TJÄNSTESKRIVELSE 16-04-12 1 (3) Tekniska förvaltningen Ann Rane Dnr TEN 192/16 Tekniska nämnden Förnyelseplan för Mölndals stads vatten- och avloppsledningar Förslag till beslut Tekniska nämnden beslutar att anta två förnyelseplaner varav en avser kommunala dricksvattenledningar och en avser kommunala avloppsledningar (båda daterade den 13 april 16). Planerna syftar till att uppnå en långsiktigt hållbar förnyelse av kommunens VAledningar för en säker och kostnadseffektiv VA-verksamhet med beslutade nivåer på förnyelsetakt i befintligt ledningsnät. Beslutet avser nivå 2 för dricksvattenledningar och nivå 3 för avloppsledningar. Ärendet Tekniska nämnden har gett tekniska förvaltningen i uppdrag att ta fram planer för förnyelse av vatten- och avloppsledningar. Behovet av dessa strategiska planer har även belysts inom den granskning av VA-underhåll som utfördes av kommunrevisionen 13 (TEN 444/13) samt i den årliga uppföljningen av Sveriges VA-verksamheter, Hållbarhetsindex, som görs i branschorganisationen Svenskt Vattens regi och även i den regionala vattenförsörjningsplanen som beslutats av GRs förbundsstyrelse och där Mölndals stad ställt sig bakom (KS 260/14, TEN 255/14). Beredning Förslag till två förnyelseplaner har arbetats fram varav en avser kommunala dricksvattenledningar och en avser kommunala avloppsledningar (spillvatten- respektive dagvattenledningar). Planerna utgår från befintliga uppgifter avseende ålder på ledningar, material i ledningar och omgivande mark, anpassning till ökade vattenkvalitets- och miljökrav samt anpassning till ett förändrat klimat. Bedömning av förnyelsebehov utgår från branschorganisationens rekommendationer med en anpassning till lokala förutsättningar i Mölndal. Avseende dricksvattenledningar föreslås att hänsyn tas till att majoriteten av ledningarna ligger i lera som inverkar negativt på befintliga äldre ledningsmaterial gråjärn och segjärn. Detta innebär en förnyelsetakt enligt nivå 2 på i nuläget 0,86 % eller 28 km per tio år till år. Planen redovisar även bedömt behov kommande decennier. När det gäller avloppsledningar förordas att hänsyn tas till ökade krav på att minska tillskottsvattenmängden till avloppsledningar och det regionala reningsverket Ryaverket. Vidare att hänsyn tas till förändrat klimat med ökad nederbörd och större behov av avledning inom dagvattensystemet för att minska risken för översvämningar. Med justering av förnyelsetakt med dessa hänsyn föreslås nivå 3 som i nuläget innebär 0,64 % eller 37 km per tio år till år. I planen finns redovisat bedömt behov även efter.
TJÄNSTESKRIVELSE 16-04-12 Sida 2 (3) Dnr TEN 192/16 Prioritering av objekt för förnyelse sker årligen. Avseende dricksvattenledningar görs en prioritering utifrån drift- och leveranssäkerhet, kritiska ledningar där avbrott kan ge stora konsekvenser samt vattenkvalitet där medborgarnas synpunkter på lukt och smak följs upp. Prioritering när det gäller avloppsledningar görs mot bakgrund av risk för allvarliga driftstörningar och begränsad kapacitet i befintligt nät, behov av löpande underhållsåtgärder som utförs i väntan på åtgärd, tillskottsvatteninläckage samt bristande kapacitet i dagvattenledning för att möta ökade nederbördsmängder. Utvalda objekt samordnas inför utförande för att uppnå kostnadseffektivt anläggningsarbete i de fall det är lämpligt. Vid projektering kan exempelvis schaktfri förnyelse av avloppsledningar väljas i de fall dricksvattenledningar kan lämnas utan åtgärd. Ekonomi Planerad förnyelse av vatten- och avloppsledningar som följer av upprättade planer finansieras inom investeringsbudgeten. Kapitalkostnader tillförs VA-verksamheten som finansieras med taxeintäkter. Bedömt förnyelsebehov har kostnadsuppskattats till 27 miljoner kronor årligen med följd att kapitalkostnaderna i denna del uppgår till ca 1 miljon kronor årligen. Föreslagna nivåer för förnyelse är inlagda i pågående arbete med investeringsbudget för planåren 17-19. Bedömning Mölndal har ett ökat behov av förnyelse av ledningsnätet mot bakgrund av ökande ålder. Majoriteten av ledningarna är förlagda till lera vilket påverkar framförallt äldre dricksvattenledningar i gråjärn och gjutjärn. För att inte få ökade ledningsbrott och läckage av dricksvatten samt för att kunna hålla en hög leveranssäkerhet av dricksvatten till medborgarna behöver befintliga ledningar bytas ut i ökande omfattning. Föreslagen plan med förnyelsetakt på 28 km per tio år fram till bedöms säkerställa detta. Kraven på avloppsledningar har höjts de senaste åren. Bakgrunden är miljökrav som ställs på kommunala avloppsanläggningar att minska risken för bräddning av orenat avloppsvatten och optimering av reningsprocessen samt samhällets behov av att klimatsäkra infrastruktur och stadsmiljön. Föreslagen plan med förnyelsetakt på 37 km per tio år fram till bedöms förbättra situationen i Mölndal. Förnyelseplanen föreslås följas upp årligen utifrån utförda objekt. Åtgärdslistor uppdateras löpande efter utförda inventeringar, uppföljning av uppkomna driftstörningar och andra identifierade behov av förnyelse av de befintliga vatten- och avloppsledningsnäten. Expedieras till Tekniska förvaltningen
TJÄNSTESKRIVELSE 16-04-12 Sida 3 (3) Dnr TEN 192/16 Bilagor: Förnyelseplan dricksvattenledningar, daterad den 13 april 16 Förnyelseplan avloppsledningar, daterad den 13 april 16 Göran Werner Teknisk chef Ann Rane Avdelningschef VA
Förnyelseplan dricksvattenledningar Tekniska förvaltningen 16-04-13 Elisabeth Edlund
16-04-13 Förnyelseplan vatten 1. Sammanfattning 2. Bakgrund 3. Driftsäkerhet 4. Förnyelsebehov vattenledningar 4.1. Förnyelsebehov beräknat utifrån medelvärden på va-ledningarnas livslängd 4.2. Förnyelsebehov beräknat med hänsyn tagen till markförhållanden och ledningsmaterial. 5. Val av förnyelsetakt 6. Planerat förnyelse i kommunen och prioriterade ledningar Bilagor Karta- jordartskarta med ledningar
16-04-13 Sammanfattning Det ligger i dagsläget ungefär 300 kilometer vattenledningar i Mölndals kommun. Att dessa fungerar som de ska är en grundförutsättning för att få ut vatten av god kvalité till kommunens anslutna abonnenter. För att upprätthålla denna kvalité krävs ett systematiskt och långsiktigt arbete med underhåll och förbättring av ledningsnätet. Stora delar av Mölndals dricksvattenledningssystem börjar bli åldersstiget och är i behov av förnyelse. Problemet ligger i att prioritera vilka ledningar som behöver förnyas, när och på vilket sätt. Till grund till detta ligger denna förnyelseplanen. Två olika nivåer av förnyelsetakt har studerats. I den första nivån räknas förväntat förnyelsebehov ut med avseende på en medellivslängd på dricksvattenledningar i Sverige. Denna nivå ger en förväntad förnyelsetakt fram till år på 0,54 % alltså att 1800 meter dricksvattenledningar byts ut per år. Mellan -30 och 30-40 antas 1700 meter vattenledningar behöva förnyas. I alternativ två förkortas livslängderna på dricksvattenledningarna med avseende på de relativt svåra förutsättningar som är i Mölndal orsakade av sättningar och korrosiva jordararter eller leror. Den beräknade förnyelsetakten för nivå två är 0,86 % fram till år, 0,68 % mellan och 30 och 0,57 % mellan 30 och 40. Detta ger att fram till behöver 2800 meter dricksvattenledningar förnyas varje år därefter 2300 meter/ år -30 och 2100 meter/år 30-40. För att få fram en kostnad för att förnya dricksvattenledningsnätet har det antagits att 30 % av förnyelsen görs med schaktfria metoder, U-liner, och 70 % görs med schaktning. Vilken typ av metod som kan användas beror på en rad olika faktorer, ledningens läge, storleken på ledningen samt geotekniska förhållanden. - -30 30-40 Nivå 1 6,93 6,17 6,16 Nivå 2 10,79 8,1 7,7 Tabell 4. Beräknad kostnad/år. Vilka ledningar som ska förnyas görs med hjälp av en åtgärdsplan där ledningarna prioriteras med avseende på driftsäkerhet, prioriterade kritiska ledningar och vattenkvalité. Uppdelningen av dessa ledningar bygger på EIRA modellen som används i Mölndals stad för att prioritera vilka investeringsprojekt staden ska satsa på.
