Bài tập thực hành hệ thống cấp nước

- Bài tập thực hành trên máy tính: Trong chương trình môn học Hệ thống cấp nước, học viên được giới thiệu một số phần mềm sử dụng trong tính toán thiết kế và đánh giá Hệ thống cấp nước.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TS ĐOÀN THU HÀ, KS NGUYỄN MẠNH TUÂN

MỤC LỤC

Trang

Mục lục 1Lời nói đầu 3

Chương 1 Hệ thống phân phối nước và thiết bị

1.1 Các khái niệm cơ bản về Hệ thống cấp nước

1.1.1 Nội dung cơ bản

1.1.2 Bài tập thực hành

1.1.3 Nghiên cứu điển hình

1.2 Quy hoạch và thiết kế tối ưu hệ thống phân phối nước

1.2.1 Nội dung cơ bản

1.2.2 Bài tập thực hành

1.2.3 Nghiên cứu điển hình

1.3 Độ tin cậy của hệ thống cấp nước

1.3.1 Nội dung cơ bản

1.3.2 Bài tập thực hành

1.3.3 Mức độ quan trọng của các tuyến ống trên mạng lưới và ví dụ

tính toán

1.3.4 Nghiên cứu điển hình

1.4 Cấu tạo của mạng lưới cấp nước

1.4.1 Nội dung cơ bản

Chương 2 Quản lý cung cầu trong cấp nước

2.1 Tính toán, dự báo dân số và nhu cầu dùng nước

2.1.1 Nội dung cơ bản

2.1.2 Hình thức bài tập thực hành

2.1.3 Bài tập cá nhân

2.1.4 Thảo luận nhóm

2.2 Quản lý cung cầu trong cấp nước

2.2.1 Nội dung cơ bản

2.2.2 Hình thức bài tập thực hành

2.2.3 Thảo luận nhóm – Chủ đề 1

2.2.4 Thảo luận nhóm - Chủ đề 2

Chương 3 Chất lượng cấp nước

3.1 Các chỉ tiêu và đánh giá chất lượng cấp nước

3.1.1 Nội dung cơ bản

3.1.2 Bài tập thực hành

7

777899911111112

1313131314

1515

19

19191919212121222223

25

252525

3.2 Đánh giá chỉ số thực hiện của ngành dịch vụ cấp nước đô thị - Sử

dụng phần mềm SIGMA Lite

3.2.1 Nội dung cơ bản

3.2.2 Bài tập thực hành

3.2.3 Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng chương trình Sigma Lite để

đánh giá chỉ số thực hiện của dịch vụ cấp nước đô thị

3.3 Các quá trình biến đổi chất lượng nước trên hệ thống cấp nước, các

mô hình chất lượng nước

3.3.1 Nội dung cơ bản

3.3.2 Bài tập thực hành

Chương 4 Mô hình hóa và thiết kế hệ thống phân phối nước

4.1 Giới thiệu và ứng dụng các mô hình hệ thống phân phối nước

4.1.1 Nội dung cơ bản

4.1.2 Bài tập thực hành

4.2 Lý thuyết lập mô hình, mô phỏng và chỉnh lý mô hình, ứng dụng mô

hình trong thiết kế hệ thống cấp nước

4.2.1 Nội dung cơ bản

4.3.5 Nghiên cứu điển hình

Chương 5 Nước va trong mạng lưới phân phối nước

5.1.1 Cơ sở lý thuyết về nước va và các công thức cơ bản tính toán

nước va

5.1.2 Nội dung cơ bản

5.1.3 Công thức cơ bản tính toán nước va

Phụ lục 3 Quản lý theo nhu cầu trong cấp nước tại các nước đang phát triển

Phụ lục 4 Công nghệ, thiết kế và sử dụng hệ thống thu nước mưa

Phụ lục 5 Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng chương trình Sigma Lite để

đánh giá chỉ số thực hiện của dịch vụ cấp nước đô thị

26262627

272727

29

292929

303031

383840414346

47

474747525252

55

5560

758792

Nghiên cứu điển hình Tính toán và thiết kế hệ thống cấp nước thị xã Hà

Tĩnh

Tài liệu tham khảo

103 149

LỜI NÓI ĐẦU

Tài liệu Bài tập thực hành Hệ thống cấp nước là tài liệu dùng cho giáo viên và học viên với mục đích hỗ trợ và bổ sung thêm cho tài liệu giảng dạy môn học Hệ thống cấp nước trong chương trình đào tạo cao học ngành Cấp thoát nước trường Đại học Thủy lợi Tài liệu này được biên soạn trong khuôn khổ Dự án Hỗ trợ tăng cường năng lực cho Trường Đại học Thuỷ lợi, do Chính phủ Đan Mạch tài trợ (Dự

án WaterSPS, MARD – DANIDA), với sự hỗ trợ của chuyên gia tư vấn quốc tế TS Roger Chenevey và chuyên gia tư vấn trong nước, PGS TS Nguyễn Việt Anh (chương 1), PGS.TS Nguyễn Văn Tín (Các chương 1,2,3,4,5), Bộ môn Cấp thoát nước, trường Đại học Xây dựng Hà Nội

Nội dung của cuốn Bài tập thực hành Hệ thống cấp nước góp phần giúp học viên hiểu rõ hơn về môn học, liên hệ các kiến thức đã học với thực tế, góp phần nâng cao khả năng chủ động và tính tích cực của học viên trong quá trình học tập cũng như cho công tác sau khi kết thúc khóa học

Tài liệu gồm 5 chương:

Chương 1 Hệ thống phân phối nước và thiết bị

Chương 2 Quản lý cung - cầu trong cấp nước

Chương 3 Chất lượng cấp nước

Chương 4 Mô hình hoá và thiết kế hệ thống phân phối nước

Chương 5 Nước va trong mạng lưới phân phối nước

Trong mỗi chương có các bài tập thực hành: bài tập cá nhân, bài tập thực hành trên máy tính, bài tập và thảo luận nhóm Một số nội dung cơ bản, ví dụ tính toán

và nghiên cứu điển hình cũng được giới thiệu trong tài liệu Các bài tập thực hành được bố trí theo từng chương và có sự liên hệ chặt chẽ với giáo trình Hệ thống Cấp nước

Nguồn tài liệu tham khảo chính phục vụ cho môn học được cung cấp trong phần Tài liệu tham khảo Phần lớn các tài liệu trên hiện đang có tại Thư viện trường Đại học Thuỷ lợi Một số tài liệu có thể được truy cập và tải miễn phí qua Internet Một điểm cần lưu ý các học viên là các tài liệu chuyên ngành đều thường xuyên được cập nhật, cũng như những kiến thức chuyên ngành của chúng ta luôn đổi mới, đòi hỏi người làm công tác chuyên môn phải luôn thích nghi và đáp ứng với sự đổi mới đó

Chúng tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới TS Roger Cheveney, cố vấn trưởng tiểu hợp phần 1.3, đồng thời là chuyên gia tư vấn quốc tế, PGS TS Nguyễn Việt Anh và PGS TS Nguyễn Văn Tín, chuyên gia tư vấn trong nước đã tư vấn giúp đỡ trong quá trình lập đề cương và biên soạn tài liệu

Trong quá trình biên soạn chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc Mọi ý kiến xin gửi về:

Bộ môn Cấp thoát nước, Trường Đại học Thủy lợi, 175, Tây Sơn, Đống

Các tác giả

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN VÀ TỔ CHỨC

CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH

Các bài tập thực hành được tổ chức dưới các hình thức thảo luận nhóm, các bài tập cá nhân, bài tập thực hành trên máy tính, và tham quan thực địa

- Thảo luận nhóm:

Thảo luận nhóm là một phương pháp tích cực giúp học viên tham gia vào quá trình giảng dạy và học tập trên lớp, khuyến khích thúc đẩy khả năng hợp tác giữa các thành viên trong nhóm, tăng cường khả năng suy nghĩ ở mức cao Để đạt được hiệu quả, thảo luận nhóm yêu cầu phải rõ ràng về nội dung và mục tiêu thảo luận, nhiệm vụ của nhóm và của mỗi cá nhân trong nhóm, yêu cầu có kỹ năng tổ chức và quản lý thích hợp

Học viên được chia nhóm thảo luận, mỗi nhóm thường bao gồm 4 – 6 học viên Mỗi nhóm cần được hướng dẫn để phân công người trưởng nhóm (điều hành thảo luận), người chuẩn bị báo cáo (từng phần) và người trình bày báo cáo (có thể là hơn

1 người) Mỗi học viên nên đóng vai trò là trưởng nhóm, chuẩn bị báo cáo hay trình bày báo cáo ít nhất 1 lần trong cả khoá học

Các thảo luận nhóm thường có thời gian tương đương 2 tiết học lý thuyết

Học viên được cung cấp các nội dung thảo luận, những ý kiến gợi ý, định hướng, phát triển kiến thức, hình thức cũng như thời gian chuẩn bị và trình bày, vv Tài liệu phục vụ cho thảo luận nhóm có thể cung cấp cho học viên trước buổi thảo luận nhóm

Học viên có thể lựa chọn (hoặc với sự gợi ý và thống nhất của giáo viên) hình thức trình bày: sử dụng máy chiếu Overhead projector, multimedia projector, các bảng biểu plakat, pano, poster hay diễn thuyết, vv Thời gian trình bày mỗi nhóm thường kéo dài từ 10 đến 15 phút, tiếp đến là những câu hỏi của giáo viên và các nhóm khác

Kỹ năng trình bày khi thảo luận rất quan trọng Giáo viên có lưu ý học viên về phần này khi chuẩn bị, và được đánh giá vào kết quả thảo luận nhóm

Giáo viên là người điều khiển cuộc thảo luận (facilitator), đảm bảo không khí sôi nổi, phát huy sự chủ động và sáng tạo của học viên, đồng thời định hướng buổi thảo luận đi đúng nội dung

Kết thúc buổi thảo luận, các nhóm sẽ tóm tắt những vấn đề đã thực hiện, những

ý kiến đã thảo luận và và giáo viên đưa ra kết luận Những nội dung này cần được ghi chép lại và phát cho học viên ngay sau đó

Báo cáo chuẩn bị thảo luận của nhóm cần được gửi trước cho giáo viên, ít nhất trước khi thảo luận 3-4 ngày Báo cáo không nên dày quá 15 trang (không kể phụ lục) và cũng không nên sơ sài quá Cần lưu ý là báo cáo thảo luận phải là sản phẩm lao động của cả nhóm, và nên được cả nhóm đọc trước khi nộp

Học viên có thể sử dụng thư viện, internet, tham khảo ý kiến chuyên gia, tham quan khảo sát thực địa, vv để thu thập thêm thông tin, phục vụ cho việc thảo luận nhóm

Tại buổi trình bày kết quả làm việc của nhóm thảo luận, mỗi nhóm cử ra 1 (hoặc hơn 1) người trình bày kết quả phần chuẩn bị của nhóm và trả lời các câu hỏi của giáo viên và các nhóm thảo luận khác

Kết thúc buổi thảo luận, các nhóm sẽ tóm tắt những vấn đề đã thực hiện, những

ý kiến đã thảo luận và giáo viên đưa ra kết luận Những nội dung này cần được ghi chép lại và phát cho học viên ngay sau đó

- Bài tập nhóm kết hợp báo cáo thảo luận:

Bài tập nhóm kết hợp báo cáo thảo luận là sự kết hợp giữa bài tập cá nhân, làm việc và thảo luận nhóm Học viên được chia nhóm làm việc, các phần việc chuẩn bị báo cáo có thể làm việc cá nhân và theo nhóm Báo cáo bài tập nhóm được chuẩn bị ngoài giờ học chính thức Mỗi nhóm sẽ được giáo viên giao các nội dung cần tập trung báo cáo thảo luận Khi từng nhóm báo cáo kết quả bài tập nhóm sẽ tập trung báo cáo vấn đề cần thảo luận được giao

Hình thức tổ chức báo cáo bài tập nhóm kết hợp thảo luận tương tự như tổ chức

Báo cáo bài tập cá nhân yêu cầu làm rõ mục tiêu của bài tập, phương pháp giải quyết vấn đề, kết quả đạt được, phân tích kết quả, nội dung và kiến thức thu nhận được

- Làm việc nhóm:

Có thể chia lớp thành 4-6 nhóm, mỗi một nhóm chuẩn bị là một nghiên cứu điển hình trong suốt khóa học Giáo viên hướng dẫn gợi ý, học viên đề xuất lựa chọn đề

tài, được sự đồng ý của giáo viên Tài liệu do giáo viên cung cấp Nếu học viên không lựa chọn được đề tài, giáo viên sẽ ấn định chủ đề

Trong làm việc nhóm có sử dụng các bài tập cá nhân và bài tập nhóm trong quá trình học Báo cáo làm việc nhóm là báo cáo của một nghiên cứu điển hình sẽ được hoàn thành trước khi kết thúc khóa học

Mỗi báo cáo điển hình dài khoảng 30 - 50 trang

Bài tập nhóm được thực hiện theo phương thức làm việc nhóm Các bài tập nhóm có thể được sử dụng phục vụ để hoàn thành một nghiên cứu điển hình

- Bài tập thực hành trên máy tính:

Trong chương trình môn học Hệ thống cấp nước, học viên được giới thiệu một

số phần mềm sử dụng trong tính toán thiết kế và đánh giá Hệ thống cấp nước Để học viên có thể nhanh chóng tiếp cận và sử dụng được phần mềm, học viên sẽ được trực tiếp giới thiệu và sử dụng phần mềm trên máy tính thông qua các bài tập hoặc

ví dụ có sẵn, hoặc sau khi được giới thiệu về phần mềm, học viên sẽ thực hiện các bài tập thực hành trên máy tính

Học viên sẽ được cung cấp tài liệu trước buổi thực hành trên máy tính Tài liệu gồm có: Mục đích, nội dung của bài tập; các thông tin dữ liệu sẽ sử dụng cho bài tập thực hành trên máy tính; phần mềm sẽ sử dụng; nội dung và kết quả yêu cầu đạt được; các câu hỏi phải trả lời; hình thức và cấu trúc báo cáo; thời hạn nộp báo cáo Học viên sẽ thực hiện bài tập thực hành trên máy tính và nộp báo cáo cá nhân hoặc theo nhóm (2 đến 3 người) Báo cáo bài tập thực hành gồm có kết quả, phân tích kết quả, kết luận và kiến nghị

- Tham quan thực địa:

Giúp học viên tiếp cận với thực tế theo phương pháp giáo dục trực quan, trong chương trình học môn học Hệ thống cấp nước, học viên được đi tham quan thực địa Học viên được cung cấp mục đích, nội dung, yêu cầu trước khi đi tham quan Học sinh phải quan sát, tham quan học tập theo mục đích và nội dung đã được giao Kết thúc chuyến tham quan, học viên phải nộp báo cáo thu hoạch Báo cáo thu hoạch có thể được kết hợp với báo cáo thu hoạch phần kiến thức liên quan đến nội dung của chuyến tham quan thực địa Giáo viên chấm và nhận xét về báo cáo tham quan Tổng kết chuyến tham quan

- Nghiên cứu điển hình:

Nghiên cứu điển hình được cung cấp và giới thiệu trong giờ học ở lớp Nghiên cứu điển hình có thể là một hồ sơ dự án thực tế hoặc là một nghiên cứu gắn liền với thực tế Có thể là một nghiên cứu tổng thể, nội dung lớn, có thể là một nghiên cứu nhỏ Những kiến thức lý thuyết hoặc các giải pháp, biện pháp kỹ thuật sử dụng trong nghiên cứu điển hình gắn liền với các kiến thức học viên được học

Việc giới thiệu nghiên cứu điển hình trong chương trình học có những lợi ích sau: Giúp học viên tham gia vào bài học; Hoàn thiện kỹ năng giải quyết vấn đề, kỹ năng đưa ra quyết định trong những vấn đề liên quan đến thực tế; Phát triển khả năng tổng hợp các vấn đề và các số liệu thực tế; khả năng áp dụng lý thuyết trong các tình huống thực

Học viên sẽ được cung cấp tài liệu Nghiên cứu điển hình hoặc bản tóm tắt cùng các câu hỏi và các nội dung thảo luận liên quan

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC VÀ THIẾT BỊ

1.1 Các khái niệm cơ bản về Hệ thống cấp nước

1.1.1 Nội dung cơ bản

- Thành phần các công trình trong hệ thống cấp nước, chức năng và phạm vi

áp dụng của từng loại công trình trong các loại hệ thống cấp nước khác nhau Phân loại hệ thống cấp nước, phạm vi áp dụng các sơ đồ hệ thống cấp nước

- Cách lựa chọn tiêu chuẩn cấp nước cho các đối tượng dùng nước khác nhau Chế độ tiêu thụ nước của các đối tượng sử dụng nước Hệ số không điều hòa giờ, ngày đêm Phương pháp tính toán quy mô của hệ thống cấp nước, công suất của trạm cấp nước Cách lập bảng tổng hợp nước tiêu thụ cho thành phố

và biểu đồ dùng nước của đô thị trong ngày đêm

- Mối liên hệ về lưu lượng và áp lực giữa các công trình, làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kế, lựa chọn thiết bị cũng như quản lý vận hành các công trình và điều tiết chế độ làm việc của toàn bộ hệ thống cấp nước, đảm bảo tính liên tục, số lượng, chất lượng nước

- Chức năng và phương pháp xác định dung tích bể chứa nước sạch, đài nước,

bể chứa của trạm bơm tăng áp trong hệ thống cấp nước đô thị

- Phương pháp xác định chiều cao của đài nước và cột nước yêu cầu của máy bơm trạm bơm I, trạm bơm II với các sơ đồ hệ thống khác nhau: Hệ thống cấp nước có đài nước đặt ở đầu, cuối hay giữa mạng lưới; Hệ thống cấp nước có nhiều nguồn cấp nước; Hệ thống cấp nước có két nước trên mái riêng cho từng nhà

- Hệ thống cấp nước không sử dụng đài nước Sử dụng máy biến tần điều chỉnh chế độ làm việc của trạm bơm II

- Phân tích, lựa chọn phương án cấp nước phụ thuộc đặc điểm khu vực nghiên cứu và các điều kiện thiết kế khác nhau

1.1.2.2 Các bước tiến hành

- Học viên được thông báo yêu cầu và cung cấp các tài liệu phục vụ tính toán, thiết kế; các nội dung thảo luận Chia nhóm và giao các nội dung cần tập

luận và chuẩn bị báo cáo ngoài giờ học chính trên lớp Bài tập nhóm được thực hiện theo phương thức làm việc nhóm

- Các nhóm trình bày nội dung và kết quả bài tập nhóm, tập trung báo cáo nội dung thảo luận được giao Giáo viên cùng cả lớp đặt câu hỏi

- Giáo viên tổng hợp, kết luận

1.1.2.3 Tài liệu

- Học viên được cung cấp các tài liệu của các đô thị hoặc khu dân cư cần cung cấp nước cụ thể như Thị xã Phủ Lý, tỉnh Hà Nam, Thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh, Thành phố Thái Bình… Tài liệu bao gồm: bản đồ địa hình khu vực, bản đồ hiện trạng cấp nước và các tài liệu hiện trạng, bao gồm bản đồ quy hoạch và các số liệu quy hoạch, tài liệu phục vụ công tác nghiên cứu cấp nước Các tài liệu về nguồn nước, tài liệu thủy văn và địa chất thủy văn, địa chất công trình…vv

- Tài liệu cung cấp cho học viên lấy từ nguồn tài liệu sẵn có ở bộ môn

1.1.2.4 Nội dung thảo luận

Các nhóm báo cáo kết quả bài tập nhóm, trình bày tập trung vào nội dung được giao thảo luận Mỗi nhóm có thể được giao 2-3 nội dung

Các nội dung báo cáo thảo luận:

- Phân tích biểu đồ tiêu thụ nước Xác định hệ số không điều hoà đối với các

đô thị khác nhau (Kh, Kng)

- Phân tích bảng tổng hợp chế độ dùng nước của thành phố có nhiều mục đích

sử dụng nước (sinh hoạt, khu vực 1, 2; dịch vụ; tưới cây rửa đường; công nghiệp, khu vực 1, 2, 3; các công trình công cộng: bệnh viện, trường học, rạp hát, rạp chiếu bóng, cung văn hóa…vv

- Giải thích rõ chức năng, xác định dung tích bể chứa nước sạch, đài nước, bể chứa của trạm bơm tăng áp trong hệ thống cấp nước đô thị (bằng phương pháp đồ thị hay phương pháp lập bảng tính)

- Phân tích lựa chọn phương án cấp nước (sơ đồ hệ thống cấp nước) cho khu vực nghiên cứu cấp nước

1.1.2.5 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- Larry Mays Water distribution systems handbook McGraw-Hill 2000 trang

10.1 – 10.20

- Tài liệu phục vụ thiết kế hệ thống Cấp nước thị xã Phủ Lý, Bắc Ninh, thành

phố Hạ Long, thị xã Thái Bình, thư viện bộ môn

1.1.3 Nghiên cứu điển hình

- Tham khảo các bước tính toán và ví dụ tính toán cụ thể xác định công suất của hệ thống cấp nước, công suất của trạm, cách lập bảng thống kê và biểu

đồ tiêu thụ nước, phương pháp tính toán đài nước, bể chứa, phân tích lựa

chọn phương án cấp nước cho một đô thị trong nghiên cứu điển hình Quy hoạch thiết kế Hệ thống cấp nước thị xã Hà Tĩnh, chương 3, 4, trang 106

1.2 Quy hoạch và thiết kế tối ưu hệ thống phân phối nước

1.2.1 Nội dung cơ bản

- Phương pháp và quy trình thiết kế hệ thống cấp nước Các trường hợp tính toán mạng lưới cấp nước trong các trường hợp bố trí sơ đồ cấp nước khác nhau So sánh, lựa chọn các phương án cấp nước

- Mạng lưới cấp nước và những yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới cấp nước Các sơ đồ mạng lưới cấp nước Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng Nguyên tắc và phương pháp vạch tuyến mạng lưới cấp nước

- Tính toán tối ưu thiết kế mạng lưới cấp nước, so sánh lựa chọn phương pháp vạch tuyến Các trường hợp vạch tuyến mạng lưới cấp nước và tính toán tối

ưu lựa chọn phương án cấp nước cho các đô thị cũ, cải tạo và các đô thị mới Biết cách đánh giá khả năng làm việc của mạng lưới và lựa chọn phương án cải tạo (bổ sung đường ống song song, thay mới, chuyển đổi…)

- Các phương án quy hoạch thiết kế mạng lưới cấp nước trong các trường hợp phân bố dân cư, địa hình và tính chất xây dựng khác nhau Biết cách tính toán mạng lưới, so sánh hiệu quả kinh tế, xây dựng và quản lý trong các trường hợp quy hoạch thiết kế mạng lưới khác nhau (song song, nối tiếp, phân khu…)

