Prioritering av förnyelseområden VA-nät Värderingsmodell för optimering av långsiktig kundservice baserad på driftstörningsstatistik, öppen programvara och anläggningsdata Andreas Nilsson Fredrik Stoltz Civilingenjör, Väg- och vattenbyggnad 2018 Luleå tekniska universitet Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser
Prioritering av förnyelseområden VA-nät Värderingsmodell för optimering av långsiktig kundservice baserad på driftstörningsstatistik, öppen programvara och anläggningsdata Andreas Nilsson & Fredrik Stoltz Luleå tekniska universitet Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser
Prioritering av förnyelseområden VA-nät Värderingsmodell för optimering av långsiktig kundservicebaserad på driftstörningsstatistik och anläggningsdata Typ av publikation: Examensarbete, 30 högskolepoäng Författare: Andreas Nilsson, Fredrik Stoltz Utgivningsår: 2018 Utbildning: Civilingenjör Väg- och vattenbyggnad Universitet: Luleå tekniska universitet Institution: Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser Handledare: Annelie Hedström, Luleå tekniska universitet Extern handledare: Magnus Bäckström, VA-avdelningen Boden kommun Examinatorer: Kaja Simu & Tommy Edeskär
Förord Förord Initiativet till detta examensarbete har två civilingenjörsstudenter inom väg och vattenbyggnad själva tagit och på så vis skapat samarbete mellan VA-avdelningen på Boden kommun och Luleå tekniska universitet (LTU). Examensarbetet är en avslutande kurs på 30 högskolepoäng. Detta examensarbete föreslår en metodik för att prioritera förnyelse av vatten och avloppsledningssystem områdesvis utifrån ledningen systemets kondition och kundkundservice. Metodiken för detta har sedan tillämpats i en fallstudie i Boden kommun. Eftersom detta är ett examensarbete som examineras individuellt har en arbetsfördelning gjorts. Fredrik Stoltz har i första hand tagit ansvar för läckfrekvensanalysen och Andreas Nilsson för den områdesvisa värderingsmodellen. Övriga delar har gjorts i samarbete. Många personer är inblandade för att möjliggöra utförandet av detta examensarbete. Vi vill rikta ett extra stort tack till: Annelie Hedström, VA-teknik, LTU som handlett båda studenterna genom problematiska situationer och bidragit med sin breda kunskap inom VA-system. Magnus Bäckström, VA-avdelningen i Boden kommun för beviljat samarbete och stort intresse i utveckling av detta examensarbete Tommy Edeskär, Geoteknik, LTU, som bidragit med sin expertis inom geoteknik och programmering. Kajsa Simu, Byggproduktion och teknik, LTU, som gett återkoppling på arbetet. Svenskt Vatten, som bidragit med flertalet sammanställda publikationerna som bidraget med bred litteraturbakgrund för att utveckla prioriteringsverktyget. Elisabeth Nilsson & Tony Bexelius, för att ha tillhandahållit oss information om Bodens VA-system. Utan er hade detta inte varit möjligt. Avslutningsvis vill vi tacka varandra för ett gediget arbete. Andreas Nilsson & Fredrik Stoltz Luleå, 27 Maj 2018 Andreas Nilsson Fredrik Stoltz i
Sammanfattning Vatten- och avloppssystemet klassas som en nödvändig samhällsfunktion i Sverige. För att erhålla ett funktionellt system med acceptabla mängder driftstörningar krävs kontinuerligt underhåll och förnyelse i form av utskiftning av befintliga ledningar där livslängden anses förbrukad. Takten utskiftning kan definieras som förnyelsetakten. Majoriteten av Sveriges ledningsnät byggdes under 60 70 -talet och förnyelsetakten har förblivit låg sedan dess, i förhållande till ledningsnätets livslängd. Om förnyelsetakten är för låg under en för lång tid kan framtida svårigheter uppstå eftersom ledningar åldras snabbare än förnyelsetakten. Många kommuner i Sverige har underhåll- och förnyelseplaner för att uppnå mål som exempelvis att öka/bibehålla kundservice för vatten och avloppsledningsnätet. Vid förnyelseplaneringen för respektive kommun kan ett verktyg användas som publicerats av branschorganisationen Svenskt Vatten för att uppskatta behovet av generell förnyelsetakt för hela kommunen. Verktyget är bland annat baserat på anläggningsår, ledningsmaterial och längd på ledningarna i systemet. En generell förnyelsetakt ger ett bra helhetsmått över kommunens behov av insatser men det underlättar inte hur den interna förnyelsen skall prioriteras. Syftet med detta examensarbete var att ta fram en metod för hur man kan bestämma var resurserna i en kommun ska placeras för att bibehålla eller öka kundservice rörande vattentjänster kopplade till ledningsnät. Metoden baseras på en prioritering som utfördes genom att kombinera kundservice och vattenledningsnätets kondition. I denna studie tillämpades prioriteringsmetoden i en fallstudie på Boden kommun. För att identifiera ledningsnätets kondition har flera olika påverkande faktorer analyserats för att identifiera kritiska områden. En områdesvis värderingsmodell har utvecklats baserad på en svensk värderingsmodell från 2007. Resultaten visade korrelation mellan läckfrekvens på vattenledningsnätet och olika påverkande faktorer såsom jordart, ledningsmaterial samt anläggningsår. En metod har framtagits för att hjälpa kommuner att sammanställa vilka påverkande faktorer som är kritiska för just den kommunen baserat på den informationen kommunen kan tillgå. En metodik för hur kommuner kan sammanställa driftstörningar och illustrera dessa med ett kartverktyg oberoende databas har även framtagits. En områdesvis värderingsmodell utvecklades för att möjliggöra bedömning av kundservice oberoende kommun och dess resurser. I detta verktyg har kommunen själv möjlighet att bestämma parametrars vikt. Värderingen av kundservice baserades på antal kunder som påverkas, fastigheter, ledningslängd och driftstörningsrapporter. Dessa parametrar är dock inte kopplade till samordningsvinster eller kritiska ledningar utifrån ett samhällsperspektiv. Värderingsmodellen bör därför kompletteras med bedömning av konsekvens av störningar. En slutsats från fallstudien var att hela kommunens huvudledningsnät visade på ökande trender avseende läckfrekvens. Trenderna visade även att kundnöjdheten i majoriteten av områdena sjunker över tid, baserat på resultat från områdesvärderingen. En rekommendation togs fram för kommunen i fallstudien för i vilka områden förnyelse bör prioriteras de kommande fem åren baserad på värderingen av kundservice samt ledningskonditionen. ii
Abstract The water and sewage system is classified as a necessary social function in Sweden. In order to obtain a functional system with acceptable amounts of malfunctions, continuous maintenance and renewal by replacing existing pipes where life expectancy is considered exhausted. The rate of change can be defined as the renewal. The majority of Sweden's pipeline networks were built in the 60s and 70s, and the renewal pace has remained low since then, in relation to the service life of the pipeline. If the renewal pace is too low for a long period of time, future difficulties can arise because pipes ages faster than the renewal pace. Many municipalities in Sweden have maintenance and renewal plans to achieve goals such as increasing/maintaining customer service for water and sewage system. At the renewal planning for each municipality, a tool published by Svenskt Vatten can be used to estimate the general renewal need for the entire municipality. The tool is for instance based on year of installation, pipe material and length of the pipe length in the system. A general renewal need provides a good overall measure of the municipality's need, but it does not make it easier to prioritize internal renewal. The purpose of this thesis was to provide a method for determining where the resources in a municipality should be placed in order to maintain or increase customer service regarding water services connected to wiring networks. The method is based on a prioritization that was carried out by combining customer service and the water management system's condition. In this study, the method of prioritization was applied in a case study at the municipality of Boden. To identify the condition of the pipe network, several different influencing factors have been analysed to identify critical areas. An area-based valuation model has been developed based on a Swedish valuation model from 2007. The results showed correlation between leakage frequency on the water pipeline network and various influencing factors such as soil types, pipe materials and construction year. A method has been developed to help municipalities to compile the influencing factors that are critical to that particular municipality based on the information available in the municipality. A methodology for how municipalities can compile operational disturbances and illustrate these with a map-based independent database have also been developed. An area-based valuation model was developed to enable assessment of customer service independent municipality and its resources. In this tool, the municipality itself is able to determine the importance of parameters. The valuation of customer service was based on the number of customers affected, building, length of the pipes and malfunctions reports. However, these parameters are not linked to synergy or critical wires based on a social perspective. The valuation model should therefore be supplemented with an assessment of the consequences of interference. A conclusion from the case study was that the entire municipality's main management network showed increased trends in leakage rates. Trends also showed that customer satisfaction in the majority of areas is falling over time, based on results from site evaluation. A recommendation was made to the municipality in the case study in which areas renewal should be prioritized over the coming five years based on the valuation of customer service and management condition. iii
Begreppsförklaringar Anaeroba förhållanden Avloppsvatten Kunder Driftstörning Fastighet Förnyelse Förnyelsetakt Inkompressibel Kluster Kundservice Köldmängd Livslängd Läcka SVU Värdering VA VASS Syrefri miljö. Dagvatten, spillvatten, inläckage. Varje person som är ansluten som till ledningsnätet. Fel på ledning som är i behov av åtgärd. Åtgärden kan vara akut. Byggnad med en servisledning kopplad till sig. planlagd åtgärd av ledning som ger nyvärde. I detta sammanhang betyder den procent av befintliga VA-nätet som förnyas varje år i en kommun. Något som inte kan komprimeras. Gruppering av datamängder i delområden som definieras som kluster. Hur nöjda brukarna är med avseende på driftstörningar och kvalité. Är summan som består av de negativa dygnsmedeltemperaturerna som verkar under en tidsperiod, i detta sammanhang per vinterhalvår. Tiden från läggning av ledning tills ledning behöver ersättas för att erhålla funktion. Driftstörning på ledning som skapar utflöde. Svenskt Vatten Utveckling. En uppfattning hur bra eller dåligt något är. Vatten och avlopp. Branschorganisationen Svenskt Vattens statistiksystem, över kommunalt vatten- och avlopp i Sverige iv
Tillskottsvatten Plastledningar Järnledningar Inläckage av vatten i avloppsledningar. Med vatten avses grundvatten, dagvatten, regnvatten, ytvatten, havsvatten, dricksvatten, inkopplat vatten i kombinerade system, dräneringsvatten. Dessa ledningar antas bestå av PE, PEM, PEH, PEL, PP och GRP i detta arbete. Dessa ledningar antas bestå av segjärn, gjutjärn och stål. v
Innehållsförteckning KAPITEL 1... 1 1. INTRODUKTION... 1 BAKGRUND... 1 SYFTE OCH ANGREPPSSÄTT... 2 KAPITEL 2... 3 2. LITTERATURSTUDIE... 3 VA-SYSTEMET OCH LEDNINGSNÄTETS FÖRNYELSEBEHOV... 3 MATERIAL I SVENSKA VA-LEDNINGSNÄTET... 4 GRUNDLÄGGNINGSPROBLEM... 9 FAKTORER SOM PÅVERKAR VA-LEDNINGARS LIVSLÄNGD... 18 DRIFTSTÖRNINGAR... 21 VÄRDERINGSMODELLER... 24 LÄCKFREKVENS... 31 FÖRNYELSEPLANERING... 33 PRIORITERINGSMETODER... 35 DIGITALA VERKSAMHETSSYSTEM... 38 GEOGRAFISKA INFORMATIONS SYSTEM... 39 GEODATAPORTALEN... 40 KAPITEL 3... 42 3. METOD... 42 DATAHANTERING... 44 LÄCKFREKVENSANALYS... 44 OMRÅDESVIS VÄRDERINGSMODELL... 49 DELOMRÅDESPRIORITERING... 54 KARTA MED TABELLDATA... 56 KAPITEL 4... 57 4. RESULTAT... 57 DATAHANTERING... 57 LÄCKFREKVENSANALYS... 60 RESULTAT FRÅN OMRÅDESVISA VÄRDERINGSMODELLEN... 64 DELOMRÅDESANALYS... 76 VISUALISERING AV ANALYSRESULTATEN... 79 KAPITEL 5... 84 5. DISKUSSION OCH ANALYS... 84 HANTERING DATA... 84 LÄCKFREKVENSANALYS... 85 OMRÅDESVIS VÄRDERINGSMODELL... 88 METODTILLÄMPNING OCH FORTSATT UTVECKLING... 92 DISKUSSION MOT ANDRA FÖRNYELSEVERKTYG... 92 KAPITEL 6... 94 6. SLUTSATSER... 94 GENERELLA SLUTSATSER... 94 SPECIFIKA SLUTSATSER FRÅN FALLSTUDIEN... 96 KAPITEL 7... 97 vi
7. AVGRÄNSNINGAR... 97 LITTERATURFÖRTECKNING... 99 8. BILAGOR... 1 BILAGA A... 1 BILAGA B... 3 BILAGA C... 4 BILAGA D... 5 BILAGA E... 14 BILAGA F... 17 BILAGA G... 19 BILAGA H... 21 BILAGA I... 25 BILAGA J... 29 BILAGA K... 33 vii
KAPITEL 1 Introduktion 1. Introduktion Bakgrund Rent vatten och fungerande avlopp är en av de viktigaste funktionerna i samhället. Hela Sveriges VA-ledningsnät uppskattas till 19 490 mil långt och uppskattas till ett nybyggnadsvärde på 390 miljarder kronor (Infrasverige, 2017). I Sverige är förnyelsetakten i genomsnitt 0,4 % per år, det betyder att ledningarna i snitt skall hålla 250-300 år. Vid driftstörningar kan många kunder temporärt bli utan fungerande vattentillförsel och avloppssystem. För att uppnå en fungerande vattentillförsel bör det finnas en sund förnyelseplanering i respektive kommun i landet (Malm et al., 2011a). Med en sund förnyelseplanering menas att förnyelsetakten inte ska vara för hög eller för låg. Vid för låg förnyelsetakt hinner ledningarnas livslängd passera och med ökat antal driftstopp som följd. Vid för hög förnyelsetakt ersätts ledningar med livslängd som inte är förbrukade fullt ut. I publikationerna Malm & Svensson (2011), Malm et al. (2011a) och Malm et al. (2011b) som Svensk Vatten Utveckling publicerat presenteras ett verktyg för förnyelseplanering. Detta verktyg har gett kommuner möjlighet att erhålla bättre översikt över kommuners förnyelsetakt för VA-ledningarna utifrån anläggningsår, dimension och längd på ledning. Om kommunen har god koll på sitt ledningsnät med avseende ålder och ledningsmaterial är det möjligt med detta verktyg att uppskatta den förnyelsetakt som krävs för att på sikt erhålla funktionellt vatten och avloppssystemet. Enligt Svenskt Vatten (2011) är verktyget är baserad på Sverige medel för faktorerna livslängd, ledningsmaterial och ledningsdimensioner. Om en kommun inte har god kontroll på sitt ledningsnät möjliggör detta verktyg en uppskattning av de faktorer som saknas i utvärderingen. Verktyget är användbart för kommunen eftersom det ger VAhuvudmannen en uppfattning om övergripande förnyelsebehov i hela kommunen. Om det visar sig att förnyelsetakten behöver ökas är det också ett värdefullt verktyg när det kommer till kommunikation med politiker angående reinvesteringar. När det kommer till att prioritera och välja ut specifika områden för underhållsinsatser och förnyelse inom en kommun ger Svensk Vattens verktyg inte tillräcklig vägledning. Det är inte alltid den äldsta ledningen av det statistiskt sämsta materialet som är den ledning med mest problem. En generell förnyelsetakt är inte av intresse i det avseendet eftersom förnyelsebehovet kan variera mellan områden inom kommunen. Enligt Bäckström (2017, personlig kommunikation) bör förnyelse prioriteras områdesvis för att möjliggöra samordningsvinster med exempelvis asfaltering. Viktigare är att kunna identifiera var och vilka åtgärder som ska göras för att bibehålla eller öka kundservice för kunder, både på kort och lång sikt. 1
Syfte och angreppssätt Det övergripande syftet med detta examensarbete var bidra med kunskap för att underlätta förnyelseplanering områdesvis inom ett verksamhetsområde för VA-huvudmän i Sverige genom att prioritera resurser utifrån kundservice och ledningskondition. Detta för att underlätta kommuners mål att öka eller bibehålla kommunens kundservice rörande vattentjänster. Mer specifikt var syftet att: Utveckla en metodik för att underlätta hantering av historiska driftstörningsrapporter genom öppna källor med geografiska data, vanliga kontorsverktyg och öppna webbaserade verktyg. Framställa ett arbetssätt för att undersöka ledningskonditionen i vattenledningsnätet samt vilka faktorer som påverkar detta. Skapa ett verktyg i form av en områdesvisvärderingsmodell som möjliggör bedömning av kundkundservice beroende på flera parametrar. I detta arbete har med hjälp av sammanställning av driftstörningsrapporter, metoder utvecklats för att utvärdera ledningskondition och kundservice områdesvis i ett kommunalt verksamhetsområde för VA. Båda metoderna är utvecklade för att passa små till stora kommuner med bristfällig sammanställning av historisk data, utifrån ett tidigare benchmarkingverktyg som togs fram av Stahre et al. (2007). Prioritering genomförs utifrån kundservicenivå och ledningarnas kondition. Kundservice nivå bestäms genom att utveckla ett områdesvisvärderingsverktyg som baserades på den Svenska värderingsmodellen (Mellström et al., 2013). VA-huvudmännen rapporterar årligen in exempelvis nyckeltal avseende driftstörningar till Svenskt Vattens VASS databas vilket bidragit till att kommuner har dokumenterade driftstörningsdata. 2
KAPITEL 2 Litteraturstudie 2. Litteraturstudie VA-systemet och ledningsnätets förnyelsebehov Ett fungerande VA system klassas som en livsnödvändig samhällsfunktion utifrån flera aspekter, exempelvis hälsa, säkerhet och miljö (Infraguide, 2004). För att erhålla hög kvalité på dricksvatten är ett fungerande vattenverk kritiskt (Svenskt Vatten, 2016). Vattnet transporteras till de kunder som är anslutna till kommunens VA-ledningsnät med hjälp av ledningar som är anlagda i marken. När vattnet har brukats hos kunderna transporteras det med hjälp av kombinerade eller duplikata avloppsledningar till ett avloppsreningsverk för att rena vattnet innan de släpps ut hos recipienterna. Kombinerat system är en kombinerad ledning med både spillvatten och dagvatten medan duplikata system avser ett ledningssystem där dagvatten avleds i en separat ledning och spillvattnet i en annan ledning. Restprodukter från avloppsreningsverket kan användas till jordbruket i form av gödsel, se Figur 1. Figur 1. Vattnets kretslopp (Svenskt Vatten, 2016). Enligt Infrasverige (2017) påstår Svenskt Vattens VD att förnyelsetakten i Sverige är alldeles för låg. Förnyelsetakten behöver dubblas under kommande 10-20 år. Längden på hela Sveriges ledningsnät är 19 490 mil långt. Kostnaden för 1 mil ledning uppgår till ca 20 miljoner år 2015, detta betyder att kostnaden för nyanläggning för hela Sveriges ledningsnät uppgår uppskattningsvis till ca 390 miljarder kronor (Infrasverige, 2017). Förändringar i klimatet förväntas öka förnyelsebehovet eftersom belastningen förväntas öka på ledningsnätet. Driftstörningarna är fortfarande på relativt låg nivå, men förväntas öka rejält inom en snar framtid eftersom förnyelsetakten är för låg. Om förnyelsetakten kvarstår på den låga nivån kommer ledningsnätet inte att erhålla tillräckligt bra kvalitet och läget blir akut (Infrasverige, 2017). Akut läge betyder att driftstörningarna, avloppsstopp, översvämningar och förorenat dricksvatten ökar till en 3
oacceptabel nivå. Prognosen för ett akut läge är svår att fastställa med den förväntas inträffa ungefär år 2027-2037. Med dagens förnyelsetakt tar det 200-300 år innan ledningarna har bytts ut. Det kräver en livslängd för rören på 200-300 år, vilket inte är rimligt. Ledningarnas genomsnittliga ålder i Sverige uppskattas till 40-150 år och livslängden för en ledning är svårbestämd för att den påverkas av många parametrar (Malm et al., 2011b). Exempel på parametrar är ledningsmaterial, anläggningsmetod och geotekniska förhållanden (Infrasverige, 2017; Mobärg & Mårtensson, 2017). För att möjliggöra en ökad förnyelsetakt krävs en ökning av VA-taxan, vilket kräver politiska beslut och kan vara tidskrävande. Figur 2 visualiserar gränssnittet mellan vad som definieras som servisledning och huvudledning i denna rapport, enligt Bexelius (2018). I denna rapport analyseras huvud- och servisledningsnätet som är anlagda på kommunens mark. Fastighetsägarnas servisledningar innanför tomtgräns beaktas inte. Figur 2. Visualisering av vatten- och avloppssystem samt benämning av de kommunala ledningar som hanteras i studien. Material i Svenska VA-ledningsnätet Ledningsmaterial har utvecklats under lång tid vilket gör att materialen och läggningsmetoder i det svenska ledningsnätet har ändrats under åren (Malm & Svensson, 2011). Högsta läckfrekvens är på ledningarna som är lagda under 1950-1960 talet. Det beror främst på att anläggningen gick från handgrävning till maskinell grävning (Sundahl, 1996). Resultatet blev större schakter som gav sämre sidostöd åt ledningarna. Under 1960 var det byggrusch vilket kan vara en annan orsak till att anläggningen blev av sämre kvalité. En sammanställning utförd av Malm & Svensson (2011) visar att de flesta ledningsmaterialen i normala markförhållanden har en medianlivslängd på ungefär 40-150 år. Enligt Tabell 1 kan Sveriges ledningsnät delas in i sju stycken trycksatta ledningsmaterial och sex stycken självfallslednings-material. 4
Tabell 1. Material trycksatta- och självfallsledningar. Trycksatta ledningar Gjutjärn/gråjärn X X Plast(PE, PVC, GRP) Segjärn X X Betong X X Stål X X Lergods X Galvaniserade X X Plast(PVC, PE, GRP) X X Betong X Vattenledning Avloppsledning Självfallsledningar Vattenledning X Avloppsledning X 2.2.1. Gjutjärn Enligt Göteborg Vatten (1985) användes gråjärnsrör under perioden 1860 1970 och var avsett för trycksatta ledningar. Gråjärnsrör är en typ av gjutjärn. Ledningar i gråjärn tillverkas av järn, kol, kisel och mangan. 10 % av gjutjärnsröret består av grafit (Göteborg Vatten, 1985; Sundahl, 1996). Materialet är sprött oavsett temperatur vilket gör det känsligt mot slag och töjningar. Materialet är även korrosionskänsligt (Malm et al., 2011b). Sammanlänkning av gråjärns ledningar genomförs med hjälp av muff eller flänsförband. Typer av dessa sammanlänkningar kan vara blymuff, skruvmuff eller tytonmuff (Malm et al., 2011b). Brott i gråjärnsledningar har främst uppkommit på grund av sättningar i mark och korrosion (Malm et al., 2011b). Även sprickor på grund av tryck är en vanlig orsak. 2.2.2. Segjärn År 1960 började gråjärnsrör ersättas med segjärnsrör (Malm et al., 2011a). Segjärnsrör används främst i trycksatta ledningar. Segjärn är ett mer lätthanterligt än gjutjärn eftersom de har en högre slagtålighet vilket möjliggör att det kan tillverkas tunnare utan att tappa hållfasthet. Segjärn har även något långsammare korrosionshastighet än gråjärnsrör (Camitz, 2001). Segheten i röret uppnås genom tillsats av magnesium i tillverkningsskedet. Ytskyddet på röret var bristfälligt fram till 1980, efter det kom ett ytskydd med bättre egenskaper (Malm, et al., 2011b). Ytskyddet bestod av ett zinklager täckt i bitumen eller epoxy. I extrema fall applicerades ett yttre cementskikt. Även idag används segjärnsrör och dessa har en zink/aluminium legering eller epoxybeläggning, dessa beläggningar fungerar som ytskydd. Invändig korrosion undviks genom cementbruksisolering på insidan, dessa har använts sedan 1968 (Malm et al., 2011b). Segjärnsrör sammanfogas med en fogtyp som kallas för tytonfogen. Fogen är känslig mot dragspänningar och det beror främst på gummit i tätningsfogen. Eftersom känsligheten avseende drag är ett problem har denna gummitätning ersatts med andra dragsäkra lösningar (Collins, 1977). Gummiringsfogen avgör ledningens livslängd eftersom de i många fall sönderfaller före själva ledningen. Felaktig installation av rören har gett problem såsom läckage redan efter några år efter installation (Malm et al., 2011b). Eftersom materialet har hög tryckhållfasthet är ledningarna tåliga för mekaniska påkänningar. En bieffekt av detta var att ledningsbäddar gjordes mer förenklade vid läggning av segjärnsledning. I många fall återanvändes bara massor som kring fyllning (Sundahl, 1996). Efter ett antal år visade det sig inte vara gynnsamt eftersom seghetsrören är känsliga för korrosion. Rören kom i kontakt med dåliga jordar med lågt PH-värde och andra faktorer som ökade korrosionshastigheten (Norvar, 1998a). Främsta orsaken till fel på segjärns ledningar är sättningar, frysning, fogfel och korrosion. Det är vanligt att ledningar korroderar punktvis på grund av lokala skada på ytskiktet. 5
2.2.3. Stål Stålrör började användas på 1940-talet då det var brist på gjutjärn på grund av andra världskriget (Göteborg Vatten, 1985). Stålrör används i trycksatta ledningar. Stålrör användes till en början främst för mindre dimensioner (Malm et al., 2011b). Idag används stålrör för grövre dimensioner. Dagens stålrör är isolerade med cementbruk på insidan och plast på utsidan (Stockholm vatten, 1997). Den funktionsmässiga skillnaden på stål jämfört med gjutjärnsrör är att stålrör har en överlägsen hållfasthet. Stål har även större elasticitet än gjutjärn vilket är bättre ifall stålledningar ska läggas i mark med sämre grundläggningsförhållanden. Korrosion är den vanligaste faktorn till att stålrör måste ersättas (Malm et al., 2011b). Dagens stålrör har bättre korrosionsskydd än äldre stålrör. Stålrör sammankopplas med en skarvtyp som kallas OV-svetsskarv eller DIN-skarv. Rör som anlades mellan år 1900-1972 har förlorat effekten av korrosionsskyddet efter 25 år. Därför har stor del av dessa rör redan blivit utbytta, upp till 17 % kvarstår endast (Malm et al., 2011b). 2.2.4. Galvaniserande Galvaniserade ledningar tillverkas i varmförzinkat stål och installerades under 1950-1970-talet. År 1994 bestod 4 % av Sveriges huvudledningsnät av galvaniserade ledningar (Stahre & Sundahl, 1994). Användningsområdet för galvaniserade ledningar är främst servisledningar. Ytskyddet består av ett zinkskikt, ytan är känslig mot yttre påverkan som slag och repor. Detta gör att korrosion förekommer på galvaniserade ledningar som skapar fräthål på utsidan av rören. Invändig korrosion är även vanlig på galvaniserade ledningar (Vinka, 2003). Läckfrekvensen för galvaniserade ledningar är 10 gånger högre än för segjärnsrör. Korrosiviteten ökar i ordningen, sand < sandig morän < lera < gyttjig lera < torv (Vinka, 2003). Enligt Lautrich (1980) är galvaniserade ledningar beståndkraftiga mot korrosiva miljöer om ytskyddet är intakt, både in och utvändigt. 2.2.5. Plast På 1950-talet började PE (Polyeten), PVC (Polyvinylklorid) och GRP-rör (Glasfiberarmerad polyester) användas i Sverige. PVC, PE och PP klassas som termoplast. Härdplast klassas som GRP-rör. Plaströr användes till en början främst för tryckledningar i mindre dimensioner. Det var först under 1960-talet som plast även brukades för större dimensioner på ledningar (Malm et al., 2011b). Glasfiberarmerad polyester användes till de största dimensionerna. Efter år 1968 ökade användningen av plast, det var främst den ökade användningen av avloppsrör upp till 200 mm som användes istället för betongrör. Sedan dess har kvalitetsmärkningar för plaströr tagits fram för att försäkra att trycktestade rör har hög kvalitet. Några äldre kvalitetsmärkningar är SIS och KP märkning. Idag har dessa märkningar ersatts med märkningen Nordic Poly Mark. PE-rör PE-rör började användas under 1960-talet, rören brukades i både trycksatta- och självfallsledningar. PEH- och PEL-rör klassas som PE rör, skillnaden på rören är att PEH har högre densitet och PEL lägre densitet. PEL rören var tjockare än PEH-rören och sammanlänkades med hjälp av mekaniska kopplingar. PEH rören var tunnare och stumsvetsades (Malm et al., 2011b). År 1974 kom PEM-rör och hade en mellan densitet, vilket gav bättre ålderegenskaper. PEL rören 6
blev därför utbytta mot PEM rör. Efter detta började PE rören namnges utifrån deras beräknade livslängd, exempelvis PE 63 hade en beräknad livslängd på 63 år. År 1980 kom tredje generationens rör till Sverige, PE 100. Det är ovanligt att använda PE-rör för självfallsledningar i konventionell läggning. Det är vanligare att installera PE-rör inuti befintliga betongledningar (Björklund, 1991). Efter samlad data från 11 olika kommuner kan det konstateras att PE-rör som är tillverkade före 1974 har en högre skadefrekvens än PE-rör som är lagda efter år 1974 (Björklund, 1991). Enligt statistiken beror skadorna främst på fogskador och inte skador på själva rören. Vanligaste orsaken är att mekaniska kopplingarna går sönder (Bergström et al., 2009). Repor som uppkommer vid hantering av rören får maximalt uppgå till 10 % av godstjockleken. PVC-rör PVC-rör började användas på 1960-talet och användes huvudsakligen till både trycksatta system och självfallsledningar. Första generationens PVC-rör installerades år 1960-1973 och hade relativt hög skadefrekvens. Detta berodde på att skarvarna inte var tillräckligt bra (Malm et al., 2011b). Skador lagda före år 1974 berodde främst på Ehrimuffskador. Även fogskador förekom eftersom gummitätningar inte monterats korrekt. Övriga rörskador före år 1974 berodde på att rören sprack på grund av tryckande stenar i anläggningsskedet. PVC-rör anlagda efter år 1973 har i princip samma skadefrekvens på fogskador och rörskador vilket var lägre än rör lagda innan år 1973. Undersökningar har utförts där PVC rör har brukats i flera år, 37 år i Holland enligt Gons (1995) och upp till 60 år i Tyskland enligt Nowack (1995). Resultaten visar att egenskaperna hos rören inte ändrats märkbart efter många års användning. 2.2.6. Betong Betongrör finns i flera olika sorter: Asbestcementrör, Bonnarör, Arkelrör, Premorör och Senatarör (Malm et al., 2011b). Rören används främst i självfallsledningar, men de förekommer även som trycksatta rör. Enligt Malm (2011a) konstaterades det efter filmning av ledningssystem att betongrör har sämre kondition i äldre ledningssystem än nylagda vilket betyder att materialet blir sämre med tiden. Asbetsrör Asbestcementrör är ett halvstyvt betongrör som sammanlänkas av dubbla muffar med tätningsringar (Norvar, 1998b). Dessa betongrör tillverkades i mindre dimensioner och är känsliga för sättningar (Malm et al., 2011b). När deformationen i jorden blir för stor uppträder ett tillstånd på röret som kallas för balkbrott. Armerade betongrör Betongrör med förspänd armering både runt om och i längdled kallas för Arkel-, Premo- och Sentarör. Tryckrör i betong har lagts sedan 1950-talet. Stora delar av dessa betongrör ligger kvar. Samtliga rör sammankopplas med hjälp av gummitätning (Malm et al., 2011b). Rörens svaghet utifrån driftstörningsrapporter är mikrosprickor som uppkommer vid stötar samt känsligheten mot sättningar. I mikrosprickorna tar sig vatten in i betongen och når armeringen som sedan korroderar. Korrosionen av armeringen gör att betongen sprängs. Sättningar har störst påverkan på fogarna eftersom mindre vinkeländringar skadar gummimuffen och kan göra att röret går sönder (Betondak, 1961). Vinkeländringen dessa rör klarar av är relativt liten innan skarvningsmuffarna tar skada (Malm et al., 2011b). Inläckage är vanligt i fogar eftersom 7
