Bilag 1B: Beskrivelse af overløbsbygværkets udformning samt placeringen af hydrauliske sensorer på Viby renseanlæg

Transkript

1 Bilag 1B: Beskrivelse af overløbsbygværkets udformning samt placeringen af hydrauliske sensorer på Viby renseanlæg Viby renseanlæg modtager spildevand (og regnvand) fra et opland på ca ha, hvoraf ca. 700 ha er fælleskloakeret og ca. 750 ha er separatkloakeret. Figur 1 viser et luftfoto af Viby renseanlæg. Figur 1: Luftfoto af Viby renseanlæg, Aarhus, fra sommeren Den røde pil markere indløbskanalen til renseanlægget og den grønne pil markerer udløbet fra renseanlægget, som i dag ledes til Aarhus Å (ikke vist på figur). DDO Copyright COWI (2015). Dette bilag beskriver overløbsbygværkerne ved indløbet til Viby renseanlæg, samt klarlægger hvilke hydrauliske sensorer der er tilgængelige samt deres placering i bygværkerne. Indløbsbygværket, overløbsbygværkerne samt tilløbsledningerne til Viby renseanlæg er illustreret på Figur 2. Figuren viser, at indløbsflowet bliver målt lige inden indløbsbygværket via en flowmåler. Tilløbsflowet kommer fra oplandene Viby, Holme, Harlev, Stavtrup, Hasselager, Kolt og Åby. Pumpeledningen fra Åby er primært i brug under regnvejr, hvor kapaciteten er opbrugt i Åby oplandet. Oplandene Stavtrup og Kolt er fuldt ud separatkloakeret, mens oplandene Holme, Harlev og Hasselager er delvist separatkloakeret. Viby oplandet er primært fælleskloakeret. Tilløbet fra Viby, Holme, Hasselager, Kolt og Stavtrup er via gravitation mens tilløbene fra Harlev sker via pumpeledninger, som er tilsluttet gravitationsledningen fra Stavtrup. Tilløbene fra Åby, Harlev, Stavtrup, Hasselager, Kolt og Holme er tilsluttet til en samlebrønd lige inden indløbsbygværket, hvor det mødes med tilløbet fra Viby oplandet. Tilløbsflowet fra Viby har dog forinden været igennem et overløbsbygværk, hvor en eventuel aflastning ledes videre til et underjordisk bassin med en kapacitet på ca m 3 svarende til ca. 10 mm regn i Viby oplandet Michael R. Rasmussen, mr@civil.aau.dk Jesper Ellerbæk Nielsen, jen@civil.aau.dk Side 1 af 6

2 (reduceret areal ca. 160 ha). For at udjævne spidsbelastningerne fra de andre oplande, er der også bassiner i disse. Bassinerne varierer i størrelse fra 165m m 3, svarende til 11,6mm 188,6 mm regn for de enkelte oplande. Figur 2: Luftfoto af overløbs- og indløbsstrukturer til Viby renseanlæg, Aarhus, fra sommeren De vigtigste underjordiske strukturer og rørledninger er skitseret på luftfotoet. DDO Copyright COWI (2015). Kapaciteten på Viby renseanlæg 1260 l/s under regn. Ved større tilløbsflow vil der ske en tilbagestuvning i systemet fra samlebrønden til overløbsbygværket benævnt Overløb på Figur 2. Herfra vil der ske overløb til bassinet benævnt Bassin på Figur 2. Når regnhændelsen er ovre, og der er ledig kapacitet på renseanlægget igen, vil det magasinerede opspædede spildevand blive pumpet til renseanlægget via samlebrønden. I tilfælde hvor bassinets kapacitet bliver opbrugt vil der ske overløb til Døde Å fra overløbsbygværket benævnt Nødoverløb på Figur 2. Bassinet og nødoverløbsbygværk blev indviet den 2. september De blev bygget, da der ofte var overløb fra overløbsbygværket under regn. Figur 3 illustrerer, hvordan tilløbet til Viby renseanlæg var før konstruktionen af det nye bassin og nødoverløbsbygværk. Luftfotoet anvendt som baggrund på Figur 3 er fra sommeren 2010, hvor konstruktionen af bassinet var godt undervejs. Antallet af aflastninger er nu reduceret til ganske få pr. år efter ibrugtagelsen af det nye bassin og nødoverløbsbygværk. Michael R. Rasmussen, mr@civil.aau.dk Jesper Ellerbæk Nielsen, jen@civil.aau.dk Side 2 af 6

3 Figur 3: Luftfoto af overløbs- og indløbsstrukturer til Viby Renseanlæg, Aarhus, fra sommeren De vigtigste underjordiske strukturer og rørledninger er skitseret ovenpå luftfotoet. DDO Copyright COWI (2015). Overløbsbygværket er oprindeligt opført i 1963, men er flere gange siden blevet ombygget. Bygværket er kompliceret i sin nuværende udformning, da det er dobbeltsidet og med to forskellige overløbsniveauer (Figur 4). Ved det lave niveau går overløbet gennem riste for derefter at løbe over et skarpkantet og vinklet overløb. Ved kraftige flows sker der også overløb fra den øvre overløbskant, som kan defineres som bredkronet. De to nedre overløbskanter er ca. 9,35 meter lange, mens de to øvre overløbskanter er ca. 18,5 meter lange. Forfatterne til dette bilag har desværre ikke haft held til at opspore nogle fotos af overløbsbygværket under overløb. Michael R. Rasmussen, mr@civil.aau.dk Jesper Ellerbæk Nielsen, jen@civil.aau.dk Side 3 af 6

