SKISSEPROSJEKT SJØLEDNING SØRFJORDEN VANNLEDNING TUNES RISNES - TRENGEREID

Transkript

1 SKISSEPROSJEKT SJØLEDNING SØRFJORDEN VANNLEDNING TUNES RISNES - TRENGEREID

2 2 Tittel: Skisseprosjekt for overføringsledning Tunes Risnes - Trengereid RAPPORT Oppdragsgiver: Bergen kommune, Vann- og avløpsetaten Rådgiver: Norconsult AS Valkendorftsgate 6, 5012 Bergen Telefon: Telefax: E-post: firmapost@norconsult.no Foretaksreg.: NO MVA Oppdragsgivers kontaktperson: Oppdragsleder: Anna Walde Trond H.Hanssen Oppdragsnr.: Dokumentnr.: Utarbeidet av: Sign.: T.H.Hanssen Revisjon: Dato: Fagkontrollert av: Sign.: Endre Trovik Antall sider og bilag Godkjent av: Sign.: Jan-Inge Nilsssen Rev.nr Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontroll Godkjent

3 3 SAMMENDRAG Området Risnes Trengereid i Arna får sitt drikkevann fra Risnes Vassverk, et lite vassverk med et relativt dårlig elveinntak. Vassverket tilfredstiller ikke kravene i "Drikkevannsforskriften" og Bergen kommune, som eier vassverket, har fått krav fra Mattilsynet om å utbedre anlegget. Cowi AS har utarbeidet et forprosjekt for utbedring av vannverket, til en standard som tilfredstiller kravene i forskriften. Som et alternativ til utbedring/ombygging av vassverket, ønsker VA-etaten at det vurderes en løsning for sammenkobling av hovedvannforsyningen fra Espeland Vannverk i Indre Arna (Gullfjellet), slik at Risnes Vassverk kan legges ned, evt. beholdes som en reserveforsyning. En løsning med oppkobling av Risnes/Trengereid mot eksisterende hovednett vil omfatte en meter lang sjøledning i Sørfjorden, i tillegg til kompliserte arbeider for ilandføring av ledningen uansett hvilket alternativt landtak som velges. Ilandføring ved Risnes vil bli svært vanskelig og frarådes med bakgrunn i tekniske utfordringer og senere drift av anlegget. Kostnadene ved alternativet er ikke vurdert ettersom de tekniske løsningene ikke kan anbefales, og heller ikke aksepteres av VA-etaten. Det er mulig å legge en sjøledning fra Tunes med ilandføring på Trengereid. Kostnadene ved en slik løsning vil bli i størrelsesorden 10,5 mill. eks. mva. Basert på etterfølgende vurderinger kan vi ikke anbefale omtalte løsning med sjøledning fra Tunes og inn Sørfjorden. I tillegg til høye og noe uoversiktlige anleggskostnader vil den tekniske løsningen bli komplisert og vanskelig å gjennomføre. Selve sjøledningen er ikke den største utfordringen, som vil være ilandføring på enten Risnes eller Trengereid. Begge ilandføringspunkt er vurdert. Vår anbefaling er at eksisterende Risnes vassverk oppgraderes iht. rapporten/forprosjektet fra Cowi AS. Kostnadene vil bli vesentlig lavere, selv om de over tid vil jevne seg ut ettersom ombygget vannverk vil medføre høyere driftskostnader enn en løsning med sjøledning. Anleggsutførelsen er så usikker at de stipulerte kostnadene kan bli langt høyere enn antatt, noe som peker i ytterligere favør for ombygging av Risnes vassverk som har et betydelig sikrere kostnadsgrunnlag. Vannmengder, kotehøyder og ledningslengder som legges til grunn for vurderingene er hentet fra Cowis rapport og kontrollert mot aktuelle kartgrunnlag.