de är otäta. Detta innebär att gamla betongledningar ofta har ett högt inläckage. Avloppsvattenledningar kan ha krav att minska tillskottsvatten och då är ett högt inläckage inte att föredra (Malm & Svensson, 2011). Dagvattenledningar har därför generellt en längre livslängd än avloppsvattenledningar då inläckage inte ses som negativt (Malm et al., 2011b). Därför kan det antas att alla ledningar som är lagda innan år 1960 som ligger under grundvattennivå har ett högt inläckage. Enligt Malm et al. (2011a) kan följande driftstörningar uppkomma på betongledningar: Otäta fogar som skapar inläckage. Överbelastade betongledningar som får sprickor. Rötter som tränger in i skarvar och brunnar. Gamla betongledningar har problem med svavelväteangrepp, dagens betongrör är svavelbeständiga. Korrosion. Sättningar. 8
Grundläggningsproblem Det är viktigt att dimensionera och utföra grundläggning korrekt för att förhindra framtida problem. Vid grundläggning av vatten- och avloppssystem kan det förekomma problem som påverkar ledningarnas livslängd. Vanliga grundläggningsproblem är kopplade till feldimensionering, vilket kan leda till problem som kan relateras till exempelvis bärighetsproblem, sättningar och tjäle se Figur 3. Dessa problem kan vara relaterat till hur ledningsgraven är utformad, vilken omkringliggande jordart, grundvattnets påverkan samt utförandet. Dimensionerings problem Bärighet Tjäle Sättning pga trafiklast Sättningar över tid Blockupp- frysning Tjäl uppfrysning Sättningar vid upptining Frysning av ledning Knäckning Knäckning Ökad korrosion Knäckning Knäckning Driftstopp Ökade tryckspänningar Ökade tryckspänningar Ökade tryckspänningar Sprickbildning Knäckning Figur 3. Hierarkisk nedbrytning för dimensionering av grundläggning av VA-rör. 9
2.3.1. Ledningsgrav Majoriteten av Sveriges ledningsnät anlades under 60 70-talet. Det finns en branschpraxis i Sverige, AMA. Detta dokument beskriver anläggningsregler (Svensk Byggtjänst, 2017). Beskrivet nedan är hur ledningarna anlades enligt branschpraxis år 1966 och 2017. En typsektion av en ledningsgrav är beskriven i Figur 4, det skiljer sig om botten av graven befinner sig i jord eller berg (Malm et al., 2011b). Idag är det vanligt att ledningsgraven befinner sig under befintliga vägar. En konsekvens av detta är ökat tryck i ledningar på grund av trafiklaster. Branschpraxis ledningsgrav år 1966 Rören är indelade i styva och icke styva rör beroende på elasticitetsegenskaper av yttre laster som påverkar rören (VA AMA-kommitén, 1966). Till de styva rören hör exempelvis följande rör, gjutjärn, segjärn, betongrör. Till de icke styva rören hör exempelvis plaströr och stålrör. Botten av ledningsgraven kan tjälskyddas med mineralull eller halm vid behov. Detta tjälskydd bygger på ett frysmotstånd av ökat vatteninnehåll och inte av isolerings egenskaperna hos materialet (VA AMA-kommitén, 1966). Rustbädd är en anläggningsmetod som kan användas vid VA-system. Det innebär att plank läggs under ledningsbädden för att öka bärigheten (VA AMA-kommitén, 1966). Skall ledningsbädden anläggas ovanför grundvattennivån används tryckimpregnerat trä. Materialet som används för ledningsbädd skall utgöras av en välgraderad stenfri friktionsjord som inte är tjälfarlig (VA AMA-kommitén, 1966). Krossat material som är skarpkantigt får inte användas för plaströr och rör som har någon form av yttre korrosionsskydd. Ledningsbädden skall packas då tjockleken överskrider 0,2m och underlaget inte är flytbenäget. Största stenstorlek som får förekomma är 50 mm. Fyllningen skall ske inom gravens hela bredd upp till 0,3m över överkant rör (VA AMA-kommitén, 1966). Materialet får inte vara tjälfarligt, bestå av maximalt 50mm stenar, inte bestå av organiskt material och inte innehålla skarpkantigt krossmaterial. Fyllningen består i huvudsak av de uppschaktade massorna om de uppfyller följande krav. Får inte innehålla organiskt material som har låg bärighet och hög tjälfarlighet (VA AMA-kommitén, 1966). Maximal blockstorlek får vara 0,3m om de högst uppgår till tio viktprocent. Vattenströmning kan förekomma längs rörgraven om jordmaterialet består av en tät jord med låg permeabilitet och fyllningsmaterialet består av ett vattengenomträngligt material (VA AMA-kommitén, 1966). Resultatet leder till reducerad livslängd för ledningarna som är anlagda i detta. För att förhindra fenomenet används strömavskärande fyllning i form av tätjord var 20:e meter. Tätjorden skall vara ca 1 m längs efter ledningsgraven och utbredas genom hela gravbredden till en höjd av 0,3 m över grundvattennivån. 10
Figur 4. Typsektion på en ledningsgrav hämtad från (VA AMA-kommitén, 1966). Branschpraxis ledningsgrav år 2017 Vid tjälskyddsisolering får schaktbotten inte schaktas djupare än avsedd höjd samt avjämnas innan isolering installeras ovanpå (Svensk Byggtjänst, 2017). Isoleringen består av markisolerings skivor. Maximala kornstorleken som får förekomma i materialet är 31,5 mm. Ledningsbäddens tjocklek skall uppgå till 0,15 m (Svensk Byggtjänst, 2017). Materialet får inte vara tjälfarligt men inget krav på materialets skarpkantighet. Läggningsytan under ledningsbädden får inte vara frusen. Fyllningen skall anläggas från botten av ledningsgraven upp till 0,3 m över överkant ledning, se Figur 5. Den högsta kornstorleken som får förekomma i detta material är 63 mm om de förekommer minst 0,15 m från rören (Svensk Byggtjänst, 2017). Fyllningen skall packas i lager och bestå av uppschaktat jordmaterial om detta material är av god kvalité (Svensk Byggtjänst, 2017). Med god kvalité menas en homogen jord utan block och som inte är fruset. Denna fyllning skall anläggas tätt mot ledningsgravens botten, väggar och ledningar (Svensk Byggtjänst, 2017). Det finns inget generellt mått på fyllningens längd eller höjd. Figur 5. Illustrerar kringfyllning i ledningsgravar hämtad från (Svensk Byggtjänst, 2017). 11
Jämförelse mellan branschpraxis år 1966 och 2017 Skillnader mellan år 1966-2017 i AMAs föreskrifter är beskrivet i Tabell 2 samt nedan: 1966 användes halm eller mineralull som tjälskydd, år 2017 används markisolering. År 1966 användes principen att öka frysmotståndet och år 2017 användes principen att isolera. Ingen information hittades angående rustbädd år 2017, vilket betyder att de har slutat att användas i dessa sammanhang. Fyllningsmaterial i ledningsbädden samt kringfyllningen fick inte vara skarpkantiga år 1966, år 2017 finns inget sådant krav. År 1966 var maximala tillåtna stenstorleken 50 mm, år 2017 var maximala stenstorleken 63 mm för kringfyllningsmaterial. År 1966 var den maximala stenstorleken 50 mm, år 2017 var den maximala storleken 31,5 mm för ledningsbädden. Tabell 2. Skillnader i branschpraxis mellan 1966 och 2017. År 1966 2017 Tjälskyddsmaterial Halm eller mineralull. Markisoleringsskivor. Rustbädd Information beskrivet. Information saknas. Kringfyllning och återfyllning Inte godkänt med skarpkantigt material. Ingen information om skarpkantigt material. Kringfyllning Maximala stenstorleken Maximala stenstorleken 63 mm. Ledningsbädd 50 mm. Maximala stenstorleken 50 mm. Maximala stenstorleken 31,5 mm. 12
2.3.2. Jordarter Jordarterna i Sverige har bildats från inlandsis som befann sig över landet för 10 000-115 000 år sedan. Eftersom isen hade stor tyngd pressades stora delar av landskapet ner under havsytan (SGU, 2018a). När inlandsisen smälte avlastades landskapet. Detta medförde att landskapet som var nerpressat under havsnivån började stiga. De områden som var under havsytan definieras som ytor under högsta kustlinjen. Enligt Lantmäteriet (2018) skiljer sig landhöjningen per år i Sverige från 1mm upp till drygt 9mm, se Figur 6. Figur 6. Illustrerar den pågående landhöjningen i Sverige hämtad från (Lantmäteriet, 2018a). Kornstorleken är en kritisk parameter vid namngivning av en jordart. Detta på grund av att permeabiliteten och kapillariteten påverkas av kornstorleken (Statens geotekniska insititut, 2018). Mindre partiklar leder generellt till lägre permeabilitet och högre kapillaritet. Definitionen av finjord är där partiklarna är 0-0,063 mm i diameter. Lera Lera har uppkommit genom sedimentering på havs- eller sjöbottnar. Det betyder att lera kan förekomma under högsta kustlinjen (Larsson, 2008). Definitionen på lera är att finjordshalten ska vara minst 40 viktprocent. Finjorden skall även utgöras av minst 40 procent lerpartiklar. Lerpartiklar är 0-0,002mm i diameter, detta medför att lera blir en kohesionsjord. Lera har generellt låg permeabilitet och hög kapillaritet och klassas som en sättningsbenägen jord. Silt Silt har uppkommit genom sedimentering på havs eller sjöbottnar. Det betyder att även silt kan förekomma under högsta kustlinjen (Larsson, 2008). För att en jordart ska definieras som silt behöver partiklarna vara 0,002-0,063 mm i diameter. Detta medför att silt tillhör gruppen kohesions jord och kan definieras som en tjälfarlig jord. 13
Sand Sand har uppkommit genom inlandsisens avsmältning i landet, men även genom erosion av berggrund från väder och vind. Jordarten består huvudsakligen av homogena partiklar 0,063-2mm i diameter (Larsson, 2008). På grund av detta får sand relativt hög permeabilitet och låg kapillaritet. Denna jordart klassificeras som en friktionsjord och definieras som en icke tjälfarlig jord. Morän Morän är en månggraderad jordart. I Sverige har dessa jordarter främst uppkommit genom inlandsisens framfart och är idag den vanligaste jordarten i landet (Larsson, 2008). Jordarten kan förekomma både över och under högsta kustlinjen. Partikelstorleken varierar kraftigt hos moränjord, detta gör att en moränjord kan ha kohesion- eller friktionsjordegenskaper beroende på kornstorleksfördelningen. En siltmorän har liknande tjälfarlighet som silt, detta på grund av den relativt höga permeabiliteten och höga kapillariteten. Sulfidjord Sulfidjord har uppkommit genom sulfidrika organiska partiklar sedimenterats på havsbotten under anaeroba förhållanden (Pousette, 2010). Den pågående landhöjningen i Sverige som beskrivits tidigare har blottat tidigare sedimenterade ytor och ligger idag till viss del ovanför havsnivån (Pousette, 2010). Översta lagret av sulfidjorden ovanför grundvattennivån har blivit utsatt för syre i luften och oxiderats. Detta leder till försurning, ett vanligt ph värde i detta lager är 3-4. Lagret under grundvattennivån är fortfarande icke-oxiderat eftersom syret inte hunnit reagera med detta lager. Mittersta lagret, området som innefattar lägsta respektive högsta grundvattennivån kommer ha varierande ph värde över året beroende på grundvattentillståndet (Sammut et al., 1996; Pousette, 2010). En sulfidjord har generellt ett högt innehåll av organiskt material och vatten. Detta resulterar till byggtekniska problem på grund av att jordarten är väldigt sättningsbenägen, tjälfarlig samt har låg skjuvhållfasthet. En sulfidjord som befinner sig under grundvattennivån har, på grund av den låga syretillgången, ingen direkt miljöpåverkan om grundvattenytan förblir oförändrad. Sulfidjord som kommer i kontakt med syre från exempelvis schaktning i området eller grundvattensänkning kommer att oxidera till följd av den förhöjda halten syre (Sammut et al., 1996; Pousette, 2010). Ska sulfidjord schaktas är det inte lämpligt att återfylla med detta material på grund av de dåliga materialegenskaperna rent byggtekniskt. Resultatet kan leda till att sulfidjorden läggs på upplag ovanför markytan. Konsekvensen från detta är att luftens syre börjar angripa jorden. Angriper luftens syre sulfidjorden kommer sulfiderna oxidera till sulfater, en sänkning av ph-värdet är ett faktum. Ett lägre ph-värde kommer resultera i ökad oxidation/korrosionshastighet på metallkonstruktioner som är belagda i dessa jordar. Metaller är även mer flyktiga i sura miljöer än i neutrala miljöer vilket resulterar i migration av metaller samt svavel som är bundet till sulfidjorden. Risk finns att urlakning sker och detta migreras till vattendrag som orsakar skador på växtlighet samt det marina livet. Det är dock förbjudet att hantera sulfidjord på detta sätt, sulfidjord som har schaktats upp skall deponeras på speciella deponier(sammut et al., 1996; Pousette, 2010). Organiska jordar Organiska jordar delas främst in i torv, gyttja och dy. Torv är en jordart bestående av växter som förmultnat utan tillgång till syre genom hög fuktighet (Larsson, 2008). Gyttja är en jordart bestående av djur- och växtdelar som har sönderfallit. Dy är en jordart bestående av utfällda 14
humussubstanser. Dessa jordar har generellt låg skjuvhållfasthet och högt vatteninnehåll. Detta medför sättningsbenägen jord med låg bärighet. 2.3.3. Finkorniga jordar En finkornig jord definieras som en låg permeabel kohesionsjord med kornstorlek 0-0,063 mm i denna rapport, exempelvis lera eller silt (Larsson, 2008). Sättningar över tid uppstår ofta i finkorniga jordar som en konsekvens för ökad belastning, detta fenomen kallas för konsolidering. Finkorniga jordar har generellt lägre skjuvhållfasthet och högre tjälfarlighet än grovkorniga jordar. Konsolideringsprocessen Konsolideringsprocessen kan definieras som den process som äger rum när en lågpermeabel jord utsätts för en last och sättning uppstår. Sättningen uppstår på grund av ökade effektivspänningar i samband med vattenavgång (Terzaghi, 1943; Sällfors, 1996; Axelsson & Mattsson, 2016). Finkorniga jordar som lera och silt har ofta relativt låg permeabilitet och relativt högt vatteninnehåll i porerna. Permeabilitet kan beskrivas som vattengenomsläpplighetsförmågan hos en jordart. Eftersom jorden har låg permeabilitet och vatten är nära ett inkompressibelt medium kommer detta att resultera i ett porövertryck. På grund av att vattnet inte har möjlighet att dränera ut ur jorden tillräckligt snabbt. Inledningsvis kommer lasten till största del tas upp från porvatten övertrycket som skapas och inte av kornskelettet. Beroende på hur lång tid det tar för vattnet att dräneras ut från området kommer det ta olika lång tid för att lasten ska övergå från porvatten övertrycket till kornskelettet. När vattnet dräneras ut från jordmassorna kommer volymen minska i jorden, detta betyder att sättningar uppstår. Beroende på hur mycket vatten det finns i porerna, hur permeabel jorden är samt hur stor lasten är påverkar sättningens storlek och tid (Fryksten, 2016). En jord som har ett stort vatteninnehåll erhåller en stor volymskillnad när jorden dräneras ut och kommer få en stor sättning. En jord som har en högre permeabilitet kommer därför sätta sig fortare på grund av att vattnet kan dräneras ut fortare. Konsolideringen är störst i början och har en avtagande effekt enligt Figur 7. I praktiken betyder detta att lågpermeabla jordar får relativt stora sättningar med tiden om de utsätts för en ökad last, oavsett hur bra materialet packas (Terzaghi, 1943; Chai, Zhu, & Shen, 2004; Pathan & Michalak, 2013). Vatten binds i porerna ovanför grundvattennivån på grund av kapillarkrafterna jorden innehar. Sänkning av den befintliga grundvattennivån kommer att resultera i mindre vatten i porerna som hjälper till att ta upp laster. Detta betyder att en grundvattensänkning medför att spänningen i jorden överförs från portrycket till kornskelettet. När större del av spänningen fångas upp av kornskelettet kan tryckspänningarna bli för stora. Om det händer kommer kornskelettet att komprimeras. Resultatet leder till en minskad volym för jorden, sättning uppstår. 15
Figur 7. Beskriver konsolideringsprocessen där tillskottsspänning (σ), effektivspänning (σ ), porövertryck (u) tiden då konsolideringsprocessen börjar tillträda(t 0), tiden då hela lasten tagits upp av kornskelettet(t), hämtad från (Sällfors, 1996). 2.3.4. Blandkorniga jordar En blandkornig jord definieras som en jordart där kornstorleken varierar kraftig, dessa jordarter definieras ofta som leriga eller siltiga sand- och grusjordar (Larsson, 2008). I Sverige kallas denna jordart ofta för morän. Morän kan bestå av siltmorän, denna jordart är tjälfarlig på grund av den höga silthalten. Består moränen av en lermorän är jorden mer sättningsbenägen. 2.3.5. Grovkorniga jordar En grovkornig jord definieras huvudsakligen som en högpermeabel friktionsjord med kornstorlek över 0,063 mm i denna rapport, exempelvis sand eller sandig-morän (Terzaghi, 1943; Axelsson & Mattsson, 2016). Grovkorniga jordar har ofta relativt hög permeabilitet och kommer därför inte att bygga upp ett porövertryck vid en ökad belastning. Belastningen kommer istället att tas upp av kornskelettet direkt och sättningen sker direkt. I praktiken betyder det att en grovkornig jord som uppnår fullgod packning vid utläggning inte kommer att erhålla stora sättningar med tiden. 2.3.6. Tjäle Uppkomst Tjäle kan delas upp i två processer som uppstår när en jord utsätts för minusgrader (Knutsson, 1981). Porvattnet i jorden fryser och en expansion sker, vilket dock är en försumbar del av själva hävningen som uppstår vid tjällyftning. Den andra processen sker genom att vatten flödar till frusna partier av jorden från underliggande ofrusna lager. En isanrikning uppkommer i jorden i form av islinser. För att detta skall kunna skapas krävs det gynnsamma förhållanden: Tillgång till vatten Minusgrader Tjälfarlig jord Processen som äger rum när islinser bildas i finkorniga jordar är då tillskottsvatten underifrån sugs upp till fryspunkten med hjälp av kapillarkrafterna jorden innehar (Knutsson, 1981). Tjockleken på islinsen kan växa obegränsat om det finns vattentillströmning som är större än värmeflödet. Hur tjälfarlig en jord är beror på permeabiliteten, kapillaritet, kornstorleksfördelning samt vilket mineral partiklarna består av. En finkornig lera har betydligt högre kapillaritet än en grovkornig sand. Sanden har däremot betydligt högre permeabilitet. Högre permeabilitet och kapillaritet leder till ökad tjälfarlighet. Den jordart som har optimala förhållanden mellan permeabilitet och kapillaritet med avseende på kraftig islinsbildning är silt. 16
Blockuppfrysning Ett problem som kan uppstå i exempelvis en vägkropp är ett fenomen som kallas för blockuppfrysning. Resultatet av fenomenet innebär att stenar/block fryser upp och kommer närmare markytan efter varje vinterperiod (Johansson, 1986). Förutsättningar som krävs för att blockuppfrysning skall kunna ske är samma som för att en islins skall kunna uppstå samt en jordart med blockinnehåll. En jordart som är känslig för blockuppfrysning är en lerig-sandig morän. För att motverka blockuppfrysning skall grundvattennivån, jordart samt tjäldjup bestämmas för att möjliggöra korrekt dimensionering av ledningsgraven. Tjäldjup Enligt Bäckström (2017, personlig kommentar) anläggs VA-ledningar på frostfritt djup. Detta djup anses vara 2-2,5meter i Boden kommun. Det händer att tjäle tränger ner djupare än detta, men kommunens primära mål är främst att vattnet i ledningarna inte fryser. Eftersom huvudledningar oftast har flöde genom ledningarna är risken för att vattnet fryser relativt liten därför kan dessa ledningar anläggas grundare. Det anses inte vara realistiskt för en kommun att utföra tjäldjupsberäkningar i varje enskild tvärsektion. Det betyder att det förekommer att kommuner i Sverige använder sig av standardiseringar när det kommer till tjälfritt djup och gör inte enskilda beräkningar för varje enskild tvärsektion. Detta ger en felaktig bedömning av utformningen av ledningsgraven. För att erhålla korrekta värden på frostfritt djup är det nödvändigt att kalkylera ett djup vid varje enskild tvärsektion (Knutsson, 1981). Tjäldjupet beror främst på köldmängden, jordens termiska egenskaper och mängden vatten i jorden. Termiska egenskaper hos jorden kan definieras som: Specifik värme Volymetiska värmekapacitet Värmeledningstal Snötäcket som ligger ovanför marken isolerar underliggande mark. Tjäldjupet beror därför även på om ytan är snötäckt eller plogad (Paroc, 2002). Köldmängden beror på var i landet man befinner sig. Hela Sverige är indelad i olika dimensioneringszoner beroende på köldmängd, se Figur 8. 17
Figur 8. Maximal köldmängd i Sverige [dygnsminusgrader] (Paroc, 2002). Faktorer som påverkar VA-ledningars livslängd För alla VA-ledningsmaterial har dimensionering av grundläggning betydelse när det kommer till ledningarnas livslängd. Referens på storleken av denna faktor saknas men det är allmänt känt att den existerar. Nedan följer en sammanställning på andra faktorer som påverkar VAledingars livslängd. 2.4.1. Gjutjärn-, segjärn- och stålledningar Korrosion av ledningar har stor betydelse för materialets livslängd och kan delas in i yttre och inre korrosion (Norvar, 1998a). Den yttre korrosionen är den sortens korrosion som avgör rörets livslängd i en högre grad. Yttre korrosion är en process som sker då metalliska material kommer i kontakt med vatten, syre och naturlig omgivande mark (Malm et al., 2011b). Denna sorts korrosion kan leda till vattenläckage och driftstörningar för VA-ledningar. Den andra sortens korrosion är inre korrosion, en konsekvens kan vara att dricksvattnet blir brunfärgat, detta medför en lägre vattenkvalité. 18
Yttre korrosion Korrosion är en process som med hjälp av den omliggande jorden, vatten och syre bryter ner metallen i rörets yttersta material. Fenomenet kan förklaras med hjälp av de elektrokemiska reaktionerna som den omliggande jorden och metallen skapar tillsammans (Mattsson & Kucera, 2009). När korrosionsprocessen startar uppkommer det anoder samt katoder på rörets yttersta metallyta. Det är på rörets anoder själva korrosionen uppstår och korrosionen förhindras på katoderna. I vissa fall kan anodytorna vara relativt små i jämförelse med katodytorna. Resultatet blir en koncentrerad korrosion på en liten yta, även känt som lokal korrosion. Lika stor anodytorna och katodytorna resulterar i en jämnare korrosion över en större yta (Avén et al., 1984). Den lokala korrosionen är betydligt snabbare än en jämnare korrosion över en större yta. Belagda gjutjärnsrör som får en liten skada av exempelvis en sten kan ha en väldigt snabb korrosionsprocess eftersom anodytan är väldigt liten (Mattsson & Kucera, 2009). Den lokala korrosionen är indelad i tre huvudgrupper: luftningsceller, mikrobiell korrosion samt galvanisk korrosion. Korrosionstypen som kallas för luftningsceller uppkommer då tillgången av syrgas på rörets yta är ojämn. Detta fenomen kan uppstå i transmissionszoner som exempelvis i gränssnittet för grundvattennivån alternativt vid material övergångar i jordmassor med olika syretillgång (Mattsson & Kucera, 2009). Exempel på jordmaterial med olika syretillgång kan vara fyllnadsmassor som innehåller både grus och lera. I sådana kommer leran ha en lägre syretillgång än gruset. Ett annat exempel kan vara att jordarten övergår från en lera med låg syretillgång till en sand med hög syretillgång. Korrosionstypen som kallas för mikrobiell korrosion uppkommer då bakterier från sulfidjord angriper metallen (Pousette, 2010). Korrosionstypen som kallas för galvanisk korrosion uppkommer då olika metalliska material med olika elektronpotential kommer i kontakt med varandra (Mattsson & Kucera, 2009). Ett exempel på material med olika elektronpotential är gjutjärn mot koppar. Korrosionshastighet Jordens buffertförmåga beror på halten kalk. Högre kalkhalt leder till reducerad korrosionshastigheten på rörets yttre material på samma sätt som hårdheten påverkar korrosionshastigheten inuti rören (Malm et al., 2011b). I Sverige är det generellt relativt låg kalkhalt i jorden. Undersökningar har genomförts avseende korrosionshastigheten för olika legeringar av stålrör samt gjutjärnsrör och slutsatsen som drogs var att korrosionen var exponentiellt avtagande med tiden (Norvar, 1998b). När korrosionen blivit tillräckligt stor för att bärigheten inte uppfyller kraven anses röret vara obrukbart eftersom det inte har förmågan att bära lasten. Enligt en norsk studie måste minst 60 % av godstjockleken vara intakt för att röret ska anses som brukbart (Norvar, 1998b). Enligt Rajani & Tesfamariam (2007) och Malm et al. (2011a) är de geotekniska förhållandena av stor vikt med avseende på ledningens livslängd. Livslängden beror bland annat på korrosionshastigheten, detta kan översättas till jordkorrosivitet. Hur jordkorrosivt ett jordmaterial är beror på flera faktorer (Rajani & Tesfamariam, 2007), som redovisas nedan: 19
Syretillgången ph-halten Jordresistiviteten (elektrisk ledningsförmåga) Kalkhalt Salthalt Vatteninnehåll Grundvatten Temperatur Den elektriska ledningsförmågan i den omliggande jorden är en nyckelfaktor i ytligt belagda konstruktioner när det kommer till faktorer som styr korrosionshastigheten (Avén et al., 1984). Dock är korrosionen på större djup mer styrd av tillgången på syrgas. De faktorer som inverkar på elektriska ledningsförmågan är jordart, salthalt, temperatur samt vatteninnehållet i jordarten. Jordresistiviteten ökar med minskad andel finjord, minskad vattenkvot samt minskad kloridhalt. Detta betyder att en jordart som har relativt hög andel finjord, exempelvis lera eller silt och som har en hög vattenkvot kommer att inneha låg jordresistivitet (Malm et al., 2011b). Hur stor tillgång ledningen har till syrgas påverkar jordkorrosiviteten. I exempelvis en porös sand som har hög syretillgång på grund av hög porositet är korrosionshastigheten högre. Det finns huvudsakligen två sätt att sänka korrosionshastigheten och öka livslängden för gjutjärnsrör. Den första metoden är att installera skyddsbeläggning på utsidan av rören för att förhindra att anoder skapas på utsidan av rören (Malm et al., 2011b). Dessa ytbeläggningar består ofta av cementbruksisolering, det är möjligt att installera cementbruket efter att ledningarna är installerade. En nackdel är att ytbeläggningen skadas lätt av exempelvis en sten. Konsekvensen av skadan kan leda till en snabb lokalkorrosionsprocess på grund av en relativt liten anod yta. Den andra metoden är att montera ett katodiskt skydd på röret för att reducera korrosionshastigheten, detta kan göras på befintliga rör. Trycksatta järnledningar kan korrodera invändigt och den främsta orsaken till denna korrosion är att luftningsceller skapas längs botten av röret på grund av slamansamlingar (Norvar, 1998b). Korrosionshastigheten invändigt påverkas till största del av vattnets hårdhet. Hårdheten kan definieras som alkaliniteten i vattnet som flödar genom röret (Malm et al., 2011b). Ytbeläggningar på insidan av järnrör används för att reducera korrosionshastigheten. 2.4.2. Plastledningar Livslängden för plastledningar beror främst av fyra olika parametrar. Temperatur, miljö, omkringliggande laster och materialets hållfasthet (Malm et al., 2011b). Livslängden på plastledningar beror främst på ledningens tjocklek, materialtyp samt hur stor den omkringliggande lasten är. Tryckbelastning Plastledningar som utsätts för en last deformeras. Det sker både en direkt töjningsdeformation och en krypningsdeformation (Malm et al., 2011b). Krypningsdeformationen är tidsberoende. Storlek och hastighet på krypningsdeformation skiljer sig beroende på plastmaterial. 20
