クローズアップ 坤 vol .45 掲載記事『「気候変動に対応した水道水システム「渇水に備える」』の続報 ..

気候変動に対応した水道システム「渇水に備える」
福岡県／福岡市／水道局／計画課／課長

舩木

１．はじめに肇に恵まれていません。したがって、人口の増加や都市化の進展に伴い増加する水需要や頻発する渇水に対応する水道事業は、水資源という自然の恩恵の上に成り立っため、実に 19 回にも及ぶ拡張事業、水源開発を行ってきており、気候変動による降雨状況の変化を注視しつつそました（表－１参照）。これは全国的にも例のないことの変化に適切に対応できるよう備えておくことが求めらで、正に本市の置かれた厳しい水事情を物語っているとれます。

言えます。

本市はこれまで、増加する水需要と頻発する渇水に対最初の水源開発は、大正12年に完成した室見川水系上応するため、「水の安定供給」と「節水型都市づくり」の流にある曲渕ダムで、計画給水人口 12 万人、計画最大給推進に懸命に取り組んできました。その結果、将来の水水量１万５千 m3/ 日で事業を開始しました。

需要に対して安定供給可能な水源を確保するとともに、その後、急増する水需要に追われるように水源開発を異常渇水時にも一定の対応が可能な水道システムを構築重ね、昭和58年には念願であった九州最大の河川であるすることができたと考えています。今回、この取り組み筑後川水系からの導水が実現しました。また、農業用水について紹介します。

路を管路に替え損失水量の減少分を水道水源とする「農業用水合理化」や、全国的にも珍しい揚水式ダムの建設、２．水源開発の取り組み

既存ダムの湖底掘削、下水処理水を工業用水として取水しその分を水道水源に振り替えるなど、工夫を凝らした

本市は地勢上背後を囲む山々のふところが浅く、政令様々な水源開発にも取り組みました。さらに、平成17年

指定都市の中で唯一市内に一級河川がないなど、水資源には気象条件に左右されることなく安定的に給水が可能となる海水淡水化施設（事業主体：福岡地区水道企業団）

表－１ 拡張事業の実績
事業
着工完工年
主な水源創設T5 T12 曲渕ダム
第 1 回拡張
S6S9 曲渕ダム（嵩上げ）
第 2 回拡張 S13 S15 曲渕ダム（導水・浄水施設増強）
第 3 回拡張 S22 S26 那珂川
第 4 回拡張 S23 S26 室見川
第 5 回拡張 S26 S31 多々良川
第 6 回拡張 S29 S31 室見川
第 7 回拡張 S31 S35 那珂川
第 8 回拡張 S35 S42 南畑ダム
第 9 回拡張 S42 S47 江川ダム
第 10 回拡張 S42 S44 農業用水合理化（那珂川）第 11 回拡張 S43 S46 久原ダム（揚水式）
第 12 回拡張 S45 S52 脊振ダム
第 13 回拡張 S46 S53 瑞梅寺ダム
受水（江川ダム，寺内ダム，合所
第 14 回拡張 S49 S58ダム）
第 15 回拡張 S52 S55 農業用水合理化（那珂川）
南畑ダム（湖底掘削），農業用水第 16 回拡張 S54 S61転用（那珂川）
長谷ダム（揚水式），猪野ダム，第 17 回拡張 S54 H14受水（鳴淵ダム）
第 18 回拡張 S57 S62 下水処理水振替（那珂川）
受水（海水淡水化施設，大山ダム，第 19 回拡張 H13五ケ山ダム）からの受水も実現しました。
本市の水源開発は現在試験湛水中の五ケ山ダムが完成すると一区切りになり、施設能力は約 78 万 m3/ 日となります。この施設能力は、近年の不安定な降雨状況に起因する安定供給可能水量の低下も考慮し、その低下分も補えるように計画しています。これにより、本市が見込んでいる将来の最大水需要量約52万m3/日に対して安定供給が確保できる計画としています。さらに、五ケ山ダムの完成により、異常渇水への備えも確保できる計画です。
この五ケ山ダムの渇水対策の概要・効果については後述します。

