4. í nghĩa của đề tài
3.4. Ứng dụng GIS vào cụng tỏc quản lý, thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt
tại TP. Thỏi Nguyờn
3.4.1. Vai trũ của hệ thống thụng tin địa lý trong cụng tỏc quản lý thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thỏi Nguyờn
Hiện nay, với mức độ gia tăng dõn số hàng năm tại TP. Thỏi Nguyờn và mục tiờu của Cụng ty Mụi trường và Cụng trỡnh đụ thị Thỏi Nguyờn là nõng cao hiệu quả
quản lý thu gom - vận chuyển CTR sinh hoạt là rất cần tiết. Với tớnh năng đặc biệt, GIS cho phộp người sử dụng cú thể quản lý cỏc dữ liệu thuộc tớnh lẫn khụng gian phự hợp với nhiệm vụ của hệ thống thu gom - vận chuyển CTR sinh hoạt của thành phố. Một cỏch rừ ràng hơn, ta cú thể so sỏnh hai hệ thống thu gom CTR như sau:
- Hệ thống thu gom - vận chuyển khụng ứng dụng GIS: nhà quản lý muốn quản lý tốt và cập nhật thụng tin nhanh chúng phải tiến hành xõy dựng CSDL thuộc tớnh bằng phần mềm thụng dụng như Excel hoặc Access. Tuy nhiờn, cỏc thụng tin hiển thị chỉ là những dữ liệu thuộc tớnh, khụng quan sỏt được. Bờn cạnh đú, để quan sỏt trực tiếp hệ thống thu gom thỡ nhà quản lý phải trực tiếp khảo sỏt thực tế. Thờm vào đú, nếu nhà quản lý muốn vạch tuyến thu gom, sau khi tớnh toỏn, lựa chọn con đường thớch hợp, người quản lý phải chạy thử trực tiếp trờn đoạn đường đú. Điều này gõy lóng phớ thời gian và cụng sức cho người giỏm sỏt. Hoặc khi phải bỏo cỏo hay thể hiện tuyến thu gom trờn bản đồ, người quản lý phải vẽ tay lờn cỏc bản đồ hay khi phải chỉnh sửa một tuyến thu gom nào đú thỡ người quản lý phải vẽ một bản mới bằng tay mà khụng thể chỉnh sửa, bụi xúa trờn bản đồ cũ. Như vậy, nhà quản lý khụng thể quan sỏt hệ thống thu gom - vận chuyển CTR sinh hoạt một cỏch trực quan.
- Hệ thống thu gom - vận chuyển cú ứng dụng GIS: nếu nhà quản lý quyết định ứng dụng GIS càng sớm thỡ họ chỉ tốn thời gian và cụng sức cho một lần nhập dữ liệu vào mỏy tớnh. Tuy nhiờn, họ hoàn toàn cú thể quản lý được cỏc dữ liệu cả về thuộc tớnh lẫn khụng gian. Khi cần thay đổi thụng tin, người quản lý chỉ cần ngồi tại văn phũng để điều chỉnh mà khụng phải khảo sỏt thưc tế. Như vậy, sẽ giảm được thời gian và cụng sức cho người quản lý. Hơn nữa, thụng qua GIS, người quản lý cú thể nhỡn được tổng thể hệ thống thu gom và xem được thụng tin của bất kỳ điểm thu gom hay cỏc tuyến vận chuyển hoặc chỉnh sửa, cập nhật những thụng tin mới.
