給水

給水とは、公共事業体、営利組織、地域団体、または個人が、通常はポンプとパイプのシステムを介して水を供給することです。公共の給水システムは、社会が正常に機能するために不可欠です。これらのシステムは、世界中の人々に飲料水を供給しています。^[1]サービス品質の側面には、供給の継続性、水質、水圧が含まれます。給水に関する組織的責任は、国や地域（都市部と農村部）によって異なります。通常、政策と規制、サービスの提供と標準化を取り巻く問題が含まれます。

給水コストは、大部分が固定費（資本コストと人件費）で構成され、消費される水の量に応じて変動するコスト（主にエネルギーと化学物質）はごくわずかです。世界中のほぼすべてのサービス提供者は、コストの一部を回収するために料金を請求しています。

水の供給は、主に農業など、より広範囲の目的のために大規模に水を供給する実践およびシステムである灌漑 とは別のトピックです。

給水システムは、地下水（帯水層）、表層水（湖や川）、淡水化による海など、さまざまな場所から適切な処理を施して水を得ています。水処理の手順には、ほとんどの場合、浄化、塩素処理による消毒、場合によってはフッ素添加が含まれます。処理された水は、重力で流れるか、給水塔などの高架または地上の貯水池にポンプで送られます（飲料水配給の効率に関連する指標については、非収益水を参照してください）。水が使用されると、廃水は通常、下水道に排出され、下水処理場で処理されてから、川、湖、海に排出されるか、造園や灌漑に再利用されます。^[要出典]

米国では、一般的な一戸建て住宅では、1日あたり約520リットル（138米ガロン）の水（2016年の推定）、または1人あたり1日あたり222リットル（58.6米ガロン）の水を使用しています。これには、トイレの使用、シャワー、蛇口の使用、洗濯機の使用、水漏れ、その他（未確認）、お風呂、食器洗い機の使用など、いくつかの一般的な住宅最終用途（降順）が含まれます。^{[2] [より良い情報源が必要]}

21 世紀初頭、特に都市部や郊外の人口密集地では、従来の集中型インフラでは、増大する需要に追いつくだけの十分な量の水を供給できていません。管理されているいくつかの選択肢の中には、淡水化技術の広範な使用があります。これは、特に沿岸地域やオーストラリアのような「乾燥した」国で普及しています。水インフラの分散化は、雨水収集や雨水収集を含む実行可能な解決策として広く普及しており、政策は最終的に「目的に適った」などの水統合概念のより合理的な使用と調達に向かう傾向にあります。^{[引用が必要]}

水道サービスの質には、継続性、水質、水圧、顧客からの苦情に対するサービス提供者の対応度合いなど、多くの側面があります。発展途上国の多くの人々は、質の悪い、または非常に悪いサービスを受けています。^[4]

水の供給が継続的に行われることは、ほとんどの先進国では当然のことと考えられていますが、多くの発展途上国では深刻な問題となっています。発展途上国では、毎日数時間、または週に数日しか水が供給されない、つまり断続的な供給となることがあります。これは、水道網との接続が不十分で、個人の井戸などの代替水源を調達する手段がないことが多い非公式居住地では特に問題となります。発展途上国の人口の約半数が断続的に水を得ていると推定されています。^[5]

飲料水の水質には、微生物学的側面と物理化学的側面があります。水質には何千ものパラメータがあります。公共の給水システムでは、水は少なくとも消毒する必要があります。最も一般的な消毒方法は塩素処理または紫外線の使用です。特に表層水の場合は、処理が必要になる場合があります。水質は、水源の水質と汚染レベルにも左右されます。 ^[要出典]

水圧は配水システムの場所によって異なります。道路下の水道本管は高圧で稼働している可能性があり、建物や家屋に水が流入する各ポイントに減圧器が設置されています。管理が不十分なシステムでは、水圧が低すぎて水が少ししか出なかったり、高すぎて配管設備が損傷したり、水が無駄になったりすることがあります。都市の水道システムの圧力は、通常、都市部に給水する加圧水タンク、給水塔に水を汲み上げて重力でシステム内の圧力を一定に保つ、または水処理プラントとリピーターポンプ場のポンプのみによって維持されます。 ^[要出典]

