Helhetlig optimalisering av avløpsledningsnett ved bruk av hydraulisk modellering
Master thesis
Submitted version
![Thumbnail](/nmbu-xmlui/bitstream/handle/11250/2461286/H%c3%b8lland2017.pdf.jpg?sequence=5&isAllowed=y)
View/ Open
Date
2017Metadata
Show full item recordCollections
- Master's theses (RealTek) [1826]
Abstract
Denne oppgaven har tatt for seg avløpsledningsnettet i Drammen kommune, i Buskerud fylke, og har sett på tiltak for å redusere mengden avløpsvann som går i overløp, og dermed urenset ut i resipienten. Dette ble gjort ved å modellere ledningsnettet og de foreslåtte tiltakene, og utføre simuleringer basert på meteorologiske måledata. Det ble tatt utgangspunkt i en modell utarbeidet av Rosim AS, der både Muusøya og Solumstrand rensedistrikt er med. Programvaren ROSIE og ArcGIS ble benyttet for bearbeidelse av modellen, og MOUSE ble brukt for å gjøre simuleringer.
Oppgaven presenterer forslag til tiltak på ledningsnettet, og sammenlikner simuleringer av disse justerte modellene med den opprinnelige modellen. Det ble utarbeidet modeller som utnytter kapasiteten i eksisterende ledningsnett, ved å justere videreført volumstrøm fra en rekke overløp på Strømsø, i kombinasjon med styring av pumpene som fører avløpsvann fra Bragernes til Strømsø. Denne styringen sørget for at betydelige overløpsmengder først oppstod når ledningsnettet på nedre deler av Strømsø og Bragernes var fullt utnyttet begge steder. Disse modellene ble simulert av undertegnede for oktober 2014, som var den måneden med mest overløp i 2014. Videre presenterer oppgaven forslag til nye konstruksjoner på ledningsnettet der det i hovedtrekk er snakk om et fordrøyningsmagasin ved Landfalloverløpet i Muusøya rensedistrikt, og en pumpeledning mellom Bragernes i Solumstrand rensedistrikt og Muusøya som kan fordele vann mellom rensedistriktene. Det ble simulert med fordrøyningsmagasin i tre forskjellige størrelser, både som tiltak alene, og i kombinasjon med pumpeledningen. Det ble også utarbeidet en modell med denne nye pumpeledningen, uten fordrøyningsmagasin. Disse simuleringene ble utført for hele 2014.
Målsetningen for oppgaven var at tiltakene skulle vise en reduksjon i totalt overløpsvolum i hele kommunen. Resultatrapporter for overløpsvolum for hver modell blir presentert, og disse viser at alle modellene gir en viss reduksjon i overløpsvolum. Som ventet gir det største fordrøyningsbassenget (20000 m3) størst effekt, med en reduksjon på over 15 % av overløpsutslippet for hele kommunen, for hele 2014 når det benyttes i kombinasjon med pumpeledningen. Resultatene for tiltakene på eksisterende ledningsnett viser at disse gir en reduksjon på 3,6 %, noe som er sammenliknbart med resultatene for oktober for et fordrøyningsbasseng på 5000 m3 ved Landfalloverløpet, i kombinasjon med ny pumpeledning. Resultatene fra denne oppgaven blir senere brukt videre for å utvikle en metode for å forutsi fremtidig volumstrøm og vannivå ved bruk av deep learning. This thesis has looked at the sewer network of the municipality of Drammen in Norway, and has investigated measures to reduce the amount of wastewater going into overflows, and into the recipient without treatment. This has been done by modelling the sewer network and the proposed measures, and performing simulations based on meteorological measurement data. The base model was a model developed by Rosim AS, which includes both Muusøya and Solumstrand wastewater districts. The software ROSIE and ArcGIS were used for making changes on the model, and MOUSE was used for simulations.
The thesis delivers proposals for actions to be taken on the sewer system, and compares simulations of these adjusted models to the original model. Models exploiting the capacity of the existing network were developed, by adjusting the continuation flow-rate from a number of weirs in Strømsø, in combination with active control of the pumps that lead water from Bragernes to Strømsø. With these control measures weir overflow of significant amounts only occur when the sewer network capacity is filled in the lower parts of Strømsø and Bragernes at the same time. These models were simulated for October 2014, which was the month with the most overflow in 2014. Further, the thesis provides suggestions to new constructions in the network. In short this consists of an attenuation tank by the ”Landfall weir” in Muusøya wastewater district and/or a pumping line that distributes water between Bragernes in Solumstrand wastewater district and Muusøya. The attenuation tank was simulated with three different sizes, with and without the mentioned pumping line. Also, there was a model with the pumping line without an attenuation tank. These models were simulated for all of 2014.
This thesis aims to show that the presented measures will give a reduction in the total overflow volume for the whole municipality. Result reports for overflow volume are presented, and these show that all the models give a certain reduction in overflow volume. As expected, the largest attenuation tank (20000 m3) in combination with the pumping line gave the best effect, with a reduction of more than 15 % of the weir overflow volume for the whole municipality, for the whole year. The results for the models using the existing sewer network show that these gave a reduction of 3,6 %, which is comparable to the results of October 2014 for an attenuation tank of 5000 m3 in combination with the new pumping line. The results from this thesis will be used later to develop a method to predict future flow and water level by the use of deep learning.