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, trung tâm chính trị và hành chính của Việt Nam, nổi bật với vai trò là trung tâm văn hóa, khoa học, đào tạo, kinh tế và du lịch Thành phố đang trải qua quá trình đô thị hóa nhanh chóng, mang đến môi trường sống và giải trí chất lượng cao Sự gia tăng dân số và 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/ngđ, trong khi nhu cầu sử dụng nước hàng năm dự kiến tăng từ 2-3% Đặc biệt vào mùa hè, nhu cầu nước tăng đột biến từ 10-15%, dẫn đến thiếu hụt từ 40.000-60.000 m³/ngđ Chế độ thủy văn Sông Hồng ảnh hưởng đến khai thác nước ngầm, dự kiến suy giảm từ 1-2% mỗi năm Nguồn nước ngầm đang tiếp tục suy thoái, trong khi các bãi giếng không có quỹ đất dự phòng để khoan bổ sung, gây khó khăn trong việc duy trì sản lượng Nhà máy nước Sông Đà cung cấp 27% tổng lượng nước của thành phố, do đó, sự cố như vỡ ống nước hay giảm công suất khai thác 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 đẩy nhanh các dự án phát triển nguồn nước 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 nước mặt là cần thiết để đảm bảo cung cấp nước an toàn, không chỉ cho hiện tại mà còn cho tương lai bền vững của thành phố.
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 hiệu quả cho việc vận hành và đảm bảo 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 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 cũng như 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 cùng với 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 Điều này bao gồm việc tham khảo các kết quả tính toán, quy hoạch, bản đồ và bản vẽ để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc phát triển hệ thống cấp nước.
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 đảm bảo cung cấp nước ổn định với áp lực và lượng nước đủ, đồng thời tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng Các hoạt động bảo đảm cấp nước an toàn nhằm giảm thiểu và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro có thể xảy ra từ nguồn nước qua các giai đoạn 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 và lưu lượng liên tục, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng quy định.
Đảm bảo an toàn trong cấp nước là những hoạt động thiết yếu nhằm giảm thiểu và loại bỏ các nguy cơ, rủi ro liên quan đến nguồn nước Điều này bao gồm các quy trình từ thu nước, xử lý, dự trữ cho đến phân phối đến tay người tiêu dùng, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và nâng cao chất lượng nước sử dụng.
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 đảm bảo an toàn cấp nước.
Kể từ khi quyết định được ban hành, các ngành và UBND các tỉnh, thành phố đã chú trọng 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, khẳng định Việt Nam là một trong 8 quốc gia ở khu vực Châu Á có văn bản pháp luật liên quan đến cấp nước an toàn Văn bản này không chỉ quy định các tiêu chuẩn an toàn mà còn hướng dẫn tổ chức thực hiện tại các đô thị trên toàn quốc, 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 Thông tư 16 của 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 Một số quy định hiện tại chưa mang tính chất luật hóa, do đó cần được rà soát lại để đảm bảo tính hiệu quả và khả thi trong thực tiễn.
Quy định về thẩm quyền phê duyệt kế hoạch cấp nước an toàn cho đơn vị cấp nước hiện nay chưa hợp lý và có hiệu lực pháp lý thấp Kế hoạch này bao gồm nhiều yếu tố từ bảo vệ nguồn nước đến quản lý hộ sử dụng, liên quan đến trách nhiệm của nhiều ngành trong tỉnh Do đó, theo đề nghị của nhiều địa phương, kế hoạch cần được cơ quan hành chính phê duyệt để đảm bảo giá trị pháp lý, và việc 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 cấp nước an toàn, các đơn vị cấp nước đã thành lập đội ngũ với trách nhiệm và quyền hạn cụ thể, hoạt động trong phạm vi quản lý của mình 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 Việc thiếu tập huấn, bồi dưỡng và đào tạo nâng cao, cùng với tình trạng kiêm nhiệm, đã ảnh hưởng đến hiệu quả và tính 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 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 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 một Phó Chủ tịch UBND tỉnh đứng đầu, với sự tham gia của các cơ quan chuyên môn và đơn vị cấp nước, đã góp phần quan trọng trong việc thực hiện Kế hoạch cấp nước an toàn một cách hiệu quả Sở Xây dựng giữ vai trò cơ quan thường trực, giúp nâng cao sự phối hợp giữa các cơ quan quản lý cấp nước tại địa phương Nhờ sự chỉ đạo thống nhất, nhiều tỉnh đã giảm tỷ lệ thất thoát nước, cải thiện chất lượng nước và 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 thành lập Ban Chỉ đạo cấp tỉnh với quy định rõ ràng về nhiệm vụ và thành phần tham gia để đạt được 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 tại Việt Nam thông qua Hội Cấp, Thoát nước Các khóa đào tạo này nhằm lập và triển khai kế hoạch cấp nước an toàn trên toàn quốc 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.