イギリスの典型的な都市給水圧力は 4～5 bar (60～70 PSI )です。 ^[要出典]ただし、人によっては 8 bar 以上、または 1 bar 以下の圧力になることもあります。1 本の鉄製メイン パイプが深い谷を横切る場合、公称圧力は同じですが、静水圧(高さ 10 m あたり約 1 bar) のため、各消費者は多少の増減を受けます。そのため、30 メートル (100 フィート) の丘の麓にいる人は、頂上にいる人よりも約 3 bar 多く圧力を受けます。^[要出典]

有効圧力は、同じ静圧であっても、供給抵抗による圧力損失によっても異なります。都市部の消費者は、鉄製の本管から 5 メートルの 15 mm のパイプを引いているため、台所の蛇口の水量にはほとんど制限がありません。一方、農村部の消費者は、錆びて石灰が付着した1 キロメートルの22 mm の鉄製パイプを引いているため、台所の蛇口の水量は少なくなります。^{[引用が必要]}

このため、英国の家庭用給水システムでは、伝統的に（1989 年以前）「貯水槽給水」システムが採用されており、給水はキッチンのシンクと屋根裏のヘッダー/貯蔵タンクに接続されています。水は 12 mm のパイプとボール バルブを通ってこのタンクに滴り落ち、22 または 28 mm のパイプで家全体に供給されます。重力水は圧力が低いため（浴室で1 ⁄ 4バールなど）、より高い流量を可能にするために太いパイプが必要です。これはバスタブやトイレには適していますが、シャワーには不十分な場合がよくあります。圧力を上げて維持するために、ブースター ポンプまたはハイドロフォアが設置されています。このため、都市部の住宅では、バスタブを満たすのに長い時間がかかりますが、シャワーの高い背圧には適した、主圧力ボイラー（「コンビー」）の使用が増えています。

多種多様な機関が水供給の責任を担っています。基本的な区別は、一方では政策と規制を担当する機関、他方ではサービスの提供を担当する機関です。^{[引用が必要]}

水供給政策と規制は通常、立法府と協議の上、1つまたは複数の省庁によって定義されます。米国では、大統領直属の長官である米国環境保護庁が、行政機関内で水と衛生に関する政策と基準の設定を担当しています。他の国では、セクター政策の責任は、環境省 (メキシコやコロンビアなど)、保健省 (パナマ、ホンジュラス、ウルグアイなど)、公共事業省 (エクアドル、ハイチなど)、経済省 (ドイツ諸州など)、エネルギー省 (イランなど) に委ねられています。ヨルダンやボリビアなど、水省がある国もいくつかあります。多くの場合、複数の省庁が水供給の責任を共有しています。^[要出典]

欧州連合では、重要な政策機能が超国家レベルに委ねられている。政策および規制機能には、関税規則の設定と関税引き上げの承認、サービス品質と環境保護の基準の設定、監視、施行、サービス提供者のパフォーマンスのベンチマーク、サービス提供を担当する機関の構造改革などが含まれる。政策機能と規制機能の区別は必ずしも明確ではない。一部の国では、両方とも省庁に委ねられているが、他の国では、規制機能は省庁とは別の機関に委ねられている。^[要出典]

世界中の数十カ国が、消費者の保護を強化し、効率性を向上させるために、水道や衛生を含むインフラサービスに関する規制機関を設立しています。規制機関には、特に料金値上げの承認や、ベンチマークシステムを含むセクター情報システムの管理など、さまざまな責任が委ねられます。また、サービスプロバイダーによって十分に処理されなかった消費者の苦情を解決する権限も与えられています。これらの専門機関は、政府省庁の部門よりもサービスプロバイダーの規制において有能で客観的であることが期待されています。規制機関は政府の行政部門から独立しているはずですが、多くの国では大きな自律性を行使できないことがよくあります。

米国では州レベルで、カナダでは州レベルで、ほぼ1世紀にわたって公益事業の規制機関が存在しています。両国とも、規制機関は複数のインフラ部門をカバーしています。米国の多くの州では、これらは公益事業委員会と呼ばれています。イングランドとウェールズでは、1989年の水道産業の民営化の一環として、水道規制機関 ( OFWAT ) が設立されました。多くの発展途上国では、民間部門の参加を増やす取り組みと並行して、1990年代に水道規制機関が設立されました。(たとえば、ラテンアメリカの規制機関の詳細については、「ラテンアメリカの水と衛生」および水道規制機関の地域協会 ADERASA を参照してください。^[6] )

