研究報告

利用者の視点に立った渇水耐力指標の研究

岡安 徹也
調査第一部
上席主任研究員区間と合わせると約 55.5m が復旧の対象となった。復旧に 3 週間かかるといわれていたが、9 月 6 日に全地域で断水が解除された。（当初は湛水の影響もあり、崩落区間研究の背景と目的延長が 45m、約 350 トンの岩盤と見積もっていた。
）

JICE では、受託業務成果のフォローアップや行政に先立ち行政的・技術的課題を発掘・検討していくことを目的に、自主財源による自主研究を実施している。
本研究は、公益法人として社会貢献に資するべく、①事実関係をヒントとした「大きな研究テーマへの発展の可能性」や、②行政や報道から発信される「定型的情報以外図− 1の情報の価値発掘」を念頭に、JICE の自主研究として実施したものである。

崩落事故のあった送水トンネルの断面図

この事故により、呉市及び江田島市において 9 月 6 日

本研究は、広島県・呉市や江田島市に給水する広島県

午前零時までの最大 13 日間にわたり約 3 万 2 千世帯（約営水道の送水トンネル崩落事故による断水の影響区域の住72,000 人）に断水被害が発生するとともに、県営工業民並びに商業施設を対象に「長期間の完全断水」への影響水道を利用する企業 4 社への給水停止、呉市営工業水道実態を調査し、その結果から渇水リスク評価へのヒントをを利用する企業 3 社への給水量制限が発生した。

探ることを目的に実施した。
この断水事故は、それまで通常の生活を営んでいた地研究内容及び結果域に突然の断水をもたらしたという点で少雨による渇水とは異なり、市民生活や地域経済に与えた影響も一般的な渇水現象より顕著に現れたと考えられる。

送水トンネル事故の概要

1

断水影響実態調査の手法

1-1

断水期間中の調査

本調査は、一般家庭を対象に、専門家が想定していな
平成 18 年 8 月 25 日午後零時半ごろ、呉市や江田島い「意外な影響の把握」を狙ったものであるので、これま市に給水する広島県営水道の送水トンネルが崩落するといでの渇水調査で一般的に実施されているような、断水生活う事故が起こった。
（図− 1 参照）が終わった後でのアンケート調査などとは違い、断水生活トンネルが崩落した場所は、広島市安芸区矢野東の「矢中の住民（12 世帯）に、些細なことでも構わないので、野開閉所」から約 370m 入った地点である。約 100 ト

断水生活の実態や感じたこと、困っていることなどを毎日ンの花こう岩の岩盤が天井を突き破って崩落し、縦・横記録してもらう方法で調査を実施した。

2m のトンネルを塞いだ。崩落延長は約 10.5m である。

あわせて、毎日の給水量、給水所までの距離と自宅のまた、崩壊現場から矢野開閉所に向かっては、天井に立地条件、断水により生じた余計な出費等の記録も可能な最大 1cm のひびが約 45m にわたって入っており、崩落
10 ● JICE REPORT vol.12/ 08.02

範囲で御願いした。

研究報告
研究報告

1-2

断水解消直後の調査

本調査は、事業所を対象に、平常時にどのような形態で水るが断水で製氷がストップした。1 つの漁船が 1 回の漁で、氷が 200 キロは必要であり、大量に氷や水を使うイワシ利用をしていて、断水により何が一番困っていたかを把握す網漁がストップした。

ることに狙いがあるので、断水が解消された直後（9 月 8 日）

②精肉店等への影響に、断水の影響を大きく受けそうな医療施設や飲食店、ク精肉店や鮮魚店等の大型冷蔵庫の空気冷却に使用されリーニング店等の商業施設（88 サンプル）に直接赴き、断ているクーリングタワーは水道と直結されており、断水時水により被った被害状況等について聞き取りを行った。に使用ができなくなった。
③医療機関への影響

22-1

人工透析には、1 人の患者に対して約 200 リットルの断水影響実態の調査結果水が必要であり、断水の影響を受けて、人工透析の専門病院では急遽 1 トンの給水タンクを購入した。

調査結果から得られた定型的な影響

これまでの行政や報道から発信されている下記のような定型的な影響は、本調査においても確認された。
（1）一般市民生活への影響（生活用水）
給水所には市民が列をつくり、スーパーではミネラル

