下水道管路の維持管理高度化に向けた仙台市の取組み

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1 下水道管路の維持管理高度化に向けた仙台市の取組み 仙台市建設局下水道事業部下水道調整課 小松孝輝

2 内容 アセットマネジメント導入経緯 管路調査の取り組み 管路の老朽化の進行とカメラ調査の実施状況 管路のサンプリング調査 情報改善の取り組み 新たな調査技術の検討 ( 共同研究 ) 情報収集の取り組み 業務プロセスとシステム 収集された情報の活用 蓄積された維持管理情報による改善事例 1

3 下水道の役割と仕組み 下水道の目的は 生活衛生の向上 都市の健全な発達 公共用水域の水質改善 雨水の排除 など 市管理 排水設備は個人所有 ます は市所有 汚水は下水処理場で生物処理を行い, 浄化後川や海に放流する 2

4 仙台市の下水道事業 明治 32 年 (1899 年 ) に着工, 今年で 118 年目 5 つの単独公共下水道,2 つの流域関連公共下水道 中心部の市街地は合流式下水道により整備 ( 図中, 黄色 ) 公共下水道, 農業集落排水施設, 地域下水道 ( コミプラ ), 公設浄化槽を下水道事業として一元管理 汚水施設は概成 ( 普及率は 99.5%) 雨水施設の整備はまだ (3 割程度の状況 ) 施設規模 管きょ延長 4,692 km ( 公共 4,575 km, 農集 90 km, 地域 27 km ) 処理場数 23 箇所 ( 公共 5, 農集 15, 地域 3) ポンプ場数 48 箇所 ( 公共 ) 公設公管理浄化槽 1,357 基 ( 数値は平成 27 年度末 ) 3

5 アセットマネジメント 導入経緯

6 下水道に起因する事故 米国ハワイ州ホノルルにおける事故 (2006 年 3 月 ) 圧送管 ( コンクリート管 ) が破損し汚水が流出 復旧期間中の運河への直接排水により約 18 万m3もの汚水が公共用水域に流出しワイキキビーチが 13 日間閉鎖 破損したコンクリート管は 2~3 年後に改築予定であった 仙台市では平成 27 年度に 60 件の道路陥没 ( 下水関連 ) 泉区南中山の道路陥没 ( 平成 25 年 ) 宮城野区岡田のバス通りの陥没 ( 平成 16 年 ) 約 50cm 約 75cm 舗装下には幅 1.5m 長さ 5m 深さ 2m の空洞 管内は硫化水素により腐食が進行し, 木根の侵入が見られた 5

7 仙台市で近年発生した陥没の事例 1 平成 27 年 4 月陶管の取付管が破損し道路陥没 陥没により車両が損傷破損 1 破損 2 破損 1 破損 2 汚水桝 ( 異常無 ) 雨水桝 ( 異常無 ) 汚水桝 ( 異常無 ) 汚水桝 (2.0m 付近と 2.8m 付近で取付管破損 ) 街渠桝 ( 管残置 桝撤去?) 平成 27 年度カメラ調査予定路線だった 復旧並びに損害賠償金を水道 (3/4), 下水 (1/4) で負担 6

8 仙台市で近年発生した陥没の事例 2 平成 25 年 3 月ポンプ場からの圧送管吐出先のヒューム管が硫化水素により腐食し破損 舗装下には幅 1.5m 長さ5m 深さ2mの空洞 早期復旧のため断面を縮小して仮復旧 (φ350mm φ300mm ) 陥没箇所 ( 路面下 ) 圧送解除マンホール 水道管 約 50cm 約 75cm 平成 27 年度にようやく本復旧工事が完了 7

9 毎日どこかで 詰まり や 陥没 が起きている GIS( 地理情報システム ) に蓄積されている管路の維持管理情報 8

10 M32 M36 M40 M44 T04 T08 T12 S02 S06 S10 S14 S18 S22 S26 S30 S34 S38 S42 S46 S50 S54 S58 S62 H03 H07 H11 H15 H19 H23 H27 仙台市の下水道施設も老朽化が進んでいる 今後 10 年で約 19%,20 年で46% の管きょが耐用年数 (50 年 ) を超過 今後, 高度経済成長期以降に布設した管きょが続々と耐用年数を超過 多くの管きょが宮城県沖地震や東日本大震災を経験 布設延長 ( km ) 250 布設延長 ( km ) 累計延長 ( km ) 200 仙台市下水道管路延長の推移 50 年以上経過した経年管 223 km 30 年以上,50 年未満の経年管 1,935 km 累計延長 ( km ) 5,000 H27 末 :4,692km 4, , 老朽化に伴う事故を未然に防ぐ必要性 2, 高度経済成長期 1, 布設年度宮城県沖地震 (S53) 東日本大震災 (H22) 仙台市下水道管路延長の推移 9

