Modellering og driftsoptimalisering av Vestfold Interkommunale Vannverks transportsystem
Master thesis
![Thumbnail](/nmbu-xmlui/bitstream/handle/11250/189144/Arvidsen_Svendsby_2013.pdf.jpg?sequence=8&isAllowed=y)
View/ Open
Date
2014-02-11Metadata
Show full item recordCollections
- Master's theses (RealTek) [1826]
Abstract
Vestfold Interkommunale Vannverk (VIV) består av to vannbehandlingsanlegg, Seierstad og Eidsfoss, knyttet sammen med 120 km ledningsnett. VIV forsyner 10 kommuner med omtrent 160.000 innbyggere med vann. VIV har til i dag ikke hatt en modell av ledningsnettet. Etter ønske fra VIV har vi bygget opp en modell av nettet for å finne den beste økonomiske samkjøringen av vannbehandlingsanleggene for ulike forbrukssituasjoner.
Simuleringer viser at det driftsoptimale er å levere mest vann fra Eidsfoss. Det vannbehandlingsanlegget med lavest produksjonskostnad. Generelt bør fordelingen mellom vannbehandlingsanleggene være slik at Eidsfoss leverer vann inntil pumpekostnadene overstiger produksjonskostnadene på Seierstad. Eidsfoss bør levere helt frem til høydebasseng Orerød på dager med lavt forbruk, og delvis frem til Nøtterøy og Tjøme på dager med høyt forbruk. I de andre forbrukssituasjonene bør vannforsyningen fordeles et sted mellom Orerød og Nøtterøy avhengig av forbruk. Dagene med lavest forbruk kan Eidsfoss forsyne hele nettet alene til omtrent samme kostnad som en samkjøring med 20 % fra Seierstad og 80 % fra Eidsfoss. Av sikkerhetsmessige hensyn anbefaler vi at begge vannbehandlingsanleggene er i drift hele tiden og at drift fra ett vannbehandlingsanlegg kun skjer der det er nødvendig å stenge et vannbehandlingsanlegg for vedlikehold eller oppgradering.
Det er viktig å opprettholde leveranse fra Eidsfoss da de variable kostnadene ved drift fra Seierstad alene er 34 % dyrere enn driftsoptimal samkjøring. De variable kostnadene ved drift fra Eidsfoss er mindre enn 1 % høyere. Simuleringer og beregninger viser at VIV samkjører vannbehandlingsanleggene tilnærmet driftsoptimalt for samtlige forbrukssituasjoner.
Vi har etter ønske fra VIV sett spesielt på vannforsyningen til Nøtterøy og Tjøme. To kommuner som dobler vannforbruket i sommermånedene på grunn av sommergjester og irrigasjon. VIV er nødt til pumpe fra uttakspunktet, Akersvann, til kommunene de dagene med høyest forbruk for å levere nok vann. Strekningen går normalt med selvfall.
Tanken var at kostnadene til pumping er et viktig argument for utbygging av høydebasseng. Simulering og beregninger viser at kostnadene for drift av Akersvann-pumpa ikke er så store at det lønner seg å utvide høydebassengene. Hvis Akersvannpumpa måtte kjøres daglig gjennom sommersesongen for å levere nok vann ville situasjonen vært annerledes. Sett ut fra våre data er dette en situasjon som kun inntreffer enkelte dager på sommeren.
Av sikkerhetsmessige hensyn vil vi allikevel anbefale å bygge nye høydebasseng. Dagens bassenger er ikke store nok til å dekke et middelforbruk noe som gir lav sikkerhet. Nettet er veldig sårbart for pumpestans, ledningsbrudd og brannvannsuttak. Dette er spesielt kritisk, da døgnforbruket om sommeren kan være mer enn det dobbelte av middeldøgnforbruket.
Alle tall og beregninger for driftsoptimaliseringen er bygget på modelleringen og egen kategorisering av forbruksdata. Tallene er derfor ikke helt nøyaktige grunnet forenklinger i modellen, men vil gi et inntrykk av kostnadsforskjeller og hvordan vannbehandlingsanleggene bør samkjøres.