３．「節水型都市づくり」の取り組み■取り組みの契機
本市はこれまで幾度となく渇水に見舞われてきました。中でも日本の水道史に残る昭和 53 年の大渇水は、給水制限日数が 287 日にも及び、最長で１日 19 時間もの断水を余儀なくされ、高台地区等では終日断水や出水不良が 45,000 世帯で発生するなど、市民生活や都市活動に甚39

水圧をリアルタイムに集中制御するものです。
このシステムの導入により、配水管水圧を常時適正に維持し漏水を抑制するとともに、流量や水圧の異常を検知し漏水を早期に発見するなど、水の有効利用に大きな効果を発揮しています。なお、この水圧調整による漏水抑制効果は、１日当たり 4,000m3～5,000m3 と試算しています（図－１参照）。
また、水源状況等に応じた浄水場間の流量調整（相互融通）も目的としており、１つの浄水場の水源が減少した場合、水源に余裕がある別の浄水場の配水エリアを調
写真－１

昭和 53 年渇水（湖底が露呈した南畑ダム）整することで、スムーズに不足分を補うことが可能となっています。
平成21年に大雨による土砂流入で乙金浄水場が一時全大な影響を与えました。この苦難の経験を教訓として、面停止となる事故が発生しましたが、この際も本システ「水は限りある貴重な資源」であることを強く認識し、こムにより他の浄水場の配水エリアを広げカバーすることれまでの水源開発に加え「節水型都市づくり」を基本方で平常どおりの配水が確保できました。

針として定め、様々な施策に着手しました。
■福岡市節水推進条例「節水型都市づくり」については、まず、昭和 54 年に全国に先駆け「福岡市節水型水利用等に関する措置要綱」を制定し、さらに平成15年には要綱を強化した「福岡市節水推進条例」を制定しました。この中で、市民・事業者・市それぞれの責務（表－２参照）を定めるとともに、雑用水道の設置や節水機器の使用奨励等の規定を整備し、水の有効利用及び節水の推進に取り組みました。

水圧（MPa）
0.6

水圧調整前（昭和56年）

0.5

水圧調整後（平成27年）
水圧を常時適正に維持

0.4
0.3
0.2

水圧を調整することにより、計算上１日4,000～5,000ｍ３の漏水抑制効果があります。

0.1

また、水の安定供給と健全な水循環が確保されたまちづくりを推進するため、水源地域・流域との連携、水源

0
10時

13時

かん養機能の向上、雨水の貯留利用の拡大、地下水のか

16時

図－ 1

19時

22時

1時

4時

7時

10時

水圧調整による漏水抑制

ん養、下水処理水の利用拡大等の関連施策を一体的に推進しました。
表－２

市民・事業者・市の責務

市民 ・水の有効利用及び節水に常に努める■取り組みの成果
水の有効利用については、配水調整システムの導入と併せて、漏水の早期発見と防止を目的とした「漏水防止事業」や、老朽化した配水管の更新等を行う「配水管整・水 の有効利用及び節水に関し必要な措置を講じるよう努める
事業者
・特 に渇水時には，生活用水を確保するため，市に協力して節水の推進に努める

備事業」等を計画的に推進しました。その結果、これら・漏 水防止，配水調整，節水意識の啓発，情報提供等の必要な施策を総合的に実施
・渇 水の恐れのある時は，水の確保に努め，状況に応じて必要な組織を設置し，情報の提供，節水の協力要請等を行う

また、お客様アンケートでは約９割が「節水に心がけ

市の相乗効果で漏水率は年々低下し、近年は世界的にもトップクラスの２％前後を維持しています。ている」という結果となっており、市民の皆様の節水努力の成果として、１人１日当たりの家事用使用水量は平成 30 年度で 198 リットルと、全国大都市の中で最も低い水準となっています。仮に福岡市民全員が１人１日10リ■配水調整システム

ットルの節水をすると、１年間に約 570 万 m3 の節約とな水の有効利用の一環として、昭和56年に配水調整シスり、その水量は南畑ダムの容量に匹敵します。節水の心テムを導入し、水管理センターにおいて運用を開始しま

がけは「市民ダム」となって貴重な水源となっているとした。

言えます。

このシステムは、21ブロックに区分した市内全域の配水管網を、流量計・水圧計によって24時間体制で監視し、電動弁を遠隔操作することで、常に変動している流量や40■平成６年渇水との比較
平成６年には、年間降水量が福岡管区気象台の観測史