4 4 1. EKSISTERENDE RISNES VANNVERK OG LEDNINGSANLEGG Risnes vassverk er et lite vannverk basert på et elveinntak beliggende på ca. kt Vannverket forsyner ca. 250 personer i området Risnes Trengereid. Anlegget ligger plassert ved Risnesveien (Hardangerveien), med inntak et stykke oppe i Risneselva. Råvannskvaliteten er varierende, avhengig av nedbørssituasjonen. Mye regn gir stor vannføring i elva, som medfører forhøyet fargetall på vannet som leveres ut på nettet. Råvannet tas inn ved gravitasjon, renses vha. trykkfilter, UV-behandling samt tilsetting av hypokloritt før det pumpes ut på nettet. Pumpene ligger på kt og leverer til et høydebasseng på Skulstad/Trengereid, ca.kt Ledningen er også forsyningsledning til abonnenter fram mot høydebassenget. Private ledninger forsyner bebyggelsen på Risnes. Den tekniske løsningen med pumper, ledningsnett og høydebasseng fungerer godt. Det er selve renseprosessen som ikke tilfredstiller kravene fra Mattilsynet. Fra Risnes er det lagt en DN150 mm duktil vannledning til Skulstad-bassenget. Vannledningen ble bygget i 1978 og ligger i Risnestunnelen på E16. Fra vannverket og opp til tunnelen er ledningen type PEØ160 mm. Samlet lengde er ca meter. Med unntak av høyt fargetall fungerer vannforsyningen greit. I tørre perioder, med langvarig tørke, går imidlertid Risneselva tørr og det må kjøres ut vann til abonnentene via høydebassenget på Skulstad, med de ulemper og kostnader dette medfører. Anlegget består av følgende anleggsdeler : Inntak ved gravitasjon fra liten betongdam i elveinntak Vannverk med siling, UV og kjemikalietilsetting Trykkforsterker/pumper for overføring av vann mot Trengereid Overføringsledning til høydebasseng på Skulstad, DN150 mm, lengde 2250 meter Skulstad-bassenget, inkl. trykkforsterker for videreføring til høyere beliggende områder All forsyning internt på Risnes og Trengereid går via private ledninger. VA-etaten har kun eierskap og driftsansvar for hovedledningene i systemet. 2. ALTERNATIVE LØSNINGER Som redegjort for i pkt. "Sammendrag" er det 2 alternative løsninger ; a) Ombygging og oppgradering av eksisterende vannverk på Risnes b) Legging av sjøledning i Sørfjorden, fra tilkobling til eksisterende hovedvannledning ved gamle Tunes skole og inn til ilandføring på enten Risnes eller på Trengereid og sammenkobling med eksisterende hovedledninger der. Cowi AS har redegjort for alternativ a) som er det sikreste alternativet rent kostnadsmessig. Det er i Cowis rapport ikke lagt særlig vekt på tørrlegging av Risneselva, med behov for vanntransport, men iflg. Bergen Vann er dette heller ikke noe omfattende problem og vi ser derfor ingen grunn til å favorisere en løsning basert på sjøledning som vil eliminere dette problemet.