4 Figur 4: Foto af riste og overløbskanter i overløbsbygværket set fra østnordøst. Billedet viser den nordlige side af overløbsbygværket. Bygværket er symmetrisk i forhold til indløbskanalens centerline. Nødoverløbet i forbindelse med bassinet blev, som tidligere angivet, indviet i september Dette overløbsbygværk er ensidet og kan tilnærmelsesvis defineres som et ideelt bredkronet overløb. Bygværket er vist i tørvejr og under overløb i Figur 5. Figur 5: Foto af nødoverløbsbygværket i henholdsvis tørvejr og ved overløb. Det venstre billede er taget fra vest, mens det højre er taget fra sydøst. Michael R. Rasmussen, mr@civil.aau.dk Jesper Ellerbæk Nielsen, jen@civil.aau.dk Side 4 af 6

5 Overløbsstrukturerne ved indløbet til Viby renseanlæg indeholder flere hydrauliske softwaresensorer. Figur 6 viser placeringen af de fem niveaumålere installeret i opløbsstrukturerne. Figur 6: Luftfoto af overløbsstrukturer på Viby renseanlæg, Aarhus, fra sommeren De fem blå markeringer angiver placeringen af niveaumålerne monteret i overløbsbygværkerne. DDO Copyright COWI (2015). Niveaumålerne LT-VB737, LT-VB738, LT-VB739 blev installeret 24. juli 2014, mens LT-VB726 blev installeret i forbindelse med konstruktionen af de nye overløbsstrukturer i september LE- IN704 har eksisteret og været operationel i mange år. Foruden de fem niveaumålere i forbindelse med overløbsbygværkerne (Figur 6) eksisterer der også andre hydrauliske sensorer. Placeringen af de hydrauliske sensorer i forbindelse med over- og indløbsstrukturer til Viby renseanlæg er skitseret på Figur 7. Tabel 1 angiver sensorernes overordnede specifikationer. Alle sensorerne bliver logget med en tidslig opløsning på 1 minut og gemt i projektets database. Tabel 1: Oversigt over de hydrauliske sensorer, som angiver PI-nummer, type, placering, måleprincip, producent, produkt samt nøjagtighed. Forkortelserne i tabellen står for følgende: UL: Ultralyd, T: Tryk, EM: Elektromagnetisk. FS: Full Scale (måleområde) og MV: Measured Value. PI nummer Type, placering (måleprincip) Producent/produkt Nøjagtighed LE-IN704 Niveau i overløb (UL) VEGASON 61 ± 10 mm LT-VB726 Niveau i nødoverløb (UL) Siemens SITRANS Probe LU ± 0,15% FS (6 m) LT-VB730 Niveau i bassin (T) Ørum og Jensen SH3102 ± 0,25% FS (10m) LT-VB732 Niveau i pumpesump (T) Ørum og Jensen SH3102 ± 0,25% FS (10m) LT-VB737 Niveau i nødoverløb (UL) Siemens SITRANS Probe LU ± 0,15% FS (6 m) LT-VB738 Niveau i nødoverløb (UL) Siemens SITRANS Probe LU ± 0,15% FS (6 m) LT-VB739 Niveau i nødoverløb (UL) Siemens SITRANS Probe LU ± 0,15% FS (6 m) FT-VB600 Flow fra bassin (EM) Siemens MagFlo 6000 V < 0,1 m/s ±0,25% MV FT-FB702 Flow indløb Viby (EM) Siemens MagFlo 6000 V < 0,1 m/s ±0,25% MV FT-PA706 Flow fra Åby (EM) Siemens MagFlo 6000 V < 0,1 m/s ±0,25% MV FT-PA708 Flow fra Åby (EM) Siemens MagFlo 6000 V < 0,1 m/s ±0,25% MV FT-HA706 Flow fra Harlev (EM) MJK MAGFLUX 7200 V < 0,1 m/s ±0,25% MV FT-HA707 Flow fra Harlev (EM) MJK MAGFLUX 7200 V < 0,1 m/s ±0,25% MV Nøjagtigheden på niveaumålerene kan vise sig at udgøre et problem med hensyn til usikkerhed på overløbsflowet estimeret med software sensorerne. Overløbskanterne i bygværkerne er Michael R. Rasmussen, mr@civil.aau.dk Jesper Ellerbæk Nielsen, jen@civil.aau.dk Side 5 af 6

6 foldholdsvis lange, hvilket betyder, at små ændringer i overløbshøjden vil medføre forholdsvis store ændringer i flowet. Betydningen af usikkerheden på de enkelte sensorer vil blive diskuteret nærmere i Bilag 3. Nøjagtigheden for de elektromagnetiske flowmålere er målt under ideelle forhold i et laboratorium. Erfaringerne med brug af disse i afløbssystemet viser relative usikkerheder på omkring 2%. Dette kan f.eks. skyldes varierende temperaturer, densitet samt partikler i væsken. Figur 7: Skematisk oversigt over sensorer samt PI-nummerering. Forkortelserne i PI-numrene står for følgende: FT: Flow Transmitter, LT og LE: Level Transmitter, VB: Viby Bassin, IN: Indløb, FB: Forbehandling, PA: Pumpestation Åby og HA: Harlev. Udpumpningen fra overløbsbassinet sker via seks pumper. Efter hver af de seks pumper er der monteret en flowmåler: FT-VB711, FT-VB712, FT-VB713, FT-VB714, FT-VB715 og FT-VB716. Summen af disse seks flowsensorer udgør flowsensoren FT-VB600. Michael R. Rasmussen, mr@civil.aau.dk Jesper Ellerbæk Nielsen, jen@civil.aau.dk Side 6 af 6