ各スパン毎に行った表不具合発生確率 ) スパン単位の優先度管種排水種別数式評価は, 機能不良と陶管汚水 +exp{-( 経験年数.23+ 取付管本数 )} 構造劣化の可能性, 鉄筋コンク汚水リート管 +exp{-( 経験年数.22+ 取付管本数 )} 公衆災害に係る影響塩化ビニル管汚水の度合いを可視化さ +exp{-( 経験年数.58+ 取付管本数 )} せることが目的である収集した既存情報および現地踏査結果を基に, 管きょの優先 ( 危険度 ) 順位を定め, 緊急度の高い施設の抽出を行った検討手法は下水道管きょのストックマネジメント導入促進に関する調査 ( 平成 24 年度 )/ 国土術政策総合研究所 ) ( 以下を H24 国総研という ) 参考に評価したランク設定は, 不具合発生確率を固定し, 事象の発生する可能性の大きさと発生時の影響の大きさを掛け合せたいくつかの組合せのリスクを算定し, これによりその区分を定めたリスク設定は,A 町の特性 ( 道路陥没危険度の -46-

3 高いコンクリート系管きょを重点に経過年数による管種別不具合発生率維持管理していく方針 ) を配慮して, リスクを変化させ, その算定結果に.9.8 基づきトライアル計算を実施して検討を行ったまた, 重要路線と一般路線については, リスク判定結果に基づき, 表 2 に示すランクA~Dの 4 段階.2. を想定し, 点検調査の優先順位の設定を行った表 3 に各ランク別路線延年 : 経過年数長を示すランクAとB 路線は早急な調査が必要な路線として, 重点管理路線に設定した定期的な調査が必要なランクCとD 路線は簡易管理とした鉄筋コンクリート管は, 塩ビ系管より約 2 倍の経過年数による不具合発生のリスクがある図 5 経過年数による不具合発生確率表 3 ランク別路線延長表 2 点検調査ランク設定の考え方点検調査ランク点検調査の基準ランク路線延長摘要 A 直ちに調査を実施する区域路線 A 3.9km 早急に調査 5.km 可及的速やかに調査を実施する区 B.km 必要路線 B 域路線 C 23.km 定期的な調査とともに必要な調査の 8.9km C み実施する区域路線 D 57.9km D 定期的な調査を実施する区域路線計 5. 点検調査頻度の検討 () 点検調査実施の方針 ( シナリオの設定 ) 維持管理費用の算定にあたっては, 表 4に維持管理指針に基づく点検調査頻度と, 表 5 に独自に設定した点検調査頻度を想定して, 以下のシナリオを設定したケース: 維持管理指針に基づく点検調査頻度としたケース2: 対象路線の区分重要路線 ( ランクA B), 一般路線 ( ランクC D) を設定し, 重要路線は, 原則維持管理指針に基づき, 一般路線は簡易管理とし, マンホール内調査を年に回,TVカメラ潜行目視を 2 年に回の頻度としたケース3: ケース2をベースに巡視点検を 2 年に回, マンホー不具合発生確率陶管 HP 塩ビ表 4 維持管理指針の点検調査頻度表 5 シナリオ別点検調査頻度一覧表区分頻度 ( ケース ) 摘要巡視点検清掃マンホール内調査 3 年 ( 経過年数 <3 年 ) 年 ( 経過年数 3 年 ) 5 年 5 年 ( 経過年数 <3 年 ) 3 年 ( 経過年数 3 年 ) TV カメラ年 ( 経過年数 <3 年 ) 潜行目視 7 年 ( 経過年数 3 年 ) 区分巡視点検清掃マンホール内調査 TV カメラ潜行目視重点管理ケース2 3 ケース2 ケース3 点検調査点検調査ランクC D 路線ランクA B 路線 5 年に回 5 年に回 2 年に回全線の /4 清掃全線の /4 清掃全線の /4 清掃 7 年に回年に回簡易管理 5 年に回 5 年に回年に回年に回 7 年に回 2 年に回 2 年に回 -47-

