(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy quận 12 - TP. Hồ Chí Minh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy GS Dương Thanh Lượng Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn rõ ràng và có độ chính xác cao nhất trong phạm vi hiểu biết của tôi Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2018

Học viên

Võ Thanh Long

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Thủy lợi - Cơ sở 2, Bộ môn Cấp thoát nước và quý thầy cô đã tận tình giúp đỡ học viên hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này

Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS Dương Thanh Lượng, người thầy

đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu để giúp học viên hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thiện luận văn này bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên chắc chắn sẽ không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót; học viên rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp

Trân trọng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ vii

MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu, công cụ sử dụng 2

1.5 Kết quả dự kiến đạt được 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan tình hình cấp nước 4

1.2 Tổng quan về hiện trạng quản lý cấp nước đô thị tại Việt Nam 5

1.3 Tổng quan mô hình quản lý, vận hành hệ thống cấp nước TP Hồ Chí Minh 6

1.3.1 Phân loại đường ống cấp nước 7

1.3.2 Quản lý giảm thất thoát nước 7

1.3.3 Quản lý cơ sở dữ liệu 8

1.3.4 Các thông tin cần quản lý 9

1.3.5 Cập nhật thông tin 9

1.3.6 Công tác thi công lắp đặt đường ống và các thiết bị kỹ thuật trên mạng lưới cấp nước 9

1.3.7 Công tác vận hành 10

1.4 Tổng quan tình hình cấp nước Quận 12 11

1.5 Tổng quan tình hình cấp nước khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 - TP Hồ Chí Minh 12

1.5.1 Vị trí địa lý 12

1.5.2 Điều kiện tự nhiên 14

1.5.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 16

1.5.4 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 18

1.5.5 Tình hình nguồn nước 20

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU DÂN CƯ VƯỜN THANH THỦY THUỘC QUẬN 12 - TP HỒ CHÍ MINH 23

2.1 Cơ sở khoa học về mô hình thủy lực 23

2.2.1 Lựa chọn mô hình 23

2.2.1 Cơ sở của mô hình EPANET mô phỏng mạng lưới cấp nước 24

2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước 33

2.3 Cơ sở dữ liệu đề xuất giải pháp nâng cấp và quản lý mạng lưới cấp nước 37

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUẢN LÝ, KHAI THÁC VÀ HOÀN THIỆN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU DÂN CƯ VƯỜN THANH THỦY THUỘC QUẬN 12 - TP HỒ CHÍ MINH 40

3.1 Quy mô, công suất hệ thống cấp nước 40

3.2 Lựa chọn đề xuất phương án cấp nước tối ưu cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 đến năm 2025 40

3.2.1 Các thông số đầu vào của mạng lưới cấp nước giờ dùng nước Max 41

3.2.2 Xác định hệ số không điều hòa giờ lớn nhất 44

3.2.3 Các thông số mạng lưới cấp nước trong giờ dùng nước Max có cháy 47

3.3 Đề xuất các giải pháp tối ưu hóa quản lý mạng lưới cấp nước 51

3.3.1 Giải pháp về quy hoạch mạng lưới cấp nước 51

3.3.2 Giải pháp về kỹ thuật trong cải tạo, nâng cấp hệ thống cấp nước khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 52

3.4 Đề xuất giải pháp công nghệ giám sát, quản lý lưu lượng, áp lực và chất lượng nước trực tuyến cho mạng lưới cấp nước khu vực nghiên cứu 56

3.4.1 Công nghệ tự động hoá 56

3.4.2 Đề xuất giải pháp chống thất thoát nước chủ động 59

3.5 Các giải pháp hoàn thiện hệ thống quản lý và khai thác mạng lưới cấp nước cho khu vực nghiên cứu 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

PHỤ LỤC 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí, ranh giới khu vực dân cư Vườn Thanh Thủy (từ cầu Rạch Gia

đến bến phà An Phú Đông) trên bản đồ quy hoạch đô thị quân 12 13

Hình 1.2 Sơ đồ vị trí, ranh giới khu vực dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 trên bản đồ vệ tinh không ảnh 14

Hình 1.3 Mạng lưới cấp nước khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 18

Hình 2.1 Hộp thoại nhập số liệu nút 28

Hình 2.2 Hình hộp thoại nhập số bể chứa 29

Hình 2.3 Hình hộp thoại nhập số liệu đường ống 31

Hình 2.4 Hộp thoại Partern và nhập chế độ lưu lượng 32

Hình 2.5 Hộp thoại nhập số liệu van 33

Hình 2.6 Bản đồ quy hoạch Khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 đến năm 2025, dùng làm nền backdrop để mô phỏng hệ thống cấp nước 38

Hình 3.1 Biểu đồ dùng nước lớn nhất trong ngày 46

Hình 3.2 Mô phỏng thủy lực khu vực nghiên đến năm 2025 giờ dùng nước max 47

Hình 3.3 Mô phỏng thủy lực giờ dùng nước max có cháy 48

Hình 3.4 Hệ thống GIS hiện hữu của khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 52

Hình 3.5 Mạng lưới cấp nước được cập nhật trên GIS của khu dân cư Vườn Thanh Thủy 53

Hình 3.6 Hệ thống SCADA hiện hữu của Công ty cổ phần cấp nước Trung An tại khu vực nghiên cứu 54

Hình 3.7 Lưu lượng ban đêm thể hiện trên hệ thống SCADA của Công ty cổ phần cấp nước Trung An tại khu vực ngiên cứu 54

Hình 3.8 Datalogger Sofrel LS 57

Hình 3.9 Giao diện sử dụng datalogger Sofrel 58

Hình 3.10 Mô phỏng hoạt động của hệ thống giám sát từ xa 59

Hình 3.11 Mô phỏng hệ thống DMA 60

Hình 3.12 Mô hình hệ thống I2O 61

Hình 3.13 Sơ đồ áp lực mạng lưới I2O 62

Hình 3.14 Lắp đặt hệ thống I2O ngoài hiện trường 64

Hình 3.15 Giao diện hoạt động của phần mềm I2O 64

Hình 3.16 Cấp độ triển khai hệ thống I2O 66

Hình 3.17 Cấu tạo cơ bản của hệ thống I2O 67

Hình 3.18 Các tiện ích của hệ thống I2O 67

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Số liệu địa chất 15

Bảng 1.2 Bảng tổng hợp chiều dài và đường kính ống của khu dân cư Vườn Thanh Thủy 19

