TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG, GIS TRONG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP TRONG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

rỉ còn cao, nước cấp đến hộ sử dụng thường không đảm bảo yêu cầu nước uống trực tiếp mà chỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt theo QCVN 02:2009/BYT mới trong quản lý hệ t

Báo cáo

TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

GIS TRONG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP TRONG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

GIS TRONG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP TRONG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

NHÓM 3:

1 Nguyễn Thị Thúy Oanh

2 Nguyễn Lê Vương

• Nghị định số 117/2007/NĐ-CP ngày 11 tháng 7 năm 2007 về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch bao gồm các hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch trong các hệ thống cấp nước tập trung ở khu vực đô thị, nông thôn, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao, khu kinh tế (được gọi chung là khu công nghiệp)

khu vực đô thị

5,9 triệu m3/ngày

đương 77% công suất thiết kế

I TỔNG QUAN

Tình hình cấp nước khu vực đô thị

sạch, chiếm 69% tổng số dân thành thị

kê như sau: 70% dân số ở đô thị đặc biệt và đô thị loại I, 45-55% dân số ở đô thị loại II và II, 30-35% dân số ở đô thị loại IV

và 10-15% dân số ở đô thị loại V

lít/người/ngày đêm; trong đó tại các thành phố lớn thì lượng nước này là 120-130 lít/người/ngày đêm

(theo nghiên cứu Bench-marking, Ngân hàng Thế giới - Hội Cấp thoát nước Việt Nam)

I TỔNG QUAN

Tình hình cấp nước khu vực đô thị

• Chất lượng nước nhìn chung tại các nhà máy nước cấp cho các đô

01:2009/BYT của Bô Y tế

rỉ còn cao, nước cấp đến hộ sử dụng thường không đảm bảo yêu

cầu nước uống trực tiếp mà chỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt theo QCVN 02:2009/BYT

mới trong quản lý hệ thống cấp nước: ứng dụng công nghệ thông

tin trong quản lý mạng lưới cấp nước, kết hợp GIS và SCADA; lắp đặt các thiết bị quản lý mạng như thiết bị kiểm soát chất lượng nước, các van giảm áp trên mạng lưới, các thiết bị phát hiện rò rỉ,

thất thoát nước, các thiết bị biến tần trong trạm bơm, sử dụng các

biện pháp thau rửa đường ống tiên tiến như vòi thủy lực, quả

mút, vv…

I TỔNG QUAN

Tình hình cấp nước khu vực đô thị

Việc kiểm soát chất lượng nước còn rất nhiều thách thức và bất cập

asen, các hợp chất nitơ, hóa chất trừ sâu hay hóa chất công nghiệp độc hại, vv…

thống không cho phép loại bỏ các chất ô nhiễm đặc biệt như chất hữu cơ bền vững, kim loại nặng, các ion độc hại hòa tan

đường ống qua nhiều kênh - rạch, mương - vườn của người dân nên thường xảy ra tình trạng ống cấp nước bị bể, nước rò rỉ

khi cúp máy bơm hoạt động gây xáo động áp lực nước trong mạng đường ống khiến đôi lúc chất lượng nước bị ảnh hưởng cục bộ

 Bảo vệ nguồn nước, cải tiến, nâng cấp các nhà máy xử lý nước và đổi

mới phương thức quản lý hệ thống cấp nước

I TỔNG QUAN

Tình hình cấp nước khu vực nông thôn

I TỔNG QUAN

Tình hình

nghiên cứu

trong nước

Tình hình

nghiên cứu

ngoài nước

1 Nguyễn Việt Hùng, Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gis của Esri

và mô hình dữ liệu DAN-VAND trong lĩnh vực cấp nước sạch,

2002.

2 Lê Phước Thành, Áp dụng hệ thống GIS trong việc nâng cao

năng lực quản lý mạng và chống thất thoát nước, Trích tài liệu

“Hội thảo Khoa học Công nghệ Thông tin Địa lý” tháng 08/2005

1 Hossein.Shamsaei, Student PhD, Gis advantages and Water Quality Effects and problems In Maintenance Management of Long-Line Water Distribution Systems, 2011.

2 Z Michael Wang, PhD, P.E., D.E.E Wayne Zhang, Using GIS and Water Quality Model to Analyze Potential Risk Areas of Lead leaching in Water Distribution Systems., 2006

3 H,John Smith, 1992 Control of Biofilm Growth in Drinking Water Distribution Systems.

trong suốt hệ thống phân phối và đáp ứng với bất kỳ thay đổi của hệ

thống.Việc giám sát bao gồm các bước sau:

II KỸ THUẬT GIS ĐƯỢC ÁP DỤNG

1 Xác định các thông số giám sát

2 Xác định vị trí giám sát.

Xác định tần số giám sát.

