Untitled i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình do tôi tự nghiên cứu và thực hiện Các số liệu, kết quả trong luận văn này được lấy dựa trên những nguồn tài liệu chính xác, đáng tin cậy và c[.]
Tính cấp thiết của đề tài
Thủ đô Hà Nội không chỉ là trung tâm chính trị và hành chính của Quốc gia mà còn là một trong những trung tâm văn hóa, khoa học, đào tạo và kinh tế lớn, với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng Thành phố cung cấp môi trường sống và sinh hoạt giải trí chất lượng cao Sự gia tăng dân số cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các hoạt động kinh tế - xã hội đã dẫn đến nhu cầu ngày càng cao về nước sạch, cả về chất lượng lẫn số lượng.
Hiện nay, tổng sản lượng cấp nước đạt khoảng 900 nghìn m³/ngày, trong khi nhu cầu sử dụng nước hàng năm dự kiến tăng từ 2-3% Vào mùa hè, nhu cầu nước có thể tăng đột biến từ 10-15%, dẫn đến thiếu hụt từ 40.000-60.000 m³/ngày Bên cạnh đó, ảnh hưởng của chế độ thủy văn Sông Hồng làm suy giảm nguồn nước ngầm khoảng 1-2% mỗi năm Nguồn nước ngầm đang bị suy thoái, và các bãi giếng thiếu quỹ đất để khoan bổ sung, gây khó khăn trong việc duy trì sản lượng Nhà máy nước Sông Đà cung cấp 27% tổng lượng nước cho thành phố, vì vậy sự cố như vỡ ống nước sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống người dân và hoạt động kinh tế.
Để đảm bảo an ninh nguồn nước cho thành phố Hà Nội, cần nhanh chóng triển khai các dự án phát triển nguồn nước bổ sung như xây dựng nhà máy nước mặt Sông Hồng và Sông Đuống, kết hợp với nguồn nước mặt Sông Đà Việc nghiên cứu phối hợp cấp nước từ các nguồn nước ngầm và mặt là cần thiết nhằm đảm bảo cung cấp nước an toàn, đáp ứng các vấn đề cấp thiết hiện tại và bền vững cho tương lai.
Đề tài “Nghiên cứu phối hợp cấp nước cho các đô thị thành phố Hà Nội” là rất quan trọng, nhằm tìm ra các giải pháp vận hành và đảm bảo cấp nước an toàn cho người dân.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu mong muốn đạt được của đề tài là góp phần đảm bảo cấp nước an
2 toàn cho các khu vực đô thị thành Phố Hà Nội hiện tại cũng như tương lai.
Mô hình mô phỏng phối hợp cấp nước cho các khu vực đô thị tại Hà Nội được xây dựng nhằm nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống cấp nước, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc cung cấp nước hiện tại và tương lai Bài viết cũng đề xuất một số giải pháp thay thế và bổ sung nguồn nước, cải tiến trạm bơm tăng áp và hệ thống đường ống cấp nước.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cấp nước thành phố Hà Nội;
+ Về không gian: Đô thị trung tâm và một số đô thị vệ tinh thuộc TP Hà Nội
Nghiên cứu tập trung vào các nguồn cấp nước và mạng lưới cấp nước của đô thị trung tâm và đô thị vệ tinh, nhằm đảm bảo cung cấp nước an toàn với lưu lượng và áp lực ổn định Việc phân tích hệ thống cấp nước không chỉ giúp tối ưu hóa nguồn nước mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ cho người dân.
4 Phương ph p nghiên cứu, công cụ s dụng a P n p p
Phương pháp kế thừa là việc sử dụng có chọn lọc các kết quả nghiên cứu trước đây liên quan đến cấp nước cho thành phố Hà Nội, bao gồm các kết quả tính toán, quy hoạch, bản đồ và bản vẽ.
Phương pháp thống kê, thu thập, phân tích và xử lý số liệu;
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng lý thuyết về thuỷ lực, cấp nước, máy bơm;
Phương pháp mô hình toán: Mô phỏng mạng lưới cấp nước hiện trạng và trong tương lai bằng công cụ phần mềm tính thuỷ lực đường ống b C n c s d n
Khai thác, sử dụng phần mềm tính toán thuỷ lực Epanet
Các phần mềm đồ hoạ CAD, Photo Shop,
Các công cụ xử lí văn bản và bảng tính: Word, Exel,
1.1 Tổng quan về cấp nước an toàn
Cấp nước an toàn là việc cung cấp nước ổn định với áp lực và lượng nước đủ, đồng thời đảm bảo chất lượng nước theo quy chuẩn Để đảm bảo cấp nước an toàn, cần thực hiện các hoạt động nhằm giảm thiểu, loại bỏ và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro liên quan đến nguồn nước trong quá trình thu, xử lý, dự trữ và phân phối nước đến tay người tiêu dùng.
1.1.1 Một số khái niệm về cấp nước an toàn
Cấp nước an toàn đảm bảo cung cấp nước ổn định với áp lực đủ, liên tục và lượng nước cần thiết, đồng thời duy trì chất lượng nước theo các quy chuẩn quy định.
Bảo đảm cấp nước an toàn là các hoạt động thiết yếu nhằm giảm thiểu và loại bỏ các nguy cơ gây mất an toàn trong quá trình cung cấp nước Điều này bao gồm việc phòng ngừa rủi ro từ nguồn nước qua các giai đoạn thu nước, xử lý, dự trữ và phân phối đến tay người tiêu dùng.
Kế hoạch cấp nước an toàn là các nội dung cụ thể để triển khai thực hiện việc bảo đảm cấp nước an toàn
1.1.2 Triển khai cấp nước an toàn ở Việt Nam
Theo Nghị định số 117/2007/NĐ-CP ngày 11/7/2007 của Chính phủ về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch, Bộ trưởng Bộ Xây dựng đã ban hành Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD vào ngày 31/12/2008, quy định về việc đảm bảo an toàn cấp nước.
Kể từ khi quyết định được ban hành, các ngành liên quan cùng với UBND các tỉnh, thành phố đã tích cực quan tâm và triển khai thực hiện quyết định này, nhận được sự hưởng ứng từ các đơn vị cấp nước địa phương.
Quyết định số 16 được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đánh giá cao, cho thấy Việt Nam là một trong 8 quốc gia ở Châu Á ban hành văn bản pháp luật liên quan đến cấp nước an toàn Văn bản này không chỉ quy định mà còn hướng dẫn tổ chức triển khai thực hiện tại các đô thị trên toàn quốc, đảm bảo quy trình thực hiện và nội dung phù hợp với hướng dẫn của WHO.
Tuy nhiên cũng có những kết quả đã đạt được và những hạn chế như sau :
1.1.2.1 Về lập và p ê duyệt xây dựn kế oạc cấp n ớc an toàn
Đến nay, hầu hết các đơn vị cấp nước đã xây dựng và phê duyệt Kế hoạch cấp nước an toàn theo quy định Việc triển khai kế hoạch này giúp các đơn vị chủ động kiểm soát toàn bộ quy trình từ sản xuất đến tiêu thụ, đảm bảo cung cấp nước sạch đạt tiêu chuẩn an toàn và vệ sinh cho người sử dụng.
Mặc dù về cơ bản nội dung của kế hoạch cấp nước an toàn theo Quyết định số
Nội dung của Điều 16 Bộ Xây dựng phù hợp với hướng dẫn của WHO, nhưng việc lồng ghép giữa các yếu tố kỹ thuật và tổ chức bộ máy, đội ngũ cán bộ thực hiện là chưa hợp lý Ngoài ra, một số quy định hiện tại chưa mang tính chất luật hóa, do đó cần phải tiến hành rà soát lại.
Quy định về thẩm quyền phê duyệt kế hoạch cấp nước an toàn giao cho đơn vị cấp nước hiện nay chưa hợp lý và thiếu hiệu lực pháp lý Kế hoạch cấp nước an toàn không chỉ bao gồm việc bảo vệ nguồn nước mà còn liên quan đến trách nhiệm quản lý của nhiều ngành trong tỉnh Do đó, theo đề nghị của nhiều địa phương, kế hoạch này cần được cơ quan hành chính phê duyệt để đảm bảo giá trị pháp lý, và điều này cần được nghiên cứu và sửa đổi.
1.1.2.2 Về tổ c ứ t ực iện kế oạc cấp n ớc an toàn
Để đảm bảo an toàn trong cấp nước, các đơn vị cấp nước đã thành lập đội ngũ chuyên trách với trách nhiệm và quyền hạn rõ ràng Mặc dù đội ngũ này hoạt động dưới sự quản lý của đơn vị cấp nước, nhưng số lượng cán bộ chuyên môn cao còn hạn chế Đội ngũ thực hiện cấp nước an toàn chưa được đào tạo bài bản, phần lớn là kiêm nhiệm, dẫn đến việc triển khai nhiệm vụ chưa đồng bộ và hiệu quả.
Ban chỉ đạo cấp nước an toàn cấp tỉnh đã được thành lập tại nhiều địa phương như Cà Mau, Thừa Thiên - Huế, Bà Rịa - Vũng Tàu, Khánh Hòa, Bình Dương và Hải Dương Sự hình thành này xuất phát từ nhu cầu cấp thiết của các địa phương và tầm quan trọng của việc đảm bảo nguồn nước an toàn cho cộng đồng.
Ban Chỉ đạo Cấp nước an toàn do Phó Chủ tịch UBND tỉnh làm trưởng ban, với sự tham gia của các cơ quan chuyên môn và đơn vị cấp nước, đã giúp cải thiện việc thực hiện Kế hoạch cấp nước an toàn Sở Xây dựng là cơ quan thường trực, góp phần tăng cường sự phối hợp giữa các cơ quan quản lý cấp nước Nhờ chỉ đạo thống nhất, tỷ lệ thất thoát nước đã giảm và chất lượng nước được cải thiện, mang lại lợi ích cho người dân Tuy nhiên, hiện chỉ có 6/63 tỉnh thành lập Ban Chỉ đạo Cấp nước an toàn, và chưa có hướng dẫn cụ thể về chức năng, nhiệm vụ của Ban Chỉ đạo trên toàn quốc Nhiều địa phương đã kiến nghị cần thành lập Ban Chỉ đạo cấp Tỉnh với quy định rõ ràng về nhiệm vụ và thành phần tham gia để đảm bảo sự thống nhất.
1.1.2.3 T ực iện cấp n ớc an toàn
Trong thời gian qua, WHO đã hỗ trợ và tài trợ các khóa đào tạo cho các đơn vị cấp nước trên toàn quốc thông qua Hội Cấp, Thoát nước Việt Nam về việc lập và triển khai kế hoạch cấp nước an toàn Nhờ vào những nỗ lực này, các đơn vị cấp nước tại các tỉnh như Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Vĩnh Long, Hải Dương, Hải Phòng, Bà Rịa – Vũng Tàu và Hà Nội đã nâng cao chất lượng dịch vụ và đảm bảo hiệu quả an toàn cho hệ thống cấp nước.
Duy trì, đảm bảo ổn định, liên tục áp lực, lưu lượng, chất lượng nước đạt yêu cầu.
TỔNG QUAN
T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c an toàn
Cấp nước an toàn là việc cung cấp nước ổn định với áp lực và lượng nước đầy đủ, đồng thời đảm bảo chất lượng nước theo quy chuẩn Để đảm bảo cấp nước an toàn, cần thực hiện các hoạt động nhằm giảm thiểu và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro có thể xảy ra trong quá trình thu nước, xử lý, dự trữ và phân phối đến tay người tiêu dùng.
1.1.1 Một số khái niệm về cấp nước an toàn
Cấp nước an toàn đảm bảo cung cấp nước ổn định với áp lực đủ, liên tục và lượng nước cần thiết, đồng thời đảm bảo chất lượng nước đạt tiêu chuẩn quy định.
Đảm bảo an toàn cấp nước là các hoạt động nhằm giảm thiểu và loại bỏ nguy cơ gây mất an toàn trong quá trình thu, xử lý, dự trữ và phân phối nước đến tay người tiêu dùng.
Kế hoạch cấp nước an toàn là các nội dung cụ thể để triển khai thực hiện việc bảo đảm cấp nước an toàn
1.1.2 Triển khai cấp nước an toàn ở Việt Nam
Ngày 31/12/2008, Bộ trưởng Bộ Xây dựng đã ban hành Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD nhằm quy định về việc đảm bảo an toàn cấp nước, thực hiện theo Nghị định số 117/2007/NĐ-CP của Chính phủ về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch.
Kể từ khi quyết định được ban hành, các ngành và UBND các tỉnh, thành phố đã chú trọng và tích cực triển khai thực hiện, nhận được sự hưởng ứng từ các đơn vị cấp nước địa phương.
Quyết định số 16 được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đánh giá cao, khẳng định Việt Nam là một trong 8 quốc gia ở khu vực Châu Á có văn bản pháp luật về cấp nước an toàn Quy định này không chỉ thể hiện cam kết của Việt Nam trong việc đảm bảo nước sạch cho cộng đồng mà còn phù hợp với hướng dẫn của WHO trong việc triển khai thực hiện tại các đô thị trên toàn quốc.
