tilpasningsdygtig, skalerbar og omkostningseffektiv lokal løsning til forebyggelse af oversvømmelser i byer

Bestræbelser på at forhindre oversvømmelser i byer har ofte resulteret i dyre og komplekse systemer baseret på nedbørsprognoser, som ofte er unøjagtige. En ny tilgang giver mere smidighed, til en brøkdel af investeringen.

Der er flere kloaksystemer i realtidskontrol (RTC) i europæiske byer. Disse systemer omfatter netværk af sensorer og kontrolhardware. Kontrolbeslutninger er centraliserede, drevet af netværksmodeller og nedbørsradardata. Systemerne har høje kapitalomkostninger og kræver høj ekspertise til drift.

Det EU-finansierede CENTAUR-projekt (Cost Effective Neural Technique for Alleviation of Urban Flood Risk)-projektet udviklede en markedsklar, decentraliseret, autonomt system. CENTAUR har vist, at det er muligt at få yderligere beskyttelse mod oversvømmelse i byer fra eksisterende rørnet.

Introduktion af intelligente datadrevne kontroller

CENTAUR-systemet fungerer ved at installere en strømningskontrolenhed (FCD) opstrøms for et oversvømmelsessted i en sektion af rørledningsnettet, som ville have ledig kapacitet, hvis nedstrømsnettet var oversvømmet. FCD'en monteres direkte i et eksisterende mandehul og bruger trådløs baseret kommunikation til dynamisk at reagere på vandstandsmålinger i det lokale drænsystem.

Vandstandsovervågningssystemet identificerer høje vandstande i et oversvømmelsesudsat område og tilgængelig kapacitet opstrøms. Driftsalgoritmen kan derefter tage beslutningen om at lukke FCD'en og opbevare vand, reducere flow og dermed vandstanden på det oversvømmede sted - hvilket minimerer sandsynligheden for oversvømmelse.

Da kommunikationssystemet er solcelledrevet og kan tilsluttes nærliggende infrastruktur, såsom lygtepæle, den er meget adræt og kan så hurtigt implementeres. Afgørende, CENTAUR-systemet kan være operationelt uden behov for strukturelle ændringer af det eksisterende afløbs- og kloaksystem.

Som prof. Simon Tait, projektkoordinator, forklarer, "Byområder kan drage fordel af yderligere oversvømmelsesbeskyttelse uden behov for at bygge dyre nye strukturer, såsom lagertanke. At fokusere lokalt betyder, at indsatser kan gennemføres med mere begrænset økonomi og hurtigt, uden at vente på at få de store kapitalbeløb og på de nødvendige tilladelser til nybyggeri." "En anden stor fordel ved teknologien er, at dens autonome design betyder, at den kan skaleres til at dække stigende oversvømmelsestruede steder i et netværk. Da hvert system arbejder selvstændigt, de er ikke afhængige af hinanden; i modsætning til eksisterende RTC-tilgange, som ofte optimerer hele systemets ydeevne.

"Da CENTAUR er datadrevet, flowkontrolbeslutninger træffes baseret på faktiske målinger af vandstanden på det oversvømmelsestruede sted og på steder opstrøms for flowkontrolanordningen og ikke baseret på usikre modelforudsigelser. som i tidligere store RTC-systemer, "siger prof. Tait.

Både piloten i Coimbra (Portugal) og demonstranten i Toulouse, (Frankrig) har bevist, at teknologien virker. I Coimbra-piloten blev over 60 storme kontrolleret, med nedstrøms flowhastighed og dybde reduceret med henholdsvis op til 37 procent og 19 procent. Toulouse-demonstratoren indsamler stadig data, og dens ydeevne bliver evalueret.

Fleksibilitet til bred implementering

CENTAUR bidrager direkte til at opfylde kravene i EU's oversvømmelsesdirektiv, og systemets web-aktiverede visualiseringsdashboard giver vandværker mulighed for at vise, hvordan systemet beskytter borgere og ejendom.

Derudover i fremtiden giver den lokale dynamiske styring af kloaknet potentialet til at kontrollere intermitterende udledninger fra kombinerede kloakoverløb til vandløb, støtte til implementering af direktivet om rensning af byspildevand og vandrammedirektivet.

"Ofte i byområder, når dræn- og kloaksystemer svigter, de samme ejendomme bliver gentagne gange oversvømmet. Den hurtige, omkostningseffektiv CENTAUR-løsning betyder, at effektiv oversvømmelsessikring nu kan tilbydes til steder, der kun ser oversvømmelser i et lille antal ejendomme, " tilføjer prof. Tait.

CENTAURs SMV-partnere er begyndt at markedsføre systemet til projektmålprisen på under 100 000 EUR, sammenlignet med et lille centraliseret RTC -system på over 1 mio. EUR. Holdet søger i øjeblikket at undersøge brugen af ​​CENTAUR-systemet på flere steder i et kloak- eller afløbsnetværk for fleksible, fleksibel kontrol over et stort område. De undersøger også brugen af ​​CENTAUR til bedre styring af kombinerede kloakoverløb for at reducere påvirkningen af ​​modtagende vand, og også for at se, om manipulation af kloaknetstrømme kan reducere omkostningerne til pumpning og behandling (energi og kemikalier) i spildevandsrensningsanlæg.