Ứng dụng gis và mô hình thủy lực trong việc kiểm soát và giảm thất thoát nước trên đường ống

 Khảo sát và đánh giá hiện trạng hệ thống mạng lưới cấp nước tại Công ty cổ phần cấp nước Chợ Lớn  Hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu GIS và ứng dụng tích hợp mô hình thủy lực  Đề xuất giải phá

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN

NGUYỄN THỊ XÔ

ỨNG DỤNG GIS VÀ MÔ HÌNH THỦY LỰC TRONG VIỆC KIỂM SOÁT VÀ GIẢM THẤT THOÁT NƯỚC

TRÊN ĐƯỜNG ỐNG (NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP NƯỚC CHỢ LỚN)

Chuyên ngành: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

Mã ngành: 60.85.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2014

LUẬN VĂN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG- TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

PGS TS LÊ VĂN TRUNG TS VÕ LÊ PHÚ

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tài Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày … tháng năm 2014

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 ………

2 ………

3 ………

4 ………

5 ………

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngày, tháng, năm sinh: 25/03/19988 Nơi sinh: Quảng Trị

Chuyên ngành: Quản lý môi trường Mã số: 60.85.10

1 TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIS VÀ MÔ HÌNH THỦY LỰC TRONG

VIỆC KIỂM SOÁT VÀ GIẢM THẤT THOÁT NƯỚC TRÊN ĐƯỜNG ỐNG NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP

NƯỚC CHỢ LỚN

2 NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

 Tổng quan cơ sở lý thuyết thất thoát nước, GIS và mô hình thủy lực

 Khảo sát và đánh giá hiện trạng hệ thống mạng lưới cấp nước tại Công ty cổ phần cấp nước Chợ Lớn

 Hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu GIS và ứng dụng tích hợp mô hình thủy lực

 Đề xuất giải pháp kiểm soát và giảm thất thoát nước cho CTCP Cấp nước Chợ Lớn

3 NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2014

4 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2014

5 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG & TS VÕ LÊ PHÚ

Tp.HCM ngày… tháng… năm …

TRƯỞNG KHOA

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS.TS Lê Văn Trung và TS Võ Lê Phú, hai người Thầy đã luôn khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và hướng dẫn tận tình tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn đến các anh/chị phòng Kỹ Thuật Công Nghệ-CTCP Cấp nước Chợ Lớn đã quan tâm giúp đỡ, cung cấp thông tin và

hỗ trợ tôi hoàn thành công tác khảo sát phục vụ đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn đến tất cả các Thầy cô Khoa Môi Trường

& Tài Nguyên – Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM đã tận tình giảng dạy cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại Trường Cảm ơn tất cả các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên và chia sẽ những khó khăn với tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Cuối cùng tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, là nguồn động lực to lớn để tôi cố gắng phấn đấu trong học tập cũng như trong cuộc sống

Tp.Hồ Chí Minh, 6/2014 Nguyễn Thị Xô

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung và kết quả được trình bày trong luận văn

là công trình nghiên cứu của tôi Các trích dẫn và số liệu sử dụng trong luận văn đều được dẫn nguồn và có độ chính xác cao nhất trong phạm vi hiểu biết của tôi Kết quả được trình bày trong luận văn này hoàn toàn chính xác, trung thực và chưa được công bố trong các công trình nghiên cứu nào khác trước đây

Tp.HCM, ngày tháng năm 2014

Nguyễn Thị Xô

ABSTRACT

The urbanization speed and the population rate increasing quickly in Ho Chi Minh City (HCMC) has been putting the pressure on water resource By comparision, water resource declining not only about the quantity but also about the quality has made a challenge for urban authority, especially in the context of climate change In the supplied areas of ChoLon Water Supply Joint Stock Company (CHOWACO), the proportion of clean water running from water treatment plant has just met the demand of 83,87% household Meanwhile, residents suffer from the lack of clean water served to daily needs, there still exists the figure for loss water through the water supply network boasting 25% in 2013 One

of the main reasons leading to the loss water problem in CHOWACO is that the property management and the controlling water pressure on the distribution network has still limited

Purpose of dissertation is the research about integration of GIS and hydraulic model

to manage, operate water supply network effectively, detect rapidly the water leaks to resolve the problem immediately Arguably, to acheive this target, dissertation carries out four main sections: (i) general theory of loss water, GIS and hydraulic model, (ii) examine and assess the current water supply networking system in ChoLon Water Supply Joint Stock Company, (iii) adjust GIS database and integrate with hydraulic model, (iv) propose approaches to

monitor and reduce loss water for CHOWACO

The result reveals that the integration of GIS and hydraulic model assists managers to define the points where water is leaking in water supply network distributed to experimental area Turning to more detail, based on the inputs on 6/1/2013, the model has simulated and identified correctly two (02) positions at DMA 11-01 Besides, this model has also imitated the presure and flow at the nodes every moment of each day

To enhance the efficiency of management of water supply network and reduction of loss water, implementing the solutions of the property management and controlling water pressure is conducted These methods consist of: establishing Department of reducing loss water, partitioning DMA region, the alternatives of managing pressure via hydraulic model, restoring, repairing, renovating the water supply network, organizing propaganda to raise clients' awareness

The outcomes are significant to management of water supply network and reduction

of loss water in HCMC

Trangi

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 2

2 Tính cấp thiết của đề tài 3

3 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 5

3.1 Mục tiêu nghiên cứu 5

3.2 Nội dung nghiên cứu 5

4 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 6

4.1 Phương pháp luận: 6

4.2 Phương pháp nghiên cứu 7

5 Ý nghĩa đề tài 8

5.1 Ý nghĩa khoa học 8

5.2 Ý nghĩa thực tiễn 9

6 Bố cục luận văn 9

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP NƯỚC CHỢ LỚN VÀ THẤT THOÁT NƯỚC TRONG HỆ THỐNG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 10 1.1 Khái quát về Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn 10

1.1.1 Giới thiệu sơ lược về Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn 11

1.1.2Cơ cấu tổ chức của Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn 13

1.1.3 Hoạt động sản xuất kinh doanh của CTCP Cấp nước Chợ Lớn 14

1.2 Hiện trạng hệ thống cấp nước của Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn 16

1.2.1 Nguồn nước cấp 16

1.2.2 Lượng nước tiêu thụhiện tại 16

1.2.3 Mạng lưới cấp nước 17

1.3 Tổng quan về thất thoát nước 20

Trangii

1.3.1 Khái niệm thất thoát nước 20

1.3.2 Thành phần thất thoát nước 21

1.4 Thực trạng thất thoát nước 24

1.4.1 Tình hình thất thoát nước tại các đô thị trên thế giới 24

1.4.2 Tình hình thất thoát nước tại các đô thị của Việt Nam 25

1.4.3 Thực trạng thất thoát nước tại Tp.HCM 27

1.4.4 Thực trạng thất thoát nước tại Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn 28

1.4.4.1Tình hình thất thoát nước 28

1.4.4.2 Mục tiêu giảm thất thoát nước 33

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN THẤT THOÁT NƯỚC VÀ ỨNG DỤNG GIS VÀ MÔ HÌNH THỦY LỰC 35

2.1 Phương pháp luận đánh giá thất thoát nước 36

2.1.1 Công thức tính chỉ số thất thoát nước 36

2.1.2 Đánh giá tình trạng thất thoát nước dựa vào các chỉ số thất thoát 39

2.1.3 Phương pháp tính lượng nước không doanh thu 41

2.2 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý 43

2.2.1 Khái niệm 43

2.2.2 Các thành phần và chức năng của GIS 45

2.2.2.1 Các thành phần của GIS 45

2.2.2.2 Chức năng của GIS 46

2.2.3 Giới thiệu phần mềm ArcGIS 47

2.2.4 Ứng dụng GIS trong quản lý mạng lưới cấp nước tại Tp.HCM 49

2.2.4.1 Sự cần thiết ứng dụng GIS trong quản lý mạng lưới cấp nước 49

2.2.4.2 Ứng dụng GIS trong quản lý mạng lưới cấp nước tại SAWACO 50

2.2.4.3 Ứng dụng GIS trong quản lý mạng lưới cấp nước tại CHOWACO.54 2.3 Tổng quan về phần mềm thủy lực 57