多くの国には、水道の規制機関がありません。これらの国では、サービス提供者は地方自治体または中央政府によって直接規制されています。これは、たとえば、ヨーロッパ大陸の国々、中国、インドのケースです。^{[疑わしい–議論する]}

水道供給サービス提供者は、多くの場合、公益事業体であり、行政境界に対する地理的範囲、セクター範囲、所有構造、ガバナンス体制の点で互いに異なります。

多くの水道事業体は、単一の市、町、自治体でサービスを提供しています。しかし、多くの国では、自治体が規模の経済の恩恵を受けるために、地域または自治体間、または複数の管轄区域にまたがる水道事業体に加盟しています。米国では、これらは特別目的地区の形をとることができ、独立した課税権を持つ場合があります。米国の複数の管轄区域にまたがる水道事業体の例としては、ワシントン DCとメリーランド州のさまざまな地域にサービスを提供しているWASAがあります。複数の管轄区域にまたがる水道事業体は、ドイツでは「Zweckverbaende」として知られており、フランスやイタリアでも一般的です。

一部の連邦国家では、ブラジルの全州やメキシコの一部の州など、州全体のほとんどまたはすべての都市や町をカバーする水道サービス提供者がいる（メキシコの水道と衛生を参照）。イングランドとウェールズでは、上下水道はほぼ完全に10の地域会社によって供給されている。一部の小国、特に先進国では、国全体または少なくともその都市と主要町のほとんどをカバーするサービス提供者が設立されている。このような全国的なサービス提供者は、特に西アフリカと中央アメリカで普及しているが、チュニジア、ヨルダン、ウルグアイなどにも存在する（ウルグアイの水道と衛生も参照）。世界人口の約半数が住む農村地域では、水道サービスは公益事業体ではなく、通常は1つの村、時には複数の村をカバーする地域密着型の組織によって提供されることが多い。

水道事業体の中には、給水サービスのみを提供し、下水道は別の事業体が責任を負っているものもあります。これは、例えばチュニジアの場合です。しかし、ほとんどの場合、水道事業体は下水道および汚水処理サービスも提供しています。都市や国によっては、公益事業体が電力も供給しています。少数ですが、このような複合公益事業体が固形廃棄物の収集や地域電話サービスの提供も行っています。このような統合公益事業体の例としては、コロンビアのメデジン市が挙げられます。水、衛生、電気を提供する公益事業体は、ドイツのフランクフルト(マイノバ)、モロッコのカサブランカ、西アフリカのガボンにあります。複合公益事業体は、共通の請求や、法律で認められている場合は電力販売収入で水道サービスを相互補助するオプションなど、特定の利点を提供します。

水道供給業者は、公営、民営、混合、協同組合のいずれかである。世界中のほとんどの都市の水道供給サービスは、公営企業によって提供されている。ウィレム＝アレクサンダー公（2002年）は「多くの人々を悩ませている水危機は、主に統治の危機であり、水不足の危機ではない」と述べた。費用を反映した料金制度の導入と富裕層と貧困層の消費者間の相互補助は、未計上水道（UAW）の高水準を削減し、水道網を未接続のままの貧困世帯にまで拡張するために必要な資金を提供するための重要な統治改革である。この目的を達成するには、公営と民間のパートナーシップ協定が重要な役割を果たす可能性がある。^[7]

都市部の水道供給の約 10 パーセントは、民間または官民混合の企業によって、通常はコンセッション、リース、または管理契約に基づいて提供されています。これらの水道サービス契約では、サービス提供の法的責任を負う公的機関が、通常 4 年から 30 年の期間、サービス提供の一部またはすべてを民間のサービス プロバイダーに委託します。公的機関は引き続き資産を所有します。これらの契約はフランスとスペインで一般的です。世界のごく一部の地域でのみ、水道システムが完全に民間セクターに売却されています (民営化)。たとえば、イングランドとウェールズ、およびチリなどです。世界最大の民間水道会社は、フランスのSuezとVeolia Environnement、スペインのAguas de Barcelona、英国のThames Waterで、いずれも国際的に事業を展開しています (これらの企業の Web サイトへのリンクは以下を参照)。近年、いくつかの都市が「再公営化」と呼ばれるプロセスで公共セクターに戻っています。 ^[8]

