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第5節 結言
本 章 で は,限 られ た 測 定 点 で,か つ,24時 間 中5点 の 限 られ た 時 間 帯 で の 水 圧 デ ー タ しか 得 られ て い な い 市 街 地 へ の 配 水 プ ロセ ス に 対 し,ま ず 測 定 可 能 な デ ー タ の み か ら比 較 的 水 圧 が 高 くな る夜 間 の 水 圧 が 余 剰 で あ るか を 調 べ る方 法 を 示 し,そ の 余 剰 水 圧 を抑 制 す る こ と に よ る漏 水 削 減 効 果 を 試 算 す る 方 法 を 示 した.こ れ ら の方 法 に よ り,対 象 と して い る 配 水 プ ロセ ス で 夜 間 に 電 動 弁 を絞 る操 作 を す る こ と の メ リ ッ トを 事 前 に把 握 す る こ と が で き, 民 間 企 業 が 包 括 委 託 を受 託 して い る場 合 な ど に委 託 元 で あ る 自治 体 等 に 対 す る運 転 改 善 の 主 旨 を 定 量 的 に説 明 で き る と考 え る.対 象 と した 配 水 プ ロ セ ス で は,朝 方 や 夕 方 の 水 需 要 が 多 い 時 間 帯 と比 べ て 夜 間 の 余 剰 水 圧 が10m程 度 あ る こ と を簡 易 モ デ ル で 明 らか と し,そ の 余 剰 水 圧 の 抑 制 に よ り漏 水 量 を5%削 減 で き る見 込 み を得 た.
一 方,夜 間 の 余 剰 水 圧 を抑 制 す る こ とで 漏 水 削 減 の 効 果 が 期 待 で き る こ とは 一 般 に 知 ら れ て い る が,ど の 程 度 ま で 弁 開 度 を絞 る こ とが で き る の か を 明 らか に す る こ と は 簡 単 で は な い.そ こ で,現 場 試 験 を 実 施 して,実 際 の 余 剰 水 圧 を 確 認 す る と と も に,弁 開 度 に 対 す る 末 端 圧 力 を 測 定 す る こ とで 現 実 的 な 夜 間 の 弁 開 度 を決 定 す る 手 法 を 一 例 と して 示 し た.
さ らに 実 効 果 と して 夜 間 最 小 流 量 が 減 少 す る こ と を確 認 し,夜 間 の バ ル ブ 操 作 に よ っ て 漏 水 量 を6.4%削 減 で き る こ と を示 した.
一 般 に この よ うな 一 連 の 改 善 施 策 は
,多 くの セ ンサ デ ー タ や 管 網 デ ー タ が必 要 に な る が, 上 述 して き た よ うな 手 順 に よ っ て,よ り安 価 に漏 水 削 減 の効 果 が 期 待 で き る こ と を検 証 で き た.こ の 事 例 で は,安 全 面 で 余 裕 を も っ た 夜 間 の 弁 開 度 操 作 で あ っ た が,夜 間 だ け で な く リア ル タイ ム で の 末 端 圧 力 制 御 を導 入 す る こ と に よ っ て さ らな る漏 水 削 減 効 果 を期 待 す る こ とが で き る.
ICT活 用 の 重 要 性 が 高 ま る 中,一 般 に 配 水 プ ロセ ス で は,多 くの デ ー タ を取 得 す る の に は コ ス トが か か る.特 に,公 民 連 携 で 水 事 業 を 行 う場 合 に は,第 一 段 階 と して 現 状 得 られ る デ ー タ の み か ら簡 易 的 な 推 定 を 行 っ て 施 策 の 効 果 を確 認 し,そ の 後 現 場 測 定 に よ っ て 推 定 結 果 の 裏 付 け を 取 りな が ら,実 施 策 に 展 開 す る こ とが そ の 事 業 の 特 性 上 か ら も効 果 的 と考 え る.そ して,運 転 員 に よ る オ ペ レー シ ョン の 負 荷 が 高 い 施 策 を 実 施 す る場 合 に は 自動 制 御 な ど の シ ス テ ム 導 入 を 検 討 し,予 算 に 見 合 っ た 具 体 的 な施 策 を シ ス テ ム 化 して さ ら な る 改 善 効 果 を 得 る と い う段 階 的 な ス キー ム が 重 要 と考 え る.
参考文献
1)厚 生 労 働 省 健 康 局:新 水 道 ビ ジ ョ ン,2015.
2)AntonioCandelieria,DavideSoldi,DanteConti,FrancescoArchetti:Analytical LeakagesLocalizationinWaterDistributionNetworksthroughSpectralClustering andSupportVectorMACHINES‑theICeWaterapproach,16thConferenceon WaterDistributionSystemAnalysis,WDSA,2014.
3)T.Hil1,G.Symmonds,TheSmartGridforWater:HowDataWillSaveOurWater andYourUtility,IngramPubServices,2013.
4)P.C.D.Milly,J.Betancourt,M.Falkenmark,RM.Hirsch,Z.W.Kundzewicz,D.P.
Lettenmaier,R.J.Stouffer:Stationarityisdead:whitherwatermanagement?, Science,319,2008.
5)Z.YWu,PSage,D.Turtle,M.Wheeler,M.Hayuti,S.Velickov,C.GomezandJ.
Hartshorn:Leakdetectioncasestudybymeansofoptimizingemitterlocationsand flows,inAnnualWaterDistributionSystemsAnalysisConference2008,South Africa,pp.758‑768,2008.
6)Z.YWu,P.SageandD.Mrtle:Pressure‑DependentLeakageDetectionModeland ItsApplicationtoaDistrictWaterSystem,J.WaterResour.Plann.Manage.136
pp.116‑128,2010.
7)米 谷 栄 二:土 木 計 画 便 覧,丸 善 出 版,1976.
8)JakobusErnstvanZy1:Theoreticalmodelingofpressureandleakageinwater distributionsystems,16thConferenceonWaterDistributionSystemAnalysis, WDSA,2014.
9)ShingoAdachi,ShinsukeTakahashi,HiromitsuKurisu,HideyukiTadokoro:
Estimatingarealeakageinwaternetworksbasedonhydraulicmodelandasset inf()rmation,16thConferenceonWaterDistributionSystemAnalysis,WDSA,2014.
10)SamFox,RichardCollins,JobyBoxal1,Dynamicleakage:Physicalstudyoftheleak behaviouroflongitudinalslitsinMDPEpipe,16thConferenceonWater DistributionSystemAnalysis,WDSA,2014.
ll)FrancescoDePaola,EnzoGaldiero,MaurizioGiugni,RaffaelePapa,Gianfranco
Urciuoli:Experimentalinvestigationonaburiedleakingpipe,16thConferenceon
12)高 桑 哲 男:配 水 管 網 の 解 析 と 設 計,森 北 出 版,1978.
13)末 石 冨 太 郎,雄 倉 幸 昭:漏 水 量 と 水 圧 の 関 係,第17回 全 国 水 道 研 究 発 表 会 講 演 集, pp.118‑119,1966.
14)K.Behzadian,Z.Kapelan,D.A.Savic,A.Ardeshir:Stochasticsamplingdesignusing multiobjectivegeneticalgorithmandadaptiveneuralnetworks,Environmental ModelingandSoftware,pp.530‑541,2009.
15)横 川 勝 也,稲 員 と よ の,小 泉 明,難 波 諒,杉 野 寿 治:末 端 圧 力 推 定 に 基 づ く 夜 間 バ ル ブ 操 作 に よ る 漏 水 削 減,土 木 学 会 論 文 集G(環 境),Vbl.72,No.7,pp.449‑455,2016.