Renoveringsplanlægning af distributionssystemet v. Kurt Brinkmann Kristensen, Aarhus Vand A/S
Disposition Nøgletal for Aarhus Vand A/S Renoveringsaktiviteter Årsager til udskiftning af vandledninger Anvendelse af RENOVAND til renoveringsplanlægning Perspektiver for fremtidig planlægning
Forsyningsstrukturen i Aarhus Vand A/S 1500 km ledninger 47.000 stikledninger Forsyner ca. 260.000 personer med ca. 16 mill. m 3 /år 10 vandværker 2 pumpestationer 10 højdebeholdere 1 vandtårn
Fordeling på projekttyper Renovering - Tilstandsbaseret (Brudfrekvens) - Driftserfaringer - Koordinerede projekter med f.eks. Kloak Omlægninger - Vejprojekter - Andre ledningsejere (Refusion) - Strukturændringer Nyanlæg - Byggemodning - Nye råvandsledninger Sektionering - Nye transmissionsledninger - Dimensionsændringer i sektionerne Ny forsyningsstruktur - Nye råvandsledninger - Nye transmissionsledninger
Ledningsprojekter pr. år Renoveringstakten er på ca. 1% Det årlige budget er på ca. 30 mio. kr. til renovering og omlægning Nyanlæg: - byggemodning - sektionering - strukturændring - råvandsledninger
Ledningsnettets alder og egenskaber 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Ledningsnettets gennemsnitsalder er på 30,4 år 90000,0 80000,0 70000,0 60000,0 50000,0 40000,0 30000,0 20000,0 10000,0,0 Længde pr. materialetype Længde pr. anlægsår 1840 1879 1888 1893 1899 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 LednLængde Længde Analyser af brudregistreringen viser at vi skal fokusere på støbejern (stb), hvor der stadig findes ca. 180 km
Brudregistrering I Aarhus Vand har vi foretaget registrering af brudhændelser siden 1978 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Antal brud pr. år
Værktøjer til planlægning Planlægningselement Brudregistrering og tilstandsvurdering Struktur og dimensionering Prioritering af projekter på baggrund af økonomi og teknik Værktøj Netdatabasen (NetUP) UR-plan og AQUIS modeller RENOVAND
Planlægning - Tilstandsvurdering i NetUP Tilstandsvurdering GIS-visning af brud og -information Geografisk vurdering af hot spot Beregning af geografiske brudfrekvenser Statistisk analyse på materiale, lægningsår etc Brudregistrering Brudfrekvenser Brudfrekvenser på materiale
Planlægning - Struktur og dimensionering i UR-plan Planlægningsforudsætninger Nuværende og fremtidig struktur Nuværende og fremtidig dimension Strukturelle og tilstandsbaserede projekter inkl. økonomi
RENOVAND - Baggrund og motivation for udviklingen Der er behov for: et komplet økonomisk overblik i forbindelse med planlægningen af renoveringsindsatsen. fleksibelt, dynamisk og effektivt at analysere tekniske og økonomiske konsekvenser af ændrede prioriteringer Vigtigt med visualisering i GIS Vægtning, prioritering og analyse Økonomisk optimal renovering Teknisk optimal renovering Teknisk og økonomisk viden/data
Datagrundlag i RENOVAND RENOVAND Supplerende data NETUP Supplerende GIS Stat. Brudfrekvens. Disk. Rente Dataudvekslingslager Vejnavn Befæstelse Renoveringspriser Etc. DANDAS DANVAND Trafikbelastning Etc.
Metodik og programflow
Metodik og programflow Konfigurering Datavask Geometrisk projekt Geometriske projekter: Nedbrydning af ledningsregistreringen i ledningsstykker/byggeklodser Samling af byggeklodser til projektstrækninger Projekter skal helst gå fra gadehjørne til gadehjørne og være 200-400 m Beregning Vægtning og prioritering Visualisering og valg
Generering af projekter på baggrund af ledningsregistrering Søndergade Fasanvej Rypevej Solsortevej Ledningerne i ledningsregistreringen er brudt ved f.eks. skift i dimension, materiale eller ved komponent
Generering af projekter på baggrund af ledningsregistrering Søndergade Fasanvej Rypevej Solsortevej Ledningerne i ledningsregistreringen brydes ned i ledningsstykker, der ikke er længere end 50 m og har entydige egenskaber
Generering af projekter på baggrund af ledningsregistrering Søndergade 1 Søndergade 2 Fasanvej Rypevej Solsortevej Projekter skabes på baggrund af vejnavne med en ønsket længde på 200-400 m. Projekter navngives med vejnavn
RENOVAND Metodikken er baseret på et matrice-point system Der kan konfigureres vilkårligt mange tekniske parametre
Metodik og programflow
Scenarier