3

4

5 Quản lý và báo cáo dữ liệu theo dõi.

Bao gồm giám sát hướng sự kiện trong chương trình

6

Xác định kỹ thuật lấy mẫu

7 Thiết lập quan hệ đối tác.

Xây dựng quy trình phản ứng cho kết quả giám sát.

8

10 Duy trì và cập nhật các chương trình giám sát.

Bao gồm các thông số giám sát cộng đồng trong chương trình.

9

II KỸ THUẬT GIS ĐƯỢC ÁP DỤNG

trong suốt hệ thống phân phối và đáp ứng với bất kỳ thay đổi của hệ

thống.Việc giám sát bao gồm các bước sau:

Đánh giá các thuộc tính hệ thống phân phối, bao

gồm: kích thước của hệ thống, vật liệu, độ tuổi

và tình trạng của các đường ống dẫn nước, cấu

hình hệ thống  duy trì thực hành liên kết dữ liệu

đến một hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép nhân viên thực hiện kết quả chất lượng nước trên bản đồ.

KIỂM SOÁT CÁC CHỈ TIÊU

Bảng giới hạn các chỉ tiêu chất lượng nước

Khi nước ra khỏi nhà máy xử lý nước, chất lượng phải được

thỏa mãn các chỉ tiêu về nước sạch

TT Tên chỉ

tiêu Đơn vị tính tối đa cho phép Giới hạn Phương pháp thử giám sát Mức độ

I II

1 Màu

sắc(*) TCU 15 15

TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985) hoặc SMEWW 2120

A

2 Mùi vị(*) - Không có mùi vị lạ Không có mùi vị lạ Cảm quan, hoặc SMEWW 2150 B và 2160 B A

3 Độ đục(*) NTU 5 5 TCVN 6184 – 1996 (ISO 7027 - 1990)

hoặc SMEWW 2130 B

A

4 Clo dư mg/l Trong khoảng

0,3-0,5

-SMEWW 4500Cl hoặc US

EPA 300.1 A

5 pH(*) - Trong

khoảng 6,0

- 8,5

Trong khoảng 6,0

- 8,5

TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500 - H+ A

6 Hàm lượng

Amoni(*)

mg/l 3 3 SMEWW 4500 - NH3 C hoặc

SMEWW 4500 - NH3 D

A

7 Hàm lượng

Sắt tổng số

(Fe2+ +

Fe3+)(*)

mg/l 0,5 0,5 TCVN 6177 - 1996 (ISO 6332

- 1988) hoặc SMEWW 3500 -

Fe

B

8 Chỉ số

Pecmangan

at

mg/l 4 4 TCVN 6186:1996 hoặc ISO

8467:1993 (E) A

9 Độ cứng

tính theo

CaCO3(*)

mg/l 350 - TCVN 6224 - 1996 hoặc

SMEWW 2340 C B

10 Hàm lượng

Clorua(*) mg/l 300 - (ISO 9297 - 1989) hoặc TCVN6194 - 1996

SMEWW 4500 - Cl- D

A

11 Hàm lượng

Florua

mg/l 1.5 - TCVN 6195 - 1996

(ISO10359 - 1 - 1992) hoặc SMEWW 4500 -

F-B

12 Hàm lượng

Asen tổng

số

mg/l 0,01 0,05 TCVN 6626:2000 hoặc

SMEWW 3500 - As B

B

13 Coliform

tổng số

Vi khuẩn/

100ml

50 150 TCVN 6187 - 1,2:1996

(ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc

SMEWW 9222

A

14 E coli hoặc

Coliform

chịu nhiệt

Vi khuẩn/

100ml

0 20 TCVN6187 - 1,2:1996

(ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc

SMEWW 9222

A

• Ghi chú:

 (*) Là chỉ tiêu cảm quan

 Giới hạn tối đa cho phép I: Áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước.

 Giới hạn tối đa cho phép II: Áp dụng đối với các hình thức khai thác nước của cá nhân, hộ gia đình (các hình thức cấp nước bằng đường ống chỉ qua xử lý đơn giản như giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần, đường ống tự chảy)

KIỂM SOÁT CÁC CHỈ TIÊU

CHẾ ĐỘ GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG

NƯỚC

 Giám sát định kỳ

• 1 Đối với các chỉ tiêu thuộc mức độ A:

• a) Xét nghiệm ít nhất 01 lần/03 tháng do cơ sở cung cấp nước thực hiện;

• b) Kiểm tra, giám sát, xét nghiệm ít nhất 01 lần/06 tháng do các cơ quan có thẩm quyền thực hiện, cụ thể như sau:

• - Lấy mẫu nước tại 100% các cơ sở cung cấp nước trên địa bàn được giao quản lý;

• - Lấy mẫu nước ngẫu nhiên đối với nước do cá nhân, hộ gia đình tự khai thác để sử dụng cho mục đích sinh hoạt.

