日本產業技術綜合研究所(AIST)與Kubota計劃於2028年實現一項無須開挖道路即可檢測自來水管道的技術。與現有開挖檢查的方式相比,可將檢測費用降低至30分之1。此項技術可望提升檢查效率,有助於防止水管破裂事故的發生。
2024年4月於京都市、5月於大阪市分別發生了自來水管破裂導致道路淹水的事故。這兩起事件中的水管皆已使用約60年,突顯出繼續使用老舊水管所帶來的風險。一般檢查水管須開挖地面,不僅費時費工且成本高昂。針對此問題,AIST與Kubota共同開發了一項透過對地面通電,測量土壤電阻率以推估水管腐蝕程度的技術。
由於自來水管主要由鐵製成,在含鹽分的土壤中容易腐蝕,鹽分濃度越高,腐蝕進程越快。Kubota目前擁有約6,000筆關於土壤電阻率、水管埋設年數與腐蝕情況的調查數據。AIST則具備從地表設置裝置即能測量地下電阻率的技術。兩方技術結合之後,將可簡易地推估水管腐蝕情況。此項技術每日可檢測達5,000公尺的管線,成本為原先的30分之1。相較之下,傳統方法須開挖道路確認水管,不僅耗工耗時、成本高、影響交通,每日最多僅能檢查約10公尺。
目前AIST與Kubota正在進行實證實驗,期進一步提升檢測準確度以達到實用化。此外,Kubota目前已向地方政府等提供利用人工智慧(AI)推估水管老化程度的服務。今後將利用此次與AIST共同研發的成果整合於服務中,進一步鎖定高漏水風險的管線。未來也計畫對其他企業提供技術授權。
日本的自來水系統在經濟高度成長期迅速普及,但更新進度遲緩,以致老朽化問題嚴重。根據國土交通省與日本水道協會統計,2022年度日本全國上下水道漏水等事故發生件數達1萬9,766件。此外,截至2022年度,自來水管中超過法定耐用年限40年卻尚未更新的部分約有18萬公里,佔管路總長度的24%。然而受限於地方政府財政困難,每年的更新率僅約0.6%。
水管破損的後果不僅限於漏水,亦可能引發對道路上的車輛與行人造成危險、形成事故的疑慮。若能利用新技術提前發現高風險水管,即使是預算有限的小型自治體,亦可根據風險程度分配優先順序,在節省經費的同時提升安全對策。
2024年1月在埼玉縣八潮市發生的大規模道路塌陷事故,推測是因為主要由混凝土製成的下水道管破損所致。該管道已使用42年,與自來水管同樣面臨老朽化問題。但因下水道管的材質不同,此次開發的技術無法直接應用於下水道。有鑑於此,針對下水道的高效率檢測技術也將成為下一階段的開發重點。