bruk av nettmodeller - disfva.no · aquis,watercad, stoner m.fl) + enkelt å bruke bedre...

Bruk av nettmodellerInnlegg Fagsamling Førde

1.april 2009

Bruk av nettmodeller | 2009-04-01

1.april 2009

Magne Kløve, Asplan Viak

1

Hvorfor nettmodell vann?

For å øke forståelsen av vannforsyningsnettet!

• Kostnadseffektiv drift og utbygging av nettet

• Sikrere vannforsyning


Giardia-utbruddet i Bergen 2004

Rapport fra det eksterne evalueringsutvalget, mai 2006:

”Når uhellet først var ute, viste de vannfaglige miljøene i Bergen kommune god bruk av eksisterende data og modeller i arbeidet med å begrense konsekvensene og yte service overfor innbyggerne i form av å kontinuerlig redusere forsyningssonen fra Svartediket.

Det var gode datakilder tilgjengelig i Bergen kommune i forkant av utbruddet.

Dette gjelder både ledningsregister, meldingssystem, GIS-system og ferdig etablert hydraulisk nettmodell for vannforsyningsnettet. I tillegg var det gode data for grunnkart og befolkningsdata.”


Bruksområder

• Hovedplansnivå•Utbygging•Kapasitet/flaskehalser•ROS

• Detaljprosjektering•Dimensjonering•Dimensjonering•Styring•Trykkstøt via for eksempel Hammer

• Drift•Brannvannskart•Verifisere målesoner•Verifisere trykksoner•Vannkvalitet/sporing•Kobling mot Gemini VA


Epanet 2 Kommersielle program(Mike Urban, Mikenet, Aquis,WaterCad, Stonerm.fl)

+Enkelt å bruke Bedre redigeringsmuligheter

Programvare

+ Gratis

Raskt

Kjent format

Åpen kildekode, Epanet toolkit

Scenariohåndtering

Presentasjon

GIS-funksjoner

-Kartpresentasjon

Mangler GIS

Tregere

Flere funksjoner gir høyere brukerterskel

Kostnad

Historikk

Darcy-Weisbach

1845

Bøyumsmetode

1974

Gradient Algorithm

1988

Hardy Cross

1936

VANNETT 1981

EPA starter vann-

kvalitets-prosjektca 1990


Historikk – utvikling..

Epanet 1.0

1993

Epanet 2.0

2000

Epanet 3.0

2009?

Bøyumsmetode

19741993

Gemini Epanet

1997Norsk

versjon av Epanet 1

Epanet-MSX2007

Utvida kvalitets-

beregning


VANNETT1981

7

Støtteverktøy

• HydroGen• DCWater• GISRed

GIS-verktøy

ArcView 3-basert


Epanet

• GISRed

• Zonum• OptiWaterTilleggs-

verktøy

9

Tilleggsverktøy - GISRed


Tilleggsverktøy – DC Water / HydroGen


Tilleggsverktøy - Zonum


Tilleggsverktøy - OptiWater


Epanet i annen innpakning

• MikeNet og Mike Urban fra DHI.Ved beregning: Inngangsdata eksporteres til Epanet-format og Epanet sin beregningsmotor (epanet.dll) brukes for å kjøre beregning.

• WaterCad / WaterGems fra Bentley

• AquaNet• AquaNet

• Fordelen med kommersielle program er at de har GIS-verktøy integrert.


Epanet - inngangsdata


Roaldseth, 2006

15

Epanet - resultat


Roaldseth, 2006

16

• Bakgrunnskart

• Knekkpunkt på ledninger

• Profil av strekk

• Trendkurver

Epanet 2 Kristiansand

• Trendkurver

• Animasjon


Epanet toolkit

• Funksjonsbibliotek for Epanet

• Beregninger kan gjøres i andre programmer via mange forskjellige programmeringsspråk (VB, C osv)

• Gjør det blant annet mulig å kjøre mange beregninger med et tastetrykk. Eksempler:


tastetrykk. Eksempler:

• Finn brannvannskapasitet i alle punkt i nettet

• Lag trykktapskurve for et enkelt punkt (vannføring-trykk)

• Finn endeledninger

18

Eksempler Epanet – Gemini VA

Grimstad:

Ledig kapasitet i nettet.82 000 beregninger i Epanet sammenstilt.



Kristiansand:

Brannvanns-kapasitet.



