Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống cấp nước thành phố bắc ninh

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Cấp thoát nước MỤC LỤC MỤC LỤC DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮTDANH MỤCBẢNGBIỂUDANHMỤCHÌNHVẼ MỞĐẦU .1 I Tính cấp thiết củaĐềtài II Mục tiêunghiêncứu .2 III Đối tượngvàphạm vin g h i ê n cứu IV Cách tiếp cận phương phápn g h i ê n cứu .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC NGHIÊNCỨU .4 1.1 Điều kiệntựnhiên dân sinhk i n h tế 1.1.1 Điều kiệntự nhiên 1.1.2 Đánh giá chung điều kiệntựnhiên .6 1.1.3 Tình hình dân sinhk i n h tế .7 1.2 Nguồnnước .11 1.2.1 Đặc điểm khí tượngk h í h ậ u 11 1.2.2 Nguồnnướcmặt 12 1.2.3 Nguồnnướcngầm 13 1.2.4 Các yếu tố vềmôitrường 14 1.2.5 Đánh giá khả đáp ứng nguồn nước đốivới cấpnước 15 1.3 Hiện trạngcấpnước sinh hoạt Thành phốBắcNinh 15 1.3.1 Hiện trạng nhà máy xử lý nước Thành phốBắcNinh 15 1.3.2 Hiện trạng mạng lưới đường ống cấp nước Thành phốBắc Ninh .16 1.3.3 Tình hình tổ chức quản lývàcơngtrình cấpnước 17 Học viên: Ngơ Bình Minh Lớp: CH19CTN CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌCVÀTHỰC TIỄN ĐỂĐỀ XUẤTCÁCGIẢIPHÁPCẢITẠO,NÂNGCẤPHỆTHỐNGCẤPNƯỚC THÀNH PHỐBẮCNINH .19 2.1 Phương hướng phát triển kinh tế - xãhộivàn h u cầu cấpnước sinhhoạt 19 2.1.1 Phương hướng phát triển kết cấuh tầng 19 2.1.2 Định hướng phát triển không gianđ ô thị 21 2.1.3 Định hướng phát triểnc ấ p nước 23 2.2 Đánh giá trạng nguồn nước phụcvụcấp nướcsinhhoạt 24 2.2.1 Cơng trìnhthuvàtrạm xử lý nhà máyn c t h n h p h ố B ắ c Ninh 24 2.2.2 Chất lượngnước nguồn .27 2.2.3 Trữ lượngkhai thác .27 2.2.4 Công suất khai thác chất lượng nướcsauxửlý 29 2.2.5 Thực trạng thấtt h o t nước 29 2.3 Tính tốn vàdựbáo nhucầudùng nước tương lai củathànhphố .30 2.3.1 Phạm vinghiêncứu 30 2.3.2 Vùng phục vục ấ p nước .30 2.3.3 Dự báodânsố .30 2.3.4 Tính tốn nhu cầud ù n g nước .33 2.4 Giới thiệu mơ hình mơ tính tốn thủy lực mạngl i cấpnước 35 2.4.1 Chương trình tính tốn thủy lực mạngl i LOOP 35 2.4.2 Chương trình tính tốn thủyl ự c EPANET 35 2.4.3 Chương trình tính tốn thủy lực Pipeflowexpert 37 2.5 Lựa chọn mơ hình tính tốn thủy lực cho hệ thốngcấpnước 38 CHƯƠNG3:ĐỀXUẤTCÁCGIẢIPHÁPCẢITẠO,NÂNGCẤPHỆTHỐNGCẤPNƯỚCTHÀNHPH ỐBẮCNINH 39 3.1 Đánh giá khả làm việc củahệthốngcấpnướchiệntrạng 39 3.1.1 Mô hệ thốngh i ệ n trạng 39 3.1.2 Chạy mơ hình mạng lưới đường ống truyềntải phânphối 42 3.1.3 Phân tích kết mơ hình chươngt r ì n h Epanet .43 3.2 Đề xuất phươngáncải tạo, nâng cấphệthốngc ấ p nước 44 3.2.1 Mô cácphươngán .44 3.2.2 Chạymơ hình .46 3.2.3 Phân tích kết chạy chươngtrìnhEpanet 47 3.2.4 Phân tích kinh tế cácphươngán 49 3.3 Lựa chọn phươngáncải tạo, nâng cấp hợp lý cho hệ thống cấp nước 49 3.3.1 Phương án kỹ thuật vềnguồnnước .49 3.3.2 Các phương ánkỹ thuật 51 3.3.3 