京都市における⽔質監視装置の活⽤⽅法と今後の展望
京都市上下⽔道局
⽔質管理センター
船岡 英彰

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１．本⽇の講演概要

本⽇の講演概要
原⽔系・配⽔系の⽔質⾃動監視装置＋⽔質情報のネットワーク計画（＋将来的な集中監視・集中制御）
について，「京都市における現状」と「将来計画」
さらに「その先の展望」について

・制約条件やそれに対する解決策（考え⽅を中⼼に）・残るであろう課題（今後の技術開発の必要性）

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4

２．⾃⼰紹介⾃⼰紹介

その１（経歴）⼤学院↓
ダイキン⼯業 特機事業部↓
京都市 上下⽔道局
⽔道部 管理課↓
⽔質管理センター

エネルギー科学研究科↓
Military engineering↓
Civil engineering
機械職
↓
化学職

（ただし，⽔道技術という視点で考え，職種にこだわらない⽅が良い）

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⾃⼰紹介

その２（最近の仕事）

・理化学担当の係⻑
2年→⽔処理担当の係⻑
1年→⽔質技術統括担当の係⻑ 3年
・⽇々の⽔質課題への対応
・共同研究（⺠間企業，保健医療科学院，ＪＷＲＣ）
・⽇⽔協 ⽔質異常の監視対策指針2019
・厚労科研「化学物質等の検出状況を踏まえた⽔道⽔質管理のための総合研究（消毒副⽣成物分科会）」
・⽔質管理センターが保有している原⽔系・配⽔系の⽔質⾃動監視装置の更新計画

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7３．京都市の⽔道事業
過去・現在・未来（課題を中⼼に）京都市⽔道事業（⽔道創設）

8■明治23年
琵琶湖第1疏⽔完成・⽔運，⽔⼒発電■明治45年
京都市三⼤事業（都市基盤整備事業）
・「琵琶湖第2疏⽔開削」
・「上⽔道整備」（⽇本初の急速ろ過：蹴上浄⽔場）
・「道路拡築および市電敷設」

京都市⽔道事業（現在の状況）■平成24年
⽔道創設100年
⼭ノ内浄⽔場(24万m3/⽇）の廃⽌■平成29年
簡易⽔道事業統合■給⽔⼈⼝等
⼈⼝ 約147万⼈
普及率 99.9％
給⽔量 年間2億トン（1⽇平均50万m3）

9京都市⽔道事業（現在の状況）

10■浄⽔
市街地 ：琵琶湖を⽔源とする3つの浄⽔場
⼭間地域：主に深井⼾を⽔源とする18の浄⽔場＋α＜近年の課題＞
かび臭→⾼機能粉炭，施設⽼朽化→更新＆耐震化■管路
管路延⻑ 約4200km
耐震化率 18.2％（主要管路 52.6％）＜近年の課題＞
管路⽼朽化→更新率向上
H20〜H24：0.5％→R1：1.3％

京都市⽔道事業（将来の課題）■⽔道事業全体としての課題
・給⽔⼈⼝の減少→収益の減少
・労働⼈⼝の減少→担い⼿不⾜→知恵と⼯夫を凝らしていくしかない
その際は，事業を俯瞰し，全体最適の視点で■解決策の1つ：ICTの活⽤
⽔道界は驚くほどICT化が進んでいない→設備投資が必要だが，管理の⾼度化や業務の効率化に繋がる

11京都市の⽔質監視体制
原⽔
処理⼯程⽔
配⽔（毎⽇検査）

市街地
⽔質部⾨
浄⽔場
装置は⽔質部⾨（集約は本庁）

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⼭間地域
施設管理部⾨
施設管理部⾨
委託業者巡回（集約は本庁）■⽔質監視装置の課題
・原⽔の⽔質監視装置の⽼朽化
・⽔質情報が各部署でクローズド・将来計画の未策定（事業計画とのリンクも必要）→現在の最新技術を⽤い，全体最適の視点で，⽔質監視装置の更新や監視体制の再構築