Bảng 1.3 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt 21

Bảng 2.1 Các thuộc tính nút mối nối (Junction Properties) 27

Bảng 2.2 Các thuộc tính bể chứa (Reservoir Properties) 28

Bảng 2.3 Các thuộc tính Đài nước (Tank Properties) 29

Bảng 2.4 Các thuộc tính ống (Pipe Properties) Các thuộc tính máy bơm 30

Bảng 2.5 Các thuộc tính máy bơm (Pump Properties) 31

Bảng 2.6 Các thuộc tính van (Valves) 32

Bàng 3.1 Diện tích và dân số khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 (tính đến 01/12/2016) 40

Bảng 3.2 Lưu lượng nước tưới đường và công viên 43

Bảng 3.3 Lượng nước phục vụ cho khu trung tâm thương mại 43

Bảng 3.4 Tổng hợp lưu lượng 44

Bảng 3.5 Lưu lượng dùng nước theo giờ ngày lớn nhất 45

Bảng 3.6 Chiều dài và đường kính ống giai đoạn năm 2025 48

Bảng 3.7 Tổng hợp đường kính ống cải tạo tương lai cho khu vực nghiên cứu 2025 50

Bảng PL1 Áp lực tại các nút lúc 18 giờ (giờ dùng nước nhiều nhất) khi xảy ra đám cháy 74

DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ

DMA District Metered Area – Cụm cấp nước được kiểm soát

DMZ District Metered Zone – Vùng cấp nước được kiểm soát

HĐND Hội đồng nhân dân

IWA International Water Association: Hiệp hội Nước Quốc tế

ODA Ofcicial Development Assistance: Viện trợ phát triển chính

thức

PRV Pressure Reducing Value: Van giảm áp

QCXD - BXD Quy chuẩn xây dựng - Bộ Xây dựng

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

WHO World Health Organization - Tổ chức Y tế Thế giới

MỞ ĐẦU

1.1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Khu quy hoạch Vườn Thanh Thủy có nhiều kênh rạch Hầu hết các kênh rạch đều chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều là bị nhiễm mặn Do đó nước ở khu vực này chỉ dùng cung cấp cho nông nghiệp, không dùng được cho sinh hoạt

Theo số liệu thủy văn thì nguồn nước ngầm ở khu quy hoạch này rất giới hạn, nước ngầm ở tầng cạn bị nhiễm mặn, nước ngầm ở tầng sâu thì không được khai thác được cho mục đích công nghiệp và sinh hoạt, cao trình nước ngầm −3.0m

Do đó theo Quy hoạch cấp nước TP Hồ Chí Minh đến năm 2025 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt có phạm vi quy hoạch là 2.095 km2, tỷ lệ hộ dân cấp nước là 100% đối với khu vực nội thành, 98% đối với khu vực ngoại thành mới và ngoại thành, giảm tỷ lệ thất thoát, thất thu nước sạch là 32% vào năm 2015, và 25% vào năm 2025

Và dự án Giảm thất thoát nước TP Hồ Chí Minh triển khai tại Vùng 1, trên địa bàn các quận, huyện thuộc TP Hồ Chí Minh mạng lưới cấp nước đã được phân vùng tách mạng Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, quản lý còn nhiều bất cập, không thuận lợi cho việc quản lý, kiểm soát và vận hành hệ thống cấp nước Áp lực nước tại một số nơi còn thấp, ảnh hưởng đến việc cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ dân trong khu vực

Trên cơ sở đó, để thực hiện được các chỉ tiêu cấp nước phù hợp với Quy hoạch cấp

nước TP Hồ Chí Minh đến năm 2025 thì việc thực hiện nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp cấp nước cho khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12 -TP Hồ Chí Minh” là việc làm hết sức đúng đắn và cần phải gấp rút thực

hiện, có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đời sống người dân thuộc khu dân cư, thông qua việc nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước, giảm

tỷ lệ thất thoát nước Đảm bảo việc phát triển cấp nước bền vững

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu của đề tài là:

- Đưa ra các giải pháp tối ưu hóa để nâng cấp và quản lý mạng lưới cấp nước quản

lý chất lượng nước trên mạng lưới đáp ứng nhu cầu dùng nước hiện tại và tương lai phù hợp tốc độ đô thị hóa tại khu dân cư Vườn Thanh Thủy - Quận 12

- Đề xuất giải pháp công nghệ và sơ bộ thiết kế mạng lưới cấp nước nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác mạng lưới cấp nước sạch cho khu dân cư

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

-Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cấp nước sinh hoạt

-Phạm vi nghiên cứu: Mạng lưới cấp nước khu dân cư Vườn Thanh Thủy thuộc quận 12 TP Hồ Chí Minh

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CÔNG CỤ SỬ DỤNG

1 Phương pháp nghiên cứu

Trong nghiên cứu ở Luận văn sẽ sử dụng các phương pháp chủ yếu sau:

- Phương pháp kế thừa: kế thừa sử dụng các thành tựu khoa học tiến bộ ở Việt Nam

và thế giới, cụ thể sử dụng phương pháp kế thừa trong luận văn là tiếp tục kế thừa

và phát huy hệ thống GIS, SCADA đang sử dụng tại Công ty CPCN Trung An vào trong công tác vận hành và quản lý mạng lưới cấp nước khu vực nghiên cứu và Quận 12;

- Phương pháp phân tích định lượng: đưa ra các phương án cải tạo mạng lưới cấp

nước từ đó phân tích định lượng lựa chọn phương án tối ưu hóa;

- Phương pháp thu thập và đánh giá thông tin: thu thập số liệu về dân số, mạng lưới

cấp nước trong khu dân cư Vưởn Thanh Thủy Quận 12 (chiều dài, đường kính, vật liệu ống, cao trình đặt ống…), từ đó phân tích đánh giá số liệu;

- Phương pháp phân tích tổng hợp: phân tích các phương án nâng cấp cải tạo mạng

lưới cấp nước tối ưu từ đó tổng hợp lựa chọn phương án tối ưu nhất;

- Phương pháp mô hình toán mô phỏng thủy lực mạng lưới: sử dụng phần mềm

thủy lực Epanet để đánh giá mạng lưới cấp nước hiện hữu có đáp ứng được nhu cầu cấp nước cho quá đô thị hóa khu dân cư nghiên cứu hay không, từ đó chạy thủy lực lại mạng lưới, tính toán đường kính ống cấp nước để cải tạo nâng cấp mạng lưới cấp nước đáp ứng tốc độ đô thị hóa khu dân cư

2.Công cụ, phần mềm sử dụng

-Bộ phần mềm Microsoft Ofice 2015;

-Phần mềm Autocad 2014;

