下水道管きょの長寿命化に向けた具体的解析手法 (第3回)
一般社団法人 管路診断コンサルタント協会 技術要員

進

中 根

一対比較 して､評価項 目の重み を設定する.評仙④ 対象施設の選定

項 目毎 に代替案 (対象施設の選定候補)間を一対比較 して､代替案 にも重み を付 け､これ らの重み

｢対象施設の選定｣での評価項 目は､r
手引 き｣3において表 ‑2が示 されている｡ これ らの評価項をAHP演算 して代替案 を評価することである｡
AJ
I
P手法 を概説するため､解析上の仮想管路 デ｣｢対目を使 って具体的に ｢対象施設｣ を選定する手法

ータを作成 し､表 ‑ 3に示す｡表中の ｢発生の一例 としてAHP手法 川)を紹介する｡

応 ｢点検｣ は､1
0年当た りのそれぞれの回数 を｣

表 ‑2の評価項 目に対 し､ どのスパ ンを対象施9となる｡
設 とするかを階層図で示す と図 一29を具体的に表す と､表 ‑ 2の評価項 t
二は
図 一2想定 した｡
ある一人の評価者 による評価項 目の‑対比較結

0に示す｡
果 を図‑3秦‑2 対象施設選定の評価項目
評 ー項 目
管路の･供用開始年‑
li.
管路の ∫
管路のガi
設環境
.
.
KX
管路の き
麿食喋t】
li
‑.
等の発生件数輿 J1号 ).
flイ′
二数等il.

略記

内

容年 数

北本的機能の低下等

構

苧
ミ:
種 .℃:
路の継下構造等
jell.
r
T,'.
Wの交通iiの増加､上被りの変化等
流卜 ノJの加模､ 卜水を排除する施設､イli
設されている退路の重要度等
Ill.
j去,符の吐き出し都､ビルピット､イ)(せ越し､段差 .落差等機能の低下等機能の低下等

造Jll!
.設正資性
腐食発生

対 応

能

図‑29 対象施設選定の階層図

TJ刊下水道 Vo13
2 No 1433この評価者 による一対比較の結果 は､異常 ･苦各評価項 目に対す る代替案 (スパ ン)間の‑刺情等の発生件数 ｢発生｣､実際に清掃 などで対応 しHP演算 はここでは省略するが､演算で得比較やAた件数 ｢対応｣や点検調査履歴 ｢点検｣ に重 きを1られたスパ ン毎の評価値 を高い順 に並べて図‑3置いた評イ
酎 二なっている｡に示す｡
長寿命化支援制度は､計画期 間が表‑3 解析上の仮想管路データ＼スパ ン 1
スパ ン 2

年数25

スパ ン 4252015

スパ ン 510スパ ン 3構造埋設推進変化

腐食′トHP

変化鮮一道

中′トHP変化子,ll
J.
I 県道

小重要仕

郷 県道
HP 変化‑,1!
?
; 県道＼U 変化無 市 道

大5カ年であるため､その期間で施工発生対応

点検

00.
2001.
20000.
01064303で きる規模 と工事費 を考慮 して対象施設 とす る｡
なお､複数の評価者 による‑対比較 を 1つの案 にまとめる方法は､文献 レl) に示 されている｡㊥ 琶諾

図一30 評価項目の重要度

芳デ‑夕か ら2 5 1 50 1. ∩い 0( )世 掛倒‑

不明水量 は､表 ‑2の対象施設の評価項 目にはないが､この不明水量
も管 きょの損傷が原因になっていると考 えられる｡
場､中継ポンプ場 に設置 されている点

対流量計 や気象観測装置 (降雨量計)

格

応

食発 生

腐設

造

数

重要 性

埋

構

年00

不 明水量 を把握 す るため､処理日
項価
評のデータを用いて解析する手法 を示す｡

図‑31 対象施設の優先順位

計画期間含む範囲 と工事を対象施設
費 を考慮とす る
して下記 スパ ンを[[[‑==コ二∃
コ点
重対
発腐要積
性
応
生
食

撃
壁
た 00O.
2
1.
25l0Ⅲ[■■=コⅢ 年
構
土里 設
数
造

0.
0534ス

ス

ス

ス

ス

ス

/4/
2ノ5/3/
1ノ6

月刊 F水道 Vo13
2 No14> 解

ニューラルネ ッ トワー ク手法 15)は､図132に示
す アルゴ リズムを使 って月､曜 日な どや降雨量 を説を行 い､不 明水量 の多 い区域 ､路線 を対象施設選定 の 目安 にす ることもで きる｡

