Course code THT300

THT300 Planlegging og design av urbane vannsystemer

English course information

Søk etter andre emner

Viser emneinfo for studieåret 2022 - 2023.

Emneansvarlige: Kim Aleksander Haukeland Paus
Studiepoeng: 15
Ansvarlig fakultet: Fakultet for realfag og teknologi
Frekvens: Årlig
Undervises på språk: NO
(NO=norsk, EN=Engelsk)
Undervises i periode:
Emnet starter i høstparallellen. Emnet har undervisning/vurdering i høstparallellen.
Første gang: Studieår 2003-2004
Emnets innhold:

Emnet omfatter metoder for planlegging, dimensjonering og utforming av urbane systemer for vann, avløp, overvann og vassdrag. Emnet er delt inn i fire bolker:

  • Modeller for vannføring: Nedbør-avløpsmodeller, nedbørstatistikk, frekvensanalyser, klimaendringer, terrenganalyser, infiltrasjon og øvrige feltprosesser, flomvurderinger, kalibrering og validering av modeller. Relevante analyseverktøy: SCALGO Live, SWMM, DDDUrban, NEVINA og PQRUT.
  • Urban overvannshåndtering og avløpsanlegg: Tre-trinnsstrategien, lover, forskrifter, plan- og byggesak, mengderegulering og fordrøyning, enkelttiltak og sammensatte systemer, naturbaserte løsninger, tilførsel, spredning og rensing av forurensning, klimatilpasning og bærekraft. Relevante analyseverktøy: SWMM.
  • Kanalstrømning: Strømningssituasjoner, vannlinjeberegninger, design av kanaler, vurdering av erosjonsfare og stabil steinstørrelse, gjenåpning av lukkede vassdrag og kulverthydraulikk. Analyseverktøy: HEC-RAS 1D, HEC-RAS 2D, HY-8.
  • Vannforsyning: Ledningshydraulikk, vannkvalitetsendringer i ledningsnettet, planlegging, design og modellering av drikkevannsnett. Relevante analyseverktøy: EPANET

Obligatoriske oppgaver tilknyttet emnet vil gi studentene god innføring i nevnte analyseverktøy.

Læringsutbytte:

1. Modeller for vannføring

Kandidaten:

  • Har en god forståelse av nedbør-avløpsmodellering og feltprosesser.
  • Kan behandle datasett for observasjoner og kjenner til prinsipper for frekvensanalyser.
  • Kan beregne vannføring ved bruk av flere modeller og vurdere resultater opp mot nødvendige datagrunnlag, antakelser, gyldighetsområdet og usikkerhet.
  • Kjenner til prinsipper for hvordan modeller kan kalibreres og valideres.

2. Urban overvannshåndtering og avløpsanlegg

Kandidaten:

  • Kan identifisere krav i lovverk, plan- og byggesak og forslå, vurdere og designe løsninger som ivaretar krav.
  • Kan dimensjonere enkelttiltak og sammensatte overvannssystemer for ulike trinn i tre-trinnsstrategien og identifisere flaskehalser og svakheter i slike systemer.
  • Har en forståelse av hvordan kost-nytte-vurdering kan gjennomføres og hvordan bærekraft kan fremmes i prosjekter.
  • Har kunnskap om vannkvalitet i overvann og kan redegjøre for kilder, spredning og rensing av forurensning.

3. Kanalstrømning

Kandidaten:

  • Har god forståelse av begreper innen kanalstrømning.
  • Kan benytte manuelle metoder og analyseverktøy til å beregne vannlinjer ved både rask og gradvis varierende strømning, kjenner til gyldighetsområdet for slike metoder og kan bruke kunnskapen til å vurdere og designe kanaler.
  • Kjenner til ulike metoder for å beregne sikker steinstørrelse og kan bruke disse til å vurdere faren for erosjon.
  • Har kunnskap om strømningstyper i kulverter og kan benytte analyseverktøy til å vurdere hydraulisk kapasitet og kulvertdesign.

4. Vannforsyning

Kandidaten:

  • Har god forståelse av ledningshydraulikk og kan beregne hydraulikk i ikke-sirkulære tverrsnitt, seriekoblede ledninger, parallell-koblede ledninger og friksjonstap ved bruk av ulike metoder.
  • Har kunnskap om strømning i drikkevannsnettet og kan gjennomføre manuelle beregninger og analyser for enkle nett.
  • Kjenner til hovedprinsippene for nettmodellering og kan benytte analyseverktøy til å vurdere og dimensjonere kompliserte ledningsnett basert på funksjonskrav.
  • Har kunnskap om vannkvalitetsendringer i drikkevannsnettet.
Læringsaktiviteter:
(1) Korte videoer av aktuelle tema, (2) problembasert oppgaveløsning og diskusjoner i plenum, (3) regneoppgaver og opplæring i analyseverktøy i plenum, (4) øvingstimer hvis øvingslærer er tilgjengelig, (5) obligatoriske innleveringsoppgave knyttet til hver bolk i emnet, (6) feltundersøkelser lokalt, (7) befaring i Oslo, (8) seminar hos Norges Vassdrags- og Energidirektorat (NVE).
Læringsstøtte:
Det settes av tid til veiledning for de obligatoriske oppgavene i noen av forelesningene.
Pensum:

Hovedpensum (utvalgte kapitler): Chin, David (2013): Water-Resources Engineering, 3rd edition (International Edition).

Deler av NVE (1998), Vassdragshåndboka, 1. utgave (tilgjengelig på nett)

Øvrig pensumlitteratur (rapporter/artikler) gjøres tilgjengelig i Canvas.

Forutsatte forkunnskaper:
Det forutsettes kunnskaper i fluidmekanikk/hydraulikk tilsvarende emnepakken TPS200 (tidl. FYS210) og TPS210. Det forutsettes kunnskaper innen VA-teknikk tilsvarende THT261. Det forutsettes også grunnleggende kunnskaper i hydrologi tilsvarende VANN200.
Anbefalte forkunnskaper:
Ferdigheter i ingeniørmatematikk og statistikk. Kjennskap til Microsoft Excel, R eller tilsvarende er en fordel. 
Obligatorisk aktivitet:
Fire obligatoriske innleveringsoppgaver tilknyttet de fire bolkene i kurset.
Vurderingsordning:

Samlet vurdering:

  • Obligatoriske innleveringsoppgaver (40%) underveis i semesteret
  • Skriftlig eksamen (60%) som kan inkludere både flervalgsspørsmål (MCQ) og indiduelle spørsmål i eksamensperioden.

Karakterskala: A-F

Sensor:
Ekstern sensor deltar sammen med intern sensor ved utformingen av eksamensoppgavene og sensorveiledningen. Ekstern sensor kontrollerer intern sensors vurdering av et tilfeldig utvalg kandidater som en kalibrering med visse mellomrom i henhold til fakultetets retningslinjer for sensur.
Normert arbeidsmengde:
For et kurs på 15 studiepoeng må det normalt påregnes ca. 375 timers arbeid totalt.
Opptakskrav:
Realfag
Undervisningstid:
Ca. 80 timer forelesning med innslag av regneøving. En dags utferd til NVE og en dags befaring i felt. Ca. 20 - 30 timer regneøving hvis øvingslærer er tilgjengelig.
Hjelpemidler ved skriftlig eksamen(er): B1 Utdelt kalkulator. Ingen andre hjelpem.
Eksamensdetaljer: Samlet vurdering: Bokstavkarakterer