4 ル内調査を年に回,TVカメラ潜行目視, 清掃を 2 年に回の頻度とした (2) 点検調査シナリオ検討結果表 6 シナリオ別点検調査費一覧表ここでは, 表 5 のとおり, 前項目シナリオ管きょ延長事業費 (3 年 ) 事業費 ( 年間 ) 述の点検調査シナリオ検討結果について整理を行ったケース約重点 : 約 5.km 6. 億円.4 億円 ~.8 億円ケース2 9.4 億円. 億円 ~.8 億円維持管理指針に基づいた頻度汚水簡易 : 約 8.9km での点検調査費用を試算した重点 : 約 5.km ケース3 6.5 億円. 億円 ~.5 億円ところ表 6 図 6 に示すように事業費は, ケースの 3 年で簡易 : 約 8.9km 点検調査費 ( 維持管理指針による ) 9, 6 億円で年間.4 億円 ~.8 8, 億円の費用が必要となる 7, 点検調査費 A 町の財政状況から判断して維持管理指針に基づいた管 6, 5, 4, 理へ引き上げるには非常に難 3, しい状況にあるそこで施設のランク設定に基づいたケース 2 およびケース 3 のシナリ 2,, オ検討を行ったその結果, リスク評価を考慮したケース3の点検調査計図 6 維持管理指針に基づく点検調査費点検調査費 ( シナリオ3) 画が最も経済的なシナリオとなり, 表 6 図 7 に示すように事業費は,3 年で 6.5 億円で年 5, 45, 4, 35, 3, 点検調査費間. 億円 ~.5 億円の費用が必要となる本検討ではこのケ 25, 2, 5, ース3を採用したしかし, 簡易管理を行う一般路線は事後, 5, 対応となるため, 重要路線に隣接する一般路線も合わせて詳細調査を実施していくことが図 7 ケース 3 に基づく点検調査費望ましいまた, リスク評価はあくまでも現時点の既存情報に基づく判定結果であることを踏まえ, 周辺地域の点検清掃時における管路施設情報を用いて詳細な検討を行い, リスク評価を見直していくことが必要である 6. 改築修繕事業の実施方針案の検討 () 改築修繕計画の実施方針 ( シナリオの設定 ) 改築修繕計画事業費の算定にあたっては, 標準耐用年数 5 年での単純改築と表 7 に独自に設定した点検調査頻度を想定して, 以下のシナリオを設定した点検調査費 ( 千円 ) 点検調査費 ( 千円 ) 23 年 24 年 25 年 26 年 27 年 28 年 29 年 22 年 22 年 222 年 223 年 224 年 225 年 226 年 227 年 228 年 229 年 23 年 23 年 232 年 233 年 234 年 235 年 236 年 237 年 238 年 239 年 24 年 24 年 242 年 23 年 24 年 25 年 26 年 27 年 28 年 29 年 22 年 22 年 222 年 223 年 224 年 225 年 226 年 227 年 228 年 229 年 23 年 23 年 232 年 233 年 234 年 235 年 236 年 237 年 238 年 239 年 24 年 24 年 242 年 -48-

5 ケース: 標準耐用年数 5 表 7 各シナリオの改築修繕計画実施方針一覧表年での単純改築計画とシナリオ対象延長実施方針したケース2: 健全率予ケース単純改築 ( 標準耐用年数 5 年で改築 ) 測式を基に緊急度 Ⅱ 以上健全率予測式を基に緊急度 Ⅱ 以上 (5 年ケース2 経過管路の場合 :5%) (5 年経過管路の場合 : 5%) を改築計画とした重要ランクA B 路線 5.km 目標耐用年数 :5 年 ( 法定耐用年数 ) ケース3 ケース3: 重要路線 ( ランランクC D 目標耐用年数 :75 年 ( 法定耐用年数の一般 8.9km 路線.5 倍と仮定 ) クA B) と一般路線 ( ランクC D) に区分し, 目標耐用年数を変える改築計画としたケース3の目標耐用年数については, 重要路線の目標耐用年数を,5 年 ( 法定耐用年数 ) とし, 一般路線の目標耐用年数を 75 年 ( 法定耐用年数の.5 倍と仮定 ) とした (2) 改築事業費の算定前述のシナリオに対して, 改築事業費 ( 汚水 ) を算定した結果を表 8 に示す最適シナリオは, 汚水管きょのリスク評価を考慮したケース3が最も経済的なシナリオとなったしかし, 図 8 に示すとおり各年度の事業費にバラツキがあり, 事業費の平準化が図られているとは言えないそ表 8 各シナリオの総事業費 ( 汚水 ) こで, 汚水管きょを対象として, 事業費平準シナリオケースケース2 対象延長総額 ( 今後 5 年 ) 約 77 億円約 59 億円総額 ( 今後年 ) 約 355 億円約 324 億円化を図るため重要ランクA B 路線 5.km 約 9 億円約 39 億円ケース3 約 24 億円のシナリオをランクC D 一般 8.9km 約 5 億円路線検討した約 49 億円事業費平準化の検討 A 町の汚水管きょ約のうち, 約 5km が機能上, 防災上重要な管きょであるそのうち, 最も対策が必要となる路線は, 約 9km がコンクリート系管きょであり, 一般的にコンクリート系管は, 塩ビ系等他の管種と比べ, リスクが高いと考えられているそのため, コンクリート系が占める全体の割程度は, 経過 3 年 ~4 年で不具合が発生しやすくなると判断したこれより, 重要な路線のリスク発生の可能性を考慮した表 9 短期, 中長期改築総事業費一覧表 ( 汚水 ) 短期計画中期計画合計ケース3( 年スパン ) に対事業計画 224 年以降し, 以下の条件に基づき算出し 224 年まで 4ヵ年 264 年までた図 8, 図 9 の改築シナリオ年間 - 億円 3 億円改築修繕 5ヵ年 - 億円 5 億円に基づき, 事業費の平準化を実約 2 億円施しない場合と, 前倒しを実施する場合について, 年スパンの総事業費約 88 億円を固定して検討を行ったその結果, 図 9 に示すとおり, 改築事業費の 5 割程度を 224 年 ~264 年までの 4 年間に, 事業の前倒しをする方が, 事業費の平準化が図られ, 予防保全の観点からも有利であると判断した約 88 億円 -49-

