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 - hành chính của Quốc gia mà còn là điểm đến lớn về văn hóa, khoa học, đào tạo, kinh tế và du lịch với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng Môi trường sống và sinh hoạt giải trí tại Hà Nội có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của dân số Sự phát triển của các hoạt động kinh tế - xã hội kéo theo nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân tăng cao cả về chất lượng lẫn số lượng.
Hiện nay, tổng sản lượng cấp nước khoảng 900 nghìn m³/ngày, trong khi nhu cầu sử dụng nước hàng năm dự kiến tăng từ 2-3% Đặc biệt 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 Chế độ thủy văn Sông Hồng cũng ảnh hưởng đến khai thác nước ngầm, dự kiến suy giảm từ 1-2% mỗi năm Nguồn nước ngầm tiếp tục suy thoái, trong khi các bãi giếng không có quỹ đất dự phòng để khoan bổ sung Nhà máy nước Sông Đà, cung cấp 27% tổng lượng nước cho thành phố, rất quan trọng; do đó, sự cố như vỡ ống nước sẽ gây ra tình trạng thiếu nước, ảnh hưởng đến đời sống và hoạt động kinh tế của người dân.
Để đảm bảo an ninh nguồn nước cho thành phố Hà Nội, cần đẩy nhanh 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 để đảm bảo cung cấp nước an toàn, đáp ứng các vấn đề cấp thiết hiện tại cũng như bảo vệ nguồn nước lâu dài cho thành phố.
Đề tài “Nghiên cứu phối hợp cấp nước cho các đô thị thành phố Hà Nội” là rất cần thiết, nhằm tìm ra các giải pháp vận hành và cấp nước an toàn.
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 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 như thay thế và bổ sung nguồn nước, cải tiến trạm bơm tăng áp, và nâng cấp 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 hệ thống cấp nước của đô thị trung tâm cũng như đô thị vệ tinh, nhằm đảm bảo cung cấp nước an toàn với lưu lượng và áp lực ổn định.
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 quá trình 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 và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro liên quan đến nguồn nước trong các công đoạn thu, 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 cam kết chất lượng nước đạt tiêu chuẩn quy định.
Bảo đảm cấp nước an toàn là các hoạt động nhằm giảm thiểu và phòng ngừa nguy cơ mất an toàn trong quá trình thu nước, 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
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 chế độ bảo đảm an toàn cấp nước.
Kể từ khi quyết định được ban hành, các ngành và UBND các tỉnh, thành phố đã chú trọng thực hiện, cùng với sự hưởng ứng và triển khai của các đơn vị cấp nước địa phương.
Quyết định số 16 được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đánh giá cao, ghi nhận Việt Nam là một trong 8 quốc gia ở Châu Á có văn bản pháp luật liên quan đến cấp nước an toàn Văn bản này không chỉ quy định các tiêu chuẩn mà còn hướng dẫn triển khai thực hiện tại các đô thị trên toàn quốc, đảm bảo tuân thủ quy trình 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
Hầu hết các đơn vị cấp nước đã xây dựng và phê duyệt kế hoạch cấp nước an toàn, giúp kiểm soát hiệu quả từ sản xuất đến tiêu thụ Việc triển khai kế hoạch 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 Bộ Xây dựng tuy đã phù hợp với hướng dẫn của WHO, nhưng việc kết hợp giữa các yếu tố kỹ thuật và tổ chức bộ máy, đội ngũ cán bộ thực hiện chưa hợp lý Hơn nữa, một số quy định trong thông tư này chưa được luật hóa, do đó cần tiến hành rà soát lại để đảm bảo tính hợp pháp và hiệu quả.
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 thấp Kế hoạch cấp nước an toàn không chỉ bao gồm bảo vệ nguồn nước mà còn liên quan đến trách nhiệm quản lý của nhiều ngành trong tỉnh Do đó, nhiều địa phương đề nghị rằng kế hoạch này cần được cơ quan hành chính phê duyệt để đảm bảo giá trị pháp lý, vì vậy cần nghiên cứu và 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, hầu hết các đơn vị cấp nước đã thành lập đội ngũ với trách nhiệm và quyền hạn cụ thể Tuy nhiên, số lượng cán bộ chuyên môn cao còn hạn chế, dẫn đến đội ngũ thực hiện nhiệm vụ này chưa đạt yêu cầu chuyên nghiệp Việc thiếu tập huấn, bồi dưỡng và đào tạo nâng cao, cùng với tình trạng kiêm nhiệm, đã ảnh hưởng đến hiệu quả và sự đồng bộ trong tổ chức triển khai nhiệm vụ cấp nước an toàn.
Ban chỉ đạo cấp nước an toàn cấp tỉnh đã được thành lập tại một số 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 yêu cầu cấp thiết của 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 tăng cường hiệu quả quản lý cấp nước an toàn tại các tỉnh Sở Xây dựng giữ vai trò thường trực, góp phần vào việc thực hiện kế hoạch một cách có nề nếp và phối hợp chặt chẽ Nhờ vào sự chỉ đạo thống nhất, các địa phương đã đạt được những kết quả tích cực như giảm tỷ lệ thất thoát nước, cải thiện chất lượng nước, và 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 để thống nhất trên toàn quốc Do đó, nhiều địa phương kiến nghị cần thành lập Ban Chỉ đạo cấp tỉnh với quy định rõ ràng về nhiệm vụ và thành phần tham gia.
1.1.2.3 T ực iện cấp n ớc an toàn
Trong thời gian qua, WHO đã phối hợp với Hội Cấp, Thoát nước Việt Nam để hỗ trợ và tài trợ các khóa đào tạo cho các đơn vị cấp nước trên toàn quốc, nhằm lập và triển khai kế hoạch cấp nước an toàn Nhờ vào việc thực hiện kế hoạch 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 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.
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 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 từ nguồn nước qua các công đoạn thu, xử lý, dự trữ và phân phối đến 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 và liên tục, duy trì áp lực đủ, lượng nước đầy đủ và chất lượng nước đạt quy chuẩn quy định.