Visualisering og analyser Konfigurering Datavask Geometrisk projekt Beregning Vægtning og prioritering Visualisering og valg Visualisering og valg: Visualisering i GIS af alle parametre på alle geometriske niveauer. Visualisering i GIS af foreslået renoveringsår på projektniveau. Sammenligning af forskellige scenarier. Alle data kan ses i tabel-format Renoveringsprojekter kan vælges fra de enkelte scenarier og integreres i den aktuelle renoveringsplan
Planlægning - Prioritering af projekter på baggrund af økonomi og teknik Teknisk/økonomisk analyse og prioritering Tekniske og økonomiske data Cost benefit analyser Automatiseret generering af renoveringsplaner Scenarieberegninger af udviklingen
Eksempler på anvendelse af RENOVAND Mål med analyse: Hvilke projekter skal prioriteres hvis lækagetabet skal nedbringes vha. ledningsrenovering? Anvendte parametre: Økonomisk cost-benefit Brud ældningskurver Lækage ældningskurver Forventet levealder 80 år Tekniske parametre Aktuelt materiale Stiktæthed (antal/km) Brudfrekv., reg. (antal/km/år) Årgangs-brudfrekvens (antal/km) StikBrudtæthed (antal/km) Andre tekniske parametre Tilpassede ældningskurver Aarhus Vand 0.0 0 20 40 60 80 100 120Alder Flaskehalse (eksist. dimension i forhold til beregnet fremtidig dimension) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Brud/km/år BON ETE Aktiv PE PEK STB aktiv STB Alle STL PVC Aktiv / UKE / standard
Scenarie beregninger Scenarie 0: Uden renovering
Scenarie beregninger Scenarie 2: Budget på 30 mio. kr/år Kun cost-benefit Teknisk parameter hhv. økonomisk parameter Teknisk vægt (%) Teknik / økonomi vægt (%) Total vægt (%) Aktuelt materiale 20 0 0 Stiktæthed (antal/km) 20 0 0 Brudfrekv., reg. (antal/km/år) 20 0 0 Årgangs-brudfrekvens (antal/km 20 0 0 StikBrudtæthed (antal/km) 20 0 0 Cost/benefit 100 100 100
Scenarie beregninger Scenarie 3: Budget på 30 mio. kr/år Kun materiale, uden cost-benefit Teknisk parameter hhv. økonomisk parameter Teknisk vægt (%) Teknik / økonomi vægt (%) Total vægt (%) Aktuelt materiale 100 100 100 Stiktæthed (antal/km) 0 100 0 Brudfrekv., reg. (antal/km/år) 0 100 0 Årgangs-brudfrekvens (antal/km 0 100 0 StikBrudtæthed (antal/km) 0 100 0 Cost/benefit 100 0 0
Scenarie beregninger Scenarie 5: Budget på 30 mio. kr/år Kun ledninger med brud Teknisk parameter hhv. økonomisk parameter Teknisk vægt (%) Teknik / økonomi vægt (%) Total vægt (%) Aktuelt materiale 0 100 0 Stiktæthed (antal/km) 0 100 0 Brudfrekv., reg. (antal/km/år) 100 100 100 Årgangs-brudfrekvens (antal/km 0 100 0 StikBrudtæthed (antal/km) 0 100 0 Cost/benefit 100 0 0
Scenarie beregninger Scenarie 9: Budget på 30 mio. kr/år Blandet 40/60 teknik/økonomi Teknisk parameter hhv. økonomisk parameter Teknisk vægt (%) Teknik / økonomi vægt (%) Total vægt (%) Aktuelt materiale 30 40 12 Stiktæthed (antal/km) 0 40 0 Brudfrekv., reg. (antal/km/år) 25 40 10 Årgangs-brudfrekvens (antal/km 25 40 10 StikBrudtæthed (antal/km) 20 40 8 Cost/benefit 100 60 60
Visualisering af scenarier Scenarie 2: Budget på 30 mio. kr/år Kun cost-benefit
Visualisering af scenarier Scenarie 3: Budget på 30 mio. kr/år Kun materiale, uden cost-benefit
Visualisering af scenarier Scenarie 5: Budget på 30 mio. kr/år Kun ledninger med brud
Visualisering af scenarier Scenarie 9: Budget på 30 mio. kr/år Blandet 40/60 teknik/økonomi
Scenarie beregninger Scenarium 13: Budget varierende fra 20-50 mio. kr/år
Perspektiver for fremtidig planlægning Implementering af Renovand Opstilling af målsætninger for renoverings aktiviteterne Årligt budget, hensyn til afskrivninger osv. Opstilling af scenarier og beregninger Prioritering af ledningsprojekter Udarbejdelse af 12-årig renoveringsplan 4 første år med konkrete projekter Pulje med projekter til de næste 8 år Sektionering af ledningsnettet gøres færdig Gns. alder Placering af distributionsbrønde Etablering af transmissionsledninger Ny forsyningsstruktur 50 implementeres Nedlæggelse 40 af højdebeholdere - fra 10 -> 4 Alder 70 60 30 Nedlæggelse af vandværker - fra 10 -> 6 20 Råvandsledninger føres til andre værker 10 betyder flere ledningsprojekter 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 År Alder 0 km takt Alder 15 km takt Alder 10 km takt Alder 25 km takt Alder 10-25 km takt