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 và liên tục với áp lực và lượng nước đủ, đồng thời đảm bảo chất lượng nước theo quy chuẩn Để bảo đảm cấp nước an toàn, cần thực hiện các hoạt động nhằm giảm thiểu và phòng ngừa các nguy cơ, rủi ro trong quá trình thu nước, 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 với áp lực và lưu lượng liên tục, đồng thời duy trì chất lượng nước đạt tiêu chuẩn quy định.
Đảm bảo cấp nước an toàn là các hoạt động nhằm giảm thiểu và loại bỏ nguy cơ mất an toàn trong việc cung cấp nước Điều này bao gồm việc phòng ngừa các 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, 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, UBND các tỉnh, thành phố và các đơn vị cấp nước địa phương đã tích cực quan tâm và triển khai thực hiện quyết định này.
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 Châu Á có văn bản pháp luật về cấp nước an toàn Việt Nam đã triển khai thực hiện quyết định này tại các đô thị trên toàn quốc, với quy trình và nội dung phù hợp theo 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 chủ động kiểm soát toàn bộ quy trình 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 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 Hơn nữa, một số quy định trong nội dung chưa được luật hóa, do đó cần thiết 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 chưa hợp lý và thiếu hiệu lực pháp lý Kế hoạch cấp nước an toàn không chỉ liên quan đến việc bảo vệ nguồn nước mà còn 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, từ đó cần được 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, các đơn vị cấp nước đã thành lập đội ngũ chuyên trách với quyền hạn và trách nhiệm rõ ràng Tuy nhiên, hiện tại số lượng cán bộ chuyên môn cao còn hạn chế, dẫn đến đội ngũ thực hiện nhiệm vụ cấp nước an toàn chưa chuyên nghiệp và thiếu sự đào tạo bài bản Hơn nữa, nhiều cán bộ chỉ làm việc kiêm nhiệm, gây khó khăn trong việc triển khai đồng bộ và hiệu quả các nhiệm vụ liên quan đến cấp nước an toàn.
Ban chỉ đạo cấp nước an toàn cấp tỉnh đã được thành lập nhằm đáp ứng nhu cầu của địa phương và nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cung cấp nước an toàn Một số tỉnh như Cà Mau, Thừa Thiên - Huế, Bà Rịa - Vũng Tàu, Khánh Hòa, Bình Dương, và Hải Dương đã tích cực triển khai việc này.
Ban chỉ đạo cấp nước an toàn do Phó Chủ tịch UBND tỉnh làm trưởng ban, gồm 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 giữ vai trò thường trực, tạo sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý Nhờ chỉ đạo thống nhất, các địa phương đã 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 của ban này Do đó, nhiều địa phương đề xuất 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 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, 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 đáng kể 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 nguy cơ rủi ro là rất quan trọng, đồng thời cần tăng cường công tác kiểm tra và giám sát từ nguồn đến tay người tiêu dùng 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 quá trình sử dụng.
Các công ty cấp nước đã tổ chức các hoạt động tuyên truyền và giáo dục trong trường học nhằm nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của nước sạch và bảo vệ nguồn nước Những hoạt động này không chỉ giúp nâng cao ý thức và trách nhiệm của mọi người mà còn góp phần bảo vệ môi trường Sự phối hợp chặt chẽ với các ban ngành địa phương cũng được triển khai để đạt hiệu quả cao hơn trong công tác bảo vệ nguồn nước.
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
Kể 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 cộng đồng, ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước và nâng cao nhận thức của người dân về việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước.
Dự án WSP, do UNICEF triển khai tại Việt Nam, là kế hoạch cấp nước an toàn đầu tiên áp dụng phương thức phòng ngừa Mục tiêu của dự án là giảm thiểu các 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 loại bỏ các nguy cơ, rủi ro liên quan đến an toàn cấp nước Điều này bao gồm việc quản lý hiệu quả từ các công đoạn thu nước, xử lý, dự trữ cho đến phân phối nước.
Từ năm 2007, dưới sự hỗ trợ của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Bộ Xây dựng và Bộ Y tế, Hội cấp thoát nước đã triển khai Kế hoạch cấp nước an toàn Giai đoạn 2007-2009, Bộ Xây dựng ban hành Quy chế an toàn cấp nước tại Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD, 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 toàn tỉnh Thừa Thiên-Huế Giai đoạn 2010-2012, Bộ Xây dựng ban hành Thông tư số 08/2012/TT-BXD, thay thế Quyết định số 16/2008/QĐ-BXD, 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.