上最も少なく、昭和53年を上回る厳しい気象状況に見舞

ムの貯水量が急激に減少し、平成31年２月中旬には貯水

われ、再び給水制限日数が 295 日にも及ぶ大渇水となり率が平年値の半分の約 32％まで低下しました（図－２参ました。しかし、１日平均給水制限時間は昭和53年に比照）。過去 30 年間の同時期では平成６年渇水に次ぐ２番べ短く、また、給水車の出動もありませんでした（表－３目に低い水準で、このまま減少が続くと給水制限の検討参照）。

も必要となる大変厳しい状況となりました。しかし、今これは、筑後川からの導水をはじめとする水源開発の回は市民への節水を呼びかけつつ試験湛水中の五ケ山ダ推進とともに、行政・市民・事業者が一体となって取りムの貯留水を緊急避難的に活用することにより、過去の組んできた「節水型都市づくり」の推進が大きな効果を大渇水時のような厳しい対策を回避することができまし発揮したものと言えます。

た。

表－３

渇水の比較
渇水年
昭和 53 年
平成 6 年
給水人口
1,028 千人
1,250 千人
下水道普及率37.3%
96.3%
給水能力
478,000m3/ 日
704,800m3/ 日
年降水量
1,138mm
891mm
給水制限期間S53.5.20～S54.3.24 H6.8.4～H7.5.31
給水制限日数287 日
295 日
１日平均給水制限時間
14 時間
8 時間
弁操作動員人数
32,434 人
14,157 人
給水車出動台数
13,433 台
0台
苦情・問合せ47,902 件
9,515 件

その後も梅雨入りが昭和26年の統計開始以降最も遅れるなど少雨が長期化したため、貯留水の活用は結果的に平成31年２月14日から約５か月間断続的に行うことになり、その間1,000万m3 を超える貯留水が放流されました。
既存８ダムの貯水量は最も厳しい時で残り約 940 万 m3（貯水率約 21％）まで減少しましたので、仮に五ケ山ダムの貯留水の活用がなければ、市民生活等に甚大な影響が生じていたものと推測されます。
近年、気候変動の影響と考えられる多雨と少雨の極端化が指摘されており、今後さらに拡大することも懸念されています。このような中で、異常渇水に備えた五ケ山

４．
五ケ山ダムの渇水対策の概要と効果■渇水対策の概要

ダムの役割は今後ますます重要になってくると思われます。今回の実績で、五ケ山ダムの渇水対策の効果、重要性を強く再認識することになりました。

五ケ山ダムは、昭和53年の大渇水を契機に、全国初の渇水対策容量を有するダムとして計画されました。福岡
県営の多目的ダムで、渇水対策容量は 1,660 万 m3、そのうち本市分が 1,310 万 m3 確保されています。現在、全国の多目的ダムの中で、水道用特定の渇水対策容量を有するのは五ケ山ダムだけです。これにより、昭和53年や平成６年のような異常渇水時にも市民生活等への影響を大幅に軽減できる計画です。
建設事業は平成 29年度末に完了し、現在、試験湛水中ですが、この間にも既に大きな効果を発揮しました。
図－２

既存 8 ダム合計貯水量の推移

５．おわりに本市が長年取り組んできた水源開発も五ケ山ダムの完成を以って一区切りとなります。これまで水源開発を推進できたのは、水源地域・流域の皆様をはじめ多くの関係者のご理解・ご協力、さらに先人の絶え間ない努力のおかげです。
この貴重な水源をはじめ、これまで築き上げてきた水
写真－２

五ケ山ダム（二級河川那珂川上流）

道システムを今後とも適切に維持管理していくとともに、より効率的・効果的な運用に努め、さらに水の有効利用等を引き続き推進していくことで、「安全で良質な水■渇水対策の効果
平成30年７月中旬以降の少雨により、本市の既存８ダ道水の安定供給」を将来にわたり確保していきたいと考えています。