都市の給水と衛生サービスの 90% は現在、公共部門で運営されています。これらは、国や地方自治体、または共同体や協同組合によって所有されています。営利を目的とせず、公共の利益とみなされる共通の利益を提供するという精神に基づいて運営されています。ほとんどの中低所得国では、これらの公営および公営の水道事業者は、政治的介入の結果、非効率になり、人員過剰と労働生産性の低下につながる可能性があります。^[要出典]

皮肉なことに、この制度的取り決めによって最も損をするのは、これらの国々の都市部の貧困層です。彼らは水道網に接続されていないため、水道網に接続され、赤字の公益事業体から受け取る暗黙の補助金の恩恵を受けている裕福な世帯よりも、1リットル当たりの水道料金をはるかに多く支払うことになります。

清潔な水と衛生設備への普遍的なアクセスがまだ実現されていないという事実は、現在の水道局が十分に機能していないことを示している。しかし、いくつかの局は非常に成功しており、最良の公共管理形態のモデルとなっている。元日本首相の橋本龍太郎氏は次のように述べている。「現在、水道局は世界の水供給の90％以上を担っている。水道局の運営体制が少しでも改善されれば、世界の水道サービスの提供に計り知れない影響が出るだろう。」^[9]

公営および民間の公益事業のガバナンス体制は、さまざまな形態をとることができる (Kurian and McCarney、2010)。^[10]ガバナンス体制は、サービス提供者、その所有者、顧客、規制機関の関係を定義する。ガバナンス体制は、サービス提供者の財務上の自立性、ひいては資産の維持、サービスの拡大、有能なスタッフの誘致と維持、そして最終的には高品質のサービスの提供能力を決定する。ガバナンス体制の重要な側面は、サービス提供を担当する組織が恣意的な政治的介入からどの程度隔離されているか、およびサービス提供者が料金を通じてコストのすべてまたは少なくとも大部分を回収し、これらの収益を保持することを許可する明確な権限と政治的意思があるかどうかである。水道供給が市、町、自治体の行政に統合された部門の責任である場合、料金収益が他の目的に流用されるリスクがある。場合によっては、スタッフが専門的資格ではなく主に政治的な理由で任命されるリスクもある。

給水システムに関する国際規格は、国際規格分類（ICS）91.140.60に規定されている。^[11]

水道・衛生サービス提供者（公益事業体）のパフォーマンスを比較する必要があるのは、この分野では直接的な競争の余地が限られているためである（自然独占）。競争市場で事業を展開する企業は、互いに業績を上げなければならないというプレッシャーを常に受け​​ている。水道事業体はこのプレッシャーから守られていることが多く、そのことがよく表れている。つまり、一部の公益事業体は持続的な改善軌道に乗っているが、他の多くの公益事業体はベストプラクティスからどんどん遅れをとっている。公益事業体のパフォーマンスをベンチマークすることで、競争を刺激し、現実的な改善目標を設定し、より優れた公益事業体に追いつくプレッシャーを生み出すことができる。水道・衛生事業体のベンチマークに関する情報は、国際水道・衛生事業体ベンチマークネットワークによって提供されている。^[12]

給水コストは、大部分が固定費（資本費と人件費）で、消費水量に依存する変動費（主にエネルギーと化学物質）はごくわずかである。先進国の都市部における給水コストは、現地のコストと水消費量に応じて、1立方メートルあたり約1～2米ドルである。衛生（下水道と廃水処理）コストは、1立方メートルあたりさらに1～2米ドルである。これらのコストは、発展途上国ではいくらか低くなる。世界中で、これらのコストの一部のみが消費者に請求されるのが通常であり、残りは地方、地域、または国の政府からの直接または間接の補助金によって賄われている（料金のセクションを参照）。^[要出典]

