Nghiên cứu giải pháp cấp nước an toàn mạng lưới truyền tải huyện bình chánh thành phố hồ chí minh và vùng giáp ranh tỉnh long an

LỜI CAM ĐOAN Họ tên: Nguyễn Lê Đức Đạt MSHV: 191801059 Lớp: 27CTN11-CS2 Chuyên ngành: Kỹ thuật cấp thoát nƣớc Học viên xin cam đoan đề tài Luận văn cơng trình nghiên cứu độc lập thân học viên; số liệu đƣợc sử dụng để tính tốn, phân tích chi tiết, đánh giá luận văn có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng, theo quy định Kết nghiên cứu trung thực, khách quan, phù hợp với thực tiễn, chƣa đƣợcaicông bố cơng trình nghiên cứu khác TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Nguyễn Lê Đức Đạt LỜI CẢM ƠN Sau thời gian đƣợc học tập, nghiên cứu Trƣờng Đại học Thủy Lợi, tác giả đãtíchlũy đƣợc nhiều kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn quý báu phục vụchocơng việc Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng, Khoa Nhà trƣờng Giáo sƣ, Phó Giáo sƣ, Tiến sĩ tận tình giảng dạy,hƣớngdẫn, tạo điều kiện để tác giả hoàn thành Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Cấp Thoát nƣớc với đề tài “Nghiên cứu giải pháp cấp nƣớc an tồn mạng lƣới truyềntảihuyện Bình Chánh – TP.HCM vùng giáp ranh tỉnh Long An” Tác giả xin đƣợc bàytỏlịngbiếtsâusắctớiPGSTS.ĐồnThuHàđãtậntìnhhƣớngdẫn, giúp đỡ cho tác giả hồn thành Luận văn ngƣời khơi nguồn cảmhứngcho tác giả học tập nghiên cứu khoahọc Lời cuối cùng, tác giả gửi lời cảm ơn đến bạn bè đặc biệt ngƣời bạn lớp 27CTN11-CS2, đồng nghiệp, gia đình ln động viên khích lệ tác giả vƣơn lên học tập vƣợt qua khó khăn chun mơn để thực hồn thành Luận văn Do lực thân hạn chế Luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sốt Kính mong nhận đƣợc thơng cảm đóng góp ý kiến Q Thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOANLỜI CẢM ƠN PHẦNMỞĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦAĐỀTÀI .1 MỤC TIÊU CỦAĐỀTÀI ĐỐI TƢỢNG VÀ PHAM VINGHIÊNCỨU CÁCH TIẾPCẬN NỘI DUNGNGHIÊNCỨU PHƢƠNG PHÁPNGHIÊNCỨU KẾT QUẢ DỰ KIẾN VÀ Ý NGHĨA CỦAĐỀTÀI Chƣơng1TỔNGQUANVỀCẤPNƢỚCANTOÀNTRÊNTHẾGIỚIVÀVIỆTNAM 1.1 Cấp nƣớc an toàn trênthếgiới 1.1.1 Thực trạng nhu cầusử dụng .4 1.1.2 Biệnphápcấpnƣớcantoànmộtsốnƣớcnƣớctrênthếgiới 1.2 Cấp nƣớc an toàn tạiViệtNam .6 1.2.1 TìnhhìnhcấpnƣớcantồntạicáchệthốngcấpnƣớcởViệtNam 1.2.2 TìnhhìnhthựchiệncấpnƣớcantồntạiTP.HCM 1.3 KháiquátvềmộtsốbiệnphápcấpnƣớcantoàntạiTP.HCM 1.3.1 Biệnphápkiểmsốtnguồnnƣớcthơ .8 1.3.2 BiệnphápkiểmsoáthoạtđộngsảnxuấttạicácNhàMáynƣớc 1.3.3 Biện pháp đảm bảo an toàn tuyến ống truyền tải nƣớc thô mạng lƣới cấp nƣớc 1.3.4 Triểnkhaicácphƣơngáncấpnƣớckhẩncấp 1.3.5 Áp dụng công nghệ, nguyên vật liệu để cải tiến quy trình, nâng cao chấtlƣợngnƣớc .10 1.3.6 Đào tạo, nâng cao trình độ chun mơn,tuntruyền 10 1.3.7 