Tuy nhiên cũng có những kết quả đã đạt được và những hạn chế như sau :
1.1.2.1 Về lập và p ê duyệt xây dựn kế oạc cấp n ớc an toàn
Hầu hết các đơn vị cấp nước đã xây dựng và phê duyệt Kế hoạch cấp nước an toàn, giúp họ chủ động kiểm soát toàn bộ quy trình từ sản xuất đến tiêu thụ Việc này đảm bảo cung cấp nước sạch đạt tiêu chuẩn an toàn và vệ sinh cho người sử dụng.
Mặc dù về cơ bản nội dung của kế hoạch cấp nước an toàn theo Quyết định số
Nội dung của Thông tư 16 của Bộ Xây dựng phù hợp với hướng dẫn của WHO, tuy nhiên, việc lồng ghép giữa các yếu tố kỹ thuật và tổ chức bộ máy, đội ngũ cán bộ thực hiện là chưa hợp lý Một số quy định trong thông tư chưa có tính chất luật hóa, do đó cần được rà soát lại để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thực thi.
Quy định về thẩm quyền phê duyệt kế hoạch cấp nước an toàn giao cho đơn vị cấp nước hiện chưa hợp lý và có hiệu lực pháp lý không cao Kế hoạch này bao gồm nhiều yếu tố từ bảo vệ nguồn nước đến hộ sử dụng, liên quan đến trách nhiệm quản lý của nhiều ngành trong tỉnh Do đó, theo đề nghị của nhiều địa phương, cần thiết phải có sự phê duyệt của cơ quan hành chính để kế hoạch này có giá trị pháp lý, và cần được nghiên cứu, sửa đổi cho phù hợp.
1.1.2.2 Về tổ c ứ t ực iện kế oạc cấp n ớc an toàn
Để đảm bảo cấp nước an toàn, các đơn vị cấp nước đã thành lập đội ngũ với trách nhiệm và quyền hạn rõ ràng Tuy nhiên, số lượng cán bộ chuyên môn cao còn hạn chế, dẫn đến đội ngũ thực hiện cấp nước an toàn chưa chuyên nghiệp và thiếu đào tạo nâng cao Việc này ảnh hưởng đến hiệu quả và tính đồng bộ trong tổ chức thực hiện nhiệm vụ cấp nước an toàn.
Ban chỉ đạo cấp nước an toàn cấp tỉnh đã được thành lập ở một số địa phương như Cà Mau, Thừa Thiên - Huế, Bà Rịa - Vũng Tàu, Khánh Hòa, Bình Dương và Hải Dương nhằm đáp ứng nhu cầu địa phương và nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cung cấp nước an toàn.
Ban Chỉ đạo Cấp nước an toàn do Phó Chủ tịch UBND tỉnh làm trưởng ban, với sự tham gia của các cơ quan chuyên môn và đơn vị cấp nước, đã giúp việc thực hiện Kế hoạch cấp nước an toàn trở nên hiệu quả hơn Sở Xây dựng là cơ quan thường trực, đảm bảo sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý Nhờ sự chỉ đạo thống nhất, các tỉnh đã đạt được kết quả khả quan như giảm tỷ lệ thất thoát nước và cải thiện chất lượng nước, mang lại lợi ích cho người dân Tuy nhiên, hiện chỉ có 6/63 tỉnh thành lập Ban Chỉ đạo Cấp nước an toàn, và chưa có hướng dẫn cụ thể về chức năng, nhiệm vụ của ban này trên toàn quốc Do đó, nhiều địa phương kiến nghị cần thành lập Ban Chỉ đạo cấp Tỉnh với quy định cụ thể về nhiệm vụ và thành phần tham gia để đảm bảo sự thống nhất.
1.1.2.3 T ực iện cấp n ớc an toàn
Trong thời gian qua, WHO đã hỗ trợ và tài trợ các khóa đào tạo cho các đơn vị cấp nước trên toàn quốc thông qua Hội Cấp, Thoát nước Việt Nam Nhờ vào việc triển khai kế hoạch cấp nước an toàn, các đơn vị cấp nước tại Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Vĩnh Long, Hải Dương, Hải Phòng, Bà Rịa – Vũng Tàu và Hà Nội đã cải thiện chất lượng dịch vụ và nâng cao hiệu quả an toàn cho hệ thống cấp nước.
Duy trì, đảm bảo ổn định, liên tục áp lực, lưu lượng, chất lượng nước đạt yêu cầu.
Kiểm soát và giảm thiểu rủi ro là rất quan trọng, đồng thời cần tăng cường công tác kiểm tra và giám sát từ nguồn cung đến tay khách hàng Việc xây dựng các biện pháp khắc phục và xử lý sự cố kịp thời sẽ giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quản lý rủi ro.
Các công ty cấp nước đã tổ chức các hoạt động giáo dục nhằm nâng cao nhận thức cộng đồng về việc tiết kiệm nước và bảo vệ nguồn nước Những hoạt động này được thực hiện trong các trường học, nhấn mạnh vai trò, trách nhiệm và tầm quan trọng của nước sạch trong việc bảo vệ môi trường Đồng thời, các công ty cũng phối hợp chặt chẽ với các ban ngành địa phương để tăng cường hiệu quả tuyên truyền.
6 phương liên quan để tổ chức các hoạt động tuyên truyền, giáo dục tạo được niềm tin và sự đồng thuận lớn của cộng đồng.
Các d ự án và nghiên c ứ u c ấ p n ướ c an toàn t ạ i Vi ệ t Nam
1.2.1 Dự án Kế hoạch cấp nước an toàn do UNICEF hỗ trợ
Từ năm 2006, UNICEF đã hợp tác với Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn thuộc Bộ Nông nghiệp và PTNT để triển khai mô hình cấp nước an toàn tại xã Lộc Bình, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế Mục tiêu của dự án là tìm kiếm giải pháp cung cấp nước hợp vệ sinh cho người dân, phòng ngừa ô nhiễm nguồn nước và nâng cao nhận thức cộng đồng về việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước.
WSP là dự án cấp nước an toàn đầu tiên của UNICEF tại Việt Nam, được triển khai theo phương thức phòng ngừa nhằm giảm thiểu rủi ro liên quan đến nguồn nước, từ khâu cung cấp đến lưu trữ và bảo quản tại hộ gia đình.
1.2.2 Kế hoạch cấp nước an toàn giai đoạn 3
Kế hoạch cấp nước an toàn là một chiến lược cụ thể nhằm thực hiện các biện pháp giảm thiểu và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro liên quan đến an toàn cấp nước Nội dung này tập trung vào việc bảo vệ nguồn nước qua các giai đoạn quan trọng như thu nước, xử lý, dự trữ và phân phối, nhằm đảm bảo nước sạch và an toàn cho người sử dụng.
Kể từ năm 2007, với sự hỗ trợ của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và các bộ ngành liên quan, kế hoạch cấp nước an toàn đã được triển khai Giai đoạn 2007-2009, Bộ Xây dựng ban hành Quy chế đảm bảo an toàn cấp nước tại Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD, trong đó Hội cấp thoát nước đã tổ chức tập huấn cho 45 công ty cấp nước và xây dựng 03 mô hình thí điểm tại Hải Dương, Huế và Vĩnh Long Năm 2009, công ty Xây dựng và Cấp nước Huế công bố thực hiện cấp nước an toàn cho toàn tỉnh Thừa Thiên-Huế Từ 2010 đến 2012, Bộ Xây dựng ban hành thông tư số 08/2012/TT-BXD để hướng dẫn thực hiện cấp nước an toàn, thay thế cho Quyết định 16/2008 Trong giai đoạn này, Hội cấp thoát nước đã tổ chức tập huấn cho 23 công ty cấp nước còn lại và xây dựng thêm 04 mô hình thí điểm tại Hải Phòng, Quảng Trị, Khánh Hòa và Vũng Tàu.
Trong giai đoạn 3 (2014-2016), mục tiêu chính là rà soát và xây dựng các cơ chế chính sách hỗ trợ việc triển khai cấp nước an toàn Các quy định được triển khai nhằm đảm bảo hiệu quả trong việc thực hiện cấp nước an toàn Hệ thống tổ chức quản lý cũng được hoàn thiện để thực hiện kế hoạch cấp nước an toàn từ Trung ương đến địa phương Đồng thời, việc hỗ trợ và nâng cao năng lực về cấp nước an toàn trên toàn quốc cũng được chú trọng Cuối cùng, xây dựng cơ sở dữ liệu và các chỉ số đánh giá thực hiện kế hoạch cấp nước an toàn là một phần quan trọng trong quá trình này.
Giai đoạn 3 bắt đầu với khóa đào tạo đầu tiên vào tháng 11/2014 tại Hải Phòng, nhằm cung cấp kiến thức cơ bản về cấp nước an toàn cho học viên từ các Trung tâm đào tạo và đối tác Những kiến thức và kinh nghiệm thu được sẽ được học viên chia sẻ cho cán bộ, công nhân ngành nước để quản lý và triển khai Kế hoạch cấp nước an toàn.
1.2.3 Cấp nước an toàn ứng dụng khoa học công nghệ hiện đại
Ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đang ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng nguồn nước ở Việt Nam, đặc biệt là tại TPHCM Để duy trì và cải thiện tình trạng này, cần có những biện pháp khẩn cấp nhằm bảo vệ môi trường và nguồn nước.
Để nâng cao chất lượng nước sạch và cung cấp nước an toàn, các hệ thống cấp nước cần thực hiện 9 bước quan trọng Điều này bao gồm việc đổi mới công nghệ và nghiên cứu ứng dụng các công nghệ xử lý nước tiên tiến và phù hợp.
Hệ thống cấp nước TPHCM là lớn nhất cả nước, với sự tham gia của nhiều doanh nghiệp và loại hình khác nhau Qua các giai đoạn phát triển, việc quản lý cấp nước gặp không ít thách thức Do đó, đảm bảo cung cấp nước ổn định về chất lượng, áp lực và đủ lượng theo quy chuẩn là mục tiêu quan trọng hàng đầu.
Ngành cấp nước TPHCM đã không ngừng cải tiến và ứng dụng khoa học công nghệ để đảm bảo cấp nước an toàn, bắt đầu từ năm 2006 với sự tham gia của SAWACO trong chương trình của WHO Nhờ vào việc kiểm soát và ngăn ngừa các rủi ro như xâm nhập mặn và sự cố nguồn nước, TPHCM đã triển khai các biện pháp như theo dõi chất lượng nước sông qua hệ thống quan trắc online và phối hợp quản lý nguồn nước hiệu quả Đồng thời, các nhà máy nước đã giảm thiểu sự cố thông qua cải tạo hệ thống quản lý, tối ưu hóa vận hành và nâng cấp thiết bị Kết quả là chất lượng và áp lực nước sinh hoạt tại TPHCM ngày càng được cải thiện, tạo niềm tin cho khách hàng.
TPHCM đang triển khai chương trình đảm bảo an toàn cấp nước, đồng thời đánh giá cao các chương trình hợp tác hỗ trợ và chuyển giao công nghệ trong ngành nước Các hoạt động này bao gồm chương trình đào tạo nhân lực, hợp tác nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới giữa các đơn vị cấp nước, tổ chức và trường đại học trong và ngoài nước Sự tham gia của các nguồn lực xã hội từ các đơn vị cung cấp giải pháp và dịch vụ trong lĩnh vực cấp thoát nước là yếu tố quan trọng, góp phần phát huy sức mạnh và phát triển bền vững ngành nước, hướng tới mục tiêu đảm bảo cấp nước an toàn.
1.2.4 Dự án cấp nước an toàn vùng đồng bằng sông Cửu Long vay vốn Ngân hàng Thế giới (WB) Đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt danh mục
Dự án được thực hiện tại Bộ Xây dựng và các tỉnh, thành phố: Cần Thơ, An Giang, Hậu Giang, Sóc trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang.
Dự án bao gồm việc xây dựng tài liệu theo quy định của Chính phủ Việt Nam và nhà tài trợ cho hệ thống cấp nước vùng liên tỉnh Giai đoạn 1, bao gồm cải tạo và mở rộng mạng lưới đường ống phân phối chính, đường ống phân phối cấp 2 và các điểm đấu nối nước Đồng thời, dự án sẽ thiết lập khung thể chế cho việc triển khai và quản lý vận hành các công trình sau đầu tư, nghiên cứu cơ chế tổ chức thực hiện và hình thức đầu tư, cũng như quản lý hệ thống cấp nước vùng Ngoài ra, thiết kế mở rộng hệ thống cấp nước liên vùng cho Giai đoạn 2 sẽ được thực hiện, hỗ trợ lập Báo cáo nghiên cứu khả thi, thiết kế cơ sở và thiết kế chi tiết cho việc cấp nước đến các khu vực còn lại của dự án.
Mục tiêu chính của báo cáo nghiên cứu là chuẩn bị cho Dự án “Cấp nước an toàn vùng đồng bằng sông Cửu Long” Dự án này tập trung vào việc xây dựng hệ thống cấp nước có đủ công suất và chất lượng, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và sản xuất tại các tỉnh, thành phía Tây Nam sông Hậu Các giải pháp sẽ được triển khai cho các giai đoạn phát triển đến năm 2025 và 2030, phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội trong khu vực.
11 quy hoạch chung xây dựng vùng đồng bằng sông Cửu Long, đảm bảo an ninh về cấp nước, an sinh xã hội và bảo vệ môi trường.