• 2 Đối với các chỉ tiêu thuộc mức độ B:

• a) Xét nghiệm ít nhất 01 lần/06 tháng do cơ sở cung cấp nước thực hiện;

• b) Kiểm tra, giám sát, xét nghiệm ít nhất 01 lần/01 năm do cơ quan nhà nước có thẩm quyền thực hiện, cụ thể như sau:

• - Lấy mẫu nước tại 100% các cơ sở cung cấp nước trên địa bàn được giao quản lý;

• - Lấy mẫu nước ngẫu nhiên đối với nước do cá nhân, hộ gia đình tự khai thác để sử dụng cho mục đích sinh hoạt.

II KỸ THUẬT GIS ĐƯỢC ÁP DỤNG

1 WDMS: Water Distribution Management System

2 Phần mềm WaterGEMS

SCADA

3

• WDMS(Water Distribution Management System) được xây dựng bởi:

nguyên Môi trường Việt nam

thống nhất, như vậy toàn bộ thông tin về: đường ống, khách hàng, đồng hồ, rò rỉ, hóa đơn… được tạo ra và quản lý trên nền

một CSDL GIS thống nhất, đảm bảo cho việc quản lý thông tin

một cách khoa học, không bị trùng lắp, lợi dụng tối đa khả năng

quản lý và phân tích thông tin không gian của GIS cho mục đích của công ty cấp nước

CÁC PHẦN MỀM TÍCH HỢP KIỂM SOÁT

CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP

Hệ thống quản lý phân phối nước (WDMS)

• WaterGEMS (Water Geographic Enginerring Modelling System): là một giải pháp mô hình thủy lực và mô phỏng chất lượng nước cho những hệ thống phân phối nước với khả năng tích hợp nâng cao, xây dựng mô hình từ dữ liệu không gian, sự tối ưu hóa và các công

cụ quản lý Từ phân tích dòng cứu hỏa (fire flow), phân tích nồng

độ thành phần hóa chất trong nước cho đến phân tích lượng

năng lượng tiêu thụ và quản lý chi phí

 Khả năng tương tác, giao diện và chỉnh sửa đồ họa

 Phân tích thủy lực và chất lượng nước

 Phân tích, phát hiện rò rĩ

 Quản lý mô hình với trình kịch bản thông minh

 Xây dựng mô hình và kết nối dữ liệu

CÁC PHẦN MỀM TÍCH HỢP KIỂM SOÁT

CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP

Phần mềm WaterGEMS

• Scada (Supervisory control and Data Acquisition) là hệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu

kiểm soát chất lượng nước trong một thời gian ngắn, …

 Điều khiển và giám sát trạng thái của tất cả các thiết bị, máy móc…tại hiện trường

 Thu thập và lưu trữ các thông số của các thiết bị, máy móc, sản phẩm

 Phân tích đảm bảo chất lượng sản phẩm

 Cảnh báo và báo lỗi xảy ra tại các thiết bị, máy móc

 Báo cáo, thống kê và in ấn

 Tạo lập và thực thi hàm, công thức

 Bảo mật và phân quyền sử dụng hệ thống

 Chỉnh sửa online

CÁC PHẦN MỀM TÍCH HỢP KIỂM SOÁT

CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP

HỆ THỐNG SCADA

Dựa vào hệ thống SCADA chúng ta có thể đánh giá nhanh các thông số:

1.Ph.

2.Độ đục.

3.Tuổi nước

4.Clo dư.

Còn các thông số về chỉ tiêu chất lượng nước chúng ta có thể lấy mẫu nước trong đường ống rồi về xét nghiệm.

CÁC PHẦN MỀM TÍCH HỢP KIỂM

SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP

HỆ THỐNG SCADA

III Kết luận- thảo luận

• Hiện tại có 3 đơn vị đang sử dụng phần mềm WaterGEMS :

 Sawaco

 Công ty cấp nước Khánh Hòa

 Tech sun

• Với sự trợ giúp của GIS trong việc kết hợp các phần mềm tích hợp ở trên, có thể quy hoạch mở rộng diện tích cấp nước, xây dựng các chiến lược về cấu trúc của hệ thống cấp nước trong tương lai.

• Giúp công ty quản lý được thiết bị và tài sản của họ ngoài ra còn kiểm soát được áp lực và lưu lượng trong hệ thống phân phối nước từ đó kiểm soát được chất lượng nước trong đường ống.

• Một số bất cập: vấn đề con người là quan trọng nhất, do thiếu trình độ Cần phải đào tạo cán bộ cho tiếp cận với công nghệ mới GIS để triển khai hiệu quả GIS phục vụ công tác quản lý mạng lưới cấp nước.

NHÓM 2

Chân thành

cảm ơn!

Chân thành

cảm ơn!