Nângcaochấtlƣợngnƣớcphụcvụkháchhàng .11 1.3.8 Cơngtácphốihợpđảmbảoantồncấpnƣớc 11 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu: huyện Bình Chánh-TP.HCM .11 1.4.1 Vị tríđịalý .11 1.4.2 Điều kiệntự nhiên 14 1.4.3 Điều kiện kinh tế -xãhội .15 1.5 Hiện trạng cấp nƣớc, cấp nƣớc an tồn Bình Chánh vùng giáp ranh Long An… 16 1.5.1 Khái quát hệ thống mạng truyền tải vànguồncấp 16 1.5.2 TìnhhìnhmạngtruyềntảicungcấpnƣớcchovùnggiápranhthuộctỉnhLongAn .17 1.5.3 Cơng tác trọng tâm để quản lý hệ thống mạngtruyềntải .18 1.5.4 KháiqtvềvấnđềcấpnƣớcantồntạiBìnhChánhvàvùnggiápranhLongAn 19 KẾT LUẬNCHƢƠNG1 21 Chƣơng CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ RA GIẢI PHÁPCẤPNƢỚC AN TỒN HUYỆN BÌNH CHÁNH VÀ VÙNG GIÁP RANHTỈNHLONGAN 22 2.1Cơsởlýthuyếtvềcấpnƣớcantoànvàmứcđộtincậybảođảmcấpnƣớcantoàn 222.2Kháiniệmcấpn ƣớcantoàntạiViệtNam 23 2.3 Nguyênnhânảnhhƣởngđếncấpnƣớcantoàn .23 2.4 Phân tích tình hình cấp nƣớc khơng an tồn huyện Bình Chánh vùng giáp ranh tỉnh Long An, công cụ đánh giá mức độ an toàn củahệthống 24 2.4.1 Phântíchngunnhândẫnđếnmấtantồncấpnƣớc 24 2.4.2 Lựa chọn mơ hình mơ thủy lực để đánh giá lƣu lƣợng toàn hệ thống 29 2.4.2.1 MơhìnhEpanet .29 2.4.2.2 MơhìnhWaterCads .30 2.4.2.3 MơhìnhWaterGems .30 2.4.3 So sánh tính cácmơhình 31 2.4.4Lựa chọn mơ hình phù hợp cho lĩnh vực nghiên cứu (Mơ hìnhWaterGems)33 2.4.5 GiớithiệuvềmơhìnhthủylựcmạnglƣớicấpnƣớcWaterGems 33 2.4.6 Cách thức mô thủy lực phầnmềmWaterGems 35 2.4.7 Phƣơngphápđánhgiávànhậnđịnhrủiro… .42 2.4.8 GiớithiệuhệthốngSCADAứngdụngtrongcấpnƣớcantoàn 46 KẾT LUẬNCHƢƠNG2 48 Chƣơng ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẤP NƢỚC AN TỒN HUYỆN BÌNH CHÁNH VÀ VÙNG GIÁP RANHLONG AN 49 3.1 Đánh giá tình hình cấp nƣớc an tồn huyện Bình Chánh vùng giáp ranh LongAn 49 3.2 Xácđịnhmứcđộyêucầucấpnƣớcantoàn 54 3.3 Mơphỏngthủylựcvàđánhgiálƣulƣợng,áplựctrêntồnmạnglƣới 56 3.3.1 Mô thủy lực đánh giákếtquả .56 3.3.2 Đánh giá nguyên nhân không đảm bảo sau mô phỏngthủylực .59 3.4 Đánhgiámứcđảmbảocấpnƣớcantoàn 59 3.5 Tínhtốnthiếtkếđảmbảoantồncấpnƣớc .60 3.5.1 Mục tiêutínhtốn… .60 3.5.2 Tínhtốnxácđịnhcácloạinhucầudùngnƣớchiệnnay 60 3.5.3 Tínhtốnxácđịnhcácloạinhucầudùngnƣớcdựtrùđến2030 .60 3.5.4 Quy mô công suất nhà máy vàđến2030… .61 3.6 Các biện pháp bảo đảm cấp nƣớc an toàn hệ thống mạng lƣới truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranh tỉnhLong An 63 3.6.1 Biện pháp đảm bảo cấp nƣớc an toàn trƣờng hợp suy giảm nguồn nƣớc 63 3.6.2 Biệnpháp đảmbảocấpnƣớcantồnkhixảyrasựcốốngtruyềntảichính 66 3.6.3 Biệnphápđảmbảocấpnƣớcantoànvềchấtlƣợngnƣớc 69 3.6.4 Biện pháp giảm thấtthoátnƣớc 70 3.6.5 Đánh giá nguy rủi ro xảy cho hệ thống biện pháp phòngngừa.73 3.7 Đềxuấtthựchiệnpháttriển,cảitạomạnglƣớitruyềntải 