入力層 に入れ､教 師デー タを流入水量 とし､入力

ここで紹介するニューラルネ ッ トワーク手法 は､デー タに対す る出力 (計算)値の流入水量 ykと教維持管理時 にマ ンホールポ ンプの絶縁抵抗値が測*が一致す るよう入力 デー
師デー タの流入水量 yk

定 されていれば､ これ を教 師デー タと して表 ‑ 4タに対応す る線形係数 を トライアルで求め る｡の ｢出力｣｢極致｣｢経過年数｣ を入力 デー タと し

この ように して再現 した流入水量 (出力催) にて､絶縁抵抗 の劣化 を推定 に も利用で きる｡マ ン

対 し､入力 デー タの うち降雨量 をゼ ロと して再計

ホールポ ンプではないが､解析の一例 を図 ‑34に算 し､晴天時の流入量 を推定 し､雨天時の流入水示す｡

量 と晴天時推定流入水量 の差か ら不明水量 を算 出

また､このニュー ラル ネ ッ トワー ク手法 は､管する ものである｡解析結果の一例 を図 一33に示す｡

路台帳のデー タを入力 し､教師デー タに管 きょの処理場 ､中継 ポ ンプ場 を複数持つ 自治体 であれ劣化診断結果 を入れて学習 させ ることによ り､下∃視調査 に先立 ち不明水量の解析
ば､TVカメラ ･l

水道台帳デー タか ら劣化原 因や劣化状態 を予測す

2 ニューラルネッ トワークのアルコリズム
図‑3図‑3
3 H市中継ポンプ場の解析結果

再現流量00ゝ‑哨6⊥=≡=4532l0O0OL.

晴天時再現流量= コ 等九l
I｢‑耶一 一l

月川下水道 Vo132 No14実測流量I2435lo050匝t
5
州
盟
佐
∈
g:

35

図‑34 絶縁抵抗値解析椎定例

秦‑ 4 低圧電動機絶縁抵抗値例 16)

山プ｣

極致kW

P

緯過 t
F.
敬
守

維持抵抗値
Mn

45
80
553018.
54522242222422242222∠
1‑23836152828233613361420192
73839283639162242,80
91636,
49
26,
57922,72746
32,0085,618
9011,6341,9922,6604.
4256,2502,0412,
5387,
576ll

45
15302622ll

701
95̲
560
754.
5

1低圧電動機 55k
W‑2Pl

‑
...

●＼,.
000撃i･
慧
三3
ヰ
壬 3
421.
,
500000010 2
0 30 40 50 6etc

● 調査 ･診断 した記録

また､長寿命化計画のためには､下水道台帳 をることも可能である17)0

最新版更新型か ら履歴蓄積型 に変更する必要がある｡『手引 き』 3) の ｢第 6章㊥ まとめ情報 システムの構築 と活用｣がこの主 旨と考 えられる.
しか しなが ら､維持管理記録や調査診断結果な

本報告で使用 した管 きょの施設状態は､筆者 らどのデータの蓄積が少 ない場合 も多い と思われるが業務で行 ったTVカメラ ･目視調査の診断結果 とので､今後､確率的な手法､例 えばベ イズ推定 な

国土交通省 のアンケー ト調査 デー タによっている

どの手法 を使 い､デー タの更新 とともに解析精度が､ EI常の管理情報データの集積があれば解析がを上げるような手法 を研究 してい く必要があると可能である｡

考 える｡

(了)

長寿命化計画のために初めて管 きょを調査するということではな く､以下の 日常管理情報 を記録に残す ことが､予防保全的な管理 を している証拠<参 考 文 献>ともな り､ また､記録 を解析す ることにより管 きょの状態 を定量化 (可視化)で きるので､最 も重要 なことと考 える｡

●
●
●
●
●

工事 した記録
事故､故障､苦情の記録点検 した記録

修繕 した記録改築 した記録

3614)わか りやすい古.
nL̲[.
決定論 入門､木下米蔵､近代科学杜15)ニ ューラルネッ トワー クを用いた雨天時浸入水 を含 む流量の再現 ､中 E
j本建設 コンサル タン ト(
純中根進､下水道協会誌論

文脆 ､2008年 8)=316)高圧電動機及び低圧電動榛

予防保全のお奨め

下､三襲電

機 プラン トエ ンジニア リング(柵17)F水管網 に起関する通路陥没の位L
EI
推定 と危険度 及び原関の予 測に関す る手 法の提案 ､松川掛 まか､下水道協会詰論文集 ､2008年12月

月刊下水道Vo13
2 No14