5 5 Alternativ b) omfatter : Tilkobling til eks. DN150 duktil vannledning ved Tunes skole Legging av ny vannledning type PE i terreng/dyrket mark fra Tunes skole til landtak ved Sørfjorden Utlegging av sjøledning fra landtak Tunes til enten Risnes eller til Trengereid, og sammenkobling med eksisterende vannledningsnett. For å finne en mulig gjennomførbar teknisk løsning og en anleggskostnad er det flere avgjørende faktorer som må på plass : - Ønskede vannmengder til overføring, valg av ledningsdimensjon - Trykkforhold på Tunes - Hvor skal, ledningen føres i land? Risnes eller Trengereid? - Kobling mot eksisterende ledningsnett, ilandføring 3. OVERFØRING FRA TUNES TIL RISNES VANNVERK 3.1 Dimensjonerende vannmengde til overføring For overføringskapasitet mot Risnes med videreføring til høydebassenget på Skulstad legges det til grunn 10 m3/time, dvs. 2,75 l/sek. Med noe forbruk underveis samt mindre antatte lekkasjer bør det legges til grunn Q maks = 3,0 l/sek. 3.1 Trykkforhold på hovedledning Tunes Tunes ligger i trykksone 2, dvs. statisk trykk på vannledningsnettet på 110 mvs. Tunes skole ligger på ca. kt. 55 og statisk trykk ved skolen er ca. 55 mvs. Driftstrykket antas å være noe lavere, antatt 45 mvs. Pumpene på Risnes Vannverk står plassert på kt. + 68, dvs. det er et trykk på 32 mvs inn på eksisterende anlegg på Risnes. 3.2 Ledningsføring til landtak Tunes Eksisterende hovedvannledning DN150 ligger ved gml. Tunes skole. Det vil være en enkel sak å koble til ny ledning og legge denne i samme trasè som den kommunale spillvannsledningen som er ført ut i Sørfjorden. Spillvannsledningen er av betong og bygget i 1960, dvs. den er trolig moden for utskifting. Ned ved sjøen er ledningen ødelagt slik at spillvannet i dag føres ut i strandsonen. Kostnader for ny spillvannsledning er tatt med i pkt. om kostnader. Ødelagt spillvannsledning i strandsone mot Sørfjroden.

6 6 Dersom det blir aktuelt å legge vannledning ned til Sørfjorden foreslår vi at eksisterende spillvannsledning skiftes ut. Den tekniske løsningen på Tunes synes enkel ettersom Bergen kommune trolig har grunneieravtale for spillvannstrasèeen. Øvrige arbeider utføres på kommunal grunn; Tunes skole samt i Tunesveien. Aktuell trasè over dyrket mark. Evt. ny trasè følger eks. spillvannsledning. Mrk. kum. 3.2 Ledningsdimensjon for overføring til Risnes Vannverk Vanndybden I Sørfjorden er over 300 meter og ifm. utlegging og senking vil en ledning bli påført store krefter. Vi antar det er behov for ledning i klasse SDR 7,4. Alternativt er det vurdert SDR9, men denne kan bli utsatt for større påkjenninger enn den er beregnet for. Ved senking på så store vanndyp må det holdes et mottrykk på ledningen for å unngå for hurtig senking, noe som kan medføre vakum på deler av ledningen, med sammenklemming som resultat. Når ledningen senkes vil den stå omtrent i 45 graders vinkel i sjøen. Helt i starten, inntil det oppnås tilstrekkelig strekk i ledningen, kan den stå loddrett med påkjenning fra 300 meter vektbelastet ledning. PE100 materiale tåler korttidsstrekk på 100 N/mm2, dvs. en Ø125 mm SDR9 tåler ca. 50 kn (5 tonn) før den trekkes av. Ø125 SDR 7,4 vil tåle mer, ca. 60 kn (6 tonn). Med vektbelastning mot 30 % luftfylling må ledningen belastes med ca. 4 kg/meter, dvs. selv om 300 meter henger fritt, 300 m x 4 kg/m = 1200 kg, vil den ikke overbelastes av vekten, men med strekk i tillegg kan tillatt spenning i PE-materialet bli vesentlig høyere. Det anbefales av den grunn at det benyttes ledning i klasse SDR 7,4. Innvendig diameter for dimensjon Ø125 mm er ca. 91mm. For Ø110 mm ca. 80 mm. Friksjonstap i overføringsledning Tunes Risnes : (Ø110 mm SDR7,4 og Ø125 mm SDR7,4)