3.4.2. Xõy dựng cơ sở dữ liệu
Cỏc lớp dữ liệu thiết kế gồm cỏc kiểu sau: String: kiểu ký tự
Number: kiểu số Data: kiểu ngày thỏng Boolean: kiểu logic
Vỡ mục tiờu của đề tài là thể hiện trực quan cỏc thụng tin của hệ thống thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn lờn bản đồ giấy nờn cỏc lớp thụng tin của cỏc bảng thuộc tớnh như sau:
- Lớp dữ liệu vựng hành chớnh 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
Lớp đồ họa: hanhchinhtptn.shp Lớp đối tượng: vựng
Tờn bảng: Attributes of hanhchinhtptn.shp
Bảng 3.10. Bảng dữ liệu về hành chớnh 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn (hanhchinhtptn.shp)
Tờn field Loại Chiều dài Mục tin
Shape Polygone
Id Number
Tenphuong String 20 Tờn phường
Dientich Number 10 Diện tớch
Soho Number 8 Số hộ
Danso Number 8 Dõn số
Klgrac/ngay Number 8 Khối lượng rỏc/ngày
Mụ tả mục tin và mó hiệu:
Id: mó đơn vị hành chớnh của phường
Tenphuong: tờn của từng phường trong khu vực trung tõm Dientich: diện tớch của phường (km2)
Soho: số hộ hiện cú trong phường
Danso: dõn số tập trung trong phường (người)
Klgrac/ngay: khối lượng rỏc sinh ra trong một ngày của phường (tấn/ngày) Từ dữ liệu trờn ta cú ta cú bảng dữ liệu của cỏc phường trung tõm.
- Lớp dữ liệu đường giao thụng trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
Lớp đồ họa: giaothongtptn.shp Lớp đối tượng: đường
Tờn bảng: Attributes of giaothongtptn.shp
Bảng 3.12. Bảng dữ liệu về giao thụng 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn (giaothongtptn.shp)
Tờn field Loại Chiều dài Mục tin
Shape Polygone
Id Number
Tenduong String 20 Tờn đường
Loaiduong String 15 Loại đường
Length Number 10 Chiều dài
Width Number 5 Chiều rộng
Rushhour Number 3 Giờ cao điểm
One way String 5 Đường một chiều
Mụ tả mục tin và mó hiệu: Id: mó đường giao thụng
Tenduong: tờn của đường giao thụng Loaiduong: loại chất liệu của đường Length: chiều dài của đoạn đường Width: chiều rộng của đoạn đường
Rushhour: giờ cao điểm trờn một đoạn đường (tớnh từ 1 - 24, nếu khụng cú giờ cao điểm thỡ gỏn bằng 0)
One way: quy định thuộc tớnh chiều lưu thụng của xe chuyờn dụng (nếu là đường hai chiều ký hiệu là H, nếu là đường một chiều ký hiệu là M).
Từ dữ liệu trờn ta cú ta cú bảng dữ liệu đường giao thụng của cỏc phường trung tõm
Bảng 3.13. Bảng dữ liệu đường giao thụng 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
- Lớp dữ liệu cỏc chợ
Lớp đồ họa: chotptn.shp Lớp đối tượng: điểm
Tờn bảng: Attributes of chotptn.shp
Bảng 3.14. Bảng dữ liệu cỏc chợ trong 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn (chotptn.shp)
Tờn field Loại Chiều dài Mục tin
Shape Point
Id Number
Tencho String 15 Tờn chợ
Phuong String 15 Phường
Klgrac (kg) Number 8 Khối lượng rỏc
Mụ tả mục tin và mó hiệu: Id: mó chợ
Tencho: tờn chợ
Phuong: Tờn phường mà chợ đú trực thuộc
Klgrac (kg): khối lượng rỏc ước tớnh phỏt sinh từ chợ trong một ngày (kg/ngày) Từ dữ liệu trờn ta cú bảng dữ liệu cỏc chợ
