気候変動は都市の下水道を混乱させている — そして解決策はより複雑になっている

2023年7月末、ボストンでは1日で3.07インチの雨が降った。市の下水道システムが圧倒され、ボストン港に下水が流れ込み、公衆衛生警報が発令された。2023年の夏はボストン史上2番目に雨の多い夏となった。

約2か月後、ニューヨーク市では8.65インチの雨が降った。これは1960年のハリケーン・ドナ以来、9月の降雨量としては最多だった。市内の低地は洪水に見舞われ、地下鉄の駅が浸水したため、地下鉄の半分の路線が運休となった。

東海岸の都市は、気候変動により洪水の被害を受けやすくなっています。しかし、気象パターンの変化は問題の半分に過ぎません。もう半分はインフラの不備です。特に、最近の洪水は、雨水と下水が同じパイプで流れるボストンとニューヨークの合流式下水道システムによってさらに悪化しました。このようなシステムは、大雨や高潮の際に容量がいっぱいになると逆流し、雨水と未処理の下水が混ざった水路（場合によっては道路や住宅にも）に流れ込みます。

国内の他の多くの都市も合流式下水道システムを採用しているが、アメリカで最も古く、人口密度の高い大都市の 2 つであるボストンとニューヨークは、下水道システムの気候耐性化に関しては困難な戦いに直面している。そして、両都市はまったく異なる道を選んだ。ボストンは、洪水時に下水が雨水と混ざらないように、合流式下水道システムを分離することを選択した。一方、ニューヨークは、雨が降ったときに合流式下水道にかかる負担を軽減するために、新しい独立した雨水管理インフラに賭けている。

それぞれの解決策が成功するかどうかは、都市住民や周囲の生態系に対する洪水の危険を減らすというだけの問題ではなく、法律でも義務付けられている。洪水による逆流で下水が水路に流れ込む「合流式オーバーフロー」は、水質浄化法に違反するからだ。合流式オーバーフローへの対応として、米国環境保護庁はボストン市とニューヨーク市の自治体と同意判決を交わした。これは法的拘束力のある合意で、両市はこれに基づいてオーバーフローをこれ以上起こさないようにしなければならない。ボストン上下水道委員会の主任技師、ジョン・サリバン氏は、国内の下水道システムの 90 パーセントが同意判決の対象になっていると推定している。

「同意判決は、この問題を解決するために何年かかるかを概説するもので、十分な時間を与えてくれるが、達成できなかったことを満たすための措置を講じなければならない」とサリバン氏は語った。

ボストンは現在、洪水管理インフラの改善を切実に必要としている。風のパターンやメキシコ湾流の変化などの要因により、アメリカ東海岸では海面上昇が不釣り合いに速い。一方、気候変動により大気中の水分量も増加し、大雨が降りやすくなる。海面上昇と大雨の激化という二重の打撃により、嵐の際の高潮洪水の影響が悪化する。米国海洋大気庁によると、ボストンでは特に、高潮洪水が全国平均の 3 倍以上の速さで増加している。このような洪水は排水口を飲み込む可能性があり、排水口はシステムが浸水したときに余分な下水を水路に流すパイプであり、都市から排水される水量をさらに減らす。

ボストンは、気候関連の洪水が大きな脅威となる前から、下水道システムの分離に取り組んできました。1987 年の裁判所命令に応じて、マサチューセッツ州水資源局は、2000 年から 2015 年の間に、ボストン地域で 9 つの下水道分離プロジェクトを実施し、合流システムのオーバーフローを防ぐことを目的とした他の数十の下水道改善も実施しました。現在、ボストン水道下水道委員会の 1,538 マイルの下水管のうち、合流しているのは約 10 パーセントにすぎません。

現在、委員会はサウスボストンとイーストボストンでさらに2つの下水分離プロジェクトに取り組んでいる。市は公共ビーチなど、汚染された水と人間が接触するリスクが最も高いと考えられる地域での溢れ防止を優先している。

これらのプロジェクトには費用がかかる。下水道委員会の計算によると、2021年の市の下水道分離工事には1エーカーあたり平均34万ドルの費用がかかった。その年は約88エーカーの工事が行われ、費用は3,000万ドル以上になる。市は2024年から2029年にかけて、イーストボストンで230エーカー、サウスボストンで400エーカーの下水道を分離する計画だ。計画されているこれらの工事は、これまでずっと分離されていた部分を含め、約2万500エーカーのボストン下水道システムの約3％を占める。

もう一つの問題は、新しいパイプを追加するための十分なスペースを見つけることだ。市内の一部の地域では、これは贅沢なことだ。サリバン氏はグリストに、サウスボストンの下水分離工事の計画図を送った。そこには、太さや色が異なる線が乱雑に描かれており、実線や点線が重なり合っている。それぞれの線は、異なる地下パイプを表している。

「ガス管の下、電気の下、電話の下にこれらのパイプを通そうとすると、どれほど面倒なことになるかが分かるだろう」とサリバン氏は語った。

下水道の交換工事（そのほとんどは地下深くで行われる）では、酸素濃度の低下、樹脂ファイバーグラスの蒸気の吸入、下水道内の異物の存在など、作業員の安全上の懸念も生じる。工事を監督する請負業者は、酸素濃度が危険なレベルまで低下すると音が鳴る酸素計をトンネル内に設置する。

