マンホールから水が噴き出す原因は？合流式下水道と分流式下水道の違いから大雨被害を解説

大雨の際に道路のマンホールから大量の水が噴き出し、まるで噴水のように数メートル以上の高さまで達する映像を見ることがあります。この現象は、都市部の排水設備や下水道の仕組みと深く関係しています。

特に関西を含む大都市では、短時間に非常に多くの雨が降ることで下水道の処理能力を超える場合があります。この記事では、マンホールから水が逆流する理由、合流式と分流式の違い、そして分流式なら被害をどの程度抑えられるのかについて詳しく解説します。

マンホールから水が噴き出す主な原因

マンホールから水が噴き出す大きな原因は、下水管の中の水圧が急激に上昇することです。通常、下水管は家庭や道路から流れてくる水を安全に処理できるよう設計されています。

しかし、短時間に記録的な大雨が降ると、下水管へ流れ込む雨水の量が排水能力を超えることがあります。その結果、管内の水が行き場を失い、低い場所にあるマンホールなどから押し出されることがあります。

例えば、都市部では道路がアスファルトやコンクリートで覆われているため、雨水が地面へ浸透しにくく、短時間で大量の水が下水道へ集中しやすくなります。

合流式下水道とは、家庭から出る汚水と、道路や屋根から流れる雨水を同じ下水管で処理する方式です。古くから都市部で採用されてきた方式で、比較的早い時期に整備できるメリットがあります。

一方で、大雨が降ると汚水と雨水が同じ管に集中するため、下水管の容量を超えやすいという特徴があります。

例えば、普段なら家庭排水と少量の雨水を処理できる管でも、台風や集中豪雨の際には短時間で大量の雨水が流れ込み、水圧が高まってマンホールから水が押し出されることがあります。

分流式下水道は、汚水と雨水を別々の管で流す方式です。汚水は汚水管へ、雨水は雨水管や河川などへ流すため、合流式に比べると大雨時に汚水管があふれるリスクは低くなります。

そのため、分流式では合流式で発生するような下水管内の水圧上昇や、汚水を含んだ水の逆流を抑える効果があります。

ただし、分流式だからといって洪水や道路冠水が完全になくなるわけではありません。雨水専用の排水設備にも処理できる限界があり、想定を超える豪雨では雨水管や河川があふれる可能性があります。

大都市では人口密度が高く、道路や建物が多いため、雨水が自然に地中へ吸収されにくい環境になっています。

また、地下には多くの下水管やインフラ設備が存在しており、限られた空間の中で大量の水を処理する必要があります。そのため、局地的な豪雨では排水施設の能力を超えることがあります。

例えば、都市部で1時間に数十ミリ以上の激しい雨が降った場合、短時間で大量の水が道路に集まり、排水口や下水管へ集中することで、マンホールからの逆流や道路冠水につながります。

自治体では、大雨による被害を減らすために、下水管の増強、雨水貯留施設の整備、ポンプ施設の強化などさまざまな対策を行っています。

特に都市部では、大量の雨水を一時的に貯める地下調整池や雨水貯留管を整備し、ピーク時の水量を減らす取り組みが進められています。

また、既存の合流式下水道でも、管の容量を大きくしたり、雨水と汚水があふれる場所を改善したりすることで、被害を軽減することが可能です。

マンホールから水が噴き出す現象は、大雨によって下水管内の水量と水圧が急激に増加することで発生します。合流式下水道では雨水と汚水が同じ管を流れるため、大雨時に容量を超えやすい特徴があります。

分流式下水道に変更すれば一定の効果は期待できますが、豪雨による大量の雨水そのものを完全に防ぐことはできません。都市の水害対策では、下水道方式だけでなく、雨水を一時的に貯める施設や排水能力の向上などを組み合わせることが重要です。

近年増えている短時間豪雨への対応には、下水道の仕組みを理解したうえで、地域全体で総合的な防災対策を進めることが求められています。