1.2.5 Cấp nước an toàn vì cộng đồng ASEAN
Trong 2 ngày từ 30/4 và 1/5, Hội thảo “Cấp nước an toàn vỡ một cộng đồng ASEAN” diễn ra tại TP Huế do Công ty TNHH NN MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế tổ chức, với sự tham gia của Bộ Xây dựng, tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tại Việt Nam, đại diện các Công ty cấp nước, Cục nước các nước ASEAN
Theo các cơ quan nghiên cứu tài nguyên nước, hiện có khoảng 1/3 số quốc gia trên thế giới đang thiếu nước sạch Dự báo đến năm 2025, con số này sẽ tăng lên 2/3, với khoảng 35% dân số toàn cầu sẽ không có đủ nước sạch để sử dụng.
Tạihộithảo, các đạibiểu tập trung thảo luận vào 3 vấn đềtrọng tâm gồm:quản lý thông minh hệthống cấpnước;dịchvụ khách hàng và cấpnước an toàn
T ổ ng quan v ề hi ệ n tr ạ ng c ấ p n ướ c c ủ a thành ph ố Hà N ộ i
1.3.1 Hệ thống cấp nước đô thị trung tâm
Hệ thống cấp nước đô thị Hà Nội, do Công ty Nước sạch Hà Nội quản lý, phục vụ 8 quận nội thành gồm Ba Đình, Hoàn Kiếm, Hai Bà Trưng, Đống Đa, Cầu Giấy, Tây Hồ, Hoàng Mai, Long Biên, cùng với 5 huyện ngoại thành lân cận.
Từ Liêm, Gia Lâm, Đông Anh, Sóc Sơn và Thanh Trì đã hình thành và phát triển trong hơn 100 năm, trải qua nhiều lần cải tạo và mở rộng Hiện nay, công suất hệ thống cấp nước đô thị trung tâm Hà Nội đạt trung bình 572.400m³/ngày.
1.3.1.1 Tìn ìn n uồn n ớc a C ất l ợn n uồn n ớc
Nguồn nước ở phía Nam đô thị trung tâm có hàm lượng sắt (Fe) và amôni (NH4+) cao, với hàm lượng sắt tại bãi giếng nhà máy nước Pháp Vân từ 6,5 đến 8,5 mg/l, Tương Mai từ 9,5 đến 13,1 mg/l, và Hạ Đình từ 12,7 đến 16 mg/l Hàm lượng NH4+ trung bình dao động từ 10 đến 15 mg/l, có lúc tại NMN Tương Mai lên tới 30 mg/l, cho thấy nguồn nước có dấu hiệu nhiễm bẩn hữu cơ ở mức độ thấp Ngược lại, nguồn nước ngầm ở phía Bắc đô thị trung tâm lại chứa hàm lượng mangan cao hơn.
Khu vực phía Nam có hàm lượng mangan cao hơn, trong khi hàm lượng sắt và amôni lại rất thấp Các khu vực như Gia Lâm, Sài Đồng và Cáo Đỉnh thường gặp nguồn nước chứa sắt và mangan ở dạng keo của axit humic và keo silic.
Một tỷ lệ nhất định mẫu nước ở khu vực phía Nam cho thấy chỉ số vi trùng coliform cao, kết hợp với sự hiện diện của ion NH4+, cho thấy nguồn nước ngầm ở đây bị ô nhiễm Điều này cảnh báo về chất lượng nước và cần có các biện pháp kiểm soát và bảo vệ nguồn nước ngầm cũng như hệ thống cấp nước.
Công trình khai thác nước ngầm tại Hà Nội bao gồm giếng khoan, trạm bơm giếng và tuyến ống nước thô Hiện có 255 giếng khoan đang hoạt động tại 12 NMN chính và 8 trạm cấp nước nhỏ, trong đó khoảng 190 giếng hoạt động thường xuyên, đều được lắp bơm chìm Độ sâu trung bình của các giếng khoan từ 60-70m, thu nước từ tầng chứa nước cuội sỏi qp1 có chiều dày 20-60m Tuyến ống nước thô chủ yếu là ống gang xám và gang dẻo, với đường kính từ 200-700mm Chất lượng ống gang dẻo, được xây dựng từ năm 1989, hoạt động tốt với ít rò rỉ, trong khi một số ống xây dựng trước năm 1985 đã xuống cấp nghiêm trọng, gây thất thoát lớn Trung bình, công suất khai thác nước thô đạt 86.74% so với công suất thiết kế.
Bảng 1 1 Công suất các bãi giếng và tuyến ống nước thô
Công suất nước thô giếng Số hiện có
CS T/Kế (m 3 /ngđ) CS thực tế
Công suất nước thô giếng Số hiện có
CS T/Kế (m 3 /ngđ) CS thực tế
(Nguồn: Công ty Nước sạch Hà Nội – 31/12/2010)
1.3.1.2 N à m y x lý n ớc a C n suất của c c n à m y n ớc
Bảng 1 2 Công suất các nhà máy xử lý nước
Cải tạo năm CS t/kế m 3 /ngày
2014 năm m 3 /ngày Khu Bắc sông Hồng
Cải tạo năm CS t/kế m 3 /ngày
(Nguồn Công ty Nước sạch Hà Nội – 31/12/2014) b Dây c uyền c n n ệ x lý n ớc
Khu vực bắc sông Hồng:
Nước thô → Làm thoáng → Tiếp xúc → Lọc đợt 1 → Lọc đợt 2 → Khử trùng bằng clo → Bể chứa → Trạm bơm II → Mạng lưới tiêu thụ.
Khu vực nam sông Hồng:
Nước thô → Làm thoáng → Tiếp xúc → Lọc nhanh → Khử trùng bằng clo →
Bể chứa → Trạm bơm II → Mạng lưới tiêu thụ.
Công trình làm thoáng chủ yếu sử dụng dàn mưa truyền thống, nhưng NMN Cáo Đỉnh và NMN Nam Dư lại áp dụng tháp làm thoáng cưỡng bức với quạt gió Tại khu vực phía Nam sông Hồng, một số NMN có cụm giếng khai thác xa nguồn bổ cấp nước, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến trữ lượng nước và công suất giếng, như trường hợp của Mai Dịch, Pháp Vân, và Hạ Đình Ngược lại, những khu vực gần sông Hồng như Yên Phụ và Lương Yên lại có lượng nước sản xuất lớn hơn công suất thiết kế nhờ nguồn bổ cập dồi dào.
Do chất lượng nước thô không đồng đều, đặc biệt là do sự khác biệt nồng độ của một số chỉ tiêu khó xử lý như NH4
Độ oxy hóa của mangan (Mn) ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý tại các nhà máy nước (NMN) trong khu vực này không đồng đều Các công nghệ xử lý nước hiện tại không đạt hiệu quả cao trong việc xử lý các hợp chất hữu cơ và amoni Vì vậy, tại những NMN có nguồn nước thô chứa amoni với hàm lượng lớn, chất lượng nước sau xử lý thường không đảm bảo.
16 các chỉ tiêu này không đáp ứng được QCVN 01:2009/BYT Các nhà máy thuộc số này bao gồm NMN Pháp Vân, NMN Hạ Đình, NMN Tương Mai.
Các chỉ tiêu khác như pH; độ cứng; NO2; NO 3 ; của nước sau xử lý của tất cả các NMN tại khu vực này đáp ứng được QCVN 01: 2009/BYT.
Bảng 1 3 Chất lượng nước sau xử lý của các nhà máy nước ngầm do Công ty Nước sạch Hà Nội quản lý từ năm 2014
Chỉ số Pecmanganat mg/l Cl - mg/l Độ cứngTP mg/l
A.Xit Kiềm Coliform E.coli Cl
(Nguồn số liệu: Phòng kiểm tra chất lượng)
Các trạm bơm nước sạch được vận hành theo 3 cấp
Cấp 1: phát vào giờ dùng nước ít
Cấp 2 phát vào giờ dùng nước trung bình
Cấp 3 phát vào giờ dùng nước lớn nhất.
Do tình trạng cung cấp nước từ các nhà máy nước (NMN) luôn không đủ cho nhu cầu sử dụng, mạng lưới thường ở áp lực thấp (20-25m), trong khi máy bơm lại được thiết kế với áp lực cao (40-50m) Điều này dẫn đến việc phải khống chế độ mở van điều chỉnh lưu lượng tại các trạm bơm để tránh quá tải, làm giảm hiệu suất hoạt động và tăng tổn thất điện năng Để tiết kiệm điện và cải thiện hiệu suất, một số trạm bơm đã trang bị thiết bị biến tần số, nhưng hiện tại vẫn chỉ hoạt động dựa trên kinh nghiệm của nhân viên vận hành, chưa được tự động hóa Hệ thống điều khiển chủ yếu vẫn thực hiện bằng tay, với các thiết bị điện động lực và điều khiển chỉ mang tính chất cơ giới.
1.3.1.3 Hiện trạn mạn l ới đ ờn ốn n ớc
Mạng lưới cấp nước Hà Nội được cấu trúc thành ba cấp độ: truyền tải, phân phối và dịch vụ Các ống truyền tải có đường kính từ DN≥300mm bao phủ toàn bộ thành phố, kết nối các nhà máy nước Giữa các khu vực chính, hệ thống đồng hồ tổng giúp quản lý và phân chia nguồn nước Các ống phân phối có đường kính từ 100≤ DN ≤ 250 và các ống dịch vụ với DN≤63 được tổ chức thành các mạng con độc lập trong từng ô cấp nước nhỏ.
Hình 1 1 Hiện trạng hệ thống cấp nước khu đô thị trung tâm
1.3.2 Hệ thống cấp nước VINACONEX
Vào tháng 8 năm 2008, Nhà máy Nước mặt sông Đà chính thức đi vào hoạt động Sau 3 năm, Công ty VIWASUPCO đã đóng vai trò là nhà phân phối cấp 1, đảm bảo sản xuất nước sạch sông Đà an toàn và cung cấp ổn định Công suất của nhà máy không ngừng tăng trưởng, từ 90.000m³/ngày vào năm 2010 lên 198.000m³/ngày vào tháng 7 năm 2012.
Hệ thống cung cấp nước Sông Đà bắt đầu từ trạm bơm nước sông, nơi nước được bơm về hồ Đầm Bài Từ hồ Đầm Bài, nước thô sẽ được chuyển lên khu xử lý để đảm bảo chất lượng nước trước khi cung cấp cho người dân.
Dây chuyền công nghệ xử lý
Chất lượng nước sau xử lý tại nhà máy nước sông Đà rất tốt, đáp ứng đầy đủ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước uống theo QCVN 01:2009/BYT.
Bảng 1 4 Chất lượng nước sau xử lý của nhà máy nước sông Đà
TT Chỉ tiêu chất lƣợng Đơn vị Kết quả QCVN 01:2009/BYT
Công trình thu & TB hồ Đầm Bài
Nhà hóa chất Bể chứa nước rửa lọc
Bể tiếp nhận và phân phối
Bể trộn phản ứng cơ khí – lắng
Bể chứa nước hòa Clo
Nước sạch được truyền từ nhà máy đến hai bể chứa điều áp, mỗi bể có dung tích 30.000m³, qua tuyến ống tự chảy làm bằng cốt sợi thủy tinh với đường kính DN1800-1600 và chiều dài 11.320m Sau đó, nước sạch tiếp tục được chuyển từ bể điều áp đến điểm cuối tuyến tại ngã tư Phạm Hùng – Trần Duy Hưng (vành đai 3) qua tuyến ống tự chảy cốt sợi thủy tinh có đường kính DN1600-1500 và chiều dài 3.444m.
1.3.3 Hệ thống cấp nước đô thị Tây Nam Trung tâm Hà Nội (Viwaco quản lý) Để tiếp nhận, phân phối và quản lý nguồn nước sông Đà cấp cho Hà Nội, tháng
Quy ho ạ ch c ấ p n ướ c th ủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050
Vào ngày 26/7/2011, quyết định số 1259/QĐ-TTg đã phê duyệt quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030, với tầm nhìn đến năm 2050, trong đó xác định phương hướng phát triển cho hệ thống cấp nước Tiếp theo, vào ngày 21/3/2013, quyết định số 499/QĐ-TTG đã phê duyệt quy hoạch cấp nước cho Thủ đô Hà Nội.
Hà Nội đến năm 2030, với tầm nhìn đến năm 2050, sẽ cụ thể hóa các định hướng phát triển hệ thống cấp nước Thủ đô, phù hợp với quy hoạch chung xây dựng thành phố.
1.4.1 Dự báo nhu cầu sử dụng nước
Bảng 1 7 Dự báo nhu cầu sử dụng nước năm 2020-2050
Nhu cầu dùng nước trung bình
(m 3 /ngày đêm) Nhu cầu dùng nước max
1 Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt 738.000 1.126.000 1.533.000 908.000 1.393.000 1.897.000
2 Nhu cầu sử dụng nước công nghiệp 82.000 129.000 129.000 82.000 129.000 129.000
Nhu cầu sử dụng nước các loại hình dịch vụ khác 223.000 349.000 495.000 272.000 427.000 606.000
Sông Đà: Khai thác với lưu lượng 600.000 m 3 /ngày đêm giai đoạn đến năm 2020; 1.200.000 m 3 /ngày đêm giai đoạn đến năm 2030 và 1.500.000 m 3 /ngày đêm tầm nhìn đến năm 2050.
