CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ
3.2. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật ứng phó kịch bản rủi ro
3.2.1. Đề xuất các giải pháp cho hệ thống cấp nước trên mô hình :
Giải pháp nghiên cứu cần thực hiện ngay : Hiện nay tuyến đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa vừa thi công xong nhưng vẫn chưa có tuyến ống cấp nước, nghiên cứu trên mô hình cho thấy đây là tuyến ống quan trọng góp phần điều hòa lưu lượng và áp lực giữa 2 khu vực quận Ngũ Hành Sơn và phía Nam quận Cẩm Lệ. Tuyến ống trên quốc lộ 1A là D315 đến Nút B12 trên mô hình và tuyến ống trên đường Trần Đại Nghĩa là D300 đến Nút B6 trên mô hình. Đề xuất xây dựng tuyến ống D315 đường Nam Kỳ Khởi nghĩa như Hình 3.8. nối từ Nút B12 đến B6 để điều hòa lưu lượng và áp lực đồng đều trên mạng lưới. Lắp đặt van khống chế lưu lượng (FCV) D300 cho đoạn ống D300 trên đường Ông Ích Đường đoạn từ đường Thăng Long đến đường Cách Mạng Tháng 8 (từ nút B10 đến nút B1 trên mô hình), lắp đặt van khống chế lưu lượng (FCV) D700 trên đường Thăng Long đoạn từ đường Võ Chí Công đến Cách Mạng Tháng 8 (từ nút B9 đến nút B2 trên mô hình), việc lắp đặt van để khi sự cố rủi ro xảy ra có thể đóng mở van để phân vùng cấp nước. Cần cải tạo trạm bơm phòng mặn An Trạch nâng công suất lên 290.000m3/ngđ, thay vì xây dựng đập ngăn mặn phía thượng nguồn nhà máy nước Cầu Đỏ.
Hình 3.8. Tuyến ống đề xuất D315 đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa
HVTH: PHAN THÁI LÊ 63 Lớp : 25CTN11 - CS2 Xây dựng mô hình tối ưu cho hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng :
Hình 3.9. Mô hình hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng tối ưu
Đề xuất giải pháp 1 :qua phân tích mô hình, khi sự cố rủi ro xảy ra, nhà máy nước Sân Bay ngừng hoạt động, các khu vực chính quận Thanh Khê và các khu vực lân cận quận Liên Chiểu, phía Bắc Hải Châu sẽ bị giảm lưu lượng và áp lực, kéo theo áp lực nước toàn mạng lưới giảm xuống, tại những khu vực bất lợi phía Nam quận Ngũ Hành Sơn, phía Nam quận Cẩm Lệ (các nút B5, B6, B12,...) giáp tỉnh Quảng Nam xảy ra áp lực âm Hình 3.5., do khu vực quận Liên Chiểu có đến 3 nhà máy nước gồm nhà máy nước Hồ Hòa Trung công suất 10.000m3/ngđ, nhà máy nước Hòa Liên công suất 120.000 m3/ngđ và nhà máy nước Hải Vân công suất 5.000m3/ngđ, nên đề xuất dùng nhà máy nước Hòa Liên cấp cho các khu vực bị thiếu hụt do nhà máy nước sân Bay ngừng hoạt động, bằng cách đóng van P62-V11 đoạn (từ nút E3 đến nút D4 trên mô hình) để phân phối nước cho các khu vực thiếu.
HVTH: PHAN THÁI LÊ 64 Lớp : 25CTN11 - CS2 Đề xuất giải pháp 2 : tương tự qua phân tích mô hình như trên, khi sự cố rủi ro xảy ra đề xuất đóng van V2 đoạn (từ nút B9 đến nút B2 trên mô hình) và đóng van V1 đoạn (từ nút B10 đến nút B1 trên mô hình) để cô lập 2 vùng cấp nước quận Cẩm Lệ và quận Ngũ Hành Sơn. Khi đó tại nhà máy nước Cầu Đỏ, bể chứa mới công suất 120.000m3/ngđ với 3 bơm cấp 2 sẽ cung cấp nước chủ yếu cho khu vực quận Cẩm Lệ và khu vực quận Ngũ Hành Sơn, bể chứa 50.000m3/ngđ với 2 bơm cấp 2 sẽ cung cấp nước chủ yếu cho khu vực quận Thanh Khê và phía tây quận Hải Châu, bể chứa cũ 120.000m3/ngđ với 3 bơm cấp 2 cộng với nhà máy nước Sơn Trà sẽ cung cấp nước cho toàn bộ khu vực quận Sơn Trà và phía Đông quận Hải Châu, 3 nhà máy còn lại Hồ Hòa Trung, Hòa Liên, Hải Vân sẽ cung cấp nước chủ yếu cho toàn bộ khu Vực quận Liên Chiểu và khu vực quận Thanh Khê lân cận, như vậy sẽ đảm bảo phân phối nước đồng đều cho tất cả các khu vực thành phố Đà Nẵng.
3.2.2. Phân tích lựa chọn giải pháp tối ưu :
Phân tích giải pháp 1 : Với đề xuất giải pháp 1 như trên, chạy mô hình kiểm tra, hình 3.10. mô hình báo lỗi áp lực âm và Bơm tại nhà máy nước Hải Vân vượt quá lưu lượng tối đa (Open but exceeds maximum flow) tại các giờ dùng nước cao nhất.