Giai đoạn 3 (2014-2016) bắt đầu với mục tiêu rà soát và xây dựng các cơ chế chính sách hỗ trợ cho việc triển khai Cấp nước an toàn Các quy định được triển khai nhằm đảm bảo hiệu quả trong 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, nâng cao năng lực cấp nước an toàn trên toàn quốc và xây dựng cơ sở dữ liệu cùng các chỉ số đánh giá việc thực hiện 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, góp phần vào 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 hình này, cần có các biện pháp hiệu quả và bền vững.
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 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, hệ thống này đã đối mặt với nhiều thách thức trong quản lý Việc 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 cử cán bộ tham gia tập huấn chương trình cấp nước an toàn của WHO, 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 quản lý nguồn nước, và hạn chế khai thác nước ngầm đã được thực hiện Đồng thời, ngành cũng cải thiện hiệu suất các nhà máy nước thông qua việc nâng cấp hệ thống quản lý, tối ưu hóa vận hành và sử dụng hóa chất xử lý hiệu quả Nhờ những nỗ lực này, chất lượng và áp lực nước sinh hoạt tại TPHCM đã được cải thiện rõ rệt, tạo niềm tin cho khách hàng.
TPHCM đánh giá cao các chương trình hợp tác chuyển giao công nghệ và đào tạo nhân lực trong ngành nước, bao gồm các chương trình trao đổi kỹ thuật và phát triển nguồn nhân lực giữa các đơn vị cấp nước Sự hợp tác nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới giữa các tổ chức, trường đại học trong nước và quốc tế cũng được chú trọng Việc huy động nguồn lực xã hội từ các đơn vị cung cấp giải pháp và dịch vụ trong lĩnh vực cấp thoát nước là yếu tố then chốt, giúp phát huy sức mạnh cần thiết cho sự phát triển bền vững của ngành nước và đạt được 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 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 cho việc triển khai đầu tư 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 xác định Chủ đầu tư và tổ chức quản lý hệ thống cấp nước Ngoài ra, dự án cũng 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 để cung cấp nước cho các khu vực còn lại.
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 một hệ thống cấp nước có đủ công suất và đảm bảo chất lượng, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt và sản xuất của các tỉnh, thành phố phía Tây Nam sông Hậu Các giải pháp được đề xuất sẽ phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội cho các giai đoạn 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 nay 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 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 như Từ Liêm, Gia Lâm, Đông Anh, Sóc Sơn và Thanh Trì, đã được hình thành và phát triển trong hơn 100 năm Qua nhiều lần cải tạo và mở rộng, công suất của hệ thống hiện 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 tại phía Nam đô thị trung tâm có hàm lượng sắt (Fe) và amôni (NH4+) cao, với hàm lượng sắt tại các bãi giếng như sau: 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, 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.
Khu vực Gia Lâm, Sài Đồng, và Cáo Đỉnh có nguồn nước chứa sắt và mangan ở dạng keo của axit humic và keo silic, trong khi hàm lượng sắt và amôni tại đây lại rất thấp Điều này cho thấy sự khác biệt về chất lượng nước so với các bãi giếng phía Nam, nơi mà hàm lượng mangan cao hơn.
Một tỷ 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+, cho thấy nguồn nước ngầm tại đây đang bị ô nhiễm Điều này nhấn mạnh sự cần thiết phải kiểm soát chất lượng nước và bảo vệ các nguồn nước ngầm.
Công trình khai thác nước ngầm tại Hà Nội bao gồm 255 giếng khoan và 8 trạm cấp nước, trong đó có khoảng 190 giếng hoạt động thường xuyên, với độ sâu trung bình từ 60-70m Các giếng đều được trang bị bơm chìm và thu nước từ tầng chứa nước cuội sỏi qp1 Hệ thống ống nước thô chủ yếu được làm bằng gang xám và gang dẻo, với đường kính từ 200-700mm Các tuyến ống gang dẻo, được xây dựng từ năm 1989, hiện vẫn hoạt động tốt với ít rò rỉ, trong khi một số tuyến ống cũ hơn từ 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 phía Nam sông Hồng, một số NMN có cụm giếng khai thác xa nguồn bổ cấp nước, ảnh hưởng đến trữ lượng và công suất giếng, như các giếng ở Mai Dịch, Pháp Vân, Hạ Đình bị suy thoái Ngược lại, một số nơi gần sông Hồng như Yên Phụ, Lương Yên có lượng nước sản xuất lớn hơn công suất thiết kế nhờ vào lượng bổ cập cao.