11 アセットマネジメントの導入経緯 アセットマネジメント導入戦略策定 導入戦略実施 AM 導入 WG 豪州調査 導入戦略策定 戦略室設置 東日本大震災 改善試行 目標 指標の整備 リスク基準の整備 管路 設備の情報収集基準整備 業務プロセス整備 投資判断基準の整備 WG による検討と導入戦略の策定オーストラリアの先進事例調査経営企画課と資産管理戦略室の設置 長寿命化計画策定 中期経営計画策定 保全計画係設置 AM システム本格運用 内部監査 ISO55001 認証取得 IT システムの整備 GIS 変更 整備 維持台帳 情報管理係設置 業務フロー 保全カレンダー 10

12 日本初の ISO55001 認証取得 平成 25 年 7 月アセットマネジメント (AM) システムの本格運用を宣言 平成 26 年 3 月 11 日に日本で初めて ISO55001 を取得 ISO55001 とは, 国際標準化機構が平成 26 年 1 月に新しく定めた AM システムに関する国際規格 (ISO9001( 品質管理 ) や ISO14001( 環境管理 ) 等と同様 ) まずは管路部門で取得 (3 年間有効, 毎年の定期審査あり ) 平成 27 年にポンプ場 処理場部門, 平成 28 年には浄化槽事業における認証も取得 11

13 アセットマネジメントって何? アセットマネジメントの定義 (ISO55000) アセットからの価値を実現化するための組織の調整された活動 アセットマネジメントの目的 事業が抱えるリスクを適正にコントロールしつつ, コストの削減, 故障や陥没事故削減といったパフォーマンス向上を図る 計画的維持管理との違いは? 自治体の目標は市民サービスの維持 向上 事業にかけられるお金が 100 万円あったときに何をする? AM システムは IT システム? AM システム : 品質マネジメントシステム (ISO9001) などと同じマネジメントシステムの一つ AM システムは AM を実施するための仕組み AM システム IT システム AM システムは IT システムを含む 12

14 調査とリスク評価に基づく下水道管路の保全 TVカメラ調査により劣化状況を把握し将来にわたるリスクを評価 リスクに基づき対策工事を実施 保全カレンダーシステム 調査結果の反映 GISで可視化 カメラ調査結果 現在 10年後 20年後 いかに管路の劣化状況を調査 把握するか 13

15 管路調査の取り組み

16 M32 M36 M40 M44 T04 T08 T12 S02 S06 S10 S14 S18 S22 S26 S30 S34 S38 S42 S46 S50 S54 S58 S62 H03 H07 H11 H15 H19 H23 H27 管路の老朽化の進行とカメラ調査の実施状況 TV カメラ調査によって劣化状況を把握 老朽化は進んでいるが, 調査がなかなか追いつかない 布設延長 ( km ) 250 布設延長 ( km ) 累計延長 ( km ) 仙台市下水道管路延長の推移 50 年以上経過した経年管 223 km TV カメラ調査実施状況 年度 TVカメラ調査延長 平成 16 年度 1.4 km 平成 17 年度 16.4 km 平成 18 年度 11.5 km 平成 19 年度 14.1 km 平成 20 年度 8.8 km 5ヵ年平均 10.5 km 高度経済成長期 30 年以上,50 年未満の経年管 1,935 km 腐食 累計延長 ( km ) 5,000 H27 末 :4,692km 破損 4,000 3,000 2,000 1, 布設年度宮城県沖地震 (S53) 東日本大震災 (H22) 仙台市下水道管路延長の推移 15

17 管きょのサンプリング調査 全ての管きょを調査することは, 費用 時間の面から困難 サンプリング検査による統計的な手法を利用 310 kmの調査対象路線を抽出 平成 21~25 年度に 256 kmの調査を実施 調査実施延長 材質 調査延長 ( km ) ヒューム管 153 塩ビ管 62 陶管 14 その他 27 合計 256 調査実施スパン 16

18 管きょのサンプリング調査 経年による不良率の推移 ( ヒューム管 ) 平均不良率 ( % ) 仙台市改築基準 : 不良率 30% 調査時経過年数 ( 年 ) 汚水 合流管 汚水 合流管 y = x x 65 年雨水管 y = x x 雨水管 75 年 17

