Modellering av ledningsnett for opplæring i lekkasjesøk ved Nasjonalt senter for vanninfrastruktur

Abstract

Lekkasjeandelen ved norske drikkevannsforsyningsnett er høy i forhold til resten av Europa. 29 % lekkasje oppgir Folkehelseinstituttet for 2022 (Steinberg et al., 2023). Det virkelige vanntapet kan være over 40 %, ifølge Norsk Vann (Norsk Vann, 2024). I andre europeiske land kan andelen være det halve. Norge er rikt på ferskvann og kostnadene ved å rense drikkevann sies å være lavere enn kostnadene for å reparere lekkasjer. Lekkasjer kan være en utfordring for helse, miljø og samfunn. Norge har som mål å «redusere drikkevannslekkasje til under 25 % innen 2033» (Helse- og omsorgsdepartementet & Klima- og miljødepartementet, 2024).

Vann- og avløpsbransjen trenger kostnadseffektive løsninger og kompetanse for å håndtere lekkasjer. Nasjonalt senter for vanninfrastruktur er nylig blitt etablert i nærområdet til Norges miljø- og biovitenskapelige universitet i Ås. Vannsenteret vil være et kompetanse- og forsøkssenter for bransjen og nasjonale utdanningsinstitusjoner. Senteret har et vannledningsnett for praktisk opplæring i lekkasjesøk i felt. Hoved- og stikkledninger er utstyrt med lekkasjehull og kraner, som kan åpnes og stenges etter behov.

I denne masteroppgaven er det blitt bygd en skjematisk hydraulisk modell i EPANET 2.2 av vannanlegget ved Nasjonalt senter for vanninfrastruktur som supplement til opplæringsvirksomheten. I EPANET ble emittere benyttet for lekkasjehullene på trykkledninger i lekkasjesøksfeltet. Disse emitterne er kalibrert ved bruk av data fra tappetester. Modellen kan beregne hva som lekker i lekkasjehullene ved ulike trykk.

Videre steg kan være å validere modellen, det vil si å teste modellen på nye måledata i en annen driftssituasjon, og i tillegg vurdere hva modellen kan brukes til.

Pipe network leakage at water distribution systems in Norway was about 29 % in 2022, reported by the Norwegian Institute of Public Health. The real loss of water might be more than 40 %, the double of other european couentries. In Norway, there are a lot of freshwater lakes and the costs to clean drinking water is considered to be lower than leakage costs. Leakage is a challenge to health, environment and community. Norwegian aims is to reduce drinking water leakage to less than 25 % during 2033.

The water and sewage industry needs cost efficient solutions and leakage competence. The National center for water infrastructure is recently established close to the Norwegian University og Life Sciences in Ås. The center of water is supposed to be a meeting place for teaching and practising leak localization at a water pipe network at field. Pipes in the network have leakage holes and cranes to open or close.

The work in this master thesis has focused on building a schematic hydraulic model in EPANET 2.2 of the pipe network at The National center for water infrastructure, and is ment to supplement the teaching activity. In the EPANET model emitters were used for leakage holes on pressure pipes at the leak localization area. These emitters are calibrated by use of leakage tests. The model calculate the leakage from the holes at different pressures.

Work to be continued is the validation of the EPANET model, that means testing the model with new data in another situation, and to evaluate the use of the model.