| dc.description.abstract | Avløpssystemer er en av de viktigste og mest verdifulle infrastrukturer i Norge. Disse betjener 84 % av landet befolkning (SSB 2013), og det er beregnet at det har en gjenanskaffelsesverdi tilsvarende 20 % av Norges bruttonasjonalprodukt (Ødegård et al. 2013). Ifølge RIF (2010), truer dårlig tilstand dets funksjonalitet. Samtidig er det forventet en forverring i de kommende årene. Sprekker i ledninger og utette skjøter i kombinasjon med mer intense nedbør (konsekvens av klimaendringer) og intens urbanisering vil antageligvis øke avløpsvannvolumet. Her defineres fremmedvann som alt avløpsvann i avløpssystemene med unntak av spillvann. Fremmedvann er da blant annet: nedbør, grunnvann og lekkasjer fra drikkevannsnett. Vann fra disse kildene infiltrerer systemet gjennom sprekker og utette skjøter eller ledes til systemet gjennom ulike tilkoblinger. I fellesavløpssystemer (AF) er mange av disse tilkoblingene planlagt (avrenning fra tette flater), mens andre er utilsiktete (feilkoblinger), ulovlige (noen private drenssystemer) eller unødvendige (noen taknedløp).
Store fremmedvannmengder er et problem for effektiviteten til avløpssystemet. Under intense regn øker sannsynligheten for at avløpsvannføringen overskrider kapasiteten til systemet. Dette fører til avløpsvannoverløp og kjelleroversvømmelser. På lang sikt vil store fremmedvannmengder øke kostnadene for transport og rensing av avløpsvann, øke mengden forurensing som slippes ut fra renseanlegg til resipienten og muligens skade infrastrukturen.
Lindholm et al. (2012) rapporterte at den typiske andelen fremmedvann i de norske nettverkene overstiger 50 % av det totale volumet på årsbasis. Denne masteroppgaven prøver å gi en mer nøyaktig estimering av gjennomsnittlig volum av fremmedvann for ulike avløpsfelt og bestemme målbare faktorer som kan ha en direkte innflytelse på dette fenomenet. Noen avløpsfelt i Oslo kommune har vært brukt som case study.
Det ble benyttet en enkel modell for å simulere avløpsvannføring. Input-data bestod av langvarige værobservasjoner (nedbør, temperatur, potensiell fordampning), befolkningstall, avløpsfeltets areal og prosent tette flater. Simuleringene ble kalibrert i henhold til reelle avløpsvannføringsmålinger. I valideringsprosessen ble tilpasningen av simuleringene gjort med den kalibrerte modellen vurdert opp mot reelle vannføringsmålinger. I riktig kalibrerte soner kan modellen skille de ulike komponentene i den totale avløpsvannføringen. Disse volumene bestemmes av responstid og gradient på hydrografen etter nedbørshendelser. Denne modellen er et verktøy som har reduserte krav til input-data og et brukervennlig grensesnitt.
Et sett med 75 avløpsvannføringsmålinger og deres tilhørende nedbørsmålinger ble valgt ut fra tilgjengelige målinger hos Oslo kommune Vann- og avløpsetaten (VAV). Vanligvis dekker observasjonene en periode fra 1. juni til 1. desember. Med hjelp av Nash-Sutcliff testen ble det vurdert at 37 observasjoner viste en god tilpasning mellom observerte og simulerte vannføringskurver, og disse ble valgt for videre analyse. Kartdata og observasjoner i felt ble benyttet for å avgrense deler av nettverket som gir bidrag til de målte vannføringene (avløpssonene). Flere parameter for hver av dem ble beregnet ut fra VAVs database: andel nettverk som er AF, gjennomsnittlig alder til ledningene, andel tette flater og antall krysninger mellom nettet og lukkede bekker eller vassdrag. Disse parameterne ble analysert for korrelasjon med simulerte fremmedvannvolumer.
Resultatene viser gjennomsnittlig fremmedvannsandel på 56,1 % av totalvolumet og en spesifikk fremmedvannvannføring på ca. 1,56 l/s•km. Det er en bemerkelsesverdig variasjon mellom feltene. Det ble funnet en klar sammenheng mellom totalt fremmedvannvolum og totalt nedbørsvolum, hvor en 100 % øking i nedbør forårsaket en 50 % øking i fremmedvann. Likevel finnes det ikke noen sterk korrelasjon mellom fremmedvannmengden og noen av de studerte feltenes parameter. Fremmedvannvolum synes å være større i områder med større andeler av AF, spesielt under intense nedbørshendelser. Imidlertid er det vist at over et langsiktig perspektiv er overflateavrenning bare en liten del av det totale fremmedvannvolumet (under 20 %). Verken type system (kombinert eller separert) eller prosentandelen tette flater har en betydelig innvirkning på totalt fremmedvannvolum.
Hovedfunnet er at fremmedvannmengden er svært variabel og vanskelig å forutsi ut i fra feltets målbare parameter fordi den består av flere komponenter med høy variasjon i rom, tid og kilde. | no_NO |