2.3.1 Khái niệm 57

2.3.2 Ứng dụng mô hình thủy lực trong quản lý mạng lưới cấp nước 57

2.3.3 Lựa chọn phần mềm thủy lực 58

2.3.4 Giới thiệu phần mềm thủy lực WaterGEMS 66

2.3.4.1 Đặc tính của phần mềm 66

2.3.4.2 Một số công thức tính toán thủy lực 72

2.4 Một số phương pháp phát hiện rò rỉ 76

2.4.1 Phương pháp phát hiện rò rỉ nhờ các thiết bị 76

2.4.2 Phương pháp mô hình phát hiện rò rỉ 80

CHƯƠNG III: TÍCH HỢP GIS VÀ MÔ HÌNH THỦY LỰC 85

Trangiii

3.1 Hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu CHOWAGIS 87

3.2 Tích hợp GIS và mô hình thủy lực 100

3.2.1Tạo mới Project 100

3.2.2 Đưa dữ liệu vào mô hình 102

3.2.3 Trình tự thực hiện mô phỏng áp lực, lưu lượng 106

3.2.3.1 Tính toán cao trình tại các nút 106

3.2.3.2 Tính toán nhu cầu sử dụng nước tại các nút 107

3.2.3.3 Khai báo thông số áp lực 110

3.2.3.4 Khai báo thông số lưu lượng 113

3.2.3.5 Xem kết quả mô phỏng 115

3.2.3.6 Đánh giá sai số mô hình 118

3.2.4 Trình tự thực hiện phân tích dự báo các điểm rò rỉ 122

3.2.5 Kết quả dự báo khu vực rò rỉ bằng công cụ Darwin Calibrator 128

3.2.6Kiểm chứng kết quả mô hình 133

CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤTGIẢI PHÁP GIẢM THẤT THOÁT NƯỚC TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP NƯỚC CHỢ LỚN 135

4.1 Phân tích SWOT 136

4.2 Đề xuất giải pháp giảm thất thoát nước 139

4.2.1 Cải cách cơ cấu tổ chức, quản lý 139

4.2.2 Giải pháp về mặt kỹ thuật 141

4.2.2.1 Thiết lập khu vực đồng hồ tổng (DMA) 141

4.2.2.2 Thựchiệngiảmthấtthoáthữuhình 146

4.2.2.3 Thựchiệngiảmthấtthoátvô hình 155

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 162

1 Kết Luận 162

2 Kiến Nghị 162

TÀI LIỆU THAM KHẢO 164

Trangiv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CARL Lượng rò rỉ không thể tránh khỏi hàng năm

CHOWACO Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn

CTCP Công ty Cổ phần

DMA Khu vực đồng hồ tổng

GIS Hệ thống thông tin địa lý

ILI Chỉ số thất thoát theo cơ sở hạ tầng

SAWACO Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn

TIRL Chỉ số thất thoát hữu hình

Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh

WaterGEMS Water Geographic Engineering Modeling Systems

Trangv

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích và dân số các quận/huyện trên địa bàn quản lý CHOWACO 12

Bảng 1.2 Cơ cấu tổ chức lao động của CHOWACO 13

Bảng 1.3 Cơ cấu cổ đông của CTCP Cấp nước Chợ Lớn 13

Bảng 1.4 Kết quả thực hiện kế hoạch SX-KD qua các năm 2010-2013 14

Bảng 1.5 Kết quả hoạt động kinh doanh của CTCP Cấp nước Chợ Lớn 15

Bảng 1.6 Nguồn nước cấp cho quận/huyện trên địa bàn quản lý CHOWACO 16

Bảng 1.7 Hiện trạng mạng lưới đường ống cấp nước 17

Bảng 1.8 Thống kê tài sản trong mạng lưới cấp nước 19

Bảng 1.9 Tỷ lệ thất thoát nước trên thế giới 24

Bảng 1.10 Thống kê số liệu đặc điểm bể đường ống tại CHOWACO 31

Bảng 1.11 Thống kê trường hợp gian lận tại CTCP Cấp nước Chợ Lớn 32

Bảng 2.1 Ví dụ về chỉ số thất thoát nước – NRW (%) tại một bãi tắm 36

Bảng 2.2 Đánh giá tình trạng thất thoát nước theo chỉ số NRW 39

Bảng 2.3 Đánh giá tình trạng thất thoát nước theo chỉ số NRW 39

Bảng 2.4 Đánh giá tình trạng thất thoát nước theo chỉ số ILI và NRW 40

Bảng 2.5 Cấu trúc dữ liệu nền SAWAGIS 51

Bảng 2.6 Cấu trúc dữ liệu chuyên đề mạng lưới cấp nước SAWAGIS 52

Bảng 2.7 Phân biệt giữa hai phần mềm thủy lực EPANET và WaterCAD 59

Bảng 2.8 Các lớp đối tượng không gian trong WaterGEMS 71

Bảng 2.9 Giá trị vận tốc kinh tế ứng với giá trị đường kính ống 73

Bảng 2.10 Hệ số nhám của một số loại ống 75

Bảng 2.11 Các phương pháp phát hiện rò rỉ bằng thiết bị 77

Bảng 3.1 Mô tả chi tiết các lớp dữ liệu nền 93

Bảng 3.2 Mô tả chi tiết các lớp dữ liệu chuyên đề mạng lưới cấp nước 94

Bảng 3.3 Thông số áp lực tại các bể chứa nước 111

Bảng 3.4 Bảng hệ số không điều hòa lưu lượng 113

Bảng 3.5 So sánh sai số áp lực giữa mô hình và thực tế tại các nút 240/104, 551/1A, 371, 385/5A, 241/2A/30 120

Trangvi

Bảng 3.6 Định dạng trên Excel của dữ liệu Field Snapshot 123 Bảng 3.7 Định dạng trên Excel của dữ liệu Observed 123 Bảng 3.8 Danh sách các điểm bể ống (12/2013 – 04/2014) 134 Bảng 4.1 Ma trận SWOT nhận diện đặc điểm của hoạt động giảm thất thoát nước 136 Bảng 4.2 Ma trận SWOT xác định các hướng giải pháp giảm thất thoát nước 138 Bảng 4.3 Nhiệm vụ của Ban giảm thất thoát nước 140

Trangvii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Địa bàn quản lý của CTCP Cấp nước Chợ Lớn 12

Hình 1.2 Cơ cấu bộ máy quản lý của CHOWACO 13

Hình 1.3Tỷ lệ cấp nước cho các nhu cầu tại CHOWACO 17

Hình 1.4 Tổng quan về nước không doanh thu 21

Hình 1.5 Tiêu thụ hợp pháp không tính tiền 22

Hình 1.6 Thất thoát cơ học 23

Hình 1.7 Thất thoát thương mại 24

Hình 1.8 Tỷ lệ NRW tại một số đô thị trên thế giới năm 2008 25

Hình 1.9 Tỷ lệ thất thoát nước bình quân tại đô thị năm 2005 26

Hình 1.10Tỷ lệ nước không doanh thu tại Tp.HCM (2007-2011) 28

Hình 1.11Tổng hợp số liệu đặc điểm bể/xì trên đường ống nước 32

Hình 2.1Các vị trí lắp đồng hồ khách hàng 38

Hình 2.2Bảng cân bằng nước theo IWA 41

Hình 2.3 Biểu đồ đo lưu lượng vào ban đêm 43

Hình 2.4 Mô hình GIS năm (05) thành phần 45

Hình 2.5 Cơ sở dữ liệu CHOWAGIS 55

Hình 3.1 Quy trình tích hợp GIS và WaterGEMS trong việc dự báo điểm rò rỉ 87

Hình 3.2 Quy trình hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu CHOWAGIS 87

