Rehabilitationsplanung unter Einbeziehung hydraulischer Modellierungen am Beispiel der Stadt Villach

Transkript

1 alumnitalks 012 Bewegtes Wasser bewegt nachhaltiges Wirtschaften mit Wasser Rehabilitationsplanung unter Einbeziehung hydraulischer Modellierungen am Beispiel der Stadt Villach Diplomarbeit Herwig Steiner GRAZ 5. Juni

2 E I N L E I T U N G Veranlassung der Diplomarbeit: Beschäftigung im WW Villach Innovative Methodik in Villach einsetzen Verifizierung von Ergebnissen aus PiReM Ziel der Diplomarbeit: Kriterium hydraulische Modellierung untersuchen Berücksichtigung hydraulischer Schwachstellen Beispielhaft für das Versorgungsetz von Villach Grundlage für Weiterentwicklung von PiReM 2

3 ZIELE DER REHABILITATION Forderungen nach ÖVGW W 100: Verteilleitungen am Stand der Technik halten Wahren des Anlagevermögens Sicherstellung einer einwandfreien Versorgung Niedrighalten der Wasserverluste Sicherung eines wirtschaftlichen Betriebes Kundenzufriedenheit erhalten/verbessern Forderungen stützen sich auf: Wasserrechtsgesetz Trinkwasserverordnung Normen und Richtlinien (ÖNorm, ÖVGW, DVGW) 3

4 REHABILITATIONSSTRATEGIEN Strategien bei der Erneuerungsplanung Ereignisorientierte Rehabilitation Vorbeugende, intervallorientierte Rehabilitation Vorbeugende, zustandsorientierte Rehabilitation Stand der Technik (ÖVGW W 100) = Zustandsorientierte Strategie Unterteilung nach ÖVGW W 100: 1.) langfristige Strategie 2.) mittelfristige Planung 3.) Maßnahmendefinition (Jahresbaustellenplanung) 4

5 MITTELFRISTIGE REHABILITATIONSPLANUNG Technisch/wirtschaftl. Betrachtung der Einzelleitung Potentielle Schwachstellen (z.b. Bruchgefährdung) Schadenshäufigkeit je Abschnitt (aktuell / Prognose) Langfristige Wirtschaftlichkeit der Leitung Maßgebender Einflussfaktor auf wirtschaftlichen Rehabilitationszeitpunkt PiReM Mike Urban Hydraulischer und hygienischer Zustand Wasseralter / Stagnationszonen in Rohrleitungen Druckverhältnisse im Untersuchungsgebiet Inkrustationen / Rohrrauigkeit Rohrbruchsimulation (2 Fälle; Risikobetrachtung) Hydraulische Auswirkung der Rehab.-Maßnahmen 5

6 UNTERSUCHUNGEN: ROHRNETZ VILLACH Übersicht der Untersuchungsgebiete am Stadtplan Untersuchungsgebiet 2 (Lind) Untersuchungsgebiet 1 (Völkendorf) 6

7 UNTERSUCHUNGSGEBIET 2 (1) Auswertung mit PiReM Klasse 1 Klasse 2 Schaden Klasse 3 Klasse 0 7

8 UNTERSUCHUNGSGEBIET 2 (2) Aufteilung der Prioritäten in Teilbereich Netz 2 Längen je Klasse Vergleichsuntersuchung mit Berücksichtigung der Rohrrauigkeit (Inkrustierung) 8

9 UNTERSUCHUNGSGEBIET 2 (3) Rohrrauigkeiten aus der Kalibrierung 0,8 mm 9

10 FLIEßGESCHWINDIGKEITEN Untersuchungsgebiet 2 (Lind) mittlerer Tag 8:00h 10

11 Untersuchungsgebiet 2 (Lind) Verbrauchsreicher Tag 18:00 h DRUCKVERTEILUNG 11

12 RISIKOBETRACHTUNGEN - Rohrbruchsimulation (1) Untersuchungsgebiet 2 Wasseraustritt mittlerer Tag 8:00h ang. Wasseraustritt 75 l/s an PVC-Leitung DN

13 RISIKOBETRACHTUNGEN - Rohrbruchsimulation (2) Untersuchungsgebiet 2 Leitung gesperrt mittlerer Tag 8:00h Leitung gesperrt 13