- Biết cách tính toán, so sánh hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và quản lý trường hợp đài ở đầu, giữa và cuối mạng lưới

1.2.2.2 Tài liệu

- Học viên được cung cấp các tài liệu của các đô thị hoặc khu dân cư cần cung cấp nước cụ thể, bao gồm bản đồ hiện trạng cấp nước và các tài liệu hiện trạng, quy hoạch và các số liệu quy hoạch cũng như các tài liệu về nguồn

nước, địa hình, phân bố dân cư vv Tài liệu cung cấp cho học viên lấy từ nguồn tài liệu sẵn có ở bộ môn

- Ví dụ đề bài: Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước

Đề xuất các phương án cấp nước cho một chùm Đô thị cho trong hình 1.1 Địa hình khu vực có độ dốc giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và có độ chênh cao

là 10 m Toàn khu vực xây dựng các nhà có số tầng như nhau

Tình huống 1: Nguồn nước ở cuối khu vực phía Đông Nam Yêu cầu:

- Đề xuất các phương án cấp nước cho khu vực, vạch tuyến mạng lưới cấp nước

- Vẽ sơ đồ dạng đường đo áp của hệ thống cấp nước cho từng phương án

- Nhận xét ưu nhược điểm của từng phương án, so sánh kinh tế các phương

án

Tình huống 2: Toàn bộ khu vực có nước ngầm với trữ lượng phong phú, chất

lượng nước tốt Yêu cầu:

- Đề xuất các phương án chọn vị trí đặt trạm xử lý, phân tích ưu nhược điểm của từng phương án

- So sánh giá thành xây dựng và quản lý mạng lưới cấp nước

- Vẽ sơ đồ dạng đường đo áp của hệ thống cấp nước

Yêu cầu chung: Phân tích sự ảnh hưởng của việc lựa chọn vị trí đặt trạm xử lý đến

giá thành xây dựng và quản lý mạng lưới

Hình 1.1 Bản đồ khu vực nghiên cứu cấp nước

1.2.2.3 Nội dung thảo luận

- Phương pháp và quy trình thiết kế hệ thống phân phối nước

- So sánh, lựa chọn các phương án cấp nước

- Chọn chế độ làm việc (số bơm) của Trạm bơm cấp 1, phân đợt xây dựng cho các giai đoạn xây dựng Chọn chế độ làm việc (số bơm) của Trạm bơm cấp 1 trong trường hợp nâng cấp, cải tạo, mở rộng…

- Chọn chế độ (số bơm) làm việc của Trạm bơm cấp 2 trong trường hợp hệ thống cấp nước có đài nước hoặc không có đài nước (thay bằng biến tần) Phân tích, tính toán lựa chọn số máy bơm hợp lý

- Vạch tuyến mạng lưới cấp nước: nguyên tắc, các phương án vạch tuyến, so sánh ưu nhược điểm của các phương án

- Tính toán, phân tích, so sánh hiệu quả kinh tế và kỹ thuật các trường hợp vạch tuyến mạng lưới cấp nước ở các đô thị cũ, cải tạo và ở các đô thị mới

- Phân tích các trường hợp tính toán mạng lưới cấp nước đối với trường hợp

hệ thống cấp nước có đài ở đầu, giữa, cuối mạng, nhiều đài nước trong mạng lưới, không có đài nước trong mạng lưới Giải thích các đường đo áp trong các trường hợp Tập trung thảo luận trường hợp đài nước ở giữa và cuối mạng lưới

- Đặc điểm chế độ làm việc của hệ thống cấp nước khi có cháy xảy ra

- Cơ sở xác định đường kính ống khi đã biết lưu lượng, theo 2 phương pháp: vận tốc kinh tế và phương pháp lưu lượng giới hạn So sánh kết quả

- Phân tích sự ảnh hưởng của việc lựa chọn vị trí đặt trạm xử lý đến giá thành xây dựng và quản lý mạng lưới

1.2.2.4 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình

NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- Larry Mays Water distribution systems handbook McGraw-Hill 2000

1.2.3 Nghiên cứu điển hình

- Phân tích lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước và phương án cấp nước thị xã

Hà Tĩnh, giai đoạn 2004-2020 Nghiên cứu điển hình, chương 4, trang 116

1.3 Độ tin cậy của hệ thống cấp nước

1.3.1 Nội dung cơ bản

- Khái niệm cơ bản về độ tin cậy của hệ thống cấp nước

- Phương pháp đảm bảo độ tin cậy cần thiết

- Phương pháp xác định mức độ quan trọng của các tuyến ống trên mạng lưới

- Phương pháp tính toán thiết kế tuyến ống dẫn nước đảm bảo độ tin cậy theo quy phạm thiết kế hiện hành

1.3.2 Bài tập thực hành

- Học viên làm bài tập cá nhân

1.3.2.1 Mục tiêu

- Tính toán, xác định mức độ quan trọng của các tuyến ống trên hệ thống phân phối nước cho một khu dân cư với hai phương án nhu cầu dùng nước khác nhau, phân tích so sánh

- Phân tích lựa chọn độ tin cậy cần thiết trong tính toán thiết kế các đường ống

1.3.2.2 Tài liệu

- Học viên được cung cấp tài liệu phục vụ tính toán Tài liệu gồm có sơ đồ mạng lưới cho một khu dân cư như hình 1.2, các thông số đường ống cho trong bảng 1.1, lưu lượng lấy ra tại các nút với 2 phương án khác nhau, bảng 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống phân phối nước Bảng 1.1 Dữ liệu đường ống

Đoạn ống Chiều dài

Nhu cầu B l/s Ng-1 320,0 N/A N/A N-1 262,2 2,5 2 N-2 263,7 0,9 3 N-3 265,2 1,9 1,5 N-4 266,7 1,6 N-5 268,2 0,3 N-6 269,7 0,8 N-7 268,2 4,7 N-8 259,1 1,6 N-9 262,1 0

N-10 262,1 1,1 N-11 259,1 0,9 N-12 257,6 0,6

1.3.2.3 Nội dung và kết quả đạt được

- Tính toán, xác định mức độ quan trọng của các tuyến ống trên hệ thống phân phối nước

- Phân tích lựa chọn độ tin cậy cần thiết trong tính toán thiết kế các đường ống

- Phân tích đánh giá quy phạm hiện hành trong tính toán độ tin cậy hệ thống cấp nước

- Liên hệ những vấn đề thực tế với lý thuyết tính toán Vấn đề chất lượng vật liệu và chất lượng thi công trong phân tích lựa chọn độ tin cậy tính toán

1.3.2.4 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình

NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- Larry Mays Water distribution systems handbook McGraw-Hill 2000

1.3.3 Mức độ quan trọng của các tuyến ống trên mạng lưới và ví dụ tính toán

- Phụ lục 1

1.3.4 Nghiên cứu điển hình

- Tính toán thiết kế hệ thống dẫn nước từ trạm bơm 2 đến mạng lưới đảm bảo

độ tin cậy theo quy phạm thiết kế hiện hành Nghiên cứu điển hình, tính toán thiết kế hệ thống cấp nước thị xã Hà Tĩnh, chương 6, mục 6.4, trang 131

1.4 Cấu tạo của mạng lưới cấp nước

1.4.1 Nội dung cơ bản

- Cấu tạo của mạng lưới cấp nước, các thiết bị trên mạng lưới cấp nước

- Các loại ống dùng trong cấp nước, vật liệu (ống gang, ống thép, ống bê tông, ống nhựa, chất dẻo…), ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng Các biện pháp nối ống (nối ống bằng Joint cao su, nối miệng bát, nối mặt bích, nối bằng phương pháp hàn điện, nối cơ khí, nối ren, nối rắc co…), ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng

- Các loại van, khoá trên mạng lưới cấp nước Chức năng và nguyên tắc hoạt động Các loại van điều chỉnh lưu lượng: van cửa, van bướm… Ưu nhược điểm Các loại van phòng ngừa sử dụng trên mạng lưới cấp nước: van giảm

áp (điều chỉnh áp lực trong trường hợp địa hình thay đổi…), van chống va, van xả khí, xả cặn Vị trí lắp đặt, nguyên tắc làm việc và phạm vi áp dụng

- Các loại thiết bị đo lường, điều khiển trên mạng lưới cấp nước Chức năng

và nguyên tắc hoạt động Áp dụng hệ thống SCADA (đồng hồ tổng, khu vực, đầu mạng cấp 2, cấp 3, hộ tiêu thụ) trong quản lý hệ thống phân phối nước, phát hiện rò rỉ, thất thoát, thất thu

- Ảnh hưởng của vật liệu ống tới chất lượng nước Biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng xấu tới chất lượng nước Các loại lớp tráng trong đường ống được sử dụng trong cấp nước (vữa xi măng, Epoxy), ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng Các quá trình ăn mòn đường ống và cách phòng chống

- Nguyên tắc, trình tự tiến hành và phương pháp thử áp lực đường ống cấp nước

1.4.2.2 Nội dung báo cáo thu hoạch

Nội dung báo cáo gồm có hai phần:

- Phần 1: Báo cáo thu hoạch về cấu tạo của mạng lưới cấp nước, các loại ống cấp nước và thiết bị trên mạng lưới cấp nước Trong đó tập trung phân tích: Đặc tính kỹ thuật và phạm vi áp dụng của các loại ống cấp nước; Các phương pháp nối ống đối với các loại ống khác nhau Phân biệt các loại đồng hồ đo nước, độ chính xác, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng của từng loại Phân biệt các loại van, khoá trên mạng lưới cấp nước, vị trí lắp đặt, phạm vi áp dụng của từng loại Phân biệt các loại thiết bị quản lý khác trên mạng lưới cấp nước, vị trí lắp đặt, phạm vi áp dụng của từng loại

- Phần 2: Báo cáo thu hoạch từ chuyến tham quan Nhận thức thực tế của học viên về việc trang bị các thiết bị cần thiết ở trên mạng lưới để phục vụ cho việc quản lý điều hành, chống nước va, điều hòa áp lực và chống thất thoát nước Các loại thiết bị sử dụng trong thực tế, nhận xét Sự khác biệt so với lý thuyết đã được học

1.4.2.3 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình

NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- Larry Mays Water distribution systems handbook McGraw-Hill 2000

- Nguyễn Văn Tín Bài giảng Tư vấn giám sát thi công hệ thống truyền dẫn và phân phối nước Hà nội, 2006

- Phần mềm giới thiệu Van Bermad

1.4.3 Giới thiệu hệ thống SCADA trong quản lý hệ thống phân phối nước

Mục tiêu chính của hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA) là giám sát và điều khiển được tất cả các rthiết bị ở cả trạng thái làm việc bình thường và khẩn cấp để đảm bảo yêu cầu vận hành mạng lưới an toàn và tin cậy

Chức năng của hệ thống SCADA bao gồm:

- Điều khiển, giám sát- kiểm soát và truyền dữ liệu

- Điều khiển thời gian vận hành một cách tự động

- Hệ thống tự phát hiện lỗi

Cấu hình hệ thống kiểm soát và giám sát bao gồm 3 hạng mục thành phần là:

- Trạm điều khiển: Đặt tại phòng điều khiển trung tâm quản lý mạng lưới Các hạng mục cần kiểm soát, giám sát tại trung tâm được truyền tải từ tất cả các điểm kiểm soát và giám sát trên mạng truyền tải cấp 1, được hiển thị trên bàn điều khiển có màn hình (CRT)

- Mạng lưới các điểm kiểm soát và giám sát: Một mạng lưới các điểm kiểm soát và giám sát sẽ được bố trí phù hợp với yêu cầu kiểm soát và giám sát mạng như:

• Kiểm soát và giám sát lưu lượng dòng chảy và áp lực trên các tuyến của mạng truyền tải( Mạng cấp 1)

• Kiểm soát và giám sát lưu lượng dòng chảy và áp lực trên tại các điểm đấu nối đàu mạng phân phối ( Mạng cấp 2)

Hệ thống thông tin liên lạc cục bộ: Có thể áp dụng một trong 3 kiểu

Tại mọi điểm kiểm soát đều lắp đặt các thiết bị ghi nhận gồm:

- Bộ cảm biến lưu lượng

- Bộ cảm biến áp lực

- Bộ chuyển đổi và hiển thị

Các điểm kiểm soát trong cùng một tiểu vùng sẽ dùng chung 02 đường điện thoại thuê bao ( 01 làm việc và 01 dự phòng)

Trạm kiểm soát và giám sát trung tâm sẽ được kết nối với mạng điện thoại,thông tin sẽ được truyền về bộ giám sát và quản lý số liệu từ xa với màn hiển thị (CRT)

1.4.4 Giới thiệu một số thiết bị, phụ tùng sử dụng trên mạng lưới đường ống

cấp nước

- Một số loại mối nối ống sử dụng phổ biến trên mạng lưới đường ống cấp nước Hình 1.3

- Một số trường hợp sử dụng van điều chỉnh lưu lượng, van điều áp và van phòng ngừa trên hệ thống truyền dẫn và phân phối nước Hình 1.4

- Một số mặt cắt van sử dụng phổ biến trên hệ thống phân phối nước Hình 1.5

a Nối ống gang dẻo bằng join cao su b Cách lắp join cao su vào miệng bát

c Nối ống mặt bích d Nối ống bằng mối nối cơ khí

(coupling) Hình 1.3 Một số loại mối nối ống sử dụng phổ biến trên mạng lưới đường ống cấp nước

Hình 1.4 Một số trường hợp sử dụng van điều chỉnh lưu lượng, van điều áp và van phòng ngừa trên hệ thống truyền dẫn và phân phối nước (@Bermard)

Van 720: Van giảm áp; Van 723, 730: Van giảm áp và điều áp; Van 735: Van phòng ngừa (Surge anticipating Valve); Van 740: Van chặn; Van 750-65: Van phao điện; Van 750-66: Van phao; Van 750-67: Van phao điều chỉnh

Hình 1.5 Một số mặt cắt van sử dụng phổ biến trên hệ thống phân phối

a) Van cửa b) Van cửa dạng đĩa

e) Van giảm áp Bermad

e) Van thủy lực Bermad

c) Van cầu

d) Van bướm

f) Van thu và xả khí Bermad

2.3 Tính toán, dự báo dân số và nhu cầu dùng nước

2.3.1 Nội dung cơ bản

- Các phương pháp tính toán dự báo dân số (phương pháp số học, đồ thị, logic, tăng trưởng giảm dần và phương pháp tương tự) Đặc điểm của từng phương pháp, phạm vi áp dụng Mối quan hệ giữa dân số và lượng nước

- Các nhu cầu dùng nước và hệ số sử dụng nước Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sử dụng nước (quy mô đô thị hay khu vực nghiên cứu cấp nước, đặc điểm, quy mô dân số, chất lượng cấp nước, giá cả, áp lực nước, khí hậu, các biện pháp quản lý cung cầu, các chương trình tiết kiệm nước, v.v )

- Dự báo nhu cầu sử dụng nước, các lĩnh vực dùng nước cần dự báo, các yếu

tố chính ảnh hưởng đến việc sử dụng nước của đô thị, mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố Xác định nhu cầu nước cho một hộ dựa vào phân tích hồi quy sử dụng phần mềm… (Forecasting Urban Water Demand)