-Phần mềm EPANET 2.0

1.5 KẾT QUẢ ĐA ̣T ĐƯỢC

-Tổng quan được hiện trạng mạng lưới cấp nước trong khu dân cư Vườn Thanh Thủy

-Các giải pháp, phương án quản lý, khai thác được đề xuất để hoàn thiện mạng lưới cấp nước của khu dân cư

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH CẤP NƯỚC

1.1.1 Tổng quan về nghiên cứu hiện trạng cấp nước đô thị trên thế giới

Từ 2004 đến nay có rất nhiều nước trên thế giới đã và đang triển khai thành công các dự án về Kế hoạch cấp nước an toàn dưới sự hỗ trợ từ WHO bao gồm một số dự

Năm 2005, Tổ chức hỗ trợ phát triển Australia (AUAI) và WHO đã triển khai dự án

“Đánh giá tác động nước hợp vệ sinh đối với sức khỏe đối với các nước thuộc khu vực Asian” với sự tham gia của các nước như Bangladesh, China, Butan, Laos, Myanmar, Vietnam, Cambodia, Philipines, Thailands

Ứng dụng kế hoạch cấp nước an toàn cho hệ thống cấp nước thành phố Osaka, Nhật Bản giai đoạn 2005-2007

Dự án “Kế hoạch cấp nước an toàn đối với việc cung cấp nước đô thị cho các nước đang phát triển” được thực hiện bởi Sam Godfrey và Guy Howard, 2004

Dự án “Kế hoạch cấp nước an toàn cho các nước đảo Thái Bình Dương” được áp dụng cho Vanuatu, 2006

Ứng dụng mô hình cấp nước an toàn cho hệ thống thu gom nước mưa đối với Bangledesh, 3/2006

Kế hoạch cấp nước an toàn cho Kỹ thuật loại bỏ Arsen ở Sono, 6/2007

Kế hoạch cấp nước an toàn và bền vững tại Philippin, 8/2008

Từ ngày 16-19/5/2008, Trung tâm mạng lưới đào tạo quốc tế (ITN) của trường Đại học kỹ thuật công nghệ Bangladesh đã tổ chức khóa học chuyên sâu về kế hoạch cấp nước an toàn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng nhằm giải quyết các vấn đề

về chất lượng nước ở Bangladesh

Ở khu vực Đông Nam Á, từ ngày 6-8/5/2002, nhóm tư vấn nước, vệ sinh môi trường và sức khỏe (WSHAG) khu vực Đông Nam Á đã tổ chức cuộc họp nhằm đưa ra những kiến nghị cho sự phát triển của chương trình nước, vệ sinh môi trường

và sức khỏe ở khu vực Đông Nam Á Cuộc họp nhấn mạnh tầm quan trọng của việc

sử dụng nước an toàn và vệ sinh môi trường trong tỷ lệ mắc các bệnh đường ruột và các bệnh khác liên quan đến nước và vệ sinh môi trường

1.2 TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRANG QUẢN LÝ CẤP NƯỚC ĐÔ THI ̣ TẠI VIỆT NAM

Hiện nay, 63 tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương đều thành lập công ty cấp nước hoặc công ty cấp thoát nước, giao cho các Sở Giao thông công chính quản lý đối với thành phố trực thuộc trung ương (trừ TP Hà Nội) và các Sở Xây dựng quản lý đối với các tỉnh Vai trò chủ đầu tư phát triển cấp nước ở một số đô thị chưa rõ Có nơi thực hiện và quản lý dự án cấp nước từ vốn vay nước ngoài gặp nhiều khó khăn

Về cơ chế, chính sách quản lý cấp nước đô thị: Việc xây dựng cơ chế chính sách, văn bản pháp quy, tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm, định mức kinh tế kỹ thuật, xây dựng chiến lược quy hoạch cấp nước cho yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội nói chung đã có, nhưng còn thiếu Công tác hướng dẫn, kiểm tra đối với các địa phương trong việc cụ thể hoá cơ chế chính sách, xây dựng và quản lý các dự án phát triển, khai thác sử dụng công trình cấp nước còn hạn chế, chưa được thường xuyên sâu sát, nhất là ở các đô thị nhỏ còn nhiều yếu kém Các chính sách về quản lý và phát triển ngành nước, đặc biệt là chính sách tài chính chưa được quy định cụ thể và chưa được chấp hành nghiêm túc Chưa có chính sách huy động các nguồn vốn trong toàn xã hội từ mọi thành phần kinh tế, để thúc đẩy sự phát triển ngành Cần nghiên cứu lược bớt một số thủ tục thực hiện các dự án, để thu hút các nhà đầu tư và tài trợ Các luật, nghị định, thông tư liên quan đến ngành cấp nước đã có, xong các văn bản dưới luật như: Chỉ thị, quy định, quy tắc, điều lệ để quản lý cấp nước đô thị còn thiếu Việc thi hành pháp luật còn yếu, chưa có bộ máy và cơ chế để thực hiện các luật lệ, quy định đã ban hành

Về năng lực quản lý cấp nước đô thị: Trình độ quản lý của các công ty cấp nước chưa đáp ứng được yêu cầu trong tình hình đổi mới Các công ty cấp nước thiếu đội ngũ cán bộ, công nhân được đào tạo đúng chuyên môn, trình độ quản lý và vận hành kỹ thuật Việc chỉ đạo, nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ, quản lý và thông tin kinh tế kỹ thuật chuyên ngành cũng như việc chỉ đạo phối hợp đào tạo cán

bộ, công nhân ngành nước còn chưa hoàn chỉnh Hệ thống dịch vụ cấp nước còn

mang tính độc quyền Sự phối hợp với chính quyền địa phương trong công tác quản

lý cấp nước còn nhiều hạn chế Sự hiểu biết của cán bộ làm việc trong các phòng ban chuyên môn tại địa phương về công tác quản lý cấp nước, cũng như việc phổ biến các văn bản quản lý cấp nước chưa được lĩnh hội thường xuyên và đầy đủ Sự tham gia của cộng đồng trong công tác đầu tư, quản lý và cung cấp dịch vụ chưa được huy động đầy đủ

Về đầu tư tài chính cấp nước đô thị: Ngành nước được sự ưu tiên đầu tư của Chính phủ từ nhiều nguồn vốn trong và ngoài nước (viện trợ ODA, viện trợ của các tổ chức quốc tế, đầu tư của các hãng tư nhân, nhất là nguồn vốn vay ưu đãi lớn từ Ngân hàng Thế giới và Ngân hàng Châu Á) Đến năm 2005 hệ thống cấp nước của

5 thành phố trực thuộc trung ương và 58 tỉnh đã được đầu tư nâng cấp hoàn chỉnh Trong giai đoạn 2006 đến năm 2010 tiếp tục đầu tư vào các đô thị vừa và nhỏ là các