補助金のほかに、水道投資は内部収益と負債を通じて資金調達されます。負債による資金調達は、商業銀行からの融資、世界銀行や地域開発銀行などの国際金融機関からの融資（発展途上国の場合）、債券（一部の先進国および一部の高中所得国の場合）の形を取ることができます。^[要出典]

世界中のほぼすべてのサービス提供者は、コストの一部を回収するために料金を課しています。世界銀行の推定によると、世界の水道料金の平均は1 立方メートルあたり 0.53 米ドルです。先進国では平均料金は 1.04 米ドルですが、最も貧しい発展途上国ではわずか 0.11 米ドルです。発展途上国で最も低い料金は南アジア (平均 0.09 米ドル/立方メートル) で、最も高いのはラテンアメリカ (0.41 米ドル/立方メートル) です。^[13] 132 都市のデータが評価されました。料金は、1 か月あたり 15 立方メートルの消費レベルに対する推定値です。すべてのコストを回収している公益事業はほとんどありません。同じ世界銀行の調査によると、世界の公益事業のわずか 30%、先進国の公益事業のわずか 50% が、運用、保守、および部分的な資本コストをカバーするのに十分な収益を生み出しています。^[要出典]

NUSコンサルティングが2006年に実施した別の調査によると、主にOECD加盟国14カ国におけるVATを除く水道・下水道料金の平均は、米国では1立方メートルあたり0.66米ドル、デンマークでは1立方メートルあたり2.25米ドル相当であった。^[14]しかし、水の消費量は米国の方がヨーロッパよりもはるかに高い。そのため、消費量あたりの料金は米国よりもヨーロッパの方が高い傾向にあるとしても、住宅の水道料金はほぼ同じである可能性がある。^[要出典]

2005年、米国東海岸の典型的な家庭は、水道と下水道サービスに月額30ドルから70ドルを支払っていました。^[15]

発展途上国では、通常、水道料金はコストをカバーできるほど高くありません。1か月あたり15立方メートルの典型的な消費量に対する住宅用水道料金は、1か月あたり1ドル未満から12ドルの範囲です。^[16]

水道料金と衛生料金は、ほとんどの場合一緒に請求されますが、さまざまな形式があります。メーターが設置されている場合、料金は一般的に従量制（使用量ごと）ですが、少額の月額固定料金が組み合わされることもあります。メーターがない場合、実際の消費量とは関係のない定額料金が請求されます。先進国では、異なるユーザー カテゴリや異なる消費レベルに対して、料金は通常同じです。

開発途上国では、貧困層と想定される住宅の低水利用者にとってより手頃な価格の水を提供することを目的とした相互補助金が特徴であることが多い。たとえば、工業および商業利用者は、公共または住宅利用者よりも高い料金を請求されることが多い。また、メーター制利用者は、消費量が多いほど高い料金を請求されることが多い（逓増ブロック料金）。しかし、住宅利用者間の相互補助金は必ずしも目的を達成しない。開発途上国では消費量が多い場合でも水道料金が全体的に低いことを考えると、ほとんどの消費補助金は社会の裕福な層に利益をもたらす。^[17]また、工業および商業の高額な料金は、これらの利用者が公益事業体以外の水源（自分の井戸、給水車）から水を供給するインセンティブとなり、実際に公益事業体の収益基盤を侵食する可能性がある。

給水と衛生には、配管網、ポンプ場、水処理施設などのインフラへの巨額の資本投資が必要です。開発途上国では、供給を保証し、漏水率を減らし、水質を保護するために、老朽化し​​た水道インフラを交換するために、少なくとも年間2,000億ドルの投資が必要であると推定されています。^[18]

国際的な注目は開発途上国のニーズに集まっている。 2015年までに安全な飲料水と基本的な衛生設備を利用できない人口の割合を半減するというミレニアム開発目標を達成するには、現在の年間100億～150億米ドルの投資をほぼ倍増する必要がある。これには既存のインフラの維持に必要な投資は含まれていない。^[19]

インフラが整備されると、給水・衛生システムの運用には、人件費、エネルギー、化学薬品、メンテナンスなどの費用を賄うために、継続的に多額の費用がかかります。これらの資本コストと運用コストを賄うための資金源は、基本的に使用料、公的資金、またはその両方の組み合わせです。^[20]また、給水システムの柔軟性も考慮することが重要です。^{[21] [22]}