14 RISIKOBETRACHTUNGEN - Rohrbruchsimulation (3) Untersuchungsgebiet 2 Î Schadensausmaß Betr. Abnehmer (Austritt, Sperre) Wasserzähler aus Mike Urban Anzahl: 298 (77% der Abnehmer) 14

15 MAßNAHMENDEFINITION (1) Beispiel: Untersuchungsgebiet 2 ÎDurchmesserreduktion ÎRingschluss Verbesserung der Strömungsverhältnisse Dimension alt: DN 200 Dimension neu: DN Ringschluss

16 MAßNAHMENDEFINITION (2) Beispiel: Untersuchungsgebiet 2 ÎDurchmesserreduktion ÎRingschluss Steigerung der Druckhöhe um ~10m Dimension alt: DN 200 Dimension neu: DN Ringschluss

17 MAßNAHMENDEFINITION (3) Beispiel: Untersuchungsgebiet 2 Steigerung der Hydrantenleistung Leistung alt: 8 l/s Leistung neu: 15 l/s Leistung alt: 10 l/s Leistung neu: 13 l/s Leistung alt: 8 l/s Leistung neu: 16 l/s Leistung alt: 14 l/s Leistung neu: 20 l/s 17

18 ZUSAMMENFASSUNG - SCHLUSSFOLGERUNG (1) Einfluss der hydraulischen Simulation auf die Prioritätendefinition (mittelfristig): Gültigkeitsbereich 2 Untersuchungsgebiete (Völkendorf / Lind) Langfristige Rehabilitationsplanung Rückläufiger Trend beim Wasserbedarf Groß dimensionierte Durchmesser im Netz Überprüfung mittels hydraulischer Simulation (Szenarienanalysen) 18

19 ZUSAMMENFASSUNG - SCHLUSSFOLGERUNG (2) Rohrrauigkeit Maximalwert 0,8 mm Normalbereich 0,4 bis 1,0 mm (ÖN EN 805) Kunststoffleitungen haben geringere Rauigkeiten kein Einfluss auf die Rehabilitationsprioritäten Druckverhältnisse Geringe Rohrrauigkeit, niedrige Fließgeschwindigkeit Druck kein Kriterium für Prioritätenverschiebung Ursache für geringe Druckhöhen: Gliederung der Druckzonen Höhenlage der versorgten Gebiete 19

20 ZUSAMMENFASSUNG - SCHLUSSFOLGERUNG (3) Fließgeschwindigkeit Generell groß dimensionierte Querschnitte Lastfall Feuerlöschversorgung maßgebend geringerer Anstieg des Wasserverbrauchs Endstränge erfordern gesonderte Betrachtung Netzmanagement: gezielt Schieber schließen Einfluss auf die Rehabilitation: Kriterium für die Reihung von Prioritäten Maßnahmendefinition Erfolgskontrolle 20

21 ZUSAMMENFASSUNG - SCHLUSSFOLGERUNG (4) Rohrbruchsimulation Vermaschung des Netzes verringert die Auswirkungen eines Leitungsgebrechens PVC-Leitungen haben größeres Schadensausmaß Risikobetrachtung über unzureichende Versorgung der Abnehmer Einfluss auf die Rehabilitationsentscheidung über Schadensausmaßdefinition Einbeziehung der Rohrbruchsimulation in mittelfristige Prioritätendefinition anzustreben 21

22 AUSBLICK Untersuchungen in Villach zeigen: Hydraulische Simulation: Teil einer umfassenden Zustandsbeurteilung des Rohrnetzes Hydraulik als unterstützendes Tool für: Netzbetrieb Rehabilitationsplanung Maßnahmendefinition / Erfolgskontrolle Wirtschaftlich und technisch optimale Erneuerung des Rohrnetzes verlangt hydraulische Berechnung Hydraulisches Modell in Villach auch zukünftig für Netzbetrieb und Rehab.-Planung unerlässlich 22

23 Danke für IHR Interesse am Vortrag: Rehabilitationsplanung unter Einbeziehung hydraulischer Modellierungen am Beispiel der Stadt Villach Herwig Steiner 23