đô thị có hệ thống cấp nước phần lớn chưa được đầu tư hoặc cải tạo, nên vẫn ở trong tình trạng lạc hậu về kỹ thuật và đang bị xuống cấp nhanh chóng, mới chỉ phát huy được tối đa 70% công suất Tuy nhiên, đối với các đô thị loại nhỏ, với nguồn vốn đầu tư như hiện nay, ít có cơ hội được đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước tập trung

Để cải thiện một cách căn bản tình hình cấp nước đô thị hiện nay, cần thực hiện theo các biện pháp cơ bản: Mở rộng phạm vi và nâng cao chất lượng các dịch vụ cấp nước đô thị; giảm tỉ lệ thất thoát và thất thu nước; cải tạo nâng cấp các công trình cấp nước hiện có, đảm bảo vận hành đúng công suất thiết kế; tạo mọi điều kiện để các công ty cấp nước tự chủ về tải chính, đồng thời thực hiện các nghĩa vụ công ích

và chính sách xã hội; lập lại kỷ cương trật tự trong ngành cấp nước đô thị ở tất cả các khâu: quy trình công nghệ, sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, quản lý nhà nước, quản lý công cộng

1.3 TỔNG QUAN MÔ HÌNH QUẢN LÝ , VẬN HÀNH HỆ THỐN G CẤP NƯỚC TP HỒ CHÍ MINH

Mô hình quản lý, vận hành hệ thống cấp nước TPHồ Chí Minh được thiết lập để đảm bảo cấp nước ổn định, liên tục, đạt chất lượng Cụ thể là:

- Lưu lượng: đáp ứng được nhu cầu dùng nước của khách hàng

- Áp lực: bảo đảm áp lực nước cung cấp qua đồng hồ nước khách hàng đo được tại đồng hồ vào giờ cao điểm với mức tối thiểu là 0,1 bar

- Áp lực và lưu lượng được đảm bảo duy trì ổn định, hợp lý trên toàn mạng lưới cấp

nước

- Chất lượng nước trên mạng phải đảm bảo đạt tiêu chuẩn theo quy định hiện hành của Nhà nước và của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn

- Có biện pháp kìm hãm, kiểm soát và giảm thiểu lượng nước không doanh thu

- Quản lý chặt chẽ và đầy đủ số liệu, thông tin mạng lưới đường ống

- Đường ống và các thiết bị kỹ thuật trên mạng hoạt động theo đúng công năng, khai thác đúng yêu cầu kỹ thuật

1.3.2.Quản lý giảm thất thoát nước

Công tác quản lý mạng lưới cấp nước TP Hồ Chí Minh bao gồm các nội dung:

- Đảm bảo các số liệu thống kê chuẩn xác

- Các phương tiện và thiết bị đo lượng nước phải đảm bảo độ tin cậy

- Thực hiện việc theo dõi thường xuyên liên tục lượng nước không đo đếm được

- Tăng cương các trang thiết bị hiện đại và các thiết bị cần thiết phục vụ cho công tác phát hiện rò rỉ

- Nâng cao dân trí và quan hệ với khách hàng để thu thập các thông tin về rò rỉ

- Xe và kho vật tư đầy đủ để có thể tiến hành nhanh việc khắc phục các rò rỉ khi đã phát hiện

- Quá trình sửa chữa cần thường xuyên cải tiến để tương thích với các điều kiện rò

rỉ và để đạt hiệu quả cao

- Sử dụng hệ thống ghi thu hoá đơn hàng ngày bằng thiết bị hiện đại (máy vi tính)

- Lắp đặt đồng hồ đầy đủ trong các khu vực phân phối tại những vị trí có thể đo và - kiểm soát được lượng nước tiêu thụ

- Các đồng hồ sử dụng phải phù hợp với người tiêu thụ và đảm bảo chính xác và có

độ tin cậy cao

- Phòng Kinh doanh phụ trách công tác kiểm tra sử dụng nước: kiểm tra tình trạng các đường ống trong nhà, dụng cụ, thiết bị vệ sinh và tiêu chuẩn sử dụng nước

- Nếu phát hiện việc rò rỉ, yêu cầu ngừng sử dụng và tiến hành cho sửa chữa theo đúng điều khoản ghi trong hợp đồng

1.3.3.Quản lý cơ sở dữ liệu

Công tác quản lý cơ sở dữ liệu mạng lưới cấp nước TP Hồ Chí Minh bao gồm các nội dung:

- Hầm kỹ thuật, hầm đồng hồ tổng;

- Trạm tăng áp;

- Trụ nước chữa cháy

1.3.4.Các thông tin cần quản lý

Công thông tin cần quản lý bao gồm:

- Thông tin về đường ống và các thiết bị trên mạng (Các thông tin này phải được thể hiện và cập nhật vào trong hệ thống họa đồ mạng lưới cấp nước của đơn vị)

- Thông tin về tình trạng chuyển tải nước trong ống

- Thông tin về các sự cố trên mạng

- Thông tin về điều kiện và môi trường thi công lắp đặt

- Thông tin có tính chất xã hội

1.3.5.Cập nhật thông tin

Nội dung về cập nhật thông tin mạng lưới cấp nước TP Hồ Chí Minh:

- Tất cả các số liệu, thông tin phải được cập nhật kịp thời và thường xuyên theo định

- Định kỳ mỗi 06 tháng đơn vị quản lý phải tiến hành kiểm tra và nghiệm thu việc cập nhật số liệu, thông tin trên họa đồ và hệ thống cơ sở dữ liệu của đơn vị

1.3.6 Công tác thi công lắp đặt đường ống và các thiết bị kỹ thuật trên mạng lưới cấp nước

Việc thiết kế và bố trí lắp đặt đường ống và các thiết bị kỹ thuật trên mạng:

- Bắt buộc phải tuân thủ theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành của Nhà nước

- Áp dụng các tiêu chuẩn chuyên ngành của Nhà nước: Các vật tư, thiết bị được sử

dụng trên mạng lưới đường ống cấp nước phải phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật được Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn áp dụng (nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và tính đồng bộ, thống nhất trên toàn hệ thống cấp nước)

- Không sử dụng những loại vật liệu ống và vật tư, phụ kiện có các chất có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng nước để lắp đặt vào mạng lưới cấp nước

- Trên mạng lưới cấp nước, các thiết bị kỹ thuật (van, hầm xả cặn, ) phải được bố trí lắp đặt đồng bộ và hoạt động theo đúng công năng, yêu cầu kỹ thuật