Bảo đảm cấp nước an toàn là những hoạt động thiết yếu nhằm giảm thiểu và loại bỏ các nguy cơ, rủi ro liên quan đến an toàn cấp nước Điều này bao gồm việc phòng ngừa các vấn đề từ nguồn nước qua các công đoạn thu thập, 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
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, vào ngày 31/12/2008, Bộ trưởng Bộ Xây dựng đã ban hành Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD quy định về chế độ bảo đảm an toàn cấp nước.
Kể từ khi quyết định được ban hành, các ngành liên quan và UBND các tỉnh, thành phố đã tích cực quan tâm, cùng với các đơn vị cấp nước địa phương, triển khai thực hiện quyết định này.
Quyết định số 16 được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đánh giá cao, ghi nhận Việt Nam là một trong 8 quốc gia ở Châu Á ban hành văn bản pháp luật liên quan đến cung cấp nước an toàn Quy trình thực hiện và nội dung của quyết định này phù hợp với hướng dẫn của WHO, cho thấy sự cam kết của Việt Nam trong việc triển khai các biện pháp bảo đảm an toàn nước 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
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 thực hiện 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 kết hợp giữa các yếu tố kỹ thuật và tổ chức bộ máy, đội ngũ cán bộ thực hiện chưa hợp lý Một số quy định hiện tại chưa được luật hóa, do đó cần được xem xét và 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 có hiệu lực pháp lý thấp Kế hoạch cấp nước an toàn không chỉ liên quan đến việc bảo vệ nguồn nước mà còn bao gồm 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, do đó 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 cấp nước an toàn, các đơn vị cấp nước đã thành lập đội ngũ có trách nhiệm và quyền hạn cụ thể Tuy nhiên, hiện nay, số lượng cán bộ chuyên môn cao còn hạn chế, dẫn đến đội ngũ thực hiện cấp nước an toàn chưa đạt yêu cầu chuyên nghiệp Họ chưa được đào tạo và bồi dưỡng đầy đủ, phần lớn là kiêm nhiệm, gây khó khăn trong việc triển khai nhiệm vụ một cách đồng bộ và hiệu quả.
Ban chỉ đạo cấp nước an toàn cấp tỉnh đã được thành lập tại một số địa phương như Cà Mau, Thừa Thiên - Huế, Bà Rịa - Vũng Tàu, Khánh Hòa, Bình Dương, và Hải Dương Sự ra đời của các ban này xuất phát từ yêu cầu cấp thiết của địa phương và tầm quan trọng của việc đảm bảo cung cấp 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 nâng cao hiệu quả quản lý cấp nước tại các tỉnh Sở Xây dựng giữ vai trò thường trực, đảm bảo sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý Kết quả đạt được là tỷ lệ thất thoát nước giảm đáng kể, chất lượng nước được cải thiện, mang lại lợi ích cho người dân Tuy nhiên, hiện tại 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 Do đó, nhiều địa phương đề xuất cần thành lập Ban Chỉ đạo cấp tỉnh với quy định rõ ràng về nhiệm vụ và thành phần tham gia để thống nhất.
1.1.2.3 T ực iện cấp n ớc an toàn
Trong thời gian qua, WHO thông qua Hội Cấp, Thoát nước Việt Nam đã hỗ trợ và tài trợ các khóa đào tạo cho các đơn vị cấp nước trên toàn quốc, nhằm lập và triển khai kế hoạch cấp nước an toàn Nhờ vào việc thực hiện kế hoạch 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 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 cần thiết để bảo đảm an toàn trong quá trình cung cấp dịch vụ Tăng cường hợp tác kiểm tra và giám sát từ nguồn đến tay khách hàng sẽ giúp phát hiện sớm các vấn đề Đồng thời, xây dựng biện pháp khắc phục và xử lý sự cố kịp thời là yếu tố quan trọng để duy trì sự tin cậy và chất lượng dịch vụ.
Các công ty cấp nước đã tổ chức các hoạt động tuyên truyền và giáo dục nhằm nâng cao nhận thức cộng đồng về việc tiết kiệm nước và bảo vệ nguồn nước Những hoạt động này không chỉ diễn ra trong trường học mà còn nhấn mạnh vai trò, trách nhiệm và tầm quan trọng của nước sạch đối với môi trường Đồng thời, các công ty cũng đã phối hợp chặt chẽ với các ban ngành địa phương để thực hiện các chương trình này.
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 sạch 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.
Dự án WSP, do UNICEF thực hiện, là chương trình cấp nước an toàn đầu tiên tại Việt Nam, tập trung vào 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 nhằm triển khai các hoạt động cụ thể để giảm thiểu và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro ảnh hưởng đến an toàn cấp nước Kế hoạch này bao gồm các giai đoạn quan trọng như thu nước, xử lý, dự trữ và phân phối nước, đảm bảo nguồn nước luôn được bảo vệ 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 qua Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD, đồng thời Hội cấp thoát nước 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 đã công bố thực hiện cấp nước an toàn trên toàn tỉnh Thừa Thiên-Huế Từ 2010 đến 2012, Bộ Xây dựng ban hành thông tư số 08/2012/TT-BXD, thay thế Quyết định trước đó, trong khi Hội cấp thoát nước tiếp tục tập huấn cho 23 công ty cấp nước và xây dựng thêm 04 mô hình thí điểm tại Hải Phòng, Quảng Trị, Khánh Hòa và Vũng Tàu.
Giai đoạn 3 (2014-2016) tập trung vào việc triển khai các chính sách hỗ trợ Cấp nước an toàn, bao gồm rà soát và xây dựng cơ chế thực hiện hiệu quả Mục tiêu là hoàn thiện hệ thống quản lý từ Trung ương đến địa phương, nâng cao năng lực cấp nước an toàn trên toàn quốc, và xây dựng cơ sở dữ liệu cùng các chỉ số đánh giá cho kế hoạch cấp nước an toàn.