Sông Hồng: Khai thác với lưu lượng 300.000 m 3 /ngày đêm giai đoạn đến năm 2020; 450.000 m 3 /ngày đêm giai đoạn đến năm 2030 và 600.000 m 3 /ngày đêm tầm nhìn đến năm 2050.
Sông Đuống: Khai thác với lưu lượng 300.000 m 3 /ngày đêm (cấp cho Hà Nội
Đến năm 2020, tổng công suất cấp nước dự kiến đạt 240.000 m³/ngày đêm, trong khi đến năm 2030 con số này sẽ tăng lên 600.000 m³/ngày đêm, phục vụ cho Hà Nội 475.000 m³/ngày đêm Tầm nhìn đến năm 2050, công suất cấp nước sẽ đạt 900.000 m³/ngày đêm, cung cấp cho Hà Nội 650.000 m³/ngày đêm.
Đến năm 2020, tổng lượng nước khai thác đạt 623.500 m³/ngày đêm, trong đó khu trung tâm Hà Nội chiếm 409.500 m³/ngày đêm Khu vực phía Nam sông Hồng khai thác 36.000 m³/ngày đêm, khu vực Sơn Tây 30.000 m³/ngày đêm, khu vực phía Bắc Hà Nội 72.000 m³/ngày đêm, và khu vực phía Đông Hà Nội 76.000 m³/ngày đêm.
Đến năm 2030, tổng lượng nước khai thác dự kiến đạt 613.000 m³/ngày đêm, trong đó khu trung tâm Hà Nội chiếm 395.000 m³/ngày đêm Khu vực phía Nam sông Hồng sẽ khai thác 36.000 m³/ngày đêm, khu vực Sơn Tây là 30.000 m³/ngày đêm, phía Bắc Hà Nội là 72.000 m³/ngày đêm và phía Đông Hà Nội sẽ đạt 80.000 m³/ngày đêm.
Đến năm 2050, tổng lượng nước khai thác dự kiến đạt 578.000 m³/ngày đêm, trong đó khu trung tâm Hà Nội sẽ chiếm 360.000 m³/ngày đêm Khu vực phía Nam sông Hồng sẽ khai thác 36.000 m³/ngày đêm, khu vực Sơn Tây 30.000 m³/ngày đêm, khu vực phía Bắc Hà Nội 72.000 m³/ngày đêm, và khu vực phía Đông Hà Nội 80.000 m³/ngày đêm.
Một số nguồn nước ngầm tại phía Nam Hà Nội có chất lượng kém sẽ giảm dần công suất khai thác, với Nhà máy nước Hạ Đình ngừng hoạt động vào năm 2020 và các Nhà máy nước Tương Mai, Pháp Vân ngừng vào năm 2030.
Bảng 1 8 Quy hoạch công suất các nhà máy nước thủ đô Hà Nội năm 2020-2050
Công suất (m 3 /ngày đêm) Hiện trạng năm 2012 Đến năm
1 Nhà máy nước Sông Đà 230.000 600.000 1.200.000 1.500.000
2 Nhà máy nước Sông Hồng 300.000 450.000 600.000
3 Nhà máy nước Sông Đuống 240.000 475.000 650.000
Công suất (m 3 /ngày đêm) Hiện trạng năm 2012 Đến năm
Tổng công suất các nhà máy nước mặt 230.000 1.140.000 2.125.000 2.750.000
II.1 Khu vực trung tâm
II.1.1 Khu trung tâm (8 quận nội thành cũ)
1 Nhà máy nước Yên Phụ 90.406 90.000 90.000 90.000
2 Nhà máy nước Ngô Sỹ Liên 39.885 45.000 45.000 30.000
3 Nhà máy nước Lương Yên 49.064 50.000 50.000 40.000
4 Nhà máy nước Ngọc Hà 32.817 30.000 30.000 30.000
5 Nhà máy nước Mai Dịch 62.683 60.000 60.000 60.000
6 Nhà máy nước Cáo Đỉnh 58.456 60.000 60.000 60.000
7 Nhà máy nước Nam Dư 53.331 60.000 60.000 50.000
8 Nhà máy nước Pháp Vân 23.053 8.000 - -
9 Nhà máy nước Tương Mai 22.513 6.500 - -
10 Nhà máy nước Hạ Đình 20.904 - - -
II.1.2 Vành đai 3 - 4, phía Nam sông Hồng
12 Nhà máy nước Hà Đông cơ sở 1 16.000 16.000 16.000 16.000
13 Nhà máy nước Hà Đông cơ sở 2 20.000 20.000 20.000 20.000
II.2 Khu vực c c đô thị
II.2.1 Khu vực phía Sơn Tây
14 Nhà máy nước Sơn Tây 1 8.000 10.000 10.000 10.000
15 Nhà máy nước Sơn Tây 2 10.000 20.000 20.000 20.000
II.2.2 Khu vực phía Bắc Hà Nội
16 Nhà máy nước Bắc Thăng Long 35.286 50.000 50.000 50.000
17 Nhà máy nước Đông Anh 6.385 12.000 12.000 12.000
18 Nhà máy nước Nguyên Khê - 10.000 10.000 10.000
II.2.3 Khu vực phía Đông Hà Nội
19 Nhà máy nước Gia Lâm 42.784 60.000 60.000 60.000
20 Nhà máy nước Yên Viên - 10.000 20.000 20.000
Công suất (m 3 /ngày đêm) Hiện trạng năm 2012 Đến năm
21 Nhà máy nước Sân Bay Gia Lâm 9.585 6.000 - -
Tổng công suất các nhà máy nước ngầm 628.421 623.500 613.000 578.000
Tổng công suất c c nhà m y nước 858.421 1.763.500 2.738.000 3.328.000
Nhà máy nước mặt Sông Đà cung cấp nước cho nhiều khu vực quan trọng, bao gồm khu đô thị vệ tinh phía Tây Hà Nội như Sơn Tây, Láng Hòa Lạc và Xuân Mai Ngoài ra, nhà máy còn phục vụ các đô thị sinh thái như Phúc Thọ, Quốc Oai và Chúc Sơn, cũng như dọc theo trục đường Láng Hòa Lạc Hệ thống cấp nước này mở rộng đến đô thị tâm phía Tây Nam Hà Nội, từ vành đai 3 đến vành đai 4, bao gồm cả khu vực nông thôn lân cận.
Nhà máy nước mặt Sông Hồng cung cấp nước cho khu vực đô thị trung tâm Hà Nội, một phần đô thị phía Tây Hà Nội bao gồm Đan Phượng và Sơn Tây, cùng với một phần khu vực đô thị phía Bắc Hà Nội như Mê Linh, Đông Anh và Sóc Sơn, cũng như khu vực nông thôn lân cận.
Nhà máy nước mặt Sông Đuống cung cấp nước cho khu vực đô thị trung tâm phía Đông Bắc Hà Nội, bao gồm quận Long Biên, huyện Gia Lâm và một phần quận Đông Anh Ngoài ra, nhà máy còn phục vụ khu vực Nam Hà Nội, bao gồm một phần quận Hai Bà Trưng và Hoàng Mai, cùng với đô thị vệ tinh Phú Xuyên và các vùng nông thôn lân cận Bên cạnh đó, nguồn nước cũng được cung cấp cho một số khu vực thuộc các tỉnh Bắc Ninh và Hưng Yên.
1.4.4 Công nghệ xử lý nước
Các nhà máy nước mới cần lựa chọn công nghệ và thiết bị hiện đại, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường Đối với nguồn nước ngầm, quy trình bao gồm công nghệ truyền thống làm thoáng, xử lý sơ bộ qua tiếp xúc, keo tụ, lắng hoặc lọc đợt I, sau đó là lọc nhanh và khử trùng Còn đối với nguồn nước mặt, quy trình sẽ áp dụng sơ lắng, trộn, phản ứng keo tụ, lắng, lọc nhanh và khử trùng.
1.4.5 Mạng lưới đường ống cấp nước
Giai đoạn đến năm 2020, xây dựng mạng đường ống truyền tải và đường ống cấp I có đường kính1.000 mm khoảng 156,9 km, bao gồm:
Bảng 1 9 Các tuyến ống truyền tải đến năm 2020
TT Tên đường ống truyền tải và đường ống cấp I Đường kính(mm) Chiều dài
I Khu vực Hà Nội trung tâm 50,7
1 Trục đường Hòa Lạc - Trần Duy Hưng DN1800 6,5
2 Từ Nhà máy nước Sông Hồng theo trục kinh tế Xuân
Phương Liên Mạc nối ra quốc lộ 70 đến đường quốc lộ 1A DN1500 2,2
3 Trục đường đê sông Hồng DN1000 8,1
4 Trục đường quốc lộ 1A DN1000 6,3
5 Trục đường quốc lộ 32 - Hồ Tùng Mậu - Cầu Giấy DN1000 4,8
Tuyến ống của Nhà máy nước Sông Đuống cấp sang phía
Nam Hà Nội từ cảng Khuyến Lương đi đường Pháp Vân ra quốc lộ 1A
II Khu vực phía Tây Hà Nội 36,5
1 Từ Nhà máy nước Sông Đà đến Bể chứa trung gian DN1800 11,0
2 Từ bể chứa trung gian đến đôthị Hòa Lạc DN2400 5,8
3 Từ đô thị Hòa Lạc đến đô thị Quốc Oai DN2000 11,5
4 Từ đô thị Quốc Oai đến vành đai 4 DN1800 8,2
III Khu vực phía Bắc Hà Nội 39,1
1 Từ vị trí Liên Trung phía Nam sông Hồng lên Mê Linh và dọc theo quốc lộ 2 sang Đông Anh DN1500 6,5
2 Trục từ Yên Viên lên Sóc Sơn DN1200 20,9
IV Khu vực phía Đông Hà Nội 30,6
1 Từ Nhà máy nước sông Đuống đến cầu Yên Viên DN1600 9,0
2 Từ Nhà máy nước Sông Đuống cấp sang phía Nam sông
Hồng tại vị trí cảng Khuyến Lương DN1600 5,5
3 Từ cầu Phù Đổng cấp sang Bắc Ninh DN1000 4,0
Xây dựng mới 09 trạm bơm tăng áp, 01 trạm điều tiết lưu lượng
Bảng 1 10 Công suất trạm bơm tăng áp giai đoạn 2020 đến 2050
TT Tên trạm bơm tăng p
Công suất trạm bơm tăng p (m 3 /ngày đêm) Giai đoạn
1 Trạm bơm tăng áp Sóc Sơn 50.000 100.000 150.000
2 Trạm bơm tăng áp Xuân Mai 40.000 80.000 100.000
3 Trạm bơm tăng áp Phú Xuyên 60.000 90.000 120.000
4 Trạm bơm tăng áp Hà Đông 20.000 40.000 80.000
5 Trạm bơm tăng áp Sơn Tây 30.000 40.000 80.000
6 Trạm bơm tăng áp Phúc Thọ - 10.000 20.000
7 Trạm bơm tăng áp Kim Bài 10.000 20.000 40.000
8 Trạm bơm tăng áp Chúc Sơn 10.000 15.000 20.000
9 Trạm bơm tăng áp Ba Vì 10.000 15.000 30.000
10 Trạm điều tiết lưu lượng Tây Mỗ (*) 30.000 100.000 150.000
Trạm điều tiết lưu lượng Tây Mỗ có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng nước từ Nhà máy nước Sông Đà, cung cấp nước cho khu vực Hà Nội và Hà Đông Đồng thời, trạm cũng thực hiện việc bù áp cho khu vực Hà Nội trong những giờ cao điểm.
Ngoài ra, còn các trạm điều hòa (Chứa nước – tăng áp) tại các nhà máy nước Ngầm giảm công suất như: Tương Mai, Pháp Vân.
1.4.7 Các dự án ưu tiên thực hiện
Các dự án đầu tư giai đoạn từ năm 2015 đến năm 2020
+ Đầu tư xây dựng nhà máy nước
Nâng công suất Nhà máy nước mặt Sông Đà từ 300.000 m3/ngày đêm lên 600.000 m3/ngày đêm.
Xây dựng Nhà máy nước mặt Sông Hồng công suất 300.000 m3/ngày đêm.
Nhà máy nước mặt sông Đuống sẽ được xây dựng với công suất 300.000 m3/ngày đêm, trong đó 240.000 m3/ngày đêm sẽ cung cấp cho Thủ đô Hà Nội và phần còn lại sẽ phục vụ các khu vực lân cận ở Hưng Yên và Bắc Ninh Đối với hệ thống nước ngầm, các nhà máy hiện có sẽ được duy trì, giảm công suất hoạt động của các nhà máy nước như Pháp Vân, Tương Mai và Hạ Đình, chuyển đổi dần thành trạm điều áp Đặc biệt, nhà máy nước Hạ Đình dự kiến sẽ ngừng khai thác vào năm 2020, và khu vực này sẽ được đề xuất xây dựng xưởng duy tu bảo dưỡng hệ thống cấp nước của Hà Nội.