16-04-13 1. Bakgrund Det ligger i dagsläget ungefär 300 kilometer vattenledningar i Mölndals kommun. Att dessa fungerar som de ska är en grundförutsättning för att kunna leverera vatten av god kvalité till kommunens anslutna abonnenter. För att upprätthålla denna kvalité krävs ett systematiskt och långsiktigt arbete med underhåll och förbättring av ledningsnätet. Stora delar av Mölndals dricksvattenledningssystem börjar bli åldersstiget och är i behov av förnyelse. Problemet ligger i att prioritera vilka ledningar som behöver förnyas, när och på vilket sätt. Denna förnyelseplan ska utgöra underlag för prioritering och planering. Förutom alla dricksvattenledningar så finns det runt 4000 avstängningsventiler, 9000 servisventiler, 10 brandposter, 5 vattentorn, 29 tryckstegringsstationer och 13 mätstationer. Dessa ingår i den dagliga tillsynen av ledningsnätet och behöver vara i gott skick för att dricksvatten ska kunna levereras i kommunen. När nya områden byggs krävs ibland ökad dimension på ledningar till området eller större pumpar i tryckstegringsstationer som levererar till de nya områdena. För att undersöka detta används en vattenmodell där bland annat omsättning, tryckförluster och dimensioner på vattenledningar kan kontrolleras. Denna vattenmodell är just nu under uppdatering och beräknas vara klar till våren 16. Nya samhällsområden eller förändrade kapacitetsbehov kan leda till att ledningar måste bytas ut innan ledningskonditionen kräver detta. 2. Driftsäkerhet Dricksvatten klassas som ett livsmedel av livsmedelsverket vilket medför att det finns höga krav på både säkerhet och kvalitén på det dricksvatten som levereras till Mölndal kommuns anslutna abonnenter. För att kunna hålla dessa regler och kvalitetskrav så behövs ett ständigt underhåll av ledningsnätet. Dessutom säger nämndens mål TEN 9.1.4 att vi ska arbeta för att andelen vatten som når och debiteras medborgarna eller verksamhetsutövare ska öka. Under 16 är det satta målet att andelen debiterat vatten ska vara 82 % av det producerade dricksvattnet. Vid en läcka på en ledning finns det alltid en risk för att föroreningar kan komma in i ledningssystemet. Denna risken bedöms dock som liten i Mölndal på grund av goda rutiner vid reparationer men samtidigt så innebär varje ingrepp på en ledning en risk. Småläckage på ledningar utgör en risk för att mikrobiologiska föroreningar kan ta sig in till dricksvattnet bakvägen genom ett sådant hål dessutom bidrar även små hål till ett onödigt svinn i längden. Ett bra underhåll av nätet vilket resulterar i mindre läckor minskar således risken för att föroreningar tar sig in i ledningsnätet vid reparationer av läckor eller vid småläckage ut från ledningar. Ett bra hjälpmedel till att veta vilka ledningar som är i behov av att bytas ut och hur stort behovet är varje år är att kolla på antal läckor/ledningssträcka. I figur 1 visas ålder på de ledningar som drabbas av flest läckor. Här ses att ledningar lagda under 1960-talet och
Antal läckor 16-04-13 tidigare har högst läckstatistik. Figur 2 visar antal läckor per ledningsmaterial. Mellan 06 och 15 så har 76 % av alla läckor på huvudledningar eller distributionsledningar skett på gjutjärnsledningar. Under denna tidsperiod är 80 % av läckorna på ledningar lagda på 1950- talet eller tidigare. År 14 uppgick antal läckor på huvud-eller distributionsledningar i Mölndal Stad till 57 st. Fördelat på den totala ledningslängden så ger detta ett snitt på 0,17 läckor per kilometer ledning och år. Medelvärdet för hela Sverige var enligt VASS statistiken 0,06 läckor per kilometer ledning och år. 0 180 160 140 1 100 80 60 40 0 Antal läckor per årtionde lagd ledning Figur 1. Antal läckor totalt för varje årtionde ledningen är lagd. 350 300 250 0 150 100 50 Antal läckor per material 0 Gråjärn Segjärn PVC PE Material Figur 2. Antal läckor per ledningsmaterial.
16-04-13 De ledninssträckor som haft flest läckor per kilometer och år har tagits ut och markerats som sannolikhetsledningar i det kritiska ledningsnätet. Det kritiska ledningsnätet består förutom av dessa sannolikhetsledningar även av konsekvensledningar. Konsekvensledningar är de ledningarna som orsakar stora konsekvenser om de går sönder, tex många eller prioriterade brukare som blir utan vatten, ledningar som ligger vid tågtrafik eller under stor trafikerad väg eller stora huvudledningar. En annan anledning till att det är viktigt att hålla ner antal läckor och minska utläckaget av vatten på ledningsnätet är att många gånger läcker vattnet ut till spillvattenledningsnätet vilket ger en oönskad ökning av mängden tillskottsvatten. Dessutom skulle ett minskat utläckage ge reducerat energibehov för produktion och distribution av dricksvattnet. Det kritiska ledningsnätet ligger som ett lager i stadens GIS-kartverk och målsättningen är att andra avdelningar inom kommunen ska använda detta som ett hjälpmedel vid planering av nya projekt. Projekt som ska påbörjas vid sannolikhetsledningar kan förhoppningsvis samordnas för att dela på vissa kostnader. Arbeten vid konsekvensledningar kräver att VAavdelningen blir upplysta om att ett arbete ska göras och att det tas fram en riskanalys över området innan projektstart. Ett annat hjälpmedel är att följa upp utläckaget på nätet. Ett ökat utläckage tyder på fler eller större läckor. Figur 3 visar ett diagram över hur utläckaget varierar över åren. Mölndal Stads mål är att hålla mängden utläckage under 18 %. Flödesmätare ute på nätet ger ett bra underlag för att finna läckorna och se vilka områden som är värst drabbade av utläckage. Siffrorna i figur 1 är både känt svinn, alltså vattenläckor, renspolning på nätet och liknande, samt det svinn som inte mäts. Anledningen till den höga siffran av svinn som inte mäts beror på bland annat felmätningar i vattenmätaren, illegal förbrukning samt ej mätt vatten vid ledningsarbeten. Från mitten av 14 har känt svinn börjat att dokumenteras. Under 16 ligger det i handlingsplanen att utreda ökad debitering av provisoriskt vatten samt att dokumentera det vatten som går åt vid spolning i pumpstationer. Dock bör det påpekas att andelen svinn ökar de år med riktigt kalla vintrar eftersom det då inträffar fler läckor ute på ledningsnätet när tjälen går ner i marken.
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 Svinn i % 16-04-13 30,0 25,0,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Svinn i % per år Figur 3. Andel svinn på vattenledningsnätet både utläckage, renspolning av ledningar och liknande. Det kontinuerliga läckaget ute på nätet antas till största del komma från gjutjärnsledningar samt de segjärnsledningarna som lades före 1980. En ökad förnyelsetakt av dessa ledningar borde på lång sikt leda till ett lägre svinn av dricksvatten på nätet. 3. Förnyelsebehov vattenledningar Förnyelsebehovet för vattenledningar räknas ut efter teoretiska livslängder som har tagits fram genom analys av hela Sveriges ledningsnät. Siffrorna är tagna från Svenskt vattens publikation (SVU 11-13) Material och åldersfördelning för Sveriges va-nät, och framtida förnyelsebehov. I dessa siffror tas inte hänsyn till markförhållanden, olika typer av anläggningsmetoder, utbyte på grund av nya områden och liknande. Livslängderna är indelade i tre kategorier. Med livslängd menas tiden en ledning uppfyller dess funktion, alltså så länge ledningen är i så pass bra skicka att den kan leverera vatten. Själva metoden att beräkna det långsiktiga övergripande förnyelsebehovet finns beskrivet i Svenskt Vattens rapport (SVU 11-12) Handbok i förnyelseplanering av VA ledningar. Indelningen av livslängd motsvarar följande: 100 % kvar, efter hur lång tid måste den första ledningen bytas ut? 50% kvar, antal år tills 50% av ledningarna är utbytta. 10 % kvar, antal år tills 90 % av ledningarna är utbytta. Ledningsmaterial 100 % kvar 50 % kvar 10 % kvar Gråjärn före 1950-40 år 80-110 år 110-150 år Gråjärn efter 1950 30-50 år 90-1 år 1-160 år Segjärn före 1980-40 år 40-60 år 60-100 år Segjärn efter 1980 40-60 år 110-140 år 140-180 år
16-04-13 PE 40-60 år 110-140 år 140-180 år PVC före 1970-40 år 40-60 år 60-80 år PVC efter 1970 30-50 år 80-130 år 1-160 år Övrigt/okänt -40 år 80-110 år 110-150 år Nya och förnyade ledningar 40-60 år 110-140 år 140-180 år Tabell 1. Tabell 3-4 från SVU-rapport 11-13 Livslängdsbedömningar i dricksvattenförande ledningsnätet (Nya och förnyade ledningar från 10 och framåt) I tabell 1 visas den bedömda livslängden för dricksvattenledningar i Sverige. Anledningen att gråjärn, segjärn och PVC delas in i olika årtal beror på antingen materialegenskaper eller sättet de lades på. Gråjärnsledningar är känsliga mot slag, stötar och sättningar men tål höga yttre tryck (SVU 11-14). På början av 19-talet kom segjärnet vilket är en variant av gråjärn men med förbättrade mekaniska egenskaper eftersom magnesium tillsätts i gjutjärnssmältan. Väggtjockleken på segjärnsrör är tunnare än för rör av gråjärn eftersom den mekaniska hållfastheten är högre. Detta gör att rör av segjärn är betydligt mera lätthanterliga än gråjärnsrör men med ungefär samma korrosionshastighet. Det var först efter 1980-talet som ett effektivt ytskydd på segjärnsrören kom. Före 1980 applicerades endast ett tunt skick av bitumen som ytskydd vilket resulterade i relativt snabba korrosionsförlopp och med tanke på att rörväggarna är så tunna så är det vanligt med läckor på segjärnsrör före 1980. PVC som tillverkades före 1970 har visat sig ha en relativt hög skadefrekvens. PVC-rören är spröda och spricker lätt. Den troligaste orsaken till detta är de så kallade EHR-muffarna som användes till början på 1970-talet. Denna formsprutade PVC muff limmades på röret och spricker lätt på grund av otillräcklig hållfasthet. Åldersfördelningen samt vilket material som lagts för dricksvattenledningar presenteras i figur 4 och 5. Uppgifterna på vattenledningarnas ålder samt material är tagna från kartsystemet i Mölndal i september 15.