Hình 3.3 Đưa dữ liệu CAD vào ArcMap 88

Hình 3.4 Chọn lớp dữ liệu CAD cần nắn chỉnh 88

Hình 3.5 Dữ liệu CAD sau khi nắn chỉnh 89

Hình 3.6 Chuyển đổi dữ liệu từ định dạng CAD sang GIS 90

Hình 3.7 Các bước đăng ký tọa độ cho dữ liệu 91

Hình 3.8 Kết quả sau khi đăng ký tọa độ Tp.HCM – VN2000 91

Hình 3.9 Kiểm tra tính đồng nhất Layer 92

Hình 3.10 Kết quả chồng phủ dữ liệu 96

Hình 3.11 Quy trình cập nhật dữ liệu thuộc tính 97

Hình 3.12 Quy trình chuyển đổi hệ tọa độ từ VN2000 sang WGS84 98

Hình 3.13 Chuyển đổi định dạng * shp sang KML 100

Hình 3.14 Tạo mới một Project trong WaterGEMS 100

Hình 3.15 Tạo mới Geodatabase cho Project 101

Hình 3.16 Các lớp dữ liệu đầu vào của một Project 102

Hình 3.17 Khai báo thông số chung cho toàn mạng lưới 103

Hình 3.18Hộp thoại ModelBuilder Wizard 104

Hình 3.19 Hộp thoại ModelBuilder Summary 105

Hình 3.20Sơ đồ mạng lưới cấp nước tại DMA11-01, Quận 6 105

Trangviii

Hình 3.21Lớp dữ liệu độ cao TIN của Tp.HCM 106

Hình 3.22 Hộp thoại TRex Wizard 107

Hình 3.23Nguyên tắc nội suy “Nearest Node” trong LoadBuilder 108

Hình 3.24 Thông tin thuộc tính lớp đồng hồ khách hàng 109

Hình 3.25 Phương pháp nội suy trong hộp thoại LoadBuilder Wizard 110

Hình 3.26 Nhu cầu sử dụng nước tại các nút 110

Hình 3.27 Biểu đồ áp lực đầu vào theo thời gian tại các bể chứa 551, 371, 240 112

Hình 3.28 Kết quả khai báo hệ số không điều hòa 114

Hình 3.29Lựa chọn chế độ EPS 114

Hình 3.30 Kiểm tra hướng của dòng chảy 115

Hình 3.31 Kết quả kiểm tra hướng dòng chảy 115

Hình 3.32 Kết quả mô phỏng áp lực tại thời điểm 0h 116

Hình 3.33 Bảng điều khiển Time Browser 117

Hình 3.34 Kết quả mô phỏng lưu lượng tại thời điểm 0h 118

Hình 3.35 Hộp thoại Darwin Calibrator 124

Hình 3.36 Khai báo file Snapshots trong ModelBuilder 124

Hình 3.37 Khai báo Observed trong ModelBuilder 125

Hình 3.38 Kết quả sau khi đưa dữ liệu vào Darwin Calibrator 125

Hình 3.39 Cửa sổ Demand Groups 126

Hình 3.40 Kết quả sau khi chọn đối tượng Junction 126

Hình 3.41Khai báo các thông số trong cửa sổ Demand 126

Hình 3.42 Khai báo thông số trong Tap Options 127

Hình 3.43 Thực thiphân tích rò rỉ bằng công cụ Darwin Calibrator 127

Hình 3.44 Kết quả sau khi phân tích bằng công cụ Darwin Calibrator 128

Hình 3.45Hệ số Fitness của các Solution tại thời điểm 0h, 2h, 4h 129

Hình 3.46 Kết quả của Solution 1 tại thời điểm 0h 130

Hình 3.47 Dự báo các vị trí rò rỉ lúc 0h (Fitness = 0,117) 130

Hình 3.48 Kết quả của Solution 1 tại thời điểm 2h 131

Hình 3.49 Dự báo các vị trí rò rỉ lúc 2h (Fitness = 1,390) 131

Hình 3.50 Kết quả của Solution 1 tại thời điểm 4h 132

Hình 3.51 Dự báo các vị trí rò rỉ lúc 4h (Fitness = 2,215) 132

Hình 4.1 Sơ đồ DMA11-01 tại Quận 6 141

Hình 4.2 Quy trình kiểm tra áp lực bằng ZERO 144

Hình 4.3 Mối liên hệ giữa lưu lượng và áp lực trong thời gian 3 ngày 145

Hình 4.4 Sơ đồ thể hiện các giai đoạn trong thiết kế và lắp đặt DMA 146

Hình 4.5 Chiến lược giảm thiểu thất thoát hữu hình 147

Hình 4.6 Kết quả khảo sát áp lực thực tế tại các vị trí đồng hồ DMA 149

Trangix

Hình 4.7 Kết quả áp lực nước được mô hình mô phỏng tại các vị trí đồng hồ DMA

149

Hình 4.8 Kết quả dự báo rò rỉ lúc 2h tại DMA11-01 150

Hình 4.9 Kết quả mô phỏng áp lực tại thời điểm 2:00 AM, 08/01/2014 151

Hình 4.10 Quy trình ứng dụng mô hình thủy lực trong quản lý áp lực 152

Hình 4.11 Sơ đồ khu vực kiểm tra từng bước 153

Hình 4.12 Các thành phần chính của thất thoát thương mại 156

Trang1

MỞ ĐẦU

Phần Mở Đầu trình bày về các nội dung chính như sau

1 Đặt vấn đề

2 Tính cấp thiết của đề tài

3 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

4 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

5 Ý nghĩa đề tài

6 Bố cục luận văn

Trang2

1 Đặt vấn đề

Nước là một tài nguyên then chốt, cần thiết cho sự sống và không thể được thay thế bởi một loại tài nguyên nào khác trên Trái Đất Hơn 70% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỷ km³, trong đó 97,5 % là nước mặn trong các đại dượng và chỉ 2,5% là nước ngọt Phần lớn lượng nước ngọt này (68,7%) tồn tại chủ yếu dưới dạng băng tuyết ở Nam Cực, Bắc Cực và trên các ngọn núi Còn lại 29,9% tồn tại dưới dạng nước ngầm, 0,9% tồn tại dưới dạng đầm lầy, vùng đất ẩm ướt Chỉ có khoảng 0,3% nước trên toàn thế giới tập trung ở các hồ, hệ thống sông suối (Shiklomanov, 1998) Có thể nói lượng nước ngọt để sử dụng cho nhu cầu con người chiếm tỷ lệ rất nhỏ, chưa đến 1% trong tổng số lượng nước ngọt toàn cầu

Quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa ngày càng tăng cùng với những hệ quả của biến đổi khí hậu toàn cầu dẫn đến tình trạng nước ngọt không đủ để đáp ứng nhu cầu của con người Ngày nay, tình trạng thiếu hụt nguồn nước đã ảnh hưởng đến hơn hai phần năm dân số trên thế giới và có khả năng đến 2025 hai phần ba nhân loại sẽ sống trong cảnh thiếu nước hay chịu áp lực về nguồn nước (Chellaney, 2012) Nhiều quốc gia, khu vực đang phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước Châu Á sẽ là nơi cuộc khủng hoảng nước diễn ra trên quy mô rộng nhất Châu Á là châu lục khô hạn nhất thế giới với nguồn nước ngọt không bằng một nửa lượng trung bình hàng năm của thế giới Tuy nhiên, đây là khu vực có nhu cầu về nước lớn nhất trên thế giới với nền kinh tế phát triển mạnh mẽ nhất trên toàn cầu Vì vậy, các quốc gia trong khu vực này đang hoặc sắp phải đối mặt với tình trạng căng thẳng về nước