Bảng 3.15. Bảng dữ liệu cỏc chợ trờn 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
- Lớp dữ liệu bói chụn lấp
Lớp đồ họa: baichonlaptptn.shp Lớp đối tượng: điểm
Bảng 3.16. Bảng dữ liệu BCL của TP. Thỏi Nguyờn (baichonlaptptn.shp)
Tờn field Loại Chiều dài Mục tin
Shape Point
Id Number
Ten String 15 Tờn BCL
Xa, phuong String 15 Xó, phường
Dientich Number 10 Diện tớch
Mụ tả mục tin và mó hiệu: Id: mó bói chụn lấp
Ten: tờn bói chụn lấp
Xa, phuong: Tờn xó hoặc phường mà BCL đú trực thuộc Dientich: diện tớch của bói chụn lấp (m2)
Từ cỏc dữ liệu trờn ta cú bảng dữ liệu bói chụn lấp
Bảng 3.17. Bảng dữ liệu BCL của TP. Thỏi Nguyờn
- Lớp dữ liệu vị trớ cỏc điểm hẹn
Lớp đồ họa: diemhentptn.shp Lớp đối tượng: điểm
Tờn bảng: Attributes of diemhentptn.shp
Bảng 3.18. Bảng dữ liệu vị trớ điểm hẹn thu gom rỏc của 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn (diemhentptn.shp)
Tờn field Loại Chiều dài Mục tin
Shape Point
Id Number
Ten String 25 Tờn điểm hẹn
Phuong String 25 Phường
Klgrac (kg) Number 8 Khối lượng rỏc
Mụ tả mục tin và mó hiệu: Id: mó vị trớ điểm hẹn Ten: tờn điểm hẹn
Klgrac: khối lượng rỏc tại mỗi điểm hẹn (kg/ngày)
Từ dữ liệu trờn ta cú bảng dữ liệu vi trớ cỏc điểm hẹn trong 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
Bảng 3.19. Bảng dữ liệu vị trớ cỏc điểm hẹn trong 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
3.4.3. Xõy dựng bản đồ hành chớnh, khối lượng rỏc phỏt sinh, cỏc điểm hẹn, hệ thống quản lý CTR sinh hoạt trờn 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn thống quản lý CTR sinh hoạt trờn 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
Sau khi đó thu thập đầy đủ cỏc lớp thụng tin bản đồ cơ bản như trờn (hỡnh 3.9, 3.10) được tổng hợp từ cỏc lớp thụng tin bản đồ ban đầu (hỡnh 3.6, 3.7, 3.8) và từ cỏc lớp thụng tin quan sỏt được qua bản đồ ta cú thể đưa ra một số nhận xột sau:
+ Một số phường cú diện tớch nhỏ như: Quang Trung, Hoàng Văn Thụ, Đồng Quang, Trưng Vương, Tõn Thịnh, Phan Đỡnh Phựng tuy nhiờn lại tập trung dõn số đụng dẫn đến mật độ dõn số cao (từ 4.798 - 11.620 người/km2) từ đú lượng CTR sinh hoạt phỏt sinh tại cỏc phường này cũng cao theo diện tớch. Bờn cạnh đú, lại cú cỏc phường như: Tỳc Duyờn, Thịnh Đỏn, Tõn Lập, Gia Sàng cú diện tớch lớn, cú dõn số tương đối nờn mật độ dõn số thấp hơn so với cỏc phường khỏc (từ 2.370 - 3.208 người/km2) dẫn đến lượng CTR sinh hoạt phỏt sinh tớnh theo diện tớch nhỏ hơn cỏc phường cũn lại. Nguyờn nhõn là do cỏc khu thương mại, cỏc cơ quan, cụng sở, bệnh viện, trường học và cỏc trường chuyờn nghiệp tập trung chủ yếu ở cỏc phường như: Đồng Quang, Quang Trung, Phan Đỡnh Phựng, Hoàng Văn Thụ, Tõn Thịnh dõn đến mức sống của người dõn trong khu vực này tương đối cao. Cũn đối với cỏc phường Thịnh Đỏn, Tõn Lập cũn phần lớn người dõn làm nụng nghiệp, chỉ mới xuất hiện cỏc khu thương mại vào những năm gần đõy dẫn đến mức sống của người dõn cũng bắt đầu tăng. Như vậy, lượng CTR sinh hoạt tại cỏc phường này sẽ tăng cao trong tương lai.