Các phương án vềdâychuyềncôngnghệ 51 3.3.4 Các phương án vật liệu ốngcấp nước 54 3.3.5 Các phương án chế độ hoạt động củahệthốngc ấ p nước .56 3.3.6 Giải pháp kỹ thuậtcụthể cho phươngá n chọn .57 3.3.7 Phương án kỹ thuật Mạng lướic ấ p nước 58 3.4 Giải pháp quản lývận hành 60 CHƯƠNG4:KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ .62 4.1 Kếtluận 62 4.2 Kiếnnghị 63 TÀI LIỆUTHAMKHẢO 64 PHỤLỤC .65 Phụ lục1:Tính tốn nhu cầu dùng nướchiệntrạng 65 Phụ lục2:Tính toán nhu cầu dùng nướcnăm2020 69 Phụ lục3:Kết tính tốn Epanet với hệ thốnghiện trạng 74 Phụ lục4:Kết tính tốn Epanet năm 2020 phươngán1 79 Phụ lục5:Kết tính tốn Epanet năm 2020 phươngán2 86 Phụ lục5:Khái toán tổng mức đầu tư theo 2phươngán 93 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ADB Ngân hàng phát triểnchâuÁ WB Ngân hàng thếgiới DANIDA Cơ quan hỗ trợ phát triển quốc tếĐanM ạch UNDP Cơ quan phát triển liên hợp quốc NS&VSMTNT Nước vệ sinh môi trường nông thôn PTNT Phát triển nôngthôn UNICEF QuỹNhi đồng Liên hiệpquốc EU Liên minh nước châuÂu MTQG Mục tiêu quốc gia NSHNT Nước sinh hoạtnôngthôn HTCN Hệ thốngcấpnước UBND Uỷban nhândân HTX Hợp tácxã WHO Tổ chức Y tế thếgiới NGO Tổ chức phi chínhphủ LHQ Liên hiệpquốc GDP Tổng thu nhập quốcnội XDCB Xây dựng cơbản KT–XH Kinh tế - xã hội HDPE PVC Loại nhựa tổnghợp DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thống kê dân số phường, xã thành phốB ắ c Ninh Bảng 1.2:Dânsốphân theo giới vàkhuvực trênđịabànthànhphố .9 Bảng 1.3: Thống kê khối lượng ốngcấpnướchiệntrạng 16 Bảng 2.1: Bảng theo dõi hoạtđộngcủa giếng khoant h n g 01/2010 24 Bảng 2.2: Bảng theo dõi hoạtđộngcủa giếng khoant h n g 08/2010 25 Bảng 2.3: Bảng theo dõi hoạtđộngcủa giếng khoant h n g 11/2010 25 Bảng 2.4: Kết phân tích chất lượng nước thơn gà y 8/11/2010 .27 Bảng 2.5: Thống kê giếng khoankhaithác 27 Bảng 2.6: Kết xét nghiệm mẫu nướcsaulọc khu xửlýcủadâyt r u y ề n I 29 Bảng 2.7: Kết xét nghiệm mẫu nướcsaulọc khu xửlýc ủ a d â y t r u y ề n II 29 Bảng 2.8: Thống kê tỷ lệ thất nước giai đoạn 2005÷ 2010 .29 Bảng 2.9: Dự báo dân số thành phố đếnnăm2020 31 Bảng 2.10: Dự báo dân số đượccấpnước đếnnăm2020 .32 Bảng 2.11: Dự báo nhucầudùng nướcnăm2020 33 Bảng 3.1: Thống kê khối lượng ốngcấpnướchiệntrạng 40 Bảng 3.2:Dânsốđược dùng nước củat h n h phố 41 Bảng 3.3:So sánhlựa chọn nguồnn c thô 44 Bảng 3.4: Các thông sốthiếtkế .49 Bảng 3.5: Kết lấy mẫu nước thônĐầuHàn .52 Bảng 3.6:So sánhlựa chọn phương án xửlýnước 54 Bảng 3.7:So sánhlựa chọn phương án chế độ củahệthốngc ấ p nước 56 Bảng 3.8:So sánhlựa chọn phương án nâng cấp, mở rộngh ệ t h ố n g c ấ p nước .59 Bảng PL 1.1: Bảng phânphốilưu lượng dọc đường .65 Bảng PL 1.2: Bảng thống kê lưulượngnút 68 Bảng PL 2.1: Bảng phânphốilưu lượng dọc đường .69 Bảng PL 2.2: Bảng thống kê lưulượngnút 73 Bảng PL 