また、歯科医で使用されている「噴霧器」等は水道と直結するタイプであり、断水時にはその使用ができなくなった。
④商業施設への影響
美容室で使用される「湯沸かし器」やクリーニング店で使用するボイラーのブロー、スーパーマーケットや鮮魚ウォーターなどの売り切れが続出した。

店で使用する製氷機など、水道と直結するタイプも多いこ（2）工業施設への影響（工業用水）とから断水時にはその使用ができなくなった。

日新製鋼呉製鉄所は、県が供給する 1 日当たり 11 万

（4）意外な影響情報から検討すべき事項

6 千 5 百トンの工業用水の全量、呉市営工業用水からの今までの渇水調査では、気がつかなかった前述の意外

1 日 4 万 3 千 5 百トンの 5 割が受けられなくなり、操業な断水による影響情報から、今後検討すべき事項とし、以が一次停止した。その後、1,000 〜 3,000 トンの給水下の渇水時のリスクや対策の見直しがあげられる。

船を使い、近隣の事業所（他社）から支援供給を受け、操①水消費型業種の水利用形態と影響の把握、代替水路業率を 80% まで回復した。製鉄所では、止めることのできない高炉（製銑）と転炉（製鋼）までの上工程を優先し、や水源の確保、並びに節水への工夫②断水時の代替措置が困難な水道直結型機器の増加と下工程の熱延・冷延を間欠操業した。

渇水時の脆弱性への対策

淀川製鋼所呉工場は呉市営工業用水からの 1 日 5 万 3 千5 百トンの 6 割が受けられなくなり一時操業停止となったが、王子製紙呉工場は、県、呉市から供給を受ける工業用

3

水 1 日 10 万 3 千トンのうち約 6 割の供給が停止し、43-1

冷却水や洗浄水の再利用により、稼働率 70% を確保した。

台ある生産設備のうち 3 台を止めたため、生産量は通常断水時の家庭への影響実態
調査結果から得られた定型的な影響と工夫

これまでの行政や報道から発信されている代替措置にの約 3 割となった。

よって水が家庭内に到着してからの水利用上の不便さに関（3）調査結果から得られた意外な影響する定型的な影響は、本調査においても確認された。

①漁業への影響
能美町の鹿川漁協は日産 10 トンの製氷機を備えてい①給水車の水は、その水質（感覚的なもの）から飲食用としては利用しなかった人が多く見られた。飲食
JICE REPORT vol.12/ 08.02 ● 11

用の水は、ミネラルウォーター（ペットボトル）を水量の関係から利用が困難な場合もあった。

購入する傾向にあった。
②利用目的を水質から整理し、良好な水質が求められ

3-3

調査結果から得られた定型的な影響と工夫

る利用先から使用し、利用した水を還元してさらに使

前述の断水時の水の調達の困難性に関する調査結果か用していく工夫が見られた。
（風呂→洗濯→トイレ）

ら、同じ断水区域内においても、個人的な生活環境の違③日常的には最新の機能を有する電化製品であっても、水いにより、調達の困難性に差異をもたらすことが明らか

道と直結タイプである給湯器や全自動洗濯機、タンクのないトイレ等は断水時には使用困難になる場合があった。になった。その差異をもたらす要因を分析した。
その結果、下記の 4 つの要素に起因すると考えられる。
（1）立地要因

3-2

調査結果から得られた新たな影響と工夫

これまでの行政や報道から発信されている代替措置に自宅と給水所が離れていればいるほど、水の運搬に大きな困難が伴う。家屋が傾斜地に立地している場合、給水よって水が家庭内に到着してからの水利用上の不便さに関車からの水を運ぶことは大きな困難となる。

する定型的な影響は、本調査においても確認された。

（2）資産要因①水の運搬の困難さに関しては、単に距離的な要因だ

自家用車、バイク、自転車、台車等、何らかの運搬手段

けではなく、給水箇所と自宅との高低差、運搬路にがあれば、水の運搬の負担を軽減できる。更には、家庭内のおける階段の有無等が大きく影響する。

水道設備に連結したタンク等の貯留手段を個人で備えていれ②給水箇所から自宅までの運搬は、自動車の利用やボば、時間断水時の水取得や水利用の利便性に対する負担軽減

ランティア等の援助がある場合、大容量のタンクが期待できる。なお、水取得を容易にする設備に関する要因（20L）が有利であるが、自宅内での持ち運びを考慮という視点から、資産要因という名称をここでは設定した。