41

クローズアップ 水坤 vol.56 災害対策と上水道「北広島市の取り組み」の続報

北広島市の取組～ブラックアウトを乗り越えて～
北海道／北広島市／水道部／水道部長

藤縄憲通

１．はじめに
北広島市は、札幌市と北海道の玄関口である新千歳空港の間に広がるなだらかな丘陵地帯に位置しており（図－１）、交通の利便性が良く昭和 40 年代から人口が急増し、平成８年９月には市制施行しました。その後も順調に人口は増加しましたが平成19年の61,199人をピークに近年は少子高齢化の影響などから緩やかな減少傾向が続き、平成 30 年度末現在は 58,462 人となっています。
一方、札幌農学校（北海道大学の前身）のクラーク博士が「Boys,be ambitious」という言葉を残したゆかりの地でもあり、政令市以外で初となるプロ野球球団（北海道日本ハムファイターズ）の新球場建設の誘致に成功し、現在、令和５年の開業に向けて道路や上下水道などインフラ整備を急速に進めているフロンティア精神に溢れたまちです。
図－２送水管 4.8％
札幌市

配水系統図

配水本管
φ200 ㎜以上
9.8％

北広島市

北広島市

その他 6.7％

千歳市

図－１

HPPE
24.3％
配水支管
φ200 ㎜未満
85.4％

北広島の位置

本稿では、「水坤」（2018 年夏号）に本市の災害対策について掲載された直後の平成30年９月に北海道胆振東部地震により被災した経験から、当時の災害対応及び被災

VP
37.6％

40 年以上経過
15.4％

0～9 年経過
13.7％

30～39 年経過
21.1％
20～29 年経過
28.3％

後の取組についてご紹介いたします。
図－３

DCIP
31.4％

10～19 年経過21.5％

管種、口径及び経過年数の割合

２．水道事業の現況
本市の水道事業は、昭和38年に広島村簡易水道事業との異なる２水系からそれぞれ受水（図－２）した後、７して創設され、人口増加に合わせ５度の事業認可変更を箇所の配水池へ送水しており、総配水池容量は 19,410m3

3重ね、計画給水人口69,530人、一日最大給水量26,800m 、となっています。

職員数は技術系 10 人、事務系５人となっています。水源

市内の配水管は、高度成長期の急激な民間宅地開発には、本市及び近隣団体により構成される石狩東部広域水より市街地がスプロール状に拡大されたため、幹線配水道企業団から全量受水しており、漁川水系と千歳川水系管が不明瞭な「クモの巣」状態管網となり、φ 200㎜以42下の配水支管が 85.4％を占めています。送配水管の総延なくなっていました。災害対応は創造力と決断力が試さ

長は、平成 30 年度末で約 443km、管種、口径及び経過年れる状況の連続でしたが、停電に加えての断水は何とし数の割合は図－３のとおりであり、非耐震の硬質塩化ビても避けなければとの強い決意が職員全員にあり、結果、ニル管（VP）が 37.6％を占めています。

給水を維持することができました。以下に、発災から収また送配水管理は、水道管理センターにおいてNTT専束までを詳述します。

用回線を通じ、各配水施設の流入量や配水圧力を24時間
表－１体制で集中監視・制御しています。

地震発生後の対応概略【9 月 6 日】
3：07
3：08 頃～

３．これまでの災害対策
本市の水道事業では自然災害に対し、①貯水機能の強3：09化、②配水施設の耐震化、③応急給水体制の確保を対策の柱としています。

緊急遮断弁作動（2 箇所）
3：30 頃

貯水機能の強化では、総配水池容量として計画一日最大給水量の17時間分、平成30年度の実績一日最大給水量

地震発生
配水池停電（全 7 箇所）→自家発電機起動（全 4 箇所）
給水量に異常なし確認
市内全域で停電
水道事業職員の安否確認

4：00 頃

配水池・送水管路の点検に出動

5：24 頃～
7：03

り最低でも有効水深の 73％を確保しています。また、各7：52

配水池 UPS 電源喪失（2 箇所）
配水池等に被害のないことを確認（全 7 箇所）
緊急遮断弁を解除（2 箇所）

配水池は２池以上の構成となっており、被災時でも確実

8：03

漏水修理を依頼（17,583 ｍ 3）の 26 時間分の配水池容量を有し、運用面においても日常的に配水池の水位を高く維持する管理によに水を貯留できるよう、内１池には流量異常検知型の緊急遮断弁を設置しています。
配水施設の耐震化の取組では、配水池７箇所の内６箇所が耐震化済であり、残る１箇所も令和３年度までに実施する計画です。