19 管きょのサンプリング調査 布設年度と不具合との関係 ( 陶管 ) s 80 昭和 70 61(1986) 年度 ~ 圧縮ジョイント方式採用 a 60 判定ありスパン率 ( % ) 新しい 布設年度 1950 昭和 60 年以前 リスクレベル : 高 布設年度の古い陶管の優先的な改築へ 1940 古い s a 判定ありスパン率 ( 昭和 61 年度 ~) s a 判定ありスパン率 (~ 昭和 60 年度 ) 18

20 管きょのサンプリング調査 地区によって突出した不具合の一例 35 年経過 ヒューム管 団地開発後帰属 継手ズレ 不良率 70% 以上 30-70% 30% 未満 サンプリングにより全体を網羅的に調査したことによって発見 19

21 情報改善の取り組み 管種ごとの不具合特性が分かっても, 管種が分からなければ適切な対応ができない 固定資産情報との突合, カメラ調査結果の反映, 資料の調査, 各課から寄せられる情報の間違いの訂正などにより着実に改善 管路調査や維持管理業務の中で得られる情報は貴重 台帳へ反映 下水道台帳における 管きょ材質 情報の内訳 (H20 H27) 管きょ材質 H20 H27 スパン数延長 (m) スパン数延長 (m) 不明 55,989 1,840,533 2,890 90,611 ヒューム管 35,526 1,137,783 81,287 2,680,641 硬質塩化ビニール管 (VU) 28, ,242 39,743 1,116,378 硬質塩化ビニール管 (VP) 1,660 45,137 1,110 34,527 高剛性硬質塩化ビニール管 290 8, ,708 リブ付硬質塩化ビニール管 (RP) ,657 鋼管 52 1, ,678 強化プラスチック複合管 175 6, ,175 ダクタイル鋳鉄管 , ,697 陶管 5, ,657 10, ,534 コンクリート ,467 1,837 77,871 鉄筋コンクリート 2,006 74,912 4, ,511 ポリエチレン管 94 2, ,100 その他 , ,116 合計 130,632 4,097, ,007 4,629,204 材質 不明 が大幅に減少! 20

22 情報改善の取り組み 材質別の分布を見てみると 昭和 60 年以前に建設された陶管 昭和 61 年以降の陶管 ( 圧縮ジョイント ) 材質と年代の情報から改築のターゲットを絞り込むことができる 21

23 新たな調査技術の検討 ( 共同研究 ) 共同研究名 : 簡易ビデオカメラを用いたスクリーニング技術の実証に関する研究 研究機関 : 平成 26 年 12 月 25 日 ~ 平成 27 年 3 月 31 日 研究内容 : 簡易ビデオカメラ走行性能 日進量の検証 簡易ビデオカメラ画像の不良判定性能の検証 全数調査としての簡易ビデオカメラの有意性の検証 調査日進量 :800m/ 日 簡易ビデオカメラ ( 自走式 ) 従来調査と比較して1.5~2.5 倍の日進量 重要な異常はほぼ確認 報告書作成の効率化 22

24 これまで本管の調査を一生懸命やってきたが 取付管カメラ調査の例 ( 平成 27 年度 ) 1 業務で 55 箇所の S 判定を発見 特に緊急性の高い劣化状態もの 陥没事故の多くは取付管 取付管のリスクは? 23

25 情報収集の取り組み

26 仕事の手順や責任の明確化 ~ 業務プロセス ~ 業務プロセス 仕事の手順と役割を規定, 可視化したもの AM を確実に履行するためのツールであり, 大変重要 業務の標準化により, 業務の効率性, 安定性, 確実性を担保 業務改善や人事異動の際の業務引継, ナレッジマネジメントにも有効 名称 管理者等 業務目的 A 係役, B 割課分長担等 業務手順 内容 業務記述 ( 業務手順の留意事項を特記 ) 25

27 仕事の手順を明確にするためにシステム導入 管路維持台帳システム画面 調査結果を入力して 次は班長に回して 入力完了後ボタンをプッシュ! お 調査が終わったな どれどれ 確認が終わったら次は GIS 入力に送付! 未決箱 ( 業務フロー待ち受け画面 ) 業務プロセスを明確にし, システム化することで作業を漏れなく実施 26

28 業務プロセスと IT システム整備によるデータ整備促進 年間 4,000 件の管路維持管理情報を着実に記録 GIS の機能を使って陥没多発地区を見える化 27