meter ledning Meter ledning 16-04-13 Åldersfördelning 80000 70000 60000 50000 40000 30000 000 10000 0 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 00 10 Årtionde Figur 4 Åldersfördelningen av dricksledningar i Mölndal Stad. 1000 100000 Materialfördelning 80000 60000 40000 000 0 Övrigt PVC PE Segjärn Gråjärn Årtionde Figur 5 Materialfördelning av dricksvattenledningar i Mölndals Stad per årtionde. Under 1950- och 1960-talet skedde stora förändringar i hur man anlade ledningar. På 1950- talet övergick man från handgrävning till maskinell schaktning. Detta gjorde att ledningsgravarna blev större och sidostödet för ledningarna blev sämre. Övergången till maskinell schaktning i kombination med den stora byggruschen på 1960-talet påverkade kvalitén på läggningsarbetet negativt (SVU 11-14). Som ses i figur 4 och 5 så är just dessa årtal högst representerade vad gäller de ledningar som vi har i Mölndal. Ungefär 70 % av marken där Mölndal Stad har sina dricksvattenledningar är lera vilket gör att risken för sättningar och korrosion är betydligt högre än för andra markförhållanden. Den marina leran utgör en korrosiv miljö för järnledningar. Två olika nivåer av förnyelsetakt har studerats. I den första nivån räknas förväntat förnyelsebehov ut med avseende på en medellivslängd på dricksvattenledningar i Sverige. I
16-04-13 alternativ två förkortas livslängderna på dricksvattenledningarna med avseende på de relativt svåra förutsättningar som är i Mölndal med avseende på sättningar och korrosiva jordar. 3.1. Förnyelsebehov beräknat utifrån medelvärde på valedningarnas livslängd I det första alternativet tas medellivslängderna för dricksvattenledningar enligt tabell 3-4 från SVU-rapport 11-13 Livslängdsbedömningar i dricksvattenförande ledningsnätet. Ledningsmaterial 100 % kvar 50 % kvar 10 % kvar Gråjärn <50 30 år 95 år 130 år Gråjärn >50 40 år 105 år 140 år Segjärn <80 30 år 50 år 80 år Segjärn >80 50 år 125 år 160 år PE 50 år 125 år 160 år PVC <70 30 år 50 år 70 år PVC >70 40 år 105 år 140 år Övrigt/okänt 30 år 95 år 130 år Nya och förnyade 50 år 125 år 160 år ledningar Tabell 2. Teoretisk medellivslängd på dricksvattenledningar.
km per 10 år % per år 16-04-13 Beräknad förnyelsetakt per år - % av totalt nät 0,70% 0,60% 0,50% 0,40% 0,30% 0,% 0,10% 0,00% 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Förnyelsetakt 0,54% 0,50% 0,47% 0,48% 0,52% 0,56% 0,59% 0,59% 0,59% 0,59% decennium ( 10 står för 10-talet etc) Beräknat förnyelsebehov - totalt 35 30 25 15 10 5 0 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Tot för kvarvar. 18 17 17 19 21 24 26 28 29 30 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Figur 6. Beräknat förnyelsebehov per årtionde totalt utan hänsyn till ledningsmaterial. Det övre diagramet visar hur många procent av den totala ledningslängden som behöver förnyas per år medan det nedre diagramet visar hur många kilometer ledning som behöver bytas ut under decenniet.
km per 10 år 16-04-13 Beräknat förnyelsebehov - per ledningstyp 14 12 10 8 6 4 2 Gråjärn <50 Gråjärn >50 Segjärn <80 Segjärn >80 PE PVC <70 PVC >70 Övrigt/okänt A Övrigt/okänt B Nya/ förnyade 0 10 30 40 50 60 70 80 90 Gråjärn <50 2 2 3 2 2 1 1 1 0 0 Gråjärn >50 2 3 5 8 11 12 12 10 7 5 Segjärn <80 13 11 7 5 3 1 1 0 0 0 Segjärn >80 0 0 0 0 0 1 1 2 2 3 PE 0 0 0 1 1 2 4 6 8 10 PVC <70 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PVC >70 0 0 1 2 3 5 6 7 7 6 Övrigt/okänt A 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Övrigt/okänt B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nya/ förnyade 0 0 0 0 0 0 1 1 3 5 21 00 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Figur 7. Beräknat förnyelsebehov per årtionde fördelat på olika ledningstyper. 3.2. Förnyelsebehov och förnyelsetakt med hänsyn till markförhållanden Eftersom ungefär 70 % av dricksvattenledningarna i Mölndal ligger i aggressiv lera så är risken för korrosion och sättningar högre jämfört med andra markförhållanden. Detta gäller särskilt för de ledningarna av gråjärn samt segjärnsledningar lagda före 1980. För att ta hänsyn till den korrosiva leran så väljs den lägre livslängden på dricksvattenledningar av segjärn och gjutjärn. Med tanke på risken för sättningar så väljs även kortare livslängd på PVC-ledningar lagda före 1970 i alternativ två.
16-04-13 Ledningsmaterial 100 % kvar 50 % kvar 10 % kvar Gråjärn <50 år 80 år 110 år Gråjärn >50 30 år 90 år 1 år Segjärn <80 år 40 år 60 år Segjärn >80 40 år 110 år 140 år PE 50 år 125 år 160 år PVC <70 år 40 år 60 år PVC >70 40 år 105 år 140 år Övrigt/okänt 30 år 95 år 130 år Nya och förnyade ledningar 50 år 125 år 160 år Tabell 3. Teoretisk livslängd på dricksvattenledningar med hänsyn till markförhållanden.
km per 10 år % per år 16-04-13 Beräknad förnyelsetakt per år - % av totalt nät 1,00% 0,90% 0,80% 0,70% 0,60% 0,50% 0,40% 0,30% 0,% 0,10% 0,00% 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Förnyelsetakt 0,86% 0,68% 0,57% 0,55% 0,55% 0,54% 0,52% 0,52% 0,53% 0,55% decennium ( 10 står för 10-talet etc) Beräknat förnyelsebehov - totalt 30 25 15 10 5 0 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Tot för kvarvar. 28 23 21 21 22 23 23 24 26 28 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Figur 8. Beräknat förnyelsebehov per årtionde totalt utan hänsyn till ledningsmaterial. Det övre diagramet visar hur många procent av den totala ledningslängden som behöver förnyas per år medan det nedre diagramet visar hur många kilometer ledning som behöver bytas ut under decenniet.
km per 10 år 16-04-13 Beräknat förnyelsebehov - per ledningstyp 25 Gråjärn <50 Gråjärn >50 15 10 5 Segjärn <80 Segjärn >80 PE PVC <70 PVC >70 Övrigt/okänt A Övrigt/okänt B Nya/ förnyade 0 10 30 40 50 60 70 80 90 Gråjärn <50 3 3 3 2 1 1 0 0 0 0 Gråjärn >50 4 6 10 13 14 12 9 5 3 2 Segjärn <80 12 6 2 1 0 0 0 0 0 Segjärn >80 0 0 0 0 1 1 2 3 4 3 PE 0 0 0 1 1 2 4 6 8 10 PVC <70 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PVC >70 0 0 1 2 3 5 6 7 7 6 Övrigt/okänt A 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Övrigt/okänt B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nya/ förnyade 0 0 0 0 0 0 1 2 3 6 21 00 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Figur 9. Beräknat förnyelsebehov per årtionde fördelat på olika ledningstyper. 4. Val av förnyelsetakt Två olika nivåer på förnyelsetakt har beräknats. Den första nivån bygger på medelvärde på de satta livslängderna för ledningar i Sveriges va-system. Denna nivå är en miniminivå för att kunna bibehålla de ledningar vi har med nuvarande status för att kunna klara av de leveranskrav och kvalitetskrav som ställs på dricksvatten. För att göra detta behövs 1800 m dricksvattenledningar bytas ut varje år tom. Mellan -30 samt 30-40 behöver 1700 meter ledningar/år förnyas.