9：20 頃～仮設発電機（100V）設置（3 箇所）

14：00
19：31

受水量追加増量を要望
配水池停電復旧（1 箇所）→自家発電機停止
監視システム通信停止（5 箇所）

22：57

平成 30 年度末の送配水管老朽化率は 15.4％、耐震化率
は送水管55%、φ200㎜以上の配水本管13％、φ200㎜未満の配水支管は 27％となっています。本市はこれまで地震による水道施設への大きな被害を受けた経験がなく、市内に明確な活断層も存在しないことから、送配水管耐震化計画によらず、老朽管更新時に耐震管を採用することにより合理的に耐震化を進めています。
応急給水体制の確保については、災害用貯水槽（１ｍ3、受水量増量を要望

10：35 頃

【9 月 7 日】
9：01
16：56
21：45 頃～
22：21 頃配水池停電復旧（1 箇所）→自家発電機停止
監視システム通信復旧（5 箇所）→中央監視の再開
配水池停電復旧（5 箇所）→自家発電機停止
市内全域の停電復旧【9 月 8 日】
17：00

各配水池水位が平常に復帰

310 基）、給水タンク（0.5～２ｍ 、４基）並びに給水タンク車（1.7 ｍ 3、１台）を備えるとともに、北広島市管工事業協同組合と災害時の応急給水及び復旧工事の協力に関する協定を締結し、公益社団法人日本水道協会北海道支部とは災害時相互応援に関する協定を締結するなど関係機関との連携体制を整えています。

（1）地震発生後からの４時間
発災から約 30 分後に水道事業職員全員の安否を確認、１時間後には全員が市役所に集合しました。
発災直後の停電により配水池４箇所の自家発電機が全て自動起動し２箇所の緊急遮断弁が作動しました。配水４．北海道胆振東部地震での対応

管の破損状況は不明でしたが、大規模な漏水を疑うべき
給水量の異常は認められなかったため、信号機も停止し

平成30年９月６日午前３時７分に発生した北海道胆振

た未明の時間帯に市内全域を巡回することは危険かつ非東部地震の規模は M 6.7、震源の深さ 37km、厚真町では効率と判断し、配水池と送水管路に対象を絞り確認点検

震度７を観測した北海道観測史上最大の地震であり、本を行うとともに、管工事業協同組合に対し出動態勢を整市も過去最大の震度５弱を観測しました。

えるよう要請しました。

地震発生後の対応は表－１のとおりですが、今回の災

また、停電の範囲は北海道全域に及び長期化の恐れも害は地震発生直後に北海道全域がブラックアウトとなるあるとの報道から、災害時協定を締結しているガソリン地震と停電の複合災害でした。また、基幹配水池であるスタンドへ自家発電用の燃料確保を依頼しました。

竹山配水池が定期清掃中で、通常より貯水能力が18％少２時間半後には配水池のUPS電源が喪失して配水池の43

計装監視が途絶えたため、現地に職員を配置しマニュア（3）地震発生後からの 43 時間

ルに沿って池水位の確認、流入バルブの手動操作による発災から２日目を迎えた時点で７箇所の配水池の内６配水池の運転管理を行いました。そして約４時間後の午箇所が停電、通信網が機能しない状況下で、自家発電用前７時過ぎに全７箇所の配水池に異常がないことを確認の燃料確保は避難所や病院などのニーズも増加して入手できました。

が非常に難しい状況の中、綱渡りの状態で給水を維持していました。そして２日目の16時56分から通信網が、21（2）地震発生後からの 21 時間

時 45 分からは電力が徐々に回復を始め、22 時 21 分頃に発災から５時間を経過し、住宅地の一部が崩落する大きな被害（図－４）も判明する中、水道施設への被害は市内全域の停電が復旧し、監視制御機能が回復しました。
発災から約 43 時間後のことでした。