6 7. おわりに A 町事業計画基本構想を実施するうえで, 現在, 維持管理費としては, 管路の布設年度が新しいこともあり, 年間 5 万円程度である一方, 策定した汚水管きょの点検調査計画で, 最も経済的となった点検調査費用においても, 年間. 億円 ~.5 億円, 改築修繕事業の平準化案においては, 年間 3. 億円となり, 合計で年間約 3.5 億円が必要となるこれより,A 町の財政状況を考えると, 現時点で判定した重要路線のみを維持管理することが改築費 ( 百万円 ) 改築費 ( 百万円 ),8,6,4,2, ,8,6,4,2, 改築事業費 ( 重要路線一般路線 5 年 75 年更新 ): 年スパン単年度改築費改築費累計 4 年間全体事業費 47% ( 約 89 億円 ) 図 8 事業の前倒しを実施しない場合 ( 年スパン総事業費 : 約 88 億円年間最大約 6 億円 ) 事業の平準化改築事業費 ( 重要路線一般路線 5 年 75 年更新 ): 年スパン単年度改築費改築費累計図 9 事業の前倒しを実施する場合 ( 年スパン総事業費 : 約 88 億円年間最大 3 億円 ) 限度であると判断されるしかし, 今後は, 台帳システム ( 維持管理システム ) を活用し, 防災, 減災の観点から陥没危険度の高いコンクリート系管きょの視覚調査を実施し, その他の管きょは, 費用が安価な巡視点検調査を市内全域で実施し, 管路施設の状況を的確に把握して, リスク評価を見直していくことが必要であるまた, 今回の業務において, 小規模下水道施設規模での事業費であっても, かなりの事業予算が必要であることを認識した結果となった今後の課題として, 財源確保のためには, 国庫補助金の有効活用を図るとともに, 維持管理指針の点検調査サイクルを目標に, 財政部局との協議調整を実施し下水道事業予算を拡充していくことが重要である参考文献 ) 国総研資料第 73 号 : 下水道管きょのストックマネジメント導入促進に関する調査 (H25.4 月 ) 2, 8, 6, 4, 2,, 8, 6, 4, 2, 2, 8, 6, 4, 2,, 8, 6, 4, 2, 改築費累計 ( 百万円 ) 改築費累計 ( 百万円 ) 2) 下水道施設のストックマネジメント手法に関する手引き ( 案 ) 平成 23 年 2 月国土交通省都市地域整備局下水道 -5-

<4D F736F F D208E518D6C8E9197BF87585F89BA908593B992B78EF596BD89BB8C7689E682CC8C9F93A297E181698AC798488E7B90DD816A81798DC58F4994C58

<4D F736F F D208E518D6C8E9197BF87585F89BA908593B992B78EF596BD89BB8C7689E682CC8C9F93A297E181698AC798488E7B90DD816A81798DC58F4994C58 参考資料 Ⅴ 下水道長寿命化計画の検討例 ( 管路施設 ) 目次 1 施設概要... 1 2 計画策定フロー... 1 3 対象施設の選定... 2 4 調査と調査項目の検討... 5 5 診断 ( 健全度評価等 )... 6 6 対策範囲の検討 ( 改築か修繕か )... 6 7 更新長寿命化の検討 ( 布設替えか更生工法か )... 7 8 ライフサイクルコスト改善額の算定... 8 9 年度別事業実施計画...