University of Oulu

Oulun jätevesiverkoston vuotovesiselvitys virtaamien, sadannan ja lumensulannan perusteella

Saved in:
Author: Kurttila, Okko1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 13.6 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201505271684
Language: Finnish
Published: Oulu : O. Kurttila, 2015
Publish Date: 2015-05-27
Physical Description: 85 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Rossi, Pekka
Reviewer: Rossi, Pekka
Tuomela, Anne
Lindström, Riitta
Description:
Tämän työn tavoitteena oli selvittää alueellisia vuotovesimääriä ja syitä vuodoille jätevedenpumppaamojen virtaamatrendien sekä sadanta- ja lumitietojen avulla Oulun Veden toiminta-alueella. Viemäriverkostoon pääsevät vuotovedet muodostavat Oulussa merkittävän osan kokonaisjätevesimäärästä. Vuotovesiksi luetaan vedet, jotka pääsevä jätevesiviemäriin vuotavien putkiliitosten, rikkinäisten putkien ja vioittuneiden tarkastuskaivojen kautta. Lisäksi vuotovesiä ovat kuivatus- ja hulevedet, jotka johdetaan viemäriin tarkoituksenmukaisesti. Vuotovedet kuormittavat turhaan viemäriverkoston kapasiteettia, lisäävät käyttökustannuksia ja aiheuttavat padottumista ja ylivuotoja. Työn tavoitteena oli selvittää pahimmat vuotovesialueet, syitä vuotovesille ja viemäriverkoston ikärakenne, jotta verkoston saneerauksia voidaan kohdistaa oikeille alueille vuotovesien vähentämiseksi. Työn teoriaosiossa käsiteltiin viemäriverkoston toimintaperiaatetta, vuotovesiä ja vuotovesien tutkimusmenetelmiä. Vuotovesiselvityksessä tarkasteltiin Oulun vuotovesitilannetta kokonaisuudessaan ja alueellisesti. Alueellisessa vuotovesitarkastelussa Oulun Veden toiminta-alue jaettiin pumppaamopiirien mukaan tarkastelualueisiin. Oulunsalosta, Kiimingistä, Ylikiimingistä, Haukiputaalta ja Kellosta selvitys tehtiin omina kokonaisuuksinaan. Jokaisen alueen jätevesivirtaamista piirrettiin virtaamatrendi yhdistettynä sadanta- ja lumensyvyystietoihin. Jätevesivirtaaman muutoksista sateiden ja lumien sulamisvesien vaikutuksesta voitiin päätellä vuotovesien määrä ja vuotojen syitä. Virtaamatrendien perusteella laskettiin alueelliset vuotovesiprosentit. Vuotovesiprosenttien ja jätevedenlaskutustietojen perusteella pystyttiin arvioimaan myös vuotovesien absoluuttista määrä eri alueilta. Vuotovesiselvitys antaa hyvän kuvan vuotovesien alueellisista eroista. Selvityksessä nousi esiin selviä ongelma-alueita, pahimpina Vanhan Hiukkavaaran ja Karjasillan kaupunginosat sekä Korvensuoran suuralue. Myös Oulun keskustan sekaviemäröinnin vaikutus vuotovesimäärään on merkittävä. Syyt vuotovesille vaihtelevat alueittain. Vanhemmilla jätevesiverkostoalueilla pohja- ja vajovesien osuus vuodoista on merkittävämpi, kun taas uudemmilla ja saneeratuilla alueilla hulevesien osuus vuodoista on suurempi. Saatujen tulosten perusteella tarkempia vuotovesitutkimuksia, kuten savukokeita, virtausmittauksia ja putkistojen TV-kuvauksia voidaan kohdentaa niille alueille, joilta vuotovesiä pääsee viemäriverkostoon eniten. Viemäristön saneerauksia voidaan kohdentaa paremmin vuotovesiselvityksen perusteella. Käytettyä tutkimusmenetelmää voidaan hyödyntää jatkossa jatkuvaan vuotovesimäärien tarkkailuun liittämällä sadanta- ja lumitiedot osaksi pumppaamoautomaatiojärjestelmää. Tutkimusta voidaan laajentaa myös pienemmille alueille pumppaamoittain.
see all

The aim of this thesis was to analyze the infiltration/inflow (I/I) amounts and reasons in wastewater network regionally on the basis of the wastewater hydrographs, precipitation and snow depth information. I/I waters form a significant part of the total wastewater amount in Oulu. Groundwater entering sanitary sewers through defective pipe joints and broken pipes and manholes is called infiltration. Inflow waters enter sanitary sewers from inappropriate connections like roof drains and yard drains. Dilution of sewage directly loads the capacity of the sewer network, increases operating costs and may cause backups or overflows. The objective of the thesis was to determine the worst I/I areas so that renewal of the sanitary sewer system can be focused to the right places in order to reduce I/I waters. The theoretical part of the thesis deals with the principles of the sewerage system, infiltration/inflow and sanitary system evaluation methods. In the I/I study part of the thesis Oulu Waterworks’ operating region was divided into examination areas according to wastewater pumping stations. Oulunsalo, Kiiminki, Ylikiiminki, Haukipudas and Kello were evaluated as their own areas. Wastewater hydrograph with precipitation and snow depth was drawn from every examination area. It was possible to conclude the amount of I/I water and the reasons for the leaks from the changes in the hydrograph due to rainfall and melting snow. Regional I/I percentages were calculated on the basis of wastewater trends. I/I water amounts were counted on the basis of I/I percentages and wastewater billing information. This inflow/infiltration study gives a good picture of the regional differences of leak waters. The study came up some problem areas, the worst areas were Vanha Hiukkavaara, Karjasilta and Korvensuora district. The effect of the combined sewer of Oulu city center to the total I/I amount is also significant. The reasons to I/I waters vary according to the different areas. Infiltration is more noteworthy than inflow in the older sewer system areas whereas in the newer and renovated areas the share of inflow of the leaks is bigger. On the basis of the obtained results more exact I/I studies, such as smoke tests, flow measurements and remote television monitoring can be focused on areas where most of inflow and infiltration get to the sanitary sewer system. Renewals of the sanitary sewer system can be better focused on the basis of this study. The used study method can be utilized in the future to the continuous monitoring of I/I by adding rainfall and snow depth information as part of a automation system. The study can be expanded also into smaller areas according to sewage pumping stations.
see all

Subjects:
Copyright information: © Okko Kurttila, 2015. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.