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 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 không đủ cho nhu cầu sử dụng, mạng lưới luôn ở áp lực thấp (20-25m), trong khi các máy bơm thường 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 biến tần, giúp nâng cao hiệu suất Tuy nhiên, hiện tại các thiết bị này vẫn hoạt động dựa trên kinh nghiệm của nhân viên và chưa được tự động hóa, trong khi việc điều khiển nhà máy chủ yếu vẫn được thực hiện bằng tay, với hệ thống điện động lực và điều khiển chỉ mang tính 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 với nhau Giữa các khu vực chính, hệ thống đồng hồ tổng giúp quản lý và phân chia khu vực cấp nước Các ống phân phối có đường kính từ 100≤ DN ≤ 250 và các ống 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 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.
Trong hệ thống cung cấp nước Sông Đà, nước thô được bơm từ sông về hồ Đầm Bài Từ hồ Đầm Bài, nước thô tiếp tục được chuyển đến khu xử lý để đảm bảo chất lượng nước cung cấp cho người dân.
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 về nước uống QCVN 01:2009/BYT, đảm bảo an toàn và vệ sinh cho người tiêu dùng.
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 có dung tích mỗi bể là 30.000m³, sử dụng tuyến ống tự chảy cốt sợi thủy tinh DN1800-1600 dài 11.320m Sau đó, nước sạch tiếp tục được truyền tải từ bể điều áp đến ngã tư Phạm Hùng – Trần Duy Hưng (vành đai 3) qua tuyến 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 tháng 7 năm 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 tháng 3 năm 2013, Quyết định số 499/QĐ-TTG đã phê duyệt quy hoạch cấp nước cho Thủ đô.
Hà Nội đến năm 2030, với tầm nhìn đến năm 2050, sẽ cụ thể hóa các định hướng cho hệ thống cấp nước Thủ đô, nhằm 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, nhu cầu nước là 240.000 m³/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, nhu cầu nước sẽ đạt 900.000 m³/ngày đêm, với 650.000 m³/ngày đêm cung cấp cho Hà Nội.
Đến năm 2020, tổng lượng khai thác nước 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 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 sẽ đạt 578.000 m³/ngày đêm, trong đó khu trung tâm Hà Nội sẽ khai thác 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 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 cho các đô thị sinh thái như Phúc Thọ, Quốc Oai và Chúc Sơn, cùng với các khu vực 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 các khu vực nông thôn lân cận.
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 một phần khu vực phía Bắc như Mê Linh, Đông Anh và Sóc Sơn, cũng như các 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 Đông Anh Bên cạnh đó, nhà máy cũng phục vụ khu vực Nam Hà Nội, đặc biệt là một phần quận Hai Bà Trưng và Hoàng Mai, cũng như đô thị vệ tinh Phú Xuyên và các vùng nông thôn lân cận Ngoài ra, nước được cung cấp cho một số khu vực của các tỉnh Bắc Ninh và Hưng Yên.
1.4.4 Công nghệ xử lý nước
Các nhà máy nước mới cần sử dụng 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 làm thoáng, xử lý sơ bộ qua các phương pháp 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 cuối cùng là 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 vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lưu lượng nước từ Nhà máy nước Sông Đà, phục vụ khu vực Hà Nội và Hà Đông Đồng thời, trạm này cũng đảm bảo cung cấp áp lực nước ổn định 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, phần còn lại sẽ phục vụ các khu vực liền kề tại Hưng Yên và Bắc Ninh Đối với nhà máy nước ngầm, sẽ duy trì các nhà máy hiện có và giảm công suất hoạt động của các nhà máy Pháp Vân, Tương Mai, Hạ Đình, đồng thời chuyển đổi dần thành trạm điều áp Đặc biệt, nhà máy 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 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 nước sinh hoạt mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững của các 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 này cần được xem xét một cách thận trọng.
Nhà máy nước Sông Đà có 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 so với khả năng tối đa.
Nhu cầu sử dụng nước tại thủ đô trong những năm gần đây chưa được đáp ứng kịp thời, dẫn đến tình trạng thiếu nước Hệ thống cấp nước phát triển không đồng bộ giữa mạng lưới 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 hiện tại không đủ để đáp ứng toàn bộ nhu cầu nước cho các đô thị Hà Nội trong giai đoạn đến năm 2030 và tầm nhìn xa hơn.
Đến năm 2050, việc khai thác nước dưới đất cần phải xem xét kỹ lưỡng các yếu tố môi trường, đặc biệt là vấn đề sụn lún nền đất Điều này cũng liên quan đến 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 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, được coi là an toàn hơn cho cấp nước Đồng thời, cần nghiên cứu thêm về công suất khai thác của các nhà máy nước mặt này trong giai đoạn tới.