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 cơ quan đối tác Những kiến thức và kinh nghiệm thu được sẽ được học viên chia sẻ và phổ biến cho cán bộ, công nhân ngành nước trong việc 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, biến đổi khí hậu và chất lượng nguồn nước tại Việt Nam, đặc biệt là ở TPHCM, đang có xu hướng xấu đi Để duy trì và cải thiện tình trạng này, cần thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường hiệu quả.
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 đòi hỏi 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 của TPHCM là lớn nhất cả nước, với sự tham gia của nhiều doanh nghiệp cung cấp nước khác nhau Qua nhiều giai đoạn phát triển, hệ thống này đối mặt với nhiều thách thức trong quản lý Do đó, việc 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 liên tục triển khai các chương trình và ứng dụng khoa học công nghệ nhằm đảm bảo cấp nước an toàn Từ năm 2006, SAWACO đã tham gia chương trình cấp nước an toàn do WHO tổ chức, giúp kiểm soát và ngăn ngừa rủi ro trong hệ thống cấp nước Các biện pháp như theo dõi chất lượng nước sông qua hệ thống quan trắc online, phối hợp với các hồ đầu nguồn, và hạn chế khai thác nước ngầm đã được thực hiện hiệu quả Đồng thời, ngành cũng giảm thiểu sự cố tại các nhà máy nước thông qua cải tạo hệ thống quản lý, tối ưu hóa vận hành, và sử dụng hóa chất xử lý nước hiệu quả hơn 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 đánh giá cao các chương trình hợp tác trong đào tạo nhân lực và chuyển giao công nghệ cho ngành nước, bao gồm các chương trình trao đổi kỹ thuật và nghiên cứu 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 cho sự phát triển bền vững của ngành nước và đạt được mục tiêu đảm bảo an toàn cấp nước.
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 các tài liệu cần thiết 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 để triển khai và quản lý vận hành các công trình sau đầu tư, nghiên cứu cơ chế tổ chức thực hiện, hình thức đầu tư và quản lý hệ thống cấp nước Ngoài ra, sẽ thiết kế mở rộng hệ thống cấp nước liên vùng cho Giai đoạn 2, hỗ trợ lập Báo cáo nghiên cứu khả thi, thiết kế cơ sở và thiết kế chi tiết nhằm cung cấp nước cho 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”, tập trung vào việc xây dựng hệ thống cấp nước có công suất đủ lớn và đảm bảo chất lượng Dự án nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và sản xuất của các tỉnh, thành phố phía Tây Nam sông Hậu, phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2025 và 2030.
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.
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 bao gồm Ba Đình, Hoàn Kiếm, Hai Bà Trưng, Đống Đa, Cầu Giấy, Tây Hồ, Hoàng Mai, Long Biên, và 5 huyện ngoại thành lân cận.
Hệ thống cấp nước đô thị Hà Nội trung tâm, bao gồm các khu vực Từ Liêm, Gia Lâm, Đông Anh, Sóc Sơn và Thanh Trì, đã được hình thành và phát triển hơn 100 năm, trải qua nhiều lần cải tạo và mở rộng, hiện đạt công suất 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 mức 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 đạt khoảng 10 đến 15 mg/l, đặc biệt tại NMN Tương Mai có lúc 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 có hàm lượng mangan cao hơn.
Hàm lượng mangan tại các bãi giếng phía Nam cao hơn, trong khi hàm lượng sắt và amôni ở khu vực này lại rất thấp Tại các khu vực như Gia Lâm, Sài Đồng và Cáo Đỉnh, nguồn nước thường chứa sắt và mangan ở dạng keo của axit humic và keo silic.
Một tỉ lệ nhất định các mẫu nước ở khu vực phía Nam cho thấy chỉ số vi trùng coliform cao, kết hợp với sự hiện diện của thành phần NH4+, điều này chứng tỏ nguồn nước ngầm tại đây đang bị ô nhiễm.
Công trình khai thác nước ngầm ở Hà Nội bao gồm giếng khoan, trạm bơm giếng và tuyến ống nước thô Hiện có 255 giếng khoan, trong đó khoảng 190 giếng hoạt động thường xuyên, với độ sâu trung bình từ 60-70m, thu nước từ tầng chứa nước cuội sỏi qp1 Các giếng đều được trang bị bơm chìm Tuyến ống nước thô chủ yếu là ống gang xám và gang dẻo, có đường kính từ 200-700mm Chất lượng ống gang dẻo được xây dựng từ năm 1989 vẫn hoạt động tốt, trong khi một số ống 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 áp dụng tháp làm thoáng cưỡng bức với quạt gió Tại khu vực phía Nam sông Hồng, một số NMN có các cụm giếng khai thác xa nguồn bổ cấp nước, điều này đã ảnh hưởng đến trữ lượng và công suất các giếng Nhiều giếng như Mai Dịch, Pháp Vân, Hạ Đình đang bị suy thoái, dẫn đến giảm công suất Ngược lại, một số nơi như Yên Phụ và Lương Yên có lượng bổ cập lớn, bãi giếng gần sông Hồng cho thấy sản lượng nước sản xuất vượt công suất thiết kế.
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, dẫn đến sự 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 các 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 không đủ đáp ứng nhu cầu, mạng lưới thường xuyên ở áp lực thấp (20-25m), trong khi các máy bơm được thiết kế với áp lực cao (40-50m) Điều này dẫn đến việc phải điều chỉnh van 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 cung cấp nước hiệu quả hơn, một số trạm bơm đã lắp đặt thiết bị điều biến tần số, giúp nâng cao hiệu suất Tuy nhiên, các thiết bị này vẫn hoạt động dựa trên kinh nghiệm của nhân viên, chưa được tự động hóa, và việc điều khiển chủ yếu vẫn thực hiện bằng tay, với hệ thống 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 đường ống cấp nước Hà Nội được chia thành ba cấp: truyền tải, phân phối và dịch vụ Các tuyến 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 cấp nước Các tuyến ống phân phối có đường kính từ 100≤ DN ≤ 250, trong khi các tuyến dịch vụ có 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 8/2008, Nhà máy Nước mặt sông Đà chính thức đi vào hoạt động Sau 3 năm, Công ty VIWASUPCO đã đảm nhận vai trò nhà phân phối cấp 1, đảm bảo sản xuất nước sạch sông Đà an toàn và 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 bao gồm trạm bơm nước từ sông chuyển về hồ Đầm Bài, sau đó nước thô được chuyển lên khu xử lý từ trạm bơm Hồ Đầm Bài.