Nếu chúng ta không có thái độ nhìn nhận đúng đắn hơn về vai trò và thực trạng của tài nguyên nước thì từ một yếu tố hỗ trợ nước sẽ chuyển thành nhân tố kìm hãm sự phát triển kinh tế xã hội

Với tình trạng khủng hoảng nước hiện nay, vấn đề bảo tồn tài nguyên nước đang trở thành chủ đề mà cả nhân loại quan tâm Một trong tám mục tiêu phát triển

tỷ m3 nước và thất thoát hữu hình chiếm khoảng 32 tỷ m3 nước mỗi năm (Kingdom

và cộng sự, 2006) Hàng triệu mét khối nước sạch mỗi năm được qua hệ thống xử

lý sau đó đưa vào hệ thống phân phối lại thất thoát Điều này gây lãng phí rất lớn cho lợi ích xã hội, ngân sách nhà nước và ảnh hưởng đến hiệu quả kinh doanh của doanh nghiệp Trong khi một khối lượng lớn nước sạch bị thất thoát thì trên thế giới hơn 1,1 tỷ người không được tiếp cận với nguồn nước sạch và hơn 2,6 tỷ người không được sử dụng dịch vụ cấp nước sạch (WWAP, 2006)

2 Tính cấp thiết của đề tài

Thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) là trung tâm kinh tế tài chính văn hóa lớn nhất cả nước, do đó, nhu cầu nước sạch ngày càng tăng cao.Nguồn nước cung cấp không đáp ứng đủ nhu cầu, vì vậy các đơn vị cấp nước đã tìm giải pháp đầu tư tăng cường nguồn cung cấp và phát triển mạng lưới cấp nước.Tăng cường áp lực lên mạng lưới phân phối đang xuống cấp là một trong những nguyên nhân chính khiến tình trạng rò rỉ/vỡ ống nước ngày càng tăng cao.Với mạng lưới cấp nước hiện hữu, Tp.HCM đã và đang đối mặt với tỷ lệ thất thoát nước có thể nói là cao nhất trong cả nước với hơn 36%vào năm 2012 (Nguyệt, 2013)

Theo Tổng Công ty cấp nước Sài Gòn (SAWACO), hệ thống cấp nước của đơn vị này hiện có tổng công suất hơn1.500.000m3/ngày (SAWACO, 2012), nhưng

Trang4

tỷ lệ thất thoátchiếm hơn36%.Như vậy,mỗi ngày SAWACO có khoảng 530.000m3nước sạch bị thất thoát qua mạng lưới phân phối trên địa bàn thành phố.Nếu tínhtheo đơn giá thấp nhất hiện nay là 5.300đồng/m3đối với nước sinh hoạt thì mỗi ngày Tp.HCM để mất gần 3 tỉ đồng theo dòng nước thất thoát

Từ những con số định lượng về tỷ lệ nước thất thoát nước ở trên cho thấy, mặc dù SAWACOđã có nhiều biện pháp khắc phục, sửa chữa và thay thế các tuyến ống trong những năm qua nhưng kết quả đạt được không cao Từ năm 2007, SAWACO đã triển khai dự án giảm thất thoát nước với tổng trị giá 44 triệu USD nhưng kết quả đạt được rất thấp Dự án này chỉ giảm được 3% tỷ lệ thất thoát nước trong vòng 6 năm từ 2007-2013 (Thanh, 2012) Trong khi đó, công tác chống thất thoát nước của một số quốc gia khác trên thế giới đạt được thành công đáng kể Thành phố Manila (Philippines) đã giảm tỷ lệ thất thoát nước sạch từ 63% (1997) xuống 11% (2011), thủ đô Phnom Penh (Cambodia) tỷ lệ thất thoát nước sạch giảm từ 72% (1993) xuống 6% (2008), Singapore luôn duy trì ở mức 5% (Biswas and Tortajada, 2010) Kết quả trên cho thấy công tác quản lý mạng lưới cấp nước của chúng ta vẫn còn yếu kém, hiệu quả chưa cao do quản lý thiếu đồng bộ, dữ liệu chưa được cập nhật liên tục và chính xác

Để giải quyết tốt vấn đề thất thoát nước sạch hiện tại, các đơn vị cấp nước phải quản lý hiệu quả từ khâu quy hoạch thiết kế hệ thống cho đến việc vận hành bảo trì hệ thống Muốn vậy các nhà quản lý phải nắm bắt hết thông tin của từng đối tượng trong hệ thống phân phối nước, từ các thống số kỹ thuật cho đến tình trạng hoạt động vận hành của đối tượng đó Điều này chỉ thực hiện tốt nếu công tác quản

lý thông tin hiệu quả Thực tế, công tác quản lý thông tin hiện nay của các đơn vị cấp nước ở nước ta còn nhiều hạn chế Cụ thể, các thông tin thuộc tính của hệ thống mạng lưới phân phối nước chủ yếu lưu ở dạng giấy hoặc dữ liệu CAD Việc lưu trữ như thế làm cho các dữ liệu dễ bị thất lạc, khó kiểm tra, việc trích xuất thông tin khi cần không kịp thời Từ đó, gây khó khăn cho việc tra cứu, sử dụng, cập nhật cũng như chia sẻ thông tin khi cần thiết

Trang5

Để giải quyết vấn đề này hiệu quả, một trong những cách tốt nhất là ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để quản lý thông tin của hệ thống mạng lưới phân phối nước GIS giúp chúng ta xác định rõ vị trí của đối tượng (thông tin không gian) đồng thời thể hiện kèm theo các thông tin thuộc tính của đối tượng Ngoài ra, GIS giúp lưu trữ thông tin tốt hơn, truy cập, trích xuất dữ liệu dễ dàng và hiệu quả hơn Chính từ những lợi ích đó, tích hợp hệ thống công nghệ thông tin địa

lý (GIS) và mô hình thủy lực là giải pháp tốt nhằm giải quyết những khó khăn trong công tác quản lý hệ thống mạng lưới cấp nước hiện nay ở nước ta

Trong bối cảnh này, tác giả chọn thực hiện đề tài nghiên cứu “Ứng dụng

GIS và mô hình thuỷ lực trong việc kiểm soát và giảm thất thoát nước trên đường ống Nghiên cứu điển hình tại CTCP Cấp nước Chợ Lớn” nhằm xác định vùng rò

rỉ để có giải pháp hỗ trợ công tác kiểm soát và quản lý cấp nước của Công ty đạt hiệu quả cao hơn Từ đó, tạo cơ sở mở rộng giải pháp chống thất thoát cho hệ thống phân phối nước trên toàn địa bàn thành phố

3 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Tích hợp hệ thống thông tin địa lý (GIS) và mô hình thuỷ lực hỗ trợ công tác kiểm soát và giảm thất thoát nước trên đường ống tại CTCPCấp nước Chợ Lớn (CHOWACO)

3.2 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu nêu trên, các nội dung nghiên cứu sau đây được thực hiện:

Nội dung 1: Tổng quan cơ sở lý thuyết thất thoát nước, GIS và mô hình thủy lực

 Khái niệm thất thoát nước và cơ sở khoa học đánh giá thất thoát nước

 Nguyên nhân, thành phần thất thoát nước trên đường ống trong mạng lưới cấp nước

 Hệ thống hóa cơ sở khoa học liên quan đến hệ thống thông tin địa lý (GIS)

và mô hình thuỷ lực

Trang6

Nội dung 2: Khảo sát và đánh giá hiện trạng hệ thống mạng lưới cấp nước tại

Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn

 Tổng quan hệ thống mạng lưới cấp nướctạiCHOWACO

 Đánh giá tình trạng thất thoát nước tại CHOWACO

 Phân tích thành phần và nguyên nhân thất thoát nước tại khu vực nghiên cứu

Nội dung 3: Hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu CHOWAGIS và tích hợp với mô hình