2030 để có những đề xuất phù hợp với Quy hoạch chung của thàn phố Hà Nội về nguồn cấp nước
Thành phố Hà Nội đang đối mặt với thách thức trong việc phát triển hệ thống cấp nước an toàn, đặc biệt là sau những điều chỉnh trong Quy hoạch cấp nước từ năm 2011 đến 2013 Việc phối hợp giữa nhiều nguồn cấp nước khác nhau là cần thiết để đảm bảo cung cấp nước hiệu quả cho Thủ đô Nghiên cứu hiện trạng cấp nước và các quy định như Quyết định số 499/QĐ-TTg ngày 21 tháng 03 năm 2013 là cơ sở quan trọng để đưa ra các đánh giá và đề xuất phù hợp cho Quy hoạch cấp nước đến năm 2030, với 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 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 trên màn hình Dos của Loop không thân thiện với người sử dụng, và tính năng của phần mềm còn hạn chế, chưa thể mô tả chính xác thủy lực của hệ thống mạng lưới.
EPANET là phần mềm chuyên dụng cho việc 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, thực hiện mô hình mô phỏng quá trình thủy lực và chất lượng nước, đồng thời cho phép 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 người dùng phân tích các tính chất thủy lực và chất lượng nước trong hệ thống ống dẫn Phần mềm này tính toán lưu lượng trong từng nhánh ống, áp suất tại các nút, chiều sâu nước trong bể chứa và nồng độ hóa chất trong toàn mạng lưới Ngoài ra, WaterCad còn hỗ trợ mô phỏng thời gian lưu nước, mang lại cái nhìn tổng quan về hiệu suất của hệ thống cấp nước Được phát triển bởi tập đoàn BENTLEY, WaterCad là công cụ không thể thiếu cho các chuyên gia trong ngành cấp nước.
WaterGEMS của Bentley là phần mềm mô hình hóa thủy lực và mô phỏng chất lượng nước trong hệ thống phân phối, với tính năng tương tác tiên tiến và khả năng xây dựng mô hình không gian địa lý Phần mềm này cung cấp môi trường làm việc dễ dàng, giúp 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 mô phỏng sự vận chuyển của các hóa chất không phản ứng trong hệ thống cấp nước, cũng như 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 trong phần mềm này Bên cạnh đó, 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 bao gồm việc xem xét các yếu tố như bơm, bể chứa, đường ống, ống nối, cống, kênh hở và van Việc này giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo sự hoạt động hiệu quả của toàn bộ hệ thống Các yếu tố này có ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng và áp lực nước, từ đó quyết định chất lượng 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 cấp 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 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
Trong số các phần mềm phân tích, WaterGem, WaterCad và Epanet được ưu tiên lựa chọn, với Epanet là sự lựa chọn cuối cùng do đáp ứng đầy đủ tính năng kỹ thuật và chi phí hợp lý Mặc dù cả ba phần mềm đều có khả năng phục vụ cho đề tài nghiên cứu, nhưng chi phí bản quyền của WaterCad và WaterGem khá cao, gây khó khăn về tài chính Do đó, Epanet trở thành lựa chọn tối ưu cho tác giả.
Mạng lưới cấp nước thường có hai dạng chính: mạng phân nhánh và mạng vòng Trong thiết kế mạng lưới, 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 thủy lực cho toàn bộ mạng lưới Cụ thể, trong quá trình tính toán, cần xác định lưu lượng chảy qua các đoạn ống và các tổn thất thủy lực tương ứng trên từng đoạn.
Mạng lưới cấp nước thường bao gồm nhiều đoạn ống với chiều dài và đường kính khác nhau, tạo thành một hệ thống phức tạp về mặt thủy lực, đặc biệt là ở mạng vòng Sự phức tạp này đến từ số ẩn lớn và các phương trình tính tổn thất thủy khó giải trực tiếp, do đó cần áp dụng các phương pháp tính thử khác nhau như phương pháp của Lobachev hoặc Andriyasev.
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 máy tính, việc giải bài toán này đã trở nên nhanh chóng hơn với các chương trình tính toán như LOOP và EPANET Chương trình 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, là một công cụ hữu ích trong lĩnh vực này.