Vid en kortvarig belastning kan plastmaterialet ta upp en relativt stor last. Det beror främst på att materialet inte hinner börja krypa (Malm et al., 2011b). Vid en långvarig last kan plastmaterialet inte ta upp en lika stor last, på grund av krypning. Krypningen ger hållfasthetsproblem efter att ledningen har installerats. En långvarig belastning kan påverka materialets hållfasthet och kan med tiden leda till brott. Den relativa krypbenägenheten för olika plastmaterial redovisas nedan. PE/PP > PVC > GRP 2.4.3. Konsekvenser vid reparation av ledningsnät De rör som har brukats en längre tid har en välpackad och relativt syrefri omkringliggande jord (Malm et al., 2011b). Eventuella läckage på rör i ett sådant område leder till en lokal reparation. För att möjliggöra reparation krävs det schaktnings- och fyllningsarbeten i den omkringliggande jorden. Fyllnadsmassorna består ofta av ett mer genomsläppligt material som exempelvis sand eller dåligt packade återfyllnadsmassor. En bieffekt av detta är att hela ledningen kommer agera som en anod och det snitt av röret som återfylls med mer genomsläppligt material kommer att verka som en katod. Konsekvensen leder till ökad yttre korrosion på hela den ledningssträcka som agerar anod. Konsekvens vid lokal reparation av läckor Det kan vara svårt att uppnå en god grundläggning när en lokal reparation på en ledning utförs, exempelvis kan det vara svårt att uppnå fullgod packningsgrad. Ett annat exempel kan vara att små lokala luftningsceller kan uppstå om återfyllnadsjorden har inslag av lågpermeabla jordar närmast röret. Detta leder till punktvis skillnad i syretillgång och små lokala luftningsceller är ett faktum (Malm et al., 2011b). Det är extra kritiskt ovanför grundvattenytan på grund av att syretillgången är homogenare under grundvattennivån. Det är även viktigt att återfyllnadsmassorna består av en tät jord och att de packas väl. För att uppnå fullgod packning krävs en gynnsam vattenkvot i jordmaterialet. I praktiken krävs det ofta att vatten pumpas ut ur rörgraven för att optimal vattenkvot skall uppnås. För att reducera korrosionshastigheten efter en lokal reparation är det möjligt att installera en offeranod på utsidan av röret. Beroende på hur djupt korrosionen har tagit sig är det möjligt att klassificera livslängden och bedöma skicket för ledningen enligt Malm et al. (2011a). Driftstörningar Driftstörningar i denna rapport är definierade som de störningar som uppstår under drift av vatten- och avloppsledningsnätet. Driftstörningar som redovisas i denna rapport är vattenläckor, källaröversvämningar, avloppsstopp och underhållsspolningar. Underhållsspolningar definieras i denna rapport som en driftstörning eftersom de förekommer generellt som en parameter i kommuners driftstörningsrapporter. In- och utläckage kan även ses som ett problem för en kommuns vatten- och avloppsledningsnät, dessa störningar ingår inte i kommuners driftstörningsrapporter och är komplex att mäta. Funktionen på vatten- och avloppsledningsnät påverkas av driftstörningar. Driftstörningar bör alla kommuner registrera i det interna systemet för att möjliggöra utvärdering av tidigare händelser. Vid registrering av driftstörningar använder kommuner mallar för att registrera den önskvärda informationen. Bilaga A visar driftstörningsmallen för Boden kommun. Nedan redovisas vad som exempelvis kan ingå i en mall för driftstörningar: 21
Orsak till driftstörning. Plats med koordinater. Tidpunkt, datum. Lägesbeskrivning av driftstörning. Driftstörningar leder till olika typer av konsekvenser. En konsekvens kan definieras på två olika sätt, direkt och indirekt påverkan (Hahn et al., 2002). Direkt påverkan kan vara hur kommuner drabbas ur ett ekonomiskt perspektiv för åtgärd av driftstörning. Det andra perspektivet är omgivningens påverkan i relation till driftfelet. I detta fall kan omgivningen definieras som exempelvis kunder, byggnader och miljö (Anbari et al., 2016). Driftstörningar och dess konsekvenser kan delas in i tre dimensioner, social, ekonomisk och miljömässig påverkan. 2.5.1. Vattenläcka I denna rapport definieras en vattenläcka som ett driftstopp till följd av någon form av otäthet på en dricksvattenledning i enlighet med Malm et al. (2011b). Denna otäthet skall vara i den storleken att åtgärden måste åtgärdas omedelbart. 2.5.2. Inläckage Inläckage av tillskottsvatten uppstår främst i avloppsvattenledningsnätet. Tillskottsvatten kan förekomma då vatten läcker in i otäta ledningar som exempelvis spruckna ledningar och otäta skarvar. Bräddning är ett fenomen som kan uppstå i avloppsledningsnätet. Det uppstår när för stora mängder vatten flödar genom ledningarna (Hahn et al., 2002; Malm et al., 2011a). Konsekvensen av detta är en nödavledning, där avloppsvattnet tvingas flöda ut till naturen orenat. Det uppstår oftast i kombinerade system vid höga nederbördsmängder. Kombinerat system är en kombinerad ledning med både avloppsvatten och dagvatten. Det kan vara grundvatten, dagvatten eller läckage från dricksvattenledningar som läcker in i avloppsledningarna. Ekonomiska konsekvenser uppkommer då avloppsreningsverk och pumpstationer utsätts för stora påfrestningar för att hantera och behandla större volymer avloppsvatten. En annan potentiell orsak som kan leda till bräddning är för små ledningsdimensioner. Bräddningar kan leda till en stor miljöpåverkan då avloppsvattnet når recipienten. Om bräddning av avloppsvatten är återkommande kan en lösning vara att investera i ett helt nytt system eller lokalisera vilka delar av systemet som är orsaken till problemet. För högt flöde i avloppsledningsnätet som kan orsaka källaröversvämningar. Denna typ av driftstörning har hög konsekvens med hänsyn till kundnöjdhet och kostnad. Sättningsskador på hus kan även uppkomma då ledningar i undergrunden är otäta och läcker in grundvatten. 2.5.3. Källaröversvämning Källaröversvämningar kan uppkomma vid avloppsstopp eller vid för höga flöden i avloppsledningar (Malm et al., 2011a). Källaröversvämningar som beror på avloppsstopp kan förebyggas genom att filma ledningar med inspektionskamera för att planera framtida underhållsåtgärder. Stopp kan exempelvis åtgärdas genom att högtrycksspola ledningen. Källaröversvämningar som orsakas av högt flöde i avloppsledningsnätet kan uppstå vid hög nederbördsmängd. Nederbördsförhållanden leder till att antal källaröversvämningar kan variera årsvis. 22
Det är vanligt att problem med källaröversvämningar återkommer vilket gör det enkelt att identifiera problemområden. För åtgärd krävs större insatser som minskar mängden tillskottsvatten och förbättrar avledningsförmågan (Malm et al., 2011a). Det är svårt att säga vad som är acceptabel mängd källaröversvämningar eftersom det kan variera. För att motverka källaröversvämningar kan man genomföra hydrauliska beräkningar, regelbundna flödesmätningar och väga av känsliga källarnivåer. Detta för att upptäcka tillskottvatten och snäva sektioner i systemet. Källaröversvämningar behöver inte innebära att förnyelse av ledningarna är nödvändigt. 2.5.4. Utläckage Utläckage från avloppsvattenledningar förekommer också. Utläckage i avloppsvattenledningar är svårupptäckta och konsekvensen leder främst till negativ miljöpåverkan (Malm et al., 2011a). Avloppsvattnet transporteras mot lågpunkter, vanligtvis sjöar och vattendrag vilket är negativt ur flera perspektiv (Baah et al., 2015). Utläckage från avloppsvatten kan sprida patogener och leda till förorenat grundvatten samt skador på vägar och byggnader. Metoder för att identifiera avloppsvattenläckor är att utföra flödesmätningar på systemet (Malm et al., 2011a). För att åtgärda utläckage gäller samma som för inläckage, ledningsförnyelse. 2.5.5. Avloppsstopp En av de vanligaste orsakerna till leveransavbrott är när det blir stopp i avloppsvattenledningarna (Stahre et al., 2007). Stopp i avloppsledningar kan ske i både huvudledning och servisledning (Malm et al., 2011a; ASCE, 1994). Stopp i ledningsnätet kan uppstå då det blivit svackor, fogförskjutningar, sedimentering, fettavlagring eller rotinträngning. Stopp kan som nämnt tidigare orsaka källaröversvämning. 23
Värderingsmodeller 2.6.1. Multikriterieanalys För att analysera VA-ledningssystem är det fördelaktigt att väga flera parametrar mot varandra. åtgärd av VA-ledningsnät kan göras utifrån flera perspektiv som exempelvis, ledningskondition, kundnöjdhet, samordningsvinster och kritiska ledningar. Genom att kombinera dessa perspektiv genom multikriterieanalys underlättas analysen. Multikriterieanalys är ett verktyg som används för att erhålla en tydlig struktur för att kunna väga flera kriterier mot varandra (Rosen, 2009). Multikriterieanalys gör det möjligt att väga flera kriterier mot varandra och utifrån det rangordna lämpliga alternativ (Dogson et al., 2009). Analysen genomförs utifrån användarens behov och kan exempelvis visa vilka alternativ som ger godkända och icke godkända utfall (Rosen, 2009). Det finns flera metoder för att utföra multikriterieanalys. Några metoder som används vid beslutsfattning är multi-attributmetoder, prestandamatriser och linjär additiva metoder. De är lättanvända, relativt andra multikriterieanalyser (Dogson et al., 2009). Prestandamatrisen behandlar information från alternativen som presenteras i en matris. Bedömningen uppstår genom granskning av matrisen. Multi-attributmetoden går ut på att ta fram en prestandamatris för att hitta kriterier som är oberoende av varandra. Alternativens värde för varje kriterium kan sedan analyseras med hjälp av matematiska modeller. Linjära additiva metoder kan användas om kriterier är oberoende och inte redovisar osäkerhet (Dogson et al., 2009). Målet med multikriterieanalysen bör vara mätbart, specifikt, realistiskt och överenskommet. När alternativ är bestämda som uppfyller målen kan jämförelser utföras mellan alternativen. Jämförelsen måste kunna visa hur alternativen ska uppnå målen (Dogson et al., 2009). För att lyckas med det krävs kriterier som är möjliga att värdera. Det måste alltså vara möjligt att bedöma hur alternativen uppfyller kriterier. Vid en numerisk poängsättning sätts en skala, oftast är den 0-100 (Dogson et al., 2009). 100 är då det mest önskade värdet och 0 är det minst önskade värdet (Sandström, 2016). Poängen för varje kriterium multipliceras sedan med en vikt. Vikterna beskriver hur betydande de olika kriterierna är för de avnämare som ska ta beslut utifrån resultaten från multikriterieanalysen. 2.6.2. Internationella värderingsmodeller för VA-system Det finns flera olika värderingsmodeller för att bedöma status på ledningsnät som är utvecklade i olika delar av världen. Det finns en svensk värderingsmodell framtagen av Stahre et al. (2007) som är baserad på tidigare internationella och nationella värderingsmodeller (Stahre et al., 2007). De enskilda värderingsmodellerna som ligger till grund för den svenska modellen har sina egna intressanta element. Dessa element har sedan kombinerats till en värderingsmodell avseende status på ledningsnät som är anpassad till skandinaviska förhållanden. Enligt Stahre Mellström, & Adamsson (2007) baseras den svenska värderingsmodellen på följande Internationella värderingsmodeller: 24
I Tyskland har ett benchmarkingsystem utvecklats som baserades på jämförelser av nyckeltal. Värderingsmodellen värderar flera nyckeltal samtidigt och jämförelser görs i flera dimensioner. I Australien finns en värderingsmodell som baseras på nyckeltal. Dessa nyckeltal utgår från resultat från kundenkäter. Kundenkäterna visade att de viktigaste parametrarna för kunderna var leveranssäkerhet och dricksvattenkvalitet. I Frankrike finns en benchmarking modell som fokuserar på kvalité och miljöaspekter. Modellen är framtagen för att kunna bedöma effektiviteten inom drift av entreprenadverksamheten och vattenförsörjningsområden. Holländska branschföreningen VEWIN har utvecklat en värderingsmodell som använder metrisk benchmarking för att värdera privata vattenbolags resultat utifrån kvalitet, miljö, effektivitet och ekonomi. Det finns även ett engelskt värderingssystem som är vetenskapligt publicerat. Det är ett av de mest utvecklade värderingsverktygen och kallas för Ofwat modellen. Ofwat modellen använder olika värderingskriterier utifrån kvalité, service och effektivitet (Ofwat, 2006). Värderingen baserades på parametrar som rankas utifrån kundservice, ekonomi och enhetskostnader. Användning av denna modell i mindre vatten och avloppsorganisationer kan vara problematiskt eftersom Ofwat kräver omfattande underlag. 2.6.3. Svenska värderingsmodellen för VA-system Bakgrund År 2003 påbörjades en utveckling av en svensk värderingsmodell för vatten- och avloppssystem. Syftet var att värderingsmodellen skulle kunna värdera ledningsnätets status och möjliggöra jämförelser mellan Sveriges kommuner. Resultatet kan även användas för att utvärdera hur kommunens ledningsnät förändras över tiden beroende på nyckeltalens årliga förändring. Idén kom från den Skandinaviska 6-stadsgruppen (Stahre et al., 2007). Det utfördes ett förprojekt för att identifiera hur internationella organisationer hanterade detta. Förprojektet vart lyckat, därför fick projektet ytterligare ekonomiskt stöd från VA-Forsk år 2005. En värderingsmodell utvecklades som värderar status utifrån kvalité, service, miljö och relativ kostnadseffektivitet (Stahre et al., 2007). Med mindre insatser skulle modellen kunna visa hur effektivt vatten och avloppsverksamhet bedrevs i kommunen i förhållande till andra kommuner. Indata till denna värderingsmodell kan hämtas från Svenskt Vattens statistiska databas VASS. VASS-databasen innehåller exempelvis statistik om ledningssystemet från Sveriges kommuner (Mellström et al., 2013). Med den Svenska värderingmodellen gör en värdering av vatten- och avloppssystem utifrån flera kriterier, precis som i en multikriterieanalys (Dogson et al., 2009). Följande kriterier inkluderades i den Svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007): Antalet indata skulle vara begränsad och finnas tillgänglig för alla VA-organisationer. Värderingsmodellen skulle användas för att kunna jämföra status och förhållanden mellan svenska kommuner. Indata skulle kunna hämtas från Svenskt Vattens statistiska databas VASS. Modellen skulle tydligt visa vilka förhållanden som haft störst inverkan på värderingsresultatet. 25
Modelluppbyggnad Förprojektet var nödvändig för att underbygga den svenska värderingsmodellen med lärdom från internationella modeller (Mellström et al., 2013). Dessa var Englands Ofwat modell, Australiens värderingsmodell samt resterande internationella värderingsmodeller redovisade i punktlista i avsnitt 2.6.2 anpassade till svenska förhållanden (Stahre et al., 2007). Den svenska värderingsmodellen resulterade i en modell som kan utföra årsvis jämförelse i en kommun eller mellan flera kommuner med hjälp av benchmarking. Benchmarking är ett arbetssätt för att jämföra system både kvalitativt och kvantitativt. Värderingen sker genom att sammanväga poäng baserade på nyckeltal (Mellström et al., 2013). Nyckeltal ger ett värde som kan användas som mått på status för det enskilda nyckeltalet. Nyckeltal skapas av olika parametrar som anses ha stor vikt för utvecklingen av verksamheten (Malm et al., 2011a). Det är användbart att använda nyckeltal långsiktigt och undersöka hur nyckeltalens värde förändras övertid. Svenska värderingsmodellen innehåller sex stycken nyckeltal för vattenledningsnätet och fyra stycken för avloppsledningsnätet. Av dessa är åtta stycken kopplade till kundperspektiv och två stycken är kopplade till miljö. Varje nyckeltal får en egen vikt som avgör hur stor inverkan det har på totala värderingen utifrån kundoch miljöperspektiv. Nyckeltalen är utformade för att enkelt kunna använda data från VASS utan formatering. Detta gör att kommuner snabbt kan jämföra sina nyckeltal och se hur de förhåller sig till andra kommuner. När nyckeltalen är beräknade kan poängsättningen beräknas för värderingen av vatten- och avloppsledningsnäten (Mellström et al., 2013). Viktfaktorer för varje enskilt nyckeltal skapar en skala som visar hur nyckeltalen förhåller sig mot varandra i ett kundperspektiv. Formeln är konstruerad för att poängen ska hamna inom ett bestämt intervall utifrån viktfaktorn. Nyckeltal som baserades på kvalité och service har en högre viktfaktor än nyckeltal avseende miljö. Både vatten- och avloppsledningsnätet får en total poäng som utgörs av samtliga ingående nyckeltal. Detta gör att man kan jämföra kommuner utifrån vatten- och avloppssystem för sig, men kan även läggas samman för en total värdering avseende status av vatten- och avloppsledningsnätet. Poängsammanvägningen av dessa nyckeltal beskriver tillståndet på kommunens vatten- och avloppsledningsnät (Mellström et al., 2013). Denna poängsammanvägning möjliggör att svenska kommuner kan rankas i relation till hur tillståndet är på vatten och avloppsledningsnätet. Den genomsnittliga poängen mellan kommuner fördelas i fem grupper, lågt värde, lägre än genomsnittligt värde, genomsnittligt värde, högre än genomsnittligt och högt värde. Värderingen kan även användas för att sätta värderingen i relation till den relativa kostnadseffektiviteten för drift och underhåll av ledningsnätet. Nyckeltalen som var inkluderade i den svenska värderingen baserades på variabler beskrivna i Tabell 3. Dessa nyckeltal används i ekvation (1) (10) Samtliga beskrivningar av variabler nedan är hämtade från Stahre et al., (2007). 26
Tabell 3. Variabelbeskrivningar till ekvation (1) - (10). Kundservice vattenledning Dricksvattenkvalitet n ova = Antal otjänliga vattenannalyser [st] n Vma = Anal vattenanalyser med anmärkning [st] n Mvee = Antal mikrobiologiska vattenanalyser enligt egenkontrollprogram [st] n okv = Antal otjänliga kemiska vattenannalyser [st] n kvma = Antal kemiska vattenanalyser med anmärkning [st] n Kvee = Antal kemiska vattenanalyser enligt egenkontrollprogram [st] Leveranssäkerhet n ålh = Antal åtgärdade läckor huvudledning [st] t am = Avbrottstid [min] n av = Antal avstängningsventiler [st] n åls = Antal åtgärdade läckor servisledning [st] Klagomål n k,s,l,m v = Antal klagomål på smak, lukt missfärgat vatten [st] n b = Antal brukare [st] Kundservice avloppsledning Leveransavbrott n ah = Antal avloppstopp i huvudledning [st] n km ah = Längd avloppsvatten huvudledning [km] n as = Antal avloppstopp i servisledning [st] n km as = Längd allmän avloppsvatten servisledning [km] Källaröversvämning n kö = Antal källaröversvämningar [st] n as = Antal avloppsvattenförande serviser [st] Miljö vattenledning V ovb = Omätt vatten vattenbalansräkning [m 3 ] n km vl = Vattenledningslängden[km] Miljö avloppsledning A = Behandlad mängd avloppsvatten eget avloppsreningsverk[m 3 ] B = Mottagen avloppsvattenmängd annan kommun [m 3 ] C = Avledd avloppsvattenmängd annan kommun [m 3 ] D = Bolag E = Debiterad avloppsvattenmängd inom kommunen [m 3 ] F = Spillvatenförande ledningsnät längd [m 3 ] G = årsnederbörd i kommunen [ mm år ] H = genomsnittlig årsnederbörd för jämförelsegruppen [ mm år ] 27
Nyckeltal kundservice vattenledning I förprojektet där de internationella kundundersökningar om vattenledningsnät studerades kunde det konstateras att leveranssäkerhet, dricksvattenkvalitet och vattentryck var de viktigaste parametrarna bortsett från kundservice (Stahre et al., 2007). I den svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007) värderas vattenledningsnät genom information från VA-huvudmännens egenkontroller av dricksvattenkvaliteten. Ett nyckeltal som används är andel vattenanalyser med anmärkning. Detta nyckeltal kommer ursprungligen från Engelska Ofwat modellen (Ofwat, 2006). Ytterligare två nyckeltal som förklarar kundservice utifrån dricksvattenkvalitet används också. Det är mått på mikrobiologisk kvalité och kemisk kvalité (Stahre et al., 2007). Stahre et al. (2007) bedöms kundservicen utifrån nyckeltal beskrivna i ekvation (1) och (2) för dricksvatten baserat på mikrobiologisk- och kemisk kvalité. Mikrobiologisk kvalité = n ova+n vma n mvee (1) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 1,8 (Stahre et al., 2007). Kemisk kvalité = n okv+n kvma n kvee (2) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 0,6 (Stahre et al., 2007). Leveranssäkerhet till kunderna baseras på registrerade störningar på ledningsnätet genom klagomål från kunder (Stahre et al., 2007). Leveranssäkerhet bör helst måttsättas genom att bedöma hur stor konsekvens leveransavbrottet har medfört. Detta kan göras genom att ange hur många minuter brukarna har varit utan vatten per år. Detta nyckeltal är dock svårt för kommuner att beräkna eftersom det kräver en ambitiös driftstörningsuppföljning. Eftersom få kommuner har tillräckligt med resurser för tillräcklig uppföljning av driftstörningar för att beräkna tiden för leveransavbrott används istället schablonvärden. Schablonvärdena är beräknade utifrån driftbrott på huvud- och servisledningar. De uppskattade avbrottstiderna beräknas genom att anta att avbrottstiden är 5 timmar för varje kund. Med hjälp av antalet avstängningsventiler kan ett antagande göras, att antalet avstängningsområden är hälften antalet avstängningsventiler. Stahre et al. (2007) bedömdes kundservice utifrån nyckeltal beskrivna i ekvation (3) och (4) för leveranssäkerheten: Leveranssäkerhet vattenhuvudledning = n ålh t am n av 2 (3) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 1,8 (Stahre et al., 2007). Leveranssäkerhet vattenservisledning = n åls t am n av 2 (4) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 0,8 (Stahre et al., 2007). 28
Englands värderingsmodell Ofwat har fyra nyckeltal som baserades på kundnöjdhet för att mäta servicegraden (Ofwat, 2006). Ett av dessa är antal klagomål årligen i kommunen. Detta har även tillämpats i den svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007). I den svenska värderingsmodellen är klagomål den parameter som var svårast att bestämma på ett högkvalitativt sätt eftersom det är svårt att definiera vad som är ett klagomål. Det är vanligt att kommuner inte prioriterar sina resurser för att kunna utvärdera nyckeltalet klagomål. Detta resulterar i en potentiell felkälla i VASS databasen. För att värdera klagomål av dricksvattnet brukar rapporter bestå av klagomål utifrån missvisande smak, lukt eller färg på vattnet. Stahre et al. (2007) föreslog för den svenska modellen att kundservice skulle bedömas utifrån nyckeltalet Klagomål, ekvation (5): Klagomål = n k,s,l,m v n b 1000 (5) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 0,6 (Stahre et al., 2007). Nyckeltal kundservice avloppsledning Vanligaste anledningen till leveransavbrott i avloppsledningssystem är avloppsstopp. Stoppen fördelas mellan huvud- och servisledning. De flesta kommuner samlar data på avloppsstopp eftersom det är nödvändigt för att kunna planera underhållsspolning av ledningar (Stahre et al., 2007). Enligt Stahre et al. (2007) bedöms kundservicen för avloppsstopp på huvud- och servisledning utifrån nyckeltal beskrivna i ekvation (6) och (7): Leveranssäkerhet avloppshuvudledning = n ah n km ah (6) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 1,3 (Stahre et al., 2007). Leveranssäkerhet avloppsservisledning = n as n km as (7) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 0,5 (Stahre et al., 2007). De största driftstörningarna som kan uppstå för en enskild kund är källaröversvämning med avseende på konsekvensen eftersom det är kostsamt (Stahre et al., 2007). Antalet källaröversvämningar är färre i jämförelse med antal läckor och avloppsstopp. Även detta nyckeltal följs inte upp av alla kommuner och informationen i VASS databasen kan vara bristfällig. Stahre et al. (2007) bedömdes kundservice utifrån nyckeltal beskriven i ekvation (8) för källaröversvämning: Källaröversvämning = n kö n as 1000 (8) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 1,8 enligt Stahre et al. (2007). 29
Nyckeltal miljö vattenledning När vattenledningsnät värderades utifrån miljö bedömdes miljöpåverkan utifrån resursförbrukningen på rörnätsläckage (Stahre et al., 2007). Rörnätsläckage innebär förlorade resurser samt påverkar leveranssäkerheten under okontrollerade förhållanden. Energiförbrukningen räknas in i denna bedömning trots att den står för en liten andel jämfört med totala energianvändningen för vatten- och avloppverksamheten. Odebiterat vatten är differensen mellan levererad mängd dricksvatten och debiterad mängd. Nyckeltal för odebiterat vatten räknas med ett femårs medelvärde. Stahre et al. (2007) bedömde miljöpåverkan utifrån nyckeltal beskriven i ekvation (9) för avloppsstopp på huvud- och servisledning: Miljöpåverkan vattenledning = V ovb n km vl 365 (9) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 0,4 (Stahre et al., 2007). Nyckeltal miljö avloppsledning Värderingsmodellen Ofwat från England innehåller fyra stycken miljönyckeltal som ska värdera helhetsstatusen för avloppsverksamheten (Stahre et al., 2007; Ofwat, 2006). Dessa nyckeltal baserades på data från avloppsrening, föroreningsutsläpp och energianvändning för pumpning av avloppsvatten. Föroreningsutsläpp till lokala vattendrag förekommer både från avloppsledningar men även från kombinerade ledningar med avloppsvatten och dagvatten (Stahre et al., 2007). Storleken på utsläppen är relaterade med exploateringsgrad och utspädningsgrad vid bräddning. För att mäta hur stor påverkan föroreningsutsläpp har på miljön kan man inte enbart mäta den bräddade volymen. Den totala föroreningsbelastningen från avloppsystemen bör beräknas men det blir för komplicerat för att kunna redovisas i ett nyckeltal. Därför är inte bräddning med i värderingen. I den svenska värderingsmodellen bedöms miljöpåverkan samt avloppsledningsnätet kvalitet utifrån det inkommande vattnet till reningsverket i förhållande till debiterad avloppsvattenmängd. Skillnader i vatten kan bero på in- och utläckage från ledningar samt felkopplingar mellan ledningar som ger förluster. Stahre et al. (2007) bedömdes miljöpåverkan utifrån nyckeltalet beskriven i ekvation (10) med 5-årsmedelvärden: Miljöpåverkan avloppsledning = A B+ C D E F 365 G H (10) Viktfaktorn för detta nyckeltal är 0,4 (Stahre et al., 2007). 30
Poängsättning Nyckeltalen ger olika värden som ska användas för att skapa en sammanställd värdering av VA-ledningsnätets status utifrån vattenkvalitet, service och miljö (Stahre et al., 2007). Sammanvägningen utfördes genom att ställa värden från nyckeltal i relation till de bästa och sämsta värden som anges inom det aktuella nyckeltalet och, utifrån det kan sedan poängen beräknas. Lägsta värde angavs som 10 percentilen och högsta värdet som 90 percentilen av all data inom det aktuella nyckeltalet. Percentilen användes för att eliminera möjliga felkällor. Detta möjliggjorde för kommuner att jämföra hur deras nyckeltal förhåller sig till övriga kommuner. I rapporten som Stahre et al. (2007) skrev beräknades poängen för det aktuella nyckeltalet med hjälp av data från ett år för 30 antal kommuner medan i rapporten som Mellström, Svensson & Kihlberg (2013) gjorde användes VASS-data för 200 kommuner. Stahre et al. (2007) beräknade aktuell poäng för aktuellt nyckeltal för specifik kommun med följande formel: Aktuellt nyckeltalsvärde Sämsta värde Aktuell poäng = ( 90 + 10) Aktuell viktfaktor (11) Bästa värde Sämsta värde Formel (11) är utformad så att aktuell poäng infaller i intervallet 10-100, om den aktuella viktfaktorn bortses ifrån (Stahre et al., 2007). Poäng från samtliga nyckeltal inom vattenledningsnätet summeras till en totalpoäng som maximalt kan resultera i 600 poäng. Poäng från samtliga nyckeltal för avloppsledningsnät summeras till en totalpoäng som maximalt ger 400 poäng (Mellström et al., 2013). Totala värderingen omfattas alltså av maximalt 1000 poäng. Läckfrekvens Definitionen av läckfrekvens av ett vattensystem kan beskrivas som antal läckor per km, år, se ekvation (12). Läckfrekvens = Antal läckor Antal år längd ledning[km] (12) Ledningarnas tillstånd kan operationaliseras utifrån läckfrekvensen på vattenledningsnätet. Vissa kommuner har högre beredningskostnader när det gäller dricksvattenframställning eller begränsad mängd råvatten (Malm et al., 2011a). För dessa kommuner är det extra kritiskt att utläckaget inte blir för stort. Ett ökat utläckage ökar även inläckaget i avloppsnätet. Konsekvensen av detta blir ökade volymer vatten i avloppsreningsverket samt avloppsledningarna. Varje gång en läcka uppstår i dricksvattenledningsnätet blir rören trycklösa under reparationstiden. Resultatet blir en ökad risk för inläckage i dricksvattensystemet av föroreningar. Skulle en vattenläcka uppstå i ett område där avloppsledningsnätet har dåligt skick är det risk att avloppsvattnet tränger in i dricksvattensystemet. Resultatet blir att brukarna får förorenat dricksvatten i kranarna. Det finns flera gränsvärden gällande hållbarhetsbedömningar med avseende på läckfrekvenser. Enligt Norsk Vann (2009) bedöms ledningarnas tillstånd till dåligt om antal läckor per km och år överskrider 0,1. Det är även möjligt att dela in läckfrekvenser i olika intervall för att göra en mer utförlig bedömning enligt Malm et al. (2011a), se Tabell 4 och Tabell 5. 31
Tabell 4. Bedömning av läckfrekvens för hela dricksvattenledningssystemet hämtad från (Malm et al., 2011a). Mycket god God uthållighet Mindre god Dålig uthållighet uthållighet uthållighet Läckfrekvens per km ledning och år <0,05 0,05-0,1 0,1-0,2 >0,2 År 2008 utfördes en undersökning baserad på data från 139 kommuner och resultatet för läckfrekvensen ses i Tabell 5 (Malm et al., 2011a). Tabell 5. Bedömning av läckfrekvens utifrån leveransavbrott 2008, detta innefattar hela dricksvattenledningssystemet hämtad från (Malm et al., 2011a) 20 % bästa kommunerna 20-40% bästa kommunerna 40-60% mitten kommunerna 20-40% sämsta kommunerna 20 % sämsta kommunerna Läckfrekvens 0-0,04 0,04-0,06 0,06-0,08 0,08-0,1 0,1-0,23 Tabell 6 illustrerar hur läckfrekvensen varierar beroende på anläggningsår och materialtyp. Denna undersökning är gjord på data från 20 kommuner och totalt har 22687 km ledning analyserats (Malm et al., 2011a). Tabell 6. Läckfrekvens för olika ledningsmaterial 1974-1986 hämtad från (Malm et al., 2011a). Undersökningsperiod 1974 1975-1977 1978 1986 Antal deltagande kommuner 12 8 20 11 Studerat ledningsnät [km] 5450 4400 7320 5517 Rörmaterial Läckfrekvens antal läckor per 10 km, år Gjutjärn 1,0 2,0 1,4 1,9 Segjärn 0,2 0,1 0,1 0,4 PE 0,3 0,7 0,5 0,3 PVC 2,8 3,5 1,9 1,0 Stål 1,6 3,5 3,2 3,3 Förzinkat stål 1,0 0,8 0,7 1,4 Genomsnitt 1,0 1,6 1,2 1,3 32