3.1: Bảng thống kê kết tạicác nút 74 Bảng PL 3.2: Bảng thống kê kết cáctuyếnống .76 Bảng PL 4.1: Bảng thống kê kết nút phươngán1 79 Bảng PL 4.2: Bảng thống kê kết tuyến ống phươngán1 82 Bảng PL 5.1: Bảng thống kê kết nút phươngán1 86 Bảng PL 5.2: Bảng thống kê kết tuyến ống phươngán2 89 Bảng PL 5.1: Khái toán tổngmứcđầutưphươngán1 .93 Bảng PL 5.2: Khái toán tổngmứcđầutưphươngán2 .95 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Vị trí thành phố Bắc Ninhtrênbảnđ t ỉ n h B ắ c Ninh Hình 1.2: Biểu đồ cơcấutổng sản phẩmGDPtheo cácn g n h n ă m 2009 Hình 1.3: Biểu đồ giát r ị sảnxuất công nghiệp địa bàn thành phố BắcNinh Hình 1.4: Biểu đồ tỷ lệ hộ nghèogiảm dần qua năm 2007-2009 (%) 10 Hình2.1:Biểuđồchế độhoạtđộngvàlưulượngcácgiếngkhaithác(mùamưa) .28 Hình2.2:Biểuđồchế độhoạtđộngvàlưulượngcácgiếngkhaithác(mùakhơ) 28 Hình 3.1: Sơ đồdâychuyền cơng nghệ phươngá n 53 Hình 3.2: Sơ đồdâychuyền cơng nghệ phươngá n 53 Luận văn thạc sĩ Chun ngành: Cấp nước MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết Đềtài Hiện nay, cung cấp nước cho sinh hoạt vấnđềcần giải vàrấtquan tâm giới Các nhà khoa học giới cảnh báo kỷ 21 loài người phải đối mặt với nhiềumốiđedọa thiên nhiên, đặc biệt phải đối mặt với hiểm họa thiếu nước ô nhiễm nguồnnước Nước vệ sinh môi trường đô thị vấn đề có ý nghĩa quan trọng Đảng, Nhà nước, Chính phủ đặc biệt quan tâm Trong năm qua, vị trí, vai trị, ý nghĩa mục tiêu công tác liên tục đề cập đến nhiều loại hình văn quy phạm pháp luật Đảng, Nhà nước Chính phủ, cụ thể Chiến lược phát triển cấp nước, nước thị Việt nam thể qua văn (i) Định hướng phát triển cấp nước thị Việt nam đến 2025 tầm nhìn đến 2050 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định số 1929/QĐ-TTg ngày 20 tháng 11 năm 2009, (ii) Định hướng phát triển nước thị Việt nam đến 2025 tầm nhìn đến 2050 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định số 1930/QĐ-TTg ngày 20 tháng 11 năm 2009 Tỉnh Bắc Ninh với tâm điểm Thành phố Bắc Ninh cách thành phố Hà Nội 30km, trung tâm phát triển lớn kinh tế nước cực tam giác phát triển kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh Trên trục hành lang Quốc lộ qua tỉnh Bắc Ninh hàng loạt khu công nghiệp tập trung nhà đầu tư quan tâm Với thuận lợi điều kiện tự nhiên, khí hậu mơi trường đầu tư, trục Quốc lộ nối liền Hà Nội – Lạng Sơn trở thành trục kinh tế động có tốc độ phát triển kinh tế cao Trước năm 1997 thành phố Bắc Ninh chưa có hệ thống cấp nước tập trung, khu dân cư, khu đô thị xí nghiệp cơng nghiệp, tất dùng nước giếng khơi (mạch nông) giếng UNICEF với chiều sâu 15 ÷ 18m Trong năm gầnđâythành phố Bắc Ninh phát triển không ngừng nhiều khu đô thị mới, khu công nghiệp đầutưxây dựng Đặc biệt theo Nghị số 60/2006/NQ-HĐND16ngày 07/11/2006 Hội đồng nhân dân tỉnh Bắc Ninhđãnhất trí thơng qua