29 収集された情報の活用 業務と情報の流れを整理し, リスク評価や市民サービスに活用 浸水被害情報の例 市民サービス GIS 情報入力 計画立案 浸水履歴情報の提供 業務プロセス ( 雨水緊急対策部会対応 ) リスク評価 HP での公開 情報の確実な記録と一元化 活用方法の整理 28

30 蓄積された維持管理情報による改善事例 詰まり の発生状況を静岡市 堺市と比較 指標値 = 汚水管きょに関連する詰まり件数 / 処理区域内人口 ( 万人 ) 都市名指標値詰まり件数うちラードに起因うち木根に起因 仙台市 ( 3.3%) 213 (41.9%) 静岡市 ( 53.3%) 2 (13.3%) 堺 _ 市 ( 8.4%) 35 (26.7%) ベストプラクティス ( 優良事例 ) は 静岡市 仙台市は2 都市と比べ指標値も件数もダントツ 指標値で静岡市の17 倍, 件数で同 34 倍 詰まりの原因として, 仙台市では木根侵入が最も多く4 割以上を占めている なにか原因があるのではないか? 29

31 蓄積された維持管理情報による改善事例 蓄積された維持管理情報からわかったこと 特定の地域で突出して多い 発生箇所は 取付管 がほとんど 過去 9 年間 (H17~25) における詰まりの分布 ~5 件, 6~9 件, 10 件 ~ 30

32 蓄積された維持管理情報による改善事例 仙台市の現状 課題 木根による詰まりが発生した場合, 清掃のみで対応し, 修繕 改築を行わないケースが大部分 清掃のみで対応した箇所は翌年度以降に再び木根が侵入 優良事例 ( 静岡市 ) に学ぶ 接続不良や施工性を背景に塩ビ製公共桝を標準化 木根による詰まりが発生した場合, 家主に庭木の移設 撤去を根気強く勧奨 業務改善の内容 事前対策 塩ビ製公共桝の採用 桝設置場所の工夫 できる限り乗り入れ部へ 施工品質の確保 桝と取付管の接合部事後対策 取付管の布設替え 清掃だけで終わらせない 業務プロセスの改善 改築の要否を担当者だけで判断しない 31

33 情報をどう使うか? 収集すべき情報を決める 管路施設の保全手法検討によって定められた入力項目をもとに管路維持台帳を整備 職員が入力しやすいように, 間違わないように, プルダウンメニューを作成 今後とも改善を続けると同時に, どのようにデータを使っていくかを考えていく 32

34 おわりに

35 まとめ ( 課題など ) アセットマネジメントシステムは最適解を求めるための 仕組み 事業におけるパフォーマンス, リスク, コストの最適バランスを追及 仙台市では ISO55001( アセットマネジメントシステム ) の認証を取得 アセットマネジメントのためのマネジメントシステム 仕組みは立派, 実施は大変 管路調査 劣化状況の予測がうまくできれば, なんとか必要な調査だけは実施できる 調査日進量の向上, 報告書作成日進量の向上 調査結果の判定能力 解析 取付管調査の必要性 対応方針 情報収集 業務プロセス システムの整備による維持管理業務の向上 でも, プロセスやシステムに縛られてはしまってはダメ 集まった情報をもっと活用できるはず 管路維持管理業務のさらなる高度化へ 34

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<4D F736F F D C6F896382CC8CBB8FF382C689DB91E E3132> 公共下水道 ( 汚水 ) の経営の現状と課題についてお知らせします 鈴鹿市では, 豊かな自然と快適な生活環境を守り, 次の世代に引き継いでいくため, 公共下水道, 農業集落排水及び合併処理浄化槽による生活排水処理方式のうち, より効率的な処理方式を選択して生活排水対策に取り組んでいます 特に公共下水道については, 計画区域面積や対象人数が多く, 整備に長期間と多額の費用を要し, 一般会計からの繰出金に依存した経営状況となっているため,

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<4D F736F F D C6F89638E CC8A BA908593B98E968BC6816A2E646F6378> 経営指標の概要 ( 下水道事業 ) 1. 経営の健全性 効率性 経常収益 1 経常収支比率 (%) 経常費用総収益 1 収益的収支比率 (%) 総費用 + 地方債償還金法適用企業に用いる経常収支比率は 当該年度において 料金収入や一般会計からの繰入金等の収益で 維持管理費や支払利息等の費用をどの程度賄えているかを表す指標である 法非適用企業に用いる収益的収支比率は 料金収入や一般会計からの繰入金等の総収益で

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