Förnyelseplanering Förnyelseplanering definieras som den process en kommun har för att planera förnyelsetakt, underhåll och planering av drift av befintligt ledningsnät (Malm et al., 2011a). När det kommer till förnyelseplanering måste olika åtgärder främjas i en viss prioriteringsordning. Förnyelseplanering bör resultera i åtgärdsplaner och dokument, detta för att beskriva tillgänglig budget, uppföljning av ekonomi samt en databas som innefattar information angående driftstörningar. Enligt Sægrov (2005) har en studie utförts på 17 länder i Europa. Medelförnyelsetakten var 0,9 % för dricksvattenledningsnätet i dessa länder. I Sverige var medelförnyelsetakten endast 0,4 % enligt VASS statistik från 2007-2009, för både vatten- och avloppsledningar. En fallstudie har utförts i Bergen kommun i Norge av Nasseri (2017). Fallstudien genomfördes med en multikriterieanalys utifrån ett GIS baserat förnyelseverktyg som analyserar lång- och kortsiktsplaner. Resultatet av denna studie resulterade i en rekommenderad årlig förnyelsetakt på 1,2 % för Bergen kommun. Vattenledningar För att bestämma konditionen på en vattenledning används driftstörningar i form av läckor som huvudparameter för att förutspå framtida driftstörningar (Sægrov, 2005). I ett område där en läcka uppstått på grund av korrosion kan det antas att den omkringliggande jorden och/eller ledningsmaterial inte är gynnsamma (Wengström, 1993). Uppstår en läcka på grund av korrosion bör hela det delområdet planeras att renoveras. Detta eftersom läckfrekvensen mellan första och andra läckan generellt har kortare intervall än tiden till den första läckan. Förekommer en läcka till följd av en lokal sättning är det mer fördelaktigt att endast lokalt renovera ledningen eftersom resten av ledningen förmodligen är i gott skick (Wengström, 1993). Fler läckor i ett område leder till en högre läckfrekvens. Avloppsledningar Avloppsstopp kan uppstå från orsaker som inte är kopplade till ledningskonditionen. Därför är det inte möjligt att bedöma ledningsnätets status med avloppsstopp på samma sätt som med läckor på dricksvattenledningar ur ett förnyelseperspektiv (Malm et al., 2011a). Däremot är avloppsstopp ett tydligt nyckeltal som är enkel att följa upp och används för att planera underhållsåtgärder. Åtgärder för att motverka avloppsstopp kan vara rotskärning och spolning av ledning. Detta medför ofta regelbundna åtgärder som leder till regelbundna åtgärdskostnader. Spolning medför högt spoltryck som kan skada betongledningar (Malm et al., 2011a; Hahn et al., 2002). Vid bristfällig kondition, exempelvis en svacka på ledningen som orsakar avloppsstopp kan bästa lösningen för att åtgärda problemet vara nyanläggning av ledningen. För att identifiera svackor och bestämma förnyelsebehov av avloppsledningar är inspektionskamera en effektiv metod. Att filma ledningsnät är dock dyrt och det är få kommuner som filmar hela ledningsnätet på grund av begränsade resurser (Malm et al., 2011a). Avloppsnätet har sällan rörbrott som vattenledningsnätet, vilket medför att dessa typer av ledningsbrott sällan följs upp av VA-verksamheter. 33
2.8.1. Förnyelseplaneringsmetoder Enligt Malm et al. (2011a) finns det främst fyra stycken metoder för att avgöra förnyelsetakten: Den första metoden innebär att man utifrån medellivslängden bestämmer en årlig förnyelsetakt (Malm et al., 2011a). Det betyder att om en ledning håller i snitt 100 år och en hel kommun byggde sitt ledningsnät år 2000. Då skulle hela ledningsnätet behöva vara utbytt till år 2100 med en årlig förnyelsetakt på 1 % och förnyelsen skulle vara tvungen att påbörja år 2000. Detta medför att nya ledningar måste bytas ut om 1 % förnyelsen skall påbörja år 2000. Det är ingen metod som rekommenderas. Den andra metoden baseras på driftstörningar där man har en föreslagen förnyelsetakt på 0,3 % samt löpande åtgärdsplanering. Denna förnyelsetakt kan höjas till 0,5 % om driftstörningarna ökar, förnyelsetaktsiffrorna är baserade på erfarenhet (Stahre et al., 2007). Åtgärdsplanerna skall omfatta femårsintervall. Fördelar med denna metod är att förnyelsen ökar om driftstörningarna ökar, dock beror inte alla driftstörningar på ledningsnätets kondition. Två nackdelar med denna metod är att den inte inkluderar långsiktig planering samt inte tar hänsyn till att de ledningar som byggdes under den stora byggrushen (1965-1975) i Sverige. De ledningar som anlades under den perioden kommer troligtvis att behöva bytas ut intensivare under en kortare tid vilket denna metod inte analyserar. Tredje metoden bestämmer förnyelsetakten baserad på tidigare erfarenheter. På gamla delar av ledningsnätet saknas ofta information om ålder (Malm et al., 2011a). Dock finns ofta information om driftstörningar i dessa områden och om driftstörningarna ökar behöver även förnyelsen öka. Information som krävs för denna metod är ledningslängd, ledningsmaterial för ledningar lagda för max 30 år sedan, driftstörningsrapporter, befintlig förnyelsetakt samt längd på hela ledningsnätet. I analysen utförs två separata steg, ett för vattenledningsnätet och ett för avloppsledningsnätet. Steg ett är att se driftstörningarna på de sträckor där information saknas, ökar driftstörningarna eller om de inte är acceptabla bör förnyelsen höjas. Denna metod tar hänsyn till hur mycket information respektive kommun har tillgång till samt att förnyelse endast behöver göras i de områden där driftstörningarna är för stora. Metod nummer fyra beräknar förnyelsetakten utifrån ledningarna nuvarande ålder samt prognostiserad livslängd (Malm & Svensson, 2011). Med hjälp av dessa parametrar kan förnyelsen planeras långt fram i tiden. Livslängden bestäms utifrån en acceptabel nivå avseende driftstörningar, vissa kommuner har högre krav på driftstörningar än andra. Detta medför att livslängden kommer att variera beroende på hur höga krav det är i respektive kommun. Saknas information över ålder på ledningssträckor i vissa områden kan det antas att ledningarna byggdes samtidigt som områdena byggdes ut. 34
Prioriteringsmetoder Alla kommuner i Sverige har driftstörningar. Det är dock för kostsamt att renovera hela ledningsnätet till ett felfritt skick (Bäckström, 2017, personlig kommentar). Därför måste kommuner prioritera sina resurser. Prioriteringarna varierar mellan kommunerna och olika prioriteringsmetoder används (Sægrov, 2006). Vanligast är att identifiera problemledningar genom att undersöka läckfrekvens (Anbari et al., 2016). Bedömning utifrån konsekvens är även vanligt vid prioritering (Malm et al., 2011a). Förnyelsehandboken för VA publicerad av Svenskt Vatten beskriver fyra stycken metoder som kommuner använder sig av för att planera prioritering (Malm et al., 2011a). Dessa metoder baseras antingen på driftstörningar, riskanalys, kriterier eller områdesvis prioritering. Metoderna är beskrivna nedan. 2.9.1. Prioritering driftstörning Kommuner som har dokumenterat driftstörningar på ledningsnätet kan utvärdera data. Enligt Malm et al. (2011) är följande data av intresse vid denna prioriteringsmetod: Läckfrekvens. Läcka i olika rörmaterial och anläggningsår. Antal läckor per område. Läckor beroende på jordart. Sträckor utan självrensning. Avloppsstopp per material och område. Klagomål om dricksvattenkvalitet. För att utföra detta krävs att tillgängliga driftstörningar finns samlade i en databas. Driftstörningarna bör vara kopplade till en karta för att underlätta bedömningen (Malm et al., 2011a). Genom att identifiera kluster av läckor på kartan möjliggörs en prioriteringsplan. 2.9.2. Prioritering utifrån riskanalys Genom att sammanväga konsekvens och sannolikhet kan en risk värderas (Anbari et al., 2016). En konsekvens inom vatten- och avloppssystem kan definieras som när en driftstörning uppstår, exempelvis när ledning måste åtgärdas på grund av för hög trafiklast. Åtgärden blir både komplex och kostsam (Malm et al., 2011a). Sannolikhet innebär hur troligt det är att en driftstörning uppstår. Sannolikhet och konsekvens värderas mot varandra i en matris för identifiering av kritiska ledningar eller områden. En riskanalys utförs genom att identifiera ledningarnas konsekvens och sannolikhet. Det är upp till analytikern att prioritera vilka ledningar som skall förnyas (Malm et al., 2011a; Anbari et al., 2016). En ledning med låg sannolikhet med väldigt hög konsekvens kan därför ha ett högt förnyelsebehov för att undvika den höga konsekvensen. Dessa ledningar definieras som högkonsekvensledningar. 35
Exempel på högkonsekvensledningar: Ledning till känslig industri, sjukhus eller grannkommuner. Ledning under högt trafikerad väg. Ledning som ligger under vattendrag. Ledningar som är svåråtkomliga att reparera. Ledningar som matar vatten från vattenverk. Ledning under hus. Ledningar lokaliserade nära råvattenintag. Vid bedömning av sannolikhet kan man jämföra olika rörmaterial med olika läckfrekvens. Läckstatistiken bör innefatta de senaste 3-10 åren för att uppnå representativa värden för nuvarande situation. Om läckor finns i en databas och de är kopplade till en karta kan en noggrannnare bedömning av sannolikheten göras. Detta möjliggör identifiering av vilka kriterier som påverkar läckfrekvensen. Enligt Malm et al. (2011a) kan kriterierna för vattenledningar bestå av rörmaterial, jordarter, anläggningsår och högt trycksatta ledningar. Genom att se samband kan sannolikhetsledningar identifieras i olika områden. Kluster av läckor inom ett område kan visa att hela området har ett förnyelsebehov. Läckor som uppstår från korrosion bör analyseras och identifiera trender. Sannolikhet och konsekvensbedömning utförs liknande för avloppsledningsnät. Genom att identifiera förhållanden mellan driftstörningar möjliggörs förnyelsebedömningar. Enligt Malm et al. (2011a) kan sannolikhet för driftstörningar på avloppsledningsnät exempelvis vara relaterade till: Ledningar med återkommande stopp på grund av fett och rötter. Grunt lagda med för stor trafiklast (1,5m). Djupt lagda ledningar med stor jord last. Felaktig grundläggning. Ledning installerad under grundvattnet, mycket inläckage. TV-inspektion är en bra metod för att bedöma sannolikheten för driftstörningar på avloppsledningsnät (Malm et al., 2011a). Eftersom det kan vara problematiskt att identifiera antal kunder är det vanligt att koppla antal kunder till ledningsdimensionen. 2.9.3. Prioritering utifrån kriterier Prioritering kan genomföras utifrån kriterier som visar vilken åtgärd som ger de mest positiva resultatet för brukarna (Malm et al., 2011a). Göteborg vatten har framtagit kriterier för att prioritera omläggning av ledningar. Prioriteringen utförs genom att skapa en kriterielista med projekt placerade i prioriteringsordning. Kriterielistan väger flera kriterier mot varandra, liknande multikriterieanalys. Göteborg Vatten (2007) angav att kriterier angående läckfrekvens de senaste åren har varit en viktig parameter för att bedöma ledningskonditionen för vattenledningsnätet. Områden med flest identifierade läckor de senaste tre åren hade störst skadeprognos (Malm et al., 2011a). Kriterierna som Göteborg Vatten utvecklat redovisas i Tabell 7. Kriterier i Tabell 7 kan viktas för ytterligare bedömning utifrån användarens behov. 36
Tabell 7. Exempel på Göteborgs vatten kriterietabell för dricksvattenledning, hämtad från (Malm et al., 2011a; Göteborg Vatten, 2007). Prioritet Kriterier Kommentar 1 Läckfrekvens för varje avstängningsområden över en 10-årsperiod. Antal läckor per 10 km ledning och år Läckor och dess trend undersöks de närmaste tio åren och sorteras fallande. Läckor brukar vara samlade nära varandra i form av kluster i ett sammanhängande område som tillhör olika delar av avsättningsområdet bör områden som ligger nära även studeras. 2 Antal drabbade kunder drabbade när läcka inträffar Prioritera kunder som är avbrottskänsliga. 3 Ledningens funktion i systemet Prioritering bör rangordna stamledningar först. Det är ledningar som enkel matar vatten till hela områden eller kunder som är avbrottskänsliga. Man tar även hänsyn möjliga utbyggnadsplaner. 4 5 6 Prioritera ledningar som ligger i områden där det kan ske sekundärskat. Exempelvis trafikera ledningar och järnvägsspår. Prioritera områden med ledningar som har utläckage som överstiger max 14 m 3 /km dygn. Placering av ledning och hur den förhåller sig till andra funktioner i samhället Utläckage i aktuellt område Samordningsvinster vid läggning av nytt Vatten och avloppssystem Samordningsvinst vid byggnation av väg. Läggning av kabel. Prioritera vattenledning där avloppsledning och dagvattenledning läggs om. 7 Prioritera områden med mycket klagomål från kunder. Klagomål 8 Drabbat område angående vattenkvalité och undertryck. De ledningsmaterial som har förnyelsebehov är äldre betongledning, exempelvis Premo, Bonna, Arkel och Sentab. Gjutjärnslednings som är lagda för 1969 har även stort förnyelse behov eftersom de är utsatta för invändig korrosion. 9 Ledningsmaterial Ledningar i PVC och galvaniserat stål bör också bytas ut. Ändrade hydrauliska Nya bostadsområden kan skapa ändrat hydrauliskt tryck. dimensioner- Dessa bör prioriteras. 10 ingsförhållanden 11 Ålder på ledning Äldre ledningar bör prioriteras. Kriterierna ovan används vägs mot kostnads nytta genom att ta nytta/kostnad motiverar prioritet. 12 Kostnad Kostnad = åtgärdskostnad reducerade skadekostnader 37
Vid prioritering av avloppsledningar analyseras ledningsbrott vid utläckage eftersom dessa har störst konsekvens. Brott på avloppsledningar kan bero på felkopplingar och leder ofta till bräddning eller källaröversvämningar. Enligt Malm et al. (2011a) är följande kriterier av störst vikt med avseende på förnyelse av avloppsledningar: Ledningens status baserad på data från inspektion kamera. Kapacitet. Källaröversvämning. Tillskottsvatten. Bräddning. Antal drabbade vid driftstörning. 2.9.4. Prioritering områdesvis Det är möjligt att göra en analys av driftstörningar områdesvis för att lokalisera vilka områden som är mest utsatta för att möjliggöra områdesvis prioritering. Enligt Malm et al. (2011a) finns det fördelar med områdesvis prioritering, exempelvis: Förenkla bedömning av effekten vid åtgärd. Förenkla bedömning vid ändring av systemfunktion, exempelvis nya anslutningar till dräneringsledningar. Områdesvis förnyelse leder till att majoriteten av kommunens resurser läggs på ett specifikt område. Konsekvensen av detta kan leda till att resterande ledningsnät underprioriteras (Malm et al., 2011a). Det är sällan ekonomiskt försvarbart att förnya alla ledningar i ett område oavsett skicket. Därför bör det ske granskning av vilka ledningar i de områden som är kritiska och dessa bör prioriteras. Digitala verksamhetssystem I stort sett har alla kommuner har ett digitalt verksamhetssystem för att samla information om vatten- och avloppsvattenledningsnätet. Dessa mjukvaror är GIS-baserade digitala verktyg och möjliggör visualisering av VA-systemets utformning (Rehn, 2017). Till varje enskild ledning i programmet kan enskild information implementeras för att utföra analyser. Kommuner har behov av komplexa metoder för att samla och utvärdera data för att förenkla planering av förnyelse. VA-banken VA-banken är ett svenskt GIS baserat verktyg som hanterar information om VA-ledningsnät (VA-utveckling, 2018). Verktyget gör det möjligt för kommuner att planera och styra förnyelse av ledningsnätet. Det är möjligt att betygsätta ledningar, göra arbetsorder, skapa driftstörningsrapporter samt att generera projekt. Enligt VA-banken (2018) har VA-banken utvecklat avancerade funktioner som analyserar ledningsnätet. Undersökningen utförs för övergripande statusvärderingar och detaljerad analys på ledningsnätet. 38
Gemini VA Gemini VA är utvecklat i Norge av företaget Powel (Powel, 2017). Gemini VA används som standard för kommuner i Norge. Det är ett modernt program som används både inom forskning och kvalitetssäkring som använder sig av en kraftfull GIS-funktionalitet. Geosecma Geosecma är ett digitalt verksamhetssystem som används av kommuner för att underlätta planering av projekt, datasamling och informationsmodell för vatten- och avloppssystem. Det är en kartbaserad GIS mjukvara utvecklad av Esri. (Esri Sverige, 2018). Geosecma ger en kvalitativ dokumentation av driftstörningar. Geosecma möjliggör analyser med sökfunktioner, profilritningar och flödesanalyser (S-Group Solutions, 2018). Geografiska informations system 2.11.1. Google Maps Google Maps är ett kartverktyg utvecklat av Google. Google Maps är ett gratis kartverktyg. Karttjänsten har satellitfoton som inkluderar hela jorden (Google, 2018a). Det är ett användarvänligt program där användaren kan zooma in och ut på kartan. Sökfunktionen i kartan kan användas för att identifiera adresser (Google, 2018b). Google Maps har lagerfunktioner. Google Maps plugin baserades på samma data som Googles geografiska verktyg Google Earth. Google Maps har en funktion som heter Google MyMaps. Funktionen möjliggör egna kartor med punkter (Google, 2018b). Google MyMaps stödjer import av Excelfiler upp till 2000 adresser för visualisering av punkter på karta. Skapas en egen karta finns det möjlighet att exportera det till KMZ och KML format som är Googles egna filformat. 2.11.2. Google Earth Google Earth är ett användarvänligt virtuellt kartverktyg utvecklat av Google, programmet används för att visualisera jorden från ovan (Google, 2018c). Googla Earth är en öppen programvara. Google har köpt satellitbilder, flygfoton och GIS information för att skapa verktyget. Verktyget stödjer GIS funktioner som exempelvis områdesskapande i form av polygoner och att skapa punkter på kartan. 2.11.3. Google Fusion Google fusion är ett webbaserat visualiseringsverktyg som möjliggör visualisering av tabelldata i kartor. Verktyget stödjer import av hundratusentals rader. Kartor kan exporteras i KML format (Google, 2018d). 2.11.4. Arcmap Arcmap är ett virtuellt och analytiskt kartverktyg som är baserat på ett geografiskt informations system (GIS). Programmet kan analysera data som exempelvis Geodata. Geodata är information om geografiska platser och kan baseras på flera format. Arcmap stödjer i princip alla format, även Googles kartformat KML och KMZ. Arcmaps egna format vid exportering är Shape format. Arcmap är ett verktyg som använder sig av geoprocessing för att automatisera 39
arbete för att genomföra modelleringar och analyser. Information kan samlas i form av lager och olika element (Esri, 2018). Verktyget används för att utforska information i kartor genom navigation. Olika lager kan läggas in på kartan och tändas och släckas. Arcmap har flera avancerade funktioner som gör programmet mer komplext. Verktyget används av många olika företag och organisationer. I Arcmap kan användaren analysera olika dataset i form av kartor, och detta program stödjer flera olika filformat (Esri, 2018). Geodataportalen Geodataportalen bidrar till tillväxt och innovation i samhället. Portalen möjliggör effektivisering genom digitalisering av Geodata (Geodata, 2018). Detta för att uppnå högre kvalité, hållbarhet och säkerhet för organisationer och myndigheter. Exempel på aktörer som medverkar i Geodataportalen är SGU, Lantmäteriet och SCB. 2.12.1. Sveriges geologiska undersökning Sveriges geologiska undersökning (SGU) är en myndighet som innehar information angående jord, berg och grundvatten i Sverige. De tillhandahåller geologisk information, expertbedömningar och kartor för att möjliggöra utveckling av samhället. I SGU:s databas finns geologisk information som kan användas till samhällsplanering och geologisk forskning. Kartmaterialet innefattar exempelvis berggrund, jordarter och, grundvattentillgångar. Jordartskartan innehåller information angående jordarters förekomst. Gränser mellan olika jordarter kan vara svårdefinierade, därför kan vissa övergångszoner vara 50 m eller mer (SGU, 2018b). 2.12.2. Lantmäteriet Den myndighet som kartlägger Sverige är Lantmäteriet, vilka samverkar med myndigheter, kommuner och andra organisationer. Lantmäteriets data innehåller bland annat informationskartor som visualiserar topografi, fastigheter och deras gränser (Lantmäteriet, 2018b). 2.12.3. Statistiska centralbyrån Statistiska centralbyrån (SCB) är en myndighet vars uppgift är att tillhandahålla statistik som kan användas i forskning, debatt och beslutsfattande. Myndigheten innehar befolkningsstatistik fördelat över hela kommuner till mindre delområden (SCB, 2018). 2.12.4. Boden kommun Boden kommun är en medelstor svensk kommun lokaliserad i Norrbotten (SCB, u.d.). Kommunen har en relativt stor area i förhållande till befolkningen, ca 7 invånare per km 2 (SCB, 2017a). Enligt SCB (2017b) definieras småorter som en ort med en befolkning mellan 50-199 personer. Vidare klassificeras tätorter som sammanhängande bebyggelse med över 200 personer (SCB, 2017c). Centrala delarna om Boden är tätbebyggda men stora delar av Boden omfattas av landsbyggdstätorter och småorter. Totalt innehar kommunen 28 181 invånare samt en boendeutveckling som varit relativt jämn sedan 1990. År 1990 hade Boden 29 740 antal invånare (SCB, u.d.). 40
Information angående ledningsnätet i Boden kommun är till viss grad okänt med avseende på ledningsmaterial och anläggningsår. Den främsta anledningen till detta är främst ofullständig dokumentation (Bäckström, 2017, Personlig kommentar). Vattenförlusterna längs dricksvattennätet i Boden kommun uppgår för närvarande till en femtedel av hela produktionen. Patrik Fahlén på VA-avdelningen i Boden kommun påstår att ledningsnätet just nu är under kontroll, men om läckorna ökar kan det bli problematiskt (Appelgren, 2018). Bodens kommuns aktuella prioriteringsmetod vad gäller renovering och förnyelse av ledningsnät är att åtgärda större områden där kluster av driftstörningar uppkommit. Renoveras större ledningar i ett område samtidigt innebär det att en del av ledningarna kommer ha relativt bra kondition när de byts ut. Det innebär att detta kan vara en kostsam prioriteringsmetod men kommunen har hittills ansett att det varit bäst eftersom dessa åtgärder även har koordinerats med renovering av gator, parker med mera (Bäckström, 2017, personlig kommentar). 41
KAPITEL 3 Metod 3. Metod Figur 9 nedan illustrerar arbetsgången för studien. Ett syfte med arbetet var att utveckla en metod för att underlätta hantering av driftstörningar, detta redovisas i avsnitt Figur 9. Ett annat mål var att ta fram ett arbetssätt att undersöka ledningskonditionen för vattenledningsnätet, det är redovisat i Läckfrekvensanalysen, avsnitt 3.2. Det tredje syftet var att skapa ett verktyg för att utvärdera nyckeltal som påverkar kundservice områdesvis inom en kommun, detta är redovisat i den Områdesvisavärderingsmodellen i avsnitt 3.3. Figur 9. Schematisk figur som visar arbetsgången. Grön är målet, blå är metodik och röd är resultat. 42
I detta examensarbete har ett arbetssätt utvecklats för hantering av driftstörningsdata som möjliggör bedömning utifrån konditionen på ledningsnätet och kundkundservicen. För att få tillgång till representativa data utfördes en fallstudie med data från Boden kommun. I avsnitt 3.2 redovisas hur ledningarnas kondition har utvärderats genom läckfrekvensanalys. I analysen beskrivs vilka parametrar som påverkar läckfrekvensen. De parametrar som undersöktes i detta arbete var anläggningsår, ledningsmaterial, jordmaterial och huvud-/servisledning i de olika områdena. Därefter analyserades den generella läckfrekvensen i hela kommunen och områdesvis beroende på servis- och huvudledning. I avsnitt 3.3 beskrivs utvecklingen av områdesvärderingsmodellen. Modellen innehåller flertalet nyckeltal som baserades på driftstörningar, antal kunder, fastigheter och ledningslängd. Inverkan av varje nyckeltal bestämdes genom viktning. Därefter sammanställdes värderingen för vatten och avloppsledningsnät för analys av interna områden i fallstudien. Utvecklingen av den områdesvisa värderingsmodellen genererade ett verktyg som kan användas vid prioritering avseende områdesvis förnyelseplanering i ett kommunalt verksamhetsområde. I avsnitt 3.4 redovisas hur resultaten från avsnitt 3.2 och 3.3 har kombinerats. Studien utfördes eftersom områdesvisa värderingsmodellen kan identifiera vilka områden som har den mest kritiska kundservicen och ledningskonditionsanalysen identifierar vilka faktorer som påverkar ledningarnas livslängd mest. Resultatet leder till en sammanvägd bedömning där delområden med lägst ledningskondition fastställs i de mest kritiska områdena. I avsnitt 3.5 redovisas hur samtligt data från avsnitt 3.2-3.3 sammanställts för att möjliggöra visualisering samt överföra data till oberoende digitalt verksamhetssystem för VA-system. 43
Datahantering I examensarbetet utvecklades en metod för sammanställning av historiska driftstörningsrapporter på karta. Denna metod möjliggör visualisering och geografisk bedömning av klustersamband av driftstörningar för att undersöka hur förnyelsen bör prioriteras. Driftstörningar finns samlade i databaser i respektive kommun. I fallstudien i detta arbete har driftstörningsdata från Boden kommun använts. Boden kommun hade driftstörningar lagrade sedan år 1990 i deras databas vilket innefattade totalt 19 000 driftstörningar. Information som var tillgänglig i respektive driftstörning var typ av driftstörning, adress, datum och beskrivning av problem/åtgärd. Utformning av kommunens nuvarande driftstörningsmall redovisas i Bilaga A. Information från driftstörningsmallen var tillräcklig för att möjliggöra sortering i Excel av de olika driftstörningarna. Sortering genomfördes beroende på typ av driftstörning och datum. Samtliga driftstörningar saknade koordinater. Däremot hade respektive driftstörning en angiven adress vilket möjliggjorde identifiering av driftstörning med hjälp av Google MyMaps. Programmet kan konvertera adresser till geografiska koordinater, vilket var en anledning att använda detta verktyg för att sammanställa platsinformation. Koordinaterna baserades på adresser, detta medför inte exakta koordinater, men i en områdesvis undersökning har detta ingen påverkan på resultatet. Import av Excelark är möjligt i Google MyMaps. Det stödjer maximalt 2000 koordinater vid varje enskild import (Google, 2018b). Google MyMaps exporterade informationen som KMZ format. KMZ filer importeras i Google Earth för att snyggt och simpelt visualisera historiska driftstörningar. Detta program gör det möjligt att visa och dölja och släcka lager med hjälp av lagerfunktionen. Information från driftstörningsrapporter som importerades för datahanteringvar beroende på datum, adress och typ av driftstörning. Läckfrekvensanalys Beroende på var i landet en kommun är lokaliserad påverkar olika faktorer ledningars livslängd. Exempel på faktorer kan vara jordarter, fyllnadsmaterial, rutiner vid anläggning, köldmängd med mera. En föreslagen metodik har därför tagits fram för att bestämma hur livslängden påverkas av de parametrarna en kommun kan tillgå. Analys för att förutse vilka områden inom en kommun som har de mest ogynnsamma förhållandena i förtid är genomförbar. Det är möjligt att undersöka läckfrekvensen på antingen hela kommunen eller områdesvis för att identifiera trender på variation i läckfrekvensen över tid. Enligt Malm et al. (2011a) kan läckfrekvens operationaliseras till ledningskonditionen och definieras som antal läckor per kilometer ledning och år, som tidigare beskrivet i avsnitt 2.7. I fallstudien hade Boden kommun driftstörningar i form av läckdata från år 1990. Därför börjar analysen år 1990 och speglar femårsintervall till år 2018. Femårsintervall användes för att minimera risken för utstickande världen som beror på extremvintrar och andra möjliga orsaker. Nedan redovisas arbetsgången för arbetet med läckfrekvensanalys. När driftstörningsrapporternas koordinater samt lägesbeskrivningar var importerade i Google Earth krävdes import av områdesindelning i kommunen. Detta för att möjliggöra automatiserad beräkning av antal läckor i respektive område och år i det GIS baserade programmet Arcmap. För att möjliggöra läckfrekvensanalys av flera parametrar skapades polygoner i 44
Google Earth. Ju fler mätbara parametrar kommunen har kännedom om, desto mer ökar vetskapen om vilka parametrar som påverkar ledningskonditionen. Områdesindelningen kan baseras på exempelvis följande parametrar: Stadsdel. Anläggningsår. Ledningsmaterial. Ledningsdimension. Geotekniska förhållanden (jordart, grundvattennivå). Fyllnadsmassor vid anläggning (olika områden kanske har tillgång till sand och andra krossmaterial). Läckfrekvensanalysen i denna fallstudie baserades på följande: Stadsdel. Omkringliggande jordart. Anläggningsår. Ledningsmaterial. Den undersökta kommunen hade egna områdesindelningar som användes vid analysen. Kommunens områdesindelning var i Shape format, för att möjliggöra import till Google Earth konverterades Shape filen till KMZ format som Google Earth stödjer. För att möjliggöra geografisk information om var respektive jordart var lokaliserad användes en jordartskarta från SGU. Denna jordartskarta var möjlig att ladda ner från Geodataportalen (Geodata, 2018) i Shape format. Kartan implementerades i Arcmap för att sedan konverteras till KMZ-format som Google Earth stödjer. Konverteringen möjliggjorde import av ett lager av jordartskartan i Google Earth. Anläggningsår och ledningsmaterial var inte sammanställt i den undersökta kommunens databas. För att möjliggöra tillgång till denna information intervjuades en expert inom kommunen (Bexelius, 2018, personlig kommentar). Under intervjun fastställdes var vilka ledningsmaterial som huvud- och servisledningarna som förekom i varje område samt anläggningsår. Det förekom delområden i den övergripande områdesindelningen som hade olika anläggningsår och materialtyper på servis- och huvudledningarna, dessa områden delades upp. Efter dataimport av de fyra faktorerna var det möjligt att dela upp respektive område i ledningsmaterial, anläggningsår och omkringliggande jordart. Detta utfördes manuellt för att skapa lager med hjälp av verktyget ''lägg till polygon'' i Google Earth. Detta lager konverterades från KMZ format till Shape format för att göra det möjligt att arbeta i Arcmap. Längdsammanställning avseende antal kilometer ledning i respektive delområde utfördes av kommunen i Arcmap. Figur 10 visualiserar den gjorda områdesindelningen i Google Earth. Områdesindelning för fallstudien baserades på område, anläggningsår, ledningsmaterial och jordart. 45
