
Region Göteborg jest gotowa na burzę
Cyfrowy bliźniak zakładu oczyszczania ścieków w Göteborgu i okolicznych gminach pomaga przygotować region na przyszłość i jak najefektywniej wykorzystać istniejącą infrastrukturę.
Göteborg ma wizję stania się najlepszym miastem na świecie, podczas deszczu. Wizja ta ma sens, ponieważ Göteborg jest jednym z najbardziej deszczowych miast w Szwecji. Jeśli dodać do tego rosnącą liczbę ludności, starzejącą się infrastrukturę i coraz bardziej ekstremalne wzorce pogodowe spowodowane zmianami klimatycznymi, to miejskie wodociągi mają nie lada zadanie, aby chronić zarówno miasto, jak i otaczające je środowisko.
Wyzwanie
Silne opady deszczu powodują duże wahania obciążenia centralnej oczyszczalni ścieków w regionie Göteborga, czyli urządzenia do odzyskiwania wody Rya (WRRF). Około 25% kanałów w mieście Göteborg jest połączonych, co zwiększa ryzyko powodzi, ponieważ woda burzowa i ścieki są transportowane w tym samym systemie. Zwiększa to również ryzyko odprowadzania nieoczyszczonych ścieków do otaczającego ekosystemu.
Ponadto, zmieniające się warunki klimatyczne w połączeniu z rosnącą populacją dodają dalszej presji na starzejącą się infrastrukturę Göteborgu i komplikują operacje.
Głównym priorytetem Gryaab jest ochrona mieszkańców Göteborga przed powodziami oraz ochrona ekosystemów w ciekach wodnych i zlewniach w regionie przed zanieczyszczoną ściekami. Aby to osiągnąć, Gryaab musi zapewnić optymalne zarządzanie przepływem wody wchodzącej i wychodzącej z miasta. Musi znaleźć bardziej przyszłościowe rozwiązanie, aby efektywnie zarządzać problemami związanymi z kombinowanym przepływem ścieków (CSO) oraz zmniejszyć wpływ burz na WRRF. Tradycyjne podejście polegało głównie na doświadczeniu i osądzie operatorów.
Jednak Rya WRRF jest obsługiwana tylko w ciągu dnia, w dni robocze, a przez resztę czasu personel dyżurny obsługuje urządzenia z domu. To narzuca naturalne ograniczenia godzin monitorowania i ilości przetwarzanych informacji. Pozostawia również miejsce na błędy manualne. Szczególnie gdy oczekuje się wysokich przepływów, ważne jest, aby operatorzy mieli jak najwięcej informacji, żeby mogli podejmować właściwe decyzje i unikać krytycznych sytuacji, które mogłyby mieć negatywny wpływ na miasto i środowisko.
Główne wyzwania dla Gryaab to:
- Minimalizowanie wpływu zmienności przepływu w warunkach skrajnych warunków pogodowych
- Poprawa tłumienia przepływu do Rya WRRF tak bardzo, jak to możliwe, aby zmniejszyć ciśnienie na system
- Poprawa jakości wody w odbierających ciałach wodnych
Kontrolowanie miejsca występowania CSO, aby zminimalizować wpływ na środowisko
Rozwiązanie
Gryaab od dawna korzysta z innowacyjnych i cyfrowych rozwiązań w celu wsparcia ich w zarządzaniu infrastrukturą ściekową w regionie, dlatego szybko dostrzegają potencjał cyfrowego bliźniaka całego systemu w celu poprawy przeglądu i zarządzania.
Cyfrowy bliźniak to dynamiczna cyfrowa reprezentacja w czasie rzeczywistym obiektu fizycznego lub procesu, takiego jak system tuneli i zbiorników retencyjnych regionu Göteborga. Cyfrowy bliźniak można porównać do drugiego pilota w samolocie i wykorzystuje analizy i modele predykcyjne do weryfikacji decyzji oraz do automatyzacji czasochłonnych i manualnych procesów technicznych lub operacyjnych.
Wdrażając cyfrowy bliźniak Future City Flow (FCF), Gryaab mógłby uzyskać informacje w czasie rzeczywistym o zdarzeniach w tunelach oraz dokładne prognozy potencjalnych problemów i szczytowego ciśnienia na systemie, ponieważ cyfrowy bliźniak FCF uwzględnia również prognozy pogody w modelowaniu.