市民からの通報により明らかとなった小規模な漏水数件（4）発災後の配水量推移に止まっていました。
この段階で、大規模漏水と思われる水量異常は水道管

図－５は被災時と平常時の給水量比較です。特徴的な理センターで確認されず、市民からの断水通報もなかっのは、発災直後から給水量が平常時の４倍に急増しましたことから送配水管に大規模な損傷はないものと判断た。これは断水に備え多くの市民が汲み置きを行ったた

し、２箇所の緊急遮断弁を解除するとともに、待機中のめと思われ、その後も「断水」や「余震」のデマ拡散に管工事業協同組合へ漏水修理を依頼しました。並行してより昨年の日最大給水量を上回る勢いで給水量は増加を

自家発電機のない配水池へ 100V の可搬式発電機を設置続けました。このため一部区域で配水池の貯水枯渇によし、全ての計装監視機能を復旧しました。

り断水を余儀なくされる恐れもありましたが、石狩東部

発災から約 16 時間半後の 19 時 31 分に配水池１箇所の水道企業団からの受水量を増量して給水を継続しまし

電力が回復したものの、22時57分に通信会社の非常用電た。急増した給水量も21時頃には累加給水量が平常時を源枯渇により通信機能が停止しました。これにより遠方下回るまで減少し、配水池水位を多少回復できました。

監視・制御が不可能となり、職員は地震前日の台風対応

発災から２日目に停電が復旧してからは、風呂や洗濯からの勤務で疲労は蓄積していましたが、再び配水池に用と思われる給水量の増加が続き、通常の給水量に戻っ人員を配置し、電話回線によらず防災無線による情報伝たのは発災から３日目の夕方でした。

達を行うこととなりました。

５．被災による教訓（1）貯水機能強化及びリスク管理の重要性
これまで進めてきた貯水機能の強化により、発災時の水需要の急増に対応することができ、また、水道施設の被害を最小限に止め断水を回避できた要因は、管種と老朽化度を組み合わせた被災リスク想定から優先順位付けを行い、管路更新を実施してきた結果であると考えています。今後は今回の地震で注目された盛土造成地の被災
図－４リスクを考慮した更新計画へ見直す予定です。

住宅地の被害状況（m3/時）
1,500（m3）
平時（8月30日）
地震時（9月6日）

1,250
1,000

18,000

デマ拡散による給水量増

15,000

平時（累加）

12,000

地震時（累加）

750

9,000

500

6,000

250

3,00000

図－５

44

停電等による給水量減

被災時と平常時の給水量比較

（2）停電対策充実の必要性

では初めて全国上下水道コンサルタント協会北海道支部

今回の災害対応は停電との戦いでした。自家発電装置と「（災害時における）技術支援に関する協定」を締結しを備えていても動力用燃料を確保できなければ給水を維（図－７）、令和元年７月には、公益社団法人日本水道協

持できません。停電時には一般のガソリンスタンドで給会北海道支部との協定に基づく災害時相互応援訓練を実油できなくなることから、今後に向けて、新たな燃料供施しました。

給事業者との協定締結を予定しています。備蓄燃料の増量については、燃料の劣化による定期的入れ替えが不経

今後も災害対応力を強化するため、多様な連携と実戦に即した訓練を実施していきます。

済との判断から非常時に燃料を備蓄できる保管容器の購入を検討しています。
（3）情報の管理・発信手段の構築
今回の被災による新たな課題は情報管理でした。発災後、直ちに広報車や市ホームページで情報発信に努めましたが、図－６のように SNS で「断水する」というデマが拡散され、給水量の急増に加え電話での問い合わせが殺到しました。
今後は、災害時の情報管理及び効果的な情報発信手段などについて関係部署と連携し、状況に応じた多様な対応策を検討・構築していきたいと考えています。

図－７

技術支援に関する協定締結

６．おわりに
北海道胆振東部地震では、北海道全域停電という過去にない経験をしましたが、今後の水道事業の災害対応は想定外を想定し、それに備えることが求められる時代と図－６

SNS 上のデマ拡散の様子なりました。
本市では、これまで地震や停電など単独災害について対策を講じてきましたが、今後は複合災害についても対（4）関係機関との連携及び訓練の推進策を進めていきたいと思います。

今回の被災を受け、平成31年３月に北海道内の事業体

45