Ålesund:

Koblet og vist i Gemini VA:

Folkeregister

Gebyrsystem


Gebyrsystem

Driftsovervåkning

21

Epanet Toolkit - Eksempel

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

To

talt

rykk

i p

un

kt [

mV

S]

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

To

talt

rykk

i p

unk

t [m

VS

]


Figur 1 Ledningskarakteristikk inn til pumpestasjon med branntapping (midlere døgn til venstre og maks døgn til høyre)

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

To

talt

rykk

i p

un

kt [

mV

S]

Uttak i punkt [l/s]

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

To

talt

rykk

i p

unk

t [m

VS

]Uttak i punkt [l/s]

22

Etablering av modell – lite nett ( < 200 ledninger )

F

• Sank inn data for basseng, knutepunkt, ledninger, reduksjonsventiler, pumper, vannforbruk

I• Sett opp bakgrunnskart med riktige koordinater• Legg inn nett


I• Legg inn nett

N• Nettmodell klar • Kjør beregninger

23

Etablering av modell – stort nett ( > 200 ledninger )

F

• Klarlegg hovedprinsipp i forsyningsnettet• Sank inn data for basseng, knutepunkt, ledninger,

reduksjonsventiler, pumper, vannforbruk

• Gå gjennom datagrunnlaget, suppler om nødvendig• Tilbered datagrunnlag for Epanet-format (Eksport fra Gemini)

•Bruk GIS-verktøy for å beregne og legge inn manglende data


I

•Bruk GIS-verktøy for å beregne og legge inn manglende data (Eks høyder, uttak)•Kontroller topologi

N

• Nettmodell klar • Kjør beregninger

24

Etablering av modell – praksis de siste årene

40 %

60 %

80 %

100 % Gemini VA GIS-verktøy Nettmodell


0 %

20 %

40 %

Gis-verktøy

25

Etablering av modell – framover ?

40 %

60 %

80 %

100 % Gemini VA GIS-verktøy Nettmodell


0 %

20 %

40 %

Gis-verktøy

26

Etablering av modell – framover?

• Gemini VA er den sentrale datakilden for modell.

• GIS-verktøy brukes i stor grad for å supplere Gemini-data.

• Hvorfor skal dataene ligge flere steder?


For enklere etablering av modell:

• Powel må forbedre ytterligere GIS-delen av Gemini VA slik at nettet henger ”riktig” sammen.

• Eiere av ledningskartverk må bruke mer tid på å forbedre datagrunnlaget i Gemini.

27

Topologi-rettinger

Topologi : Sammenheng mellom objekter

GIS-verktøy kan finne kandidater til topologiske feil.


topologiske feil. Automatisk korrigering blir ikke nødvendigvis riktig.

GIS gir kandidater

Bruker avgjør retting for hvert enkelt punkt

28

• Eksport fra Gemini til nettmodell (*.inp-filer)

• Ruhet er ikke med

• Indre diameter er ikke med

• Basseng ikke med

• Import av beregningsresultat til Gemini VA

Gemini VA og nettmodell

• Kartlag basert på resultatfiler fra Epanet

• Tidsserier kan vises

• Småfeil med noen av parametrene

• Godt alternativ for resultatvisning i Gemini VA:

• Resultater i Access-tabeller, koblet mot Gemini

Materialkontroll GVA -> kvalitetssikring!


Oppsett materialkontroll

Egne tilpasninger kan være aktuelle


Egne tilpasninger kan være aktuelle

31

Trykkøkningsstasjon


Tegning / flytskjema


Detaljmodus i Gemini VA


Eksporten


Nettmodell


Hvor riktige er modellene?

• Vannforsyningsmodeller er gode forutsatt riktig topologi.

• Avvik modell/virkelighet skyldes ofte stengte ventiler. I hovedplansammenheng er kalibrering ikke alltid nødvendig.

• Verifisering topologi / ventilstenging er viktigere enn måling + justering ruhet


Dokumentasjon av funksjon

Kunnskap og kompetanse

Rutiner

Beregningsprogram

Hva kreves for å få en god modell?

• Datagrunnlaget og dokumentasjon om funksjon er det viktigste

Datagrunnlag for VA-anleggene

Dokumentasjon av funksjon


bruk av nettmodeller - disfva.no · aquis,watercad, stoner m.fl) + enkelt å bruke bedre...

Documents