EPANET là phần mềm mô phỏng quá trình thủy lực và chất lượng nước theo thời gian, cho phép mô phỏng mạng lưới cấp nước bao gồm ống, nút, máy bơm, van, bể chứa và đài nước Phần mềm này xem xét lưu lượng nước trong từng đoạn ống, áp suất tại các nút, cao độ mực nước ở bể chứa và đài nước, cũng như nồng độ các chất trong mạng lưới trong suốt thời gian mô phỏng với nhiều thời đoạn khác nhau Bên cạnh đó, EPANET cũng mô phỏng thời gian lưu nước và biểu đồ nguồn nước, cung cấp cái nhìn tổng quan về hiệu suất của hệ thống cấp nước.
EPANET, chạy trên nền tảng Windows, cung cấp môi trường lý tưởng cho việc nhập dữ liệu mạng, mô phỏng thủy lực và 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 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 tình hình sử dụng nước thực tế, nhu cầu nước của Thủ đô Hà Nội sẽ bao gồm nhiều loại hình khác nhau.
Nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt của cư dân tại các đô thị hiện tại và tương lai, cùng với các khu dân cư nông thôn lân cận, là yếu tố quan trọng trong quy hoạch đô thị.
Nhu cầu nước sinh hoạt cho người dân vãng lai tại các đô thị cần được đánh giá và điều chỉnh 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 phân bố rải rác trong đô thị và khu vực nông thôn.
Cung cấp nước cho các nhu cầu dịch vụ công cộng là rất quan trọng, bao gồm các cơ quan hành chính, trường học, bệnh viện, cũng như các dịch vụ kinh doanh và tư nhân khác Nước cũng được sử dụng cho việc tưới cây, rửa đường và nhiều hoạt động thiết yếu khác.
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 cao Trong khi đó, 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 tại khoảng 1.203.300 người, dự kiến sẽ giảm xuống 919.300 người vào năm 2020 và khoảng 800.000 người vào năm 2030, duy trì mức 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 của các khu, cụm, điểm công nghiệp, chưa đáp ứng kịp với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng Nhiều khu công nghiệp đã nằm trong nội đô như Vĩnh Tuy, Cầu Giấy, Hai Bà Trưng, trong khi một số khác lại phân bố dọc theo 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 sang đất phát triển công cộng đô thị Ưu tiên sẽ được dành cho việc xây dựng công viên, các công trình phúc lợi công cộng, bãi đỗ xe và các công trình hạ tầng kỹ thuật Cụ thể, sẽ có 04 cụm công nghiệp trong các quận nội thành được chuyển đổi, trong đó có cụm công nghiệp 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 khu vực đô thị trung tâm phía Nam Sông Hồng thông qua các tuyến ống chính Các tuyến ống này được bố trí 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 qua các tuyến ống chính, bao gồm tuyến từ Đầm Bài đến Hòa Lạc, và từ Hòa Lạc đến dọc trục đường 21A, phục vụ đô thị Sơn Tây và Xuân Mai Ngoài ra, các tuyến ống chính cũng cấp nước cho trục đường Phúc Thọ - Chúc Sơn và các đô thị Phúc Thọ, Chúc Sơn, Quốc Oai Cuối cùng, tuyến ống từ vành đai 4 cung cấp nước dọc trục đường 21B cho 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 dọc bờ sông, kết nối với vành đai 3,5 qua cầu Thượng Cát, và vành đai 3 qua cầu Thăng Long, cùng với 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 nước được thiết kế để phục vụ nhu cầu sử dụng khác nhau, với khả năng phục vụ đa dạng cho các khu vực có tiêu chuẩn sử dụng nước khác nhau Để xác định chiều dài tính toán của các đoạn ống, người ta sử dụng công thức cụ thể, nhằm đảm bảo hiệu quả phân phối nước.
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
Sơ đồ tính toán mạng lưới cấp nước cung cấp thông tin về chiều dài các đoạn ống cho từng khu vực cấp nước tại thành phố Hà Nội Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo 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 tại các Nút trong mạng lưới cấp nước của Thủ đô Hà Nội, cần xem xét tổng chiều dài của toàn bộ hệ thống Những tuyến ống phục vụ ở những khu vực thấp, có chiều dài lớn như các trục đường quốc lộ hoặc các thị trấn, đô thị 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 ống lại ngắn hơn Để đảm bảo tính chính xác trong việc tính toán lưu lượng tiêu thụ, cần thực hiện phân tích cho từng khu vực riêng biệt.
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 sẽ tính lưu lượng tại các nút phân đôi Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn sẽ được chia đều về hai nút, và sau đó, tổng các giá trị tại các nút sẽ được cộng lại Công thức tính lưu lượng tại nút là: 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.