- Trong quá trình thi công, đơn vị thi công phải: Thi công đúng kỹ thuật, đúng quy trình; Chấp hành nghiêm chỉnh theo đúng các quy định hiện hành của Nhà nước về phòng chống cháy nổ, đảm bảo an toàn giao thông, an toàn lao động và vệ sinh môi trường

- Trường hợp, trong quá trình thi công, cần phải thao tác, vận hành các thiết bị kỹ thuật trên mạng hiện hữu (đóng, mở van, …) để phục vụ thi công thì đơn vị quản lý

dự án và đơn vị thi công phải có thông báo trước cho đơn vị quản lý mạng lưới cấp nước để đơn vị quản lý mạng lưới tổ chức thực hiện

- Nghiêm cấm đơn vị thi công tự ý thao tác, vận hành làm thay đổi hiện trạng hoạt động của mạng lưới và các thiết bị kỹ thuật trên mạng (đóng, mở van, …) khi chưa

có sự đồng ý chấp thuận của đơn vị quản lý mạng lưới Tùy vào tính chất và mức độ

vi phạm sẽ bị xử lý; nếu gây thiệt hại thì phải bồi thường theo quy định của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn và quy định của pháp luật

- Các công trình thi công lắp đặt đường ống cấp nước trước khi đưa vào sử dụng phải được tiến hành kiểm tra kỹ thuật đạt yêu cầu: thử áp lực, súc xả, khử trùng đường ống và kiểm tra chất lượng nước theo đúng quy định hiện hành của Nhà nước và của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn

1.3.7.Công tác vận hành

Yêu cầu của công tác vận hành:

- Việc thao tác, vận hành các thiết bị kỹ thuật trên mạng phải được thực hiện theo đúng quy trình kỹ thuật và theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị

- Định kỳ hàng tháng đơn vị quản lý mạng lưới cấp nước phải tiến hành theo dõi, đo đạc, cập nhật áp lực tại các điểm đo áp để kịp thời phát hiện và xử lý những bất thường xảy ra trên mạng

- Kiểm soát và thực hiện các biện pháp, giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo duy trì, điều hòa áp lực trên mạng lưới cấp nước được ổn định, hợp lý và đồng đều

1.4 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH CẤP NƯỚC QUẬN 12

1 Nhà máy nước Tân Hiệp:

Đảm bảo việc cung cấp nước cho Quận 12, trong đó mạng lưới đường ống cấp 1, cấp 2 do Xí nghiệp Truyền dẫn nước sạch quản lý, mạng lưới đường ống cấp 3 do các công ty cổ phần cấp nước Trung An quản lý

2 Hiện trạng hệ thống đường ống cấp 1:

Mạng lưới đường ống cấp nước cấp 1 trên địa bàn Quận Gò Vấp (trừ phường 1), Quận 12 & Huyện Hóc Môn lấy nguồn từ Nhà máy nước Tân Hiệp Tổng chiều đài đường ống cấp 1 là 24.930 mét Loại ống sử dụng chủ yếu là ống Bê tông dự ứng lực và ống thép

3 Hiện trạng hệ thống đường ống cấp 2:

Mạng lưới đường ống cấp 2 trên địa bàn Quận Gò Vấp (trừ phường 1), Quận 12 & Huyện Hóc Môn được lấy nguồn từ các ống cấp 1 thông quan các outlet khai thác trên tuyến ống cấp 1

Các tuyến ống cấp 2 có nhiệm vụ truyền tải nước từ các tuyến ống cấp 1 đến mạng lưới phân phối nước (tuyến ống cấp 3) Tổng chiều dài mạng lưới đường ống cấp 2 trên địa bàn khu vực Quận Gò Vấp (trừ phường 1), Quận 12 & Huyện Hóc Môn là 54.359,61 mét ống

4 Hiện trạng hệ thống đường ống cấp 3:

Khu vực quận Gò Vấp (trừ phường 1), Quận 12 và huyện Hoóc Môn có mạng lưới đường ống cấp nước được phủ kín, tổng chiều dài đường ống cấp nước cấp 3 trên địa bàn quản lý là 562.846m Trong đó đường kính ống Ø100 vàØ150 chiếm đa số Vật liệu ống sử dụng là các loại ống gang, ống nhựa uPVC, ống nhựa HDPE, trong

đó ống nhựa uPVC là loại vật liệu sử dụng nhiều nhất

5 Nguồn nước cung cấp:

Nguốn cấp nước chính của khu vực được cung cấp từ nhà máy nước Tân Hiệp thông qua hệ thống đường ống chuyển tải D2000 đến D450 dọc theo Xa Lộ Đại Hàn/ Xa lộ Hà Nội, Quốc Lộ 1A, Đường Tô Ký, qua Trường Chinh, Nguyễn Ảnh

Thủ, Tô Ngọc Vân, Nguyễn hữu Thọ, Phan Văn Hớn

Nhà máy nước Tân Hiệp đặt tại xã Tân Hiệp, Huyện Hóc Môn, TP Hồ Chí Minh, cách trung tâm Quận Gò Vấp (trừ phường 1), Quận 12 và huyện Hóc Môn khoảng 21km, công suất phát nước 300.000m³/ngày đêm

1.5 TỔNG QUAN TÌNH HÌ NH CẤP NƯỚC KHU DÂ N CƯ VƯỜN THANH THỦY- QUẬN 12- TP HỒ CHÍ MINH

1.5.1 Vị trí địa lý

Theo sơ đồ quy hoạch tổng thể, khu dân cư Vườn Thanh Thủy nằm ở phía Bắc TP

Hồ Chí Minh thuộc Quận 12 Khu quy hoạch này nằm từ phía cầu Rạch Gia đến bến phà An Phú Đông, bắc qua quận Gò Vấp và đường Vườn Lài phường An Phú Đôngtrong khu quy hoạch mới của đô thị Quận 12; có giới hạn:

- Phía Bắc tiếp giáp với cầu Rạch Gia;

- Phía Nam tiếp giáp với sông Vàm Thuật;

- Phía Đông tiếp giáp với sông Sài Gòn;

- Phía Tây tiếp giáp với sông Vàm Thuật

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí, ranh giới khu vực dân cư Vườn Thanh Thủy (từ cầu Rạch Gia đến bến phà An Phú Đông) trên bản đồ quy hoạch đô thị quân 12

Hình 1.2 Sơ đồ vị trí, ranh giới khu vực dân cư Vườn Thanh Thủy

- Quận 12 trên bản đồ vệ tinh không ảnh

1.5.2 Điều kiện tự nhiên

1 Khí hậu

* Nhiệt độ không khí:

Đặc điểm khí hậu khu quy hoạch Vườn Thanh Thủy được lấy dựa theo tài liệu của trạm đo Tân Sơn Nhất

- Nhiệt độ trung bình năm: 26,7oC;

- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất: 29oC÷30oC(tháng 8);

- Nhiệt độ tháng thấp nhất:25,2oC(tháng 4);

- Nhiệt độ trung bình không khí trong năm là: 27,55oC

* Độ ẩm không khí:

Độ ẩm không khí có liên quan mật thiết đến chế độ mưa

- Độ ẩm trung bình của không khí vào tháng cao nhất: 85% (tháng 8)

- Độ ẩm trung bình của không khí vào tháng thấp nhất: 70% (tháng 4)

- Độ ẩm trung bình của không khí là: 77,5%

- Theo số liệu thủy văn thì nguồn nước ngầm ở khu vực quy hoạch này rất giới hạn, nước ngầm ở tầng cạn bị nhiễm mặn, nước ngầm ở tầng sâu thì không được khai thác được cho mục đích công nghiệp và sinh hoạt Cao trình nước ngầm −3,0 m

3 Địa hình khu vực

- Khu dân cư Vườn Thanh Thủy có địa hình tương đối bằng phẳng, hầu hết là ruộng lúa với các luồng nước cắt ngang dọc Địa chất tương đối yếu, khả năng chịu tải kém Vào mùa xuân, nước ngầm xuất hiện ở độ sâu khoảng +0,5m đến 1m gây khó khăn cho việc xây dựng công trình Cao độ khu dân cư Vườn Thanh Thủy là +2,5m

4 Địa chất khu vực

Bảng 1.1.Số liệu địa chất

Lớp

Độ dày (m)

W (%)

Lớp

Độ dày (m)

W (%)

- Địa chất khu dân cư Vườn Thanh Thủy là các lớp đất yếu, sức chịu tải kém

- Chưa có hệ thống cấp nước trong khu vực nước mưa thoát tự thấp, khi có mưa lớn thì nước động lại nhiều nơi có địa hình thoát cục bộ, đặc biệt khi có mưa lớn kéo dài thì sẽ ngập những tuyến đường trong khu

1.5.3 Điều kiện kinh tế- xã hội

a Quy mô diện tích

- Giới hạn khu đất nghiên cứu được xác định như sau:

- Tổng diện tích khu dân cư: 221,22 ha, dọc theo đường Vườn Lài từ cầu Rạch Gia đến Phà An Phú Đông tiếp giáp quận Gò Vấp

- Tính chất của khu dân cư nghiên cứu: khu đất có tính chất là khu dân cư hiện hữu cải tạo kết hợp xây dựng mới, trong đó mô hình ở chủ yếu bao gồm:

+ Khu nhà vườn mật độ xây dựng thấp (kết hợp phát triển du lịch);

+ Khu dân cư hiện hữu cải tạo, chỉnh trang;

+ Khu nhà ở cao tầng trong một số dự án dọc tuyến đường Vườn Lài là trục động lực phát triển của Quận 12

c Những điểm chính về kinh tế xã hội trong khu dân cư

Kể từ khi được thành lập (4/1997) với dân số là 1245 nhân khẩu, nhưng đến năm

2010 theo thống kê dân số đã tăng lên 3980 người Xét cơ cấu dân số theo độ tuổi,

tỷ lệ dân số trong độ tuổi từ 15-34 tuổi chiếm 42,3% tổng dân số của khu vực nghiên cứu Tình trạng dân cư đang xáo trộn rất mạnh và phân bố không đều, mật

độ dân số bình quân là người 980 ngườii/km2 Tỷ lệ dân số có hộ khẩu tại khu vực nghiên cứu chiếm 60% số hộ và 64% số nhân khẩụ Tỷ lệ số dân ở diện KT2, KT3, KT4 chiếm 34% số hộ và 33% số nhân khẩu

Các di tích lịch sử văn hoá nổi bật có:

Đình Hạnh Phú (Miếu Nổi); Bến đò An phú Đông;Di tích lịch sử bia tưởng niệm

Vườn Lài; Nhà tưởng niệm Bác Hồ

1.5.4 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật

a Hiện trạng tổng thể mạng lưới hạ tầng khu dân cư

* Hiện trạngmạng lưới hạ tầng:

- Các tuyến khu vực và tuyến chính tạo thành hệ thống xương chính của hệ thống

- Tại các giao lộ, bán kính bó vỉa được thiết kế phù hợp quy chuẩn xây dựng, tạo cảm giác an toàn khi qua giao lộ

- Mặt đường được thiết kế bê tông nhựa nhằm thoát nước mặt một cách nhanh nhất, tránh gây mất vệ sinh môi trường vào mùa nắng cũng như mùa mưa Do kinh phí đầu tư có hạn nên có thể phân kỳ đẩu tư, trước mắt chỉ tưới nhựa nóng, su này sẽ thảm bê tông nhựa

* Hiện trạng mạng lưới cấp nước:

Hình 1.3 Mạng lưới cấp nước khu dân cư Vườn Thanh Thủy -Quận 12

- Nguồn nước tiếp nhận từ nhà máy nước Tân Hiệp

- Các tuyến ống trong khu vực được nối với tuyến ống cấp 2- D450 đầu Quốc Lộ 1A được nối với tuyến ống cấp 3- D200 dọc theo tuyến đường Vườn Lài

- Theo số liệu nghiên cứu từ Công Ty Cổ Phần cấp nước Trung An từ năm 2003 đến

2018 mạng lưới cấp nước trong khu dân cư Vườn Thanh Thủy được bố dọc theo tuyến ống đường Vườn Lài từ D200 đến D100 đảm bảo được việc cung cấp nước sạch cho người sử dụng trong khu vực nghiên cứu

Tổng chiều dài đường ống cấp nước từ 25mm đến 100mm khoảng17600m

Tổng chiều dài đường ống cấp nước lớn hơn 100mm khoảng 2150m

Bảng 1.2 Bảng tổng hợp chiều dài và đường kính ống của khu dân cư Vườn Thanh Thủy

Đường kính ống DN24 DN34 DN50 DN100 DN150 DN200

- Vật liệu ống gồm uPVC, HDPE

- Số lượng đấu nối khách hàng: 2.117 đồng hồ nước

- Số lượng DMA hiện hữu: 1 cái

- Sản lượng tiêu thụ trung bình: 26.400 m3/tháng= 880 m3/ngày

- Tỷ lệ thất thoát nước trung bình 14% năm

b Hiện trạng về vệ sinh môi trường trong khu dân cư

- Dân cư hiện nay sử dụng theo thói quen nhà vệ sinh trên kênh rạch cũng góp một phần gây ô nhiễm cho kênh rạch