16-04-13 Den andra nivån med kortare livslängd på ledningarna tar hänsyn till de relativt svåra förutsättningar som finns i Mölndal med stor andel korrosiva jordar och sättningsbenägenheter på vissa områden i kommunen. Den korrosiva jorden påverkar främst ledningar av gråjärn och de tidiga segjärnsledningarna. Dessutom finns ungefär 40 km PVC ledning, 600 meter eternitledningar samt runt 50 meter galvade ledningar. Dessa ledningar är av material som Mölndal stad försöker fasa ut. Den andra nivån kräver att 2800 m ledningar byts ut per år tom och därefter 2300 meter/ år mellan och 30 samt 2100 meter/år 30-40. För att få fram en kostnad för att förnya dricksvattenledningsnätet har det antagits att 30 % av förnyelsen görs med schaktfria metoder och 70 % görs med schaktning. Den schaktfria metod som har valts att användas i beräkningarna är U-liner. U-liner är ett hopvikt rör som dras in i den befintliga gamla ledningen, därefter tillsätts ånga som värmer röret så att det återgår till cirkulär form tätt intill det gamla röret. Priset för schaktning är satt till 5000: -/m ledning oavsett storlek. Priset för U-liner är beräknat från ramprisavtal och beräknat procentuellt på de olika ledningsstorlekarna som finns för varje år. Kostnaden för förnyelse är beroende av ett antal olika faktorer. Storleken på ledningen, djup samt geotekniska förhållanden påverkar vilka metoder som är möjliga. Dessutom skiljer priset för schaktning betydligt om ledningen ligger på till exempel en åker eller mitt i gatan där det krävs omasfaltering. Områden med låg omsättning på vattnet i ledningssystemet kan ibland förnyas genom att en mindre dimension på ledning läggs inuti den gamla ledningen. Med minskad dimension på ledningen så ökar genomströmningen och kvalitén på dricksvattnet kan upplevas som bättre. Det finns ett antal olika metoder att välja mellan, schaktning, U-liner, infodring eller rörspräckning tillhör de vanligaste. Vilken metod som används beror som sagt på bland annat ledningens status eller de geotekniska förhållandena så kostnaderna kan variera starkt mellan olika områden. Det är inte medräknat kostnaden för schaktning när det gäller U-liner eftersom detta beror på antal serviser och blir därför svårt att uppskatta. Tabell 4 visar en jämförelse på kostnader för de olika nivåerna. - -30 30-40 Nivå 1 6,93 6,17 6,16 Nivå 2 10,79 8,1 7,7 Tabell 4. Beräknad kostnad/år. En del av förnyelsen kan samordnas med omläggning av spill- och dagvattenledningar vilket ger en reducering av den totala anläggningskostnaden för dessa sträckor på ungefär %. Ett rimligt antagande är att runt 30 % av förnyelsen kan samordnas på detta sätt.
16-04-13 5. Prioritering av ledningar Det pågår en ständig utbyggnad av olika områden i kommunen. För att VA-ledningar ska kunna dimensioneras på bästa sätt är det viktigt att denna fråga tas upp tidigt i projekteringsfasen. Huvudledningar kan komma att behöva byggas till, tryckstegringsstationer förändras eller ytterligare tryckstegringsstationer byggas. Här kommer även det kritiska ledningsnätet att vara ett bra verktyg för projektörerna. Dessa projekt prioriteras alltid först. Förutom de förnyelseprojekt som finns i kommunen så prioriteras vilka ledningar som ska förnyas med avseende på: A. Driftsäkerhet- ledningar med många läckor, sannolikhetsledningar samt ledningar som måste byggas ut för ökad leverans till exploateringsområden. B. Prioriterade kritiska ledningar- ledningar som kan orsaka stora störningar i dricksvattenleveransen. C. Vattenkvalité- förnyelse av dricksvattenledningar för att möta de krav på kvalité enligt livsmedelsverkets regler samt leverera ett gott vatten med avseende på lukt och smak för att få nöjda brukare. Mölndal stad prioriterar sina investeringsprojekt enligt EIRA-metoden. Enligt denna metod så kan A- driftsäkerhet och B- prioriterade kritiska ledningar kategoriseras som reinvesteringar och C- vattenkvalité som anpassningsinvesteringar. För att kunna få en bättre bild av hur kvalitén på vattnet är ute på nätet så har vattenprover som fått tjänligt med anmärkning börjat läggas in i stadens GIS-kartverk. Där ligger även läckor på vattenledningar. Detta ger ett bra verktyg för att kunna se vilka områden som oftare har problem med vattenkvalitén eller vilka ledningar som ofta drabbas av läckor och behöver prioriteras. Områden med problem med vattenkvalitén kan köras i vattenmodellen för att utreda om omsättningen är tillräcklig. Områden med för låg omsättning kan få en bättre omsättning genom att minska dimensioner på de ledningar som vattenmodellen visar har för stor dimension. Visar vattenmodellen att omsättningen är bra men området ändå drabbas av återkommande prover som visar tjänligt med anmärkning så kan en plan med periodvis spolning av ledningsnätet upprättas. Vilka ledningar som behöver förnyas enligt ovanstående kriterier ligger med som en särskild årgärdsplan. Detta är ett levande dokument som ändras med tiden och som ska användas vid budgetarbetet.
16-04-13 Nivå 1 Nivå 2 A. Driftsäkerhet 40 % 50 % B. Prioriterade kritiska ledningar 40 % 30 % C. Vattenkvalité % % Tabell 5. Procentuell uppdelning av vilka ledningar som ska förnyas enligt de tre kriterierna som beskrevs tidigare. Nivå 1 är baserat på medellivslängder av dricksvattenledningar i hela Sverige. Nivå 2 tar hänsyn till den korrosiva leran som ungefär 70 % av Mölndals dricksvattenledningar ligger i.
[Skriv text] Förnyelseplan avloppsledningar Tekniska förvaltningen Josefine Evertsson 16-04-13
16-04-13 Förnyelseplan avlopp 1. Sammanfattning 2. Bakgrund 3. Driftsäkerhet 4. Förnyelsebehov avloppsledningar i Mölndal 3.1 Förnyelsebehov beräknat utifrån medelvärden på va-ledningars livslängd 3.2 Förnyelsebehov beräknat med hänsyn tagen till tillskottsvatten 3.3 Förnyelsebehov beräknat med hänsyn tagen till tillskottsvatten och klimatförändringar (uppskattat) 5. Val av förnyelsetakt 6. Prioritering av ledningar
16-04-13 1. Sammanfattning Förnyelsen av ledningsnätet är en viktig strategisk fråga för va-verksamheten. Det är av största vikt att ledningarna förvaltas och förnyas i rätt omfattning, både idag och i framtiden. Förnyelseplanen för avlopp har tagits fram för att kunna göra välgrundade bedömningar om det årliga förnyelsebehovet samt för att få en sund utveckling av va-taxan. I Mölndal finns i dagsläget ca 29 mil spillvattenledningar och 28 mil dagvattenledningar. Förnyelsebehovet har beräknats genom att titta på det befintliga ledningsnätets åldersstruktur och materialfördelning. Tre olika nivåer på förnyelsetakten har beräknats. Den första nivån bygger på medelvärden på valedningars livslängd och bedöms vara miniminivå på förnyelsetakt för att bibehålla nuvarande driftstatus och säkerhetsnivå i ledningsnätet avseende tillskottsvatten, bräddningar, källaröversvämningar och övriga driftstörningar. Den långsiktiga förnyelsetakten ligger enligt dessa beräkningar på 0,42 % per år fram till för att sedan långsamt öka upp till 0,64 % per år till år 2100. I ledningslängd mätt skulle det innebära en förnyelse om ca 2,4 km per år fram till och mellan -30 ca 2,8 km per år. Den andra nivån är framräknad med livslängder på ledningsnätet som är anpassade efter krav på minskning av tillskottsvatten. Tillskottsvattenfrågan är högt prioriterad hos Gryaab och ökade krav och avgifter förväntas komma de närmaste åren om ingenting görs hos ägarkommunerna. Utöver driftproblemen i reningsverket så orsakar tillskottsvatten även problem och ökade driftskostnader i ledningsnät och pumpstationer. Den långsiktiga förnyelsetakten ligger enligt dessa beräkningar på 0,58 % per år fram till för att därefter minska marginellt fram till 50 då det ökar långsamt upp till 0,83 % till år 2100. I ledningslängd mätt skulle det innebära en förnyelse om ca 3,4 km per år fram till 30. Den tredje nivån är framräknad med kortare livslängder inlagda även på dagvattenledningsnätet. I dagsläget saknas ett fullständigt underlag på vilka dagvattenledningar som behöver uppdimensioneras för att klara gällande krav, men vi uppskattar att det kommer att krävas ökade åtgärder på dagvattennätet i takt med högre ställda krav på dagvattenhanteringen. Den långsiktiga förnyelsetakten skulle enligt dessa beräkningar ligga på 0,64 % per år fram till för att därefter minska marginellt fram till 50 då den ökar långsamt upp till 0,85 % per år till år 2100. I ledningslängd mätt skulle det innebära en förnyelse om 3,7 km per år fram till 30. Kostnaden för förnyelsen är beroende av ett flertal faktorer. Ledningens status, läge samt geotekniska förhållanden påverkar vilken metod som är möjlig. De metoder som står till buds är konventionell ledningsomläggning, renovering eller schaktfri ledningsomläggning. Kostnaden är starkt beroende av vilken metod man väljer, men det är inte i läggningsskedet man ska försöka spara pengar. Det är genom att se till att välja rätt metod för att förnya ledningen som man kan spara pengar på lång sikt. En kostnadsbedömning har gjorts för de tre alternativen i förnyelsetakt - -30 Alternativ 1 12,6 Mkr 13,8 Mkr (medelvärde ålder) Alternativ 2 16,1 Mkr 16,5 Mkr (tillskottsvatten) Alternativ 3 (tillskottsvatten och klimat) 17,1 Mkr 17,2 Mkr Tabell 1 Kostnadsbedömning för de tre alternativa förnyelsetakterna Vi bedömer att ca 30% av projekten kan samordnas för vatten- spill- och dagvattenledningar och att totalkostnaden i dessa projekt då minskar med ca %.