+ Cỏc thựng composit được triển khai đặt trờn cỏc tuyến đường chớnh của thành phố trong khu vực trung tõm như: Lương Ngọc Quyến, Hoàng Văn Thụ, Nguyễn Du, Cỏch mạng thỏng 8, Minh Cầu, Bắc Kạn với mục đớch chứa rỏc thải của khỏch vóng lai. Cỏc thựng rỏc được thu gom bởi cỏc xe đẩy tay khi xe cú tuyến thu gom đi qua cỏc đoạn đường này. Cỏc thựng rỏc cụng cộng này được đặt nhằm mục đớch vệ sinh, giữ đường phố sạch đẹp, tuy nhiờn cũng chớnh những thựng rỏc này lại gõy ra khụng ớt những khú khăn và bộc lộ những bất cập. Thứ nhất, việc thu gom CTR từ cỏc thựng rỏc này rất khú khăn. Cụng nhõn thu gom chỉ cú cỏch là đổ phần rỏc trong thựng ra đường rồi sau đú tiến hành thu gom bằng chổi và hút rỏc cho vào xe đẩy tay. Đối với rỏc khụ thỡ vẫn cú thể chấp nhận được, nhưng nếu rỏc cú chứa nước thỡ tất cả nước rỉ rỏc chảy toàn bộ ra đường tạo mựi hụi thối cho khu vực lõn cận. Thứ hai, khi đặt cỏc thựng rỏc này, đó cú một số khụng ớt người dõn
thay vỡ để rỏc trước cửa nhà để được cỏc xe đẩy tay thu gom như thường lệ thỡ lại thay đổi bằng cỏch đem hết rỏc của gia đỡnh cho vào thựng composit dọc tuyến hoặc để rỏc tràn lan ra khu vực lõn cận thựng composit. Điều này làm cho lượng rỏc tại cỏc thựng composit tăng lờn đột biến và như thế cụng tỏc thu gom của cụng nhõn xe đẩy tay lại phức tạp và khú khăn hơn, tệ hơn đụi khi lại vụ tỡnh tạo ra điểm đổ rỏc tự phỏt tại khu vực thựng composit. Và cuối cựng một thực trạng hiện nay, hầu hết cỏc thựng composit trờn địa bàn 10 phường đó bị hỏng húc và khụng cũn đặt đỳng nơi vị trớ như ban đầu dẫn đến cú những đoạn đường trờn quóng đường dài khụng cú thựng composit, cú những đoạn đường cú hai ba thựng composit đặt cạnh nhau.
+ Vấn đề cuối nhưng khụng kộm phần quan trọng là hiện nay Cụng ty Mụi trường và Cụng trỡnh đụ thị Thỏi Nguyờn vẫn chưa quy hoạch được cỏc xe đẩy tay hoạt động trong khu vực cỏc phường trung tõm. Điều này làm cho bản thõn người quản lý thu gom cũng khụng nắm được chớnh xỏc hoạt động cũng như đỏnh giỏ hiệu quả sử dụng xe đẩy tay của cụng nhõn theo từng phường. Điều này dẫn đến tỡnh trạng cú phường diện tớch nhỏ tuy nhiờn số xe đẩy tay hoạt động lại nhiều hay một số phường cú diện tớch lớn nhưng do phường giỏp với khu vực ngoại thành nờn việc thu gom tại cỏc phường vẫn chưa triệt để mà hầu hết chỉ tập trung cho cỏc phường chớnh như: Quang Trung, Phan Đỡnh Phựng, Đồng Quang, Trưng Vương, Hoàng Văn Thụ. Điều này được thể hiện rừ qua phường Trưng Vương là một phường nhỏ nhưng lại cú đến 4 điểm hẹn, Hoàng Văn Thụ cú 4 điểm hẹn, song phường Tỳc Duyờn, Thịnh Đỏn là cỏc phường cú diện tớch lớn nhưng lại cú ớt điểm hẹn (1 đến 2 điểm hẹn). Điều này phản ỏnh được cụng tỏc thu gom hoặc khụng triệt để hoặc cú những tuyến cỏc xe đẩy tay phải vận hành rỏc thải đi một khoảng quỏ xa để đến được điểm hẹn.
