FLÖDESMÄTNING I TULLBODEN MÄTRAPPORT Figur 1: Mätpunkten i brunnen till höger i bild. Rapport Göteborg 2013-01-09 Uppdragsnummer 1351719000 SWECO Gullbergs strandgata 3 Box 2203, 403 14 Göteborg Telefon 031-62 75 00 Telefax 031-62 77 22
Innehållsförteckning 1 PLACERING AV MÄTUTRUSTNINGEN... 3 2 MÄTRESULTAT... 4 2.1 TULLBODEN... 4 3 REGNMÄTARE TULLBODEN... 6 4 RESULTAT... 7 4.1 FÖRUTSÄTTNINGAR... 7 4.2 BERÄKNINGAR OCH SLUTSATSER... 7 5 ARKIVERING MÄTDATA... 1 1 (8)
Sammanfattning Under hösten 2012 utfördes flödesmätningar i en punkt på spillvattennätet i Tullboden. Mätningarna visade att det förekommer stora inläckage av ovidkommande vatten. Basflödet vid torrvädersförhållanden är 2-2,5 l/s. Under perioden föll det ca 123 mm regn. Regnen innefattade både relativt intensiva regn och mer volymrika med längre varaktighet. Arbetet med flödesmätningen i Tullboden har engagerat Per Gustafsson och Elin Norbäck från Sweco. SWECO Environment AB, Vattensystem Per Gustafsson Elin Norbäck 2 (8)
1 Placering av mätutrustningen Flödesmätningen pågick under perioden 2012-10-11 till 2012-11-12. Mätkampanjen bestod av en flödesmätare av märket Nivus PCM 4 samt en regnmätare av vippskålstyp. Figur 2: Mätpunkternas placering i Tullboden. 3 (8)
2 Mätresultat 2.1 Tullboden Mätartyp Nivus PCM 4 v/h-mätare Dimension BTG 210x205 mm Mätperiod 2012-10-11 2012-11-12 Maxinivå 145 mm, 2012-11-02 Maxflöde Ca 17 l/s, 2012-11-02 Bedömd kvalitet på flödesdata 7 (1-10, där 10 är bäst) Flödet uppmättes i den inkommande ledningen till mätpunkten. Mätpunkten är en cylindrisk betongbrunn med en inkommande servisledning från intilliggande fastighet. P.g.a. ledningens höga lutning installerades ett dämningselement för att höja nivån, då detta främjar mätdatans kvalitet. Vid avinstallation av mätaren var vattnet ljust lerfärgat och opakt. Figuren nedanför visar uppmätt flöde, röd, och uppmätt nivå, blå, hastighet grön och nederbörd i rosa. Figur 3: Flöde, nivå, hastighet och regnmängd för mätpunkten. 4 (8)
Figuren nedan visar en graf där nivå är plottad mot hastigheten. Varje grön ring motsvarar ett nivå/hastighetsvärde. Denna graf talar om hur hydrauliken fungerar i mätpunkten. Figur 4: Nivå-/hastighetsgraf för mätpunkten. Den gröna linjen visar en beräknad Manning-flödeskurva för mätpunkten. Motsvarande rosa linje visar en beräknad Colebrook- White-flödeskurva för mätpunkten. Om man extrapolerar värdena längs Manningskurvan så kan man se att ledningen teoretiskt skulle ha en kapacitet på ca 15 l/s när den går full. De flesta värdena ligger under Froudes tal 0.7, vilket innebär att flödet i ledningen är subkritiskt eller strömmande. Detta beror på att dämningselement användes vid mätningarna. I annat fall hade flödet troligtvis varit superkritiskt eller stråkande, p.g.a ledningens i sammanhanget höga lutning. 5 (8)
3 Regnmätare Tullboden Mätartyp Vippskål 0,2 mm RM Tullboden Placering Fiskebod i Tullbodens hamn. Mätperiod 2012-10-14 2012-11-12 Antal regn 22 Total volym 123 mm Volymrikaste regnet 19,6 mm (28/10) Intensivaste regnet 100 l/s/ha (18/10, (10 min varaktighet) 2/11, 3/11) Mätperioden innehöll både intensivare regn samt volymrika regn. Figur 5: Röd linje visar nederbörd vid mätpunkten. 6 (8)