16-04-13 Vilka specifika ledningar som kommer att förnyas presenteras i en separat åtgärdsplan och delas in i fyra kategorier: A Prioriterad förnyelse ledningar med allvarliga driftproblem samt ledningar i befintligt nät som behöver förnyas för att anpassa va-anläggningen för att försörja nya områden till följd av exploatering. B Driftsäkerhet prioriterade ledningar utifrån driftaspekter. Kritiska ledningar som kan orsaka stora driftstörningar vid haveri, samt ledningar med tätt tillsynsintervall i spolplanen eller som kan orsaka källaröversvämningar C Tillskottsvatten och bräddningar - prioriterade ledningar utifrån flödesmätningar samt kombinerat system D Klimatanpassning förnyelse av dagvattensystemet för att möta klimatförändringar och förändrade krav på dagvattenhantering I Mölndal tillämpas den s k EIRA-modellen i investeringsplaneringen. När det gäller förnyelsen så kopplar kategori A och B ovan till Expansionsinvesteringar och Reinvesteringar medan kategori C och D kopplar till Anpassningsinvesteringar. I viss mån skulle förnyelsekategori D kunna kopplas till Imageinvesteringar i de fall man lyfter fram dagvattnet som en resurs i samhällsplaneringen. Va-avdelningen bedömer att investeringsmedlen för förnyelse av avloppsledningsnätet bör fördelas enligt tabell 2. Procentuell fördelning av investeringsmedel Förnyelsekategori Alt 1 Alt 2 Alt 3 A Prioriterad förnyelse 50 % 40% 35% B Driftsäkerhet 30 % 25% 25% C Tillskottsvatten och 10% 25% 25% bräddningar D Klimatanpassning 10% 10% 15% Tabell 2 Föreslagen fördelning av investeringsmedel för de tre alternativen.
16-04-13 2. Bakgrund Välfungerande avloppsavledning är en grundförutsättning för ett modernt samhälle. För att upprätthålla god kvalitet på avloppsavledningen krävs ett systematiskt och långsiktigt arbete. Den befintliga avloppsanläggningen utgör en värdefull infrastruktur som ska förvaltas och utvecklas på ett effektivt sätt. I Mölndal har vi drygt 29 mil spillvattenförande avloppsledningar (inkl kombinerat system) och drygt 28 mil dagvattenledningar. Utmaningen är att underhålla rätt delar i avloppssystemet i rätt tid, med rätt åtgärd till rätt kvalitet och till största nyttan. Förnyelseplanen är framtagen i detta syfte. Pumpstationer och bräddavlopp finns beskrivna i ett separat dokument Systembeskrivning av avloppsanläggningar i Mölndal. I Mölndal finns 33 st avloppspumpstationer och st bräddavlopp och nödutlopp ute i spillvattenledningsnätet. Av bräddavloppen bedömer vi att 11 st är aktiva i normalläget. De två största bräddpunkterna är belägna på Lantbruksgatan och vid Forsbron. I dessa två punkter samt i Järnvägsgatan installerades bräddregistrering under 13. Under 16 kommer bräddregistrering att installeras i Rygatan-Berghällsgatan. För att bibehålla och utveckla avloppssystemets funktion och robusthet krävs ett ständigt pågående underhållsarbete. Akuta skador och brister som upptäcks vid tillsyn och TV-inspektioner av ledningssystemet måste åtgärdas. Planerat underhåll av pumpstationer och andra anläggningsdelar måste genomföras för att anläggningarna ska klara gällande krav och för att säkerställa en god ekonomisk förvaltning av kapital. När nya områden byggs behöver kapaciteten i dag- och spillvattensystemet ibland ökas för att klara gällande dimensioneringskrav enligt branschen. Det är därav inte enbart ledningskondition som avgör om en ledning ska förnyas utan behovet kan även uppstå på grund av samhällsombyggnader och förändrade kapacitetsbehov. Vi behöver också anpassa avloppssystemet till ett förändrat klimat och se till att de ledningar som byggs idag, även fungerar i ett 100-årsperspektiv. Parallellt med förnyelsen av ledningsnätet arbetar vi för att minska tillskottsvattenmängden i ledningsnätet. Tillskottsvatten är allt vatten utöver spillvatten som avleds i spillvattenförande avloppsledning. Tillskottsvatten kan orsaka driftstörningar i pumpstationer och reningsverk samt leda till att orenat spillvatten bräddar till recipient. Anslutna fastigheter inventeras genom att via servisen färga dagvattnet och kontrollera vart vattnet leds i den kommunala anläggningen. Vid felaktigheter anmodas fastighetsägaren att åtgärda bristerna som upptäcks. 3. Driftsäkerhet För att minska risken för stopp och driftavbrott i ledningsnätet samt källaröversvämningar är drifterfarenheter ett viktigt underlag. De ledningar eller områden som haft driftstörningar utreds och åtgärdas kontinuerligt. Det finns också ett behov av förebyggande arbete så att ledningar med risk för driftavbrott kan åtgärdas innan skadan är skedd. På ett 40-tal platser i kommunen underhållsspolas ledningsnätet för att undvika driftstörningar. Spolningsintervallen varierar från två gånger i veckan till var sjätte vecka. Som ett underlag för förnyelseplanen har det kritiska avloppsledningsnätet definierats. Det kritiska ledningsnätet är de sträckor där en driftstörning kan få stora konsekvenser för brukare och miljön eller där sannolikheten att en driftstörning ska inträffa är hög. Konsekvens och sannolikhet vägs samman i en matris som sedan ligger till grund för prioriteringen av förnyelsen (se figur 1). Antalet drabbade brukare vid driftstörning är ett av kriterierna som påverkar prioritering av vilka ledningar som ska förnyas. Andra kriterier är bland annat närhet till råvattenintag/vattentäkt, korsningar med viktig infrastruktur (E6/Söderleden/Västkustbanan) eller vattendrag. Det kritiska ledningsnätet ligger som ett lager i Spatial Map. När Tekniska förvaltningen får remisser eller startar upp ett projekt är det viktigt att de som granskar/projektleder känner till att det kritiska
16-04-13 ledningsnätet finns och vilka ledningar som ingår. Om kritiska ledningar finns inom projektområdet ska va-avdelningen vid behov inspektera dem för att kunna planera eventuell samordning. Figur 1: Riskmatris som visar det kritiska ledningsnätet (rött i figuren) samt prioritering för åtgärd och inspektion. Det kritiska ledningsnätet inspekteras kontinuerligt i förebyggande syfte. Målsättningen är att de kritiska ledningarna ska inspekteras åtminstone var tionde år. Avloppsystemens robusthet behöver utvecklas för att möta framtidens utmaningar med ett förändrat klimat. Som ett led i detta bör vi se till att spillvattennätets nederbördspåverkan minskar, d v s att andelen tillskottsvatten som pumpas till Gryaab minskar. Tillskottsvattenfrågan är prioriterad hos Gryaab. De stora flödesvariationerna påverkar reningsprocessen negativt och fortsätter tillskottsvattenmängderna att öka står vi inför en mycket kostsam utbyggnad av reningsverket. Mölndal som delägare i Gryaab får ta en del av denna kostnad. I takt med att ledningsnätet åldras ökar inläckage från mark och överläckage från andra ledningar. Trots de senaste årens omfattande insatser för att minska tillskottsvatten är det svårt att se en tydlig effekt på mängden avloppsvatten som släpps till Gryaab. Variationer i varaktighet och intensitet på nederbörden gör att det inte går att göra en direkt jämförelse mellan nederbördsmängd och tillskottsvatten för att bedöma åtgärdernas effekt. Övriga faktorer som påverkar tillskottsvattenmängden är