3.4.4. Xõy dựng bản đồ lộ trỡnh thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt cho 10 phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn phường trung tõm TP. Thỏi Nguyờn
Theo đỏnh giỏ hiện trạng khi khảo sỏt thực tế, vấn đề ụ nhiễm mụi trường chủ yếu gõy ra do:
- Cỏc điểm hẹn thu gom rỏc và cỏc thựng composit khụng cú phương tiện cơ khớ phự hợp, điều này làm cho chất thải phải bị đổ ra đường rồi sau đú mới được thu gom vào xe chuyờn dụng làm mất vệ sinh và mĩ quan đụ thị;
Từ thực tế như vậy, muốn giảm thiểu ụ nhiễm mụi trường, trỏnh tỡnh trạng tiờu phớ nhiờn liệu, tụi tiến hành cỏc bài toỏn sau:
- Chọn lọc đường đi thớch hợp cho thu gom - vận chuyển: nhằm chọn ra những con đường phự hợp với cỏc điều kiện đặt ra;
- Xỏc định phương tiện thu gom;
- Vạch tuyến vận chuyển tối ưu: tối ưu về đường đi
3.4.4.1. Nguyờn tắc vạch tuyến chung
- Xột đến cỏc chớnh sỏch và quy tắc hiện hành cú liờn quan tới việc tập trung chất thải rắn, số lần thu gom trong một tuần;
- Điều kiện cỏc tuyến đường và phương tiện phục vụ cho cụng tỏc thu gom, vận chuyển;
- Tuyến đường cần phải chọn cho lỳc bắt đầu hành trỡnh và kết thỳc hành trỡnh phải ở đường phố chớnh;
- Tuyến thu gom phải được bố trớ sao cho điểm thu gom rỏc cuối cựng được thu gom trờn tuyến đặt gần bói đổ nhất.
- Chất thải phỏt sinh từ cỏc nỳt giao thụng, khu phố đụng đỳc thỡ phải được thu gom vào cỏc giờ cú mật độ giao thụng thấp;
- Nguồn phỏt sinh chất thải rắn cú số lượng lớn cần phải tổ chức vận chuyển vào lỳc ớt gõy ỏch tắc, ảnh hưởng cho mụi trường;
- Những vị trớ cú chất thải rắn ớt và phõn tỏn thỡ việc vận chuyển phải tổ chức thu gom phự hơp.
3.4.4.2. Cỏc bước lập tuyến thu gom
- Bước 1: Bố trớ tuyến thu gom.
- Bước 2: Ước tớnh tổng khối lượng chất thải được thu gom từ những vị trớ lấy rỏc mỗi ngày. Sử dụng thể tớch hữu ớch của xe thu gom để xỏc định số điểm tập kết mà xe chuyờn dụng cú thể đi qua để lấy rỏc trong suốt mỗi chuyến thu gom.
- Bước 3: Bố trớ hay vạch tuyến thu gom bắt đầu từ trạm điều vận (đội xe) và đi qua tất cả cỏc điểm lấy rỏc cần thiết. Cỏc tuyến này phải được bố trớ sao cho vị trớ thu gom cuối cựng ở gần bói đổ nhất.
- Bước 4: Khi tuyến thu gom đó được vạch, khối lượng và khoảng cỏch vận chuyển của mỗi chuyến phải được xỏc định. Nếu cần thiết phải điều chỉnh lại khối lượng và khoảng cỏch tuyến thu gom để cõn bằng khối lượng cụng việc. Sau khi đó thiết lập tuyến thu gom, vẽ chỳng lờn bản đồ chớnh.
3.4.4.3. Phương tiện và phương phỏp vận chuyển
Cỏc loại xe sử dụng để vận chuyển phải đỏp ứng cỏc yờu cầu sau: - Chất thải rắn phải được vận chuyển với chi phớ thấp nhất; - Chất thải được phủ kớn trong suốt quỏ trỡnh vận chuyển;
- Cỏc loại xe phải được thiết kế phự hợp với giao thụng trờn xa lộ;
- Dung tớch xe phải tương ứng với giới hạn trọng tải cho phộp và khụng được vượt quỏ.
- Phương phỏp dỡ tải phải đơn giản và đỏng tin cậy;
3.4.4.4. Chọn lựa cỏc con đường thớch hợp
* Số liệu đầu vào:
- Chiều rộng của cỏc con đường: dữ liệu này cú sẵn và cú thể thay đổi; - Thời gian quy định làm việc: dữ liệu này cú sẵn và cú thể thay đổi;
- Số lượng, loại, dung tớch chứa rỏc của phương tiện thu gom: dữ liệu này cú thể thay đổi;
* Đầu ra: cỏc con đường thớch hợp để vạch tuyến thu gom. * Giải quyết:
- Chọn phương tiện thu gom cú năm sản xuất > 1993