Effektive metoder for å redusere lekkasjer i Ullensvang kommunes vannforsyningsnett

Abstract

Ullensvang kommune står overfor betydelige utfordringer knyttet til lekkasjer i vannforsyningsnettet, med et estimert vanntap på over 48 prosent. Dette representerer både store økonomiske kostnader og en unødvendig miljøbelastning. Masteroppgaven undersøker årsakene til lekkasjene og foreslår en helhetlig og trinnvis tiltaksstrategi som kombinerer moderne teknologi, driftsoptimalisering og organisatoriske tiltak. Målet er å redusere lekkasjetapet på en bærekraftig og praktisk gjennomførbar måte. Oppgaven innledes med en teoretisk og litteraturbasert gjennomgang av lekkasjebegrepet, samt en analyse av nasjonale og internasjonale anbefalinger og erfaringer fra blant annet Danmark, Nederland og Storbritannia. Dette danner grunnlaget for en vurdering av hvilke teknologier og metoder som egner seg best for Ullensvang kommune. Det drøftes hvordan moderne løsninger som akustiske sensorer, trykksensorer, smarte vannmålere og IoT-teknologi kan forbedre lekkasjedeteksjonen betydelig sammenlignet med tradisjonelle metoder. Samtidig vurderes gravefrie metoder som CIPP-rehabilitering og bruk av trykkstyring som kostnadseffektive tiltak i områder med høy risiko. På bakgrunn av denne gjennomgangen utarbeides en langsiktig strategi for lekkasjereduksjon fordelt på fire faser frem til 2042. Den første fasen i 2025 fokuserer på forberedelser og prosjektering, blant annet gjennom tilstandskartlegging, prioritering av risikosoner, planlegging av rørfornyelse, anskaffelse av digitale verktøy og etablering av en lekkasjegruppe. Fase en, som dekker årene fra 2026-2028, retter seg mot de mest kritiske områdene og innebærer utskifting av gamle rør, installasjon av trykkreduksjonsventiler, oppstart av digital overvåking og innføring av smarte vannmålere hos 10 prosent av abonnentene hvert år. I fase to, som er mellom 2029-2032, skaleres fornyelsesarbeidet opp med årlig utskifting av to prosent av ledningsnettet, full digitalisering av forbruksdata, sanntidsanalyse av vannbalanse og utvidelse av sensorbruken for bedre presisjon i lekkasjelokaliseringen. Den siste fasen, fra 2032-2042, har som mål å sikre kontinuitet i arbeidet gjennom vedlikehold av infrastruktur og datanettverk, etablering av interkommunale samarbeidsformer og pilotering av nye teknologier som kunstig intelligens, droner og satellittovervåking. Oppgaven inneholder også en analyse av kommunens ledningsnett, som viser at gamle metallrør og høyt systemtrykk er blant hovedårsakene til lekkasjene. En kost-nytte-analyse anslår de årlige direkte lekkasjekostnadene til 1,5 millioner kroner. En reduksjon i lekkasjeandelen til 25 prosent vil kunne gi en netto årlig innsparing på rundt 2,5 millioner kroner, samtidig som klimagassutslippene reduseres med over 1 200 tonn CO₂ som følge av redusert vannproduksjon og anleggsaktivitet. En avsluttende SWOT-analyse viser at den foreslåtte strategien er både robust og gjennomførbar, med høy grad av fleksibilitet og tilpasningsevne. Den helhetlige og lokalt tilpassede tilnærmingen vurderes å ha betydelig overføringsverdi til andre små og mellomstore kommuner i Norge som står overfor lignende utfordringer knyttet til lekkasjer i vannforsyningssystemet.

Ullensvang Municipality faces significant challenges related to leakages in its water supply network, with an estimated water loss of over 48 percent. This represents both substantial economic costs and an unnecessary environmental burden. This master’s thesis investigates the causes of these leakages and proposes a comprehensive and phased action strategy that combines modern technology, operational optimization, and organizational measures. The aim is to reduce water loss in a sustainable and practically feasible manner. The thesis begins with a theoretical and literature-based review of the concept of leakage, along with an analysis of national and international recommendations and experiences from countries such as Denmark, the Netherlands, and the United Kingdom. This forms the basis for assessing which technologies and methods are best suited for Ullensvang Municipality. It is discussed how modern solutions, such as acoustic sensors, pressure sensors, smart water meters, and IoT technology can significantly improve leakage detection compared to traditional methods. At the same time, trenchless methods such as CIPP rehabilitation and the use of pressure management are considered cost-effective measures in high-risk areas. Based on this review, a long-term strategy for leakage reduction is developed, divided into four phases extending to 2042. The first phase, in 2025, focuses on preparation and planning, including condition assessments, risk-based prioritization, renewal planning, procurement of digital tools, and the establishment of a leakage response team. Phase one, covering the years 2026–2028, targets the most critical areas and includes the replacement of old pipes, installation of pressure reduction valves, initiation of digital monitoring, and the rollout of smart water meters to 10 percent of households annually. In phase two, between 2029–2032, the renewal work is scaled up with the annual replacement of two percent of the pipe network, full digitization of consumption data, real-time analysis of water balance, and expansion of sensor deployment for more accurate leakage localization. The final phase, from 2032–2042, aims to ensure continuity through maintenance of infrastructure and data networks, the establishment of intermunicipal collaboration, and piloting of emerging technologies such as artificial intelligence, drones, and satellite monitoring. The thesis also includes an analysis of the municipality's pipeline network, revealing that aging metal pipes and high system pressure are among the main causes of leakage. A cost-benefit analysis estimates the annual direct leakage costs at NOK 1.5 million. A reduction in leakage share to 25 percent could yield a net annual saving of around NOK 2.5 million, while also reducing greenhouse gas emissions by over 1,200 tons of CO₂ due to decreased water production and construction activity. A final SWOT analysis shows that the proposed strategy is both robust and feasible, with a high degree of flexibility and adaptability. The comprehensive and locally adapted approach is considered to have significant transferability to other small and medium-sized municipalities in Norway that face similar challenges related to water supply system leakages