7 7 Elveinntak. Vannverket i gul bygning til vestre. Risneselva frosset. 3.3 Landtak Risnes Vi har ifm. skisseprosjektet sett på mulige ilandføringspunkt ved Risnes og finner dette svært vanskelig. En evt. trasè fra Sørfjorden og opp til vannverket er bratt og i ulendt terreng. En overføringsledning må dessuten krysse Bergensbanen, noe som gjør utførelsen svært komplisert. Bergensbanen kommer ut av tunnel litt nord for Risnes, ligger åpen ca. 160 meter før den igjen går inn i tunnel. Boring over jernbanetunnelene er ikke mulig grunnet terrengets helning. Det er kun ett punkt nede ved jernbanelinjen hvor det er mulig å bore under linjen, men inntransport av personell og utstyr må skje via jernbanen. Innslagspunktet for et borehull vil være tett på jernbanen og vi antar Jernbaneverket ikke vil tillate anleggsarbeid på stedet. Eneste mulige angrepsplass for boring er i området ned til venstre i bildet. Krever inntransport via jernbanen.

8 8 Jernbaneverket har stikkrenner på den åpne strekningen, men tillater ikke disse brukt til annet enn overvann. Risneselva krysser under jernbanelinjen, som her ligger på bro, men trasèen er svært ulendt og kan ikke anbefales. Anleggsarbeider ved ilandføringspunkt på Risnes synes ikke teknisk mulig og dersom alternativet likevel foretrekkes, må uansett trykkforsterker bygges på Tunes for videretransport til Trengereid. Kostnadene ved å legge en vannledning fra Sørfjorden og opp til vannverket vil bli høye. Når det i tillegg må bygges en trykkforsterker mellom hovedledningen på Tunes og vannverket på Trengereid, vil kostnadene ved prosjektet bli vel høye. Av kostnadsmessige og tekniske årsaker kan vi ikke anbefale ilandføring ved Risnes. Området er svært ulendt og med vanskelig tilkomst til landtak grunnet jernbanen og Jernbaneverkets restriksjoner i området. Vanskelig trasè Risnes vannverk ligger oppe til venstre i bildet 4. OVERFØRING FRA TUNES TIL TRENGEREID Dersom prosjektet med overføring fra Tunes er aktuelt, og kostnadene er akseptable, anbefaler vi at det legges overføringsledning helt inn til Trengereid. Ilandføring på Risnes synes uaktuelt. På Trengereid er det mulig å etablere ilandføringspunkt og trykkforsterker og koble overføringsledningen til eksisterende hovedvannledning ved Risnestunnelen. Vannmengde og trykkforhold ved Tunes er de samme som for overføring til Risnes. Driftstrykket på Tunes er for lavt til å levere vann direkte til Skulstadbassenget uten å gå veien om en trykkforsterker.

9 9 Utsnitt av Kystverkets kartbase : (stiplet linje er strekningen Tunes Trengereid, lengde i luftlinje ca meter) 4.1 Ledningsdimensjon for overføring til Trengereid Ledningslengde fra kobling Tunes til kobling Trengereid vil være ca meter, hvorav ca meter i sjø. (Kompensert for vanndybde) I tillegg kommer ledning i grøft/borhull. Friksjonstap overføringsledning Tunes Trengereid : (Ø110 mm SDR7,4 og Ø125 mm SDR7,4) Som det framgår av tabellen vil overføring av 10 m3/time (2,75 l/sek.) kreve et friksjonstap på ca. 43 mvs ved bruk av Ø110 mm ledning. Tilsvarende ca. 22,5 mvs ved bruk av Ø125 mm. Et mulig sammenkoblingspunkt med eksisterende DN150 mm i Risnestunnelen ligger på kt. +132, dvs. vannet må via trykkforsterker også på Trengereid. Det anbefales at trykkforsterkeren "løfter" til det trykk eksisterende vannledning har i tilknyttningspunktet utenfor Risnestunnelen. Ettersom DN150-ledningen også er forsyningsledning bør dagens trykk opprettholdes for å unngå konflikt med forsyningen via eksisterende ledningsnett. For å forsyne Risnes må vannstrømmen i eksisterende DN150- ledning i tunnelen snus, i tillegg til at den må påmonteres reduksjonsventil tilpasset ønsket vanntrykk i området Risnes.