サリバン氏によると、降雨量が激化する中で、下水道の取り替えのリスクはそれだけの価値があるという。

ボストンの嵐の90パーセントは降水量が1インチを超えず、既存の洪水対策インフラで軽減できると彼は言うが、時には最大6インチの雨水を市内に降らせることもある。

「5インチの水を排出するにはインフラが必要です」とサリバン氏は言う。「そして、それはグリーンインフラ、つまりパイプでは実現できません。」

しかし、ニューヨーク市は、グリーンインフラが効果を発揮すると賭けている。ビッグアップルの7,400マイルの下水管のうち約60％は合流式で、市の試算では、システムを完全に近代化するには約1,000億ドルの費用がかかり、数十年かかるという。ニューヨーク市環境保護局が合流式下水道の大部分を分離する代わりに提案したのが、2017年にデンマークのコペンハーゲン市と共同で策定したクラウドバースト計画だ。この計画では、地下貯蔵タンクなどの新設のグレーインフラと、レインガーデンなどのグリーンインフラを活用して、豪雨の際に雨水を迂回させる。環境保護局のウェブサイトにあるクラウドバーストインフラのレンダリングには、駐車レーンの多孔質コンクリートが雨水の流出を捕らえ、地下タンクに流して一時貯蔵する方法が示されている。

2023年初頭、市は8つの公営住宅開発地に8,400万ドル相当の集中豪雨対策インフラを整備する計画を発表した。この計画には、大雨の際に雨水を捕集できる沈下式バスケットボールコートも含まれている。また、ブロンクス、ブルックリン、クイーンズの4つの重点地区に3億9,000万ドルの資本金を投じて、さらに大規模な集中豪雨対策計画を実施することも発表した。これらの地域は、洪水の履歴、モデル化された雨水洪水マップによる将来の浸水リスク、社会経済的脆弱性など、いくつかの要因に基づいて選ばれた。

アレックス・カセレスさんは、4 つの重点地区の 1 つであるイースト ニューヨーク出身で、イースト ニューヨーク ファームの農場管理者として働いています。カセレスさんは、計画されているインフラを歓迎していると言います。昨年 9 月の嵐の際、カセレスさんの農場の正面は浸水しました。彼らは、クラウドバースト インフラが、その後の下水管の氾濫や洪水を防ぐのに役立つことを期待しています。

「彼らは水を閉じ込め、下水道に時間を与えるインフラを作ろうとしている」とカセレス氏は語った。

スタテン島とブロンクスの他の周辺の集中豪雨対策では、都市開発によって覆われてしまった自然の排水路を復元することを目指している。

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コロンビア大学の気候・持続可能性担当主任ダニエル・ザリリ氏によると、こうしたプロジェクトは雨水を都市から排出する経路を増やすのに効果的だが、マンハッタンのような人口密度の高い行政区では実現性が低い可能性があるという。

ニューヨーク市環境保護局は洪水管理計画についてコメントを控えた。

アメリカ全土で、他の都市もボストンやニューヨークと同じ選択に直面している。多くの場合、利用できる資金が少ないのだ。州や地方自治体は、アメリカの公共水道インフラへの年間支出の 90 パーセント以上を負担している。経済政策研究を専門とするシンクタンク、ブルッキングス研究所の研究員ジョセフ・ケイン氏によると、これは、時代遅れの下水道システムに対処するための財政的負担の大半を都市が負っていることを意味する。

「コミュニティが同意判決に至ることを望んでいるとは思わない」とケイン氏は言う。「しかし、システムは古く、多くの場合、公益事業体にはこうした修理に積極的に取り組むだけの財政的余裕がないのだ。」

2018年に水質浄化法が改正された際に始まったEPAの助成金プログラムは、都市が下水道システムに取り組むための小額の助成金を提供している。2021年の超党派インフラ法は、主に水質浄化州回転基金の形で連邦資金のさらなる注入をもたらし、州に117億ドルの融資を注ぎ込み、州はそれを個々の公益事業体に分配した。しかしケイン氏は、この法律は最終的にこれらの融資を返済しなければならない州と公益事業体の経済的負担をわずかに軽減するだけだと述べた。

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洪水対策のための既存の連邦政府の財源について、ケイン氏は「州や地方自治体が負担しなければならないコストの大きさに比べれば、まだほんのわずかな額にすぎない」と語った。

超党派のインフラ法案による資金も2026年まで続く予定だ。

「ワシントンや全国ではすでに、この資金があと数年で失効したときに、こうしたプロジェクトに追加の支援があるのかどうかという疑問が出ている」とケイン氏は語った。

アメリカのいくつかの都市は、下水道システムの改善工事の資金を集めるために、雨水料金を課すことにしています。料金は個々の土地所有者が支払うため、洪水防止の費用は地域社会に転嫁されます。雨水料金は土地の不浸透面の面積に基づいて計算され、屋根や駐車場など、不浸透面の面積が大きい場合は、より高い金額が課せられます。

4月に、ボストン水道下水道委員会は、400平方フィート以上の不浸透面積を持つすべての不動産に適用される雨水料金を導入しました。ニューヨーク市はまだ雨水料金を導入していません。

「雨水料金は、土地所有者が雨水流出問題への貢献としていくらか寄付するつながりを生み出します」とケイン氏は言う。「しかし、これらの雨水料金は正確にはどのくらいの額であるべきか、どのように計算されるのか、誰がいくら支払うのかについては多くの議論があります。」