Modelling of the Interaction Between Storm and Foul Sewers in a Joint Model and Assessment of Infiltration and Inflow (I/I) A Case Study at Risvollan, Trondheim

Abstract

En av de største utfordringene ved forvaltning av avløpsnett i Norge er tilsig av fremmedvann. Innlekking og infiltrasjon av fremmedvann har negative konsekvenser for både kapasitet, ytelse, kostnad og pålitelighet til et avløpssystem. Fremmedvann kan komme inn på systemet på ulike måter, ha ulikt opphav og variere med sesong og værforhold. I Trondheim utgjør fremmedvann mer enn 60% av vannet som fraktes til renseanleggene. I dette prosjektet analyseres forekomsten av fremmedvann på et felt ved Risvollan i Trondheim ved hjelp av en datamodell. Datamodeller blir mer og mer brukt innenfor vannfaget og har mange bruksområder. Modellen som er laget i dette prosjektet er innovativ ved at den kombinerer både avløps- og overvannssystemet i samme datamodell. Prosjektet består av to hoveddeler: bygging av datamodellen inkludert analyse av den ferdige modellens yteevne og datagrunnlag, og bruk av modellen til å analysere forholdene relatert til fremmedvann på Risvollan. Resultatene fra prosjektet viste at det var vellykket å lage en modell som inneholdt både avløps– og overvannssystemet. Det var mulig å kjøre modellen, samt kalibrere den for begge type systemer. Data med varierende kvalitet gjorde at resultatene angående mengden fremmedvann på Risvollan ble mangelfulle. Likevel, en konstant innlekking under tørre forhold på 22 % og tydelige tegn på økt vannføring ved våte forhold, viser klart tilstedeværelsen av fremmedvann.

One of the biggest challenges in management of sewer systems is the occurrence of infiltration and inflow (I/I). Extraneous water entering the sewer system have negative effects on both the capacity, performance, cost and reliability of the system. I/I can enter the pipe system in different ways, have different sources, and vary with seasons and weather conditions. The wastewater entering the treatment plants in Trondheim consist of more than 60% I/I, and is therefore a problem that should be addressed. In this project the situation regarding I/I at a study area at Risvollan in Trondheim will be assessed, with the use of a computer model. Such models are used more and more in water engineering and have a wide range of application. The model that is built in this project is innovative because it combines the sewer system and stormwater system in the same computer model. The project involves two main parts: building the computer model and analysing its success and source data, and using the model to assess the situation regarding I/I at Risvollan. The results of the project showed that combining the two systems in one model was successful. The model was able to run and be calibrated for both the sewer and stormwater system. Lack of data with sufficient quality made the results regarding I/I incomplete. Yet, a constant part of I/I of 22% during dry conditions and clear signs of increased discharge during wet conditions, confirmed the strong occurrence of extraneous water in the system at Risvollan.