Dây chuyền công nghệ xử lý
Chất lượng nước sau xử lý tại nhà máy nước sông Đà đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01:2009/BYT, đảm bảo an toàn cho nhu cầu sử dụng nước uống.
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 cung cấp từ nhà máy qua hai bể chứa điều áp, mỗi bể có dung tích 30.000m³, thông qua hệ thống ống tự chảy cốt sợi thủy tinh có đường kính DN1800-1600 và chiều dài 11.320m Sau đó, nước sạch tiếp tục được truyền tải từ bể điều áp đến điểm cuối tại ngã tư Phạm Hùng – Trần Duy Hưng (vành đai 3) bằng ống tự chảy cốt sợi thủy tinh với đường kính DN1600-1500, 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 đã 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 đặt mục tiêu đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 nhằm hiện thực hóa các định hướng cho hệ thống cấp nước của 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, dự kiến cung cấp 240.000 m³ nước/ngày đêm; đến năm 2030, con số này sẽ tăng lên 600.000 m³/ngày đêm, trong đó Hà Nội nhận 475.000 m³/ngày đêm Tầm nhìn đến năm 2050, tổng cung cấp nước sẽ đạt 900.000 m³/ngày đêm, với Hà Nội được cấp 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 Các khu vực khác bao gồm phía Nam sông Hồng với 36.000 m³/ngày đêm, Sơn Tây 30.000 m³/ngày đêm, phía Bắc Hà Nội 72.000 m³/ngày đêm, và phía Đông Hà Nội 76.000 m³/ngày đêm.
Đến năm 2030, tổng lượng khai thác nước sẽ 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 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.
Đến năm 2050, tổng lượng nước khai thác dự kiến đạt 578.000 m³/ngày đêm, trong đó khu trung tâm Hà Nội chiếm 360.000 m³/ngày đêm Các khu vực khác bao gồm phía Nam sông Hồng với 36.000 m³/ngày đêm, Sơn Tây 30.000 m³/ngày đêm, phía Bắc Hà Nội 72.000 m³/ngày đêm, và phía Đông Hà Nội 80.000 m³/ngày đêm.
Một số nguồn nước ngầm phía Nam Hà Nội có chất lượng kém sẽ giảm công suất khai thác và ngừng hoạt động vào năm 2020 đối với Nhà máy nước Hạ Đình, và vào năm 2030 đối với Nhà máy nước Tương Mai và Nhà máy nước Pháp Vân.
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 khu vực đô thị vệ tinh phía Tây Hà Nội, bao gồm Sơn Tây, Láng Hòa Lạc và Xuân Mai Ngoài ra, nhà máy cũng phục vụ các đô thị sinh thái như Phúc Thọ, Quốc Oai và Chúc Sơn, dọc theo trục đường Láng Hòa Lạc Phạm vi cấp nước còn mở rộng đến đô thị tâm phía Tây Nam Hà Nội, từ vành đai 3 đến vành đai 4, cũng như khu vực nông thôn liền kề.
Nhà máy nước mặt Sông Hồng cung cấp nước cho khu vực đô thị trung tâm Hà Nội, bao gồm một phần đô thị phía Tây như Đan Phượng và Sơn Tây, cùng với các khu vực phía Bắc như Mê Linh, Đông Anh và Sóc Sơn, cũng như các vùng 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 Đông Anh Ngoài ra, nhà máy cũng phục vụ khu vực Nam Hà Nội, cụ thể là 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, 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 các bước làm thoáng, xử lý sơ bộ qua tiếp xúc, keo tụ, lắng hoặc lọc đợt I, sau đó là lọc nhanh và khử trùng Trong khi đó, với nguồn nước mặt, quy trình sẽ sử dụng công nghệ 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 đảm nhận vai trò điều tiết nước từ Nhà máy nước Sông Đà, phục vụ cho khu vực Hà Nội và Hà Đông Đồng thời, trạm cũng cung cấp áp lực nước cần thiết cho Hà Nội trong 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 phục vụ nhu cầu của Thủ đô Hà Nội, phần còn lại sẽ cung cấp cho các khu vực lân cận thuộc các tỉnh Hưng Yên và Bắc Ninh Đối với các nhà máy nước ngầm, sẽ duy trì hoạt động của các nhà máy hiện có nhưng giảm công suất khai thác tại các nhà máy Pháp Vân, Tương Mai và Hạ Đình, chuyển dần thành trạm điều áp 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 bảo trì 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 nhiệm vụ quan trọng tại 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 này không chỉ cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững của các khu vực đô thị.
Tiếp tục mở rộng hệ thống truyền tải nước từ các nhà máy trên các dòng sông như 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 hiện nay là vấn đề cần được xem xét và 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 tại, công suất khai thác chỉ đạt khoảng 198.000 m³/ngày, thấp hơn nhiều so với khả năng tối đa.
Nhu cầu sử dụng nước tại thủ đô trong những năm gần đây không được đáp ứng kịp thời, dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn nước Hệ thống cấp nước phát triển không đồng bộ giữa mạng lưới cũ và mới, gây ra tỷ lệ thất thoát nước 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 hiện tại không đủ khả năng đáp ứng toàn bộ nhu cầu nước cho các đô thị Hà Nội đến năm 2030 và trong tầm nhìn dài hạn.
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 sụt lún nền đất và nhu cầu sử dụng diện tích đất cho xây dựng.