Projekt obejmował:
- Budowanie szczegółowych modeli hydrologicznych i hydrodynamicznych systemu tunelowego z szczegółową symulacją zlewni o powierzchni 250 km2
Włączenie wszystkich urządzeń sterowanych (np. bramy, pompy) w rzeczywisty system sterowania cyfrowego bliźniaka - Rozwój funkcji prognozowania na żądanie z opcją dostosowania przedstawionych wcześniej strategii oraz analizy historycznych zdarzeń w celach szkoleniowych
- Rozwój strategii operacyjnej zmniejszającej ryzyko powodzi miejskich
Dzięki cyfrowemu bliźniakowi FCF, Gryaab może działać wcześniej, a personel może podejmować decyzje w oparciu o kompleksowe dane i prognozy w czasie rzeczywistym. Cyfrowy bliźniak jest również wykorzystywany do szkoleń w różnych scenariuszach, dzięki czemu personel jest lepiej przygotowany na przyszłe sytuacje krytyczne i podejmowanie lepszych, świadomych decyzji. W skrócie, cyfrowy bliźniak FCF służy do uzyskiwania lepszej kontroli w czasie rzeczywistym i znajdowania sposobów na poprawę działania systemu tunelowego, zarówno dzisiaj, jak i w przyszłości.
Klient:
Lokalizacja:
Szwecja
Related SDG(s):
Powiązane cele zrównoważonego rozwoju:
Cel zrównoważonego rozwoju nr 11: Utworzenie miast i osiedli ludzkich sprzyjających integracji społecznej, bezpiecznych, odpornych i zrównoważonych
SDG 13: Take urgent action to combat climate change and its impacts
Technology:
Future City Flow
Wyniki
Wdrożenie przez Gryaab cyfrowego bliźniaka Future City Flow oznacza, że są oni teraz w stanie jak najlepiej wykorzystać istniejącą infrastrukturę Göteborga. Będą również wiedzieć, gdzie skupić przyszłe inwestycje w infrastrukturę. A co najważniejsze, zapewniają, że mieszkańcy Göteborga będą mogli nadal cieszyć się czystymi wodami w Göteborgu i jego okolicach, bez względu na to, czy pada deszcz, czy świeci słońce.
- Zmniejszone ryzyko powodzi zapewnia spokój zarówno mieszkańcom, jak i operatorom
- Optymalizacja kosztów długoterminowego planowania zarządzania dopływem i infiltracją w celu podjęcia świadomych decyzji inwestycyjnych i bardziej efektywnego wykorzystania istniejącej infrastruktury
- Poprawa jakości wody w wodach wokół Göteborga i zmniejszenie wpływu na środowisko
"Woda jest integralną częścią życia w regionie Göteborg, a my mamy ważne zadanie polegające na zapewnieniu, że woda pozostanie aktywem, a nie pasywem. Ciśnienie na naszą infrastrukturę wzrasta wraz z rozwojem regionu i otrzymujemy coraz bardziej gwałtowne ulewy, ale teraz jesteśmy ostrzegani z wyprzedzeniem i wiemy, jakie działania podjąć w odpowiednim czasie. Nasza długoletnia współpraca z DHI oznacza, że jesteśmy na czele cyfrowej rewolucji z rozwiązaniami takimi jak cyfrowy bliźniak Future City Flow. Jesteśmy teraz gotowi na każde wzorce pogodowe, jakie przyszłość przyniesie, i jesteśmy w silniejszej pozycji, aby chronić wody odbiorcze w i wokół Göteborga."
Åsa Magnusson, Inżynier Procesu
Gryaab AB
O naszym kliencie
Gryaab AB jest przedsiębiorstwem wodociągowo-kanalizacyjnym, które obecnie obsługuje siedem gmin w regionie Göteborg na zachodnim wybrzeżu Szwecji, z ponad 800 000 mieszkańcami podłączonymi do sieci, a kolejna gmina, Bollebygd, ma zostać podłączona około 2025 roku. Gryaab jest właścicielem i operatorem zakładu przetwarzania zasobów wodnych Rya oraz 130-kilometrowego systemu tuneli, który transportuje ścieki z podłączonych gmin do centralnej oczyszczalni. WRRF Rya to jeden z największych zakładów przetwarzania zasobów wodnych w Szwecji.