Figur 10. Utsnitt av skapade områden utfört i Google (2018c) inom Boden kommun för verksamhetsområde VA. Indelad i områden, anläggningsår, material och jordart. Med hjälp av koordinaterna från sammanställningen av driftstörningsrapporterna för vattenläckorna, beskrivna i avsnitt 3.1, var det möjligt att automatiskt beräkna antal läckor i respektive område i Arcmap. De områden som kalkylerades var de delområden där det fanns registrerat ledningssystem. En Excelfil skapades för att möjliggöra sammanställning av antal läckor och längd ledning i respektive delområde. Med Excelfilen analyserades vilka faktorer som var mest kritiska med avseende på ledningarnas läckfrekvens i fallstudien. I Figur 11 ses exempel på sammanställningen som utfördes, längden på huvudledningen och antal läckor per tidsintervall. Huvudledning och servisledning skiljdes åt genom att skapa olika flikar för att upptäcka eventuella skillnader i läckfrekvens. Beräkning av läckfrekvensen gjordes med ekvation (12) som beskrivs i avsnitt 2.7. 46
Figur 11. Schematisk sammanställning av läckfrekvensanalysen beroende på olika faktorer. 3.2.1. Anläggningsår För att möjliggöra analys av anläggningsårets påverkan på läckfrekvensen sorterades årtalen ut. Totala antal läckor samt total längd för ledningsnätet sammanställdes utifrån de olika anläggningsårtalen, liknande Figur 11. Detta för att möjliggöra kalkyl på en representativ läckfrekvens för respektive tioårsintervall. Kalkylen utfördes för servis- och huvudledningarna separat. Utvärderade årtionden var 30-, 40-, 50-, 60-, 70-, 80-, 90- och 2000-tal. 3.2.2. Ledningsmaterial Hur läckfrekvensen påverkas av olika ledningsmaterial analyserades. För att möjliggöra detta sammanställdes totala antalet läckor samt total längd ledningsnät baserat på respektive ledningsmaterial, liknande Figur 11. Huvud- och servisledning separerades vid analysen. Utvärderade ledningsmaterial var järn-, galvaniserade-, plast- och PVC- rör. 3.2.3. Jordmaterial För att möjliggöra analys utifrån jordartens påverkan på läckfrekvensen sorterades jordarterna, liknande Figur 11. För att möjliggöra analys användes totala antalet läckor vilket innefattade alla läckor områdesvis mellan 1990-2018. Totalt antal läckor samt total längd ledningsnät sammanställdes utifrån de olika jordartsmaterialen för att möjliggöra beräkning för en representativ läckfrekvens för respektive jordart. Analysen utfördes separat mellan servis- och huvudledningarna. Analyserade jordarter bestod av lera, silt, sand och morän baserade på jordartskartan beskrivet tidigare i avsnitt 2.12.2. En begränsning i detta kartverktyg var att den inte motsvarar en komplett geoteknisk undersökning. Information om kornfördelningen för exempelvis en morän saknas. Kartan har upp till 50 m fel i koordinaterna vid övergångs zoner av materialtyper samt beskriver inte om jordarten har ett högt sulfidinnehåll. 3.2.4. Läckfrekvens över tid - hela kommunen En analys av hela kommunens läckfrekvens över tid utfördes för femårs perioder, se Tabell 8. Läckfrekvensen beräknades utifrån totalt antal läckor och total ledningslängd i hela kommunen. Analysen utfördes för både servis- och huvudledning separat. Beräkning av läckfrekvens är beskriven i avsnitt 2.7. 47
Tabell 8. Sammanställning över vilka femårs-intervall läckfrekvensen beräknades, där läckfrekvensen definierades som antal läckor per km ledning och år. Tidsintervall 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Läckfrekvens huvudledning X X X X X X Läckfrekvens servisledning X X X X X X 3.2.5. Läckfrekvens över tid - områdesvis Som tidigare nämnts är kommuner intresserade av vilka delområden i kommunen som har sämst kondition på ledningsnätet för att prioritera åtgärder. För att kunna göra detta analyserades trender i läckfrekvens. Analysen belyser nuvarande, stigande eller avtagande läckfrekvens. Där stigande trender representerar sämre kondition för vattenledningsnätet över tid och avtagande trender tyder på bättre kondition med tiden. Längder och antal läckor sammanställdes områdesvis vilket möjliggjorde beräkning av läckfrekvens i respektive område i respektive tidsperiod. Denna sammanställning utfördes för både serviser och huvudledningsnätet. En separat analys utfördes på de tio områdena i huvudledningsnätet som hade högst läckfrekvens 2013-2018. Detta för att djupare analysera trender för de tio områden som erhöll sämst kondition. Varje givet område från kommunens databas uppdelades beroende på antal kunder i småort, liten landsbygdstätort, landsbygdstätort och tätort. Varje enskilt område fick kodnamn som beskriver området. Områdena i fallstudien är beskrivna med koder A, B, C, D för att skydda sekretessbelagd information, se Tabell 9. Tabell 9. Namngivning av områden beroende på antal kunder. Namn Område Antal boende Småort A1-10 1-250 Liten landsbygdstätort B1-21 250-800 Landsbygdstätort C1-6 800-3150 Tätort D1-3 2220-3300 48
Områdesvis värderingsmodell För att möjliggöra områdesvis prioritering av områden för åtgärder på ledningsnät skapades en områdesvis värderingsmodell utifrån ett kundperspektiv. Vid förnyelseprioritering finns ett flertal faktorer som kan vägas in, exempelvis resurser, kundservice, konsekvenser och ledningskondition. Modellen togs fram för att kunna identifiera de mest kritiska områdena med avseende på kundservice som bör prioriteras högst. Den områdesvisa värderingsmodellen är baserad på den svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007). I detta arbete har syftet med den områdesvisa värderingsmodellen varit att möjliggöra interna analyser mellan områden inom ett kommunalt verksamhetsområde för VA utifrån ett kundperspektiv. Boden kommun har politiskt beslutat att kommunen ska sikta mot att ha den lägsta VA-taxan i landet (Bäckström, 2017, personlig kommentar). Detta medför extra stora krav på kunskap om var i kommunen åtgärder i ledningsnätet bör prioriteras för att inte kundservicen skall försämras med tiden. Värderingen som utfördes i denna fallstudie innefattar data från 1990-2018 som analyserades i femårsintervall. 3.3.1. Indata När driftstörningsrapporternas koordinater samt lägesbeskrivningar var importerad i Google Earth krävdes en områdesindelning i kommunen. Detta för att möjliggöra automatiserad beräkning av driftstörningar i respektive område respektive i Arcmap. Områdesindelningen som analyserades var kommunens interna. Områdesindelning bestod av 40 stycken områden, se Tabell 9. Automatiserade beräkningar utfördes för antal driftstörningar i Arcmap: Läckor huvudvattenledning. Läckor servisledning. Avloppsstopp huvudvattenledning. Avloppsstopp servisledning. Källaröversvämningar. Underhållspolningar. Arcmap användes även för att beräkna ledningsnätets längd områdesvis. De längder som beräknades var: Huvudvattenledning. Servisvattenledning. Huvudavloppsledning. Servisavloppsledning. För att värdera ovanstående parametrar utifrån ett kundperspektiv krävs kännedom om antal kunder och antal fastigheter för varje område. Antal kunder kunde identifieras med hjälp av befolkningsstatistik från Statistiska centralbyrån (SCB, 2018). Befolkningsstatistiken var endast baserad på år 2015 Antal fastigheter identifierades med hjälp av lantmäteriets fastighetsdata (Lantmäteriet, 2018b). För att identifiera antal kunder och fastigheter i varje område, laddades kartorna ner från Geodataportalen (Geodata, 2018). Båda kartorna för fastigheter och befolkningsstatistik var från 2015. Kartorna från Geodataportal var i Shape format och 49
infördes som lager i Arcmap. Detta möjliggjorde automatiska beräkningar av data områdesvis genom att kombinera lagret för områden med lagret för antal brukar och fastigheter. Antalet driftstörningar med ett femårsintervall beräknades i Arcmap. 3.3.2. Justering antal kunder Områden där antal kunder ansågs orimligt lågt i förhållande till fastigheter justerades för att uppnå representativa värden för antal kunder. Justeringen skedde genom att skapa histogram och avläsa vilka områden som har färre än 0,75 kunder per fastighet. Detta uppskattade värde antogs som ett genomsnitt för antal boende på en fastighet i den undersökta kommunens landsbygdsområden. Antal kunder i dessa områden var baserat på detta antagande. Andra värden kan antas för andra kommuner. Justeringsmedelvärdet beräknades med formel (12) nedan. Medelvärde brukare per fastighet = Antal kunder småort och liten landsbygd tätort Antal fastigheter småort och liten landsbygd tätort (12) När medelvärdet för kunder per fastighet beräknats var det möjligt att beräkna justerat antal kunder med formel (13). Justerad antal kunder = Medelvärde brukare perfastighet Antal fastigheter i aktuellt område (13) 3.3.3. Nyckeltal för värdering av kundservice Majoriteten av nyckeltalen för den områdesvisa värderingsmodellen som tagits fram i detta examensarbete är utvecklade utifrån de nyckeltal som använts i den svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007). Nyckeltalen som här inte användes från den Svenska värderingsmodellen var de som rörde dricksvattenkvalitet, antal klagomål, leveranssäkerhet och miljöpåverkan. Dricksvattenkvalitet beaktades inte eftersom det var både problematiskt och tidskrävande att samla dricksvattentester från varje område i rätt tidsintervall. Mikrobiologiska och kemiska nyckeltalen för dricksvattenkvalitet har därför avgränsats bort. Områdesvisa data om avbrottstider fanns inte i den aktuella kommunen. Beräkning av avbrottstid områdesvis skulle därför bli för avancerat, därför avgränsades även detta nyckeltal bort. Utsläpp från avlopp har en negativ miljöpåverkan. Flertalet av dessa nyckeltal var dock problematiska att mäta områdesvis, därför har även dessa nyckeltal valts bort i denna studie. De nyckeltal som tillämpats i den områdesvisa värderingsmodellen är baserade på läckfrekvenser på huvud- och servisledningar, antal avloppsstopp, avloppsstoppsfrekvens samt källaröversvämningar, se Tabell 10. Nyckeltal för servisledning baserades på antal servisledningar och inte längd på servisledning. Detta för att servisledningarna endast drabbar en fastighetsägare och därför ansågs inte läckfrekvens och avloppstoppsfrekvens nödvändig. 50
Vattenledningsnät Läckfrekvens huvudledning = Antal läckor huvudledning i området Längd huvudvattenledning [km] Läckor huvudledning per kund = Antal läckor huvudvattenledning i området Antal kunder i området ( Totala antalet kunder ) Läckor per servisledning = Antal läckor servisvattenledning i området Antal fastigheter i området ( Totala antalet fastigheter ) Avloppsledningsnät Avloppstoppsfrekvens huvvudledning = Antal avloppstopp huvudavloppsledning i området Längd huvudavloppsledning i områ det [km] Avloppstopp huvudledning per kund = Antal avloppstopp huvudavloppsledning i området Antal kunder i området ( Totala antalet kunder ) Tabell 10. Framtagna nyckeltal för den områdesvisa värderingsmodellen med vikt, skala och kommentar. Formel Vikt faktor Skala Kommentar (14) 1,3 13-130 Detta nyckeltal har inkluderats för att läckfrekvens har inverkan på kundnöjdhet. Läckfrekvensen i detta nyckeltal baserades på fem års intervall i denna fallstudie. Huvudledning har större vikt än servisledning eftersom driftstopp påverkar fler kunder på en huvudledning. Nyckeltalet och dess vikt baserades på nyckeltal i formel (19) som är hämtat från Stahre et al. (2007) (15) 1,3 13-130 Klagomål har ersatts med antal läckor eftersom antal klagomål var komplicerat att tillämpa områdesvis. Antal läckor mot kunder redovisar kundservice. Läckage på huvudledning drabbar fler kunder, därför är viktfaktorn hög. Andel kunder mot totala antalet kunder används för att uppnå en jämnare spridning på poängen. (16) 0,5 5-50 Läckor per fastighet har använts för att beskriva antal läckor per antal servisledning. Det antags att varje fastighet har en servisvattenledning. Andel fastigheter mot totalen används för att uppnå en jämnare spridning på poängen. Vikten för detta nyckeltal är lägre för att det endast drabbar en fastighetsägare. (17) 1,3 13-130 Nyckeltal och dess vikt hämtades från Svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007). Avloppstoppsfrekvensen i detta nyckeltal baserades på fem års intervall i denna fallstudie. (18) 1,3 13-130 Antal avloppsstopp och hur många kunder som blir påverkade av dessa anger kundservice. Detta nyckeltal och dess vikt kommer direkt från den Svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007). Andel kunder mot totala antalet kunder används för att uppnå en jämnare spridning på poängen. 51
Avloppstopp per servisledning = Antal avloppstopp servis i området Antal fastigheter i området ( Totala antalet fastigheter ) Källaröversvämningar per fastighet = Antal källaröversvämningar i området Antal fastigheter i området ( Totala antalet fastigheter ) (19) 0,5 5-50 Nyckeltal och dess vikt hämtades från Svenska värderingsmodellen. (Stahre et al., 2007) Det antags att varje fastighet har en servis avloppsledning. Andel fastigheter mot totala antalet fastigheter används för att uppnå en jämnare spridning på poängen. Vikten för detta nyckeltal är lägre för att det endast drabbar en fastighetsägare. (20) 1,8 18-180 Nyckeltalet och dess vikt hämtades från Svenska värderingsmodellen. (Stahre et al., 2007) Det antas att varje fastighet har en servis avloppsledning. Andel kunder mot totala antalet kunder används för att uppnå en jämnare spridning på poängen. Källaröversvämningar har en stor vikt för det innebär stora konsekvenser för både kund och kommun. I denna studie har antagande gjorts att varje fastighet har en egen servisledning, vilket kan leda till missvisande resultat. Kommuner kan även vikta denna siffra för att uppnå bättre resultat. 3.3.4. Nyckeltal frekvens Nyckeltal för att beskriva läck- och avloppsstoppsfrekvens områdesvis ur ett ledningstillståndsperspektiv har använts för att möjliggöra bedömning av ledningskondition i dricksvattenledningsnätet och underhållsbehov i avloppsledningsnätet. Som tidigare beskrivet i avsnitt 2.7 är det möjligt att operationalisera läckfrekvensen i vattenledningsnätet mot ledningskondition. Det är även möjligt att operationalisera avloppsstoppsfrekvensen mot ett underhållsbehov, se Tabell 11. Tabell 11. Nyckeltal för frekvens för läckor och avloppsstopp. Vattenledningsnät Formel Kommentar Läckfrekvens = Antal läckor i området Antal år Längd vattenledning i området (21) Läckfrekvens beskriver ledningens kondition (Malm et al., 2011a). Avloppsledningsnät Avloppstoppsfrekvens = Antal avloppstopp i området Antal år Längd avloppsledning i området (22) Detta nyckeltal finns för att avloppsstoppsfrekvens beskriver ledningens underhållsbehov (Malm et al., 2011a). 52
3.3.5. Poängberäkning Analysen utfördes med femårsintervall eftersom Malm et al (2011a) påstår att det rimligt att utvärdera driftstörningar inom minst ett tre års intervall. 10- års intervall visar att skadeprognosen inte blir lika kritisk. Det innebär att genom att analysera med femårsintervall istället för hela tidsperioden kan felkällor som nyanläggningar uteslutas. I de områden där nyanläggning förekommit har förmodligen driftstörningarna minskat (Bexelius, 2018). För att möjliggöra beräkning av poäng för varje enskilt nyckeltal från Tabell 10 applicerades formel (11) från den svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007) redovisat i avsnitt 2.6.3: Aktuellt nyckeltalsvärde Sämsta värde Aktuell poäng = ( 90 + 10) Aktuell viktfaktor Bästa värde Sämsta värde Nyckeltalen summerades för att uppnå en områdesvis värdering utifrån kundservice av vattenledningsnät och avloppledningsnät. För värdering av vattenledningsnätet summerades poängen från nyckeltalen från formlerna (12)-(15). För värdering av Avloppsledningsnätet summerades poängen från nyckeltalen från formel (16)-(20). Beräkning av totala poängen för vattenledningsnätet och avloppsledningsnätet krävde att poängen normaliserades för avloppsledningsnätet mot vattenledningsnätets totala poäng för att generera en total poäng där vattenledningsnätet och avloppsledningsnätet ansågs lika viktiga. För att redovisa värdering för samtliga områden skapades histogram. I värderingen innebar hög poäng sämre kundservice och låg poäng bättre kundservice. Värdering över tid baserades på data från perioden 1990-2018. Denna värdering gjordes för att analysera hur kundservicen förändrades över tid, för varje enskilt område. Detta kan medföra att vissa områden prioriteras olika även fast de har samma värdering för den senaste tidsperioden. För att avgöra hur förnyelsen av områden ska prioriteras är historiska driftstörningar viktiga att analysera. Historiska värderingar för vatten- och avloppledningsnät används för att identifiera de områden som har störst inverkan utifrån kundservice över tid. Totala värderingen för vatten- och avloppsledningsnätet gör det möjligt att urskilja de mest kritiska områdena i den undersökta kommunen. 53
3.3.6. Underhållsområdesvis Underhållskostnaden beräknades områdesvis för att kommuner är i behov av att kunna prioritera åtgärder i förhållande till resursåtgång. Underhållskostnaden som användes i denna fallstudie var exempelkostnader för varje typ av driftstörning. Exempelkostnaderna ska enbart ses som exempel och är antagna utifrån Boden kommuns egna erfarenheter (Bäckström, 2018, Personlig kommentar). Underhållskostnaden redovisas för att visa på en metod för hur kommuner överslagsmässigt kan beräkna åtgärdskostnader. I analysen i denna fallstudie användes medelstyckkostnaden per driftstörning, se Tabell 12, multiplicerat med antal driftstörningar för att ge en ungefärlig årlig åtgärdskostnad. Tabell 12. Antagna kostnader, styckvis för driftstörningar. Driftstörning Styckkostnad [kr] Läcka 60 000 Avloppsstopp 15 000 Underhållspolning 7 000 Avloppsvattenläcka 60 000 källaröversvämning 300 000 Delområdesprioritering Kommuner eftersträvar ofta områdesvis förnyelse för att erhålla samordningsvinster enligt Bäckström (2017, personlig kommentar). Samordningsvinster kan exempelvis genereras då vägar i dåligt skick renoveras samtidigt som VA-systemet i området. Denna strategi betyder att delar av ledningssystemet som har relativt bra kondition byts ut i förtid (Malm et al., 2011a). Det är inte önskvärt att delar med relativt bra ledningskondition byts ut i förtid. För att möjliggöra områdesvis förnyelse av delområden krävs kunskap angående vilka områden som var mest kritiska samt vilka faktorer som påverkar livslängden på ledningarna. Definitionen av vilka områden som är mest kritiska är de områden som har lägst kundservice. Kundservicen i detta arbete bestäms genom den områdesvisa värderingsmodellen där högre poäng leder till sämre kundservice. De områden som har lägst kundservice undersöks närmare för att identifiera delområden med fler kritiska påverkande faktorer med avseende på livslängden för ledningarna. Utifrån resultatet från läckfrekvensanalysen är det möjligt identifiera de delområden som har de mest ogynnsamma förhållandena för vattenledningarnas livslängd. För bedömning av avloppsledningskonditionen krävs filminspektion avloppsledningsnätet. Det fanns ingen tillgänglig data för fallstudien angående filminspektion på avloppsledningsnätet, därför utfördes ingen delområdesvis analys på avloppsledningsnätet. Enligt Malm et al. (2011a) kan ledningskonditionen inte beskrivas av avloppsstoppsfrekvens på samma sätt som läckfrekvensen för vattenledningar, som tidigare beskrivet i avsnitt 2.7. 3.4.1. Kortsiktig prioritering av vattenledningsnätet Denna prioritering innefattar dricksvattenledningsnätet och är baserad på den aktuella kundservicen. Det är vanligt att kommuner i Sverige strävar efter att öka eller bibehålla kundservice för hela ledningsnätet (Bäckström, 2017, personlig kommentar). En metod för att uppnå detta 54
är att först fastställa vilka områden som har den lägsta kundservicen idag avseende vattenledningsnätet. Detta genomfördes i detta arbete genom summering av poäng från samtliga nyckeltal för värdering av vattenledningsnätet, beskrivet i avsnitt 3.3.5. Denna värdering består av den aktuella kundservicen för period 2013-2018. Genomförs en sådan prioriteringsordning åtgärdas de områden med lägst kundservice i dagsläget. Utifrån resultatet från läckfrekvensanalysen var det möjligt att bestämma vilka delområden som har sämst ledningskondition och dessa delområden bör alltså prioriteras högst. 3.4.2. Långsiktig prioritering av vattenledningsnätet För att uppnå en långsiktig prioriteringsplan för vattenledningsnätet kan kommuner använda sig av följande metodik. Metoden bygger på följande tre delbedömningar. Aktuell kundservice. En sammanvägning av aktuell kundservice och läckfrekvens. Trender hur kundservicen förändras över tid. Metoden innebär att kundservicen undersöks från fler perspektiv än vad som redovisats i den kortsiktiga prioriteringen. Poängen i värderingsmodellen kan direkt översättas till kundservicen i respektive område. Aktuell poäng samt trenden för poängen i värderingsmodellen kan urskiljas genom histogram, i fallstudien var den undersökta perioden 1990-2018. En sjunkande trend betyder att området blir bättre med tiden och kan därför prioriteras lägre än ett område med ökande trend. Det var möjligt att utföra sambandsdiagram där läckfrekvensen sammanvägdes mot poängen i värderingsmodellen. Läckfrekvensen kan operationaliseras till ledningskondition. Resultatet blir indirekt att värdera kundservicen mot ledningskonditionen. Det är upp till användaren, exempelvis VA-huvudmannen att prioritera vilket område som anses mest kritiskt med hjälp av sambandsdiagrammet samt histogrammet. När de mest kritiska områdena var kända var det möjligt att identifiera var i delområdena ledningskonditionen var sämst. Utifrån resultatet från läckfrekvensanalysen var det möjligt att bestämma vilka delområden som har sämst ledningskondition och dessa delområden bör alltså prioriteras högst. 55
Karta med tabelldata Kommuner eftersträvar ofta att arbeta med sina egna verksamhetssystem (Bäckström, 2017, personlig kommentar). Därför framtogs ett arbetssätt att överföra samtliga data från avsnitt 3.2-3.3 till ett oberoende verksamhetssystem. Detta var möjligt genom att kombinera områdesindelning med samtliga resultat. Kombineringen genomfördes med hjälp av Google Fusion. Det som sammanställdes från avsnitt 3.2 var: Kommunens egna områdesindelning. Anläggningsår. Ledningsmaterial. Jordart. Delområdesindelning baserat på påverkande faktorer. Längd huvud- och servis vattenledning i respektive delområde. Antal läckor huvud- och servis vattenledning i respektive delområde. Läckfrekvens på servise- och huvudledning. Sammanställningen från avsnitt 3.3 var: Kommunens egna områdesindeldning. Antal läckor huvudvattenledning. Antal läckor servisledning. Antal avloppsstopp huvudvattenledning. Antal avloppsstopp servisledning. Antal källaröversvämningar. Antal underhållspolningar. Längd huvud- och servisledningar på vatten- och avloppsledningsnätet. Antal kunder och fastigheter. Samtliga nyckeltal. Värdering av vatten- och avloppsledningsnätet. Åtgärdskostnad av vatten- och avloppsledningnätet. 56
KAPITEL 4 Resultat 4. Resultat Datahantering För fallstudien tilldelades 19 000 stycken driftstörningar, av dessa filtrerades det bort totalt 11 103 stycken. Filtreringen utfördes eftersom informationen inte var tillräcklig, brister beskrivs i Bilaga B. Efter filtrering återstod 7897 stycken driftstörningar. Dessa sorterades i Excel och importerades till Google MyMaps. 31 % av driftstörningarna misslyckades vid import från Excelfiler till Google MyMaps, av dessa bestod ca 600 stycken av avloppsstopp och 1891 stycken av underhållsspolningar, se Tabell 13. Det kan bero på att angivna adresser varit felstavade eller inte existerar. Resterande driftstörningar blev fullständigt importerade. Tabell 13. Sammanställning av driftstörningar efter filtrering i Excel och import till Google MyMaps. Antalet driftstörningar minskar efter filtrering och import på grund av bland annat ofullständiga adresser i driftstörningsrapporter. Antal driftstörningar Excel [st] Antal driftstörningar efter import Google MyMaps [st] 999 Läckor 695 Läckor på huvudvattenledning 274 Läckor på servisvattenledning 3726 Avloppsstopp 3106 Avloppsstopp på huvudledning 100 Avloppsstopp på servisledning 3104 Underhållspolningar 1213 Underhållsspolningar 68 Källaröversvämningar 68 Källaröversvämningar Totalt 7897 Totalt 5456 Vid sammanställning av driftstörningar per år områdesvis användes programmet Arcmap. Detta program sammanställde koordinaterna för varje enskild driftstörning i respektive delområde. En liten del av driftstörningarna befann sig utanför dessa områden och dessa driftstörningar blev försummade. Visualisering av driftstörningar samt kartor utförs i Google Earth. Information om lagerdata beskriven tidigare i avsnitt 2.12. Lager som importerades var driftstörningar Figur 12, kommunens interna områdesindelning Figur 13 jordartskarta Figur 14, befolkningsstatistikkarta Figur 15, fastighetskarta Figur 16 och kommunens interna områdesindelning. 57
Figur 12. Exempel på visualisering av driftstörningar i Boden kommun, blå=läcka, röd=avloppsstopp, lila=källaröversvämning och gul=underhållspolning. Figur 13. Exempel på visualisering av områdesindelning från Boden kommun, område kan identifieras genom att klicka område i kartverktyget. 58
Figur 14. Exempel på visualisering av jordartskarta från SGU (2018) kombinerad med områdesindelningen samt driftstörningar. Beskrivning av jordart kan ses genom klick på område i kartverktyget. Figur 15. Exempel på visualisering av SCB befolkning statistik från SCB (2018) importerad till Google Earth. Beskrivning av antal personer i gul ruta kan ses genom klick på område i kartverktyget. 59
Läckfrevens Figur 16. Fastighetskartan från Lantmäteriet (2018) för Boden kommun med områdeskartan tänd. Beskrivning av fastigheter kan ses genom klick på område i kartverktyget. Läckfrekvensanalys 4.2.1. Anläggningsår I fallstudien har ledningar anlagda mellan år 1950-1960 högst läckfrekvens i både huvud- och servisledningar, se Figur 17. Läckfrekvensen är i samma storleksordning för huvud- och servisledningar som anlades på 40-, 60- och 80-tal. 50-talsledningar har generellt högre läckfrekvens än resterande anläggningsår, se Figur 17. 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 30-tal 40-tal 50-tal 60-tal 70-tal 80-tal 90-tal 2000-tal Läckfrekvens servisledning Läckfrekvens huvudledning Figur 17. Läckfrekvens på huvud och servisledning beroende på anläggningsår. 60
Läckfrekvens Läckfrekvens 4.2.2. Ledningsmaterial I fallstudien kunde det konstateras att servisledningar bestående av PVC hade högst läckfrekvens. Läckfrekvensen var generellt högre i servisledningar. För järnledningar var dock läckfrekvensen lägst i servisledningarna. Läckfrekvensen var lägre för plastledningar(pe, PEM, PP m.m.) än för PVC- och järnledningar i huvudledningsnätet. 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Järn Galv Plast PVC Läckfrekvens servisledning Läckfrekvens huvudledning Figur 18. Läckfrekvens för huvud- och servisledningar (antal läckor per år och km ledning)beroende på ledningsmaterial, baserad på driftstörningsdata för perioden 1990-2018. 4.2.3. Jordart Enligt fallstudien har ledningar anlagda i silt högst läckfrekvens, för både servis- och huvudledningar, se Figur 19. Läckfrekvensen var högre i servisledningar. Huvudledningar anlagda i sand har lägst läckfrekvens. 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 Lera Silt Sand Morän Läckfrekvens servisledning Läckfrekvens huvudledning Figur 19. Läckfrekvens för huvud och servisledningar (antal läckor per år och km ledning) beroende på jordart baserad på driftstörningsdata för perioden 1990-2018. 61
Läckfrekvens Läckfrekvens 4.2.4. Läckfrekvens över tid för hela kommunen I analysen som utfördes för fallstudien ökade läckfrekvensen med tiden för hela huvudledningsnätet medan den avtog i servisledningsnätet, se Figur 20. Läckfrekvensen för huvudledningsnätet har ökat från 0,33 till 0,57 antal läckor per år och km ledning på 29 år, vilket är en ökning på 74 %. 0,13 0,11 0,09 0,07 0,05 0,03 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Läckfrekvens huvudledning Linear (Läckfrekvens huvudledning) Läckfrekvens servisledning Linear (Läckfrekvens servisledning) Figur 20. Läckfrekvens(antal läckor per år och km ledning) samt trendlinjer på huvud- och servisledningar i hela Boden kommun för perioden 1990-2018. 4.2.5. Områdesvis analys De fem identifierade områdena med högst beräknad läckfrekvens i servisledningarna illustreras i Figur 21. Läckfrekvensen för servisledningarna var klart högre än för huvudledningar. 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 D2 C2 B17 A1 C1 Läckfrekvens huvudledning Läckfrekvens servisledning Figur 21. De fem områden med högst läckfrekvens i huvud- och servisledningar (antal läckor per år och km ledning) i Boden kommun för perioden 2013-2018. 62
Läckfrekvens Läckfrekvens Figur 22 visar de tio mest kritiska områdena med avseende på läckfrekvens i huvudledningsnätet för perioden 2013-2018. Område B3 har en utstickande läckfrekvens i förhållande till resterande områden. 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 B7 B18 B14 B19 B10 C1 D2 A1 A9 B3 Figur 22. De tio områdena med högst beräknad läckfrekvens (antal läckor per år och km ledning) på huvudledning i Bodens kommun för perioden 2013-2018. Figur 23 är baserad på Bilaga C och illustrerar trender för läckfrekvenser för tio områden. De valda områdena är de med högst beräknad läckfrekvens för period 2013-2018. Åtta av tio områden hade en ökande trend avseende läckfrekvens mellan år 1990-2018. Sju av tio områden hade dåligt skick under perioden 2013-2018 eftersom läckfrekvensen var över 0,1 läckor/km vilket innebär dåligt skick för vattenledning enligt Norsk Vann (2009). Gränsen för att ett ledingsnät skall klassas som dåligt skick är markerad med en streckad röd linje i Figur 23. 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Linear (B3) Linear (A1) Linear (A9) Linear (D2) Linear (C1) Linear (B10) Linear (B19) Linear (B14) Linear (B18) Linear (B7) Figur 23. Beräknade trendlinjer över tid för läckfrekvens huvudledning i de tio områdena med högst läckfrekvens i Boden kommun under perioden 1990-2018. Röd horisontell streckad linje bedöms som dålig ledningskondition enligt Norsk Vann (2009). 63