Trong giai đoạn đến năm 2020, cần hạn chế khai thác nguồn nước dưới đất tại các giếng cấp cho các trạm nhỏ và bãi giếng có hàm lượng amoni và độ nhiễm bẩn hữu cơ cao Việc lựa chọn nguồn nước mặt thay thế, như sông Đà, sông Hồng, và sông Đuống, là giải pháp an toàn cho cấp nước Đồng thời, cần nghiên cứu thêm về công suất khai thác của các nhà máy nước mặt này trong giai đoạn tiếp theo.
2030 để có những đề xuất phù hợp với Quy hoạch chung của thàn phố Hà Nội về nguồn cấp nước
Với đặc thù phát triển kinh tế, xã hội và hạ tầng kỹ thuật của Hà Nội, quy hoạch cấp nước đã trải qua những điều chỉnh quan trọng trong các năm 2011 và 2013 Việc phối hợp cung cấp nước từ nhiều nguồn khác nhau để đảm bảo an toàn cho Thủ đô vẫn là một vấn đề cần nghiên cứu tiếp tục Cần có những đánh giá và đề xuất phù hợp cho quy hoạch và định hướng phát triển cấp nước trong tương lai của Hà Nội, dựa trên hiện trạng cấp nước hiện tại, Quyết định số 499/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 21 tháng 03 năm 2013, cùng với quy hoạch cấp nước đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050.
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 Giao diện của Loop trên màn hình Dos không thân thiện với người sử dụng, và các tính năng của phần mềm vẫn còn hạn chế, không thể mô tả chính xác thủy lực của hệ thống mạng lưới.
EPANET là phần mềm chuyên dụng để tính toán và mô phỏng mạng lưới cấp nước, cho phép phân tích 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 mô phỏng các quá trình thủy lực và chất lượng nước, đồng thời cho phép người dùng quan sát kết quả qua nhiều hình thức khác nhau EPANET được phát triển bởi Bộ phận Cấp nước và Nguồn nước thuộc Viện Nghiên cứu Quản lý các 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 phân tích các tính chất thủy lực và chất lượng nước trong hệ thống ống dẫn Phần mềm này tính toán lưu lượng, áp suất tại các nút, chiều sâu nước trong các bể chứa và nồng độ hóa chất trong toàn bộ mạng lưới Ngoài ra, WaterCad còn mô phỏng thời gian lưu nước trên toàn mạng, mang lại cái nhìn tổng quan và chi tiết cho người sử dụng Được phát triển bởi tập đoàn BENTLEY, WaterCad là công cụ không thể thiếu 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, nổi bật với khả năng tương tác tiên tiến Phần mềm này giúp xây dựng mô hình không gian địa lý và tích hợp các công cụ quản lý hiệu quả WaterGEMS cung cấp môi trường làm việc dễ dàng, cho phép người dùng phân tích, thiết kế và tối ưu hóa hệ thống cấp nước Đây là phần mềm xuất sắc nhất hiện nay về mô hình thủy lực và tính toán cho 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 Ngoài ra, người dùng có thể lưu dữ liệu từ Epanet và mở file đó 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 là quá trình đánh giá hiệu suất của các thành phần như bơm, bể chứa, đường ống, ống nối, cống, kênh hở và van Việc này giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống, đảm bảo cung cấp nước hiệu quả và giảm thiểu tổn thất Các yếu tố cần xem xét bao gồm lưu lượng, áp suất và độ bền của các thiết bị, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện và bảo trì hợp lý.
Dự báo mô phỏng thời gian kéo dài giúp phân tích khả năng phản ứng của hệ thống thủy lực đối với các nhu cầu cung cấp và tiêu thụ 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 như MicroStation, AutoCAD và ArcGIS, hệ thống thông tin địa lý giúp giải quyết hiệu quả các vấn đề thủy lực trong mạng lưới đường ống cấp thoát nước.
→ Lựa chọn mô hình phù hợp cho lĩnh vực và địa điểm nghiên cứu
Các phần mềm phân tích nước được ưu tiên lựa chọn gồm WaterGem, WaterCad và Epanet, với Epanet là lựa chọn tối ưu do đáp ứng đầy đủ các tính năng kỹ thuật và chi phí bản quyền hợp lý Trong khi WaterCad và WaterGem có chi phí cao, Epanet vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế cho dự án.
Mạng lưới cấp nước thường có hai dạng chính: 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 đạt được điều này, cần thực hiện tính toán thuỷ lực cho mạng lưới Quá trình tính toán thuỷ lực bao gồm việc xác định lưu lượng chảy qua các đoạn ống và các tổn thất thuỷ lực tương ứng trên từng đoạn.
Mạng lưới cấp nước thường bao gồm nhiều đoạn ống có 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 rất lớn và các phương trình tính tổn thất thủy khó giải trực tiếp Do đó, cần áp dụng các phương pháp tính toán thử nghiệm khác nhau, như phương pháp của Lobachev hoặc Andriyasev.
Trước đây, việc tính toán thủy lực cho mạng lưới cấp nước thường rất tốn thời gian và công sức do phải thực hiện thủ công Hiện nay, nhờ vào sự phát triển của công nghệ máy tính, việc giải bài toán này đã trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn với sự hỗ trợ của các chương trình tính toán như LOOP và EPANET EPANET, được phát triển bởi Bộ phận Cấp nước và Nguồn nước thuộc Viện Nghiên cứu quản lý các rủi ro quốc gia của Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ, cung cấp các công cụ hữu ích cho việc quản lý và phân tích hệ thống cấp nước.
EPANET là phần mềm mô phỏng quá trình thủy lực và chất lượng nước theo thời gian trong mạng lưới cấp nước Nó bao gồm các thành phần như ống dẫn, nút giao, máy bơm, van, bể chứa và đài nước Phần mềm này phân tích lưu lượng nước qua từng đoạn ống, áp suất tại các nút, cao độ mực nước ở bể chứa và đài nước, cùng với nồng độ các chất trong mạng lưới trong suốt thời gian mô phỏng Bên cạnh đó, EPANET cũng mô phỏng thời gian lưu nước và biểu đồ nguồn nước, giúp người dùng có cái nhìn tổng quan về hiệu suất của hệ thống cấp nước.