+ Phát triển mạng lưới đường ống truyền tải, phân phối và dịch vụ
Hoàn thiện mạng lưới cấp nước khu vực đô thị từ trung tâm đến vành đai 3.
Phát triển mạng lưới cấp nước là một yếu tố quan trọng cho các khu vực từ vành đai 3 đến vành đai 4 của đô thị trung tâm, bao gồm Long Biên, Gia Lâm, Đông Anh, Mê Linh, Sóc Sơn, Hòa Lạc, Sơn Tây, Xuân Mai và Phú Xuyên Việc cải thiện hạ tầng cấp nước sẽ góp phần nâng cao chất lượng sống và đảm bảo nguồn nước sạch cho cư dân trong khu vực này.
Tiếp tục mở rộng các tuyến truyền tải nước từ các nhà máy trên sông Đà, sông Hồng và sông Đuống đến các đô thị trung tâm và các đô thị vệ tinh.
Xây dựng các trạm bơm tăng áp chính tại Kim Bài, Sóc Sơn, Xuân Mai, Phú Xuyên, Chúc Sơn.
Phát triểnmạng lưới cấp nước khu vực nông thôn liền kề các đô thị.
Hình 1 4 Quy hoạch cấp nước thủ đô hà nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050
K ế t lu ậ n ch ươ ng 1
1.5.1 Nh ữ ng v ấn đề c ầ n ti ế p t ụ c nghiên c ứ u
1.5.1.1 Nhận xét chung về hiện trạng cấp n ớc
Nước ngầm là nguồn cung cấp chính cho thủ đô Hà Nội, nhưng chất lượng nước tại một số khu vực đang giảm sút Việc khai thác hợp lý nguồn tài nguyên nước ngầm cần được xem xét và thực hiện một cách thận trọng.
Nhà máy nước Sông Đà, với công suất giai đoạn I đạt 300.000 m³/ngày, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho thủ đô Hà Nội Tuy nhiên, hiện nay, công suất khai thác của nhà máy chỉ đạt khoảng 198.000 m³/ngày, thấp hơn nhiều so với khả năng tối đa.
Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng nước tại thủ đô chưa được đáp ứng kịp thời, dẫn đến tình trạng thiếu nước Mạng lưới cấp nước phát triển không đồng bộ giữa hệ thống cũ và mới, khiến tỷ lệ thất thoát nước vẫn ở mức cao.
Nhìn chung các dự án đầu tư mở rộng đều triển khai chậm so với kế hoạch.
1.5.1.2 N ữn vấn đề cần tiếp t c n iên cứu
Nguồn nước ngầm không đủ để đáp ứng toàn bộ nhu cầu nước cho các đô thị tại Hà Nội trong giai đoạn đến năm 2030 và tầm nhìn xa hơn.
Đến năm 2050, việc khai thác nước dưới đất cần được xem xét kỹ lưỡng về tác động môi trường, đặc biệt là vấn đề sụn lún nền đất Đồng thời, cần cân nhắc nhu cầu về diện tích đất cho các hoạt động xây dựng.
Trong giai đoạn đến năm 2020, cần hạn chế khai thác nguồn nước dưới đất từ các giếng nhỏ và bãi giếng có hàm lượng amoni và ô nhiễm hữu cơ cao Việc lựa chọn nguồn nước mặt thay thế, như sông Đà, sông Hồng và sông Đuống, sẽ đảm bảo an toàn cho cấp nước Đồng thời, cần tiếp tục nghiên cứu công suất khai thác của các nhà máy nước mặt trong giai đoạn này.
2030 để có những đề xuất phù hợp với Quy hoạch chung của thàn phố Hà Nội về nguồn cấp nước
Do đặc thù về phát triển kinh tế, xã hội và hạ tầng kỹ thuật của Hà Nội, việc điều chỉnh Quy hoạch cấp nước cho Thủ đô trong các năm 2011 và 2013 đã được phê duyệt Điều này cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu và phối hợp cấp nước từ nhiều nguồn khác nhau nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống cấp nước của Hà Nội Các tài liệu như hiện trạng cấp nước, Quyết định 499/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ (21/03/2013) và Quy hoạch cấp nước đến năm 2030, tầm nhìn 2050 sẽ là cơ sở quan trọng để đề xuất các giải pháp phù hợp cho tương lai phát triển cấp nước của thành phố.
Bên cạnh đó, nghiên cứu thiết lập mô phỏng cho hệ thống cấp nước của Thủ đô
Hà Nội ta có thể đưa ra các giải pháp vận hành cho hệ thống với những trường hợp cụ thể (rủi ro) trong cấp nước.
Dự báo nhu cầu dùng nước Định hướng sử dụng nguồn nước
Giải pháp phối hợp cấp nước từ các nguồn cấp nước khác nhau để cấp nước an toàn cho Thủ đô Hà Nội.
Vận hành hệ thống đảm bảo cấp nước an toàn dựa trên mô phỏng trong trường hợp cụ thể.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CƠ SỞ DỰ LIỆU
Ch ọ n công c ụ mô ph ỏ ng và c ơ s ở lý thuy ế t
2.1.1 Một số mô hình mô phỏng hệ thống cấp nước
Loop là phần mềm tính toán thủy lực cho mạng lưới cấp nước sơ khai, giúp người dùng nhận thức được vai trò của công nghệ thông tin trong lĩnh vực này Tuy nhiên, giao diện trên màn hình Dos của Loop không thân thiện với người sử dụng, và tính năng của phần mềm còn hạn chế, chưa phản ánh chính xác thực tế của hệ thống mạng lưới thủy lực.
EPANET là phần mềm chuyên dụng cho tính toán mạng lưới cấp nước, cho phép mô phỏng thủy lực và chất lượng nước theo thời gian Chương trình này cung cấp một môi trường thuận lợi để nhập dữ liệu mạng, thực hiện mô hình hóa quá trình thủy lực và chất lượng nước, đồng thời cho phép người dùng quan sát kết quả qua nhiều phương thức khác nhau EPANET được phát triển bởi Bộ phận Cấp nước và Nguồn nước thuộc Viện Nghiên cứu Quản lý Rủi ro Quốc gia của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ.
WaterCad là phần mềm hàng đầu trong thiết kế và mô phỏng mạng lưới cấp nước, cho phép tính toán các đặc tính thủy lực và chất lượng nước trong hệ thống ống dẫn Phần mềm này cung cấp thông tin chi tiết như lưu lượng trong từng nhánh ống, áp suất tại các nút, chiều sâu nước trong bể chứa và nồng độ hóa chất trong toàn bộ mạng lưới cấp nước Ngoài ra, WaterCad còn mô phỏng thời gian lưu nước trên toàn hệ thống Được phát triển bởi tập đoàn BENTLEY, WaterCad là công cụ thiết yếu cho các kỹ sư trong lĩnh vực cấp nước.
WaterGEMS của hãng Bentley là phần mềm mô hình hóa thủy lực và mô phỏng chất lượng nước trong hệ thống phân phối nước, với khả năng tương tác tiên tiến và tích hợp công cụ quản lý Phần mềm này cung cấp môi trường làm việc dễ dàng, cho phép người dùng phân tích, thiết kế và tối ưu hóa hệ thống cấp nước WaterGEMS được coi là phần mềm xuất sắc nhất hiện nay trong lĩnh vực mô hình thủy lực và tính toán mạng lưới cấp nước.
Bảng 2 1 So sánh tính năng, giao diện và vấn đề chi phí bản quyền các mô hình
TT Phần mềm Giao diện, tính năng và hạn chế Bản quyền
- Môi trườ ng làm vi ệ c:
Chạy mô hình thủy lực của mạng lưới cấp nước
Giao diện không thân thiện
Quá trình xử lý số liệu không tiện ích, xuất số liệu sang Word và Excel không đơn giản
Người chạy chương trình không thấy được sự thay đổi của chế độ thủy lực theo các giờ trong ngày
TT Phần mềm Giao diện, tính năng và hạn chế Bản quyền
- Môi trườ ng làm vi ệ c:
Chạy trong môi trường Windows
+ Mô phỏng các loại nguồn nước khác nhau
+ Mô phỏng bơm, tính toán hiệu suất bơm và chi phí năng lượng
+ Xét đến đồng thời các chế độ dùng nước khác nhau tại các khu vực trong hệ thống
Epanet không chỉ mô phỏng chất lượng nước mà còn cho phép theo dõi sự vận chuyển của các hóa chất không phản ứng trong hệ thống cấp nước, cũng như mô phỏng quá trình kết tủa.
+ Theo dõi thời gian lưu lại của nước trong hệ thống
+ Cho phép khai báo chế độ cấp hóa chất vào hệ thống thay đổi theo thời gian
+ Việc thiết kế trực tiếp trên hình ảnh bản đồ khu vực là điều không thể
+ Không thể chuyển trực tiếp các số liệu từ bên Cad sang
+ Việc tính toán,thiết kế cho mạng lưới cấp nước lớn gặp rất nhiều khó khăn.
- Môi trườ ng làm vi ệ c:
+ Khả năng mô phỏng thuỷ lực của Watercad cũng tương tự như Epanet
+ Ngoài khả năng mô phỏng chất lượng nước như của Epanet thì Watercad còn có một số tính năng khác :
Sự pha trộn nước từ nhiều nguồn khác nhau
Sự suy giảm của hàm lượng clor trong nước Theo dõi sự lan truyền chất ô nhiễm
Sự gia tăng các sản phẩm khử trùng
Mạng lưới có thể được mô phỏng trực tiếp trên nền tảng Autocad, cho phép nhập dữ liệu và hiển thị kết quả ngay trên phần mềm này Bên cạnh đó, người dùng có thể lưu file từ Epanet và mở nó bằng phần mềm Watercad.
+ File dữ liệu nền còn hạn chế, không thể cập nhật các dữ liệu từ MicroStation và ArcGIS
+ Không có khả năng tính toán mô hình và chống thất thoát nước
+ Không có khả năng mô phỏng nhiều kịch bản khác nhau cho mô hình
TT Phần mềm Giao diện, tính năng và hạn chế Bản quyền
- Môi trườ ng làm vi ệ c:
Phân tích tính toán thủy lực theo thời gian của hệ thống phân phối nước bao gồm việc xem xét các yếu tố như bơm, bể chứa, đường ống, ống nối, cống, kênh hở và van Điều này giúp đảm bảo hiệu quả hoạt động và tối ưu hóa quá trình phân phối nước Việc phân tích này cũng hỗ trợ trong việc phát hiện các vấn đề tiềm ẩn và cải thiện thiết kế hệ thống, từ đó nâng cao khả năng cung cấp nước cho người sử dụng.
Dự báo mô phỏng thời gian kéo dài giúp phân tích khả năng phản ứng của hệ thống thủy lực trước các nhu cầu cung cấp và sử dụng nước khác nhau.
+ Phân tích lưu lượng chữa cháy trong điều kiện khắc nghiệt của hệ thống
+ Ứng dụng chức năng quản lý kịch bản, so sánh các tình huống khác nhau trong hệ thống thủy lực
+ Hiệu chỉnh mô hình bằng tay với công cụ Darwin Calibrator thông qua thuật toán di truyền
Chạy trên các ứng dụng phần mềm như MicroStation, AutoCAD và ArcGIS, hệ thống thông tin địa lý có khả năng giải quyết hiệu quả các vấn đề thủy lực liên quan đến mạng lưới đường ống cấp thoát nước.
→ Lựa chọn mô hình phù hợp cho lĩnh vực và địa điểm nghiên cứu
Trong số các phần mềm phân tích, WaterGem, WaterCad và Epanet được ưu tiên lựa chọn Tất cả đều đáp ứng các tính năng cơ bản cho đề tài, nhưng chi phí bản quyền là yếu tố quyết định trong việc chọn lựa WaterCad và WaterGem có mức chi phí cao, do đó tác giả quyết định chọn Epanet, vì phần mềm này vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật vừa phù hợp với ngân sách hiện tại.
Mạng lưới cấp nước có hai dạng chính là mạng phân nhánh và mạng vòng Trong thiết kế mạng lưới cấp nước, việc xác định đường kính kinh tế và tổn thất áp lực tối ưu cho từng đoạn ống là rất quan trọng Để thực hiện điều này, cần tiến hành tính toán thuỷ lực cho toàn bộ mạng lưới Quá trình tính toán thuỷ lực bao gồm việc xác định lưu lượng chảy qua các đoạn ống và tính toán các tổn thất thuỷ lực trên từng đoạn ống.
Mạng lưới cấp nước thường bao gồm nhiều đoạn ống với chiều dài và đường kính khác nhau, tạo thành một hệ thống thủy lực phức tạp, đặc biệt là mạng vòng Sự phức tạp này đến từ số lượng ẩn quá nhiều và các phương trình tính tổn thất thủy khó giải trực tiếp, do đó cần áp dụng các phương pháp khác nhau như phương pháp của Lobachev hoặc Andriyasev để tính toán.
Trước đây, việc tính toán thủy lực cho mạng lưới cấp nước thường được thực hiện thủ công, gây tốn kém thời gian và công sức Hiện nay, nhờ vào sự phát triển của công nghệ, việc giải quyết các bài toán này trở nên nhanh chóng hơn với các phần mềm tính toán như LOOP và EPANET EPANET, được phát triển bởi Bộ phận Cấp nước và Nguồn nước thuộc Viện Nghiên cứu quản lý rủi ro quốc gia của Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ, đã trở thành một công cụ hữu ích trong lĩnh vực này.