- Dự báo nhu cầu sử dụng nước, ý nghĩa của công tác dự báo Các loại dự báo nhu cầu sử dụng nước (dự báo ngắn hạn, trung hạn, dài hạn), ý nghĩa và phạm vi ứng dụng

- Sử dụng phần mềm tính toán dự báo nhu cầu sử dụng nước

- Phương pháp xác định nhu cầu dùng nước cho các khu vực nghiên cứu cấp nước theo các giai đoạn phát triển

- Phương pháp tiếp cận theo nhu cầu trong việc xác định quy mô công suất trạm cấp nước: Tỷ lệ số dân sẵn sàng mắc nước, giá nước và khả năng chi trả, vốn đầu tư và thời gian hoàn vốn

2.3.3.3 Đề bài tập

1 Sử dụng các phương pháp tính toán dự báo dân số được giới thiệu trong giáo

trình Hệ thống cấp nước, tính toán dự báo dân số của đô thị hay khu dân cư

cần quy hoạch thiết kế hệ thống cấp nước với các giai đoạn dự báo là 5, 10,

15 và 20 năm Phân tích độ chính xác của các phương pháp so với dân số

phát triển thực tế có thể Phân tích lựa chọn số liệu (dân số sau 5, 10, 15 và

20 năm) cho các mục đích thiết kế khác nhau (lựa chọn nguồn nước, công

trình thu và trạm bơm đợt I, thiết kế tuyến ống dẫn nước thô, trạm xử lý

nước, trạm bơm II, bể chứa, đài nước hay mạng đường ống phân phối) Học

viên được cung cấp số liệu dân số hiện trạng của đô thị hay khu dân cư cần

nghiên cứu cấp nước

2 Từ các số liệu tính toán dự báo dân số có được ở bài tập 1, xác định lưu

lượng cần thiết để phục vụ mục đích thiết kế:

- Phân tích lựa chọn nguồn nước

- Thiết kế công trình thu và trạm bơm I

- Thiết kế tuyến ống dẫn từ nguồn về trạm xử lý

- Thiết kế trạm xử lý nước

- Thiết kế trạm bơm đợt II

3 Dân số và lượng nước sử dụng của một khu dân cư theo các giai đoạn phát

triển được giới thiệu như trong bảng, tính toán dự báo dân số và nhu cầu

4 Tính toán dự báo lượng nước dùng ngày đêm lớn nhất, giờ dùng nước lớn

nhất và nhỏ nhất cho khu dân cư ở bài tập 3 cho năm 2015 Dự báo tổng

lượng nước cần thiết cho tuần, tháng dùng nước lớn nhất

5 Một thành phố có dân số tại thời điểm hiện tại là 58.000 người, trong 12

tháng cuối toàn thành phố sử dụng tổng lượng nước là 9.526.500 m3 Vào

ngày dùng nước lớn nhất, tổng lượng nước dùng toàn thành phố là 42.000

m3 Tính toán dự báo lượng nước trung bình ngày đêm và lượng nước yêu

cầu ngày dùng nước lớn nhất sau 10 năm, khi đó dân số dự báo là 72.500

người

6 Dân số của một khu dân cư là 35.000 người sau 20 năm Dân số tại thời

16.000 m3/ngày đêm Trạm xử lý nước hiện tại có công suất thiết kế là 19.000 m3/ngày đêm Sử dụng phương pháp số học trong dự báo dân số, xác định thời điểm trạm xử lý hoạt động hết công suất hiện có Giả thiết tiêu chuẩn dùng nước ngày đêm của dân cư trong khu vực không thay đổi

2.3.3.4 Nội dung và kết quả đạt được

- Xác định quy mô dân số và lưu lượng cần thiết để phục vụ việc tính toán các loại công trình trong hệ thống cấp nước và kế hoạch đầu tư phân đợt xây dựng như thế nào?

- Phân tích, nhận xét đánh giá ưu nhược điểm của các phương pháp dự báo quy mô dân số và nhu cầu dùng nước Phạm vi và khả năng áp dụng

2.3.3.5 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- McGhee, T J Water Supply and Sewerage McGraw Hill, 1991

Các xu hướng dùng nước và các phương pháp dự báo nhu cầu sử dụng nước

Tác giả: Fayyaz Ali Memon and David Butler

Phụ lục 2

2.3.3.8 Cơ sở

- Tài liệu do Fayyaz Ali Memon và David Butler soạn thảo về Các xu hướng

và phương pháp dự báo nhu cầu nước được giới thiệu trong cuốn sách Quản

lý nhu cầu sử dụng nước của hiệp hội nước quốc tế - IWA

- Trong tài liệu giới thiệu các vấn đề chính: bức tranh toàn cảnh về tình hình khan hiếm nước trên thế giới; nhu cầu sử dụng nước trên đầu người của một

số nước trên thế giới thuộc các vùng khác nhau; Những yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước; các thành phần của nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt của dân cư; Các xu hướng tiêu thụ nước và khả năng tiếp cận; Các phương pháp dự báo nhu cầu sử dụng nước

2.3.3.9 Mục tiêu và nội dung thảo luận

Mục tiêu của thảo luận nhằm hiểu rõ hơn các vấn đề sau:

- Tình hình khan hiếm nước ở một số vùng trên thế giới

- Các nhu cầu sử dụng nước chính, xu hướng thay đổi lượng nước sử dụng của các nhu cầu

- Sự khác biệt về nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt tính theo đầu người của một

số nước trên thế giới có điều kiện sống, khí hậu và mức sống khác nhau Lượng nước sử dụng cho sinh hoạt tính theo đầu người và tần suất xuất hiện

- Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt (số người trong

hộ gia đình, loại nguồn nước và hình thức cấp nước…)

- Các phương pháp dự báo nhu cầu nước Phân tích, so sánh các phương pháp

dự báo nhu cầu nước, ưu nhược điểm và khả năng áp dụng trong điều kiện Việt Nam

- Các yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn phương pháp: Quy mô, đặc điểm địa phương, khí hậu, kinh tế, thói quen dùng nước, nguồn nước…, sự phát triển làng nghề

- Phương pháp tiếp cận theo nhu cầu trong việc xác định quy mô công suất trạm cấp nước

2.3.3.10 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- Billings, R B., và Jones, V C Forecasting Urban Water Demand AWWA,

2.4 Quản lý cung cầu trong cấp nước

2.4.1 Nội dung cơ bản

- Các khái niệm cơ bản về quản lý cung

o Xác định quy mô công suất của trạm cấp nước hợp lý trên cơ sở phân tích các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, tính chất xây dựng, quy hoạch… phục vụ công tác lập kế hoạch đầu tư hiệu quả và hợp lý

o Xác định áp lực hợp lý tại trạm bơm II và trên mạng lưới Phân cấp mạng lưới (mạng truyền dẫn, phân phối và dịch vụ)

o Các hình thức cấp nước: theo áp lực yêu cầu của hộ tiêu dùng, cấp nước liên tục hay không liên tục

o Lắp đặt các thiết bị tiết kiệm nước

o Tái sử dụng nước

o Thu nước mưa

o Sử dụng và bổ sung nguồn nước ngầm

- Các khái niệm cơ bản về quản lý nhu cầu Các biện pháp quản lý cầu:

o Các biện pháp chống thất thoát

o Các biện pháp chống thất thu: lắp đặt hệ thống đồng hồ đo nước trên mạng lưới, biện pháp quản lý và thu tiền nước, các thể chế quản lý chống thất thu