Tại hình 3.11. cho thấy giải pháp 1 khi có rủi ro thì áp lực trên toàn mạng lưới hầu hết đạt chất lượng, chỉ xảy ra áp lực âm tại các Nút C4, C5, C6, D4 là các nút thuộc khu vực cấp nước quận Liên Chiểu do trạm cấp nước Hải Vân công suất chỉ 5.000m3/ngđ không đủ cung cấp. Như vậy lưu lượng tại khu vực này cũng chưa đảm bảo.
Hình 3.10. Lỗi mô hình áp lực âm và bơm vượt lưu lượng giải pháp 1
HVTH: PHAN THÁI LÊ 65 Lớp : 25CTN11 - CS2 Hình 3.11. Áp lực khi đề xuất giải pháp 1 tại các giờ dùng nước cao nhất Phân tích giải pháp 2 : Với đề xuất giải pháp 2
như trên, chạy mô hình kiểm tra, mô hình báo chạy thành công, không lỗi cho thấy khi sự cố rủi ro xảy ra việc đóng 2 van V2 đoạn (từ nút B9 đến nút B2 trên mô hình) và đóng van V1 đoạn
(từ nút B10 đến nút B1 trên mô hình) để cô lập 2 vùng cấp nước phía Nam quận Cẩm Lệ và quận Ngũ Hành Sơn là 2 vùng bất lợi xa trạm xử lý, để dễ dàng phân chia mạng lưới và có kế hoạch cấp nước của từng nhà máy cho từng vùng an toàn.
Tại Hình 3.12. giải pháp 2 khi rủi ro, vào các giờ dùng nước lớn nhất áp lực cho toàn mạng lưới vẫn luôn luôn đảm bảo. Như vậy lưu lượng có thể thiếu, nhưng với việc phân bố đồng đều, toàn bộ các khu vực thành phố Đà Nẵng mỗi khu vực sẽ thiếu một ít lưu lượng, không tập trung thiếu nước tại 1 khu vực nhất định nào đó.
HVTH: PHAN THÁI LÊ 66 Lớp : 25CTN11 - CS2 Hình 3.12. Áp lực khi đề xuất giải pháp 2 tại các giờ dùng nước cao nhất Kết luận : qua phân tích 2 giải pháp trên, giải pháp 1 tuy lưu lượng và áp lực các khu vực trung tâm cao và ổn định hơn giải pháp 2, nhưng vẫn tồn tại một khu vực nhỏ không đảm bảo cấp nước an toàn, mất nước, áp lực âm do nhà máy nước Hòa Liên làm nhiệm vụ cấp nước cho các khu vực trung tâm, nhà máy nước Hải Vân lại không đủ công suất cung cấp cho khu vực mà nhà máy nước Hòa Liên cung cấp trước đó, giải pháp 2 tuy lưu lượng và áp lực tại các khu vực trung tâm không cao như giải pháp 1, nhưng khi sự cố rủi ro xảy ra, lưu lượng phân bố đồng đều, toàn bộ các khu vực thành phố Đà Nẵng mỗi khu vực sẽ thiếu đi một ít lưu lượng, không tập trung thiếu nước tại 1 khu vực nhất định nào đó, đảm bảo cấp nước an toàn cho toàn bộ thành phố Đà Nẵng. Vậy kiến nghị lựa chọn giải pháp 2 là giải pháp thực hiện để ứng phó khi sự cố rủi ro nhiễm mặn nguồn nước thô tại nhà máy nước Cầu Đỏ, nâng cao hiệu quả cấp nước cho hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng.
HVTH: PHAN THÁI LÊ 67 Lớp : 25CTN11 - CS2 3.2.3. Ứng dụng giải pháp vận hành thực tế :
Việc nghiên cứu mô phỏng được hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng, mạng lưới đường ống cấp 1 & 2, bằng phần mềm thủy lực Epanet, phân tích được các kịch bản rủi ro và đã đề xuất được giải pháp trên mô hình. Căn cứ vào đó làm cơ sở để điều chỉnh hệ thống cấp nước thực tế, với giải pháp 2 đã nghiên cứu trên, cần lắp đặt thêm van khống chế lưu lượng D300 cho đoạn ống D300 trên đường Ông Ích Đường đoạn từ đường Thăng Long đến đường Cách Mạng Tháng 8, lắp đặt van khống chế lưu lượng D700 trên đường Thăng Long đoạn từ đường Võ Chí Công đến Cách Mạng Tháng 8. Khi sự cố rủi ro nhiễm mặn nhà máy nước Cầu Đỏ, vận hành ngay tối đa công suất 290.000m3/ngđ trạm bơm phòng mặn An Trạch, đồng thời đóng 2 van vừa nêu trên để phân phối nước đều cho toàn bộ thành phố. Ngoài ra có được mô hình mô phỏng hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng, cần thường xuyên cập nhập hiệu chỉnh mô hình ngày càng chính xác hơn, cần phân tích dự báo tất cả các kịch bản rủi ro khác, qua đó tìm được giải pháp trên mô hình để ứng dụng vận hành thực tế chính xác nhất.