13

４．原⽔⽔質監視装置更新計画

原⽔⽔質監視現状（琵琶湖系）

14■原⽔⽔質⾃動監視装置（取⽔⼝）
測定項⽬
⽔処理系
⽔温，濁度，pH値，アンモニア態窒素
危機管理系 シアン，溶存酸素，電気伝導度
蛍光強度，⿂類監視
気象系
気温，⾵向，⾵速，⾬量，⽇射量等■原⽔⽔質⾃動監視装置（浄⽔場取⽔池近く）
⽔温，気温，pH値，溶存酸素■⼿分析による原⽔毎⽇試験（毎⽇2回）
pH値，濁度，⾊度，アルカリ度，アンモニア態窒素
臭気（官能試験），臭気（GCMS），⽣物計数

原⽔⽔質監視

現状（琵琶湖系）

気象観測盤（気温，⾵向，⾵速，⾬量，湿度，気圧，⽇射量）
無停電装置

⽔温，濁度，ｐＨ，溶存酸素量，電気伝導率⿂類監視装置サーバ

シアン
⾃動連続採⽔装置
アンモニア態窒素

原⽔監視装置 （取⽔⼝）15

原⽔⽔質監視

現状（琵琶湖系）

原⽔＋配⽔監視装置（⽔質管理センター）

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原⽔⽔質監視課題とその対応■課題
・監視場所と監視項⽬の精査（過不⾜の整理）
・可能な限りの⾃動化（⼿分析の原⽔試験の是⾮）
・浄⽔場取⽔池の計器を廃⽌（取⽔⼝と浄⽔場取⽔池はほぼ同じ⽔質。着⽔井以降も多数の計器あり）
・シアン計の廃⽌（⿂類監視でカバー）
・アルカリ度の廃⽌（pH調整設備の導⼊，ばんど使⽤の終了）
・油類監視の新設（⽔質汚染事故の半数以上が油）・気象情報はインターネット情報を活⽤

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原⽔⽔質監視課題とその対応

18■課題
・監視場所と監視項⽬の精査（過不⾜の整理）
・可能な限りの⾃動化（⼿分析の原⽔試験の省⼒化）

・アンモニア態窒素計（or塩素要求量計）の更新
及び⾊度計の新設→その後，⼿分析と監視装置の精度を⽐較
・⽣物計数や臭気は難しそう。技術進化に期待
GCMS：京都市でも以前導⼊→廃⽌。精度の問題
⽣物計数：画像認識技術の調査研究

原⽔⽔質監視まとめ

19■浄⽔処理の⾼度化（pH調整設備の導⼊，パック単独処理への変更，後パックの⾃動注⼊等）を踏まえ，監視項⽬や監視体制は，適宜⾒直す必要がある。
■実際に設備更新する際（恐らくR05以降）には，その時点での最新機器を再度詳細に調べるべし。
（EEMを活⽤した，油検知器や総合的な異常検知器の開発に期待）＜おまけ＞■突発的な原因不明の⽔質異常に備え，GCMSス
キャン等様々な⼿法で，正常時の⽔質を把握しておくと良い。

20

５．配⽔⽔質監視装置
拡充計画

配⽔⽔質

安全性の担保■安全な⽔道⽔をどうやって作るか① 原⽔⽔質に応じた浄⽔処理システムの構築② 原⽔の⽔質連続監視で⽔質異常を把握＆対応
処理⼯程や配⽔池出⼝で⽔質を連続監視■配⽔池の出⼝以降の安全の担保は？
・定期の検査で確認（毎⽇検査，⽉1検査，3箇⽉毎検査，年1検査）（⾊，濁り，消毒の残留効果）

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毎⽇検査

現状と課題

■毎⽇検査
・市街地
35箇所
（うち装置は12箇所）
・⼭間地域 19箇所
（うち装置は0箇所）■課題
・適切な⽅法か？
・適切な箇所数か？
・適切な場所か？

22毎⽇検査の実施⼿法
実施⽅法

メリット

職員の⾃宅
地域住⺠の⾃宅
委託業者の巡回
⽔質⾃動監視装置

・信頼性が⾼い・安価である・場所を限定されない
・安価である・信頼性が⾼い23
デメリット
・場所が限定される・信頼性が低い
・データ集約に時間がかかる
・費⽤と時間がかかる・遠⽅の場合労⼒を要する
・設置場所の確保が難しい
・信頼性が⾼い・トレンド把握が可能 ・費⽤が⾼い
・継続性が⾼い各事業体における背景を踏まえ選択（他業界の供給⼯程における品質管理⼿法も参考に）