Chủ đề 1: Quản lý nhu cầu nước tại các nước đang phát triển

Chủ đề 2: Công nghệ, thiết kế và sử dụng các hệ thống thu nước mưa

2.4.3 Thảo luận nhóm – Chủ đề 1

2.4.3.1 Tên chủ đề

Quản lý nhu cầu trong cấp nước tại các nước đang phát triển

2.4.3.2 Tài liệu

Quản lý nhu cầu cấp nước tại các nước đang phát triển

Tác giả: Kalanithy Vairavamoorthy and M.A Mohamed Mansoor

Phụ lục 3

2.4.3.3 Mục tiêu

Đánh giá tình hình khủng hoảng nước ở các quốc gia đang phát triển

Đánh giá được nhược điểm của phương pháp tiếp cận cung

Tầm quan trọng của phương pháp tiếp cận cầu và quản lý cầu trong cấp nước

Hiểu được các biện pháp cụ thể áp dụng trong phương pháp quản lý nhu cầu

2.4.3.4 Nội dung thảo luận

Khủng hoảng nước ở các quốc gia đang phát triển, tình hình khan hiếm nước trong các khu vực thành thị

Liên hệ với tình hình sử dụng nguồn nước ở Việt Nam, các thành phố lớn của Việt Nam như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Huế…vv

Ưu nhược điểm của phương pháp quản lý cung, phạm vi áp dụng

Ưu nhược điểm của phương pháp quản lý nhu cầu, tầm quan trọng, phạm vi

áp dụng

Khái niệm về quản lý nhu cầu, công cụ thực hiện

Các biện pháp quản lý nhu cầu đã và đang được áp dụng Ích lợi và những hạn chế, những vấn đề cần quan tâm trong việc thực hiện áp dụng các biện pháp quản lý nhu cầu đã nêu

Hình thức quản lý cấp nước phổ biến hiện nay ở nước ta, đánh giá ưu nhược điểm

Khả năng áp dụng các biện pháp quản lý nhu cầu ở Việt Nam

2.4.3.5 Tài liệu tham khảo

McGhee, T J Water Supply and Sewerage McGraw Hill, 1991 Trang 1-23

David Butler và Fayyaz Ali Memon Water demand management IWA, 2006 Trang 180-214

2.4.4 Thảo luận nhóm - Chủ đề 2

2.4.4.1 Tên chủ đề

Công nghệ, thiết kế và sử dụng các hệ thống thu nước mưa

2.4.4.2 Tài liệu

Tác giả: Alan Fewkes

Phụ lục 4

2.4.4.3 Mục tiêu

Nắm bắt được các kiến thức cơ bản, lịch sử phát triển và việc ứng dụng các

hệ thống thu nước mưa ở các nước phát triển và đang phát triển Các loại hệ thống thu gom nước mưa, các thành phần cấu thành hệ thống Dung tích bể chứa cần có cho các hệ thống thu nước mưa Chất lượng nước mưa

2.4.4.4 Nội dung thảo luận

- Lịch sử phát triển và ứng dụng các hệ thống thu nước mưa (ở trên thế giới và

ở nước ta)

- Các loại hệ thống thu gom nước mưa phổ biến, ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng

- Các phương pháp tính toán dung tích bể chứa cần có

- Phân tích, đánh giá chất lượng nước mưa

- Các đề xuất mới về quy mô, thiết kế, xây dựng và quản lý các hệ thống thu gom và phân phối nước mưa

2.4.4.5 Tài liệu tham khảo

- McGhee, T J Water Supply and Sewerage McGraw Hill, 1991

- David Butler và Fayyaz Ali Memon Water demand management IWA, trang 27-61

CHƯƠNG 3: CHẤT LƯỢNG CẤP NƯỚC

3.1 Các chỉ tiêu và đánh giá chất lượng cấp nước

3.1.1 Nội dung cơ bản

- Hiểu và phân biệt được các khái niệm về chất lượng cấp nước và chất lượng nước cấp

- Các nguyên tắc đánh giá chất lượng cấp nước và chất lượng nước cấp

- Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước (Chỉ tiêu vật lý, hóa học và vi sinh)

- Yêu cầu chất lượng nước cấp cho các đối tượng dùng nước khác nhau Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp ở Việt Nam và một

số tiêu chuẩn chất lượng nước điển hình trên thế giới (WHO, EC, USEPA vv)

- Yêu cầu chất lượng nguồn nước được lựa chọn làm nguồn cung cấp cho hệ thống cấp nước sạch Các tiêu chuẩn chất lượng nước nguồn (nước mặt, nước ngầm) và phân loại chất lượng nước (A, B, C)

3.1.2 Hình thức bài tập thực hành

- Thảo luận nhóm

3.1.2.1 Tên chủ đề

3.1.2.2 Tài liệu

Đặc điểm chất lượng nước, các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước, các tiêu chuẩn chất lượng nước cấp của Việt Nam, WHO, EC, USEPA, giáo trình hệ thống cấp nước và một số tài liệu tham khảo khác

3.1.2.3 Mục tiêu và nội dung thảo luận

Mục tiêu của thảo luận nhằm hiểu rõ hơn các vấn đề sau:

- Đặc điểm chất lượng nước, các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước cơ bản

- Phân tích về tiêu chuẩn chất lượng nước, số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước trong tiêu chuẩn chất lượng nước

- Phân tích, đánh giá các tiêu chuẩn chất lượng nước của Việt Nam (Tiêu chuẩn chất lượng nước của Bộ Y tế, tiêu chuẩn ngành của Bộ Xây dựng, Bộ Tài nguyên, môi trường)

- Phân tích, so sánh, đánh giá tiêu chuẩn chất lượng nước của Việt Nam so với các tiêu chuẩn chất lượng khác trên thế giới (Số chỉ tiêu đánh giá, giá trị của các chỉ tiêu), tính hợp lý của số chỉ tiêu đánh giá và giá trị của các chỉ tiêu

3.1.2.4 Tài liệu tham khảo

- Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống Ban hành kèm theo Quyết định số 1329/2002/BYT/QÐ ngày 18/4/2002 của Bộ trưởng, Bộ Y tế, Hà Nội, 2002

- TCXD 233:1999 Các chỉ tiêu lựa chọn nguồn nước mặt - nước ngầm phục

vụ cấp nước sinh hoạt, Hà Nội, 1999

- TCVN 5502:2003 Nước cấp sinh hoạt - Yêu cầu chất lượng, Hà Nội, 2003

- Guidelines for Drinking Water Quality 2nd edition, Vol 1, WHO, 1992

- Mays, L W., Water Distribution System Handbook McGraw-Hill, 1999

- Mays, L W , Urban Water Supply Handbook McGraw-Hill, 2002

- McGhee, T J., Water Supply and Sewerage McGraw Hill, 1991

3.2 Đánh giá chỉ số thực hiện của ngành dịch vụ cấp nước đô thị - Sử dụng phần mềm SIGMA Lite

3.2.1 Nội dung cơ bản

- Xác định và phân tích các chỉ số hoạt động của một công ty cấp nước

- Sử dụng phần mềm Sigmalite trong đánh giá chỉ số hoạt động của doanh nghiệp cấp nước

- Phân tích các kết quả thu được sau khi chạy Sigmalite: các chỉ số kinh doanh (doanh thu và chi phí), chỉ số về nguồn nhân lực cho từng hoạt động

chính/phụ, chỉ số về chất lượng nước và nguồn lực phải bỏ ra, sự tăng trưởng trong doanh thu, số khách hàng, chỉ số chất lượng, vv

- Các chỉ số thực hiện đánh giá dịch vụ cấp nước của IWA

- Các dữ liệu thực tế của một số công ty cấp nước tại Việt Nam (Số nhân viên,

số hộ dùng nước, doanh thu, giá nước, thất thoát và thất thu…vv) Các tài liệu phục vụ làm bài tập được thu thập từ công ty kinh doanh nước sạch Hà Nội, Hà Đông, Bắc Giang