- Khu dân cư quy hoạch chưa có mạng lưới thu gom rác thải, các hộ dân tự xử lý rác, chủ yếu rác thải được chôn trong vườn hoặc thải xuống sông rạch

c Đánh giá sơ bộ hiện trạng hạ tầng trong khu dân cư

Về hạ tầng kỹ thuật: Hạ tầng chưa đồng bộ, còn tình tr ạng mất cân đối (về quy mô công suất cũng như chế độ vận hành) giữa nguồn và mạng lưới cấp nước

Áp lực chưa đồng đều, có sự chênh lệch áp (từ 0,1 bar đến 3,0 bar) tại các khu vực

khác nhau trên mạng lưới cấp nước, độ chênh áp giữa giờ cao điểm và giờ thấp điểm khá cao Vận tốc nước trong đường ống không đồng đều (có những tuyến ống vận tốc dòng chảy vượt quá giá trị giới hạn, có những tuyến ống vận tốc dòng chảy quá thấp) Thời gian lưu nước trung bình cao nên có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng nước trên mạng lưới

Trên mạng lưới cấp nước còn tồn tại nhiều chủng loại ống và phụ tùng có vật liệu theo các tiêu chuẩn khác nhau nên khó khăn cho công tác quản lý, duy tu, bảo dưỡng Tuổi thọ một số tuyến ống cao, số lượng ống cũ, ống mục còn tồn tại nhiều nên dẫn đến nguy cơ xì bể ống.Tỷ lệ nước thất thoát thất thu còn cao

Công tác qu ản lý : Chưa kiểm soát được ch ặt chẽ tình hình áp lực , lưu lượng và những diễn biến thủy lực trên ma ̣ng lư ới Hệ thống quản lý, cơ sở dữ liệu còn thiếu

và yếu Họa đồ mạng lưới cấp nước vẫn còn đang trong quá trình hoàn thiê ̣n , chưa được cập nhật đầy đủ, chính xác Trang thiết bị phục vụ công tác quản lý, kiểm soát mạng lưới còn thiếu thốn và lạc hậu

Nhân lực: Lực lượng cán bộ, nhân viên kỹ thuật có năng lực, kinh nghiệm và tâm huyết còn thiếu hụt so với yêu cầu công việc

1.5.5 Tình hình nguồn nước

a Nghiên cứu nguồn nước mặt

Hiện nay, công tác ngăn ngừa ô nhiễm các con sông và giải quyết ô nhiễm các con sông ở TP Hồ Chí Minh được xác định là một vấn đề hết sức cấp thiết Hiện tại sông Sài Gòn đang xảy ra tình trạng ô nhiễm nhẹ, nhưng chúng ta không bắt tay vào công tác ngăn ngừa sự ô nhiễm nhẹ đó thì một ngày không xa nó sẽ bị ô nhiễm nặng Sông Sài Gòn là nguồn cung cấp nước mặt chính cho cả TP Hồ Chí Minh (với nhà máy xử lý nước Tân Hiệp) nếu một ngày nó bị ô nhiễm nặng không thể xử lý để cung cấp nước sạch cho người dân tại khu vực nghiên cứu thì không biết điều gì sẽ xảy ra

- Giải quyết vấn đề ô nhiễm nguồn nước cấp cũng là bài toán kinh tế xã hội rất phức tạp Tuy nhiên, khi nhà máy nước Tân Hiệp giải quyết được vần đề này, những thành quả do nó mang lại là rất lớn, ngoài giảm đi những tổn thất về kinh tế, mang lại giá trị về nguồn nước mà còn giúp cho đời sống của người dân Quận 12 nói chung và khu dân cư Vườn Thanh Thủy nói riêng được nâng cao hơn, giảm các bệnh tật do nước ô nhiễm gây ra như bệnh da liễu, đường ruột, sốt xuất huyết tạo được niềm tin cho người dân sử dụng nguồn nước sạch tại khu dân cư yên tâm về

đường lối và sự phát triển của Thành phố

b Nghiên cứu nguồn nước ngầm

Khu dân cư Vườn Thanh Thủy có nhiều kênh rạch phía Đông, Tây, Nam điều tiếp giáp với sông Vàm Thuật, sông Sài Gòn và trong một thời gian dài nước ngầm được xem là “nguồn nước sạch”, có thể sử dụng cho ăn uống sinh hoạt Thực tế thì nguồn nước này thường chứa nồng độ các nguyên tố cao hơn hẳn so với tiêu chuẩn nước uống được, đáng kể là Fe, Mn, H2S,…vì thế nước ngầm cần phải được xử lý trước khi phân phối sử dụng

Bảng 1.3.Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt

Nhiệt độ Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa

Chất rắn lơ lửng Rất thấp, hầu như không có Thường cao và thay đổi theo

mùa Chất khoáng hoà tan Ít thay đổi, cao hơn so với

Rất thấp, chỉ có khi nước ở sát dưới đáy hồ

Khí CO2 hòa tan Có nồng độ cao Rất thấp hoặc bằng 0

Khí O2hòa tan Thường không tồn tại Gần như bão hoà

sắt gây ra Nhiều loại vi trùng, virut gây bệnh và tảo

c Đánh giá và đề xuất giải pháp lựa chọn nguồn nước cho khu dân cư

- Trong điều kiện phát triển của TP Hồ Chí Minh, chất lượng nước ngầm ngày càng

ô nhiễm và ca ̣n kiê ̣t Viê ̣c sử du ̣ng lâu dài nguồn nước ô nhiễm sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân Do đó, Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn và công ty Cấp nước Trung An phối hợp cùng với Trung tâm Y tế dự phòng TP Hồ Chí Minh khuyến cáo người dân quanh khu vực dân cư Vườn Thanh Thủy sử du ̣ng nguồn nước s ạch an toàn, không sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm

- Công ty Cổ phần cấp nước Trung An có nhiệm vụ đảm bào chất lượng và ưu tiên người dân trong khu vực nghiên cứu được sử du ̣ng nguồn nước sa ̣ch Phối hợp cùng Chính quyền địa phương vận động người dân khu vực đã có nguồn nước sạ ch không khai thác ngầm, trám lấp các giếng khoan tại hộ gia đình