việc mở rộng địa giới thành phố Bắc Ninh, theo đómởrộng địa giới hành thành phố Bắc Ninh thêm xã lên 19 đơn vị hànhchính Theo điều chỉnh Quy hoạch phát triển chung thành phố Bắc Ninh tới năm2020, dânsốBắcNinhs ẽ lêntớiconsố167.905ngườinăm2015và178.224năm2020.Sự Học viên: Ngơ Bình Minh Lớp: CH19CTN thị hố khu vực ngoại thành diễn nhanh, chủyếudo sách thành phố để cải thiện mức sống khu dân cư Trong thời gian gầnđâythành phố Bắc Ninh triển khai xây dựng nhiều khu đô thị mới, khu dân cư theo tiêu chuẩn đại khu công nghiệp Tốc độ xây dựng lớn, vấn đề nước trở thành sức ép Bắc Ninh Cho tới nay, nhu cầu nước đáp ứng 70%-80% cho phường trung tâm, số phường Hạp Lĩnh, Vạn An Vân Dương đáp ứng 20- 40% Thiếu nước sinh hoạt khu vực ngoại thành cịn nghiêm trọng hơn, từ 10-30% có nước Tình trạng cấp nước thành phố Bắc Ninh rõ ràng vấnđềc ấ p thiết Theo Quyết định UBNDtỉnhBắc Ninh phê duyệtQuyhoạch chung thành phố Bắc Ninh giai đoạn tới năm 2020 định hướng phát triển tới năm 2030, nguồn nước thô cấp cho Bắc Ninh bao gồm nước ngầm nước mặt Theo quy hoạch chung phê duyệt, nhucầudùng nước thành phố Bắc Ninh, năm 2015 30.000m3/ngày, thiếu khoảng 10.000m3/ ngày so với khả cấp nước năm 2020 40.000m3/ ngày thiếu khoảng 10.000m3/ngày so với năm2015 Vìvậy“Nghiên cứu sở khoa học vàđềxuất giải pháp cải tạo, nâng cấp hệthốngcấpnước thànhphốBắcNinh" làhếtsứccầnthiết.Vớikếtquảcủađề tài,chúng ta có biện pháp, kế hoạch cụ thể cho việc cải tạo, nângcấphệ thống cấp nước thành phố BắcNinh II Mụctiêu nghiêncứu - Nghiên cứu thực trạng khả năngcấpnước hệ thống cấp nước thành phố Bắc Ninh; - Nghiên cứu dự báo nhu cầu nước thành phốBắc Ninh tương lai; - Đề xuất giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống cấp nước thành phốBắc Ninh; III Đối tượngvàphạm vi nghiênc ứ u 3.1 Đối tượng nghiêncứu Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cấp nước thành phố Bắc Ninh 3.2 Phạm vi nghiêncứu: Phạm vi nghiên cứu: Thành phố Bắc Ninh xã phụ cận IV Cách tiếp cận phương pháp nghiênc ứ u 4.1 Cách tiếpcận - Tiếpcậncác thành tựu nghiên cứu công nghệ nước khu vực thếgiới; - Tiếp cận có tham gia người hưởng lợi dự án cấp nước sinhhoạt; - Tiếpcậntheo Định hướng phát triển nước thị Việt nam đến 2025 tầm nhìn đến 2050 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định số 1930/QĐ-TTg ngày 20 tháng 11 năm2009; - Tiếpcậnthực tế:đikhảo sát thực địa, tìm hiểu hồ sơ,tìnhhình hoạt động cơng trình cấp nước sinh hoạt trongtỉnh; - Tiếpcậnđáp ứng nhu cầu: tính tốn, đánh giá nhu cầu nước sinhhoạt; 4.2 Phương pháp nghiêncứu Luận văn sử dụng phương pháp sau: - Phương phápthuthập tài liệu, sốl i ệ u ; - Phương pháp phân tích, xử lý, đánh giá sốl i ệ u ; - Phương pháp kếthừa; - Phương pháp thống kê phântíchhệt h ố n g - Phương pháp mơ hình thủylực - Phương phápchuyêngia;