att vi successivt bygger bort kända och okända bräddpunkter som finns i ledningsnätet så att mer vatten i spillvattensystemet når Gryaab och inte släpps ut i miljön samt att spillvattennätet hela tiden blir äldre. Nya rutiner håller på att utvecklas för att systematisera arbetet med uppföljning av åtgärder. Utifrån övergripande flödesmätningar har vi hittat de områden som har störst tillskottsvattenmängd. De områden som har högst LDM (inläckage i liter per dygn och meter ledning) väljs ut för fortsatt utredning med fördjupade undersökningar i form av färgning och filmningskontroll. I de områden vi har fokuserat på de senaste åren kan vi se att ca 80-90% av ledningarna har materialfel. Av dessa bedöms ca 10 % kräva akut åtgärd eller åtgärd inom ett år och ca 50 % åtgärd inom 3-10 år. Under 15 filmades ca 15 km ledningar, varav 9 km spillvattenledningar och 6 km dagvattenledningar (ca 3 % av spillvattennätet och 2% av dagvattennätet). I Mölndal är största delen av ledningsnätet duplikatsystem 1 eller separatsystem 2 men det återstår ca 9 km kombinerade 3 ledningar. De kombinerade områdena som återstår byggs successivt bort. När ett område byggs om från kombinerat till duplikatsystem anmodas berörda fastighetsägare att separera 1 Duplikatsystem separerat avloppssystem med skilda ledningar för spillvatten och dagvatten 2 Separatsystem separerat system med rörledning för spillvatten samt rännsten eller dike för dagvatten 3 Kombinerat system Avloppssystem med gemensam ledning för spillvatten, dagvatten och dränvatten
16-04-13 dag- och spillvatten ifrån fastigheten och åtgärderna följs upp genom besiktningar. När separeringen är genomförd byggs bräddpunkterna antingen bort eller ersätts med nödutlopp. Dagvattenavledningens robusthet behöver utvecklas genom att säkra upp med ytliga avrinningsvägar i översvämningskänsliga områden. Ändrade nederbördsmönster och högre vattenstånd i recipienterna kan ändra förutsättningarna för dagvattenavledningen. Under 16 har nyadimensioneringskrav börjat gälla för dagvattenledningar (Svenskt Vattens P110 Avledning av spill-, drän, och dagvatten - Funktionskrav, hydraulisk dimensionering och utformning av allmänna avloppssystem ). Kraven innebär en ökning av återkomsttiderna för trycklinje i marknivå (se tabell 3). Skador orsakade av att va-anläggningen inte uppfyller skäliga krav på säkerhet (dimensioneringskraven) är Va-huvudmannen ersättningsskyldig för. Åtgärder för att säkra upp mot översvämningar som beror på flöden som överskrider dimensioneringskraven kräver annan finansiering och ett välfungerande samarbete med avdelningar och förvaltningar som ansvarar för planering och förvaltning av allmän platsmark. Tabell 3 Nya dimensioneringskrav för nya dagvattenledningar P110 Hydrauliska modeller och flödesmätning är viktiga verktyg för att ha kontroll på nätets funktion. Modellerna kan användas för att få kännedom om vilka sektioner i ledningsnätet som behöver stärkas upp och kan användas för att bedöma vilken effekt olika åtgärder har samt för att bedöma risker. De är även ett viktigt verktyg för att undersöka hur kommande exploatering påverkar det befintliga ledningsnätet. Tekniska förvaltningen har påbörjat arbetet med att modellera delar av ledningsnätet. En målsättning bör vara att modellera hela spill- och dagvattennätet. Under 15 har spillvattennätet i centrala Mölndal samt dagvattensystemet som är anslutet till Prästabäcken modellerats i Mike Urban. För att kalibrera spillvattenmodellerna görs flödesmätningar och det är en stor fördel om förvaltningen har flödesmätare. En investering i permanenta flödesmätare med kontinuerlig mätning i strategiska punkter i ledningsnätet är även en stor tillgång i det långsiktiga tillskottsvattenarbetet och i arbetet med att minska bräddningar. 4. Förnyelsebehov avloppsledningar i Mölndal Det långsiktiga övergripande förnyelsebehovet har beräknats med en metod som finns beskriven i SVU-rapport 11-12 Handbok i förnyelseplanering av VA-ledningar. Metoden beräknar förnyelsebehovet utifrån ledningsnätets nuvarande ålderstruktur. Indata i beräkningarna består av ålder, material samt bedömd livslängd på befintliga ledningar. Med livslängd menas när man byter ut ledningen antingen på grund av driftstörningar eller på grund av ändrad stadsstruktur och liknande, det vill säga verklig livslängd. Ofta byts en ledning ut innan den är helt slut och det bör man korrigera för när man bedömer livslängd (SVU 11-12). Data för bedömning av livslängd är hämtade från SVU (Svenskt Vatten Utveckling)-rapport 11-13
16-04-13 Material och åldersfördelning för Sveriges va-nät och framtida förnyelsebehov och presenteras i tabell 4 och tabell 5. I respektive grupp antas livslängder som förväntad ålder för ledningar i gruppen då 100%, 50% respektive 10% av ledningarnas livslängd uppnås utifrån en optimistisk respektive pessimistisk uppskattning. Indelningen motsvarar följande: 100 % överlevnad: efter hur många år behöver den första ledningen bytas? 50 % överlevnad: hur många år överlever hälften av ledningarna (motsvarar medianlivslängd)? 10 % överlevnad: hur många år överlever den sista tiondelen av ledningarna? Betongledningarna är indelade i flera grupper dels utifrån hållfasthet och dels utifrån inläckage. Betongledningar lagda före 1950 har vanligtvis en sämre hållfasthet än de betongledningar som lagts efter 1950. Runt 1970 kom gummiringsfogen vilket innebär att betongledningar lagda efter 1970 generellt har ett mindre problem med inläckage. Inläckage är ett stort problem i Mölndal och prioriteras högt i förnyelsearbetet för att minska risken för källaröversvämningar, bräddningar och tillskottsvattenmängderna till Gryaab. I princip alla spillvattenförande betongledningar lagda före 1970 bedöms ha förbrukat sin livslängd om man inte ska tolerera inläckage. Eftersom inläckage i dagvattenförande ledningar generellt inte är ett problem behövs inte indelningen för dessa. Dagvattenledningar har längre livslängder än spillvattenledningar i tabellen eftersom kraven på inläckage och svackor generellt är lägre för dessa ledningar. Antagna livslängder för olika ledningsmaterial - spillvattenledningar Ledningsmaterial 100% kvar 50% kvar 10% kvar Betong före 1950-40 år 60-100 år 90-150 år Betong 1950-1969 -40 år 60-110 år 140-180 år Betong från 1970-40 år 110-140 år 150-0 år Plast -40 år 100-150 år 150-0 år Övrigt/okänt -40 år 80-150 år 150-0 år Nya och förnyade ledningar -40 år 100-150 år 150-0 år Tabell 4. Tabell 3-7 från SVU-rapport 11-13 Livslängdsbedömningar i spillvattenförande ledningsnätet (Nya och förnyade ledningar från 10 och framåt) Antagna livslängder för olika ledningsmaterial. - dagvattenledningar Ledningsmaterial 100% kvar 50% kvar 10% kvar Betong före 1950-40 år 80-1 år 150-0 år Betong efter 1950-40 år 110-140 år 0-250 år Plast -40 år 100-150 år 150-0 år Övrigt/okänt -40 år 80-100 år 150-0 år Nya och förnyade ledningar -40 år 100-150 år 150-250 år Tabell 5. Tabell 3-8 från SVU-rapport 11-13 livslängdsbedömningar i dagvattenförande ledningsnätet (Nya och förnyade ledningar från 10 och framåt) Tre alternativa förnyelsetakter har studerats och presenteras nedan.