76 3.8 ỨngdụngSCADAchocơngtáccấpnƣớcantồntrênmạngtruyềntải 80 3.9 Địnhhƣớngđàotạonguồnnhânlựcquảnlýtốiƣuhệthốngcấpnƣớc 83 KẾT LUẬNCHƢƠNG3 86 PHẦN KẾT LUẬN VÀKIẾN NGHỊ 88 Kếtluận 88 Kiếnnghị 89 TÀI LIỆUTHAMKHẢO 91 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí Thành phố Hồ Chí Minh đồViệtNam .13 Hình 1.2 Vị trí xã huyện Bình Chánh đồ TP.HCM vàLongAn 14 Hình 2.1 Tạo chọnđơnvị 36 Hình 2.2 Vẽ sơ đồ mạnglƣới(ống) 37 Hình2.3V ẽ sơđồmạnglƣới(chọnvịtríđàinƣớc) 37 Hình 2.4 Vẽ sơ đồ mạng lƣới (chọn vị tríbểchứa) 38 Hình 2.5 Vẽ sơ đồ mạng lƣới (chọn vịtríbơm) .38 Hình 2.6 Gán giá trị chođoạnống 38 Hình 2.7 Gán chiều dài cho cácđoạnống .39 Hình 2.8 Gán giá trị chocácnút .40 Hình 2.9 Tạo pattern cho nhu cầu sửdụngnƣớc .40 Hình 2.10 Gán giá trịchobơm .41 Hình 2.11 Thực hiệnmơphỏng .41 Hình 2.12 Xem kết áp lực tạicácnút .42 Hình 2.13 WebsiteSCADASAWACO 47 Hình 3.1 Bản đồ khu vực nghiên cứu (huyện Bình Chánh vùng giáp ranh Long An 49 Hình 3.2 Họa đồ mạng lƣới truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranh tỉnh LongAn .52 Hình 3.3 Họa đồ vị trí tuyến ống cấp đƣờng NguyễnCửuPhú 53 Hình 3.4 Hệ thống nhà máy cấp nƣớc Sơng Sài Gịnđến2025 .54 Hình 3.5 Mơ hình thủy lực mạng lƣới truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranhLong An .58 Hình 3.6 Mơ hình thủy lực mạng lƣới truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranhtỉnhLongAnđếnnăm2030khihồnthiệnmạnglƣới 79 Hình3.7B i ể u đồsảnlƣợngcácnhàmáynƣớcphátramạngtruyềntải .80 Hình3.8B i ể u đồsảnlƣợngtiếpnhậnnƣớctrênmạngtruyềntảitạicácoutlet 81 Hình 3.9 Biểu đồ sản lƣợng cấp vào mạng lƣới truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranhLongAn 81 Hình 3.10 Biểu đồ theo dõi áp lực lƣu lƣợng đồng hồ tổng tuyến D500mm TỉnhLộ10 82 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Danh sách phƣờng, xã thuộc huyệnBìnhChánh 12 Bảng 1.2 Tổng hợp ống thiết bị mạng truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranhLongAn .16 Bảng1.3Tổnghợpquymôvànhucầudungnƣớc5dựánhuyệnBếnLức-LongAn 18 Bảng 2.1 Áp lực thực tế tuyến truyền tải cáckhuvực 24 Bảng2.2Lƣulƣợngthựctếtrêntuyếntruyềntảiởcáckhuvực 25 Bảng 2.3 Danh mục thông số chất lƣợng nƣớc ngƣỡng giới hạn cho phép 27 Bảng2.4S o sánhcácphầnmềmthủylựcmạnglƣớicấpnƣớc 31 Bảng 2.5 Mô tả tần suấtxảyra 43 Bảng 2.6 Mô tả mức độ tác động(thiệthại) .43 Bảng 2.7 Mô tả mức độrủiro 44 Bảng 2.8 Mô tả mức độ khôngchắcchắn .44 Bảng 3.1 Lƣu lƣợng nhà máy cấp cho hệ thống mạng truyền tải huyện Bình Chánh vùng giáp ranh tỉnhLongAn .50 Bảng 3.2 Các tuyến trục cấp cho khu vực Bình Chánh vùng giáp ranh LongAn 51 Bảng 3.3 Cơng suất Nhà máy cấp đến huyện Bình Chánh vùng giáp ranh LongAn 61 Bảng 3.4 Công suất thiết kế/vận hành cụm Nhà máy