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1 D2 D3 B20 B5 A1 B9 B13 A5 B16 A4 A8 A9 B12 B4 B11 B8 C2 A3 B6 B14 B21 A2 B10 A6 B18 B7 A7 B1 B3 B22 C4 C6 B19 C5 C1 C3 B15 B17 B2 D1 D2 D3 Enligt sammanställningen i Bilaga D har 31 av 40 områden i huvudledningsnätet en ökande trend på läckfrekvensen. I servisledningsnätet har 12 av 40 områden en ökande trend. Resultat från områdesvisa värderingsmodellen Den områdesvisa värderingen av kundservice ger resultat som kan analyseras från flera perspektiv. De perspektiv som redovisas nedan är värdering av kundservice på vatten- och avloppsledningar, läckfrekvens, avloppstoppfrekvens och åtgärdskostnader. 4.3.1. Justering för antal kunder Figur 24 illustrerar antal kunder per fastighet. Som tidigare beskrivits i 3.3.2 är ett antagande fastställt. Antagandet innebär att alla områden där antal kunder per fastighet understiger 0,75 har justerats till 1,25 brukare per fastighet enligt Formel (12). I fallstudien fastställdes att 18 av 40 områden hade under 0,75 kunder per fastighet, se Figur 24. 18 16 14 12 10 kunder per fastighet 8 6 4 2 0 Områden under 0,75 kunder per fastighets antags felaktig Figur 24. Antal kunder per fastighet i Boden kommun områdesvis. I Figur 25 ses en redovisning av justerade antal kunder per område. Tätorter i Figur 25 baseras på antal kunder per fastighet som ses i Figur 24. Därför klassas områden med mycket kunder och få fastigheter som tätort och områden med mycket kunder och många fastigheter som landsbygd tätort. 3500 3000 2500 2000 1500 Antal kunder per område 1000 500 0 Småort Liten Landsbygd tätort Landsbygd tätort Figur 25. Redovisning av områden i relation till antal justerade kunder per område. Tätort 64
4.3.2. Bästa och sämsta värde nyckeltal I Tabell 14 redovisas bästa och sämsta värden för varje enskilt nyckeltal för samtliga områden i Boden kommun perioden 2013-2018. Ett högt värde i värderingen definieras som låg kundservice och ett lågt värde i värderingen anses som hög kundservice. Det sämsta värdet som redovisas är värdet för 10: percentilen. Bästa värdet som redovisas är värdet för 90:e percentilen. Tabell 14 Sammanställning av samtliga nyckeltal och utfall av värdering av kundservice för år 2013-2018. Vattenledningsnät Service nivå 2013-2018 Läckfrekvens huvudledning (14) Läckor huvudledning per kund (15) Läckor per servisledning (16) Nyckeltal Antal data 126 126 35 Sämsta värde 0,11 4,20 1,11 Bästa värde 0,00 0,00 0,00 Poänggränser Total poäng Sämsta möjliga värde 13 13 5 31 Bästa möjliga värde 130 130 50 310 Avloppsledningsnät Kundservice Avloppstoppsfrekvens huvudledning (17) Avloppstopp huvudledning per brukare (18) Avloppstopp per servisledning (19) Nyckeltal Antal data 645 664 19 33 Sämsta värde 1,02 13,78 0,69 1,37 Bästa värde 0,00 0,00 0,00 0,00 Källaröversvämningar per fastighet (20) Poänggränser Total poäng Sämsta möjliga värde 13 13 5 18 49 Bästa möjliga värde 130 130 50 180 490 Totala möjlig värderingspoäng för kundservice för vattenledningsnätet är 310 poäng och motsvarande är 490 poäng för avloppsledningsnätet när nyckeltalen summeras enligt Tabell 14. Värderingen för avloppsledningsnätet har högre poäng än värderingen för vattenledningsnätet eftersom att källaröversvämningar viktas högt. 4.3.3. Rangordnad värdering Samtliga 40 utvärderade områden jämfördes i histogram för att illustrera varje enskilt nyckeltals inverkan, se Figur 26, Figur 27 och Figur 28. Som tidigare nämnt i avsnitt 3.3.5 innebär högre poäng sämre kundservice. Värderingen i Figur 26 kan samtliga områdens status utifrån kundservice för vattenledningsnätet avläsas för perioden 2013-2018. I histogram kan påverkan av varje enskilt nyckeltal ses. Områden med högst poäng i värderingen anses ha lägst kundservice. Det är även möjligt enskilda nyckeltals påverkan för värderingen. Ett tydligt 65
B2 B5 A2 B17 B11 B1 A6 A1 C4 D2 C5 B16 A8 B15 B4 C6 A3 B10 B9 B7 B20 B12 A5 A7 C2 B18 B22 D3 D1 C3 B6 B19 B21 B13 A4 B14 B3 C1 B8 A9 Poäng 49-490 B1 B11 B20 B5 A6 B15 A2 A4 A7 B8 C4 B4 B21 B13 B17 B22 B12 B16 B9 C3 B2 C2 D1 D3 A9 B6 C5 C6 A5 A8 B19 D2 B7 A3 B18 A1 C1 B10 B3 B14 Poäng 31-310 samband mellan läckfrekvens och högre poäng i värderingsmodellen ses genom att kombinera Figur 22 och Figur 26. Områdena med lägst kundservice i Figur 26 är B14, B3, B10, C1, A1, och B18. 350 300 250 200 150 100 50 0 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 26. Värdering av kundservice för samtliga områdens vattenledningsnät i Boden kommun för perioden 2013-2018. I Figur 27 kan samtliga områdens status utifrån kundservice för avloppsledningsnätet avläsas för perioden 2013-2018. I histogrammet kan påverkan av varje enskilt nyckeltal ses. Områden med högst poäng i värderingen anses ha lägst kundservice. Det är även möjligt enskilda nyckeltals påverkan för värderingen. Områdena med lägst kundservice i Figur 27 är B14, B3, B10, C1, A1, och B18. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Avloppstoppsfrekvens huvudledning Avloppstopp per servisledning Avloppstopp huvudledning per brukare Källaröversvämning per fastighet Figur 27. Värdering av kundservice för samtliga områdens avloppsledningsnät i Boden kommun för perioden 2013-2018. I Figur 28 kan samtliga områdens status utifrån kundservice för vatten- och normaliserat avloppsledningsnätet avläsas. Avloppsledningsnätet har i detta diagram normaliseras mot vattenledningsnätets poäng så att dricksvatten- och avloppsnäten värderas lika högt, enligt avsnitt 3.3.5. Histogrammet är baserat på varje enskilt nyckeltal. Områdena med lägst kundservice i Figur 28 är B14, B3, C1, A9, B16 och B10. 66
A2 B5 B11 B1 A6 C4 B15 B17 B20 B4 A7 B2 B16 A4 C5 B12 B9 B21 B22 C6 B13 D2 C2 A1 A8 A5 D3 C3 D1 B6 B8 A3 B7 B19 B10 B18 A9 C1 B3 B14 Poäng 62-620 600 500 400 300 200 100 0 Total värdering vattenledning Total värdering avloppsledning normaliserad mot vattenledning Figur 28. Total normaliserad värdering av samtliga områdens vatten- och avloppsledningsnät i Boden kommun för perioden 2013-2018. 4.3.4. Historisk värdering av kundservice Total värdering av kundservice för vatten- och avloppsledningsnätet för perioden 2013-2018 illustreras i Figur 28. I denna är det möjligt att urskilja de åtta mest kritiska områdena i den undersökta kommunen. För dessa åtta kritiska områden illustrerades den historiska utvecklingen för perioden 1990-2018 i Figur 29, Figur 31 och Figur 33. Figur 30, Figur 32 och Figur 34 visar trendlinjer på hur värderingen ändrats under 1990-2018. Där heldragna linjer är stigande trender som motsvarar en försämring av kundservicen och streckande linjer illustrerar sjunkande trender och förbättrad kundservice. Varje årligt intervall beräknades enligt samma metodik som redovisas i avsnitt 3.3. Värdering av de åtta mest kritiska områdena hämtades från data som redovisas i histogram från Bilaga E, Bilaga F och Bilaga G. Vattenledningsnätet värdering över tid Värderingen av kundservicen för vattenledningsnätet för perioden 1990-2018 visas i Figur 29, det kan konstateras att driftstörningar varierar rätt kraftigt över tiden. I Figur 30 illustreras trendlinjer för värdering av vattenledningsnätet mellan perioden 1990-2018. Det kan identifieras att fem av åtta områden har växande trend. 67
Poäng Poäng B18 B14 A9 B10 C1 B19 B3 B7 350 300 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 29. Linjediagram värdering vattenledningsnät i de åtta mest kritiska områdena för perioden 1990-2018. Linear (B18) Linear (B14) Linear (A9) Linear (B10) Linear (C1) Linear (B19) Linear (B3) Linear (B7) 350 300 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 30. Trendlinjer värdering vattenledningsnätet i de åtta mest kritiska områdena för perioden 1990-2018. Trenderna för värdering för vattenledningsnätet visar en ökning i 24 av 40 områden, se Bilaga H. 68
Poäng Poäng Avloppsledningsnätet värdering över tid Värderingen av avloppsledningsnätet över tid visas i Figur 31 och Figur 32. Linje diagrammet visar att värderingen varierat över åren. Värderingen på avloppsnätet var utförd mellan perioden 1998-2018 eftersom data saknades mellan 1990-1998. Område B10 och B19 har ingen värdering för perioden 1998-2018 eftersom tillgängligt data inte ansågs vara tillräckligt bra. I Figur 32 visas trendlinjen för värdering av avloppsledningsnätet, där identifieras fem av åtta områden med växande trend för värderingen vilket motsvarar en försämrad kundservice över tid. Trenderna för värdering för avloppsledningsnätet visar en ökning i 25 av 40 områden, se Bilaga I. B18 B14 A9 B10 C1 B19 B3 B7 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 31. Linjediagram för värdering avloppsledningsnätet för perioden 1998-2018. 0 erererereere Linear (B18) Linear (B14) Linear (A9) Linear (B10) Linear (C1) Linear (B19) Linear (B3) Linear (B7) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 32. Trendlinje värdering avloppsledningsnätet för perioden 1998-2018. 0 69
Poäng Poäng Värdering över tid värdering VA-ledningsnätet normaliserad Värderingen av vattenledningsnätet och de normaliserade avloppsledningsnätet över tid illustreras i Figur 33 och Figur 34. Normalisering av värdering av avloppsledningsnätet innebär att avloppsledningsnätets värdering har räknats om för att uppnå lika förhållanden för att möjliggöra rättvis jämförelse. Värderingen av vattenledningsnätet och de normaliserad avloppsledningsnätet utfördes under perioden 1998-2018 eftersom avloppsledningsnätets data ansågs tillräckligt kvalitativ för fallstudien. Linjediagrammet i Figur 33 påvisar att värderingen varierat över åren. I Figur 34 visas hur trendlinjen för värdering av vattenledningsnätet och de normaliserade avloppsledningsnätet. Växande trend innebär försämrad kundservice och sjunkande trend innebär förbättrad kundservice. Det kan identifieras att sex av åtta områden har växande trend med avseende på värderingen. Detta påvisar att majoriteten av områdena i Boden kommun som var högt värderade har ökande trend. Trenderna för värdering för vatten och avloppsledningsnätet visar en ökning i 27 av 40 områden, se Bilaga J. B18 B14 A9 B10 C1 B19 B3 B7 700 600 500 400 300 200 100 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 33. Linjediagram värdering av totala poäng av vattenledningsnät och normaliserad avloppsledning. l Linear (B18) Linear (B14) Linear (A9) Linear (B10) Linear (C1) Linear (B19) Linear (B3) Linear (B7) 700 600 500 400 300 200 100 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 34. Trendlinje för värdering av totala poäng av vattenledningsnät och normaliserad avloppsledning. 70
LÄCKFREKVENS 4.3.5. Sambandsdiagram Sambandsdiagram ger en visuell överblick över samtliga områden. Sambandsdiagram används för att väga två parametrar mot varandra. Att ställa parametrar mot varandra möjliggör analys ur två perspektiv. Linjära samband innebär att parametrarna beror på varandra. R 2 värdet i sambandsdiagrammet visar hur starkt sambandet mellan X- och Y-axeln är. Om R 2 -värdet är större än 0,5 tyder det på linjära samband. Värdering vattenledningsnät mot läckfrekvens I Figur 35 är läckfrekvensen plottad mot genomsnittliga värden för värderingen av drickvattennätet. Y-axelns indelning i Figur 35 baserades på gränser från Malm et al., (2011a) för läckfrekvens som tidigare redovisas i Tabell 4. X-axelns indelning i Figur 35 är baserad på genomsnittliga värden för värdering av vattenledningsnätet i fallstudien. Horisontell röd linje på läckfrekvensaxeln med värde 0,1 beskriver gränsen på dåligt skick för ledningsnätet enligt Norsk Vann (2009). 0,30 Bra kundservice Småort Liten landsbygd tätort Landsbygd tätort Tätort Bättre än Medel Sämre än medel kundservice kundservice medel Kritisk kundservice R 2 =0,6964 kundservice Dålig uthållighet 0,20 A1 C1 D2 Mindre god uthållighet B3 0,10 0,00 B14 B10 C2 D1 B19 C3 God uthållighet C5 A8 B7 A3 B9 D3 C6 B18 B16 A9 A5 B13 B4 B2 B17B22 B15 B6 Mycket god uthållighet B21 B8C4 B11 B12 B20 B5 A2 A4 A6 A7 0 50 100 150 200 250 300 350 VÄRDERINGS VATTENLEDNINGSNÄTET [POÄNG] Figur 35. Värdering vattenledningsnät mot läckfrekvens för samtliga områden för Boden kommun för perioden 2013-2018. Röd linje bedöms som dålig ledningskondition enligt Norsk Vann (2009). Utifrån Figur 35 kan fem av kommunens områden rörande vattenledningsnätet identifieras ha mindre god eller dålig uthållighet med avseende på läckfrekvens. Det kan även konstateras att sju av kommunens områden har hög värdering, varav fyra områden var mest kritisk med avseende på läckfrekvens samt värdering. Figur 35 tyder på att det finns ett samband värdering vattenledningsnät och läckfrekvens (R 2 =0,69). Detta kan även styrkas att det finns ett samband mellan konsekvensen ur ett kundperspektiv och sannolikhet i forma av läckfrekvens. Figur 35 kan även användas som en riskmatris. Enligt avsnitt 2.7 beskriver läckfrekvens ledningens kondition. Avsnitt 2.9.2 beskriver ledningens kondition som sannolikhet i form av läckfrekvens. Därför kan Y-axeln i Figur 35 avläsas som sannolikhet i form av läckfrekvens som 71
AVLOPPSSTOPPSFREKVENS förhåller sig till uthållighetsgränser beskrivna i Tabell 4. X-axeln i Figur 35 kan avläsas som en värdering i form av konsekvens ur ett kundperspektiv. Avloppstoppsfrekvens mot värdering av avloppsledningsnätet Gränser för X-axeln i Figur 36 är baserade på genomsnittliga värden för värdering av avloppsledningsnätet för denna fallstudie, se Tabell 15. Gränser för Y-axeln i Figur 36 är baserad på genomsnittliga värden för avloppstoppfrekvens inom kommunen, se Tabell 15. Tabell 15. Genomsnittlig fördelning av poäng baserad på värdering avloppsledning för perioden 2013-2018 baserat på fallstudien. Värdering avloppsledningsnät [poäng] Bra kundservice 49-129 Bättre än medel kundservice 129-209 Medel kundservice 209-289 Sämre än medel kundservice 289-368 Kritisk kundservice 368-490 Kritiskt underhållsbehov Högt underhållsbehov Medel underhållsbehov Lägre än medel underhållsbehov Lågt underhållsbehov Avloppstoppsfrekvens 0-0,2 0,2-0,3 0,3-0,4 0,4 0,5 0,5-1 0,90 Bra kundservice Småort Liten landsbygd tätort Landsbygd tätort Tätort Bättre än medel kundservice Medel kundservice Sämre än medel kundservice Kritisk kundservice R 2 =0,3475 0,80 0,70 0,60 B9 B20 C3 B13 B14 C1 Kritiskt underhållsbehov 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 C2 D2 B8 D1 B18 Medel underhållsbehov B3 B19 B7 B22 D3 A9 C5 C6 A3 B21 A4 A8 B10 C4 B16 B15 A7 B6 Lågt underhållsbehov B1A1 B4 B2 B5 A2 B17 B11 A6 B12 A5 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Värdering av avloppsledningsnät[poäng] Högt underhållsbehov Lägre än medel underhållsbehov Figur 36. Värdering avloppsledningsnät mot avloppsstoppfrekvens för samtliga områden för Boden kommun under perioden 2013-2018. Figur 36 tyder på att det inte finns några tydliga samband mellan avloppstoppsfrekvens och värdering avloppsledningsnät (R 2 = 0,35). Utifrån sambandsdiagram i Figur 36 kan det avläsas att fyra områden värderas kritiska utifrån både kundservice och underhållsbehov. 72
VÄRDERING AVLOPPSLEDNINGSNÄT [POÄNG] Värdering vattenledningsnät mot avloppsledningsnät I Figur 37 har normaliserade värden av vattenledningsnät plottats mot avloppsledningsnät. Gränser för X-axeln i figuren baserades på genomsnittliga värden för värdering av vattenledningsnätet i Tabell 16 för fallstudien. Gränser för Y-axeln i Figur 37 baserades på genomsnittliga värden för värdering av avloppsledningsnätet i Tabell 16. Tabell 16. Genomsnittliga värden för värdering av avloppsledningsnätet och vattenledningsnätet under perioden 2013-2018 baserat på fallstudien. Värdering vattenledning [poäng] Värdering avloppsledning [poäng] Bra kundservice 31-82 49-128,2 Bättre än medel kundservice 82-132 128,2-207,4 Medel kundservice 132-183 207,4-286,6 Sämre än medel kundservice 183-233 286,6-365,8 Kritisk kundservice 233-310 365,8-490 500 450 Bra kundservice B8 Småort Liten landsbygd tätort Landsbygd tätort Tätort Bättre än medel kundservice Medel kundservice A9 Sämre än medel kundservice Kritisk kundservice R 2 =0,0847 Kritisk kundservice 400 350 300 250 200 150 100 50 A4 A7 B12 B20 B1 A6 B11 B5 A2 C4 B4 B21B13 B22 B17 B15 B16 B9 C3 D1 D3 C2 B2 B6 C5 A5 C6 B19 A8 B7 D2 B18 A3 A1 C1 B3 B10 B14 Sämre än medel kundservice Medel kundservice Bättre än medel kundservice Bra kundservice 0 0 50 100 150 200 250 300 350 VÄRDERING VATTENLEDNINGSNÄT [POÄNG] Figur 37. Normerad värdering avloppsledningsnät mot värdering vattenledningsnät i samtliga områden för Boden kommun för perioden 2013-2018. Figur 37 visar inte på något linjärt samband eftersom (R 2 <0,08). Det innebär att driftstörningarna på avloppsledningsnätet inte kan korreleras mot vattenledningsnätets driftstörningar. 73
TOTAL UNDERHÅLLSKOSTNAD [KR] Åtgärdskostnad mot värdering av vatten- och normaliserad avloppsledning. I Figur 38 har aggregerade värderingen av vatten- och avloppsledningsnät plottats mot kostnaden för underhåll. Gränser för X-axeln baserades på genomsnittliga värdena för värderingen på vatten- och normaliserad avloppsledningsnät för fallstudien, se Tabell 17. Tabell 17. Genomsnittlig fördelning av poäng för totala värderingen och kostnaden för underhåll baserat på fallstudien. Värdering V+A [poäng] Bra kundservice 62-184 Bättre än medel kundservice 184-264 Medel kundservice 264-366 Sämre än medel kundservice 366-466 Kritisk kundservice 466-620 3000000 2500000 Småort Liten landsbygd tätort Landsbygd tätort Tätort Bra kundservice Bättre än medel kundservice Medel kundservice Sämre än medel kundservice Kritisk kundservice C1 R 2 =0,4444 2000000 1500000 B21 D1 C3 B8 B18 B14 1000000 500000 0 B12 C2 A9 C4 C5 C6 B19 D3 B10 B3 B22 A5 B6 D2 B4 B16 B7 B15 A4 B13 A1 B17 B9 B20 A8 A3 B2 A7 B5 A2 B11 A6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 VÄRDERING V+A [POÄNG] Figur 38. Aggregerad värdering vatten- och avloppsnät mot totala åtgärdskostnaden för samtliga områden för Boden kommun under perioden 2013-2018. Figur 38 visar att sex områden har sämre/kritisk kundservice med avseende på värderingen för vatten- och normaliserad avloppsledningsnät samt totala åtgärdskostnaden. Direkta samband mellan total värderingen och totala åtgärdskostnad är otydligt då R 2 =0,2953. 74
ANTAL KUNDER Antal kunder mot värdering av vatten- och normaliserad avloppslednings nät I Figur 39 har aggregerade värderingen av vatten- och avloppsledningsnät plottats mot antal kunder. 3500 3000 Bra kundservice Småort Liten landsbygd tätort Landsbygd tätort Tätort C4 Bättre än medel kundservice Medel kundservice D1 Sämre än medel kundservice R 2 =0,004 Kritisk kundservice 2500 2000 C3 D2 D3 1500 1000 500 0 C5 C1 C6C2 B20 B21B22 B19 B17 B18 B12 B16 B11 B15 B13 B14 B10 B5 B9 B4 B6 B8; B7 B1 B2 B14 B15 B16 B10 B12 B13 B17 B3 B1 B11 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 VÄRDERING V+A [POÄNG] Figur 39. Aggregerad värdering av vatten- och avloppsledning nät mot antal kunder i samtliga områden i Boden kommun under perioden 2013-2018. Det är endast ett område som uppvisar en kritisk kundservice för områden med fler än 1000 kunder. Figur 39 tyder på att sambandet mellan antal kunder och totala aggregerade värderingen inte har ett linjärt samband (R 2 =0,004). Det betyder att både områden på landsbygd och i tätbebyggda delar av kommunen finns områden med medel kritiskt kundservice. Exempelvis område C1, D1, C3, D3 och D2. 75
Delområdesanalys Utifrån Figur 26, Figur 30 och Figur 35 var det möjligt att identifiera fem områden med lägst kundservice på tre olika sätt. Tabell 18 sammanfattar kundservicen utifrån dessa tre perspektiv. Tabell 18. Sammanfattar de mest kritiska områdena utifrån Figur 26, Figur 30 och Figur 35. De områden som klassades som kritiska i Figur 26 och Figur 30 samt har även en försämrad trend i Figur 35 är fetmarkerade. Fem sämsta områdena i förhållande till aktuell kundservice. Fem sämsta områdena i förhållande till läckfrekvens och kundservice. Fem sämsta områdena i förhållande till växande trend (försämring över tid). A1 A1 B3 B3 B3 B7 B10 B14 B10 B14 C1 B18 C1 D2 C1 4.4.1. Kortsiktig prioritering Det var möjligt att sammanställa de fem områdena som har den lägsta kundservicen under period 2013-2018. Enligt Figur 26 var B14 det område som identifierades som det område med lägst kundservice. Detta område undersöktes vidare för att identifiera vilka delområden som hade de mest ogynnsamma förhållandena med avseende på läckfrekvens, se Figur 40. Tabell 19 visar antal läckor, längd ledning samt läckfrekvensen för de olika delområdena i B14. Figur 40. Läckfrekvensen i delområden i B14 området. De blå punkterna representerar vattenläckor under perioden 2013-2018. 76
Tabell 19. Illustrerar de påverkande faktorerna, längd huvudledning, antal läckor och läckfrekvens under period 2013-2018 för område B14. Område samt påverkande faktorer Längd ledning[km] Antal läckor Läckfrekvens B14, lera, 60-tal, huvudledning PVC och järn 8,08 6 0,15 B14, lera, 70-tal, huvudledning, PVC 0,43 1 0,47 B14, morän, 70-tal, huvudledning, PVC 2,44 1 0,08 B14, morän, 60-tal, huvudledning PVC och järn 3,66 2 0,11 4.4.2. Långsiktig prioritering Utifrån sammanställningen i Tabell 18 var det två områden som hade låg kundservice samt sjunkande trend, dessa områden (B3 och C1) undersöktes närmare. Områdesindelningen beroende på de påverkande faktorerna samt aktuella läckfrekvensen illustreras i Figur 41 och Figur 42. Tabell 20 visar antal läckor, längd ledning, läckfrekvensen samt de olika påverkande faktorerna för område B3 och C1. Figur 41. Läckfrekvensen i delområden i B3 området. De blå punkterna representerar vattenläckor under perioden 2013-2018. 77
Figur 42. Läckfrekvensen för delområden i C1 området. De blå punkterna representerar vattenläckor under perioden 2013-2018. Tabell 20. Påverkande faktorer, längd huvudledning, antal läckor och läckfrekvens under period 2013-2018 för områdena B3 och C1. Område samt påverkande faktorer Längd ledning[km] Antal läckor Läckfrekvens B3, morän, 50-tal, huvudledning järn 1,10 3 0,55 B3, silt, 50-tal, huvudledning järn 1,38 2 0,29 B3, silt, 80-tal, huvudledning PVC 1,38 1 0,15 C1, morän, 70-tal, huvudledning PVC 2,64 4 0,30 C1, silt, 50-tal, huvudledning PVC och järn 0,85 2 0,47 C1, morän, 50-tal, huvudledning PVC och järn 0,85 1 0,30 C1, silt, 70-tal, huvudledning PVC 7,65 9 0,24 78
Visualisering av analysresultaten Med kartapplikationen (Google fusion) som använts i denna studie kan resultaten från analyserna visualiseras. I Figur 43- Figur 50 nedan visas exempel på detta. För att skydda sekretessbelagd information representerar inte området i bilden något specifikt område det är endast en schematisk bild på hur data resultat kan visualiseras. Figur 43 visualiserar samtlig bakgrundsdata och resultat från läckfrekvensanalysen under perioden 1990-2018. Färgkombinationen symboliserar ledningskonditionen för perioden 2013-2018. Figur 43. Läckfrekvens med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018 utifrån vattenledningsnätet. Områdesindelning i kartan visualiserar läckfrekvens för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer grön, gul, orange och röd som beskrivs i figuren. 79
Avloppsstoppsfrekvens och samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018 visas i Figur 44. Färgkombinationen är baserad på avloppsstoppsfrekvensen. Figur 44. Avloppsstoppsfrekvens med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelning i kartan visualiserar avloppstoppsfrekvens för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer grön, gul, orange och röd som beskrivs i figuren. Figur 45 visualiserar samtlig bakgrundsdata och resultat av värdering av vattenledningsnätet under perioden 1990-2018. Färgkombinationen symboliserar kundservicen i de olika områdena för perioden 2013-2018. Figur 45. Värdering vattenledningsnätet med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelning i kartan visualiserar kundservicen för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer grön, gul, orange och röd som beskrivs i figuren. 80
Värdering av avloppsledningsnätet och samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018 visas i Figur 46. Färgkombinationen är baserad på kundservicen i respektive område för period 2013-2018. Figur 46. Värdering avloppsledningsnät med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelning i kartan visualiserar kundservicen för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer grön, gul, orange och röd som beskrivs i figuren. Figur 47 visualiserar samtlig bakgrundsdata och resultat av värdering av både vatten- och avloppsledningsnätet områdesvis under perioden 1990-2018. Färgkombinationen symboliserar kundservicen i de olika områdena för perioden 2013-2018. Figur 47. Värdering på vatten- och avloppsledningsnät med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelning i kartan visualiserar kundservicen för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer grön, gul, orange och röd som beskrivs i figuren. 81
Åtgärdskostnad och samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018 visas i Figur 48. Färgkombinationen är baserad på kostnaden av åtgärd för respektive driftstörning områdesvis för period 2013-2018. Figur 48. Åtgärdskostnad med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelning i kartan visualiserar åtgärdskostnaden för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer grön, gul, orange och röd som beskrivs i figuren. Figur 49 visualiserar samtlig bakgrundsdata och resultat av läckfrekvensen för huvudledningar delområdesvis under perioden 1990-2018. Färgkombinationen symboliserar ledningskondition i de olika områdena för perioden 2013-2018. Figur 49. Läckfrekvens på huvudledning med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelningen i kartan visualiserar läckfrekvens beroende på område, jordart, anläggningsår och ledningsmaterial för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer. 82
Läckfrekvens för servisledningar och samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018 visas i Figur 50. Färgkombinationen är baserad på ledningskondition delområdesvis för period 2013-2018. Figur 50. Läckfrekvens på servisledning med samtlig bakgrundsdata för perioden 1990-2018. Områdesindelningen i kartan visualiserar läckfrekvens beroende på område, jordart, anläggningsår och ledningsmaterial för perioden 2013-2018 beskrivet med färgkombinationer. 83
KAPITEL 5 Diskussion och analys 5. Diskussion och analys Hantering data Den framtagna metoden till datahantering lämpar sig för kommuner som idag har relativt lite information på ledningsnätets kondition. Det finns ett flertal kommersiella databassystem i Sverige som kan hantera ledningsdata. Denna metod stödjer alla databaser eftersom den enda information som krävs är driftstörningsrapporter. Dessa rapporter är möjliga att konvertera oberoende av programvara kommunen använder sig av. Användningsområden för denna metod kan vara att illustrera kluster och trender av driftstörningar enligt den metodik som finns beskriven i avsnitt 2.9.1. Detta kan underlätta identifiering av kritiska områden som kan användas vid prioritering av områden i förnyelseplaneringen samt att undersöka samordningsvinster. Majoriteten av bortfallen av driftstörningsdata som beskrivits i Tabell 13 resulterade i färre driftstörningar än vad som faktiskt finns registrerat i kommunens databas. Detta betyder bland annat att ledningskonditionen för vattenledningsnätet i den studerade kommunen bör vara sämre än vad som påvisats i den genomförda fallstudien. Detta på grund av att färre vattenläckor sammanställdes. Som beskrivits i avsnitt 2.5.1 kan konditionen på vattenledningsnätet korreleras med läckfrekvens. Ökade driftstörningar betyder även konsekvenser beskriva i avsnitt 2.9.1. Detta påverkar även utfallet av värderingen av ledningsnätet i varje område som redovisats i avsnitt 4.3. De driftstörningar som inte importerades i denna studie hade göras åtgärdas genom ytterligare datahantering. Enligt avsnitt 4.1 föll 600 avloppsstopp bort av totalt 3726 vid import av data i Google MyMaps. Det innebär en förlust på 16 % vilket innebär att tillståndet troligtvis även är sämre än redovisade värderingen på grund av färre värderade avloppsstopp. Ytterligare analys hade varit möjligt genom att kombinera Figur 16 som beskriver alla fastigheter i en kommun med en ledningsnätskarta. Resultatet från denna analys hade möjliggjort identifiering av vilka ledningar som kopplade till hög konsekvens genom kännedom av typ av fastighet. Denna undersökning uteslöts från detta arbete på grund av bristande tillgång av information i ledningsnätskartan. 84