3.2.2.3 Nội dung và kết quả đạt được

- Phân tích lựa chọn các chỉ số thực hiện trong đánh giá chất lượng cấp nước khi sử dụng phần mềm Sigmalite trong điều kiện Việt Nam (Số nhân viên trên 1000 đấu nối, tỷ lệ số tiền thu được so với hóa đơn, chất lượng nước so sánh với tiêu chuẩn)

- Mức độ quan trọng của các chỉ số thực hiện trong đánh giá chất lượng cấp nước đối với từng hệ thống cụ thể

- Phân tích đánh giá, so sánh kết quả thu được sau khi chạy Sigmalite ứng với các dữ liệu đầu vào khác nhau

3.2.2.4 Tài liệu tham khảo

- http://www.sigmalite.com

- Larry Mays Urban Water Supply Handbook McGrawHill, 2002 Chương 9

- Larry Mays Urban Water Supply Handbook McGrawHill, 2002 Chương

3.3 Các quá trình biến đổi chất lượng nước trên hệ thống cấp nước, các mô hình chất lượng nước

3.3.1 Nội dung cơ bản

- Các quá trình biến đổi chất lượng nước trong hệ thống cấp nước

- Các quá trình trộn nước (trộn trong đường ống, trộn tại các mối nối, trộn tại các thiết bị trữ nước…)

- Các quá trình biến đổi chất lượng nước trong các thiết bị dự trữ nước

- Các quá trình biến đổi chất lượng nước trong đường ống vận chuyển nước

- Các mô hình chất lượng nước mô phỏng quá trình biến đổi chất lượng nước trên mạng lưới đường ống cấp nước

3.3.2.2 Tài liệu

- Các quá trình biến đổi chất lượng nước trong các bể chứa, đài nước, trên đường ống truyền dẫn và phân phối nước, các mô hình chất lượng nước, được giới thiệu trong tài liệu tham khảo Water Distribution System Handbook, các chương 9, 11 và 13

- Nghiên cứu điển hình về mô hình chất lượng nước sử dụng nghiên cứu điển hình ở Cholet France, North Marin, California và Southington, Connecticut, USA, được giới thiệu trong tài liệu tham khảo Water Distribution System Handbook, chương 13

3.3.2.3 Mục tiêu và nội dung thảo luận

Mục tiêu của thảo luận nhằm hiểu rõ hơn các vấn đề sau:

- Các quá trình trộn nước (trộn trong đường ống, trộn tại các mối nối, trộn tại các thiết bị trữ nước…) Các chế độ dòng chảy trên đường ống, trong các thiết bị dự trữ nước Thời gian hòa trộn phụ thuộc các chế độ dòng chảy khác nhau Các phương pháp và công thức tính toán thời gian hòa trộn trong đường ống và bể chứa, đài nước với kích thước bể chứa, đài nước, đường ống và các yếu tố ảnh hưởng khác nhau

- Các quá trình biến đổi chất lượng nước trong đường ống vận chuyển nước

• Khử trùng nước, các phương pháp khử trùng nước, hàm lượng chất khử trùng còn lại trên mạng lưới cấp nước, sự suy giảm hàm lượng chất khử trùng dư, tốc độ suy giảm

• Sự xuất hiện các sản phẩm phụ của quá trình khử trùng trên mạng lưới đường ống cấp nước

• Ăn mòn và lắng đọng bên trong đường ống truyền dẫn và phân phối nước, các loại ăn mòn, các yếu tố gây ra sự ăn mòn và biện pháp hạn chế

• Sự xuất hiện của các màng vi sinh trong đường ống, nguồn gốc, thành phần và biện pháp hạn chế

- Các quá trình biến đổi chất lượng nước trong các công trình, thiết bị dự trữ nước

Các vấn đề về hóa học

• Sự suy giảm hàm lượng chất khử trùng còn lại trong nước

• Sự xuất hiện các sản phẩm phụ của quá trình khử trùng

• Sự biến đổi của mùi và vị trong các công trình, thiết bị dự trữ nước

Sự ăn mòn, sự biến đổi pH, sự xuất hiện của sắt và mangan

• Sự xuất hiện của hydrogen sulfide

Các vấn đề về vi sinh vật

• Sự phát triển của vi khuẩn

• Quá trình nitrat hóa

• Sự phát triển của các loại vi khuẩn, giun…

• Hiện tượng lắng đọng

• Sự thâm nhập các chất ô nhiễm

• Sự thay đổi nhiệt độ

- Các mô hình chất lượng nước mô phỏng quá trình biến đổi chất lượng nước trên mạng lưới đường ống cấp nước

- Phân tích thảo luận về mô hình chất lượng nước sử dụng trong nghiên cứu điển hình ở North Marin, California, USA

- Nghiên cứu điển hình các mô hình chất lượng nước Cholet, France và Southington, Connecticut, USA

3.3.2.4 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình

- Mays, L W., Water Distribution System Handbook McGraw-Hill, 1999 Chương 9, 11, 13

- Walski, T M., D V Chase, and Savic, D A Water Distribution Modeling Haestad Press, 1991

CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HÓA VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

PHÂN PHỐI NƯỚC

4.1 Giới thiệu và ứng dụng các mô hình hệ thống phân phối nước

4.1.1 Nội dung cơ bản

- Các thành phần của hệ thống phân phối nước, mô hình hóa hệ thống phân phối nước

- Các loại mô hình phân phối nước, ứng dụng của các mô hình phân phối nước (phục vụ mục đích quy hoạch, thiết kế, cải tạo hệ thống phân phối nước, đáp ứng yêu cầu chữa cháy, theo dõi chất lượng nước, quản lý năng lượng, vận hành…)

- Các quá trình lập mô hình

- Tài tiệu cần thiết để lập mô hình (các bản đồ, tài liệu và số liệu)

- Mô phỏng các thành phần của hệ thống phân phối nước:

4.1.3 Chủ đề

Các loại mô hình và mô phỏng Các tài liệu cần thiết để lập mô hình, giá trị và

độ tin cậy của tài liệu

4.1.3.1 Mục tiêu và nội dung thảo luận

- Các loại mô hình và mô phỏng:

• Mô hình thủy lực (đặc tính của chất lỏng, tĩnh học và động lực học chất lỏng, tổn thất thủy lực, sức kháng, năng lượng, áp lực)

• Mô hình chất lượng nước (Vận chuyển của các chất trong ống, các phản ứng hình thành trong ống, phản ứng khối, phản ứng thành, theo dõi, phân tích tuổi nước và chất lượng nước)

• Mô phỏng trạng thái ổn định, mô phỏng thời gian dài

- Các tài liệu cần thiết để lập mô hình: Các bản đồ, số liệu và tài liệu phục vụ công tác mô phỏng các thành phần của hệ thống bao gồm:

• Các bản đồ, tài liệu địa hình, các nguồn nước, đối tượng dùng nước, các công trình trong hệ thống phân phối nước (các máy bơm, trạm bơm, đài nước, bể chứa, hệ thống truyền dẫn và phân phối)

• Các nút (hình thức, vật liệu, cao trình), các đường ống (chiều dài, đường kính, vật liệu, hệ số nhám…)

• Các thiết bị trên hệ thống (van điều chỉnh, van phòng ngừa)

- Giá trị và độ tin cậy của tài liệu:

• Nguồn tài liệu

• Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu

• Xử lý số liệu

- Ứng dụng của mô hình: Các ứng dụng của các mô hình trong thiết kế hệ thống phân phối nước

4.1.3.2 Tài liệu tham khảo

- Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải Cấp nước, tập 1, Giáo trình NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001

- Mays, L W., Water Distribution System Handbook McGraw-Hill, 1999

- Mays, L W , Urban Water Supply Handbook McGraw-Hill, 2002

- McGhee, T J., Water Supply and Sewerage McGraw Hill, 1991

- Walski, T M., D V Chase, and Savic, D A Water Distribution Modeling Haestad Press, 1991