気候変動と海面上昇: 合流式下水道が都市に及ぼす洪水と健康リスク

Tokyo気候変動と海面上昇により、古い沿岸都市では洪水のリスクが増しています。フィラデルフィア、ニューヨーク、ボストンなどは、公衆衛生上の問題を抱える可能性があります。これらの都市では、雨水と下水を同じ管で運ぶ合流式下水道を使用しています。大雨が降ると、このシステムがあふれ、未処理の下水が路上や地下室に流れ出ることがあります。

ドレクセル大学の研究者たちは、気候変動がニュージャージー州カムデンにおける洪水に与える影響を調査しています。特に、カムデンのクレイマーヒル地区で洪水がどのように悪化するかを研究しています。

主なポイント:

• 合流式下水道システムは、雨水と汚水を同じ管で収集します。
• 大雨の際には、処理されていない汚水が町にあふれることがあります。
• 海面上昇により、これらのシステムが水域へ排出するのが困難になります。

合流式下水道システムは処理できる水量に限界があります。このようなシステムでは、水を最終的に河川や小川に流します。最初は、排水を下水処理場へ送るように作られました。しかし、大雨の際にはシステムが溢れてしまいます。下水処理場が処理しきれない量を避けるため、合流式下水道の溢流（CSO）により、処理されていない汚水が川に放出されることになります。

清浄水法により改善が求められています。気候変動により新たな問題が発生しています。高い水位のために、CSOフラップゲートが閉じたままになっています。これらのゲートは通常、川の水が下水管に逆流するのを防ぎます。しかし、ゲートが閉じていると、余分な水が溜まり、街路や地下室が浸水します。

ドレクセル大学の教授であるフランコ・モンタルト氏が研究を主導しました。彼は、気候変動が豪雨の頻度を増し、河川の水位を上昇させることで、合流式下水道システムに問題を引き起こすと説明しています。この結果、行き場を失った過剰な水が発生します。

カムデン郡自治体ユーティリティ局（CCMUA）は、モンタルトのチームと協力して解決策を模索しました。彼らは、水の流れと洪水を研究するためにモデルを使用しました。このチームは、気候変動のシナリオを考慮に入れながら、将来の洪水や合流式下水（CSO）を予測しました。

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チームは、嵐の際に雨水がカムデンの下水道に流れ込むのを防ぐ方法を検討しました。彼らは、雨水をニュージャージー州ペンソーケンからクレイマーヒルの下水道へ流れ込まないように迂回させる案を提案しました。この計画には中間地点にポンプ場が必要です。

ドレクセル大学のモデルは、特に多くの位置データを活用している点で独特です。このデータは、水が地域の地表や排水口、パイプをどのように移動するかを示すのに役立ちます。研究者たちは、このモデルの検証を2021年の実際の洪水写真と比較することで行いました。

彼らが試験したモデルでは、降雨量の増加と海面上昇が示されました。降雨量の増加は越流排出を21〜66%増加させる可能性があります。海面上昇は越流の発生回数を減らすかもしれませんが、洪水の持続時間を長くするかもしれません。

ペンズォーケンを分離することで、気候変動があっても洪水の軽減につながるかもしれません。しかし、気候変動と海面上昇により、今後も洪水の頻度が増し、洪水の持続時間が長くなる可能性があります。

合流式下水道システムを持つ地域には、4,000万人以上が居住しています。この問題への迅速な対応が求められています。モンタルトのチームは、クレイマーヒルモデルを改良し続けるとともに、雨水対策の他の方法についても検討する予定です。

気候変動と海面上昇は現在の問題をさらに深刻化させています。古い沿岸都市では、未処理の下水が道路や地下にあふれるのを防ぐ新しい方法が必要です。研究者たちは、これらの地域を支援する効果的な方法を模索し続けています。