配⽔⽔質監視監視装置の活⽤

24■⼭間地域
地域の⾃治会に依頼（信頼性と応答性の問題）↓
委託業者による巡回（労務時間と⼈員確保の問題）↓
全地域に監視装置を設置■市街地
職員の⾃宅や上下⽔道局の拠点（場所が限定的）↓
職員の⾃宅等も活⽤しつつ，監視装置を活⽤（場所も再構築）配⽔⽔質監視

適切な監視箇所数

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・市街地に新設する場合の費⽤⽐較（3浄⽔場（8配⽔池，20幹線）＋15地点で追塩等）
・監視装置はコストが⾼い
案A：全箇所に3項⽬対応の装置
案B：必要箇所に3項⽬対応の装置＋管末部は残塩のみ
案A
案B
概算費⽤
概算費⽤
箇所数
箇所数
(百万円)
(百万円)
浄⽔場ごと
3＋
案119475128
残塩15＋追塩等地点
配⽔池系統ごと8＋
案2
24600
253＋追塩等地点
残塩15
幹線系統ごと20＋
案336900553＋追塩等地点
残塩15

配⽔⽔質監視

適切な場所■どこで監視するか・当該⽔道により供給される⽔が⽔質基準に適合するかどうかを判断できる場所→配⽔管の末端等，⽔が停滞しやすい場所■装置設置の場合，現実問題，場所の制約がある① 継続設置が可能な場所（官地が良い）② 通信，電⼒，排⽔先，メンテスペースが必要■管末に設置が難しい場合，毎⽇検査を補完するために，以下が必要
・管末までの流達時間の把握＋⽔質予測・夏期等の末端臨時調査26

配⽔⽔質監視 京都市版の設置⽅針■市街地 ：8箇所の毎⽇検査＋15箇所の残塩計
⼭間地域：19箇所の毎⽇検査＋11箇所の残塩計→事業費と施⼯体制を踏まえ，施⼯時期を決定（⼭間部はR01〜R02に施⼯）
果たしてこれが完成系なのか？
■電気やガスは，供給⼯程における品質監視をもっと⾼頻度・⾼密度で⾏っている■装置のコストを下げられないか・「⾊，濁り，消毒の残留効果」で良い→低精度な測定装置でも良いのではないか
⾊と濁りは画像認識技術を応⽤できないか
・告⽰の⽅法への対応も必要

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28

６．⽔質情報ネットワーク計画（将来の集中監視・集中制御を⾒据え）⽔質・⽔量情報
施設名称現状中央監視システム
既設メーカー

水質管理センター
横河電気㈱
水質第１課
横河電気㈱
疏水事務所
蹴上浄水場
横河電気㈱
横河電気㈱
松ケ崎浄水場三菱電機㈱メタウォーター㈱新山科浄水場
東芝㈱ (山ノ内ﾎﾟﾝﾌﾟ場)
施設管理事務所
ｼﾝﾌｫﾆｱﾃｸﾉﾛｼﾞｰ㈱ (洛西中継)(市街地)
横河電気㈱ (洛西配水、山間)増圧施設
三菱電機㈱ (無線系)(山間地域)
旧地域水道
横河電気㈱(山間地域)
旧京北地域水道29データ
設置年度 水質 水量
H25

○－

H25
H15－
○○
○

H9○

○

H28
H24
H23
H25、28
H19

○

○

－

○

○

○

○

○

H28

各部署でバラバラのシステム＆データがクローズド！

⽔質情報ネットワーク

現状

30■⼤きな⽅向性（京都市⽔道施設整備 ⻑期計画）
将来的に集中監視・制御システムを導⼊
⽔質⾃動監視装置

原⽔⽔質⾃動監視装置■現状
⽔質情報だけでもてんでバラバラ

配⽔⽔質⾃動監視装置

⽔質情報

⽔質情報
⽔質第１課

蹴上浄⽔場
松ケ崎浄⽔場

施設管理事務所

新⼭科浄⽔場
北部配⽔管理課

市街地の浄⽔場
市街地の増圧施設，⼭間地域の浄⽔場

課題の洗い出し31■他類似産業はできているのに，なぜ⽔道事業ではできていないか？
（中⼩規模事業体は別理由で実施しているが）・⼊札制度のため各メーカー
・CPS／IoTの取組の機器が⼊り乱れている
・OPCサーバーの活⽤（データ形式の不統⼀）
・セキュリティ基準が厳しい（市役所と同様の基準）