10 Anbefalt ledningsdimensjon Med utgangstrykk 100 mvs på Tunes og ilandføring på kt. +17 (se pkt. 4.3) bør det legges en min. PE100 Ø110 mm SDR7,4 som overføringsledning. Vannhastigheten er lavere enn anbefalt selvrens, men med krav til overføring av 3 l/sek. er Ø110 mm minste mulig dimensjon. Beregninger er gjort for hhv. Ø125 mm og for Ø110 mm. Vi anbefaler en ledning med innlagt blybelastning, dekket av en PP-kappe på ca. 2 mm. Dette er en nyutviklet type ledning hvor flatvalset bly legges på hele rørets lengde og innkapsles med PP-kappe, som i tillegg til å isolere blyet også er en god beskyttelse mot gnag på ledningen. PP er hardere enn PE og egner seg svært godt til formålet. PE er som kjent i enkelte situasjoner ikke diffusjonstett, men slik ledningen er bygget opp vil ikke blymolekyler trenge gjennom PE-materialet. Ledningen er godkjent til drikkevannsforsyning. Trykkforsterker bør ha et inngangstrykk på min. 10 mvs for å fungere tilfredstillende. For Ø125 mm : For Ø110 mm : Utgang Tunes mvs mvs Tap i sjøledning - 25 mvs (v/ 3 l/s i Ø125) - 50 mvs Høyde trykkforsterker kt mvs - 17 mvs Trykk inn på forsterker +58 mvs + 33 mvs Rørdimensjon og plassering av trykkforsterker må avklares i forbindelse med evt. detaljprosjektering av en overføringsløsning. Kostnadsdifferansen mellom Ø125 mm og Ø110 mm PE-ledninger er liten og betyr ikke særlig for senere kostnadsvurdering, hvor det er regnet med Ø125-rør. Dersom kravet til overføringsmengde reduseres, kan og ledningsdimensjonen reduseres. F.eks. vil en Ø90 mm kunne overføre 2 l/sek. 4.3 Landtak Trengereid På Trengereid er det vesentlig enklere å føre i land en vannledning. Mot Sørfjorden ligger gamle Trengereid Industrier, et relativt stort område hvor det enkelt kan finnes plass for et ilandføringspunkt. Også her kommer en vannledningstrasè i konflikt med Bergensbanen, men det er enklere å finne en boreteknisk løsning. Jernbanelinjen ligger mellom den kommunale veien Trengereidbrekka og industriområdet mot sjøen. Vi ser ingen tekniske problemer med å bore fra Trengereidbrekka og ned på industriområdet. Langs veien, ca. 150 nord for den gamle jernbanestasjonen er det en åpen plass hvor det relativt enkelt kan etableres en boregrop. Plassen ligger på ca. kt På industriområdet er det en sprengningsskjæring som egner seg godt for et utslag. Samlet sett vil det være enkelt å etablere et ilandføringspunkt og en trykkforsterker i dette området. Adkomsten er god og det ligger tilgjengelig strømforsyning i området.

11 11 Landtak Trengereid. Plass for borhullsgrop og trykkforsterker. 4.4 Trasè videre til sammenkobling med eksisterende DN150 ved Risnestunnelen Eksisterende vannledning DN150 fra Risnes vannverk kommer ut av Risnestunnelen (E16) på ca. kt Vannledningen ligger fra tunnelen i grøft, på "riktig" side av veien. Vi har vurdert følgende løsning, som vi ser som den eneste gjennomførbare løsningen mht. kostnadsnivået i prosjektet : - Ilandføring med borhull og trykkforsterker - Grøft fra borhullsgrop til lite fjellrom i sving Trengereidbrekka. Grøft i/langs Trengereidbrekka som er kommunal veg. - Borhull fra et punkt utenfor Risnestunnelen til fjellrommet Det vil trolig være mulig å kombinere flere kortere og enklere borhull med lengre grøfter, men dette må i så fall avklares ifm. detaljprosjektering av en evt. løsning. Fallforholdene er ugunstig mht. grøftearbeider som må utføres i veg. Grøfter vil kreve omfattende arbeider ifm. trafikkomlegging, stengninger etc., i tillegg til mer kompliserte tekniske løsninger. Se kartutsnitt med kommentarer.

