海面上昇への廃水処理プラントの適応：東北の地盤沈下から学ぶ Adapting Wastewater Treatment Plants to Sea Level Rise: Learning from land subsidence in Tohoku, Japan

著者： Anh CAO 1, *, Miguel ESTEBAN 2, MINO Takashi 1 Corresponding author: Anh CAO (Cao Vu Quynh Anh) / 所属： 1 Graduate Program in Sustainability Science – Global Leadership Initiative, The University of Tokyo, Kashiwa, Chiba 2778563 Japan 2 Research Institute of Sustainable Future Society, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Waseda University, Shinjuku, Tokyo, 1698555 Japan

 

要約：過去の研究では、世界の平均海面は2100年までに産業革命以前の水準より最大0.98メートルから2.92メートル高くなり、下水処理場（下水処理場）に深刻な影響を与える可能性があると予測されている。しかし、この種の施設が海面上昇（SLR）にどのように適応できるかに関するガイドラインは現在不足しています。本研究では、SLR が海岸線近くに位置する下水処理場にどのような影響を与えるか、また地盤沈下の経験を代用して下水処理場がどのように適応できるかを分析しています。 2011 年の東北地方太平洋沖地震の後、日本の東北地方では深刻な地盤沈下（石巻市で最大 -1,14 m）が発生しました。著者らは、地盤沈下がその操業に及ぼす影響と、地盤沈下またはSLRの増加にどのように適応できるかを解明するために、この地域の3つの重要な下水処理場の職員に詳細なインタビューを実施した。この結果は、地盤沈下が -0.53 m (SLR で +0.53 m に相当) の場合、調査対象の下水処理場は大規模な適応策を講じることなく正常に稼働できると考えられることを示唆しています。下水処理場の脆弱性と SLR への適応戦略に影響を与える重大なレベルが特定されました。これらの臨界レベルは、プラントに影響を与える可能性がある 3 つのタイプの SLR 誘発洪水、つまり沿岸洪水、放流洪水、地下水浸水を区別するのに役立ちます。合流式下水システムを利用する下水処理場は、SLR に適応する際にさらなる困難に直面する可能性があります。最後に、著者らは、考えられる一連の対策や具体的な行動を起こすスケジュールなど、低地沿岸地域に位置する下水処理場に対する限界状態適応経路を提案した。

Abstract: Past studies have projected that global mean sea levels could be up to between 0.98 m to 2.92 m higher by the year 2100 than pre-industrial levels, which could seriously affect Wastewater Treatment Plants (WWTPs). However, there is currently a lack of guidelines regarding how these types of installations can adapt to sea level rise (SLR). The present research analyses how SLR might affect WWTPs that are situated near the coastline, and how they can adapt by using experiences of land subsidence as a proxy. The Tohoku region in northern Japan experienced severe land subsidence (up to -1,14 m in Ishinomaki city) after the 2011 Tohoku Earthquake. The authors conducted in-depth interviews with staff from three significant WWTPs in the area to elucidate the effects that land subsidence had on their operations and how they could adapt to an increase in land subsidence or SLR. The results suggest that for land subsidence of -0.53 m (equivalent to a SLR of +0.53 m), the surveyed WWTPs were considered to be able to operate normally, without undertaking any major adaptation actions. Critical levels that influence the vulnerability and adaptation strategies of WWTPs to SLR were identified. These critical levels can help differentiate between the three types of SLRinduced flooding that can affect the plants, namely coastal flooding, discharge flooding, and groundwater inundation. WWTPs utilizing combined sewage systems may face more difficulties when adapting to SLR. Finally, the authors proposed limit-state adaptation pathways for WWTPs situated in low-lying coastal areas, including a sequence of possible countermeasures and a timeline for specific actions to take place.

 

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