Digital tvilling av dricksvattenverk för stresstester, klimatanpassning och optimeringsändamål (master)

Senast ändrad: 29 januari 2021

Vilka är effekterna av extremväder, extrem vattenförbrukning, kombination av pågående underhållsarbete eller bortfall av utrustning som kan ge en situation där vattenverket måste minska eller optimera sin vattenproduktion?

Digitaliseringen av dricksvattensektorn går framåt. Fler om fler vattenverk använder online-mätningar och smarta klimattjänster för att förbättra och anpassa sin process. Klimatförändringar och växande befolkning kan dock vara en stor utmaning för ett antal vattenverk. Vattenverken kan komma att utsättas för extrema situationer som utmanar beredningen av dricksvattnet. Sektorn har även en annan stor utmaning: effektiv hantering av stora datamängder (t.ex. klimatdata, data från ledningsnätet, data från ett stort antal sensorer) och extraktion av värdefull information. Här kan automatiserade procedurer som används inom AI komma till nytta. Inom det Vinnova-finansierade projektet DigiDrick togs det fram ett stort antal skript i programmeringsspråket Python (t.ex. https://github.com/IVL-Research/DigiDrick) som kan användas för att automatiskt analysera processer i vattenverket.

I nästa skede är det planerat att ta fram en så kallad digital tvilling som kan användas för att simulera olika tillstånd och situationer som möjligen skulle kunna vara en utmaning för beredningen av dricksvattnet. Databaser och skript som automatiskt läser in process- och råvattendata finns och kommer att göras tillgängligt. Baserat på dessa, ska nya skript tas fram som kan simulera enklare processer såsom fällning, sedimentering och sandfilterpassage. Under arbetet ska ett antal historiska utmanande situationer återbildas samt en del scenarier för avvikande situationer studeras. I slutet av arbetet ska resultaten från simuleringen av dessa situationer analyseras och granskas.

Syftet med examensarbetet är

  • att ta fram en digital tvilling av ett vattenverk som kan beräkna fällningsdos, sedimentering samt sandfilterpassage som funktion av vattenförbrukning och vattenkvalitet
  • att avbilda ett antal historiska händelser och ta fram olika scenarier med avseende på vattenkvalitet eller förbrukningsmönster som kan vara utmanande för beredningen.

Examensarbetet genomförs i samarbete med Norrvatten.

Huvudhandledare är Stephan Köhler (institutionen för vatten och miljö). Biträdande handledare är Hampus Markensten (institutionen för vatten och miljö) samt Håkan Fridén (IVL).  

Fakta:

  • Huvudämne: miljövetenskap eller kemi.
  • Nivå och längd: Avancerad (magister/master), 30hp/20veckor.
Sidansvarig: vattenmiljo-webb@slu.se