4 Resultat 4.1 Förutsättningar Uppströms mätpunkten finns en pumpstation som pumpar ca 10 ggr/dygn under torrvädersförhållanden. Den har maxkapacitet på ca 2-3 l/s. Genomsnittskapaciteten är ca 1,5 l/s. Till mätpunkten rinner avloppsvatten från 31 fastigheter (i huvudsak fritidshus) samt flöde från en uppströms liggande avloppspumpstation som avleder vatten från två lägenhetshus i avrinningsområdets norra del. Misstanke finns om inläckage av dagvatten i avloppsvattenledningen i samband med ett dike vid pumpstationen. 4.2 Beräkningar och slutsatser Mätningarna visade att det förekommer stora inläckage av s.k. ovidkommande vatten, d.v.s. vatten som inte är avloppsvatten och därmed belastar avloppssystemet i onödan. Konsekvenserna är onödig belastning på reningsverken, ökade energi- och materialkostnader för pumpstationerna och potentiellt obehag för boende genom att det kommer in avloppsvatten i källare och bräddar ut (i detta fall ut i sundet mellan Tullboden och Björnholmen). Beräknat på 31 fastigheter, varav två är lägenhetsbyggnader, förmodat att det finns tre personer i varje fastighet eller lägenhet så borde det inte genereras mer avloppsvatten än ca 0,2 l/s. Denna mängd borde dock inte uppnås eftersom det i hög utsträckning är fritidshus i avrinningsområdet och mätningen utfördes under hösten. Trots detta är basflödet vid torrväder 2-2,5 l/s, alltså mer än 10 ggr högre än vad det borde vara under sommaren när det är fler boende i området. Koncentrationstiden är ca 1 timme, vilket innebär att vid ett regntillfälle tar det en timme innan flödet når fram till mätaren. Detta tyder på att: inläckage från direkt felkopplade ytor förekommer långt från mätpunkten, eller mer troligt att inläckaget är kopplat till markens och rörgravarnas beskaffenhet. Fördröjningen skulle kunna orsakas av att mycket av marken i området består av berg, och att det tar tid för regnvattnet att ta sig ner i rörgravarna och via sprickor in i rören. Utan en RDI-beräkning är det svårt att bedöma mer exakt vilka mängder vatten som kommer från vilka typer av ytor. En preliminär beräkning visade att det finns ca 0,5 ha hårdgjord yta i avrinningsområdet. Inläckage förekommer även till avloppspumpstationen som transporterar bort vatten från lägenhetshusen. Normalt vid torrväder pumpar den ca 10 gånger per dag, men i samband med större regn 7 (8)
minst det dubbla. Ett exempel: dagen efter regntillfället den 20/10 gick pumpen ca 20 gånger, ytterligare en dag senare 15 gånger och därefter i ca en vecka 12 gånger per dag. Den ökade frekvensen under de första dagarna skulle kunna tyda på direkt inläckage från diket i anslutning till pumpstationen. Den något ökade pumpfrekvensen under dagarna efter det tyder på att det sker mer långsamt inläckage, se förklaringen av koncentrationstiden tidigare i detta avsnitt. Dessa uppgifter kommer från tolkning av den uppmätta flödesdatan, det går att uttyda ungefärlig pumpkapacitet och pumpfrekvens från flödes- och nivåkurvorna. Vid tillfället med det lägsta basflödet, 28/10, är det ackumulerade dygnsflödet exklusive pumpstationsflöde ca 220 000 l. Under de regnfria dygnen 23-28/10 minskar flödet successivt från ca 320 000 l. Detta att jämföra med ca 500 000 l ackumulerat flöde under 20/10 då det regnade ca 13 mm. Jämför även med det hypotetiska flödet baserat enbart på beräknad vattenanvändning i området, ca 19 000 l/dygn. Ytterligare undersökning av ledningsnätets beskaffenhet behövs för att kunna ge en komplett bild av var problemen finns. 8 (8)
5 Arkivering mätdata Mätdata lagras av Sweco Environment AB i följande format: Flödesmätare: Profile ver 3.4 Nederbörd: textfil Mätdata kan vid beställning även erhållas i originalformat eller konverterat till MOUSE-format. Till denna mätrapport bifogas ingen mätdata. 1 (1)