12 12 Borhullsgrop, borhull og trykkforsterker Lite åpnet fjellrom, ikke i bruk Borhullsgrop for boring mot lite fjellrom. Ny vannkum m/ventilsett. Reduksjonsventil på returledning mot Risnes. Tunnelutslag Risnestunnelen E16 Vannstrømmen i eksisterende DN150 mm ledning i Risnestunnelen snus slik at vannet føres i retning Risnes, hvor det monteres reduksjonsventil før kobling mot private ledninger ved Risnes vannverk.

13 13 Åpen plass nord for Trengereid stasjon. Plass for boregrop. Grøft for ny vannledning etableres i Trengereidbrekka, kommunal veg. Lite fjellrom synes øverst i vegen. 4.5 Borhullsutførelse Den tekniske løsningen omfatter 3 stk. borhull for ledningsdimensjon Ø125 mm, dvs. det bores standard 6" pilot, som er relativt rimelig. Borhull 1, på Thunes : Boring under den gamle nedlagte jernbanelinjen, som kun er i bruk for veteranjernbanen. Ved løsmasseboring bores det et foringsrør under banen, slik at det senere er mulig å skifte ut vannledningen. Lengde ca. 20 meter. Adkomsten er rimelig god. Krever tillatelse fra Jernbaneverket. Borhull 2, på Trengereid : Boring fra grop ved Trengereidbrekka, under jernbanelinjen og ut til industriområdet mot sjøen. Adkomsten for utførelse er god. Nødvendig borhullslengde er ca. 40 meter.

14 14 Borhull 3, på Trengereid : Boring fra grop oppe ved E16 og ned i det lille fjellrommet ved Trengereidbrekka. Ved å bore til fjellrommet oppnås bedre overdekning på borhullet, som vil være relativt komplisert å bore. Boringen må skje ved styrt boring for å oppnå "bananboring", dvs. det blir en vinkelendring i borhullet for å oppnå utslagspunktet. Som kart og borhullstrasè viser er det liten overdekning nede på borhullet grunnet terrengets helning. Det vil medføre en viss risiko å utføre et slikt borhull og det kreves derfor en seriøs utførende entreprenør som kan dokumentere tilsvarende boringer. Adkomst for utførelse er god. Borhullslengde skråmål er ca. 270 meter. 5. KOSTNADER Vi har gjort en vurdering av kostnadene ved å legge en sjøledning fra Tunes til Trengereid og basert på normale anleggskostnader antar vi kostnadene vil beløpe seg til ca. kr. 10,0 mill. I tillegg kommer detaljprosjektering. anbudsinnhenting mv.

15 15 Samlede kostnader antas å være i størrelsesorden 10,35 mill. eks. mva. 6. AVSLUTTENDE KOMMENTAR Løsningen ved å overføre vann fra Tunes til Trengereid vil bli en teknisk utfordring mht. ilandføring og sammenkobling med eksisterende ledningsnett på Trengereid. Sjøledningen i seg selv medfører normalt ikke særlige tekniske vanskeligheter, men det tas forbehold om trasèene i landtakene. Fra tidligere oppdrag langs Sørfjorden vet vi at det er bratt ut fra land og ned mot fjordbunnen. Ved bruk av PE-ledning type SDR7,4 er ledningen svært stiv og kan bli stående ut fra marbakken et langt stykke før den tar bunn. I slike tilfeller vil ledningen være utsatt for skader. Det er derfor svært viktig å kartlegge bunntopografien før detaljprosjektering av en endelig løsning. For en oppsummering av skisseprosjektet viser vi til sammendraget. Norconsult A.S. Bergen 6.mai 2013 (rev ) Vedlegg : 3 stk. kart/profil