EPANET là công cụ mô phỏng hiệu quả quá trình thủy lực và chất lượng nước, với sự chú ý đến yếu tố thời gian Mạng lưới cấp nước được mô phỏng bao gồm các thành phần như ống dẫn, nút giao, máy bơm, van, bể chứa và đài nước Chương trình này phân tích lưu lượng nước qua từng đoạn ống, áp suất tại các nút và cao độ mực nước ở các bể chứa, đồng thời theo dõi nồng độ các chất trong toàn bộ mạng lưới trong suốt thời gian mô phỏng Ngoài ra, EPANET cũng mô phỏng thời gian lưu nước và biểu đồ nguồn nước, cung cấp cái nhìn tổng quan về hệ thống cấp nước.
EPANET, chạy trên nền tảng Windows, cung cấp một môi trường tích hợp cho việc nhập dữ liệu mạng lưới, mô phỏng thuỷ lực và chất lượng nước Phần mềm cho phép người dùng quan sát kết quả qua nhiều hình thức, bao gồm sơ đồ mạng với màu sắc và số liệu, bảng dữ liệu, biểu đồ thời gian và các hình vẽ minh họa.
C ơ s ở d ữ li ệ u và l ậ p s ơ đồ
2.2.1 Khái quát về nhu cầu sử dụng nước
Dựa trên các tiêu chuẩn cấp nước hiện hành và thực trạng sử dụng nước hiện nay, nhu cầu sử dụng nước của Thủ đô Hà Nội sẽ bao gồm nhiều loại hình khác nhau.
Nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt của cư dân đô thị hiện tại và các đô thị tương lai sẽ được quy hoạch hợp lý, đồng thời phục vụ cả các khu dân cư nông thôn lân cận.
Nhu cầu nước sinh hoạt cho người dân vãng lai tại các đô thị cần được đánh giá và tính toán hợp lý theo từng giai đoạn phát triển của Thủ đô.
Nước cung cấp cho các khu công nghiệp tập trung, cụm công nghiệp nhỏ, tiểu thủ công nghiệp và làng nghề nằm rải rác trong đô thị và khu vực nông thôn.
Cấp nước là yếu tố thiết yếu cho các dịch vụ công cộng như cơ quan hành chính, trường học, bệnh viện và các dịch vụ kinh doanh, tư nhân khác Ngoài ra, nước cũng được sử dụng cho việc tưới cây và rửa đường, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường.
Cấp nước cho các nhu cầu địch vụ kinh doanh đô thị: chợ, nhà hàng, khách sạn, tiểu thủ công v.v.
2.2.2 Khái quát về sự phát triển dân số và công nghiệp
2.2.2.1 Quy m dân số và mức tăn dân số
Sau khi mở rộng địa giới vào năm 2008, đến tháng 12 năm 2011, Hà Nội có tổng dân số 6.870.200 người, trong đó dân số thành thị đạt 2.585.536 người và dân số nông thôn là 4.285.200 người Tỷ lệ dân số thành thị chiếm 38% tổng dân số của thành phố, với tỷ lệ gia tăng dân số trong giai đoạn này là 2%.
Các đô thị và thị trấn của Hà Nội đang phát triển nhanh chóng theo quy hoạch, với sự gia tăng dân số chủ yếu do di cư Khu vực từ sông Nhuệ đến vành đai 4 và các đô thị vệ tinh có tốc độ tăng dân số nhanh Trong khi đó, khu vực nội đô được quy hoạch hạn chế phát triển để duy trì sự ổn định, với dự báo dân số khu vực nội đô lịch sử sẽ giảm từ 1.203.300 người vào năm 2020 xuống còn 919.300 người vào năm 2030 và duy trì ở mức 800.000 người đến năm 2050.
Phụ lục 1: Diện tích, dân số mật độcác đơn vị hành chính của Thủđô Hà Nội Phụ lục 2: Quy mô dân số các khu vực cấp nước
Trong những năm qua, Hà Nội chứng kiến sự phát triển manh mún và cục bộ của các khu, cụm, điểm công nghiệp, chưa đáp ứng kịp tốc độ đô thị hóa nhanh chóng Nhiều khu công nghiệp như Vĩnh Tuy, Cầu Giấy, và Hai Bà Trưng đã dần nằm trong nội đô, trong khi một số khác lại phân bố dọc theo các trục quốc lộ và cửa ngõ thành phố, đặc biệt là khu vực từ vành đai 3 vào trung tâm.
Theo quy hoạch xây dựng chung Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn 2050, các khu cụm công nghiệp hiện tại trong trung tâm sẽ được chuyển đổi thành đất phát triển công cộng đô thị Ưu tiên sẽ được dành cho việc xây dựng công viên, công trình phúc lợi công cộng, bãi đỗ xe, và các công trình hạ tầng kỹ thuật Cụ thể, 04 cụm công nghiệp trong các quận nội thành sẽ được chuyển đổi.
Khu vực Đình, Minh Khai-Vĩnh Tuy-Mai Động, Văn Điển-Pháp Vân, Giáp Bát-Trương Định có diện tích khoảng 257 ha, cùng với 05 cụm công nghiệp tại các huyện ngoại thành như Cầu Bươu, Chèm, Đức Giang-Cầu Đuống, Cầu Diễn- Mai Dịch, Đông Anh với tổng diện tích khoảng 169 ha.
2.2.3 Dự báo nhu cầu sử dụng nước Đề xuất phân chia phạm vi quy hoạch cấp nước thành 5 khu vực cấp nước như sau:
2.2.3.1 Đ t ị trun tâm, p ía Nam s n Hồn a K u nội đ (9 quận iện có, trừ quận Lon Biên + Mở rộn )
Nội đô lịch sử (4 quận nội thành cũ- Hoàn Kiếm, 3/4 Hai Bà Trưng, Ba Đình, Đống Đa, một phần Tây Hồ)
Nội Đô mở rộng ( từ vành đai 2 đến sông Nhuệ: 4 quận nội thành mới, trừ Long Biên) b C uỗi đ t ị p ía Đ n vàn đai 4 (từ s n N uệ đến vàn đai 4: Nam s n
Hồn ) Đô thị Hà Đông
Khu đô thị thuộc Huyện Từ Liêm, Thanh Trì, Hoài Đức, Đan Phượng, Thanh Oai, Thường Tín c C c n uồn cấp n ớc c o đ t ị trun tâm, p ía Nam S n Hồn
Nguồn nước Ngầm hiện có được nâng hoặc giảm công suất đạt đến giai đoạn
2030 là 431.000 m3/ngày bao gồm: Nhà máy nước Yên Phụ 90.000 m3/ngày; Ngô
Sỹ Liên 45.000 m3/ngày; Lương Yên 50.000 m3/ngày; Ngọc Hà 30.000 m3/ngày; Mai Dịch 60.000 m3/ngày; Cáo Đỉnh 60.000 m3/ngày; Nam Dư 60.000 m3/ngày;
Hà Đông 1 là 16.000 m3/ngày; Hà Đông 2 là 20.000m3/ngày.
Nguồn nước mặt sông Đà cung cấp cho đô thị trung tâm và phía Nam sông thông qua hai đường ống truyền tải dọc theo Đại Lộ Thăng Long, đến điểm giao cắt với vành đai 3.
Nguồn nước mặt từ sông Hồng và sông Đuống cung cấp nước cho đô thị trung tâm phía Nam sông Hồng thông qua các tuyến ống chính Những tuyến ống này chạy dọc theo các đường vành đai 4, vành đai 3,5 và vành đai 3.
2.2.3.2 K u vực p ía Tây Hà Nội a C c đ t ị và đ t ị sin t i
Bao gồm: Đô thị Sơn Tây, Hòa Lạc, Xuân Mai, đô thị mới Phúc Thọ, đô thị sinh thái Quốc Oai, Chúc Sơn. b C c t ị trấn p ía Tây
Bao gồm: Các thị trấn Phùng, Liên Quan, Phúc Thọ, Kim Bài, Tây Đằng. c K u vự n n t n liền kề đ ợc cấp n ớc từ ệ t ốn cấp n ớc tập trun
Liền kề đô thị Sơn Tây, Hòa Lạc, Xuân Mai, Chúc Sơn.
Dọc trục đường quốc lộ 32, 21, 21B, trục đường Phúc Thọ - Chúc Sơn, Trục đường vành đai 4. d C c N uồn cấp n ớc c o k u vực p ía Tây Hà Nội
Nguồn nước Ngầm hiện có tính đến giai đoạn 2030 là 30.000 m3/ngày bao gồm: Nhà máy nước Sơn Tây 1 là 10.000 m3/ngày, Sơn Tây 2 là 20.000 m3/ngày.
Nguồn nước mặt sông Đà cung cấp nước cho khu vực thông qua các tuyến ống chính, bao gồm: tuyến ống từ Đầm Bài đến Hòa Lạc, tuyến ống từ Hòa Lạc đến dọc trục đường 21A và đô thị Sơn Tây, Xuân Mai; các tuyến ống chính cấp nước cho trục đường Phúc Thọ - Chúc Sơn và các đô thị Phúc Thọ, Chúc Sơn, Quốc Oai; cùng với tuyến ống từ vành đai 4 cấp nước cho dọc trục đường 21B và Thị trấn Kim Bài.
Nguồn cấp nước mặt Sông Hồng: Cấp nước cho dọc trục đường 32 và các thị trấn Phùng Liên quan và Tây Đằng.
2.2.3.3 K u vực p ía Bắc Hà Nội a C c k u đ t ị và liền kề đ ợc cấp n ớc
Các khu đô thị được cấp nước bao gồm Đô thị Mê Linh – Đông Anh, Đô thị Đông Anh và Đô thị Sóc Sơn.
Các thị trấn đước cấp nước: Thị trấn Phù Đổng, KimHoa, Nỉ.
70 c N uồn cấp n ớc c o k u vực p ía Bắc Hà Nội
Nguồn nước Ngầm hiện có tính đến giai đoạn 2030 là 72.000 m3/ngày bao gồm: Nhà máy nước Bắc Thăng Long –Vân Trì 50.000 m3/ngày; Đông Anh 12.000 m3/ngày; Nguyên Khê 10.000 m3/ngày
Nguồn cấp nước mặt sông Hồng được cung cấp cho khu vực thông qua hệ thống ống chính dọc bờ sông Hệ thống này kết nối với vành đai 3,5 qua cầu Thượng Cát, và vành đai 3 qua cầu Thăng Long, cũng như cầu Nhật Tân.
Nguồn cấp nước mặt sông Đuống: Cấp nước cho khu vực này thông qua tuyến ống chính số 732, 834, 844, 851, 857 và 862.
2.2.3.4 K u vực p ía Đ n Hà Nội a C c k u đ ợc cấp n ớc
Quận Long Biên, liền kề các đô thị Gia Lâm, các thị trấn huyện Gia Lâm b N uồn cấp n ớc
Nguồn nước Ngầm hiện có tính đến giai đoạn năm 2030 là 80.000 m3/ngày bao gồm: Nhà máy nước Gia Lâm 60.000 m3/ngày; Yên Viên 20.000 m3/ngày.
Nguồn cấp nước mặt sông Đuống cấp nước cho khu vực này thông qua tuyến ống chính số 732, 834, 844, 851, 857 và 862.
Tính toán s ố li ệu đầ u vào
2.3.1 Xác định chiều dài tính toán
Mỗi đoạn ống có vai trò phân phối nước cho các đối tượng sử dụng khác nhau, yêu cầu khả năng phục vụ đa dạng Để xác định khả năng phục vụ của các đoạn ống tại các khu vực với tiêu chuẩn sử dụng nước khác nhau, cần áp dụng công thức tính chiều dài tính toán của các đoạn ống.
72 l tt = l thực ×m (m) m: hệ số kể sự phục vụ khác nhau của các đoạn ống đối với từng khu vực có tiêu chuẩn dùng nước khác nhau.
+ Khi đoạn ống phục vụ một phía lấy m = 0,5.
+ Khi đoạn ống phục vụ hai phía lấy m = 1
+ Khi đoạn ống vận chuyển lấy m = 0. l thực : chiều dài thực của đoạn ống tính toán. ltt: chiều dài tính toán của đoạn ống
Dựa vào sơ đồ tính toán mạng lưới cấp nước, chúng ta xác định được chiều dài của từng đoạn ống cho các khu vực cấp nước tại thành phố Hà Nội Thông tin chi tiết có thể xem tại phụ lục 7.
Phụ lục 6 Xác định chiều dài tính toán, lưu lượng đơn vị, dọc đường
2.3.2 Tính toán qđv cho từng khu vực
Vì lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn ống phụ thuộc vào chiều dài của nó và được tính theo công thức sau : q i-kdd = q đvdd × L i-ktt (l/s)
L i-ktt : Chiều dài tính toàn đoạn từ i – k (m) q đvdd : Lưu lượng đơn vị dọc đường của đoạn ống (l/s)
Để tính toán lưu lượng tiêu thụ nước cho Thủ đô Hà Nội một cách chính xác, cần xem xét tổng chiều dài của toàn bộ mạng lưới cấp nước Những tuyến ống phục vụ ở các khu vực thấp, có chiều dài lớn như trên các trục đường quốc lộ hoặc ở các thị trấn, đô thị vệ tinh thường có lưu lượng tiêu thụ lớn hơn so với các Nút ở khu vực trung tâm với mật độ dân số cao, nơi mà các tuyến ống phục vụ cao lại ngắn hơn Do đó, việc tính toán lưu lượng tiêu thụ tại từng Nút cần được thực hiện riêng biệt cho từng khu vực.