Các nhà máy nước hiện có bao gồm nhà máy nước ngầm và nhà máy nước mặt sông Hồng, sông Đuống, với công suất dự kiến đến năm 2030 Đối với nhà máy nước sông Đà, thông số cột nước được căn cứ vào thực tế cốt xây dựng trạm xử lý ở độ cao +92m Sau khi xử lý, nước sẽ 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 ở vị trí 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 Quốc lộ 1A, đặc biệt trong khu vực đô thị Phú Xuyên và một số đoạn ở khu đô thị Hòa Lạc, Chúc Sơn, gặp phải vận tốc lớn và tổn thất áp lực cao Điển hình là tuyến ống số 177 ở khu đô thị Phúc Thọ, với đường kính D0 là 2,55m và tổn thất đầu 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 và cho đô thị Sơn Tây Tuy nhiên, hình ảnh cho thấy sự bất hợp lý trong phân bố dòng chảy, khi nước chảy vòng thay vì theo hướng thẳng Nguồn nước từ sông Hồng được cung cấp tới nút 121, sau đó tiếp tục chảy về nút.
Nước được dẫn từ nút 121 tới nút 116 và nút 114 trước khi vào trạm bơm tăng áp Tại trạm bơm, 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 bị tổn thất lớn tại nút 120 và 121, 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 gặp ở nhiều khu vực cấp nước, ngoại trừ những khu vực đầu mạng lưới gần trạm cấp nước ngầm và nước mặt, nơi áp lực nước được đảm bảo Điều này cho thấy tổn thất trong các tuyến ống cấp nước là rất nghiêm trọng.
Hình 3 4 Tổng thể toàn mạng lưới thành phố những khu vực áp âm (-)
Tại 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 và làm cho nút lấy nước không đáp ứng kịp thời, 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 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 nút lấy nước không đủ, yêu cầu bơm với cột áp cao để vượt qua 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 Điều này có thể gây ngưng hoạt động cho các trạm nhỏ do không đủ áp lực Ngoài ra, áp lực âm cũng xuất hiện khi tuyến ống cấp nước quá nhỏ, dẫn đến vận tốc lớn và tổn thất lớn, khiến áp lực ở những vị trí bất lợi 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 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.
Việc lắp đặt trạm tăng áp ở những 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 chưa 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.
Kết quả mô phỏng phương án 1 cho thấy không đáp ứng được yêu cầu cấp nước, ngay cả trong những tình huống thuận lợi nhất khi không xảy ra sự cố hoặc rủi ro nào Trong trường hợp có sự cố hoặc rủi ro trong quá trình cấp nước, tình hình có thể 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 nước lớn trong ống gây ra vận tốc cao, dẫn đến tổn thất cột áp lớn Điều này tạo ra áp suất âm (-) tại các điểm lấy nước, làm cho hệ thống không đảm bảo khả năng cấp nước.
Một số trạm tăng áp công suất hiện tại không đáp ứng yêu cầu, dẫn đến áp lực nước không đủ cho khu vực phía dưới Nguyên nhân chủ yếu là do đường ống nhỏ, gây 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 lĩnh vực cấp nước, có những trường hợp cần thiết phải 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 lưu lượng đột ngột Điều này cũng tiềm ẩn rủi ro, đặc biệt 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 xảy ra, trong đó vấn đề thiếu nước cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất đang được đặc biệt quan tâm 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 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 cấp nước sinh hoạt cho người sử dụng, việc nghiên cứu và đề xuất giải pháp vận hành hệ thống cấp nước là điều 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%, dẫn đến yêu cầu cấp nước đầy đủ 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 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 đô thị phía Tây Hà Nội Mức tiêu thụ nước của khu vực phía Tây cũng phải giảm tương ứng với công suất cấp nước của nhà máy nước sông Đà là 30%.
3.2.2.3 M p ỏn bằn p ần mềm Epanet
Kiểm tra hệ thống phối hợp cấp nước giữa các vùng sử dụng trạm bơm tăng áp trong thời gian tiêu thụ nước lớn nhất Mức tiêu thụ nước lớn nhất mà nhà máy nước sông Đà cung cấp cho hệ thống cần được xem xét, đồng thời giảm trừ 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 dựa trên tỷ lệ giảm từ nhà máy nước Sông Đà, sau đó tiếp tục điều chỉnh lưu lượng của 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 tăng giảm mức cài đặt 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 lắp đặt van V1 điều tiết lưu lượng FCV với mức lưu lượng tối đa cho phép là 234,47 l/s Van điều tiết lưu lượng này có chức năng kiểm soát và ngăn chặn tình trạng lưu lượng vượt mức cho phép qua đoạn ống nơi van 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 để điều tiết lưu lượng với mức cho phép đạt 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 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 Chúc Sơn, với việc lắp đặt van V10 điều tiết lưu lượng FCV cho phép 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 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 Trong khi một số đối tượng cho phép gián đoạn cấp nước trong khoảng thời gian nhất định, thì những đối tượng khác lại yêu cầu cung cấp nước liên tục Vì vậy, hệ thống cấp nước được phân chia thành ba cấp độ dựa trên tần suất cung cấp.