した場合には、小容量のタンク（5L 程度）に分けて（3）代替要因運搬することが望ましい。
③一人住まいの高齢者や高齢者だけの世帯等に対しては、地域やボランティア等による運搬支援等が行わ井戸、湧水、山水等の代替水源を持っている場合、給水に頼る度合いは著しく低い。
（4）人的要因れているケースも見られるが、今後は、給水車がそ高齢者、特に高齢者女性のみの家庭や、独身世帯や共のような世帯を巡回するような制度についても検討

働き世帯等の給水時間帯に不在の家庭は、水の運搬にかかされるべきである。

る人的負担に大きな困難がある。

④独身世帯や共働き世帯等、昨今の家族構成等を考えた場合には、給水時間帯について再検討することが⑤飲食用の水は、日常から購入することが一般的とな4ってきていることもあり、給水車による給水だけで4-1望まれる。

はなく、ペットボトル等の配給についても検討することは有効であると考えられる。

渇水リスクに関する新たな検討の可能性
渇水リスクに関する新たな検討の視点の可能性

影響調査結果を整理する過程から、渇水のリスクを評価する視点として、これまで検討されてきた供給者側から⑥給水所には駐車場を併設することが重要である。の視点のみならず、利用者側から見た潜在的なリスクも評⑦井戸水や山水等の代替水源を有している家庭は、断価すべきではないかという発想が浮かびあがってきた。

水時も通常とほとんど同様な生活ができていた。た

自主研究として、新たな検討の可能性を探るため、利だし、代替水源も日常から利用していないと水質や用者側から見た潜在的な渇水リスクのうち、前章で整理し12 ● JICE REPORT vol.12/ 08.02

研究報告
研究報告た家庭に水が到達するまでの 4 つの困難性の要因を基に、各家庭の渇水に対する抵抗力・耐性を表現するための強さの数値指標（渇水耐力指標 DRI :Drought ResistanceIndex）を表現することを実験的に試行した。

離で除して算定し、45°で除して無次元化した。
距離（d）は、上記で求めた 2 地点間の直線距離を、1km で除して無次元化した。
なお、給水所となりうる公共施設は、呉市の場合は、呉市 HP で公開されている「災害時応急給水拠点」より4-2抽出を行った。一方、江田島市は、江田島市 HP で公開

渇水耐力指標（DRI）の定義

前章で整理した家庭に水が到達するまでの 4 つの困難性の要因を用いて、渇水耐力指標（DRI）を次の式で表す。
DRI =α･F1（立地）+ β･F2（資産）+ γ･F3（代替）+ δ･F4（人的）

されている「江田島市内の施設一覧」より給水所となりうる施設を選定し、抽出を行った。
（2）資産要因

F2

資産要因 F2 は、取得したデータの制限もあり、今回は運搬手段（t）の差異のみを表現するため、暫定的に下表本式を用いることにより感覚的な指標を表− 1 のようのように設定した。

な水取得の困難性を示す 5 段階の定量的な指標で表現す

表− 2

運搬手段の差異を表すパラメーター
運搬手段（t）

t値

点数が大きくなるほど、困難性が高いと設定し、水取運搬手段を持っていない

1

得の必要性や取得に当たっての手段の困難性の 2 つの視

自転車、台車等の人力の運搬手段を有する0.6点から点数評価することとした。

自動車、バイク等の動力付運搬手段を有する

0.2

ることを試行した。

不例えば、井戸水など代替水源を有していれば 0 点となるが、平常時から生活支援を受けているような高台に居住している高齢者世帯になれば 5 点となる。
表− 1

渇水耐力指標（水取得の困難性）のランク

点数

給水の必要性0全くない

1

少しある

2
3

必要量確保の困難性
困難はない
少し困難がある可能ある4

少なからず困難を伴うが可能
自力確保は、ほぼ不可能

そのため、各パラメーター F の設定は、定性的な評価になりやすい要因指標を可能な限り定量化して点数評価することを目指した。以下に、試行として仮設定した各パラメーター F の設定の考え方を示す。
（1）立地要因

