Klimatilpasning på afløbsområdet Optimering og samstyring af renseanlæg og afløbssystem samt anvendelse af rader til regnforudsigelse Rørcenterdage 2009 Nanna Høegh Nielsen
Grundlæggende principper for klimatilpasning Klimatilpasning indenfor afløbsområdet handler i høj grad om for meget vand Enhver teknologisk mulighed bør undersøges for at undgå oversvømmelser og aflastninger Tilgængelige ressourcer skal udnyttes bedst muligt Der skal træffes beviste valg
Strategi for klimatilpasning Tværfagligt samarbejde planer skal koordineres med andre sektorer Adaptiv planlægning reaktionen i overensstemmelse med belastningen Klimatilpasning er ligeså vel en politisk som en teknisk øvelse
Strategi for klimatilpasning Lokal afledning eller genanvendelse af regnvand Regnvand udnyttes lokalt Anvendes rekreativt Optimering af det eksisterende system Pluk de nederste frugter først Der skal ydes 120 % Styring og varsling af det integrerede urbane system Investeringer Nye anlæg Ombygning af eksisterende anlæg
Optimering og styring af det eksisterende system
Hvad er real-tidsstyring (RTC)? Enhver ændring i driften af et system som funktion af observerede eller beregnede tilstande Refererer ofte til brugen af niveau/flow målere og programmerbare logiske enheder (PLC s) til automatisk styring af fx. pumper og spjæld Typisk anvendes computermodeller til at opstille, udvikle og optimere styringsstrategier
Styringsmuligheder PLC Regelbaseret styring Lokal styring, styring efter nedstrøms forhold styring efter nedstrøms og opstrøms forhold SRO Prognosebaseret styring Styring på delopland styring på det samlede system PC Modelprediktiv styring Styring på delopland styring på det samlede system
Styringsmuligheder Model prediktiv styring Mike Urban Model optimeringsfunktion Strategi målsætning Regel baseret styring Mike Urban Model mm. målsætning PLANLÆGNING DRIFT (on-line)
Antal hændelser Betingelser for styring 10 9 8 Regn bevægelse 7 vejrmodeller + radar 6 5 Radar* Overflade- Tørvejr: afstrømning tømningsstrategi /energibetragtninger 4 Regnvejr: Regnens hastighed: 30 km/timen styring / varsling 3 Radar horisont: 30 km 2 1 0 pumpestation 1 times prognose regnmåler fra radar nedbørsmodel nedbørsmodel Afstrømning i afløbssystem model model 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hastighed, km/timen model model Kilde: DMI prognose prognose prognose prognose *Radar= Radio Detection and Ranging (måle pejling og afstand til et mål)
Hvilke radar har vi i dag? DMI Radar 3 x C-bånd (one pol) 2 x C-bånd (dual pol) Lokal Radar X-bånd (Århus) X-bånd (Aalborg) X-bånd (Hvidovre) X-bånd (Hørsholm) X-bånd (Odense) X-bånd (Vejle) Opløsning 2x2 km Opløsning 100x100 m Kilde: Michael Rasmussen, Aalborg Universitet
Radar er en udfordring 2500m tilpasning af omgivelser 2000m 1500m 1000m 500m 0m regn fra høje skyer reflektere mere regn fra skyer langt væk kan undervurderes refleksioner fra skorstene damp 10 8 6 4 2 0 5km 10km 15km fugle og hav reflektere også afskærmning af refleksioner fra bygninger/skove smeltende is/sne reflektere meget store dråber reflektere mere
Undgået aflastning ved (regnprognose + ATS) + integreret styring Kapacitet ved ATS drift Vandføring ATS med radar prognose Undgået aflastning Kapacitet ved normal drift Tid Tilløbsvandføring ATS uden radar prognose
Prognose Bedre tid til at aktivere styringer Brug af modeller fokus på hydraulik Modellering af forskellige fremtidsscenarier Optimering ud fra en multikriteriefunktion Brug af modeller fokus på hydraulik og stoffer Modellering af forskellige fremtidsscenarier Optimering ud fra en multikriteriefunktion SAMSTYRING Fra første færd afløbssystem/renseanlæg Det kan vi! Det kan i 2009-2010 Det kan i 2010 2012 http://www.vejrradar.dk/vbss.html http://regnradar.star2.dk
Radar baseret regnprognose WaterAspects beregning WaterAspects beregning hvert 2. minut
C-bånd vejr radar Vejrmodel (HIRLAM) X-bånd vejr radar http://swi.er.dtu.dk/
Er der noget at hente? Case Kolding Kommune
Optimering af afløbssystemet i Kolding
Modelberegninger: opstilling af regelbaseret styringsstrategi Etablering af 7 spjæld Styring på 9 pumpestationer Forventet resultatet: 50% reduktion i mængden af aflastninger til Kolding Å
Opstilling af moniteringsplan og prioriteret udbygning Globalt netværk (TDC) Online kommunikation til kardinalpunkter Implementering af styringsstrategier Overblik til drift af systemet
http://kolding.star2.dk status nu? status om to timer? hvorfor holdes vandet tilbage der? hvad er konsekvensen af at jeg tager den pumpe ud af drift? det kommunikationsnedbrud hvor kritisk er det?
Nanna Høegh Nielsen : nh@phc.dk Tak for opmærksomheden!