Läckfrekvensanalys 5.2.1. Anläggningsår Högst läckfrekvens har ledningar anlagda under 1950-talet generellt i Sverige, se avsnitt 2.2. Detta överensstämmer med resultatet från denna rapports läckfrekvensanalys i Boden kommun, se Figur 17. I Figur 17 kan det även utläsas att för anläggningsår 30- och 90-tal saknas värden på läckfrekvens för servisledningarna däremot fanns motsvarande värden för huvudledningsnätet. En förklaring kan vara att huvudledningsnätet bestod av ungefär fem gånger längre sträcka samt dubbla antal läckor än servisledningsnätet i hela kommunen. 5.2.2. Ledningsmaterial Som beskrivits tidigare i avsnitt 2.2 har gråjärn och PVC generellt högre läckfrekvens än PE ledningar. Detta överensstämmer också med resultatet från läckfrekvensanalysen som beskrivs i Figur 18. Servisledningar bestående av PVC har i särklass högst läckfrekvens enligt Figur 18, detta tyder på att PVC ledningar inte har varit något passande material att använda för kommunala servisledningar. Enligt Bexelius, (2018) är det sällsynt med PVC i servisledningarna i Boden, men de förekommer till större industrilokaler. Detta kan vara en bidragande orsak till varför läckfrekvensen har ett avstickande värde. 5.2.3. Jordarternas inverkan I Figur 19 identifierades samband att huvudledningar anlagda i områden med omgivande jordart i sand har betydligt lägre läckfrekvens än ledningar anlagda i silt, lera och morän. Detta kan bero på att dessa jordarter är mer tjälfarliga än sand. Tjäle kan medföra blockuppfrysning och tjälförskjutning av marken, beskrivet i avsnitt 2.3. Blockuppfrysning i detta sammanhang innebär att underliggande föremål som exempelvis en sten kan röra sig uppåt mot markytan. Om ett föremål transporteras till ledningen kan det uppstå en lokal skada på ytbeläggningen. Den lokala skadan kommer troligtvis leda till lokal korrosion inom detta område, som tidigare beskrivet i avsnitt 2.4.1. Tjälförskjutning av marken kan ge deformationer i ledningar som ligger i marken. Uppstår detta kan vinkeländringar eller ökade spänningar minska livslängden för en ledning som tidigare beskrivits i 2.3. Finkorniga jordar som lera, silt och morän med hög finjordshalt är känsligare för sättningar med avseende på konsolideringsprocessen som tidigare nämnt i avsnitt 2.3.3. Konsolideringsprocessen kan vara en möjlig förklaring till varför ledningar lagda i sand har lägre läckfrekvens än ledningar i resterande jordarter. Sänkt grundvattennivå kan leda till sättningar, främst i finkorniga jordarter. Detta på grund av de ökade effektivspänningarna. Kontinuerliga sättningar från grundvattensänkning kan undersökas med avseende på VA ledningars sättningsbeständighet. Det är möjligt att studera sulfidjordens påverkan på ledningarnas livslängd i läckfrekvensanalysen. Dock saknades information angående detta när studien utfördes, därför uteslöts denna undersökning. Som tidigare nämnts i avsnitt 2.3.2 finns generellt stora konsekvenser i sulfidjordar med avseende på reducerad livslängd. Ökad korrosion var ett faktum i sådana områden på grund av hög jordkorrosivitet till följd av lågt PH värde. Deformationer i form av sättningar på grund av sättningsbenägen jord. Blockuppfrysning, vinkeländringar och ökade laster på ledningarna på grund av tjälfarlig jordart. 85
Läckfrekvens [antal läckor per km ledning och år] 5.2.4. Läckfrekvens för hela kommunen Läckfrekvensanalysen för huvudledningsnätet i denna studie visar på ökande läckor med tid. För att göra det möjligt att projicera och visualisera framtida läckfrekvenser användes linjära trendlinjer. Gränsvärdet 0,1 användes för att beskriva när hela kommunens huvudledningsnät övergår till dåligt skick enligt Norsk Vann (2009). Figur 51 illustrerar linjära trendlinjer för de senaste 29 åren för både servis- och huvudledningsnätet för vattenledningsnätet i den undersökta kommunen. Fortsätter utvecklingen i samma takt som den beräknade trenden kommer Boden kommuns vattenledningsnät bedömas som dåligt skick år 2045 då överskrider över 0,1 läckor/km ledning och år. Denna slutsats dras på grund av att skicket på vattenledningsnätet kan operationaliseras till läckfrekvens enligt Malm et al. (2011a). 0,13 0,11 0,09 0,07 0,05 0,03 Läckfrekvens huvudledning Linear (Läckfrekvens huvudledning) Läckfrekvens servisledning Linear (Läckfrekvens servisledning) Figur 51. Beräknade trender för läckfrekvens, röd linje bedöms som dålig ledningskondition enligt Norsk Vann (2009). Anledningen till att läckfrekvensen ökar för huvudledningsnätet i studien kan bero på flera potentiella faktorer: Förnyelsetakten har varit för låg i jämförelse med åldrandet av huvudledningsnätet (Infrasverige, 2017; Mobärg & Mårtensson, 2017). Områden med relativt låg läckfrekvens byts ut före områden med högre läckfrekvens (Malm et al., 2011a). Klimatförändringar som exempelvis ändringar i köldmängd och grundvattenförhållanden (Infrasverige, 2017; Mobärg & Mårtensson, 2017). Ökade trafiklaster (Malm et al., 2011a). Äldre vattenläckor inte har registrerats i kommunens databas. 86
I fallstudien undersöktes endast en kommun, för att undersöka om fler kommuner har liknande trender är det möjligt att i en fortsatt studie inkludera läckfrekvensen från andra kommuner. För fortsatt studie behövs följande data för att analysera om fler kommuner i Sverige har samma trend: Antal läckor i huvudledningsnätet. Vilket år läckorna skedde. Längd på huvudledningsnätet. Om fler kommuner har samma trend kan en potentiell krissituation uppstå. Enligt Infrasverige (2017) och Mobärg & Mårtensson (2017) skulle denna situation bland annat betyda: Ökad VA-taxa. Ökade driftstörningar. Ökade infektioner och sjukdomsfall på grund av undermålig dricksvattenkvalitet. Fakta som stärker påståendet att förnyelsetakten är för låg om målet är att bibehålla eller öka kundnöjdheten är listade nedan: Enligt VD på Svenskt Vatten är förnyelsetakten alldeles för låg i Sverige som nämnt i avsnitt 2.1. VASS statistik är gjord på hela Sverige och medelförnyelsetakten beräknades till 0,4 %. Detta medför att ledningarna måste ha en medellivslängd på ca 300 år som tidigare nämnt i avsnitt 2.1. Som nämnt i avsnitt 2.2 är medianlivslängden uppskattad till ca 60-150 år på de flesta ledningstyperna. Bergen kommun i Norge ska ha en förnyelsetakt på 1,2 % enligt tidigare nämnt i avsnitt 0. I Europa är generellt förnyelsetakten 0,9 % (Sægrov, 2005). Boden har en förnyelsetakt på 0,3-0,4 % (Bäckström, 2017). En ökande trend i genomsnittlig läckfrekvens i huvudledningsnätet för hela kommunen i denna fallstudie. 5.2.5. Läckfrekvens områdesvis Skillnad i läckfrekvens mellan servis- och huvudledning kan vara av intresse för kommuner att titta närmare på för att identifiera problemsträckor (Bäckström, 2017, personlig kommentar). Enligt Figur 21 var läckfrekvensen generellt högre på servisledningarna än huvudledningarna. Detta kan bero på att servisledningar generellt har lägre prioritering eftersom de endast påverkar en fastighet om de blir brott på ledningen. För servisledningar förekommer det även fler ledningsmaterialbyten mellan fastigheten och huvudledningen enligt Bexelius (2018). Det betyder att flera materialbyten förekommer på kort sträcka, vilket leder till fler skarvar. Som nämnts tidigare i avsnitt 2.2 går ofta skarvarna sönder före själva röret, vilket leder till ökad läckfrekvens om området innehåller fler skarvar. I Figur 22 illustreras trender för läckfrekvensen i de tio områdena där läckfrekvensen var högst under perioden 2013-2018. Enligt studien konstateras att åtta av tio områden har ökande läckfrekvenstrend och att sju av tio områden har dålig kondition, se avsnitt 4.2.5 enligt den 87
gradering som Malm et al. (2011a) tagit fram. Detta kan bero på samma faktorer som beskrevs ovan för hela kommunens ökande läckfrekvens för huvudledningsnätet. Som tidigare redovisat i 4.2.5 var trenden för läckfrekvensen ökande i 31 av 40 områden i hela kommunen för huvudledningsnätet. Det redovisas även att 12 av 40 områden i hela kommunen har ökande trend för läckfrekvensen för servisledningsnätet. Anledningen till att huvudledningsnätet har ökande läckfrekvens i 74 % av områdena kan beskrivas på samma sätt som för huvudledningsnätet ovan. En Potentiell faktor som förklarar servisledningarnas sjunkande trend på läckfrekvensen kan vara att läckfrekvensen generellt är högre vilket leder till mer underhållsåtgärder som förbättrat skicket över tid. Utformningen av ledningsgravar har ändrats från 1966 till 2017 enligt VA AMA-kommiten (1966) och Svensk Byggtjänst (2017), beskrivet i avsnitt 2.3. Anledningen till att kraven på skarpkantighet har borttagits kan vara för att göra det praktiskt möjligt att få fram tillräckligt stor mängd material genom krossning samt att påverkan på livslängden inte kan ha påverkats mycket. I kringfyllningen har den maximala stenstorleken ökat från 50 mm till 63 mm, vilket kan vara för att öka bärigheten samt sänka kostnaden utan att påverka livslängden på rören. Ledningsbäddar har däremot skärpa krav med hänsyn till stenstorlek, från 50 mm till 31,5 mm. Detta kan vara på grund av stenar som är belägna under rören. Stenar under rören kan ge punktlaster på rören som bildar sprickor eller skadar ytskyddet, detta medför en reducering i livslängden som tidigare beskrivet i avsnitt 2.2. Att maximala kornstorleken på ledningsbädden är accepterad till 31,5 mm år 2017 kan ifrågasättas. Det kan möjligtvis vara möjligt att öka livslängden hos ledningar med sköra ytbeläggningar genom att använda finare material exempelvis sand som ledningsbädd. Områdesvis värderingsmodell Den framtagna områdesvisa modellen ska inte ses som ett verktyg som direkt pekar ut vilka områden som behöver åtgärdas. Det är upp till användaren av verktyget att avgöra vilket område som ska prioriteras utifrån kommunens övergripande prioriteringar. Detta kräver att personen som använder verktyget är väl medveten om nyckeltalen och viktens inverkan på resultaten. Enligt Stahre et al. (2007) är nackdelen med den svenska värderingsmodellen att den endast värderar hela kommunens ledningsnät i relation till indata från andra kommuner i Sverige. Har en kommun bättre ledningskondition än genomsnittet i Sverige betyder det inte att ledningsnätet har bra kondition i alla dess delar. Den visar bara att totalt sett är ledningsnätet kanske bättre än genomsnittet. 5.3.1. Rangordnad värdering Histogrammen i Figur 26 och Figur 27 visar de enskilda nyckeltalens inverkan på den totala poängen. Detta är användbart eftersom användaren vid prioritering kan analysera vilka nyckeltal som är av störst vikt i den aktuella värderingen. Exempelvis har nyckeltalet för källaröversvämningar fått stor vikt eftersom det medför stor konsekvens för både kund, försäkringsbolag och VA-huvudman. Den höga vikten som användes för källaröversvämningar i områdesmodellen hämtades direkt från den svenska värderingsmodellen (Stahre et al., 2007). Eftersom källaröversvämningar förekommer sällan i jämförelse med läckor och avloppsstopp resulterar detta i att områden som varit drabbade av källaröversvämningar automatiskt får 88
högre värdering och områden som inte har registrerade källaröversvämningar får lägre värdering. Det kan göra att prioritetsordningen i Figur 27 blir missvisande om källaröversvämningar är få i relation till de andra typerna av driftstörningarna. För att justera denna effekt kan användaren av verktyget filtrera bort nyckeltalet källaröversvämningar eller ange en lägre vikt för källaröversvämning i den områdesvisa värderingsmodellen om fokus istället ligger på de andra typerna av driftstörningarna. I avsnitt 4.3.3 beskrivs samtliga områden som varit mest kritiska under perioden 2013-2018 i den undersökta kommunen. Om området visar sig vara i behov av förnyelse baserat på värderingen på vattenledningsnätet bör utvärdering även utföras för avloppsledningsnätet. Detta utförs genom att först analysera samband mellan histogram i Figur 26 och Figur 27. Uppstår en läcka i vattenledningsnätet utförs en reparation av ledningen (Malm et al., 2011a). För att möjliggöra reparation krävs det att ledningen blir trycklös. En trycklös ledning kan med stor sannolikhet få in föroreningar i systemet. Är avloppsledningsnätet av dålig kondition i samma område av exempelvis en längsgående spricka är risken stor att avloppsvatten tränger in i vattenledningsnätet enligt Powel (2018). I Figur 26 analyseras ett förnyelsebehov utifrån tre olika nyckeltal baserade på läckor, ur ett kundperspektiv. Läckfrekvens kan operationaliseras till ledningens kondition som tidigare beskrivet i avsnitt 2.7. Därför kan Figur 26 användas av kommuner som ett hjälpmedel för att effektivare prioritera resurser för att uppnå en högre kundnöjdhet utifrån vattenledningsnätets status. Figur 27 visar på underhållsbehov utifrån nyckeltal baserade på antal avloppsstopp och källaröversvämningar, ur ett kundperspektiv. Avloppsstopp kan inte direkt översättas till ledningsnätets kondition som tidigare beskrivits i avsnitt 2.5.5, istället beskriver avloppsstopp ett underhållsbehov för att åtgärda stopp. Som tidigare nämnts i avsnitt 3.3.6 är avloppsstopp relativt dyra att underhålla. Figur 27 kan användas för att identifiera områden med hög åtgärdskostnad, dessa områden kan prioriteras för att minska åtgärdskostnaden. Om en sträcka har mycket återkommande avloppsstopp bör ledningen film inspekteras för att avgöra om ledningens kondition är kritisk som tidigare beskrivet i avsnitt 2.5.5. Genom att filma ledningar som med större sannolik har problem minskas inspektionskostnaden. Figur 27 kan användas av kommuner som ett hjälpmedel för att effektivare prioritera resurser för att uppnå högre kundnöjdhet utifrån avloppsledningsnätets status. För att bestämma hur kritiskt områdena är användes genomsnittliga värden för samtliga områden i fallstudien. Figur 26 beskriver vattenledningsnätets kondition utifrån kundservice, där alla områden över 225 poäng klassas som kritiska och bör prioriteras först. Avloppsledningsnätet undersöks i Figur 27 baserat på kundservicen, de områden som överstiger 370 poäng definieras som kritiska områden och bör prioriteras. Kombination av värderingen på kundservis utifrån vatten- och avloppsledningsnätet beskrivs i Figur 28, där områden som överstiger 310 poäng anses vara kritiska. Poängnivå för vad som anses kritiskt för en kommun kan variera mellan kommuner. Värdering i Figur 28 kan användas av kommuner som ett hjälpmedel för att effektivare prioritera resurser för att uppnå en högre kundnöjdhet utifrån både vattenoch avloppsledningsnätets sammanlagda värdering. 89
5.3.2. Trendlinjer En femårsperiod var rimlig att använda vid analys av driftstörningar av flertalet orsaker, exempelvis aspekten att minimera potentiella felkällor som extremvintrar (Malm et al., 2011a). Fem år är begränsad tid och alla områden kan inte förnyas inom detta tidsintervall. Därför är prioriteringar grundläggande. Efter fem år bör en ny värdering genomföras för att identifiera nya kritiska områden. Genom att analysera hur värderingen förändrats över tid är det möjligt att identifiera åtgärders påverkan som är utförda i områden. Trender är väsentliga att analysera för att förutse kritiska situationer. Detta kan leda till att områden med hög poäng och sjunkande trend beskrivna i avsnitt 4.3.4 kan prioriteras lägre än områden med stark ökad trend och lägre poäng för att förhindra framtida problem. Exempelvis har område B14 i Figur 34 näst högst poäng år 2013-2018 men har en sjunkande trend. Därför bör områden med hög poäng och ökande tend prioriteras före. Bilaga G visar att det var 27 av 40 värderade områden som har växande trend för både vattenoch avloppsledningsnätet. Detta visar att majoriteten av Bodens kommuns områden troligtvis kommer få ökade besvär med kundnöjdheten i framtiden om inte förnyelsetakten ökar på ledningsnätet. 5.3.3. Sambandsdiagram Sambandsdiagrammen i avsnitt 4.3.5 kombinerar två perspektiv. Sambandsdiagram används för att visualisera två parametrar mot varandra och identifiera samband. Kommuner kan använda sig av de föreslagna sambandsdiagrammen beroende på vilken parameter som anses mest kritiskt i den undersökta kommunen. I Figur 35 placeras områden i ett sambanddiagram beroende på läckfrekvens och värdering av vattenledningsnätet. Enligt avsnitt 4.3.5 kan Figur 35 avläsas som en riskmatris. Nackdelen med riskmatrisen var att konsekvensen endast analyseras ur ett kundperspektiv. Konsekvensanalysen saknar parametrar som beskrivs i avsnitt 2.9.2. Värdering av konsekvens utifrån dessa parametrar är något som kan förbättras i värderingsmodellen. Genom att kombinera resultat från områdesvärderingsmodellen och kriterier ur Tabell 7 hade en fullständigare konsekvensbedömning varit möjlig. Tabell 7 beskriver samordningsvinster. Samordningsvinster ger en vinst i sig utifrån perspektiv som inte är direkt kopplade till vatten- och avloppsledningsnätets kundservice. Sambandet i Figur 36 kan analyseras genom att jämföra områden med hög avloppstoppsfrekvens med områden med hög värdering avseende avloppsledningsnätet. I fallstudien kunde ses att områden som har hög avloppstoppsfrekvens inte behöver innebära risk för källaröversvämningar. Detta trots att avloppsstopp är en av orsakerna till källaröversvämningars uppkomst enligt avsnitt 2.5.3. Figur 37 visar att värderingen av avloppsledningsnätet inte korrelerar tydligt mot värderingen av vattenledningsnätet. Troligtvis är vattenledningen lagd samtidigt som avloppsledningen och bör därför resultera i linjära samband. En förklaring kan vara att vatten- och avloppsledningarna består av olika material som har olika livslängd men dessa resultat indikerar även att särskilt avloppsstoppen inte nödvändigtvis är korrelerade med försämrad ledningsstatus. 90
Sambandsdiagrammen i Figur 38 visar ett otydligt linjärt samband då totala värderingen ställs mot totala åtgärdskostnaden. En förklaring kan vara att åtgärdskostnaden till stor del består av driftstörningar som används i totala värderingen. Underhållsspolning var inte inkluderad i områdesvärderingsmodellen men var med i totala åtgärdskostnaden och detta medför mindre linjära samband. Vid import av underhållsspolningar i Google MyMaps förlorades en stor del av driftstörningsrapporterna beskrivet i Tabell 13. Det är troligtvis en av förklaringen till varför det inte var ett tydlig linjärt samband i Figur 38. De olika driftstörningarna kostar olika att åtgärda, vilket kan vara en anledning till icke linjära samband. Figur 38 kan användas för att identifiera de områden som har högst åtgärdskostnad. Detta kan vara av intresse för en kommun för att prioritera vilket område som bör förnyas med hänsyn till åtgärdskostnad. För att hitta samband mellan totala åtgärdskostnaden och driftstörningar var det möjligt att jämföra läck- och avloppsstoppsfrekvens mot totala åtgärdskostnaden i de olika områdena, se Bilaga K. Detta skulle kunna ses som hur kostnadseffektiv kommunen är med avseende på åtgärdskostnader. Sambandsdiagrammet i Figur 39 beskriver samband mellan värdering av vatten- och avloppsledningsnät och antal kunder. Sambandsdiagrammet i Figur 39 kan kommuner använda för att identifiera områden som bör åtgärdas för att ge störst effekt i ett kundperspektiv eftersom fler antal kunder påverkas. Det baserades på att fler kunder som påverkas positivt desto högre total kundservice uppnår kommunen. 5.3.4. Läckfrekvensanalys för delområden I Tabell 20 var det möjligt att utläsa de påverkande faktorerna i respektive delområde. Det delområde som hade högst läckfrekvens i område C1 hade ogynnsamma förhållanden. I delområdet bestod ledningarna av PVC och järn som var anlagda på 1950-talet i en omgivande siltig jordart vilket var i enlighet med resultaten från de delanalyser som redovisats i Figur 17, Figur 18 och Figur 19. Detta stärker hypotesen att vissa ledningsmaterial, anläggningsår och jordmaterial påverkar ledningarnas livslängd vilket även tidigare har redovisats i (Malm & Svensson, 2011; Pousette, 2010; Infrasverige, 2017). 91
Metodtillämpning och fortsatt utveckling 5.4.1. Delområdesvis Det är möjligt att undersöka fler påverkande faktorer om mer indata är tillgängligt. Resultatet ger då en mer komplett bild på var ledningskonditionen är lägst. Detta kan vara intressant eftersom då delas områdena upp i ännu mindre delområden. Då kan de absolut mest kritiska delsträckorna prioriteras för att uppnå en högre kundserive till en lägre kostnad. 5.4.2. Delområdesvis - kortsiktig En kommun som har mål att kortsiktigt öka kundservicen för hela kommunen är det kritiskt att åtgärda de absolut sämsta områdena. Metoden som har tagits fram för detta arbete är beskriven i avsnitt 3.4.1. En nackdel med den kortsiktiga metoden beskriven i arbetet är att trender för kundservice över tid inte undersöks. Tabell 19 kan användas av en kommun för att bilda en uppfattning om hur omfattande en åtgärd behöver vara för att öka kundservicen i området. Figur 40 kan användas för att prioritera delområden i områden för att öka kundservicen till minsta möjliga kostnad. Metoden möjliggör att fler delområden kan renoveras till samma kostnad som för färre stora områden. Resultatet leder till ökad kundservice till en lägre kostnad eftersom bara delar av området anses som dålig ledningskondition. 5.4.3. Delområdesvis - långsiktig Kommuner med målet att långsiktigt öka kundservicen för hela kommunen bör utvärdera kundservicen från flera olika perspektiv. Den långsiktiga strategin som tagits fram i detta arbete är presenterad i avsnitt 3.4.2. Resultatet som presenterats i Tabell 20 kan kommunen använda sig av för att bilda sig en uppfattning vilka delområden i området som bör prioriteras och åtgärdas. Med denna delområdesvisa bedömning av ett område är det möjligt att identifiera kostnadseffektiva åtgärder som kan öka kundservicen. Enligt Bäckström (2017, personlig kommentar) föredrar kommuner att renovera hela områden på grund av samordningsvinster. Om detta är ekonomiskt försvarbart kan diskuteras eftersom om ett helt område skall bytas ut kan delsträckor med relativt bra ledningskondition komma att bytas ut i förtid (Malm et al., 2011a). Delområdesanalysen kan påvisa vilka delsträckor som har de mest ogynsamma förhållandena. Diskussion mot andra förnyelseverktyg Följande avsnitt handlar om hur andra förnyelseverktyg förhåller sig till verktygen som är framtagna i denna rapport. Generellt i många fall blir kunden tilldelad en lösning utan att förstå vad det baserades på. Många kommuner i Sverige har bristande ledningsinformation, vilket inte motiverar investering av dyra funktioner av digitala verksamhetssystem. Bristande information ger bristande indata, vilket resulterar i bristande analysresultat. Resultaten i värderingsmodellen som tagits fram i detta examensarbete och ett avancerat verksamhetssystem kan ge liknande resultat eftersom de baserades på samma indata. 92
Digitala verksamhetssystemen som presenteras i avsnitt 2.10 är komplexa och kraftfulla för att analysera problemområden. För att få tillgång till avancerade funktioner för analys krävs tillval av funktioner. Dessa funktioner är dyra och alla kommuner har inte resurser för att använda sig av dessa verktyg (Bäckström, 2017, personlig kommentar). Därför kan den framtagna områdesvärderingsmodellen som är baserad på öppna programvaror vara av intresse för kommuner med lägre resurser. Den områdesvisa värderingsmodellen är ett användbart verktyg för att genomföra prioritering av åtgärdsområden inom en kommun. Det är en billig lösning för kommuner eftersom allt det de behöver göra är att identifiera indata. De allra flesta kommuner har vanligtvis någon typ av GIS ingenjör som enkelt kan beräkna indata till Excelverktyget. Fördelen med detta verktyg är också att användaren själv kan avgöra sina egna värderingar och vilka perspektiv som anses viktigast. Detta kan göras genom att ändra vikterna för poängen i värderingsmodellen. I andra digitala verksamhetsverktyg är det svårare att förstå vilka perspektiv systemet baserar sina analyser på. Områdesvis läckfrekvensanalys och kundservicevärdering kan inte analysera enskilda ledningar. Arbetssättet är istället att analysera förnyelsebehov områdesvis. Den största detaljnivån som kan åstadkommas är att analysera läckfrekvens i delområden. Enligt Powel (2018) kan Gemini-VA analysera vilken ledning och vilken del av ledningen som är sämst beroende på indata. Eftersom en sådan bedömning kräver specifik indata för korrekt bedömning anses det som ett problem för många kommuner. Förnyelse av ledningar förekommer sällan punktvis och utifrån ett kommunalt perspektiv föredras förnyelse områdesvis såvida det inte är en akut åtgärd som skall genomföras (Bäckström, 2017, personlig kommentar). Det här perspektivet minskar behovet av avancerat och komplext kostsamt verksamhetssystem för många kommuner. Därför förespråkas arbetsgången i detta examensarbete för kommuner med mindre resurser och som inte har komplett information angående sitt ledningssystem. För att få ut något användbart ut avancerade analyser krävs mycket specifik indata som mindre kommuner generellt sett inte har. Digitala verksamhetssystem kan inte leverera korrekta beräkningar om dess indata inte är felfri. Programmen kan inte själva utvärdera data och göra egna bedömningar på samma sätt som en insatt person som jobbat en längre period med VA-ledningsnätet i den aktuella kommunen. Därför rekommenderas arbetsgången för områdesvis prioritering då användaren själv kan utvärdera vad som är realistiskt. 93
KAPITEL 6 Slutsatser 6. Slutsatser Generella slutsatser Datahantering Utifrån resultatet av datahantering utvecklades en metod för kommuner att underlätta hantering av historiska driftstörningar med hjälp av vanliga skrivbordverktyg och öppna programvaror. Det som var möjligt att uppnå med hjälp av metodiken var visualisering av historiska driftstörningar. Där koordinat, lägesbeskrivning och år då driftstörningen skedde beskrivs på en karta. För att möjliggöra analys av kundservice samt ledningskondition infördes lager som exempelvis jordartskartor och befolkningsstatistik. Ledningskonditionsanalys Utifrån arbetssättet presenterat i läckfrekvensanalysen är det möjligt för kommuner att undersöka vilka påverkande faktorer som influerar ledningskonditionen på vattenledningsnätet. Denna undersökning är intressant för alla kommuner för att undersöka vilka faktorer som är mest kritiskt i just den specifika kommunen. De påverkande faktorerna kan inte antas ha lika stor vikt i alla kommuner i hela Sverige. Förklaringen kan vara att exempelvis en tjälfarlig jordart i norra Sverige kan ge problem på grund av den höga köldmängden. I södra Sverige är en lika tjälfarlig jordart inte lika problematisk eftersom det är en relativt låg köldmängd där. Eftersom många kommuner har bristande information angående ledningsnätet är arbetssättet baserat på vad användaren innehar för information. Resultatet från analysen kan underlätta prioritering för VA-huvudmannen baserat på läckfrekvensen som kan operationaliseras till ledningskondition. Områdesvisvärderingsmodell Det framtagna verktyget som baserades på den områdesvisa värderingsmodellen möjliggör bedömning av områden baserat på kundservice utifrån nyckeltal. Nyckeltalen har viktningsparametrar som användaren själv bör modifiera för att uppnå en önskvärd prioritering. En generell områdesvisvärderingsmodell som har generella viktningsparametrar för alla kommuner kan ge missvisande resultat. Detta på grund av att kommuner har olika prioriteringsordning när det t ex kommer till driftstörningar. Kombination av ledningskonditionsanalys och områdesvisvärderingsmodell Den områdesvisa värderingsmodellen kan identifiera vilka områden som har den mest kritiska kundservicen. Kommuner eftersträvar ofta områdesvis förnyelse på grund av samordningsvinster, men denna metod betyder att delar av ledningssystemet som har relativt bra kondition byts ut i förtid. Genom att kombinera den områdesvisa värderingsmodellen med ledningskonditionsanalysen är det möjligt att identifiera vilka delområden som har sämst status på 94
vattenledningsnätet. Resultatet blir att delområden där ledningskonditionen är dålig kan bytas ut och samordningsvinster kan fås till en betydligt mindre kostnad jämfört med att förnya hela området. Sänkt kundservice Arbetet har kunnat påvisa att målet för kommunen att öka eller bibehålla kundservice inte uppfylls med dagens insatser baserat på tillgängligt data. Förklaringen är sannolikt att ledningsnätet åldras i en högre takt än det förnyas. En potentiell krissituation är ett faktum om trenderna fortsätter i liknande mönster. Det hade varit intressant att undersöka hur hög förnyelsetakt som krävs för att bibehålla eller öka kundservicen både kort och långsiktigt. Fortsatta undersökningar Fallstudien som genomfördes i detta arbete påvisade försämrad kundservice och ledningskondition med tiden. Liknande undersökningar bör utföras på fler kommuner i landet för att kunna undersöka om en högre förnyelsetakt i hela landet bör planeras. Det hade även varit intressant undersöka hur mycket förnyelsetakten skulle behöva ökas samt när för att planera framtida investeringar. Det fanns inte någon tillgänglig data angående filminspektion på avloppsledningsnätet att tillgå i fallstudien, därför utfördes ingen delområdesvis analys av avloppsledningsnätet. Det är möjligt att komplettera genomförd studie genom att filma ledningarna i Boden kommun för att uppnå en mer specifik bedömning var ledningskonditionen är mest kritiskt inom kommunen och på så sätt även verifiera metoden för bedömning avloppsledningar. Ingen information angående vattenkvalité fanns tillgänglig för delområdena. Därför togs ingen hänsyn till detta i värderingsmodellen. Det är möjligt att utöka värderingsmodellen genom att skapa fler nyckeltal angående exempelvis vattenkvalité för att göra modellen mer komplex. Om så görs är det också viktigt att ha en kontinuerlig datainsamling för dessa nya nyckeltal. I rapporten antas att alla fastigheter har samma prioriteringsgrad. För att komplettera analysen är det möjligt i en fortsatt studie att ta hänsyn till skolor, sjukhus, industrier m.m. för att öka noggrannheten vid beräkning av kundservice. 95
Specifika slutsatser från fallstudien Med den nuvarande förnyelsetakten i den utförda fallstudien har läckfrekvensen ökat med 74 % under 29 år för huvudledningsnätet i hela kommunen. Antas ökningen vara linjär är det möjligt att fastställa att hela kommunens huvudvattenledningsnät har dålig kondition år 2045 om åtgärder som framöver görs i samma utsträckning som tidigare. Trenderna för läckfrekvensen i kommunens områden visar på en ökning i 31 av 40 områden Servisledningar har generellt sett högre läckfrekvens än huvudledningar vilket innebär sämre kondition. Ledningar anlagda under 50-talet har generellt sämst kondition. Servisledningar bestående av PVC har i särklass högst läckfrekvens. Plastledningar har generellt sett lägre läckfrekvens än PVC och järnledningar. Huvudledningar som anlades i sand har generellt lägre läckfrekvens än ledningar anlagda i lera, silt och morän. 96