EPANET, chạy trên nền tảng Windows, cung cấp môi trường lý tưởng để nhập dữ liệu mạng lưới, thực hiện mô hình thuỷ lực và mô phỏng chất lượng nước Phần mềm cho phép người dùng quan sát kết quả thông qua nhiều hình thức khác nhau, bao gồm sơ đồ mạng lưới với màu sắc và số liệu, bảng số liệu, biểu đồ theo thời gian, cùng với 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 tình hình sử dụng nước thực tế, 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 tương lai, cũng như các khu dân cư nông thôn lân cận, là yếu tố quan trọng trong quy hoạch đô thị.
Nhu cầu nước sinh hoạt cho cư dân tạm trú tại các đô thị được đánh giá và điều chỉnh phù hợp với từng giai đoạn phát triển của Thủ đô.
Nước được cung cấp cho các khu công nghiệp tập trung, cụm công nghiệp nhỏ, tiểu thủ công nghiệp và làng nghề, phân bố rải rác trong các đô thị và khu vực nông thôn.
Cấp nước là yếu tố thiết yếu cho các dịch vụ công cộng, bao gồm cơ quan hành chính, trường học, bệnh viện, cũng như các dịch vụ kinh doanh và tư nhân Nước cũng được sử dụng cho việc tưới cây, rửa đường và nhiều hoạt động khác, đảm bảo sự phát triển bền vững và vệ sinh 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, tổng dân số Hà Nội đạt 6.870.200 người, trong đó dân số thành thị là 2.585.536 người và dân số nông thôn là 4.285.200 người Tỷ lệ dân số thành thị chiếm 38% tổng số dân 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 cơ học Những khu vực có tốc độ tăng dân số nhanh nhất nằm từ sông Nhuệ đến vành đai 4, phía nam sông Hồng, cùng với các đô thị vệ tinh Khu vực nội đô được quy hoạch hạn chế phát triển để duy trì sự ổn định, đặc biệt là khu đô thị trung tâm Dân số khu vực nội đô lịch sử hiện khoảng 1.203.300 người, dự kiến giảm xuống còn 919.300 người vào năm 2020 và khoảng 800.000 người vào năm 2030, với mục tiêu duy trì con số này 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 với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng Một số khu công nghiệp như Vĩnh Tuy, Cầu Giấy, Hai Bà Trưng đã dần nằm trong nội đô, trong khi nhiều khu vực khác vẫn rải rác ven các trục quốc lộ và cửa ngõ thành phố, đặc biệt là từ vành đai 3 vào trung tâm.
Theo quy hoạch xây dựng chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn 2050, các khu cụm công nghiệp hiện có trong khu trung tâm sẽ được chuyển đổi thành đất phát triển công cộng đô thị Ưu tiên sẽ được đặt vào việc xây dựng công viên, các công trình phúc lợi công cộng, bãi đỗ xe, và các công trình đầu mối hạ tầng kỹ thuật Cụ thể, 04 cụm công nghiệp sẽ được chuyển đổi trong các quận nội thành, bao gồm Thượng.
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, kết nối 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, đảm bảo nguồn cung cấp nước ổn định cho khu vực.
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 từ Đầm Bài đến Hòa Lạc, phục vụ dọc trục đường 21A và các đô thị Sơn Tây, Xuân Mai Ngoài ra, các tuyến ống chính còn cấp nước cho trục đường Phúc Thọ - Chúc Sơn và các đô thị Phúc Thọ, Chúc Sơn, Quốc Oai Tuyến ống từ vành đai 4 cũng 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 và khu vực liền kề 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 qua hệ thống ống chính chạy dọc bờ sông, kết nối với vành đai 3,5 tại cầu Thượng Cát, và vành đai 3 tại 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 phù hợp với nhu cầu sử dụng của các đối tượng khác nhau, yêu cầu khả năng phục vụ đa dạng Để xác định khả năng phục vụ của các đoạn ống cho các khu vực có 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 tham khảo 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 mạng lưới cấp nước Thủ đô Hà Nội, cần xem xét tổng chiều dài của các tuyến ống Những tuyến ống phục vụ khu vực thấp có chiều dài lớn, như ở các quốc lộ và thị trấn vệ tinh, thường có lưu lượng tiêu thụ lớn hơn so với các Nút ở khu vực trung tâm, nơi có mật độ dân số cao nhưng chiều dài tuyến ống ngắn hơn Để đảm bảo tính chính xác trong việc tính toán lưu lượng tiêu thụ tại từng Nút, cần thực hiện phân tích cho từng khu vực riêng biệt trong hệ thống cấp nước của Thủ đô.
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 đường của các đoạn ống, chúng ta tiến hành tính lưu lượng tại các nút phân đôi Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn sẽ được chia về hai nút và sau đó tổng hợp các giá trị tại các nút Công thức tính lưu lượng tại nút được biểu diễn như sau: \( q_i - nút = 2 \cdot q_i \, dd \).
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 ký hiệu 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 thực hiện Đường ống cấp nước của hệ thống được lấy sơ bộ dựa trên Quy hoạch hệ thống cấp nước cho các khu vực đô thị tại thành phố Hà Nội.