Tân Hiệp 1, Kênh Đông cấp đến huyện Bình Chánh vùng giáp ranhLongAn 64 Bảng 3.5 Đánh giá rủi ro biện phápphòng ngừa 74 Bảng 3.6 Danh sách đề xuất phát triển mạng truyền tảiđến2025 77 Bảng 3.7 Danh sách đề xuất phát triển, cải tạo mạng truyền tải từ 2025 đến 20307 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BYT : Bộ YTế BXD : Bộ Xâydựng SAWACO :TổngCơngtyCấpnƣớcSàiGịnTNHHMộtthànhviên.XNTDN S : Xí nghiệp Truyền dẫn Nƣớcsạch UBNDTPHCM : Ủy Ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh TDS : Tổng lƣợng chất rắn hịatan CNAT : Cấp nƣớc antoàn KHCNAT : Kế hoạch cấp nƣớc antồn QCVN : Quy chuẩn ViệtNam TT-BXD : Thơng tƣ – Bộ Xây Dựng TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam NMN : Nhà Máynƣớc WHO : Tổ chức Y tế Thế giới (World HealthOrganization) GIẢI THÍCH MỘT SỐ THUẬT NGỮ TRONG WATERGEMS TiếngAnh TiếngViệt Pressure : Áp suất tạinút Velocity : Vậntốc Elevation : Caođộ Demand : Nhu cầu tạinút HeadlossGradient :Tổnthấtcộtnƣớctrênmộtđơnvịchiều dàiống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): Hệ thống điều khiển giám sát thu thập giữ liệu) GIS: Geographic Information System: Hệ thống thông tin địa lý PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀTÀI Nhu cầu sử dụng nƣớc ngày gia tăng phát triển kinh tế xã hội, dân sốtăngnhanh, tốc độ thị hóa mức cao, vậy, Thành phố Hồ Chí Minh đối mặt với nhiều thách thức việc đảm bảo nhu cầu sử dụng nƣớc sinh hoạt ngƣời dânvàsản xuất phát triển kinhtế Khu vực huyện Bình Chánh - Thành phố Hồ Chí Minh nằm phía Tây Nam Thành phố giáp ranh với tỉnh Long An, với dân số 711.262 ngƣời (huyện đông dân nhấtViệtNam) khu vực cuối nguồn nhà máy, khu vực dân số học tăng nhanh,hạtầngđangpháttriểnmạnhmẽ,mộtsốkhuvựcxảyrahiệntƣợngnƣớc yếuđặcbiệtvàomùakhô,hệthốngốngtruyềntảichƣapháttriểnđồngbộvàphủkhắpđịabàn Nhu cầu đời sống ngƣời dân ngày cao, việc đáp ứng nhu cầu sử dụngnƣớc,giảm tối đa việc gián đoạn cấp nƣớc nhằm nâng cao dịch vụ khách hàng nhƣhạnchế tối đa thiệt hại xảy cố mạng lƣới truyền tải, đặt tốn hệ thốngcấpnƣớccầnphảiantồnhơncũngnhƣđảmbảođộtincậytrênhệthốngốngtruyềntải Xuất phát từ nhu cầu cấp bách trên, với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp cấpnƣớcan toàn mạng lƣới truyền tải huyện Bình Chánh - TP.HCM vùng giáp ranhtỉnhLong An’’là cần thiết đáp ứng đƣợc yêu cầu thực tiễn Xí nghiệp TruyềndẫnNƣớc (đơn vị trực thuộc Tổng Cơng ty Cấp nƣớc Sài Gịn TNHH Một Thànhviên)cũng nhƣ ứng dụng vào thực tế MỤC TIÊU CỦA ĐỀTÀI ĐánhgiáđƣợchiệntrạngcủamạnglƣớitruyềntảihuyệnBìnhChánh-TP.HCMvàvùnggiáp ranh với tỉnh LongAn Nghiên cứu nguyên nhân dẫn đến việc an toàn cấp nƣớc Đề xuất giải pháp bảo đảm cấp nƣớc an toàn mạng truyền tải huyện Bình Chánh TP.HCM vùng giáp ranh tỉnh Long An