Hà Nội là rất lớn nên chia làm 5 khu vực để tính toán qđvdd: Khu vực đô thị trung
73 tâm phía Nam sông Hồng, khu vực phía Tây, khu vực phía Bắc, khu vực phía Đông và khu vực phía Nam.
Lưu lượng đơn vị dọc đường tính theo công thức:
Ltt : Tổng chiều dài tính toán của các đường ống trong khu dân cư (m)
Qdd : Tổng lưu lượng dọc đường (l/s)
Tổng lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức :
Qttr : Tổng lưu lượng của các điểm tập trung (l/s)
Qml : tổng lưu lượng cấp vào mạng lưới trong giờ dùng nước trung bình
Vậy lưu lượng đơn vị dọc đường của từng khu vực được tính toán tổng hợp trong bảng 2.4.
Bảng 2 5 Tổng hợp chiều dài, tính toán q đvdd cho từng khu vực
TT KHU VỰC ĐÔNG THỊ Q KHU
1 Khu vực đô thị trung tâm phía Nam Sông Hồng 1,014,849 7,638 1,007,211 425,178 0.027418
2 Khu vực phía Tây Hà Nội 558,517 57,066 501,451 300,538 0.019312
3 Khu vực phía Bắc Hà Nội 458,203 57,350 400,853 230,128 0.020161
4 Khu vực phía Đông Hà
5 Khu vực phía Nam Hà Nội 91,024 16,755 74,269 82,063 0.010475
Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn ống phụ thuộc vào chiều dài của nó và được tính theo công thức sau : q i-kdd = q đvdd × L i-ktt (l/s)
L i-ktt : Chiều dài tính toàn đoạn từ i – k (m) q đvdd : Lưu lượng đơn vị dọc đường của đoạn ống (l/s)
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng Exel: “XD-chieudaiTT-LLNut- 2030-CTKV”
2.3.3 Quy về lưu lượng Nút (sinh hoạt, công nghiệp), tổng hợp lưu lượng Nút
Sau khi xác định lưu lượng dọc theo các đoạn ống, ta tiếp tục tính lưu lượng tại các nút phân đôi bằng cách chia lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn cho hai nút Cuối cùng, tổng hợp các giá trị tại các nút để có kết quả tổng quát Công thức tính lưu lượng tại nút được biểu diễn như sau: q i -nút = 2 q i dd.
Lưu lượng nút của nút thứ i được ký hiệu là q i -nút (l/s), trong khi tổng lưu lượng dọc đường của các đoạn ống quy tụ tại nút thứ i được gọi là qidd (l/s) Kết quả lưu lượng nút được trình bày chi tiết trong phụ lục 4.
Lưu lượng tập trung tính theo công thức : Q = S x 22 (m3/ngđ)
S: diện tích đất công nghiệp tâp trung
22 m3/ha: tiêu chuẩn cấp nước
Kết quả lượng nút tập trung được thể hiện qua phụ lục 7
Phụ lục 7 Tổng hợp lưu lượng Nút tính toán
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC AN TOÀN
Gi ả i pháp ph ố i h ợ p các ngu ồ n c ấp để c ấ p n ướ c an toàn
3.1.1 Phương án 1: Mô phỏng lại hệ thống cấp nước theo Quy hoạch năm 2030 3.1.1.1 T n số m p ỏn
Thông số đầu vào cho mô phỏng bao gồm các số liệu tính toán đã được xác định Đường ống cấp nước của hệ thống được thiết kế dựa trên Quy hoạch cấp nước cho các khu vực đô thị tại thành phố Hà Nội.
Thống kê hiện tại về các nhà máy nước ngầm và nhà máy nước mặt sông Hồng, sông Đuống được dựa trên công suất dự kiến cho năm 2030 Đối với nhà máy nước sông Đà, thông số cột nước được xác định theo thực tế cốt xây dựng trạm xử lý tại cao độ +92m, sau khi xử lý, nước sẽ được dẫn đến bể chứa ở cao độ +72m để cung cấp cho các khu đô thị.
3.1.1.2 Kết quả m p ỏn -Phân tích
Dựa trên mô phỏng bằng phần mềm Epanet, hệ thống cho thấy vào giờ sử dụng nước thấp nhất lúc 0:00, có 20 nút tính toán gặp áp suất âm (-) Vị trí xảy ra hiện tượng này nằm ở cuối mạng lưới của khu đô thị Phú Xuyên và đô thị Phúc Thọ.
Hình 3 1 Hình ảnh mô phỏng cho đô thị Phúc Thọ bị áp âm (-)
91 Áp lực âm (-) thấp nhất tại Nút 160 là -217,04m
Hình 3 2 Hình ảnh mô phỏng cho đô thị Phú Xuyên bị áp âm (-)
Tuyến ống dọc trục đường quốc lộ 1A tại đô thị Phú Xuyên và một số đoạn ở khu đô thị Hòa Lạc, Chúc Sơn đang gặp phải vận tốc lớn và tổn thất áp lực cao Cụ thể, tuyến ống số 177 ở khu đô thị Phúc Thọ có đường kính D0 là 2,55m và tổn thất đầu nước đạt 1,23m.
Trạm tăng áp Phúc Thọ có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho các hộ dân dọc quốc lộ 32 từ Phúc Thọ đến Sơn Tây, đồng thời phục vụ nhu cầu nước cho đô thị Sơn Tây Tuy nhiên, hình ảnh cho thấy sự bất hợp lý trong phân bố dòng chảy, với nước chảy vòng từ nguồn sông Hồng cấp lên nút 121 và sau đó chảy về nút khác.
Nước được dẫn từ nút 121 tới nút 116 và nút 114 trước khi vào trạm bơm tăng áp Tại đây, nước được bơm lên nút 113 và tiếp tục chảy về nút 120, hoàn thành một vòng tuần hoàn Tuy nhiên, khi lưu lượng không đủ, áp lực tại các nút 120 và 121 bị tổn thất lớn, dẫn đến áp suất gần đạt mức tối thiểu.
60m mà các nút lân cận 116, 117, 118, 119 lại có áp suất âm (-)
Hình 3 3 Hình ảnh mô phỏng trạm tăng áp tại Phúc Thọ, nước chảy vòng Đối với giờ dùng nước lớn nhất lúc 17.00 giờ
Hệ thống báo áp lực âm (-) thường xảy ra tại nhiều khu vực cấp nước, ngoại trừ những khu vực đầu mạng lưới gần các trạm cấp nước ngầm và nước mặt, nơi áp lực được đảm bảo Điều này cho thấy tổn thất trong các tuyến ống cấp nước là rất lớn.
Hình 3 4 Tổng thể toàn mạng lưới thành phố những khu vực áp âm (-)
Trong các khu vực như Hòa Lạc, Xuân Mai, Phúc Thọ, Chúc Sơn, Phú Xuyên, Đông Anh và Sóc Sơn, có 73 ống dẫn nước có vận tốc lớn hơn 3m/s Vận tốc cao này gây ra tổn thất lớn, khiến nút lấy nước không đáp ứng đủ nhu cầu, dẫn đến tình trạng áp lực âm (-).
Hình 3 5 Áp lực âm (-) tại đô thị Phú Xuyên giờ dùng nước lớn nhất
+ Phân tích kết quả mô phỏng
Dựa trên mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Epanet, áp lực âm (-) chủ yếu xảy ra ở các khu đô thị mới, đô thị sinh thái, các thị trấn xa và khu vực Đông Anh, Gia Lâm Áp lực âm xuất hiện khi nút lấy nước tại các khu vực không đủ, yêu cầu bơm với cột áp cao để vượt qua tổn thất trong ống Việc bơm với áp lực cao làm tăng độ phức tạp trong vận hành, chi phí điện năng và giảm tuổi thọ máy bơm, có thể gây ngưng hoạt động cho các trạm nhỏ Ngoài ra, áp lực âm cũng xảy ra do tuyến ống cấp nước quá bé, dẫn đến vận tốc lớn và tổn thất lớn, khiến vị trí có tổng tổn thất lớn nhất cũng là nơi có áp lực thấp nhất.
3.1.1.3 Đ n i t ốn qua kết quả m p ỏn p n n 1
Kết quả mô phỏng từ phần mềm Epanet cho phương án 1 cho thấy chỉ những khu vực gần các trạm cấp nước mặt và nước ngầm mới được cung cấp nước với lưu lượng và áp lực đảm bảo Trong khi đó, các khu vực đô thị vệ tinh, đô thị sinh thái và các thị trấn khác không đáp ứng được yêu cầu cấp nước.
Lắp đặt trạm tăng áp tại các vị trí không phù hợp dẫn đến việc không thể chuyển nước theo yêu cầu, gây lãng phí và không đáp ứng được nhu cầu cấp nước.
Các tuyến ống truyền dẫn hiện tại được bố trí hợp lý nhưng vẫn chưa đủ để đáp ứng lưu lượng cần thiết, dẫn đến tổn thất lớn Hơn nữa, các tuyến ống trong từng khu vực đô thị cụ thể không đáp ứng yêu cầu do quy hoạch ống nhỏ, vận tốc trong ống cao, gây ra tổn thất lớn và không cung cấp đủ lưu lượng cũng như áp lực cần thiết.
Kết quả mô phỏng phương án 1 cho thấy không đáp ứng được yêu cầu cấp nước, ngay cả trong các điều kiện vận hành thuận lợi nhất, khi không xảy ra sự cố hoặc rủi ro nào Nếu có sự cố hoặc rủi ro trong quá trình cấp nước, tình hình sẽ càng trở nên nghiêm trọng hơn.
95 cấp nước thì hệ thống cũng không đáp ứng được, mà còn tăng tần suất rủi ro lên cao hơn.
3.1.2 Phương án 2: Mô phỏng lại hệ thống cấp nước Hà Nội theo hướng nghiên cứu
Từ file Epanet mô phỏng kết quả của phương án 1 ta Save sang một file khác là file: MH-2030-NC-CTKV.net để nghiên cứu.
Từ kết quả phân tích mô phỏng của phương án 1, ta thấy mô hình không thể chạy được lý do chủ yếu là:
Đường kính ống cấp nhỏ và lưu lượng lớn gây tăng vận tốc trong ống, dẫn đến tổn thất cột áp lớn Kết quả là các điểm lấy nước gặp phải áp suất âm (-), làm cho hệ thống cấp nước không đảm bảo hiệu quả.
Một số trạm tăng áp công suất hiện tại không đáp ứng yêu cầu, dẫn đến việc cột áp không đủ để cung cấp nước cho khu vực phía dưới Nguyên nhân chủ yếu là do đường ống nhỏ, gây ra tổn thất cột áp lớn.
+ Một số trạm tăng áp được kết nối với hệthống chưa hợp lý.
Gi ả i pháp v ậ n hành m ạ ng l ướ i c ấ p n ướ c an toàn cho tr ườ ng h ợ p c ụ th ể
3.2.1 Các trường hợp rủi ro
Rủi do trong cấp nước khi 1 trong các nguồn cấp nước chính giảm công suất.
Trong cấp nước, có những trường hợp cần cung cấp nước cho một khu vực cụ thể nhằm phục vụ các mục đích quan trọng của quốc gia, dẫn đến yêu cầu tăng đột biến về lưu lượng nước Điều này cũng tiềm ẩn rủi ro khi nhiều khu vực đồng thời cần nước cho mục đích chữa cháy.
Rủi ro khi xảy ra các sự cố vỡ ống.
3.2.2 Biện pháp vận hành cấp nước an toàn cho 1 trường hợp rủi ro cụ thể
Trong quá trình vận hành hệ thống cấp nước, nhiều rủi ro có thể xảy ra, đặc biệt là tình trạng thiếu nước cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân cũng như doanh nghiệp Nguyên nhân của tình trạng thiếu nước này rất đa dạng và phức tạp.
+ Phát triển hạ tầng kỹ thuật, quy mô cấp nước không theo kịp với quy mô phát triển của xã hội
Sự sụt giảm đáng kể về lưu lượng các nguồn nước ngầm, do biến đổi khí hậu và các tác động khác, đã dẫn đến việc không thể khai thác đủ công suất cấp nước.
Để đảm bảo nhu cầu tối thiểu về nước sinh hoạt cho người dùng, việc nghiên cứu và đưa ra giải pháp vận hành hệ thống cấp nước là rất cần thiết.
3.2.2.1 Tr ờn ợp c t ể để n iên cứu
Công suất của nhà máy nước sông Đà đã giảm 30%, gây ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho các khu vực đô thị khác tại thành phố Hà Nội, ngoại trừ khu vực phía Tây.
