Eine Methodik zur Bestimmung optimaler Wasserverteilungsnetz-Arbeitsprogramme (WATERWORKS)

Projektbeschreibung

Die Versorgung mit Trinkwasser ist eine der wichtigsten Dienstleistungen für das reibungslose Funktionieren einer Stadt. Um sicherzustellen, dass die Verbraucher jederzeit mit Trinkwasser von einwandfreier Qualität und in ausreichender Menge versorgt werden, müssen die Wasserversorger Interventionsprogramme zur Erneuerung alter und verschlissener Teile des Verteilungssystems planen, damit Ausfälle und Betriebsunterbrechungen vermieden werden. Diese Erneuerungsarbeiten sind teuer und haben Auswirkungen auf die Verbraucher und den Straßenverkehr. Dies erfordert eine optimale Planung.

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Figure 1. Evolution of level of service with time (Kerwin and Adey, 2020)

Dieses Projekt war eine Zusammenarbeit zwischen der Forschungsgruppe Infrastrukturmanagement der ETH Zürich und der Genfer Wasserversorgung (Services Industriels de Genève (SIG)). Die SIG produzieren jährlich ca. 60 Mio. m3 Trinkwasser und unterhalten ein Netz aus ca. 1'300 km erdverlegten Rohrleitungen und 63 Anlagen, in denen Wasser aufbereitet, gepumpt, gespeichert oder überwacht wird. Das Ziel der Zusammenarbeit war die Entwicklung einer verbesserten Methodik zur Bestimmung von Interventionsprogrammen für Wasserverteilungsnetze, die alle Bestandteile berücksichtigt, und die Implementierung der Methodik in eine Prototyp-Software. Mit dieser Methodik sollen Investitionen auf einen 5-Jahres-Horizont gezielt gesteuert werden:

- Einbeziehung des Expertenwissens der Mitarbeiter von Versorgungsunternehmen sowie relevanter betrieblicher und finanzieller Randbedingungen.

- Integration von anerkannten Standards, um eine objektive und nicht-intuitive Entscheidungsfindung zu fördern.

- Berücksichtigung aller Anlagenkategorien, um eine ganzheitliche Sicht auf das Netz zu ermöglichen.



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Figure 2. Simplified and modified elevation diagram of the SIG water distribution network (Kerwin and Adey, 2021)
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Figure 3. Corresponding geographic areas corresponding to elevation diagram in Figure 2 (Kerwin and Adey, 2021).

References:
Kerwin, S. & Adey, B. T. 2020. Optimal Intervention Planning: A Bottom-Up Approach to Renewing Aging Water Infrastructure. Journal of Water Resources Planning and Management, 146, 04020044.
Kerwin, S. & Adey, B. T. 2021. Exploiting digitalisation to plan interventions on large water distribution networks. Infrastructure Asset Management, 0, 1-16.

 

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