Hiện tại, các nhà máy nước ngầm và nhà máy nước mặt sông Hồng, sông Đuống được thiết kế theo công suất dự kiến đến năm 2030 Nhà máy nước sông Đà có thông số cột nước thực tế tại cốt xây dựng trạm xử lý ở độ cao +92m, sau khi xử lý, nước được dẫn đến bể chứa ở cốt +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, vào thời điểm sử dụng nước thấp nhất lúc 0:00 giờ, hệ thống ghi nhận áp suất âm (-) tại 20 nút tính toán Hiện tượng này xảy ra tại các vị trí cuối của mạng lưới cấp nước ở khu đô thị Phú Xuyên và 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 (-)
Các tuyến ống dọc theo quốc lộ 1A, đặc biệt trong khu vực đô thị Phú Xuyên và một số đoạn ở khu đô thị Hòa Lạc, Chúc Sơn, đang gặp phải vấn đề với vận tốc lớn và tổn thất áp lực cao Cụ thể, tuyến ống số 177 tại khu đô thị Phúc Thọ có đường kính D0 là 2,55m và tổn thất đầu 1,23m.
Trạm tăng áp Phúc Thọ có vai trò quan trọng trong việc tăng áp và cung cấp nước cho các hộ dân dọc quốc lộ 32 từ Phúc Thọ đến Sơn Tây, cũng như cho đô thị Sơn Tây Tuy nhiên, hình ảnh cho thấy sự bất hợp lý trong phân bố dòng chảy, khi nước chảy vòng quanh Nguồn nước từ sông Hồng được cấp lên nút 121 và sau đó tiếp tục chảy về nút.
Nước được dẫn từ nút 121 đến nút 116 và nút 114 để vào trạm bơm tăng áp Tại đây, nước được bơm lên nút 113 và chảy về nút 120, hoàn thành một vòng khép kín Tuy nhiên, khi lưu lượng không đủ, áp lực tại nút 120 và 121 bị tổn thất lớn, khiến Pressure đạt gần 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 (-) xảy ra phổ biến tại hầu hết các khu vực cấp nước, chỉ có những khu vực đầu mạng lưới gần các trạm cấp nước ngầm và nước mặt mới duy trì được áp lực 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 (-)
Các tuyến ống với vận tốc vượt quá 3m/s, tổng cộng 73 ống, chủ yếu tập trung tại các khu vực Hòa Lạc, Xuân Mai, Phúc Thọ, Chúc Sơn, Phú Xuyên, Đông Anh và Sóc Sơn Vận tốc cao gây ra tổn thất lớn và tình trạng áp lực âm (-) do nút lấy nước không đáp ứng được nhu cầu.
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 tại các khu đô thị mới, đô thị sinh thái, các thị trấn xa và khu vực Đông Anh, Gia Lâm Hiện tượng này xảy ra khi các điểm lấy nước không đủ, buộc phải bơm với cột áp cao để khắc phục tổn thất trong ống Việc bơm với áp lực cao không chỉ phức tạp mà còn làm tăng chi phí điện năng và giảm tuổi thọ máy bơm Ngoài ra, áp lực cao tại các trạm cấp nước lớn có thể làm ngưng hoạt động của các trạm nhỏ do không đủ khả năng vượt qua áp lực trong mạng lưới Bên cạnh đó, áp lực âm cũng xảy ra khi đường ống cấp nước quá nhỏ, dẫn đến vận tốc lớn và tổng tổn thất cao, khiến áp lực ở vị trí đó trở nên 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 bằng 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 không đáp ứng được yêu cầu cấp nước cần thiết.
Việc lắp đặt trạm tăng áp không đúng vị trí 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 Ngoài ra, các tuyến ống trong từng khu vực đô thị cụ thể không đáp ứng được yêu cầu do quy hoạch tuyến ống nhỏ, vận tốc trong ống cao, gây 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 chưa đáp ứng đủ yêu cầu cấp nước, ngay cả trong điều kiện vận hành thuận lợi nhất, khi không xảy ra sự cố hay rủi ro nào Trong trường hợp xảy ra sự cố hoặc những rủi ro trong cấp nước, tình hình sẽ càng trở nên phức tạp 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 ra vận tốc cao trong ống, dẫn đến tổn thất cột áp lớn Hệ quả là những điểm lấy nước gặp áp âm (-), làm cho hệ thống không đảm bảo cung cấp nước hiệu quả.
Một số trạm tăng áp công suất hiện nay chưa đạt yêu cầu, dẫn đến cột áp không đủ để cung cấp nước cho khu vực phía dưới Nguyên nhân chính 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 đất nước, dẫn đến nhu cầu lưu lượng nước tăng đột biến Điều này có thể tạo ra rủi ro khi nhiều khu vực cùng lúc cần nước để 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 phát sinh, trong đó vấn đề thiếu nước cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân và doanh nghiệp đang được quan tâm đặc biệt Thiếu nước có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và hoạt động kinh doanh.
+ 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 lưu lượng nước ngầm do biến đổi khí hậu và các tác động khác đã dẫn đến tình trạng không khai thác đủ công suất cấp nước.
Để đảm bảo nhu cầu tối thiểu về nước sinh hoạt cho các đối tượng sử dụng, việc vận hành hệ thống cấp nước cần được xem xét, nghiên cứu kỹ lưỡng và đưa ra các giải pháp phù hợp.
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%, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho các khu vực đô thị tại Hà Nội, ngoại trừ khu vực phía Tây.
Hình 3 14 Vùng ưu tiên được cấp nước
Khi nhà máy nước giảm công suất 30%, các khu vực đô thị khác vẫn được cung cấp nước đầy đủ, dẫn đến việc giảm công suất cấp nước cho khu vực phía Tây thành phố Hà Nội Mức tiêu thụ nước tại khu vực này cũng phải giảm tương ứng với công suất cấp nước của nhà máy nước sông Đà, tức là 30%.
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 nước lớn nhất từ nhà máy nước sông Đà Cần giảm lưu lượng cấp vào hệ thống của nhà máy nước sông Đà xuống 30%.
Kiểm tra hệ thống cấp nước cho khu vực phía Tây Hà Nội, xác định lưu lượng nước cung cấp cho từng đoạn ống cụ thể Tiến hành giảm trừ lưu lượng cấp vào khu vực này theo tỷ lệ giảm của nhà máy nước sông Đà, sau đó áp dụng tỷ lệ giảm tương ứng cho từng đoạn ống trong khu vực phía Tây.