水道メーターの導入は、通常、4 つの目的のうち 1 つまたは複数が動機となっている。第 1 に、メーターは節水へのインセンティブとなり、水資源を保護する(環境目的)。第 2 に、メーターによってコストのかかるシステム拡張を延期でき、エネルギーと薬品のコストを節約できる (経済目的)。第 3 に、メーターによって公益事業体は配水損失をより適切に特定できるようになる (技術目的)。第 4 に、メーターによって供給者は使用量に基づいて水道料金を請求できるようになり、これは水道供給コストをユーザーに配分する最も公平な方法であると多くの人に認識されている。メーターによる水道供給は、水道の優れた慣行と考えられており、英国を除く先進国で広く普及している。発展途上国では、都市部の水道システムの半分がメーター式になっており、その傾向は増加していると推定されている。^[要出典]

水道メーターの読み取り方法はいくつかあります。

• 水道利用者はメーターの読み取り値を書き留め、その情報を記載したはがきを水道局に郵送します。
• 水道利用者はメーターの読み取り値を書き留め、電話ダイヤルインシステムを使用してこの情報を水道局に転送します。
• 水道利用者は水道会社のウェブサイトにログインし、住所、メーターID、メーターの読み取り値を入力する。[3] 2007年9月28日アーカイブ、 Wayback Machineより
• メーター読み取り担当者が施設に来て、メーターの読み取り値をハンドヘルド コンピューターに入力します。
• メーターの読み取り値は建物の外側に設置された表示ユニットに表示され、メーター読み取り担当者がそれを記録します。
• 小型無線機をメーターに接続し、ハンドヘルドコンピュータ、ユーティリティ車両、または分散型コレクターの対応する受信機に測定値を自動的に送信します。
• メーターには小型のコンピューターが接続されており、ダイヤルアウトしたり、自動電話を受信して​​中央コンピューター システムに測定値を送信したりすることができます。

ほとんどの都市では、不正行為を防止し、増え続ける人件費と賠償責任コストを削減し、顧客サービスと満足度を向上させるために、自動メーター読み取り(AMR) システムを導入するケースが増えています。

歴史を通じて、人々は水を入手し、使用することをより便利にするシステムを考案してきました。紀元前 1 千年紀の古代ペルシャ人は半乾燥地域に住んでいて、山中の水を得るためにカナートシステムを使用していました。初期のローマには屋内配管があり、人々が使用できるように、家屋や公共の井戸や噴水につながる 導水管とパイプのシステムがありました。

啓蒙時代まで、給水と衛生はほとんど進歩せず、ローマ人の工学技術はヨーロッパ全土でほとんど無視されていました。18世紀には、人口の急増によりロンドンで私設給水網の建設が急増しました。^[30]ロンドンの給水インフラは、中世初期の導管から、コレラの脅威に対応して建設された19世紀の大規模な処理施設、そして現代の大規模貯水池まで、何世紀にもわたって発展しました。最初のねじ込み式水栓は、1845年にロザラムの真鍮鋳造所であるゲスト・アンド・クリムズによって特許を取得しました。^[31]

砂ろ過器による浄水は1804年にスコットランドのペイズリーの漂白工場の所有者ジョン・ギブが実験的なろ過器を設置し、不要になった余剰水を一般に販売したときに初めて記録された。世界で初めて浄水された公共の水道は、1829年にロンドンのチェルシー水道会社のために技術者ジェームズ・シンプソンによって設置された。 ^{[32]水処理の実践はすぐに主流となり、} 1854年のブロード・ストリートのコレラ流行時に医師ジョン・スノーが行った調査で水道がコレラ流行の拡大に役割を果たしたことが明らかになった後、このシステムの長所がはっきりと明らかになった。^[33]

• 水と衛生に対する人権
• 米国における非住宅用水の使用
• 米国とカナダにおける住宅用水の使用
• 水効率
• 水資源
• 水不足
• 水の安全保障
• 給水テロ

ウィキメディア・コモンズには、給水に関連するメディアがあります。

• 農村地域の民間水道事業に関する世界銀行
• 水道事業への補助金に関する世界銀行
• WHOの水に関するサイト
• OECDの水に関するサイト