Hình 3 14 Vùng ưu tiên được cấp nước
Khi nhà máy nước sông Đà giảm công suất 30%, các khu vực đô thị khác vẫn được cung cấp nước đầy đủ, dẫn đến việc giảm cấp nước cho khu vực đô thị phía Tây Hà Nội Do đó, mức tiêu thụ nước tại khu vực phía Tây cũng phải giảm tương ứng với công suất cấp nước của nhà máy.
3.2.2.3 M p ỏn bằn p ần mềm Epanet
Kiểm tra hệ thống cấp nước giữa các vùng sử dụng trạm bơm tăng áp trong giờ tiêu thụ nước cao nhất, dựa trên mức tiêu thụ lớn nhất mà nhà máy nước sông Đà cung cấp Để tối ưu hóa hiệu quả, cần giảm 30% lưu lượng cấp vào hệ thống từ nhà máy nước sông Đà.
Kiểm tra mối liên hệ cấp nước cho khu vực phía Tây Hà Nội nhằm xác định lưu lượng cấp nước cho từng đoạn ống cụ thể Cần giảm trừ lưu lượng cấp vào khu vực này theo tỷ lệ giảm của nhà máy nước Sông Đà, sau đó tiếp tục điều chỉnh lưu lượng cấp vào từng đoạn ống theo tỷ lệ giảm của khu vực phía Tây.
Bắt đầu từ mức cài đặt lưu lượng ban đầu, chúng ta tiến hành chạy hệ thống và điều chỉnh mức cài đặt theo phương pháp thử dần Sau khi thay đổi mức cài đặt tăng giảm dần cho đến khi đạt được sự phù hợp, chúng ta dừng lại và ghi nhận kết quả cài đặt van.
Tuyến ống số 9 cung cấp nước cho khu đô thị Hòa Lạc, được trang bị van V1 điều tiết lưu lượng FCV với khả năng điều chỉnh lưu lượng tối đa là 234,47 l/s Van điều tiết này có chức năng kiểm soát lưu lượng nước, đảm bảo không vượt quá mức cho phép qua đoạn ống mà nó được lắp đặt.
+ Tuyến ốngsố 85, cấp nước vào khu đô thị Hòa Lạc Lắp đặt van V2 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng cho phép là 186,38 l/s
Tuyến ống số 88 cung cấp nước cho khu đô thị Hòa Lạc và Sơn Tây, được lắp đặt van V3 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng tối đa là 1113,83 l/s.
Tuyến ống số 14 cung cấp nước cho khu đô thị Hòa Lạc và khu vực Xuân Mai, với việc lắp đặt van V4 điều tiết lưu lượng FCV cho phép lưu lượng tối đa là 1008,43 l/s.
+ Tuyến ống số 89, cấp nước vào khu đô thị Hòa Lạc Lắp đặt van V5 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng cho phép là 159,66 l/s
+ Tuyến ống số 15, cấp nước vào khu đô thị Hòa Lạc Lắp đặt van V6 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng cho phép là 66,07 l/s
+ Tuyến ống số 90, cấp nước vào khu đô thị Hòa Lạc Lắp đặt van V7 điều tiết lưulượng FCV với mức lưu lượng cho phép là 130,89 l/s
+ Tuyến ống số 16, cấp nước vào khu đô thị Hòa Lạc Lắp đặt van V8 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng cho phép là 23,90 l/s
Tuyến ống số 191 cung cấp nước cho khu đô thị Quốc Oai và Phúc Thọ, với việc lắp đặt van V9 điều tiết lưu lượng FCV cho phép mức lưu lượng tối đa là 382,71 l/s.
Tuyến ống số 193 cung cấp nước cho khu đô thị Quốc Oai và khu vực Chúc Sơn, được lắp đặt van V10 điều tiết lưu lượng FCV với công suất cho phép là 821,80 l/s.
+ Tuyến ống số587, cấp nước vào thị trấn Phùng và cấp lên Phúc Thọ Lắp đặt van V11 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng cho phép là 601,10 l/s
Tuyến ống số 181 cung cấp nước bổ trợ cho khu đô thị Phúc Thọ và khu vực lân cận Hệ thống được trang bị van V12 điều tiết lưu lượng FCV, cho phép lưu lượng tối đa là 27,43 l/s.
+ Tuyến ống số 222, cấp nước bổ trợ cho khu đô thị Chúc Sơn Lắp đặt van V13 điều tiết lưu lượng FCV vớimức lưu lượng cho phép là 125,83 l/s
Kết quả mô phỏng cho thấy khu vực được yêu cầu cấp nước đảm bảo về lưu lượng và áp lực, đạt yêu cầu về cấp nước.
Một số hình ảnh cho việc mô phỏng lắp đặt van điều tiết lưu lượng FCV
Hình 3 15 Hình ảnh mô phỏng việc lắp đặt van điều tiết lưu lượng
Tổng hợp kết quả lưu lượng tiêu thụ của một số nút vùng không ưu tiên và ưu tiên cấp nước được thể hiện ở bảng bên dưới
Bảng 3 5 Tiêu thụ lưu lượng tại nút khu vực không ưu tiên, trước và sau lắp Van
Vùng không ưu tiên cấp nước, lúc 18 giờ Vùng ưu tiên cấp nước, lúc 18 giờ Nút Tiêu thụ cơ bản Trước LĐ
Van Sau LĐ Van Nút Tiêu thụ cơ bản Trước LĐ
Gi ả i pháp an toàn v ề đườ ng ố ng
Mức độ tin cậy của hệ thống cấp nước phụ thuộc vào yêu cầu của từng đối tượng sử dụng Một số đối tượng cho phép gián đoạn cấp nước trong khoảng thời gian nhất định, trong khi các đối tượng khác lại không chấp nhận sự gián đoạn này Do đó, hệ thống cấp nước được phân chia thành ba cấp độ dựa trên tần suất cấp nước.
Độ tin cậy của hệ thống phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chất lượng thiết kế, vật liệu xây dựng, trang thiết bị và bảo trì kỹ thuật Các phần tử riêng lẻ trong hệ thống ảnh hưởng đến độ tin cậy chung theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào cách chúng được kết nối (nối tiếp hay song song) và vai trò của chúng trong chức năng tổng thể của hệ thống.
Phương pháp cơ bản để đảm bảo độ tin cậy cần thiết của hệ thống cấp nước được thể hiện ở sự dự trữ của hệ thống
Sự dự trữ có thể là: dự trữ cấu trúc, dự trữ tạm thời, dự trữ chức năng
Dự trữ cấu trúc là phương pháp sử dụng nhiều phần tử hơn số lượng cần thiết cho hoạt động bình thường trong hệ thống, thường được áp dụng trong hệ thống cấp nước Phương pháp này được triển khai trong nhiều loại công trình như trạm bơm, đường ống bên ngoài và mạng lưới cấp nước.
Dự trữ tạm thời được thiết lập để cung cấp lượng nước dự phòng cần thiết trong thời gian xảy ra sự cố với một số phần tử trong hệ thống Đối với tuyến ống cấp nước, việc này bao gồm việc lắp đặt tạm thời một tuyến ống có khả năng phục vụ tương tự hoặc lớn hơn từ hố van trước và sau khu vực gặp sự cố, nhằm đảm bảo nguồn cung cấp nước liên tục Sau khi sự cố được xử lý, tuyến ống tạm thời sẽ được tháo dỡ và cất giữ.
Dự trữ trong hệ thống ống cấp nước đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính khả thi và hiệu suất hoạt động của các phần tử Khi một ống gặp sự cố, ống còn lại sẽ đảm nhận nhiệm vụ truyền tải lưu lượng, giúp duy trì sự liên tục trong cung cấp nước Hệ thống này có khả năng điều chỉnh hoạt động theo giờ hoặc theo ngày, đảm bảo phục vụ đồng nhất và hiệu quả cho nhu cầu sử dụng.
Hình 3 16 Một số ví dụ hệ thống có dự trữ
K ế t lu ậ n ch ươ ng 3
Giải pháp phối hợp cấp nước thông qua việc sử dụng các trạm bơm tăng áp và trạm điều tiết lưu lượng sẽ nâng cao tính ổn định của hệ thống, đồng thời đảm bảo an toàn trong quá trình cấp nước Các trạm bơm tăng áp và trạm điều tiết lưu lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất cấp nước.
110 nước giữa các nguồn cấp nước khác nhau được chặt chẽ và ổn định hơn.
Hệ thống cấp nước hoạt động an toàn hơn và linh hoạt hơn trong những trường hợp yêu cầu cấp nước cụ thể.
Giải pháp phối hợp cấp nước đưa ra được những vấn đề để bổ sung cho Quy hoạch được phù hợp hơn cho cấp nước trong tương lai.
Khi xảy ra sự cố ở một hoặc nhiều nguồn cấp nước, lưu lượng cung cấp nước từ các nguồn này sẽ giảm đáng kể Do đó, việc nghiên cứu và phối hợp cấp nước từ các nguồn khác nhau trở nên rất quan trọng để đảm bảo cung cấp nước ổn định.
Việc lắp đặt van điều tiết lưu lượng ở các vị trí thích hợp sẽ hỗ trợ hiệu quả trong việc điều chỉnh lưu lượng nước cho những khu vực bị thiếu nước do sự cố.
Việc điều chỉnh các van điều tiết lưu lượng là rất quan trọng để đảm bảo các giá trị lưu lượng đạt tiêu chuẩn và phù hợp nhất.
Mô phỏng hệ thống cấp nước là cần thiết khi xảy ra sự cố với một hoặc nhiều nguồn cấp nước Hệ thống này cũng có khả năng điều tiết nguồn nước cho các mục đích như chữa cháy hoặc cung cấp nước cho những khu vực cần thiết, đảm bảo rằng việc cung cấp nước an toàn cho toàn bộ hệ thống vẫn được duy trì.
Trong trường hợp xảy ra vỡ ống truyền tải hoặc các ống cấp khác trong mạng lưới, cần thiết lập các biện pháp dự trữ để xử lý kịp thời các sự cố này.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Việc xây dựng và phát triển hệ thống cấp nước theo quy hoạch không chỉ nâng cao hiệu quả đầu tư mà còn đảm bảo vận hành đồng bộ, ổn định và an toàn Điều này góp phần sử dụng tiết kiệm, bảo vệ nguồn tài nguyên nước và môi trường, hướng tới phát triển bền vững Công việc này cũng cần thực hiện theo “Định hướng phát triển cấp nước đô thị” đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.
KẾT LUẬN Đối với phương n mô phỏng lại Quy hoạch
Mô phỏng quy hoạch một số khu vực xa nguồn cấp cho thấy áp lực âm xảy ra chủ yếu do đường kính ống không đạt yêu cầu và hướng cấp nước không như mong đợi.
Một số trạm tăng áp được kết nối chưa phù hợp, công suất trạm tăng áp và áp lực của trạm tăng áp chưa phù hợp cần điều chỉnh.
Một số trạm bơm tăng áp được lắp đặt ở vị trí có áp lực thuận lợi, tuy nhiên, việc này chưa thực sự mang lại hiệu quả trong việc cung cấp nước cho vùng phía sau áp lực.
Việc điều chỉnh đường kính ống truyền tải và các đoạn ống cấp nước trong từng khu vực giúp cân bằng áp lực, giảm thiểu tổn thất Điều này đảm bảo nước được vận chuyển theo mong muốn, hướng chảy hợp lý và tối ưu hóa đường ống, tránh hiện tượng chảy vòng.
Kết nối lại các trạm tăng áp vào mạng lưới hợp lý và điều chỉnh các thông số như đài, van giữ áp sẽ tăng hiệu quả phục vụ Việc này không chỉ giảm năng lượng tiêu thụ cho bơm mà còn tăng áp lực cho khu vực cấp nước phía sau, đồng thời điều hòa lưu lượng cấp nước.
Một số trạm tăng áp được lắp đặt tại các vị trí tối ưu để đảm bảo áp lực và lưu lượng nước, với nguồn cấp nước đa dạng từ nhiều hướng khác nhau, nhằm cung cấp nước hiệu quả cho khu vực xung quanh.
Việc cắt giảm các trạm tăng áp 112 là cần thiết để đảm bảo áp lực ổn định và tránh lãng phí đầu tư không hiệu quả.
Các nguồn cấp nước chính từ nhà máy nước mặt được phân bổ hợp lý cho các khu vực thuận lợi, đảm bảo cung cấp nước hiệu quả hơn Việc kết nối giữa các nguồn cấp nước thông qua hệ thống ống truyền tải không chỉ hỗ trợ lẫn nhau trong trường hợp xảy ra sự cố mà còn giúp duy trì sự ổn định và bền vững cho toàn bộ hệ thống.
Việc phối hợp cấp nước giữa ba nhà máy nước mặt cho các khu vực đô thị tại Hà Nội sẽ không đạt hiệu quả cao nếu thiếu trạm bơm tăng áp Các trạm bơm này đóng vai trò như những khớp nối, giúp hài hòa và ổn định hơn trong việc cấp nước giữa các vùng Bên cạnh đó, trạm điều tiết lưu lượng cũng góp phần đảm bảo cấp nước an toàn và ổn định Việc tích trữ lưu lượng trong giờ thấp điểm và bơm vào mạng lưới trong giờ cao điểm, cũng như cung cấp nước khi xảy ra sự cố, sẽ nâng cao độ an toàn trong hệ thống cấp nước.