F1

立地要因 F1 は、「家屋周辺の地盤勾配（i）」と「自宅と給水所の距離（d）」に分けて算定することとした。

（3）代替要因

明

0.4

F3

代替要因 F3 は、井戸、湧水、山水等の代替水源の所持状況を表現するため、今回は暫定的に下表のように設定した。なお、今回はデータ取得の関係で水量と水質を同質の重みで扱わざるを得なかったが、本来は代替水量の大小と代替水の飲用への適合・不適合（水質）で、それぞれ点数を分けることが必要と考えられる。
表− 3

代替水減の有無を表すパラメーター

井戸、湧水、山水等の代替水源の有無（r）

r値

代替水源を持っていない

1

代替水源を持っているが、水量・水質に不安がある

0.25

代替水源を持っており、水量・水質に問題がない

0（4）人的要因

F4

地盤勾配（i）は、国土数値データを用いて、各家庭が人的要因 F4 は、家族構成による運搬の容易性を表現

位置する地盤メッシュと給水所となりうる公共施設が位置するため、今回は暫定的に下表で設定した m 値を用いて、する地盤メッシュとの高低差を、その 2 地点間の直線距家族構成（f）を次式で算定した。
JICE REPORT vol.12/ 08.02 ● 13

f=1/ Σ m
表− 4

重回帰分析の結果得られた回帰式の係数は次の通りである。
家族構成を表すパラメーター

家族の構成員（一人あたり）

m値

65 歳以上の女性 / 男性

1/1.5

65 歳未満の女性 / 男性

1.5/2

中学生以上の子供

2

小学生以下の子供

0以上より、渇水耐力指標（DRI）算定の重回帰式を以下表− 5パラメーター項目

i: 家屋周辺の地盤勾配 ,d: 自宅と給水所の距離 ,f: 家族構成 ,r: 代替水源の有無 ,t: 運搬手段
4-3

渇水耐力指標（DRI）の試算

断水中の調査並びに断水直後の調査の両調査結果から整理された 4 つの要因に関する状態を記載した各家庭の断水による困り具合を、渇水耐力指標（DRI）の 0 点か要因 F

係数

切片—0.267

α勾配0.166ε

距離− 0.003

β

家族構成0.021

γ

代替水源0.253

δ

運搬手段0.106のように設定した。
DRI= αi+ εd+ βt+ γr+ δf

重回帰式の係数算定結果

重相関 R2 = 0.711
推定した渇水耐力指標（DRI）の重回帰式
DRI=0.166・i − 0.003・d + 0.021・f+ 0.253・r + 0.106・t + 0.267
i: 家屋周辺の地盤勾配 ,d: 自宅と給水所の距離 ,f: 家族構成 ,r: 代替水源の有無 ,t: 運搬手段
今回の調査結果を踏まえ、暫定的に上記の渇水耐力指標（DRI）の重回帰式を導き出すことができた。

ら 4 点までの 5 段階で他者（59 名）が渇水耐力指標（DRI）値として総合診断した。
他者（59 名）に診断された渇水耐力指標（DRI）値を真値として、前節までに行った独立変数のパラメーター設定の結果を用いて、最も適合する重回帰式の係数算定のための重回帰分析を行った。
なお、DRI 値の採点結果のうち、採点結果にかかるバイアスを除去するため、以下の項目にあてはまるサンプルは重回帰分析の対象からは除外した。その結果、評価サンプル数は 39 サンプルとなった。
①ボランティア等の支援を受けたといった記述のあるサンプル* 支援を取り除いた渇水の影響を採点しているか、支援※図中，裸書き数字は渇水耐力ランク，（ ）書き数字はヒアリング対象者IDを示す結果も含めた影響を採点しているのか、採点者の判定内容の特定が困難

