Optimalisering av fornyelsestakten for vannledninger i Bergen: En veiledning til B for VA-nett

Abstract

Denne bacheloroppgaven skrevet av Maja Carna Ellinor Kristensson og Mailen Iden Skjervheim ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet tar for seg optimalisering av fornyelsestakt for vannledninger i Bergen kommune. I lys av de omfattende utfordringene den norske vannsektoren står ovenfor, som aldrende infrastruktur, klimaendringer og høy forekomst av lekkasjer og brudd, har behovet for effektive forvaltningsstrategier aldri vært større.

Oppgaven som er skrevet har tatt utgangpunkt i vannledninger av grått støpejernsrør og inkluderer metodikken som brukes for kalibrering og bruddstatistikk. Kalibrering er en ny metode utviklet av Stian Bruaset ved SINTEF, og innebærer å estimere årlig fremtidig nedleggelse av operative ledninger. Ved å finne lengde på nedlagte og anlagte ledninger per år kan man regne ut årlig fornyelsestakt. Dette blir så benyttet videre for å kalibrere levetidsfunksjoner for ulike ledningsmaterialer. Et mål med oppgaven har vært å foreslå en optimalisert fornyelsestakt for grått støpejern, som historisk sett har vært mye brukt i Bergen.

B for VA-nett er et nytt verktøy som på strategisk nivå skal bistå kommuner med planlegging av ledningsfornyelse i fremtiden. Med fokus på brukervennlighet og tilgjengelighet skal verktøyet lettere kunne vurdere behovet for ledningsfornyelse i norske kommuner. Problemstillinger som kortsiktig og langsiktige kostnader, miljø, sosiale kostnader og systemytelse blir i større grad tatt hensyn til enn tidligere. Et annet mål med oppgaven har derfor vært å metodisk illustrere hvordan det kan gjennomføres kalibrering og bruddstatistikk som grunnlag til bruk i B for VA-nett.

Resultater fra bruddstatistikken viser at ledninger av grått støpejern lagt etter andre verdenskrig har høyest forekomst av brudd på ledningsnettet. Ved å øke fornyelsesraten til ledningsgruppen som forårsaker flest brudd, viser resultat at dette vil redusere lekkasjetap for kommunen på lang sikt. Ved å gjøre tester med ulike levetidsverdier i B for VA-nett kan man lettere observere utfallet av å øke eller redusere rehabiliteringsraten på de ulike ledningsmaterialene. Evalueringen av B for VA-nett viser at bruk av prediktiv modellering kan gi kommunen en mer helhetlig oversikt over tilstanden til ledningsnettet. Dette vil være til stor hjelp for kommuner ved beslutningstaking i fremtiden.

This bachelor thesis is written by Maja Carna Ellinor Kristensson and Mailen Iden Skjervheim at the Norwegian University of Science and Technology, and explores the optimalization of rehabilitation rate regarding water pipes in Bergen Municipality. Due to the extensive challenges the norwegian water sector is facing, such as aging infrastructure, climate changes and a high occurence of leakages and breaks, the need for effective management strategies has never been bigger.

The thesis concentrates on water pipes of grey cast iron, and includes the methodology which is used for calibration and statistics of pipe failure. Calibration is a new method developed by Stian Bruaset at SINTEF, and involves an estimation of annual future decommissioning of operational pipes. By discovering the length of pipes that are decommissioned and installed every year, one can calculate the annual rehabilitation rate. This can be further used to calibrate the survival functions of different pipe materials. One of the thesis' goals has been to suggest an optimized rehabilitation rate for pipes of grey cast iron, which has commonly been used in Bergen historically.

B for VA-nett is a new tool which, on a strategic level, will aid municipalities with planning of pipe rehabilitation in the future. With a focus on user-friendliness and accessability, the tool will more easily evaluate the need of rehabilitation in norwegian municipalities. Issues such as short- and longterm costs, environment, social costs and system performance will be taken more into concideration than before. Therefore, another goal of the thesis has been to illustrate methodically how calibration and statistics of pipe failure can be executed for further use in B for VA-nett.

The results from the statistics of pipe failure show that pipes of grey cast iron installed before the second world war has the highest occurance of failures in the pipeline network. By increasing the rehabilitation rate of the pipe group that causes the most failures, the results indicate that leakage loss will be reduced in the municipality in the long term. Doing tests with different lifespan values in B for VA-nett can make it easier to observe the outcome of reducing or increasing the rehabilitation rate of the different pipe materials. The evaluation of B for VA-nett shows that the utilization of predictive modeling can give the municipality a broader overview regarding the conditions of the pipeline network. This will be of great help for the municipalities when it comes to decision-making in the future.