Nghiên cứu tích hợp GIS và mô hình thủy lực trong việc kiểm soát và giảm thất thoát nước trên đường ống là nghiên cứu về bản chất của thất thoát nước, mối tương quan giữa GIS – mô hình thủy lực và các ứng dụng của GIS và mô hình thủy

Trang7

lực nhằm kiểm soát và giảm thất thoát nước Từ đó đề xuất các giải pháp kiểm soát

và giảm thiểu thất thoát nước cho hệ thống cấp nước phù hợp và khả thi

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được các nội dung nghiên cứu nêu trên, các phương pháp sau đây được áp dụng:

 Phương pháp tổng quan tài liệu:

Phương pháp này sử dụng để đạt được nội dung số 1 và bổ sung cho nội dung 2, nội dung 3, nội dung 4 thông qua việc kế thừa các kết quả, các thông tin đã

có từ các tài liệu, báo cáohoặc các công trình nghiên cứu liên quan trước đây.Các nguồn thông tin, số liệu thu thập bao gồm:

 Số liệu tổng quan: tình hình cấp nước đô thị, tình trạng thất thoát nước trên thế giới, Tp.HCM và Việt Nam;

 Các tài liệu nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về ứng dụng GIS và mô hình thủy lực trong quản lý thất thoát nước

 Phương pháp điều tra, khảo sát và thu thập thông tin:

Phương pháp này được áp dụng để đạt được nội dung 2, bổ sung cho nội dung 1, nội dung 3 thông qua việc tiến hành khảo sát thực địa, phỏng vấn trực tiếp tại CHOWACO Các thông tin thu thập bao gồm:

 Thông tin về chức năng của phòng ban, trình độ nhân lực

 Dữ liệuCHOWAGIS hiện có, dữ liệu CAD (tuyến ống, đồng hồ, van, vòi và trụ họng, bể chứa, DMA,…), dữ liệu hệ thống SCADA, nhu cầu sử dụng nước, thông tin khách hàng trong khu vực nghiên cứu

 Điều tra thu thập thông tin về công tác giảm thất thoát nước đã được thực hiện tại Công ty

 Khảo sát áp lực, lưu lượng tại một số vị trí trên mạng lưới

 Phương pháp GIS:

Phương pháp này sử dụng để đạt được nội dung 3 thông qua quá trình số hóa

dữ liệu Tất cả các dữ liệu liên quan về mạng lưới cấp nước sau khi được thu thập được mã hóa thành dạng có thể lưu trữ trên máy tính một cách đầy đủ, chi tiết và

Trang8

chính xác Sau đó nguồn dữ liệu số này phải được chuyển đổi sang định dạng dữ liệu của phần mềm GIS Yêu cầu của phương pháp này là các dữ liệu phải được chuẩn hóa về mặt mô hình dữ liệu và hệ tọa độ tham chiếu.Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phần mềm ArcGIS 10.0

 Phương pháp mô hình hóa:

Phương pháp này áp dụng để đạt được nội dung 3

Phần mềm thủy lực sử dụng trong nghiên cứu này cần đạt các yêu cầu: (i) tích hợp được với bộ phần mềm ArcGIS 10.0 và (ii) có khả năng kết hợp hài hòa giữa hai phần mềm ArcGIS và phần mềm thủy lực để tạo ra công cụ quản lý thống nhất Từ đó xây dựng được một mô hình mô phỏng hệ thống cấp nước củaCTCPCấp nước Chợ Lớn từ dữ liệu đã có Đồng thời có thể sử dụng được tất cả công cụ quản lý của phần mềm ArcGIS cũng như chức năng thủy lực của phần mềm thủy lực trên mô hình này.Trong nghiên cứu này, tác giả chọn phần mềm thủy lực WaterGEMS vì nó đáp ứng được các yêu cầu trên

 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu:Phương pháp này được thực hiện nhằm

bổ sung cho nội dung 2, nội dung 4

Phương pháp này giúp xử lý số liệu sau khi thu thập, khảo sát để khai thác có hiệu quả các số liệu Các số liệu sau xử lý được biểu diễn thành bảng biểu, biểu đồ

Trang9

Kết hợp giữa công nghệ thông tin địa lý (GIS) và mô hình thủy lực, đề tài góp phần xây dựng phương pháp luận, quy trình quản lý rò rỉ nước trên mạng lưới phân phối và đề xuất quy trình hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu GIS, xây dựng tích hợp GIS

và mô hình thủy lực nhằm tạo ra giải pháp hiệu quả trong việc hỗ trợ các nhà quản

lý có được những thông tin đầy đủ và chính xác, hỗ trợ công tác kiểm soát và giảm thiểu nguy cơ thất thoát nước

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của luận văn cung cấp dữ liệu nền và dữ liệu chuyên đề cho khu vực nghiên cứu, hỗ trợ khoanh vùng thất thoát nước kịp thời và chính xác Từ đó đề xuất các giải pháp và hành động ưu tiên để giảm thất thoát nước, góp phần giải quyết tình hình thực tiễn, đáp ứng nhu cầu của CTCP Cấp nước Chợ Lớn

6 Bố cục luận văn

Luận văn gồm 6 phần với bố cục như sau: Phần Mở Đầu trình bày khái quát những vấn đề cơ sở cho việc thực hiện luận văn, bao gồm: tổng quan và tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu đề tài, nội dung và phương pháp nghiên cứu, phạm vi và ý nghĩa của đề tài Chương Igiới thiệu về hiện trạng thất thoát nước trên thế giới, Việt Nam, Tp.HCM và tại CTCP Cấp nước Chợ Lớn, đồng thời mô tả về hiện trạng mạng lưới cấp nước tại khu vực nghiên cứu.Cơ sở lý thuyết về tính toán thất thoát nước, ứng dụng GIS & mô hình thủy lực được trình bày trong Chương II Chương III của luận văn trình bày quy trình hiệu chỉnh dữ liệu CHOWAGIS, quy trình xây dựng mô hình thủy lực và các kết quả tích hợp GIS và mô hình thủy lực để mô phỏng áp lực nước.Trong Chương IV đề xuất một số giải pháp để kiểm soát, giảm thiểu thất thoát nước cho CHOWACO Một số kết luận và kiến nghị được tóm tắt tại phần cuối của luận văn

CHƯƠNG I

Trang10

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CẤP NƯỚC CHỢ

LỚN VÀ THẤT THOÁT NƯỚCTRONG HỆ THỐNG MẠNG

LƯỚI CẤP NƯỚC

Chương I giới thiệu về khái niệm thất thoát nước,hiện trạng thất thoát nước

trên Thế giới và ở Việt Nam; trình bày các đặc điểm chính tại khu vực nghiên cứu

(CTCP Cấp nước Chợ Lớn)nhằm khái quát hóa về hiện trạng mạng lưới cấp nước

và hiệu quảquản lý mạng lưới cấp nước của Công ty, bao gồm các nội dung chính:

1 Vị trí địa lý, cơ cấu tổ chức, hoạt động sản xuất-kinh doanh của CHOWACO

2 Hiện trạng mạng lưới cấp nước tại khu vực quản lý của Công ty

3 Tổng quan về tình hình thất thoát nước:

 Tình hình thất thoát nước trên thế giới

 Tình hình thất thoát nước tại Việt Nam

 Tình hình thất thoát nước tại Tp.HCM

 Tình hình thất thoát nước tại CHOWACO

1.1 Khái quát về Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn

Trang11

1.1.1 Giới thiệu sơ lược về Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn

Tiền thân của Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn là Chi nhánh Cấp nước Chợ Lớn, một đơn vị trực thuộc Công ty Cấp nước Tp.HCM (nay là Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn), được thành lập theo quyết định số 202/QĐ-TCNTSL ngày 31/7/1991 của Sở Giao Thông Công Chánh Thành phố Hồ Chí Minh Chi nhánh Cấp nước Chợ Lớn có con dấu riêng để giao dịch theo quy định của nhà nước với chức năng quản lý mạng lưới và cung cấp nước sạch cho người dân trên địa bàn Quận 5, 6, 8, Quận Bình Tân và huyện Bình Chánh