図− 2

渇水耐力指標（DRI）算定結果例② DRI 値の採点結果に 4 点の差が見られるサンプル

今回のアンケート結果から導いた重回帰式では、4 つ* 採点するための情報が乏しかったり、深刻さに対すの要因のうち、代替水源の有無が渇水耐力指標（DRI）にる各要素の重み付けにバラツキが見られることから、採点結果の開きが大きいため正確な評価をしていない可能性がある
14 ● JICE REPORT vol.12/ 08.02

与える影響が大きいという結果となっている。
一方、勾配と距離の要因においては、サンプルの半分以上が給水所の直近で 100m 以下の厳密な距離を把握す

研究報告
研究報告

ることは困難なため 0m と仮定して算定したので、今回続検討により実用化を図ることができれば、以下の 3 つのサンプルでは明瞭な関係性が見出せなかった。のケースでの活用が考えられる。

今回の試行では、傾向としては判定結果及び影響因子（1）各家庭での活用の大きさが予想されたものとほぼ同じであり、特異な傾向

渇水耐力指標（DRI）の算定式を用いて、各家庭での渇は見られていないので、渇水耐力の要素を取り出した指標

水に対する抵抗力・耐力を自己診断し、家庭内の給水タンとして説明することの可能性を引き続き検討する価値があ

クの設置や運搬手段の整備など、渇水耐力強化の努力目標るのではないかと考える。

として活用する。

但し、本式を算出するにあたっての、各家庭の渇水水（2）渇水時の市町村での活用取得の困難性に関する今回のアンケート調査の情報精度

渇水耐力指標（DRI）の算定式を用いて、地区毎の渇水は、サンプル毎にまちまちであり、渇水耐力指標への活用耐力のポテンシャルを予め評価することにより、給水場所を前提としたデータ収集の仕方や内容を精査する必要があや給水の優先順位、給水時間帯、ボランティア配置など、るとともに、適用にあたっての前提条件や指標を活用する渇水時の市町村の給水車配置計画へ反映することができ場等を検討していく必要があると考える。

る。
（3）渇水に強いまちづくりへの活用

4-4

説得力ある渇水耐力指標（DRI）に向けて同様に、地区毎の渇水耐力のポテンシャルを予め評価

前述のとおり今回の試行により、渇水耐力指標を構成することにより、高台への渇水時用の共同給水タンク設置する要素は現時点で不適切とは思われないので、算定式のや運搬の支援手段の整備など、市町村が事前対策（備災）妥当性確認に向けて、渇水耐力指標（DRI）に活用することして実施すべき渇水に強いまちづくり施策への目標や施と前提としたアンケート調査を実施するとともに、算定式策立案への活用が考えられる。

を再度導き出して検証することが重要と考える。
具体的には、今回検討した水取得の困難性以外にも、おわりに渇水時の各家庭における渇水に対する抵抗力・耐性を表現するため要因を仮定し、それら要因の実態を把握するアンケート調査を実施する。そのアンケート結果を基に、仮定断水や渇水時の利水者の被災事例のデータを蓄積・精した要因間について主成分分析により相関関係にある要因査することにより、渇水耐力指標（DRI）の精度向上や説の合成を行い、渇水における抵抗力・耐性を表現する要因得力向上のための改善を図ることができ、利水者の潜在的を抽出する。その要因を対象に今回と同様の検討を行い、リスクを考慮した渇水リスクの評価に、今後、発展させて妥当性のある算定式を導き出すことが必要と考える。

いくことも可能と考える。

また、今回の検討では、要因ごとの点数評価のランク

更には、渇水被害ポテンシャルの定量評価を経済評価値の妥当性を分析することまでは実施していないが、点数に展開することにより、利水経済調査に応用する可能性も化のための閾値設定も含め、パラメーターの設定を共分散あると考える。

構造分析により実施することも有効と考える。
これにより、より「説得力」のある指標への展開が可能になると考える。
4-5

渇水耐力指標（DRI）の活用可能性について

今回提案した渇水耐力指標（DRI）の概念は、今後の継

参考文献
1） 水道送水施設の事故について（第28報）,広島県
2） 呉市及び江田島市への水道送水施設の事故について,広島県
3） 呉市・江田島市 断水事故に関する影響実態調査報告書,（財）国土技術研究センター
4） 利水経済調査報告, （財）国土技術研究センター

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