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 trì kỹ thuật Các phần tử riêng lẻ trong hệ thống ảnh hưởng đến độ tin cậy chung theo những 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 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 để cung cấp nước dự phòng trong thời gian gián đoạn do sự cố của một số phần tử trong hệ thống Đối với tuyến ống cấp nước, việc lắp đặt tạm thời một tuyến ống có chức năng tương tự hoặc lớn hơn từ hố van trước và sau tuyến ống gặp sự cố là cần thiết để đảm bảo việc cấp nước liên tục Sau khi sự cố được khắc phục, tuyến ống dự trữ sẽ được tháo dỡ và cất đi.
Dự trữ trong hệ thống cấp nước đảm bảo tính linh hoạt và khả năng thay thế giữa các ống dẫn, cho phép duy trì lưu lượng nước ổn định Khi một ống gặp sự cố, ống khác sẽ tự động đảm nhiệm vai trò truyền tải, giúp điều chỉnh lưu lượng theo nhu cầu theo giờ hoặc theo ngày Điều này đảm bảo sự liên tục và hiệu quả trong cung cấp nước, đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân.
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 nâng cao tính ổn định của hệ thống, đảm bảo việc cung cấp nước an toàn hơn Việc sử dụng các trạm này không chỉ tối ưu hóa quy trình cấp nước mà còn giúp quản lý lưu lượng hiệu quả.
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, dẫn đến giảm lưu lượng cấp nước, việc nghiên cứu và phối hợp cấp nước từ các nguồn khác là vô cùng quan trọng.
Sử dụng van điều tiết lưu lượng lắp đặt tại vị trí thích hợp có thể cải thiện khả năng điều tiết nước cho các 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 yêu cầu Cần xác định các giá trị tối ưu để mở hoặc đóng van, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo sự phù hợp trong quá trình vận hành.
Mô phỏng hệ thống cấp nước giúp xác định cách xử lý khi một hoặc nhiều nguồn cấp nước gặp sự cố Điều này đặc biệt quan trọng trong các tình huống yêu cầu cấp nước cho chữa cháy hoặc khi một khu vực nào đó cần nước khẩn cấp Hệ thống có khả năng điều tiết nước một cách hiệu quả, đảm bảo cung cấp nước an toàn và liên tục.
Trong trường hợp vỡ ống truyền tải hoặc các ống cấp khác trong mạng lưới, việc chuẩn bị các biện pháp dự trữ là rất cần thiết để xử lý kịp thời khi xảy ra 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, nó 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 thiết 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 các 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 những vị trí có áp lực thuận lợi, nhưng việc cấp nước cho vùng phía sau áp lực vẫn chưa đảm bảo 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 qua các đoạn ống Điều này đảm bảo nước được vận chuyển hiệu quả theo nhu cầu, với hướng chảy hợp lý và đường ống ngắn nhất, tránh tình trạng chảy vòng.
Kết nối lại các trạm tăng áp vào mạng lưới một cách hợp lý và điều chỉnh các thông số như đài và van giữ áp sẽ nâng cao hiệu quả phục vụ Điều này không chỉ giúp giảm năng lượng tiêu thụ cho bơm mà còn tăng áp 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, được cung cấp từ nhiều nguồn và hướng khác nhau, nhằm cấp nước hiệu quả cho khu vực phía sau.
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 để phục vụ các khu vực thuận lợi, nâng cao chất lượng cung cấp Hệ thống ống truyền tải kết nối giữa các nguồn cấp này có khả năng hỗ trợ lẫn nhau trong trường hợp xảy ra sự cố, góp phần vào sự ổn định và bền vững của toàn bộ hệ thống cấp nước.
Việc phối hợp cấp nước giữa ba nhà máy nước mặt cho khu vực đô thị Hà Nội sẽ không đạt hiệu quả cao nếu không sử dụng các trạm bơm tăng áp Các trạm bơm tăng áp đóng vai trò như khớp nối, giúp hài hòa và ổn định việc cấp nước giữa các vùng Đồng thời, trạm điều tiết lưu lượng cũng góp phần đảm bảo cấp nước ổn định và an toàn Việc tích trữ lưu lượng trong giờ thấp điểm và bơm vào mạng lưới trong giờ cao điểm, cũng như cấp nước khi xảy ra sự cố, sẽ nâng cao tính an toàn trong cấp nước.