Ngày 04/4/2005, Chủ tịch UBNDTp.HCM ra quyết định số 1437/QĐ-UB thành lập Ban chỉ đạo cổ phần hóa doanh nghiệp các Công ty nhà nước thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn trong đó có Chi nhánh Cấp nước Chợ Lớn Ngày 30/12/2005 Chủ tịch UBND Tp.HCM ra quyết định 6656/QĐ-UBND phê duyệt phương án chuyển Chi nhánh Cấp nước Chợ Lớn thành Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn

Từ ngày 02/12/2006 Chi nhánh Cấp nước Chợ Lớn chính thức đi vào hoạt động theo hình thức Công ty Cổ phần với số vốn đăng ký là 130 tỷ đồng và mức vốn điều lệ này được giữ nguyên cho đến năm 2013

Ngành nghề kinh doanh:Quản lý, phát triển hệ thống cấp nước; Cung ứng, kinh doanh nước sạch cho nhu cầu tiêu dùng, sản xuất trên địa bàn được phân công theo quyết định của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn; Tư vấn xây dựng công trình cấp nước–dân dụng–công nghiệp; Xây dựng công trình cấp nước; Thiết kết xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị, lập dự án, thẩm tra thiết kế; Tái lập mặt đường đối với các công trình chuyên ngành cấp nước; Giám sát thi công xây dựng công trình cấp thoát nước; Mua bán máy móc, thiết bị, vật tư ngành cấp nước; Đại

lý, ký gửi hàng hóa

Vị trí địa lý và dân số: Địa bàn quản lý của Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn bao gồm Quận 5, 6, 8, Bình Tân và huyện Bình Chánh Địa thế khu vực này khá bằng phẳng, hơi dốc ra ngoài từ các quận nội thành bên trongra huyện ngoại ô Bình Chánh

nước Chợ Lớn được trình bày tại Bảng 1.1

Bảng 1.1 Diện tích và dân số các quận/huyện trên địa bàn quản lý CHOWACO

Quận/Huyện Diện tích (km 2 ) Dân số (người) Mậtđộ

Theo thống kế năm 2010, dân số quận Bình Tân cao nhất trong địa bàn quản

lý của CHOWACO với 595.335 người, khu vực có số dân ít nhất là quận 5 với tổng

số 174.154 người Tuy nhiên, mật độ dân số tại các quận ngoại ô khá thấp, cụ thể: quận Bình Tân có mật độ dân số11,473 người/km2, huyện Bình Chánh có mật độ

Trang13

1.770 người/km2 Vì vậy, vấn đề quản lý hệ thống phân phối nước tại những khu vực này (quận Bình Tân, huyện Bình Chánh) sẽ gặp nhiều khó khăn hơn so với các khu vực nội thành

1.1.2 Cơ cấu tổ chức của Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn

Cơ cấu tổ chức của Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn gồm: Đại hội đồng

cổ đông, Hội đồng quản trị, Ban kiểm soát, Ban giám đốc và 11 phòng ban chức năng

Quan hệ lãnh đạo : Quan hệ kiểm soát : Quan hệ chức năng

Hình 1.2Cơ cấu bộ máy quản lý của CHOWACO

Tổng số lao động (không tính lao động thời vụ)tại CTCP Cấp nước Chợ Lớn

tính đến 10/2013 là 395người(Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Cơ cấu tổ chức lao động của CHOWACO

Chỉ tiêu Số lượng (người) Tỷ lệ (%)

Tính đến năm 31/3/2012,cơ cấu Cổ đông của Công ty như sau (Bảng 1.3):

Bảng 1.3 Cơ cấu cổ đông của CTCP Cấp nước Chợ Lớn

chức P Kế toán

Đại Hội Đồng Cổ Hội đồng quản trị

Ban Kiểm Soát

VP Hội Đồng

Quản Trị

PGĐ Kỹ Thuật PGĐ Kinh Doanh

Trang14

Vốn điều lệ (%) Trong nước 554 12.995.000 129.950.000.000 99,96

1.1.3 Hoạt động sản xuất kinh doanh của CTCP Cấp nước Chợ Lớn

Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn là đơn vị quản lý số lượng đồng hồ trên mạng lưới cấp nước lớn nhất trong tổng số tám (08) công ty cấp nước trực thuộc quản lý của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (06 Công ty Cổ phần và 02 Công ty

TNHH MTV) Tính đến tháng 12/2013, Công ty quản lýkhoảng 220.000 khách

hàng với sản lượng nước tiêu thụ vào khoảng 224.000 m3/ngày (CHOWACO,

2013)

Địa bàn kinh doanh của Công ty khá lớn với năm quận/huyện gồm: quận 5,

6, 8, Bình Tân và huyện Bình Chánh Trong đó, quận Bình Tân và huyện Bình Chánh đang có tốc độ đô thị hóa cao: một phần huyện Bình Chánh sẽ thuộc khu đô thị mới Nam thành phố (chiếm 65,8% tổng diện tích khu đô thị mới); khu vực quận Bình Tân và huyện Bình Chánh đã và đang hình thành nhiềukhu công nghiệp Sự phát triển trên đòi hỏi nhu cầu cấp nước cao, do đó, tiềm năng phát triển của Công

ty rất lớn

Một số kết quả đã đạt được trong hoạt động sản xuất kinh doanh của CTCP Cấp

nước Chợ Lớn từ năm 2010 – 2012 được trình bày tóm tắt tạiBảng 1.4, 1.5

Bảng 1.4 Kết quả thực hiện kế hoạch SX-KD qua các năm 2010-2013

5 Gắn mới đồng hồ nước Cái 16.000 14.345 18.018 10.500

6 Thay đồng hồ nước Cái 27.000 34.373 36.385 38.703

B Công Tác Quản Lý Mạng Lưới Cấp Nước

1 Công tác sửa chữa các điểm bể,

vỡ trên đường ống Điểm 7.265 6.743 7.400 7.534

2 Kiểm tra, sửa chữacơi van Cái 953 1.243 1.115 902

C Công Tác Xây Dựng Cơ Bản

Phát triển mạng lưới đường ống

1

Khối lượng đường ống m 60.489 51.783 77.895 30.723

Cải tạo đường ống

2012 Số tiền

Mức tăng giảm (%)

Tổng doanh thu 450.174 575.125 124.951 27,76 658.678 83.553 14,53 Tổng lợi nhuận

trước thuế 22.599 37.266 14.667 64,90 37.370 104 0,28 Tổng lợi nhuận

sau thuế 16.700 27.283 10.583 63,37 27.989 706 2,58

Nguồn: CHOWACO, 2013

Đánh giá về mặt hoạt động kinh doanh của Công ty:

Trang16

Phân tích và đánh giácác báo cáo kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh trong những năm qua(2010 – 2013) cho thấy tốc độ tăng trưởng của Công ty khá đều, kết quả đạt được của năm sau cao hơn năm trước,cụ thể: sản lượng nước cung cấp tăng khoảng2.000 - 4.000m3/ năm, lắp đặt mới đồng hồ khoảng 10.000-16.000 cái/năm, phát triển mạng lưới đường ống khoảng 55.000 m/năm, cải tạo đường ống khoảng 12.686m/năm và sửa chữa được trên 7.000 điểm bể/ rò rỉ mỗi năm, …