16-04-13 Alternativ ett bygger på en beräkning med medelvärden på livslängden från SVU-rapport 11-13 Material och åldersfördelning för Sveriges va-nät och framtida förnyelsebehov. Livslängden på ledningar är starkt beroende av geotekniska förhållanden, material i ledningsgrav, förläggnings- och återfyllningsmetoder. I Mölndal har vi besvärliga markförhållanden i många områden vilket gör att livslängden troligen överskattas något när vi använder detta alternativ. Alternativ två tar hänsyn till tillskottsvattenproblematiken genom justering av livslängder för spillvattenledningar. Alternativ tre tar hänsyn till tillskottsvattenproblematiken samt beaktar ökade kostnader för dagvattenledningsnätet (klimatförändringar). Åldersfördelningen av Mölndals spill- och dagvattenledningsnät presenteras i figur 2. Uppgifter om ledningsnätets ålder har plockats ut från kartdatabasen. Där det inte har funnits ledningsdata avseende ålder har en uppskattning av åldern gjorts. Materialfördelningen av Mölndals spill- och dagvattenledningsnät presenteras i figur 3. Km 90 80 70 60 50 40 30 10 0 Åldersfördelning Spillvatten Dagvatten År Figur 2. Åldersfördelning av spillvattennät (inkl kombinerat) och dagvattennät i Mölndal (från GIS-databas 15-03) Totalt antal km ledning 293 km spillvattenledning och 282 km dagvattenledning Km 70 60 50 40 30 10 0 Materialfördelning spillvattenledningar BTG Plast Övrigt/okänt År
16-04-13 Km 80 70 60 50 40 30 10 0 Materialfördelning dagvattenledningar BTG Plast Övrigt/okänt År Figur 3. Materialfördelning spill- och dagvattenledningar uppdelat per decennium
16-04-13 4.1 Förnyelsebehov från ledningsnätets nuvarande åldersstruktur medelvärden I denna beräkning har förvalda medelvärden på livslängdbedömningar för respektive ledningstyp använts. För nya och förnyade dagvattenledningar har medelvärdet för spillvattenledningar använts. Ledningsmaterial Medelvärden 100% kvar 50% kvar 10% kvar Betong före 1950 30 år 80 år 1 år Betong 1950-1969 30 år 85 år 160 år Betong från 1970 30 år 125 år 175 år Plast 30 år 125 år 175 år Övrigt/okänt 30 år 115 år 175 år Nya och förnyade ledningar 30 år 125 år 175 år Tabell 6. Medelvärden på livslängdsbedömningar i spillvattenförande ledningsnätet Ledningsmaterial Medelvärden 100% kvar 50% kvar 10% kvar Betong före 1950 30 år 100 år 175 år Betong efter 1950 30 år 125 år 225 år Plast 30 år 125 år 175 år Övrigt/okänt 30 år 90 år 175 år Nya och förnyade ledningar 30 år 125 år 175 år Tabell 7. Medelvärden på livslängdsbedömningar i dagvattenförande ledningsnätet Beräknad förnyelsetakt per år - % av totalt nät 0,70% 0,60% 0,50% % per år 0,40% 0,30% 0,% 0,10% 0,00% 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Förnyelsetakt 0,42% 0,46% 0,48% 0,50% 0,51% 0,53% 0,56% 0,59% 0,62% 0,64% decennium ( 10 står för 10-talet etc) Diagram 1. Beräknad långsiktig förnyelsetakt med förvalda medelvärden på livslängdsbedömningar.
16-04-13 Beräknat förnyelsebehov - per ledningstyp 14 km per 10 år 12 10 8 6 4 2 S-Betong < 1950 S-Betong 1950-69 S-Betong fr 1970 S-Plast S-Övrigt/ okänt D-Betong < 1950 D-Betong fr 1950 D-Plast D-Övrigt/ okänt SD-Nya/ förnyade 0 10 30 40 50 60 70 80 90 S-Betong < 1950 3 3 3 2 2 1 1 0 0 0 S-Betong 1950-69 10 10 10 9 8 7 6 5 5 4 S-Betong fr 1970 1 1 2 3 4 5 7 9 10 11 S-Plast 0 0 1 1 1 2 3 3 4 5 S-Övrigt/ okänt 1 1 1 2 2 2 2 3 2 2 D-Betong < 1950 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 D-Betong fr 1950 7 9 10 11 12 13 13 13 13 12 D-Plast 0 0 0 0 1 1 1 2 2 2 D-Övrigt/ okänt 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 SD-Nya/ förnyade 0 0 0 0 1 2 3 5 7 11 decennium ( 10 står för 10-talet etc) 21 00 Beräknat förnyelsebehov - totalt 60 50 km per 10 år 40 30 10 0 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Tot för kvarvar. 24 28 30 32 34 36 39 42 46 49 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Diagram 2. Beräknat förnyelsebehov per ledningstyp och det totala förnyelsebehovet fördelat på 10-årsperioder
16-04-13 4.2 Förnyelsebehov från ledningsnätets nuvarande åldersstruktur med hänsyn till tillskottsvatten I denna beräkning har livslängdsbedömningarna för spillvattenledningar satts utifrån kravet att inget inläckage tolereras, presenteras i tabell 8 nedan. För dagvattenförande ledningsnätet används medelvärden enligt tabell 7 ovan förutom för nya och förnyade dagvattenledningar där värden enligt tabell 8 används Ledningsmaterial 100% kvar 50% kvar 10% kvar Betong före 1950 år 60 år 90 år Betong 1950-1969 år 65 år 140 år Betong från 1970 år 110 år 150 år Plast år 100 år 150 år Övrigt/okänt år 80 år 150 år Nya och förnyade ledningar år 100 år 150 år Tabell 8. Livslängdsbedömningar i spillvattenförande ledningsnätet när tillskottsvatten inte tolereras Beräknad förnyelsetakt per år - % av totalt nät 0,90% 0,80% 0,70% 0,60% % per år 0,50% 0,40% 0,30% 0,% 0,10% 0,00% 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Förnyelsetakt 0,58% 0,56% 0,56% 0,57% 0,60% 0,65% 0,71% 0,77% 0,81% 0,83% decennium ( 10 står för 10-talet etc) Diagram 3. Beräknad långsiktig förnyelsetakt med hänsyn till tillskottsvatten
16-04-13 Beräknat förnyelsebehov - per ledningstyp 30 km per 10 år 25 15 10 5 S-Betong < 1950 S-Betong 1950-69 S-Betong fr 1970 S-Plast S-Övrigt/ okänt D-Betong < 1950 D-Betong fr 1950 D-Plast D-Övrigt/ okänt SD-Nya/ förnyade 0 10 30 40 50 60 70 80 90 S-Betong < 1950 6 4 2 1 1 0 0 0 0 0 S-Betong 1950-69 14 12 11 9 8 7 6 4 4 3 S-Betong fr 1970 1 1 2 4 6 9 11 13 13 12 S-Plast 1 1 2 2 3 4 4 5 5 5 S-Övrigt/ okänt 2 3 3 3 3 3 2 2 2 1 D-Betong < 1950 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 D-Betong fr 1950 7 9 10 11 12 13 13 13 13 12 D-Plast 0 0 0 0 1 1 1 2 2 2 D-Övrigt/ okänt 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 SD-Nya/ förnyade 0 0 0 2 3 6 9 14 19 26 decennium ( 10 står för 10-talet etc) 21 00 Beräknat förnyelsebehov - totalt km per 10 år 70 60 50 40 30 10 0 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Tot för kvarvar. 34 34 35 37 40 44 50 55 60 63 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Diagram 4. Beräknat förnyelsebehov per ledningstyp och det totala förnyelsebehovet fördelat på 10-årsperioder med hänsyn tagen till tillskottsvatten
16-04-13 4.3 Förnyelsebehov från ledningsnätets nuvarande åldersstruktur med hänsyn tagen till tillskottsvatten och klimatförändringar I denna beräkning har livslängdsbedömningarna för spillvattenledningar satts utifrån kravet att inget inläckage tolereras (presenteras i tabell 8 ovan). För dagvattenförande ledningsnätet har livslängdbedömningarna kortats ner för att spegla nya krav på dagvattenhanteringen och presenteras i tabell 9 nedan. Ledningsmaterial 100% kvar 50% kvar 10% kvar Betong före 1950 år 80 år 150 år Betong efter 1950 år 110 år 0 år Plast år 100 år 150 år Övrigt/okänt år 80 år 150 år Nya och förnyade ledningar år 100 år 150 år Tabell 9. Livslängdsbedömningar i dagvattenförande ledningsnätet för att möta nya dimensioneringskrav Beräknad förnyelsetakt per år - % av totalt nät 0,90% 0,80% 0,70% 0,60% % per år 0,50% 0,40% 0,30% 0,% 0,10% 0,00% 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Förnyelsetakt 0,64% 0,62% 0,61% 0,62% 0,66% 0,70% 0,76% 0,81% 0,84% 0,85% decennium ( 10 står för 10-talet etc) Diagram 5. Beräknad långsiktig förnyelsetakt med hänsyn tagen till tillskottsvatten och klimatförändringar
