Liedon vesijohtoverkoston toiminnan tarkastelu häiriötilanteissa verkostomallinnuksen avulla

Abstract

Koska talousvesi on merkittävässä asemassa ihmisten jokapäiväistä elämää, on vesijohtoverkostojen toimintavarmuudella suuri merkitys. Verkoston toimintavarmuuden parantamiseksi on kartoitettava ensin riskit, jotka vaikuttavat verkoston toimintaan. Vesijohtoverkostojen toiminnalliseen tarkasteluun on kehitetty sovelluksia, joilla vesijohtoverkostosta voidaan rakentaa verkostomalli.

Verkostomalli on työkalu, jonka avulla voidaan tarkastella järjestelmän toimintaa ilman, että varsinaisella järjestelmällä tehdään kokeita. Vesijohtoverkostosta rakennetun mallin avulla voidaan esimerkiksi tehdä häiriötilanteiden analysointia, jossa tarkastellaan vesijohtoverkoston toimintaa, kun jokin verkoston osa rikkoutuu.

Opinnäytetyössä tarkastellaan Liedon kunnan vesijohtoverkoston toimintavarmuutta häiriötilanteissa. Häiriötilanteilla tarkoitetaan vesijohdon vaurioitumista. Mallinnuksen avulla simuloidut häiriötilanteet on kohdistettu vesijohtoverkoston runkolinjoihin, sillä näiden vaurioitumisella voidaan olettaa olevan merkittäviäkin vaikutuksia verkoston toimintaan. Työn tavoitteena on selvittää häiriötilanteiden vaikutukset sekä kehittää tapoja, joilla näissä tilanteissa voidaan parantaa verkoston toimintavarmuutta. Erityisesti haluttiin tarkastella syksyllä 2017 suunniteltujen uusien vesijohtolinjojen merkitystä verkoston toimintavarmuuden kannalta.

Mallinnuksessa havaittiin, että nykytilanteessa verkoston runkolinjojen vaurioitumisella on merkittävä vaikutus verkoston toimintaan. Mallinnuksen tuloksien avulla voidaan todeta, että suunnitellut uuden vesijohtolinjat parantaisivat vesijohtoverkoston toimintaa merkittävästi häiriötilanteissa.

Domestic water has a major impact on people’s everyday lives. Therefore, the reliability of the water distribution network has great significance. Determining the risks affecting the distribution network is necessary for improving the reliability of the network. Many applications have been developed to review the operation of water distribution networks and with them a distribution system model can be created.

A distribution system model is a tool for reviewing the system operation without having to perform tests with the actual system. With a model created from a water distribution network one can, for example, analyze how the network operates when a part of it breaks or in other fault situations.

This thesis examines the reliability of Lieto municipality water distribution network in fault situations. All fault situations in this thesis picture a damaged water pipe. The simulated fault situations target the main lines of the distribution system because faulty main lines can cause significant issues to the operation of the network. The goal of this thesis was to determine effects of the faults and develop means for improving the water distribution network reliability in such situations. The focus was especially on the significance of new pipelines, planned in the fall of 2017 on the overall reliability of the entire network.

With the modelling it became clear that damage to the current main lines has a major impact on the operation of the network. The planned pipelines will improve the reliability of the water distribution system significantly as can be seen in the results of the modelling.