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 【水道システム】

 (公益社団)日本水道協会によると平成21年度の年間取水量は, 15,820 Mm3である。水源別では,ダム46.8%(7,400Mm3),河川水25.6%(4,050 Mm3),井戸水19.8%(3,120 Mm3),伏流水3.7%(580 Mm3),湖沼水1.4%(220 Mm3)となっている。
 上水道の基本的システムは,下図に示すように,取水場(water intake station)でダムや河川から取水し,導水路(water supply canal)を用いて浄水場(water purification plant)に送られ,浄水処理された水は送水管(water suppy pipe)を通して給水場(water station)の給水池に送られる。
 給水池の水は,使用量の時間的変化に応じて配水管(water dervice pipe)を介して各家庭,工場などに給水される。
 導水路は,水源から浄水場まで水を送る路で,開水路と管水路の2種類ある。開水路は,水質の汚染などが考えられるので,できるだけ暗渠(あんきょ:覆いをかけたり地中に埋めて外から見えないようにする)による方式が推奨されている。導水のために使用する管を導水管という。
 浄水場では,取水した水から不純物を沈殿・濾過し,最終段階で,塩素による消毒(旧式),塩を原料に製造した次亜塩素酸ナトリウムによる消毒,オゾンと生物活性炭を使った高度浄水処理(最新方式)などを行ってから給水場に送られる。

上水道システム模式図

上水道システム模式図
作図参考(一部引用):宇都宮市上下水道局「水道水のできるまで」・「主な水道施設」

 上水道システムで用いられる管路設備の例を下表に示す。水源から給水所までは内径2m以上の管が用いられている。
 給水所から各家庭までは,生物の循環器系のように,心臓にあたるポンプから遠くになるほど管が細くなる構造である。管に用いられる材質として,太い管には鋼管やダクタイル鋳鉄管が主に用いられている。
 水道管に用いるダクタイル鋳鉄とは,鋳込み直前の溶湯にマグネシウム(Mg)やセリウム(Ce)などを含んだ黒鉛球状化剤を添加することによって,ねずみ鋳鉄で形成される片状の黒鉛を球状の黒鉛形状に変化させて作製したもので,鋼と同程度の粘り強さと強靱さを持つ特殊な鋳鉄である。


管路設備の分類
  施設  管路 管種 内径の例
取水 取水管   鉄筋コンクリート管,ダクタイル鋳鉄管,鋼管 2,200mm
導水 導水管 3,800mm
送水 送水管   ダクタイル鋳鉄管,鋼管 2,700mm
配水   配水本管    400mm以上 
  配水小管    350mm以下 
給水 給水管   鋼管,鋳鉄管,亜鉛めっき鋼管,ステンレス鋼管,硬質塩化ビニル管など 

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