16-04-13 Beräknat förnyelsebehov - per ledningstyp 30 km per 10 år 25 15 10 5 S-Betong < 1950 S-Betong 1950-69 S-Betong fr 1970 S-Plast S-Övrigt/ okänt D-Betong < 1950 D-Betong fr 1950 D-Plast D-Övrigt/ okänt SD-Nya/ förnyade 0 10 30 40 50 60 70 80 90 S-Betong < 1950 6 4 2 1 1 0 0 0 0 0 S-Betong 1950-69 14 12 11 9 8 7 6 4 4 3 S-Betong fr 1970 1 1 2 4 6 9 11 13 13 12 S-Plast 1 1 2 2 3 4 4 5 5 5 S-Övrigt/ okänt 2 3 3 3 3 3 2 2 2 1 D-Betong < 1950 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 D-Betong fr 1950 10 11 13 14 14 15 15 14 14 13 D-Plast 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 D-Övrigt/ okänt 2 2 3 3 2 2 2 2 2 1 SD-Nya/ förnyade 0 0 1 2 4 6 10 15 27 21 00 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Beräknat förnyelsebehov - totalt km per 10 år 70 60 50 40 30 10 0 10 30 40 50 60 70 80 90 2100 Tot för kvarvar. 37 37 38 40 43 48 53 58 63 65 decennium ( 10 står för 10-talet etc) Diagram 6. Beräknat förnyelsebehov per ledningstyp och 10-årsperiod med hänsyn tagen till tillskottsvatten och klimatförändringar
16-04-13 5. Kostnadsbedömning och val av förnyelsetakt Tre olika nivåer på förnyelsetakten har beräknats. Den första nivån bygger på medelvärden på valedningars livslängd och bedöms vara miniminivå på förnyelsetakt för att bibehålla nuvarande driftstatus och säkerhetsnivå i ledningsnätet avseende tillskottsvatten, bräddningar, källaröversvämningar och övriga driftstörningar. Den långsiktiga förnyelsetakten ligger enligt dessa beräkningar på 0,42 % per år fram till för att sedan långsamt öka upp till 0,64 % per år till år 2100. I ledningslängd mätt skulle det innebära en förnyelse om 2400 m per år de fram till. Den andra nivån är framräknad med livslängder på ledningsnätet som är anpassade efter krav på minskning av tillskottsvatten. Tillskottsvattenfrågan är högt prioriterad hos Gryaab och ökade krav och avgifter förväntas komma de närmaste åren om ingenting görs hos ägarkommunerna. Utöver driftproblemen i reningsverket så orsakar tillskottsvatten även problem och ökade driftskostander i ledningsnät och pumpstationer. Den långsiktiga förnyelsetakten ligger enligt dessa beräkningar på 0,58 % per år fram till för att därefter minska marginellt fram till 50 då det ökar långsamt upp till 0,83 % till år 2100. I ledningslängd mätt skulle det innebära en förnyelse om 3400 m per år fram till. Den tredje nivån är framräknad med kortare livslängder inlagda även på dagvattenledningsnätet. I dagsläget saknas ett fullständigt underlag på vilka dagvattenledningar som behöver uppdimensioneras för att klara gällande krav, men vi uppskattar att det kommer att krävas ökade åtgärder på dagvattennätet i takt med högre ställda krav på dagvattenhanteringen. Den långsiktiga förnyelsetakten skulle enligt dessa beräkningar ligga på 0,64 % per år fram till för att därefter minska något fram till 50 då den ökar långsamt upp till 0,85 % per år till år 2100. I ledningslängd mätt skulle det innebära en förnyelse om 3700 m per år fram till. Kostnaden för förnyelsen är beroende av ett flertal faktorer. Ledningens status, läge samt geotekniska förhållanden påverkar vilken metod som är möjlig. De metoder som står till buds är konventionell ledningsomläggning, renovering eller schaktfri ledningsomläggning. Kostnaden är starkt beroende av vilken metod man väljer, men det är inte i läggningsskedet man ska försöka spara pengar. Det är genom att se till att välja rätt metod för att förnya ledningen som man kan spara pengar på lång sikt. För att kunna göra en kostnadsbedömning av de tre olika förnyelsetakterna har följande antaganden gjorts: 1. 60 % av avloppsledningarna går att åtgärda schaktfritt och 40 % utförs med schakt 2. gällande ramavtalspriser för ledningsrenovering används för att beräkna kostnaden för schaktfri ledningsdragning 3. kostnad för ombyggnad av kombinerat system till duplikatsystem sätts till 10 000 kr/m (S+D) 4. schaktkostnad för förnyelse med schaktning sätts till 5000 kr/m för ledningar Ø225-Ø450, 8000 kr/m Ø500 Ø800, 10 000 kr/m Ø1000- Ø1600 Alternativ 1 (medel) Alternativ 2 (tillskottsvatten) Alternativ 3 (tillskottsvatten och klimat) - -30 12,6 Mkr 13,8 Mkr 16,1 Mkr 16,5 Mkr 17,1 Mkr 17,2 Mkr Tabell 10 Kostnadsbedömning för de tre framräknade förnyelsetakterna Vi bedömer att ca 30% av projekten kan samordnas för vatten- spill- och dagvattenledningar och att totalkostnaden i dessa projekt då minskar med ca %.
16-04-13 6. Prioritering av ledningar Många förnyelseprojekt är åtgärder som måste genomföras, till exempel ökad dimension för att försörja nya områden i samband med exploatering eller ledningar där spillvatten läcker ut direkt till recipient eller via dagvattenledning. Övrig förnyelse bör fokusera på driftsäkerhet, tillskottsvatten/bräddningar samt klimatanpassning. Indelningen föreslås ske enligt nedan: A Prioriterad förnyelse ledningar med allvarliga driftproblem samt ledningar i befintligt nät som behöver förnyas för att anpassa va-anläggningen för att försörja nya områden till följd av exploatering. B Driftsäkerhet prioriterade ledningar utifrån driftaspekter. Kritiska ledningar som kan orsaka stora driftstörningar vid haveri, samt ledningar med tätt tillsynsintervall i spolplanen eller som kan orsaka källaröversvämningar C Tillskottsvatten och bräddningar - prioriterade ledningar utifrån flödesmätningar samt kombinerat system D Klimatanpassning förnyelse av dagvattensystemet för att möta klimatförändringar och förändrade krav på dagvattenhantering I Mölndal tillämpas den s k EIRA-modellen i investeringsplaneringen. När det gäller förnyelsen så kopplar kategori A och B ovan till Expansionsinvesteringar och Reinvesteringar medan kategori C och D kopplar till Anpassningsinvesteringar. I viss mån skulle förnyelsekategori D kunna kopplas till Imageinvesteringar i de fall man lyfter fram dagvattnet som en resurs i samhällsplaneringen. Va-avdelningen bedömer att investeringsmedlen för förnyelse av avloppsledningsnätet bör fördelas på de fyra förnyelsekategorierna enligt tabell 11. Procentuell fördelning av investeringsmedel Förnyelsekategori Alt 1 Alt 2 Alt 3 A Prioriterad förnyelse 50 % 40% 35% B Driftsäkerhet 30 % 25% 25% C Tillskottsvatten och 10% 25% 25% bräddningar D Klimatanpassning 10% 10% 15% Tabell 11 Föreslagen fördelning av investeringsmedel för de tre alternativen. Vilka enskilda ledningar som ska förnyas presenteras i en separat åtgärdsplan som är ett levande dokument kopplat till budget och uppföljning. Till grund för bedömningarna ligger filmprotokoll, riskanalyser, tillskottvattenutredningar, flödesmätningar, modellering, skyfallskartering, känd bräddningsproblematik och översvämningsproblematik. Många ledningsomläggningar görs i samordning med andra aktörer, vilket är av godo om det gäller projekt som ändå skulle genomföras. Däremot är det inte bra om samordningsprojekt gör att viktigare projekt får stryka på foten. Samordningsprojekt kräver därför en noggrann bedömning med förslagsvis TV-inspektion och genomgång av ledningsmaterial och grundläggning/sättningar och därefter viktning mot övriga prioriterade projekt. Vissa områden som är drabbade av driftstörningar eller där analyser har visat att tillskottsvattenmängden är stor kommer att prioriteras områdesvis. Fördelarna med geografiska avgränsningar är att det blir lättare att bedöma effekterna av genomförda åtgärder och att uppdimensionering på grund av klimatanpassning blir lättare att genomföra. I många av dessa områden krävs också insatser från fastighetsägarna och kan möjliggöra samordning även för dem. De
områden som är aktuella för områdesvis förnyelse de närmaste åren är Solängen, Toltorpsdalen, Bosgården, Stensjön, Sagbäcken och Annestorp/Kyrkängen. 16-04-13
Skala 1:56622 Datum 16-12-15 Utskriven av eliedl Förvaltning Mölndals Stad Mölndals stad Teckenförklaring Berg Berg-Morän Fyllning Grus Isälvssediment, sand-block Lera Morän Organisk jordart Sand Silt Vatten Övrig Dagvatten Dagvatten, sjukhuset Dagvatten, trafikverket Dagvatten, tryck Kombinerad ledning Spill Spill, sjukhuset Spill, tryck Vatten Vatten, GBG Vatten, sjukhuset Slopade ledningar