KAPITEL 7 Avgränsningar 7. Avgränsningar Endast ledningsnätets status var med i läckfrekvensanalysen. Ingen analys ingår utifrån reservoarer, pumpstationer, ventiler. I enlighet med Bexelius (2018) utfördes följande avgränsningar: Gjutjärn, segjärn gråjärn och stålrör definieras som järnrör i denna rapport. PE- och PEM-rör definieras som plaströr i denna rapport. Eftersom andelen GRP-rör var låg i Boden kommun försummas detta. Det antogs de äldsta ledningarna som har mest problem i de olika områdena. Detta betyder att vid ålders bedömning områdesvis för huvud och servisledningar antogs de äldsta ledningarna representera området. Det kan alltså förekomma lokala nybyggnationer inom detta område som antogs vara felfria. Består ett delområde till största del av ett specifikt ledningsmaterial antas hela delområdet bestå av detta ledningsmaterial. Om ett specifikt område består av fler än ett ledningsmaterial och fördelningen är okänd fördelas läckorna samt ledningslängden lika på de olika ledningsmaterialen. Generella avgränsningar på läckfrekvensanalysen på grund av bristande information: Ledningsdimensionernas påverkan på läckfrekvensen utvärderades inte. Orsak till brott har inte analyserats. Sulfidjordshalt i jorden. Grundvattennivå. Återfyllnadsmassor. Kornkurvor på jordarter, främst morän. Exakt koordinat på driftstörning. Anläggningsmetod. 97
Om ovanstående data varit tillgängligt hade fler påverkande faktorer varit möjligt att analyseras. En prioriteringslista presenteras nedan för att beskriva vilka parametrar som är mest kritiska för att utföra en liknande analys: 1. Driftstörningsrapporter i form av antal vattenläckor. 2. Ledningslängd och koordinater. 3. Ledningsmaterial. 4. Ledningarnas anläggningsår. 5. Jordart (jordkorrosivitet och tjälfarlighet). 6. Huvud-/servisledning. 7. Anläggningsmetod och fyllnadsmassor. 8. Grundvattennivå. 9. Exakta koordinater på driftstörningarna. Generella avgränsningar i värderingsmodellen på grund av bristande information: Inte identifiera konsekvensområden, endast definiera kundservice som konsekvens. Endast basera nyckeltal i värderingsmodellen på driftstörningar. 98
Litteraturförteckning Anbari, M. J., Tabesh, M., & Roozbahani, A. (2016). Risk assessment model to prioritize sewer pipes inspection in wastewater collection networks. Tehran: Elsevier. Appelgren, A. (2018). Kommunen: Hjälp oss lösa vattenmysteriet. Hämtat från Nsd: http://www.nsd.se/nyheter/kommunen-hjalp-oss-losa-vattenmysterietnm4787994.aspx ASCE. (1994). Existing Sewer Evaluation and Rehabilitation. New York. Avén, S., Stål, T., & Wedel, P. (1984). Handboken Bygg. G, Geoteknik. Axelsson, K., & Mattsson, H. (2016). Geoteknik. Kennet Axelsson; Hans Mattsson. Baah, K., Dubey, B., Harvey, R., & McBean, E. (2015). A risk-based approach to sanitary sewer pipe asset management. Guelph: University of Guelph. Bergström, G., Flansbjer, M., Karlsson, L., Sällberg, S.-E., & Thörnblom, K. (2009). Acceptanskriterier för repor och intryck i plaströr. SP rapport. Betondak, N. (1961). Arkelrör i förspänd och armerad betong. Bexelius, T. (2018). Material och åldersfördelning i Boden kommun. (F. Stoltz, Intervjuare) Björklund, I. (1991). Skador på vattenledningar av PVC och PE. Norska Plaströrsgruppen. Bäckström, M. (2017). Introduktionsmöte till Examensarbete. (A. Nilsson, & F. Stoltz, Intervjuare) Luleå. Camitz, G. (2001). Water mains and distribution pipes in soil - external corrosion and protection methods. Chai, J., Zhu, H., & Shen, S.-L. (2004). Land subsidence due to groundwater drawdown in Shanghai. Collins, H. (1977). The resistance of ductile iron pipes to corrosion by soils. Stanton and Staveley. Dogson, J., Spackman, M., Pearman, A., & Phillips, L. (2009). Multi-criteria analysis: a manual. London: Department for communities and Local Goverment. Esri. (2018). Arcgis Desktop. Hämtat från Esri: https://www.esri.com/en-us/store/arcgisdesktop Esri Sverige. (2018). Det här är Esri Sverige. Hämtat från Esri: http://www.esri.se/omoss/om-esri-sv Fryksten, J. (2016). Geotekniska sättningsberäkningar på lera. Uppsala: Uppsala Universitet. Geodata. (2018). Geodatarådet om. Hämtat från Geodata: https://www.geodata.se/ Gons, J. (1995). PVC-waterleiding in Nederland. Google. (2018a). Meet the new Google Maps. Hämtat från Google: https://www.google.com/maps/about/ Google. (2018b). Google Maps: MyMaps. Hämtat från Google: https://www.google.com/maps/about/mymaps/ Google. (2018c). Ett kraftfullt verktyg för proffs. Hämtat från Google: https://www.google.com/intl/sv/earth/desktop/ Google. (2018d). Google fusion. Hämtat från About Fusion Tables: https://support.google.com/fusiontables/answer/2571232?hl=en Göteborg Vatten. (1985). Materialbeskrivning vattenledningar. Göteborg: Göteborg Vatten. Göteborg Vatten. (2007). Åtgärdsplan vatten handlingsplan för Göteborgs vattenförsörjning. Göteborg: Göteborg Vattten. Hahn, M., Palmer, R., Merrill, S., & Lukas, A. (2002). Expert system for prioritizing the inspection of sewers: knowledge base formulation and evaluation. 99
Höganäs AB. (1972). Höganäs avloppshandbok. Infraguide. (2004). Assessment and Evaluation of Storm and Wastewater Collection system.dmip Best Practice. Otawa: National Research Council of Canada. Infrasverige. (2017). Risk för akuta problem för Sveriges VA-nät. Hämtat från Infrasverige: http://www.infrasverige.se/vatten-avlopp/risk-for-akuta-problem-for-sveriges-va-nat 2018-04-22 Johansson, H. G. (1986). Blockuppfrysning. Lindköping: Väg och Trafik institutet. Knutsson, S. (1981). Tjälningsprocessen och beräkning av tjäldjup. Luleå: Luleå Tekniska Universitet. Lantmäteriet. (2018a). Landhöjning. Hämtat från Lantmäteriet: https://www.lantmateriet.se/sv/kartor-och-geografisk-information/gps-ochgeodetisk-matning/referenssystem/landhojning/ Lantmäteriet. (2018b). Om Lantmäteriet. Hämtat från Lantmäteriet: https://www.lantmateriet.se/sv/om-lantmateriet/ Larsson, R. (2008). Jords egenskaper. Linköping: SGI. Lautrich, R. (1980). Der Abwasserkanal Handbuch für Planung. Malm, A., & Svensson, G. (2011). Material och åldersfördelning för Sveriges VA-nät och framtida förnyelsebehov. Stockholm: Svenskt Vatten AB. Malm, A., Horstmark, A., Larsson, G., Uusijärvi, J., Meyer, A., & Jansson, E. (2011b). Ro rmaterial i svenska VA-ledningar egenskaper och livslängd, Rapport Nr 2011-14. Stockholm: Svenskt Vatten AB. Malm, A., Meyer, A., Horstmark, A., Jansson, E., Larsson, G., & Uusijärvi, J. (2011a). Svenskt Vatten Utveckling Handbok i förnyelseplanering av VA-ledningar. Stockholm: Svenskt vatten. Mattsson, E., & Kucera, V. (2009). Elektrokemi och korrosionslära. Stockholm: Swerea KIMAB. Mellström, G., Svensson, G., & Kihlberg, K. (2013). Värderingsmodellen för VA-ledningsnät tillämpad på data från VASS 2006 2010. Stockholm: Svenskt vatten. Mobärg, H., & Mårtensson, A. (2017). Intervjustudie med svenska VA-chefer. Hämtat från Vafakta: http://www.vafakta.se/wp-content/uploads/2017/10/intervjustudie_vachefer_-var_2017.pdf Nasseri, H. (2017). GIS Basert Planleggingsverktøy For Fornyelse av VA-Ledningar. Bergen: 06. Norsk Vann. (2009). Effektivitet i kommunale vann og avløpstjenester. Norsk Vann. Norvar. (1998a). Forfall og fornyelse av ledningsnett. Norvar. (1998b). Vannledningsrör i Norge historisk utveckling 26 st. Nowack, R. (1995). 60 Jahre Erfahrungen mit Rohrleitungen aus. Ofwat. (2006). Levels of service for the water industry in England and Wales 2004-2005 report. Paroc. (2002). Tjäl- och frostisolering. Skövde: Byggisolering Sverige. Pathan, A., & Michalak, A. (2013). Sättningar vid grundvattensänkningar. Stockholm: Kungliga Tekniska högskolan. Pousette, K. (2010). Miljöteknisk bedömning och hantering av sulfidjordsmassor. Luleå: Luleå tekniska universitet. Powel. (2017). Gemini VA. Trondheim: Powel. Rajani, & Tesfamariam. (2007). Estimating time to failure of cast-iron water. Water Mangement. 100
Rehn, D. (2017). Strategisk förnyelseplanering av spillvattenledningar Med ett artificiellt neuralt nätverk som analysverktyg. Stockholm: Kungliga tekniska universitet. Rosen, L. (2009). Multikriterieanalys för hållbar efterbehandling. Stockholm: Naturvårdsverket. Sægrov, S. (2005). Care-W Computed aided rehabilitation of water networks. IWA Publishing. Sægrov, S. (2006). Care-S Computed aided rehabilitation of sewer and storm water networks. IWA Publishing. Sammut, J., White, I., & Melville, M. (1996). Acidification of an estuarine tributary in eastern Australia due to drainage of acid sulfate soils. Marine and Freshwater Research. Sandström, I. (2016). Multikriterieanalys - Verktyg vid bedömning av framtida dricksvattenförsörjning. Luleå: Luleå tekniska universitet. SCB. (2017a). Folkmängd i riket, län och kommuner 31 december 2017 och befolkningsförändringar 1 oktober 31 december 2017. Totalt. Hämtat från SCB: https://www.scb.se/hitta-statistik/statistik-efter-amne/befolkning/befolkningenssammansattning/befolkningsstatistik/pong/tabell-och-diagram/kvartals--ochhalvarsstatistik--kommun-lan-och-riket/kvartal-4-2017/ SCB. (2018). Om SCB. Hämtat från SCB: http://www.scb.se/om-scb/ SCB. (u.d.). Folkmängden efter region, civilstånd, ålder och kön. År 1968-2017. Hämtat från SCB. SCB. (u.d.). Kommungruppsindelningen. Hämtat från SCB: https://www.scb.se/statistik/be/be0701/2000i02/be51st0303_02.pdf S-Group Solutions. (2018). Geosecma ledning VA. Hämtat från S-Group Solutions.: http://www.sgroup-solutions.se/produkter/geosecma/ledning-va SGU. (2018a). Från istid till nutid. Hämtat från SGU: https://www.sgu.se/omgeologi/jord/fran-istid-till-nutid/inlandsisen/ SGU. (2018b). SGU. Hämtat från Om SGU: https://www.sgu.se/om-sgu/ Stahre, P., & Sundahl, A.-C. (1994). VA-ledningars kondition. Svenskt Vatten. Stahre, P., Mellström, G., & Adamsson, J. (2007). Värdering av vatten- och avloppsledningsnät 2007-13. Stockholm: Svenskt Vatten Utveckling. Statens geotekniska insititut. (2018). Jordarter. Hämtat från Swedgeo: http://www.swedgeo.se/sv/kunskapscentrum/om-geoteknik-ochmiljogeoteknik/geoteknik-och-markmiljo/jordmateriallara/lera-och-kvicklera/ Stockholm vatten. (1997). Undersökning av huvudvattenledningar. Stockholm: Stockholm vatten. Sundahl, A.-C. (1996). Diagnos av vattenledningars kondition. Lunds tekniska Högskola. Svensk Byggtjänst. (2017). AMA Anläggning 17. Stockholm: Svensk Byggtjänst. Svenskt Vatten. (2011). Förnyelseplanering av VA-nät (sammanfattning av rapporterna 2011-12, -13 och -14). Hämtat från Vattenbokhandeln: http://vattenbokhandeln.manager.nu/default.aspx?module=63&content=5&fwsite= 1&lang=SV&pid=617 Svenskt Vatten. (2016). Vattnets kretslopp. Hämtat från Svensktvatten: http://www.svensktvatten.se/fakta-om-vatten/vattnets-kretslopp/ Svenskt Vatten. (2018). VA-statistik. Hämtat från Svensktvatten: http://www.svensktvatten.se/vattentjanster/organisation-och-juridik/va-statistik/ Sällfors, G. (1996). Goeteknik, Jordmateriallära - Jordmekanik. Göteborg: Vasastadens Bokinderi AB. 101
Terzaghi, K. V. (1943). Theoretical Soil Mechanics. Karl Von Terzaghi. VA AMA-kommitén. (1966). VA AMA 1966. Stockholm: Svenska Vatten- och Avloppsverksföreningen. VA-utveckling. (2018). VA-banken. Hämtat från Va-utveckling. Wengström, T. (1993). Comperative Analysis of Pipe Break Rates. Chalmers Tekniska Högskola. Inst. för vattenförsörjning- och avloppsteknik, Publ 2:93. Vinka, T.-G. (2003). Korrosion på metaller i svenska jordar. Svenskt vatten. 102
8. Bilagor Bilaga A Enkät driftstörning Boden kommun. Boden kommuns enkät vid driftstörningar illustreras i Figur 52 och Figur 53. Denna bilaga beskriver vad som skall rapporteras in i databasen vid driftstörningar. Figur 52. Boden kommuns driftstörningsrapports mall. 1
Figur 53. Boden kommuns driftstörningsrapports mall. 2
Bilaga B Avgränsningar driftstörningsrapporter Avgränsningar i driftstörningsrapporterna Boden kommun Totalt i analysen har 8000st driftstörningar använts av 19 000st. Kvarvarande driftstörningar är ca 4800st som omfattas av Läckor, Avloppsstopp, källaröversvämning, rötter, och frysning. Resterande 3200st driftstörningar är endast Underhållsspolningar. Följande har raderats från filen på grund av otillräcklig information: Alla med typnummer 109, 110, 112, 114, 134, 139, 152, 203 är borttagna eftersom det saknas både adress och beskrivnings uppgifter. De som har typnummer 104 och saknar lägesbeskrivning antar vi är hål på vattenledning, alltså vattenläcka. 122st Vattenläckor har endast adressen given i beskrivningen och inte i adress kolumnen, dessa är borttagna eftersom det endast är av intresse att visa tillvägagångs sättet i denna analys. 160st Vattenläckor togs bort eftersom adress saknas. De som har lägesbeskrivning tillsyn och som saknar väsentlig information har tagits bort, ca 50st. Följande har tagits bort på grund av de anses inte vara av intresse för denna driftstörnings sammanställning - justering av brunnslock - framgrävning av brunnar - nylägg brandposter - justering av betäckning - mekanisk resning - rotskärning - dålig lutning - avloppsläckage - trasiga brunnar borttagna - ledning bör filmas De som har blanka lägesbeskrivningar och adresser togs bort, ca 1730st. Avloppsstopp som satt inne i husen(kunderna) antogs vara avloppsstopp Om exakt samma beskrivning, adress, datum och tid förekom i listan mer än en gång togs alla bort förutom en, ca 4000st. Driftproblem som återkommer varje 2,3,4 vecka antogs vara underhålls spolning Ca 5 % av driftstörningarna kan inte laddas in på grund av otydliga angivna adresser. Exakta adresser med gatunummer har inte matats in på grund av tidsåtgång, men informationen finns och kan läsas in ifall upplösningen önskas högre. 3
Läckfrekvens Bilaga C Figur 54 är baserat på de tio områden med högst beräknad läckfrekvens för period 2013-2018, det är möjligt att visualisera hur läckfrekvensen varierar över tid i respektive område. Gränsen för att ett ledingsnät skall klassas som dåligt skick enligt (Norsk Vann, 2009) är markerad med en streckad röd linje i Figur 54. 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B3 A1 A9 D2 C1 B10 B19 B14 B18 B7 Figur 54. Läckfrekvens över tid på huvudledning i tio områden med högst läckfrekvens i Boden kommun under perioden 1990-2018. Röd linje bedöms som dålig ledningskondition enligt Norsk Vann (2009). 4
Bilaga D Läckfrekvens över tid I Figur 55-Figur 62 beskrivs läckfrekvensen samt trender för huvudledningsnätet i respektive område för hela kommunen. Det var 40 områden i kommunen, för att göra det möjligt att visualisera alla områden sammanställdes endast tio-elva områden per graf. 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B1 B20 B5 A6 A6 B13 B12 A2 A4 A8 Figur 55. Läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B5 A6 A6 A2 Linear (B1) Linear (B20) Linear (B13) Linear (B12) Linear (A4) Linear (A8) Figur 56. Trender på läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 5
0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 A10 A7 B11 B8 B21 B9 C2 C4 D3 B4 Figur 57. Läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Linear (A10) Linear (A7) Linear (B11) Linear (B8) Linear (B21) Linear (C2) Linear (C4) Linear (D3) Linear (B4) Linear (B4) Figur 58. Trender på läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 6
0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B17 B6 B16 B22 B2 A5 C5 C3 B15 B7 C6 Figur 59. Läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Linear (B17) Linear (B6) Linear (B16) Linear (B22) Linear (B2) Linear (A5) Linear (C5) Linear (C3) Linear (B15) Linear (B7) Linear (C6) Figur 60. Trender på läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 7
0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 A3 D1 B18 B14 B19 B10 C1 D2 A1 A9 B3 Figur 61. Läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Linear (A3) Linear (D1) Linear (B18) Linear (B14) Linear (B19) Linear (B10) Linear (C1) Linear (D2) Linear (A1) Linear (A9) Linear (B3) Figur 62. Trender på läckfrekvens på huvudledningsnätet över tid på tio områden perioden 1990-2018. 8
Tabell 21 beskriver en sammanställning på antal stigande/avtagande trendlinjer på läckfrekvensen i baserat på Figur 56, Figur 58, Figur 60 och Figur 62. Tabell 21. Sammanställning på trender i läckfrekvens huvudledningsnätet. Stigande trend Avtagande trend Oförändrad trend Figur 56 5 1 4 Figur 58 9 1 0 Figur 60 8 3 0 Figur 62 9 2 0 Totalt 31 7 4 I Figur 63 -Figur 70 beskrivs läckfrekvensen samt trender för servisledningsnätet i respektive område för hela kommunen. Det var 40 områden i kommunen, för att göra det möjligt att visualisera alla områden sammanställdes endast tio-elva områden per graf. 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B3 B1 A9 A3 B6 B11 B20 B4 B5 A6 Figur 63. Läckfrekvens på servisledning över tid på tio områden perioden 1990-2018. 9
0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00-0,05 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B1 A3 B6 B11 B20 B5 A6 Linear (B3) Linear (A9) Linear (B20) Linear (B4) Figur 64. Trender på läckfrekvens på servisledning över tid på tio områden perioden 1990-2018. 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 A6 B13 B12 B15 A2 A5 A4 A8 A10 B9 Figur 65. Läckfrekvens på servisledning över tid på tio områden perioden 1990-2018. 10
0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 -0,02 A6 B13 A2 A5 A4 A8 A10 Linear (B12) Linear (B15) Linear (B9) Figur 66. Trender på läckfrekvens på servisledning över tid på tio områden perioden 1990-2018. 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B22 B21 B10 A7 C4 B18 B14 B7 D1 B16 B19 Figur 67. Läckfrekvens på servisledning över tid på elva områden perioden 1990-2018. 11
0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 B21 A7 Linear (B22) Linear (B10) Linear (C4) Linear (B18) Linear (B14) Linear (B7) Linear (D1) Linear (B16) Linear (B19) Figur 68. Trender i läckfrekvens på servisledning över tid på elva områden perioden 1990-2018. 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 C6 B8 D3 C3 B2 C5 D2 C2 B17 A1 C1 Figur 69. Läckfrekvens på servisledning över tid på elva områden perioden 1990-2018. 12
1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Linear (C6) Linear (B8) Linear (D3) Linear (C3) Linear (B2) Linear (C5) Linear (D2) Linear (C2) Linear (B17) Linear (A1) Linear (C1) Figur 70. Trender på läckfrekvens på servisledning över tid på elva områden perioden 1990-2018. Tabell 22 beskriver en sammanställning på antal stigande/avtagande trendlinjer på läckfrekvensen i baserat på Figur 64, Figur 66, Figur 68 och Figur 70. Tabell 22. Sammanställning på trender i läckfrekvens servisledningarna. Stigande trend Avtagande trend Oförändrad trend Figur 64 1 3 6 Figur 66 2 1 7 Figur 68 1 8 2 Figur 70 8 3 0 Totalt 12 15 15 13
B1 A9 B20 B2 B5 A6 A5 A8 C2 C4 B9 B11 B6 B12 B15 B17 B8 B16 B4 B22 C1 A3 B21 C5 A1 B10 D3 C6 D2 B18 D1 B13 A7 C3 A4 B14 A2 B7 B19 B3 Poäng 31-310 B1 B11 B20 B5 A6 B15 A2 A4 A7 B8 C4 B4 B21 B13 B17 B22 B12 B16 B9 C3 B2 C2 D1 D3 A9 B6 C5 C6 A5 A8 B19 D2 B7 A3 B18 A1 C1 B10 B3 Poäng 31-310 Bilaga E Vattenledning värdering histogram Denna bilaga beskriver värderingen av vattenledningsnätet med histogram med 5 årsmedelvärden under perioden 1990-2018. 300 250 200 150 100 50 0 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 71. Värdering vattenledningsnät perioden 2013-2018. 350 300 250 200 150 100 50 0 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 72. Värdering vattenledningsnät perioden 2008-2012. 14
B3 B1 A9 B6 B11 B20 B5 A6 A2 A5 C2 B15 D3 C4 B4 B2 B10 A7 A1 B16 B8 A8 D2 B22 B13 C5 B21 B7 B18 C3 D1 A4 B14 B12 B17 A3 B9 C1 C6 B19 Poäng 31-310 300 250 200 150 100 50 0 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 73. Värdering vattenledningsnät perioden 2003-2007. 350 300 250 Poäng 31-310 200 150 100 50 0 B1 B20 B4 B2 B5 A6 B13B15 A2 A5 A4 A8 B8 B16B21 A7 B9 C4 B11 A1 A9 C2 B6 B22 C1 D1 D3 B12B10B18 D2 C5 A3 B19 C3 B17 B3 C6 B7 B14 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 74. Värdering vattenledningsnät perioden 1998-2002. 15
350 300 250 Poäng 31-310 B1 A3 B20 B4 C2 B2 B5 A6 B13 B15 A2 A5 A4 A8 D3 C4 B8 B16 B21 B10 A7 B9 B22 B3 C3 B7 B18 D2 B11 C5 A1 D1 C1 B6 C6 B12 A9 B17 B14 B19 Poäng 31-310 200 150 100 50 0 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 75. Värdering vattenledningsnät perioden 1993-1997. 350 300 250 200 150 100 50 0 Läckfrekvens huvudledning Läckor huvudledning per brukare Läckor per servisledning Figur 76. Värdering vattenledningsnät perioden 1990-1992. 16
Poäng 49-490 Poäng 49-490 Bilaga F Avloppsledning värdering Histogram över tid Denna bilaga beskriver värderingen av avloppsledningsnätet med Histogram med 5 årsmedelvärden mellan 1998-2018. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 B2 B5 A2 B17B11 B1 A6 A1 C4 D2 C5 B16 A8 B15 B4 C6 A3 B10 B9 B7 B20B12 A5 A7 C2 B18B22 D3 D1 C3 B6 B19B21B13 A4 B14 B3 C1 B8 A9 Avloppstoppsfrekvens huvudledning Avloppstopp huvudledning per brukare Avloppstopp per servisledning Källaröversvämning per fastighet Figur 77. Värderings avloppsledningsnät perioden 2013-2018. 300 250 200 150 100 50 0 B11 B2 B5 A2 A5 B17B12B16 D2 C4 C5 A8 B6 D3 C3 B15 A3 D1 C2 B21 A6 B1 A7 B20 B4 B19 A4 B7 C1 B22 A1 C6 B18 B3 B9 B10B13 A9 B14 B8 Avloppstoppsfrekvens huvudledning Avloppstopp huvudledning per brukare Avloppstopp per servisledning Källaröversvämning per fastighet Figur 78. Värdering avloppsledningsnät perioden 2008-2012. 17
B1 B7 A1 B11 B20 B4 B17 B2 B5 A6 B15 B12 D2 A2 A5 A4 A8 D3 B16 B21 B10 A7 C4 D1 C5 C1 B18 C2 B8 B6 B19 C6 C3 A3 B9 B3 A9 B22 B13 B14 Poäng 49-490 Poäng 49-490 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 B11B17 B2 B5 B12 A2 A5 A3 B1 B16 A8 B15 A1 D2 A4 C4 C3 C5 B20 B6 B9 B21 A6 C2 D1 B7 A9 B13B10B18 D3 B19B22 B8 A7 B4 C6 C1 B14 B3 Avloppstoppsfrekvens huvudledning Avloppstopp per servisledning Avloppstopp huvudledning per brukare Källaröversvämning per fastighet Figur 79. Värdering avloppsledningsnät perioden 2003-2007. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Avloppstoppsfrekvens huvudledning Avloppstopp per servisledning Avloppstopp huvudledning per brukare Källaröversvämning per fastighet Figur 80. Värdering avloppsledningsnät perioden 1998-2002. 18
A5 B2 B5 B11 A8 B12 B17 C4 A6 B6 B1 C2 B16 B20 B15 C5 A9 B9 A3 B4 B21 D3 D2 C1 B22 B8 A1 D1 A2 B10 C6 C3 A7 B18 B13 A4 B19 B7 B14 B3 Poäng 62-620 A2 B5 B11 B1 A6 C4 B15 B17 B20 B4 A7 B2 B16 A4 C5 B12 B9 B21 B22 C6 B13 D2 C2 A1 A8 A5 D3 C3 D1 B6 B8 A3 B7 B19 B10 B18 A9 C1 B3 B14 Poäng 62-620 Bilaga G Total normaliserad värdering histogram Denna bilaga beskriver värderingen av totala ledningsnätet med histogram med 5 årsmedelvärden perioden 1998-2018. 600 500 400 300 200 100 0 Värdering vattenledning Värdering Normerad avloppsledning Figur 81. Värdering vatten- och normaliserad avloppsledning för perioden 2013-2018. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Värdering vattenledning Värdering Normerad avloppsledning Figur 82. Värdering vatten- och normaliserad avloppsledning för perioden 2008-2012. 19
A2 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B15 B16 B2 B20 B21 B4 B5 B11 A1 C4 B8 D3 C2 B12 B9 B10 C1 D1 D2 A9 B6 B18 B17 B13 C5 B7 B22 B19 A3 C3 B3 C6 B14 Poäng 62-620 A2 A5 B11 B5 B1 B2 B15 B16 B20 B6 A8 C4 A1 A6 C2 D2 A9 D3 B10 C5 B4 B21 A7 B8 C3 A4 B13 B12 B17 A3 B22 B7 B3 D1 B18 B9 B19 C6 C1 B14 Poäng 62-620 600 500 400 300 200 100 0 Värdering vattenledning Värdering Normerad avloppsledning Figur 83. Värdering vatten- och normaliserad avloppsledning för perioden 2003-2007. 700 600 500 400 300 200 100 0 Värdering vattenledning Värdering Normerad avloppsledning Figur 84. Värdering vatten- och normaliserad avloppsledning för perioden 1998-2002. 20
Poäng Poäng Bilaga H Värdering vattenledningsnät Denna Bilaga redovisar samtliga områden med linjediagram som visar värderingen av vattenledningsnät med 5års intervall mellan 1990-2018. Data i dessa linjediagram och trendlinjediagram baserades på data från Bilaga E. A2 A3 A6 A4 A7 A8 A1 A5 A9 300 250 200 150 100 50 0 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 85. Linjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för småorter mellan 1990-2018. Linear (A2) Linear (A3) Linear (A6) Linear (A4) Linear (A7) Linear (A8) Linear (A1) Linear (A5) Linear (A9) 300 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 86. Trendlinjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för småorter mellan 1990-2018. 0 21
Poäng Poäng 350 300 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 87. Linjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för liten landsbygd tätort mellan 1990-2018. 0 Linear (B14) Linear (B13) Linear (B11) Linear (B12) Linear (B1) Linear (B15) Linear (B16) Linear (B17) Linear (B18) Linear (B19) Linear (B2) Linear (B2) Linear (B20) Linear (B21) Linear (B22) Linear (B3) Linear (B4) Linear (B6) Linear (B9) 350 300 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 88. Trendlinjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för liten landsbygd tätort mellan 1990-2018. 0 22
Poäng Poäng C4 C2 C3 C5 C6 C1 350 300 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 89. Linjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för Landsbygd tätort mellan 1990-2018. 0 350 300 250 200 150 100 50 6 5 4 3 2 1 0 Figur 90. Trendlinjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för Landsbygd tätort mellan 1990-2018. 23
Poäng Poäng D1 D2 D3 250 200 150 100 50 1990-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 91. Linjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för tätorter mellan 1990-2018. Linear (Series1) Linear (Series2) Linear (Series3) 250 200 150 100 50 6 5 4 3 2 1 0 Figur 92. Trendlinjediagram som visar värderingen för vattenledningsnätet för tätorter mellan 1990-2018. Tabell 23. Sammanställning på trender värdering för vattenledningsnät. Stigande trend Avtagande trend Oförändrad trend Figur 86 8 1 0 Figur 88 12 7 5 Figur 90 4 2 0 Figur 92 2 1 0 Totalt 24 11 5 24
Poäng Poäng Bilaga I Värdering avloppsledningsnät Denna Bilaga redovisar samtliga områden med linjediagram som visar värderingen avloppsledningsnät och total värdering med 5 års intervall mellan 1998-2018. Data i dessa linjediagram och trendlinjediagram baserades på data från Bilaga F. A2 A3 A6 A4 A7 A8 A1 A5 A9 500 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 93. Linjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för småorter mellan 1998-2018. 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 A2 A8 Linear (A3) Linear (A6) Linear (A4) Linear (A7) Linear (A1) Linear (A5) Linear (A9) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 94. Trendlinjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för småorter mellan 1998-2018. 25
Poäng Poäng 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 4 3 2 1 0 Figur 95. Linjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för liten landsbygd tätort mellan 1998-2018. B11 B17 B2 B20 B5 B7 Linear (B14) Linear (B13) Linear (B12) Linear (B10) Linear (B1) Linear (B15) Linear (B16) Linear (B18) Linear (B19) Linear (B21) Linear (B22) Linear (B3) Linear (B4) Linear (B6) Linear (B8) Linear (B9) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 96. Trendlinjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för liten landsbygd tätort mellan 1998-2018. 26
Poäng Poäng C4 C2 C3 C5 C6 C1 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 97. Linjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för landsbygd tätort mellan 1998-2018. 0 Linear (C4) Linear (C2) Linear (C3) Linear (C5) Linear (C6) Linear (C1) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 98. Trendlinjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för landsbygd tätort mellan 1998-2018. 27
Poäng Poäng D1 D2 D3 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 0 Figur 99. Linjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för tätort mellan 1998-2018. Linear (D2) Linear (D3) Linear (D3) 300 250 200 150 100 50 1998-2002 2003-2007 2008-2012 Figur 100. Trendlinjediagram som visar värderingen för avloppsledningsnätet för tätorter mellan 1998-2018. Tabell 24. Sammanställning på trender värdering för avloppsledning nät. 2013-2018 Stigande trend Avtagande trend Oförändrad trend Figur 94 5 4 0 Figur 96 12 7 3 Figur 98 5 1 0 Figur 100 3 0 0 Totalt 25 12 3 0 28
Poäng Poäng Bilaga J Värdering vatten och avloppsledningsnät Denna Bilaga redovisar samtliga områden med linjediagram som visar värderingen av total värdering av vattenledningsnät och avloppsledningsnät med fem års intervall mellan 1998-2018. Data i dessa linjediagram och trendlinjediagram baserades på data från Bilaga G. A2 A3 A6 A4 A7 A8 A1 A5 A9 700 600 500 400 300 200 100 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 101. Linjediagram som visar värderingen för total värdering för småorter mellan 1998-2018. 0 Linear (A2) Linear (A3) Linear (A6) Linear (A4) Linear (A7) Linear (A8) Linear (A1) Linear (A5) Linear (A9) 700 600 500 400 300 200 100 0 1998-2002 2003-2007 2008-2012 2013-2018 Figur 102. Trendlinjediagram som visar värderingen för total värdering för småorter mellan 1998-2018. 29
Poäng Poäng 800 700 600 500 400 300 200 100 4 3 Figur 103. Linjediagram som visar värderingen för total värdering för liten landsbygd tätort mellan 1998-2018. 2 1 0 Series13 Series18 Linear (Series1) Linear (Series2) Linear (Series3) Linear (Series4) Linear (Series5) Linear (Series6) Linear (Series7) Linear (Series8) Linear (Series9) Linear (Series10) Linear (Series11) Linear (Series12) Linear (Series14) Linear (Series15) Linear (Series16) Linear (Series17) Linear (Series19) Linear (Series20) Linear (Series21) Linear (Series22) 800 700 600 500 400 300 200 100 4 3 2 1 0 Figur 104. Trendlinjediagram som visar värderingen för total värdering för liten landsbygd tätort mellan 1990-2018. 30