Regn. - Måling af nedbør, styring under regn og samspil med kloakanlæg. Lisbeth Pedersen

Transkript

1 Regn - Måling af nedbør, styring under regn og samspil med kloakanlæg Lisbeth Pedersen

2 Hvorfor vil vi styre bedre under regn? Undgå slamflugt flaskehalsen i de fleste anlæg Undgå øget SS og dermed P, BI5 og N i afløbet undgå øgede afgifter Øge anlæggets kapacitet for større flow

3 Hvad kan vi styre under regn? Returslamsforholdet Pumpedriften ofte pumper vi vand og ikke slam Dosere polymer til at øge slamtilbageholdelsen Aflastning spildevand før renseanlægget Omrørerne i aktivslamtankene Andet?

4 Hydraulisk kapacitet forbedres ved at reducere slamkoncentrationen KAPACITET m3 per time ca. 50% Slamkoncentration aktiv slamanlæg, kg SS/m3 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

5 Slamkoncentrationen kan styres ved Sørge for at have den nødvendige og kun den nødvendige slammængde i anlægget ofte har man 1 kg/m 3 for meget!!! måske 20% kapacitet opbrugt Bundfælde i luftningstankene under regn Bundfælde i bio-p eller andre tanke Opmagasinere slammet i +3,5 m dybe efterklaringstanke under kontrollerede forhold Bedre slamegenskaber fx PAX dosering

6 Krav til styring Kendskab til anlægget og processerne Styringsredskaber (Scada, DIMS etc.) Viden omkring (kommende) nedbør 6

7 Instrumenter Regnmåler Vejrradar (LAWR) Direkte måling af nedbør Punktmåler ~200 cm 2 måleområde Indirekte måling af nedbør Volumen-mål ~57000 måle-punkter 100x x500 meter opløsning Forecast 7

8 Eksempel på nedbør målt med radar 8

9 Eksempel Vejle LAWR, 22. august 2007 Cirkel diameter: 120 km Pixel størrelse: 500x500 m Billede hyppighed: 5 minuter 11

10 LAWR Udviklet som del af EU ESPRIT projekt i 1997 Første installation i Århus (Søsterhøj) i nu 25 i hele verden Designet til at måle nedbør i høj opløsning over små områder 12

11 LAWR ~ nedbørsmålere i én installation Supplement til almindelige regnmålere Detaljeret distribueret nedbørsinformation i real-tid ~1 times advarselstid for kommende nedbør Information/data til: Driften, modeller, dokumentation, design og borgerne 13

12 Radar-princip Radio Detection and Ranging 14

13 Radar-målinger 15

14 To meget forskellige målinger Regnmåler: ~200 cm 2 vs. Radar: 40,000,000,000 cm 2 (DMI radar) 100,000,000 cm 2 (LAWR) Punktmåling vs. volumenmål udfordringer 16

15 5.2 mm 18.2 mm Gauge No. Duration [min] Rain Depth [mm] Max. intensity [ m/s] mm 7.2 mm 6.8 mm 32.4 mm 7.2 mm 17.8 mm 17

16 Regnmåler usikkerheder Mekaniske problemer Vind måler mindre Læforhold (kan ændre sig) Registrering pr. tip ukendt intensitet imellem Hvor langt væk er målingen gældende? 18

17 Radar usikkerheder Indirekte mål (energi fra dråber) Målevolumenet øges med afstanden fra radaren Uønskede objekter clutter Måler nedbør i atmosfæren og ikke ved jorden højden øges med afstanden Kræver regnmåler til kalibrering 19

18 Eksempel på lavthængende let regn Eksempel fra vejle tirsdag d. 26/ Korriges matematisk med volumen-korrektion 20

19 Målevolumenet øges med afstanden Nedbørsgivende skyer findes ved flere højder 21

20 LAWR kalibrering Konvertering fra reflektivitet (energi) til nedbørsintensiteter Kræver min. 1 regnmåler gerne flere Lineært forhold mellem ΣZ & Σmm DHI CF t eventstop t 0 t event stop t 0 mm (regnmåler Z / t (LAWR) ) Nøjagtighed afhænger både af radar og regnmåler! 24

21 Variabilitet i regn Nedbørsdybde fra 1 hændelse ~30 min 25

22 Er en regnmåler repræsentativ? 2-26% variation imellem regnmålere inden for 500x500 meter +/- op til 26% usikkerhed på en enkelt regnmåler Størst usikkerhed på små regnhændelser 26

23 Eksempel på forecast 27

24 Forecast Sorte/hvide streger Regnen deler sig de sorte områder er ingen nedbør burde være baggrunds kort Regnen bevæger sig ikke Regnen bevæger sig meget langsomt den beregnede flytning bliver mindre end grænseværdi 28

25 Adgang til radardata Online animation fx SMS advarsel ved kraftig regn på udvalgte lokaliteter RainInfo Site DIMS data lagring, kalibrering, plots og værdier til styringen 29

26 Rain Info System Ballerup Kommunes Rain Information System 30

27 Opsummering LAWR giver bedre information om nedbør I realtid Mulighed for prognose af regnen til styring Styring af renseanlæg Forbedret kapacitet Forbedret rensningsgrad Optimering af omkostninger (kemikalier & energi) Alternativ til at bygge nyt 31

28 Web: