Figur3.2:Øverst:KonfigureringafdatavalideringforprøvestrømsflowpåVTUFmålepaneler.Nederst: ResultatetafdatavalideringenforprøvestrømsflowpåÅkandevej. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 25
Figur3.2viserhvordankonfigureringenafdatavalideringenforetages hermedprøvestrømsflowpå målepaneletpååkandevejsomeksempelkonfigureringenskerivtufdatabasenpåhofor snetværk,da beregningerneafkonfidensogkvalitetskerionlinedelensdataopsamling resultaterneoverføresved replikeringentilvtufdatabasen.somdetsesøverstpåfigurenerværdierneforl max,l høj,l lav ogl min sattil 40,35,10og5l/h,menstærskelværdierneforkonfidensentilændringafkvalitetersattilOK>=90,90> Warning>=75,75>Critical>=50ogError<50. Resultatetafdisseindstillingerervistnederstpåethjælpeplotdervisermålingen,denberegnede konfidenssamtalletærskelværdier sammenmeddenfarvekodedereranvendtforkvalitetenpå målepanelerne(figur2.6).somdetsesherskifterkvalitetenforprøvestrømsflowetfraerrortilcriticald. 11/9ogfracriticaltilOKd.22/9,ogeffektenafændringenafprøvestrømsflowetsestydeligtpådeandre sensorer(figur3.3). Figur3.3:EffektafprøvestrømsflowetsstørrelsepåsensorværdiernepåVTUFmålepanelet. Figur3.3visersensorværdierneførogefterreguleringenafprøveflowet.Sespåtemperaturmålingerne,er dernogetdertyderpåatflowheltskalvære17,5l/hellerderover foratfåentilstrækkeliglavopholdstid, såvandetikkeblivervarmerehengennempanelet(forskellenitemperaturmålingerneafspejlerfaktisk sensorernesplaceringpååkandevej).figurenviserogsåatsammensætningenafprøvestrømmenharen dagligvariation(diskuteresnærmereikapitel4),ogdetsesatdennebliverklartskarperevedethøjere prøvestrømsflow. Idetheletagetharmålepaneletsværtvedatholdeetkorrektprøvestrømsflow,ogenklarforbedring kunneværeatsætteenregulerbarventilpåindgangen,ogstyredenneiforholdtildetmålteflow eksempelvismedetsetpunktpå20l/h.herudoverbørl lav ogl min ændrestil17,5og15l/h,mensl max og VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 26
L høj evt.kanændrestil sattil35og30l/h herskaldetblotsikresattrykketisystemetikkebliversåhøjtat sensorerneskydesudafderesholdere. Konfigureringafhvilkenaktionsystemetskaltagenårkvalitetenændresdefineresiendialogbox,derkan startespåvtufdatabasenpåhofor snetværk.aktionerne omnogen ersummeretitabel3.3(kan udtrækkessomrapportpåvtufdatabasenpåhofor snetværk),derviseratderafsendesmailnår kvalitetenskifter oghvemmailsendestil.gennemførselafaktionskerietjob,derkørerhvert10.minut, hvilketvilsigeatenmailsafsendelsekanværeoptil10minutterforsinketiforholdtilhvornår kvalitetsskifteterdetekteret.derkansendesbeskedtilflerepersonerpåsammetid,ogderkansendes forskelligebeskederfordeforskelligeparametre,ligesomderkanvælgesheltfrithvem,derskalhave beskedenfradenenkeltesensor. Tabel3.3:Konfigurering/oversigtafaktionerfradatavalideringpåmålepanelerogdissesstatus. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 27
4. BeregningerpåAbsorbansspektre 4.1 Beskrivelseafberegningsmetoder Sombeskrevettidligereopsamlesikkekundeafabsorbansspektretberegnedeværdier,menogsåde fuldstændigespektre,såderløbendekanberegnesentennyespektreellerudtrækkesabsorbanserfra bestemtebølgelængdeområder.absorbansspektrenegemmesidatabasensom fingerprints,derbloter objekterindeholdendeabsorbanssomfunktionafbølgelængde(filtype.fp1).bølgelængdeområdetforet fingerprintgårfra200750nmmedenafstandpå2,5nmmellemdeenkelteabsorbansmålinger. Figur4.1:Oversigtdatatransmission,lagringogberegningerfordatafraabsorbansspektrometer. Figur4.1viserhvordandatatransmitteresfraabsorbansspektrometeretsomfilbaseretinformation,der splittesopideafspektrometeretberegnedeparametre(dergemmessomnormaletidsserieriidatabasen somalleandremålinger)ogabsorbansspektrene,dergemmessomtidsserierindeholdendeselve spektret.derkansåefterfølgendeforetagesfølgendeberegningerpådelagredeabsorbansspektre (fingerprints). 1. Enflexibelkonfigurerbarlineærkombinationaftospektre,dersomresultatgiveretnytspektrum.De toinputspektrekanvære rå spektrefraabsorbansspektrometeretelleralleredeberegnedespektre. Spektrkankommefraforskelligemålesteder(menikkenødvendigvis)og/ellerhaveforskellige tidspunkter(menikkenødvendigvis).herudoverkandetenespektrumværeetfastreferencespektrum (gemtsomenglobalvariabel).endeligkandenneberegningsmetodekombineresmedmetode3, såledesatdenresulterendetidsseriekommertilatindeholdesåvelspektre,somafledteværdier. 2. Beregningafdenførsteafledteafetspektrum detresulterendedifferentialspektrumgemmesmed sammeformat,oganvendesmetodenengangmerepådettefåssåledesdettogangedifferentierede spektrum. 3. Udtrækafafledteværdierberegnetfraspektret.Disseværdiergemmessomnormaletidsserier (målinger).afledteværdieromfattermiddelværdi,standardafvigelse,minimumogmaximumfor absorbanserindenforetspecificeretbølgelængdeområde kansåledesogsåværeenværdiforhele spektret. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 28
4.2 BeregningseksemplerfraVTUFmålepaneler FraplotfradeklassiskesensorerplaceretpåÅkandevejsestydeligtatvandkvaliteten(dvs. sammensætningenafvandetiprøvestrømmen)ændresomformiddagen(sefigur3.3).ændringenerknapt såtydeligfradefasteberegnedeparametrefraabsorbansspektrometeret(toc,doc,nitratnog turbiditet),derdogkørermedfabriksindstilletkalibrering. Den27/72014skerændringentilformiddagssituationenfralidti5tillidti6,ogforatsepåomdenne ændringkandetekteresviaabsorbansspektrometeretpååkandevej,erudtrukketspektretilexcelfor perioden04:45til05:45fornærmereanalyse figur4.2. Figur4.2:MålteabsorbansspektrefraÅkandevejpåtidspunktetforstartafdendagligeændringaf sammensætningenafvandetiprøvestrømmentilmålepanelet. FigurenviseratforskellenpåspektrenefindesiUVområdet,mensderstortsetingenforskeleridet synligeområde fra400nmogopefter.detoforstørredeområderviseratmellem200og230nmvokser absorbansenmedtiden,mensdenfaldermedtideniområdetover230nm.detvilsigeatspektretvrider sigomkring230nm.enændringiabsorbansenforårsagesafatetstof/stofgruppeændrerkoncentration. Ændringeridevistebølgelængdeområderskyldestypisknitrat(kraftigabsorbansmedmaximumved205 nm)ogforskelligeorganiskestofferderabsorbereribølgelængdeområdefra240til300nm. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 29
Detvilsigeatsammensætningenafvandetændrersigommorgenentilatindeholdemerenitratogmindre organiskstof(seogsåfigur4.6).frafigurenkanogsåsesatdenstørsteændringskermellem05:05og 05:20,hvorforendetektionafændringmedabsorbansspektretilsigeratberegneetdifferensspektrum baseretpå15minuttersafstandmellemdeanvendtespektre,dvs.atetdifferensspektrummed tidsstemplet05:20erdifferensenmellemabsorbansspektret05:20ogabsorbansspektret05:05 figur4.3. Figur4.3:Differensspektreberegnetmedenafstandpå15minuttermellemabsorbansspektre. Figurenvisermegettydeligtændringenidenspektraleinformation ændringenkanudtrykkessomet enkelttalvedattagestandardafvigelsenmellemdifferensspektretognulspektret dvs.etudtrykfor afstandenefraabsorbanserneidifferensspektrettilxaksen.resultateteretenkelttalpr.tidsskridt,der udregnesløbende altsåensoftwaresensor,derudtrykkerenændringiprøvestrømmens sammensætning.plotsfradatabasenafdeanvendtespektresamtdenresulterendesoftwaresensormed densdifferensspektrumervistpåfigur4.4. Figur4.5visertydeligtdetektionenafændringenafsammensætningen delillaspidser medengod marginpåsignal/støjforholdet ca.enfaktor10.dennefigurviserogsåetløbendeudtrækafabsorbansen ved245nm(beregnetsommiddelværdienafabsorbansernemåltved242,5;245og247,5nm),da figurerneviseratdetbedstesignaltilberegningaforganiskstoffåsveddennebølgelængde detvilderfor sandsynligvislokaltkunnefåsenbedrekalibreringtiltoc/docendvedfabrikskalibreringen(hvorde anvendtebølgelængdererukendte).foratkunnekalibrerekorrektkrævesdogogsåen turbiditetskompenseringafspektret.detteerendnuikkegennemført,menenbegyndelseergjortvedat udtrækkeabsorbansenved400nm(beregnetsommiddelværdienafabsorbansernemåltved397,5;400og 402,5nm)sometudtrykforturbiditeten denerrimeligtkonstant ligesomdenfabrikskalibrerede,men somdetsesfraspektreneændrerdesigjohellerikkeidetsynligeområde. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 30
Figur4.4:Plotsfradatabasenafdeanvendtespektresamtdenresulterendesoftwaresensormeddens differensspektrumsomberegnet27/7kl.05:20 VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 31
Figur4.5:Softwaresensorerog(fabrikskalibrerede)værdierfraabsorbansspektrometer. Detektoren er lillaogdevisteberegningererforetagetpåtidspunktetangivetmeddenrødeoval. Figur4.6:Oversigtoveregenskaberforetabsorbansspektrum. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 32
5. Modellering 5.1 Modelopbygningogbeskrivelser DensamledemodelerførstopbyggetiEPANET(s34s)udfrafølgendemodeller HOFOR:MIKEURBANWD,s34s Nordvand:AQUIS,utm32_etrs89(konverterettils34s) GreveVandværk:AQUIS,s34s Detharkrævetendelknofedtatfåénsamletmodelkørende,specieltsammenfaldafnavneforjunctions ogpipessamtatfåforetagetdenkorrektesammenkoblingafhoforognordvandvedtinghøj PumpestationogafHOFORogGreveVandværkpåRegnemarksledningenvedKildegangenogKildebrønde. Efterfølgendeermodelrettetmedmanglendeopdateringer herunderindførelseafåkandevejogbellahøj boosterstationer(ogfjernelseaftilsvarendehøjdebeholdere),menderhavesnuengrundlæggendemodel med: Fysiskbeskrivelseafhelenetværketinkl.pumpestationer,højdebeholderemm Typiskbeskrivelseafstyringafpumpestationerogventilermm Typiskedøgnvariationskurverforalleforbrug Figur5.1:Densamledemodelmedværker(stjerner)oghøjdebeholdere. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 33
Figur5.2:Fokuspådetresammenkoblededistributionsnet. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 34
5.2 Operationaliseringafmodel Dereropstilletenkrydstabel,derbeskriverhvilkemålingerderhørertildeforskelligestederimodellen, delssåderigtigeinputkangives(flowsfraværkeroginitielvandstandihøjdebeholdere),ogdelssådanat beregnedeflowskanudtrækkesframodelberegningendesteder,hvorderfindesenfysiskflowmålerat sammenlignemed. EPANETmodellenkørerautomatiskéngangitimenkorttidefteratflowsfordenforgangnetimeer modtagetoggemtidatabasen.beregningerneskersåledespåbaggrundafet7døgnsrullendevindue,og styresfraetscriptienjobmanagerivtuffællesdatabasen.iprincippetudtrækkesinddatafradatabasen oggivessominputtilmodellen(efterovenståendekrydstabel).herefterkørermodellen,ogdeønskede resultaterudtrækkes(igenefterovenståendekrydstabel),oggemmesidatabasen. Følgendeanvendelserafmodellenirealtidermulige: Beregningaftryk/flow overalt isystemet Beregningafvandetsfordelingpåkilder(f.eks.værker) Tracingbaglænsfravilkårligtpunkt hvorkanvandetpådettestedværekommetfra? Tracingforlænsfravilkårligtpunkt hvorvilvandetløbehen?(f.eks.frahøjdebeholderelleranden muligkildetilforurening) Mulighedforautomatiseringaftracingnårderermåltforureningetellerfleresteder ogermålt ingenforurening etantalsteder(!) Beregningafopholdstider(vandets alder ) overalt isystemet Iprojekteterdetbesluttetatstartemedatberegneflowogsammensætningafvandet(fordelingpåkilder dvs.værker)punkternevistifigur5.3. Figur5.3:Flowogsammensætningberegneséngangitimenveddelyseblåmarkører. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 35
5.3 Resultaterogpræsentation Resultaterafmodelberegningernekansesinavigationstræetunder Rapportermodelresultater indtil videreharderværetarbejdetmedflowogsammensætningvedåkandevejogstengårdenstation sidstnævntekræverdogendnulidttrimning,mensomdetkansesafnedenståendeermodelleringen kørende.dogerdetogsåsådan,atdetkræverendelyderligeretrimningatfåmodelleringentilatvise pålideligeresultaterialleovennævntepunkter. 5.3.1 FlowogsammensætningvedÅkandevej Figur5.4viserresultatetafmodelleringenafflowogsammensætningvedÅkandevejfordesammetre døgnsomervistpåfigur4.5,ogdersesensammenhængmellemdetekteredeændringeri prøvestrømmenssammensætning. NormaltvilvandetderkommertilÅkandevejkommefraTinghøj(værkerneSøndersøogSlangerup),men éngangidøgnet(ommorgenen) vender flowet,såledesatendelafvandetkommerfraværkerne Islevbro,LejreogMarbjerg,hvilketogsåbekræftesafledningsevnemålingen,idetdenneerhøjereom formiddagenendellers(figur3.3).ledningsevnenerhøjereialle3værkerislevbro,lejreogmarbjergendi værkernesøndersøogslangerup(figur2.18). Figur5.4:RapportframodelleringafflowogsammensætningvedÅkandevej26.28.juli2014.Rapportenvil viseresultaterfordeseneste72timervedklikinavigationstræet. Måltogberegnetflowstemmerikkeheltoverensomformiddagen,mengenereltreflekterermodelleringen virkelighedenganskerimeligt,ogdetforventesatderkantrimmesyderligerepåmodellen.figur5.5viser sammerapportforskudttilkl10omformiddagen(øverst),ogfrastartenafseptember,ogsåforskudtså fordelingsberegningenvistilagkagediagrammetersammenfaldendemedatetheldelafvandetkommer fraislevbrosiden. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 36
Figur5.5:RapportframodelleringafflowogsammensætningvedÅkandevejpåforskelligetidspunkter slutningenafjuliogbegyndelsenafseptember. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 37
5.3.2 SammensætningafvandetvedStengårdenStation VedStengårdenStationforefindesikkeenflowmåler,sometberegnetflowkansammenlignesmed,men stedeteralligevelvalgt,dadeterinteressantomkringberegningafsammensætning bl.aburdekunneses nogetvandfratinghøjomformiddagen.detteerdogikketilfældet,somdetkansespåfigur5.6,mender arbejdesfortsatpåmodellenpådettested. Figur5.6:SammensætningafvandvedStengårdenStation. VTUF:7319.2011 Bilag:Datahåndteringogmodellering 38