Bắt đầu từ mức cài đặt lưu lượng ban đầu, chúng ta tiến hành vận hành hệ thống và thực hiện hiệu chỉnh mức cài đặt theo phương pháp thử dần Qua việc điều chỉnh tăng giảm mức cài đặt một cách từ từ, chúng ta dừng lại khi đạt được sự phù hợp và thu được kết quả cài đặt van như mong muốn.
Tuyến ống số 9 cung cấp nước cho khu đô thị Hòa Lạc, được lắp đặt van V1 điều tiết lưu lượng FCV với mức cho phép 234,47 l/s Van điều tiết lưu lượng này có chức năng kiểm soát và ngăn chặn lưu lượng vượt mức cho phép qua đoạn ống.
+ 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 Xuân Mai, với việc lắp đặt van V4 điều tiết lưu lượng FCV cho phép lưu lượng đạt 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 lưu lượng tối đa là 382,71 l/s.
Tuyến ống số 193 cung cấp nước cho khu đô thị Quốc Oai và Chúc Sơn, với việc lắp đặt van V10 để điều tiết lưu lượng nước Van V10 có khả năng điều chỉnh lưu lượng tối đa 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 các khu vực lân cận Hệ thống được trang bị van V12 điều tiết lưu lượng FCV, cho phép mức 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 nhu cầu của từng đối tượng sử dụng Một số đối tượng có thể chấp nhận việc gián đoạn cấp nước trong khoảng thời gian nhất định, trong khi những đối tượng khác lại yêu cầu sự liên tục Vì vậy, 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 như chất lượng thiết kế, vật liệu xây dựng, trang thiết bị và bảo dưỡng kỹ thuật trong quá trình khai thác 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, cũng như 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 việc sử dụng nhiều phần tử hơn so với số lượng cần thiết cho hoạt động bình thường trong hệ thống Phương pháp này thường được áp dụng trong hệ thống cấp nước, bao gồm các công trình lấy nước, trạm bơm, đường ống bên ngoài và mạng lưới cấp nước.
Dự trữ tạm thời được thiết lập khi cần nạp nước dự phòng trong thời gian gián đoạn do sự cố của một số phần tử Đối với hệ thống cấp nước, việc này bao gồm lắp đặt tạm thời một tuyến ống có khả năng cung cấp nước 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 khắc phục sự cố, tuyến ống tạm thời sẽ được tháo dỡ và cất giữ.
Dự trữ trong hệ thống ống cấp nước là yếu tố quan trọng giúp đảm bảo tính khả thi của việc thay thế các phần tử trong quá trình truyền tải lưu lượng Những ống này có cùng chức năng phục vụ và có thể điều chỉnh hoạt động theo giờ hoặc theo ngày Khi một ống gặp sự cố, ống còn lại sẽ tự động đảm nhận công việc, đảm bảo sự liên tục trong cung cấp nước.
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 các trạm bơm tăng áp và trạm điều tiết lưu lượng sẽ đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và cung cấp nước an toàn hơn Các trạm này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu quả 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, việc giảm lưu lượng cấp nước từ các nguồn này là điều đáng lưu ý Do đó, nghiên cứu và phối hợp cấp nước từ các nguồn khác nhau trở nên rất quan trọng để đảm bảo cung cấp nước liên tục và hiệu quả.
Sử dụng van điều tiết lưu lượng lắp đặt đúng vị trí là giải pháp hiệu quả để điều chỉnh lưu lượng nước cho những khu vực thiếu nước do sự cố.
Việc điều chỉnh các van điều tiết lưu lượng cần được thực hiện sao cho các giá trị lưu lượng đạt yêu cầu và phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng.
Mô phỏng hệ thống cấp nước là giải pháp hiệu quả khi một hoặc nhiều nguồn nước gặp sự cố Nó cho phép điều tiết nguồn cấp nước cho các nhu cầu khẩn cấp như chữa cháy hoặc cung cấp nước cho các khu vực cần thiết, đảm bảo an toàn và ổn định cho toàn bộ hệ thống.
Trong trường hợp 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 sự cố.
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 Đồng thời, điều này góp phần sử dụng tiết kiệm, bảo vệ nguồn tài nguyên nước và môi trường, hướng tới phát triển bền vững Đây là nhiệm vụ 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 vùng 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 muốn.
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, nhưng việc cấp nước cho các khu vực phía sau áp lực vẫn chưa đạt hiệu quả tối ưu.
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 yêu cầu, với hướng chảy hợp lý và khoảng cách ngắn nhất, tránh tình trạng nước chảy vòng.
Kết nối lại các trạm tăng áp vào mạng lưới một cách hợp lý và điều chỉnh thông số của chúng như đài và van giữ áp giúp 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 và 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 cung cấp đa dạng từ nhiều hướng khác nhau, nhằm phục vụ 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 tiết kiệm chi phí đầu tư không hiệu quả.
Các nguồn cấp nước chính từ nhà máy nước mặt được phân bổ cho những khu vực thuận lợi, đảm bảo phục vụ hiệu quả hơn Việc kết nối giữa các nguồn cấp bằng hệ thống ống truyền tải không chỉ hỗ trợ lẫn nhau trong trường hợp sự cố mà còn giúp hệ thống hoạt động ổn định và bền vững hơn.
Việc phối hợp cấp nước từ ba nhà máy nước mặt cho các khu vực đô thị của Hà Nội sẽ không đạt hiệu quả cao nếu thiếu trạm bơm tăng áp Các trạm bơm này hoạt động như những khớp nối, giúp hài hòa và ổn định việc cấp nước giữa các vùng Đồng thời, trạm điều tiết lưu lượng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cấp nước ổn định và an toàn Bằng cách tích trữ lưu lượng nước vào giờ thấp điểm và bơm vào mạng lưới trong giờ cao điểm, cũng như cung cấp nước trong trường hợp xảy ra sự cố, hệ thống sẽ đảm bảo an toàn hơn cho việc cấp nước.