Đạt được kết quả trên là nhờCông ty đã thực hiện tốt các công tác trọng tâm như sau: triển khai chương trình giảm nước không doanh thu,nâng cao chất lượng phục vụ khách hàng,hỗ trợ công tác đọc số –thu tiền– kiểm tra,tu bổ, sửa chữa, quản

lý mạng lưới cấp nước, phát triển khách hàng và thực hiện các công trình xây dựng

cơ bản

1.2 Hiện trạng hệ thống cấp nước củaCTCP Cấp nước Chợ Lớn

1.2.1 Nguồn nước cấp

Địa bàn quản lý của CHOWACO được chia thành 05 quận như đã trình bày

ở phần trên Nguồn nước cấp lấy từ các nhà máy nước: NMN Thủ Đức, NMN Tân Hiệp, NMN Hóc Môn, NMN Bình Trị Đông và NMN BOO Thủ Đức với sản lượng khác nhau ứng với từng mức độ tiêu thụ của mỗi quận/huyện

Bảng 1.6 Nguồn nước cấp cho quận/huyện trên địa bàn quản lý CHOWACO

Trang17

Sản lượng nước tiêu thụ năm 2013 là 80.966 m3 đạt 105,75 % kế hoạch năm

2013, tăng 4.399.000m3so với năm 2012 Trong đó, lượng nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao nhất (75%), tiếp theo là lượng nước cấp cho nhu cầu kinh doanh chiếm 15%, lượng nước cấp cho nhu cầu sản xuất chiếm 5% và lượng nước cấp cho khối Hành chính Sự Nghiệp chiếm 5%tổng lượng nước tiêu thụ

Hình 1.3Tỷ lệ cấp nước cho các nhu cầu tại CHOWACO

Nguồn: CHOWACO, 2013

1.2.3 Mạng lưới cấp nước

 Mạng lưới phân phối

Công ty Cổ phần Cấp nước Chợ Lớn đang quản lý một phần mạng lưới cấp III với tổng chiều dài hơn 1.132 kmđườngống D80mm– D350mm.Vật liệu đường ống phân phối thuộc nhiều loại khác nhau: nhựa PE, nhựa uPVC, gang xám và gang dẻo

Bảng 1.7Hiện trạng mạng lưới đường ống cấp nước

Sinh Hoạt

Hành chính Sự Nghiệp

Kinh Doanh

Sản xuất

Đồng hồ đo nước chỉ được lắp đặt tại các điểm đấu nối dịch vụ Số lượng đồng hồ nước khoảng 220.000 cái trên toàn khu vực với kích cỡD15mm – D250mm (CHOWACO, 2012) Trong đó phần lớn là đồng hồ sinh hoạt gia dụng, còn lại là đồng hồ khách hàng sản xuất công nghiệp

Hệ thống trụ cứu hỏa được lắp đặt trên hầu hết địa bàn quản lý của CTCP Cấp nước Chợ Lớn Mật độ phân bố của các họng/trụ cứu hỏa không đều, mật độ

Trang19

cao nhất tại quận 5, 6 và mật độ thấp nhất tại quận 8 Trên toàn địa bàn quản lý của Công ty có khoảng 1.363 trụ/họng cứu hỏa

 Van: Có khoảng7.951van đã lắp đặt trên mạng lưới cấp nước thuộc địa bàn

quản lý của công ty

Bảng 1.8 Tài sản trong mạng lưới cấp nước

Quận/Huyện

Đường Ống (Km)

Đồng Hồ Nước (Cái)

Van (Cái)

Trụ Cứu Hỏa (Cái)

Mối nối (Cái)

 Hệ thống mạng lưới đường ống phân phối nước ngày càng phát triển mở rộng Trung bình mỗi năm đầu tư phát triển thêm khoảng 64.000 mét đường ống Tuy nhiên do một số tuyến ống lắp đặt trước đây đã cũ, không được bảo trì hợp lý, các đường ống thay mới không được súc rửa thường xuyên hàng năm.Do đó, hệ thống đường ống dẫn nước bị ăn mòn và đóng cặn dày bên trongnên giảm tiết diện, giảm khả năng dẫn nước của đường ống Hệ thống đường ống phân phối nhìn chung không đủ khả năng đáp ứng cho nhu cầu cấp nước hiện tại trên địa bàn cả về áp lực cũng như lưu lượng

 Các van, đồng hồ, họng cứu hỏa không được bảo trì hợp lý, đóng góp vào tỷ lệthất thoát nước cao

Trang20

 Một số người dân tự khoan các lỗ trên tuyến ống, xây dựng các bể ngầm hoặc lắp đặt bơm để lấy nước trực tiếp từ đường ống Điều này gây ra áp lực thấp trong mạng lưới ở khu vực lân cận

1.3 Tổng quan về thất thoát nước

1.3.1 Khái niệm thất thoát nước

Thuật ngữ“Thất thoát nước” hiện nay được sử dụng tương đối phổ biến ở

nước ta.Các nghiên cứu trong nước, các giáo trình chuyên ngành cấp nước và giáo trình tham khảo cho lĩnh vực cấp nướcđều sử dụng thuật ngữ này để chỉ hiện tượng nước bị thất thoát.Như vậy, thất thoát nước là hiện tượng nước bị thất thoát, rò rỉ

trên mạng lưới cấp nước Phạm Tuấn Hùng (2006) đã định nghĩa lượng nước thất

thoát“là sự chênh lệch giữa lượng nước sản xuất và lượng nước tiêu thụ được thu

phí” Ngoài ra, còn có một khái niệm khác được sử dụng để chỉ lượng nước thất

thoát là’’lượng nước rò rỉ’’.Lượng nước rò rỉ là một phần của lượng nước thất

thoát, bao gồm các dạng thất thoát có thể biết được, thấy được thể hiện qua các chỗ

rò, vỡ đường ống và các đấu nốicũng như nước tràn từ các bể chứa Lượng nước rò

rỉ phụ thuộc chủ yếu vào áp lực trong mạng lưới và thời gian khắc phục (bao gồm: thời gian phát hiện, xác định vị trí rò rỉ và thời giansửa chữa)

Thất thoát xảy ra trong tất cả các mạng lưới phân phối nước Tuy nhiên, mức

độ thất thoát trong các mạng lưới khác nhau, tỷ lệ thất thoát tùy thuộc vào tình trạng mạng lưới, chất lượng đường ống và cơ chế, năng lực quản lý của các đơn vị cấp nước

Thuật ngữ“nước thất thoát” cũng được sử dụng với nhiều tên gọi khác nhau Một tên gọi khác cùng nghĩa được sử dụng phổ biến là “nước không doanh thu” (Non Revenue Water – NRW).Ngoài ra còn một thuật ngữ khác cũng được sử dụng

để chỉ lượng nước thất thoát là “nước không tính toán được” (Unaccounted for

Water – UFW),tên gọi này cũng được sử dụng nhiều trong các báo cáo nghiên cứu

về thất thoát nước của nước ngoài.Hai khái niệm “nước không doanh thu” và “nước

không tính toán”đượcphân biệt như sau:

Trang21

 Nước không doanh thu là lượng nước sạch được đưa vào mạng lưới nhưng

không đến tay người tiêu dùng và không thu được tiền

 Nước không tính toán được hay còn gọi là nước bị mất (UFW) cũng để chỉ

nước thất thoát nhưng trong thuật ngữ này đã loại bỏ thành phần tiêu thụ hợp pháp

không hóa đơn, chỉ số UFW cho ta một con số xác thực hơn về thất thoát nước thực

tế và thực trạng quản lý hệ thống cấp nước

Mặc dù chỉ số UFW phản ảnh chính xác hơn về thực trạng thất thoát nước thực tế, nhưng hiện nay, công tác quản lý mạng lưới cấp nước tại Tp.HCM còn nhiều bất cập (không quản lý hết tài sản mạng lưới, khách hàng, ) Vì vậy, lượng nước thất thoát đều được tính dựa trên tổng lượng nước vào mạng lưới và lượng nước thu được tiền Các số liệu thu thập được từ SAWACO và CHOWACO về tình trạng thất thoát đều được tính toán dựa vào chỉ số NRW Do đó, để mang tính thống

nhất trong luận văn sử dụng thuật ngữ “ Nước không doanh thu - NRW” để chỉ

lượng nước thất thoát

Hình 1.4 Tổng quan về nước không doanh thu

1.3.2 Thành phần thất thoát nước

Thông thường, các Công ty cấp nước xem tất cả thất thoát là do các điểm bể,

vỡ trên mạng lưới phân phối nước sạch Mặc dù, thất thoát do các điểm bểnày thể hiện một phần quan trọng trong lượng nước thất thoát nhưng đây là quan điểm sai lầm nếu không kể đến các thành phần thất thoát khác, bao gồm:

 Tiêu thụ hợp pháp không tính tiền: Là lượng nước hợp pháp được lấy từ

mạng lưới phân phối nhưng do nhiều nguyên nhân không thể tính và thu tiền được,

Trang22

cụ thể: lượng nước phục vụ, lượng nước miễn giảm, lượng nước miễn phí không

phải tính tiền

 Lượng nước phục vụ: là lượng nước sử dụng cho mục đích bảo trì mạng lưới

phân phối (chùi rửa bể chứa, công tác khử trùng Chlor, làm sạch đường ống,…) Lượng nước này rất khó định lượng chính xác

 Lượng nước miễn phí không phải tính tiền: là lượng nước sử dụng cho các

mục đích như: sử dụng cho công tác chữa cháy, tưới cây xanh, vòi nước công cộng, nước rửa đường

 Lượng nước miễn giảm: là lượng nước tiêu thụ hợp pháp nhưng không phải

thanh toán tiền nước, cụ thể: lượng nước được cung cấp miễn phí cho các cơ quan Nhà nước, tôn giáo hoặc việc giảm số tiền phải đóng do bể đường ống (rò rỉ số lượng lớn) phía sau đồng hồ khách hàng

Hình 1.5Tiêu thụ hợp pháp không tính tiền

 Thất thoát cơ học/Thất thoát hữu hình (Real Losses): là thất thoát do sự

hư hỏng của mạng lưới và các công tác khác của khâu phân phối Thất thoát cơ học

được phân biệt thành ba (03) loại như sau:

 Rò rỉ và tràn thành bể chứa:là lượng nước bị mất đi do chất lượng của bể

chứa, đài nước và các thiết bị bên trong xuống cấp Tuy nhiên lượng nước

thất thoát này chiếm số lượng không nhiều

 Thất thoát nhìn thấy được: Bao gồm các điểm bể trên đường ống của mạng

lưới phân phối nước sạch hoặc trên các đấu nối, thể hiện qua sự xuất hiện của nước trên mặt đất Phần lớn các điểm bể, vỡ này rất dễ phát hiện mà không

Trang23

cần đến thiết bị hỗ trợ đặc biệt Thông thường các điểm thất thoát nhìn thấy được này được người dân hoặc khách hàng thông báo Ngoài ra, còn có khái niệm “thất thoát nữa kín”, đó là thất thoát nhìn thấy được nhưng cần phải có thêm các công tác hỗ trợ khác như: mở các hố ga hoặc tiến hành các chuyến

thực địa định kỳ ở các khu vực dân cư ít người lui tới

 Thất thoát không nhìn thấy:Thất thoát không nhìn thấy được gồm hai (02)

loại: (i) thất thoát không nhìn thấy được tối thiểu/thất thoát thực không thể

tránh khỏi và (ii) thất thoát không nhìn thấy được có thể thu hồi

(i) Thất thoát không nhìn thất được tối thiểu: đó là các thất thoát không thể phát hiện được Đây chính là mức thấp thất thoát vật lý thấp nhất mà một mạng lưới có thể đạt được Vì vậy, lượng nước thất thoát này không thể thu hồi được cho dù có nỗ lực thực hiện dò tìm các điểm bể, vỡ

(ii) Thất thoát không nhìn thấy được có thể thu hồi: là các thất thoát có thể được phát hiện nhờ các máy chuyên dụng trong khuôn khổ một đợt dò tìm các vị trí rò rỉ tổng quát Người ta sử dụng các thiết bị đặc biệt như dò

âm, thiết bị nghe để tiền định vị, sử dụng khí (Helium, Hydro) hoặc tìm kiếm bằng mắt Đây là lượng nước thất thoát chiếm sốlượng đáng kể, rất khó phát hiện ra và khó phòng chống

Hình 1.6 Thất thoát cơ học

 Thất thoát thương mại/ Thất thoát vô hình (Apparent Losses): là thất

thoát phát sinh từ việc tiêu thụ thực tế không được ghi nhận do các nguyên nhân

như: sử dụng bất hợp pháp, đo đếm sai, sai sót trong quá trình xử lý dữ liệu

Trang24

Hình 1.7 Thất thoát thương mại 1.4 Thực trạng thất thoát nước

1.4.1 Tình hình thất thoát nước tại các đô thị trên thế giới

Trên thế giới, ngay cả những nước phát triển, lượng nước thất thoát trong hệ thống cấp nước đô thị cũng không phải là ít, cụ thể: Anh ( 22%, 2000), Thụy Điển (19%, 2000), Pháp (30%, 1997) và Ý ( 30%, 2001),… (Lallana, 2003) Từ đầu những năm 90,nhiều quốc gia đã đặt vấn đề nghiên cứu chống thất thoát nước là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dịch vụ cấp nước đô thị Trong đó, Malaysia đã xem việcgiảm thất thoát nước là một chiến lược quốc gia và đã có dự

án giảm thất thoát nước tổng thể cho toàn quốc(Friedman and Heaney, 2009)

Theo số liệu thống kê, mỗi năm toàn thế giới thất thoát hơn 49 tỷ m3 nước, trong đó được chia làm hai loại:thất thoát vô hình chiếm khoảng 16 tỷ m3 nước,thất thoát hữu hình chiếm khoảng 33 tỷ m3 nước mỗi năm (Kingdom và cộng sự, 2006)

Bảng 1.9Tỷ lệ thất thoát nước trên thế giới ƯỚC TÍNH NƯỚC THẤT THOÁT – THẤT THU

Tỷ lệ Khối lượng, tỷ m³/năm

Lượng nước đưa vào hệ

thống

(l/người/ngày) NRW Tỷ lệ

Thất thoát hữu hình

Thất thoát thương mại

Thất thoát hữu hình

Thất thoát thương mại

Trang25

Tỷ lệ nước không doanh thu có liên quan đến trình độ phát triển và chính sách của mỗi quốc gia, khu vực Theo Kingdomvà cộng sự (2006), tỷ lệ nước không

doanh thuở các nước phát triển chiếm khoảng 15% và các nước đang phát triển

chiếm khoảng 35% Như vậy, tại các nước đang phát triển, lượng nước cấp vào hệ thống thấp hơn so với các nước phát triển và cộng đồng các quốc gia độc lập (CIS) nhưng tỷ lệ thất thoát trên mạng lưới cao hơn Do đó, dân cư tại các khu vực này đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nước sạch phục vụ cho sinh hoạt

Hình 1.8Tỷ lệ NRW tại một số đô thị trên thế giới năm 2008

Nguồn: González-Gómez và cộng sự, 2011

Tỷ lệ nước không doanh thu ở các quốc gia, các khu vực trên thế giới nhìn

chung có sự khác biệt Cụ thể: tại thủ đô Pnnom Penh, thành phố Moscow, tỷ lệ NRW bình quân khoảng 10% trong khi đó tại thành phố Tirane (Albania) có tỷ lệ

NRW trên 70% Hà Nội cũng là một trong những đô thị có tỷ lệ nước không doanh

thu cao (55%, 2008)

1.4.2 Tình hình thất thoát nước tại các đô thị của Việt Nam

Tỷ lệ thất thoát nước tại các đô thị ở nước ta đang trong tình trạng báo động

Theo kết quả đã được công bố bởi SEAWUN (2007), tỷ lệ NRWbình quân tại các đô