・VPN通信網の発達
・ｾｷｭﾘﾃｨﾚﾍﾞﾙの区分け（事務部⾨との協議）

・その他もろもろ（費⽤⾯や組織的課題）

・段階的な整備計画
・必要性の共有

集中監視システム

第1ステップ

⽔質⾃動監視装置

原⽔⽔質⾃動監視装置

配⽔⽔質⾃動監視装置

⽔質情報

32

・知りたいデータ，伝えたいデータは何か
・低コストで何かできないか

⽔質情報
⽔質第１課
⽔質情報
ネットワークシステム

⽔質情報ネットワークPC

蹴上浄⽔場
松ケ崎浄⽔場

⽔質情報

ネットワークPC

施設管理事務所

新⼭科浄⽔場
北部配⽔管理課

市街地の浄⽔場
市街地の増圧施設，⼭間地域の浄⽔場

・⽔質情報を全部署で閲覧可能に
・⽔質部⾨内でOPCサーバー⽤いたデータ統合。他部署にクライアント設置

集中監視システム

第2ステップ

⽔質⾃動監視装置

原⽔⽔質⾃動監視装置

配⽔⽔質⾃動監視装置（市街地）

配⽔⽔質⾃動監視装置（⼭間地域）

⽔質情報
施設情報
本庁
（仮）

集中監視
ネットワークシステム

⽔質第１課
北部配⽔管理課

⽔質情報
⽔質・施設情報
施設情報

南部配⽔管理課

⽔質情報
⽔質情報

蹴上浄⽔場

市街地の浄⽔場

その他

施設情報

松ケ崎浄⽔場

新⼭科浄⽔場

施設管理事務所

市街地の増圧施設，⼭間地域の浄⽔場

・全部署の⽔質情報・⽔量情報を統合
・統合サーバーは新庁舎に設置（予定）33

集中監視・集中制御に向けて

34＜第3ステップﾟ＞
・⼭間地域について，集中監視・集中制御システムを構築＜第4ステップ＞・市街地における⼤規模浄⽔場も含めた，集中監視・集中制御システムを構築■注意点
集中監視・集中制御システムの導⼊に合わせ，運転監視体制の集約化（無⼈化）をするかどうか，また，その際の各種リスク（⽔質汚染事故，機器故障，災害対応等）をどう捉えるかの議論が必要

35

６．まとめ

計画策定を通じて思ったこと１■基本計画を策定した・ディレクションとビジョンを⽰したに過ぎない
・これをいかに実践していくか■段階を経て実装される
詳細設計
相応の年⽉と→発注＆受注
多くの⼈→施⼯が関わっていく→維持管理
出来上がった計画だけでなく，考え⽅を引き継いでいって欲しい。

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計画策定を通じて思ったこと２37■⽇⽔協の設計指針や維持管理指針に加え，事業体内における各種マニュアルは充実しているが，個別視点に留まってる気がする。
（例：これを作る場合は〜，これをする場合は〜）■「⽔道としてどうあるべきか」「過去と現在を踏まえ，将来どうしていくべきか」という視点が必要。
（今の⼈事サイクル，⼈材育成システムで果たして可能か？）■他分野の産業との繋がりや、都市計画との関連性も重要になってくるはず。

時代に合わせた変化(第四世代⽔道)38■将来も市⺠の皆さまに⽔道を使ってもらうために■社会は変化する
・⼈⼝は減少し，労働⼒⼈⼝も減少する
・気候変動は激しくなり，⼤規模地震もいつか起きる
・資源やエネルギーも枯渇するかも？
（→⽔⽂⼤循環エネルギーの活⽤）■⽔道は永続していく・先を⾒据えた投資が可能
・50年後や30年後の形をぼんやりとでも⾒据えながら，10年後のビジョンを持ち，時点時点での最適判断を繰り返していく必要がある。
・そのための技術の進化，活⽤関係者の皆さまへ■国や事業体の⽅々へ
・地域特有の課題もあるが、共通の課題もある。
・共通の課題を共有し、共に課題解決する仕組を作っていきたい。
■企業や研究者の⽅々へ
・⽔道事業体の課題はこういうところにある。
・課題とはすなわちニーズである。ニーズとシーズのマッチングをより積極的に⾏っていきたい。
・事業体には技術開発や⽣産技術の視点が⽋けている。産官学の連携で埋めていきたい。

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ご清聴ありがとうございました

澄都くん
京都市上下⽔道局
マスコットキャラクター

ひかりちゃん40