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU DÂN CƯ VƯỜN THANH THỦY

THUỘC QUẬN 12- TP HỒ CHÍ MINH

2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ MÔ HÌNH THỦY LỰC

2.2.1 Lựa chọn mô hình

Một trong những cơ sở khoa học cơ bản phục vụ nghiên cứu đề xuất giải pháp cho mạng lưới cấp nước là dựa vào các ý thuyết về thủy lực Ngày này, công việc tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước với khối lượng tính toán đồ sộ được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả nhờ vào các công cụ mô hình

Trên thế giới và Việt Nam hiện nay sử dụng rất nhiều phần mềm thủy lực như Epanet, DC Water Design Extension, WaterGEMS,WaterCad…

Sau đây là mô tả tóm tắt 3 trong số các công cụ mô hình này hiện đang được nhiều người dụng

1 Phần mềm EPANET

EPANET là chương trình tính toán mạng lưới cấp nước, có khả năng mô phỏng thuỷ lực và chất lượng nước theo thời gian EPANET mô phỏng mạng lưới cấp nước bao gồm các đoạn ống, các nút, các máy bơm, các van, các bể chứa và đài nước, tính được lưu lượng trên mỗi đoạn ống, áp lực tại các nút, chiều cao nước ở từng bể chứa, đài nước, nồng độ của các chất trên mạng theo thời gian làm việc mô phỏng của mạng lưới

EPANET chạy trên nền Windows, tạo được một môi trường hoà hợp cho việc vào

dữ liệu của mạng, chạy mô hình mô phỏng quá trình thuỷ lực và chất lượng nước, quan sát kết quả theo nhiều cách khác nhau Dữ liệu xuất báo cáo dạng bảng, dạng excel

2 Phần mềm DCWater Design Extension

DC Water Design Extension là một phần mở rộng của phần mềm ESRI's ArcView GIS Phiên bản Version 2.00 tích hợp phần mềm mô phỏng thuỷ lực EPANET 2.0 với ArcView Nó cho phép lưu giữ, soạn thảo và truy lục các mô hình thuỷ lực EPANET, kể cả các tuỳ chọn trong ArcView Nó cũng có khả năng chạy các phân tích thuỷ lực EPANET từ ArcView và tải nhập kết quả vào GIS

3 Phần mềm WaterGEMS

Phần mềm này là của hãng Bentley (Mỹ), là phần mềm ứng dụng mô hình hóa thủy lực, mô phỏng chất lượng nước trong hệ thống phân phối nước với khả năng tương tác tiên tiến, xây dựng mô hình không gian địa lý và tích hợp các công cụ quản lý WaterGEMS cung cấp một môi trường làm việc dễ dàng cho phép người dùng có thể phân tích, thiết kế, tối ưu hóa hệ thống cấp nước WaterGEMS có thể vận hành trên các phần mềm sau: Micro Station, AutoCAD, chế độ độc lập Stand Alone và đặc biệt là ArcGis Người dùng có thể sử dụng WaterGEMS để giải quyết những vấn đề sau:

- Phân tích tính toán thủy lực theo thời gian của hệ thống phân phối nước với các đối tượng như bơm, bể chứa, đường ống, ống nối, cống, kênh hở, van…

- Thực hiện dự báo mô phỏng thời gian kéo dài để phân tích khả năng phản ứng của

hệ thống thủy lực với những nhu cầu cung và cấp nước khác nhau

- Phân tích lưu lượng chữa cháy trong điều kiện khắc nghiệt của hệ thống

- Ứng dụng chức năng quản lý kịch bản, so sánh các tình huống khác nhau trong hệ thống thủy lực

- Hiệu chỉnh mô hình bằng tay với công cụ Darwin Calibrator thông qua thuật toán

di truyền

- Đặc biệt, chạy trên ứng dụng của các phần mềm khác như MicroStation, AutoCAD và ArcGIS cho phép ứng dụng hệ thống thông tin địa lý giải quyết các vấn đề thủy lực mạng lưới đường ống cấp thoát nước

Đa số các phần mềm thủy lực đều phải mua bản quyền hoặc giới hạn quy mô Các phần mềm mua bản quyền có thêm một số tính năng hiện đại hơn như kết hợp với GIS Phần mền Epanet là phần mềm miễn phí, không giới hạn quy mô, đáp ứng đầy

đủ yêu cầu tính toán thủy lực mạng lưới Do vậy tác giả lựa chọn phần mềm Epanet

để tính toán chạy mô hình thủy lực

2.2.1 Cơ sở của mô hình EPANET mô phỏng mạng lưới cấp nước

1 Khả năng mô phỏng thuỷ lựccủa EPANET

Mô hình mô hỏng thuỷ lực chính xác là điều kiện tiên quyết cho sự mô phỏng chất lượng nước một cách hiệu quả EPANET chứa các công cụ phân tích thuỷ lực rất mạnh, có các khả năng sau:

- Có thể phân tích được mạng lưới cấp nước không giới hạn về quy mô

- Tính toán tổn thất ma sát thuỷ lực the cả ba công thức: Hazen - Williams, hoặc Darcy – Weisbach, hoặc Chezy - Manning

- Tính được cả tổn thất cục bộ ở các đoạn cong, đoạn ống nối…

- Mô hình hoá máy bơm với số vòng quay cố định hoặc thay đổi

- Tính được năng lượng bơm và giá thành bơm nước

- Mô phỏng các loại van khác nhau như van đóng (Shutoff), van kiểm tra (Check), van điều chỉnh áp suất (Pressure regulating), và van điều chỉnh lưu lượng (Flow control)

- Cho phép mô phỏng bể chứa nước có điều chỉnh nhiều hình dạng khác nhau (đường kính có thể thay đổi the chiều cao)

- Tính đến sự biến đổi nhu cầu nước tại các nút, mỗi nút có thể có một biểu đồ dung nước riêng

- Mô hình hoá lưu lượng dòng chảy phụ thuộc áp suất từ các nút theo kiểu vòi phun (Sprink heads)

- Có thể cho hệ thống làm việc khi mực nước trong các bể ứng với các trường hợp: không biến đổi (Simple tank), thay đổi theo thời gian (Timer controls), hoặc điều khiển theo quy tắc phức tạp (Complex rule - based controls)

2 Khả năng mô phỏng chất lượng nước

Ngoài việc mô phỏng hoá thuỷ lực, EPANET cho phép mô hình hoá chất lượng nước với các khả năng như sau:

- Mô hình hoá chuyển động và sự biến đổi của các chất có phản ứng trong mạng như sự gia tăng (ví dụ như sản phầm khử trùng) hoặc sự suy giảm (như dư lượng Clo) theo theo thời gian

- Mô hình hoá thời gian lưu lượng nước trong khắp mạng

- Mô hình hoá phản ứng cả trong dòng chảy (Bulk Flow) lẫn trên thành ống (Pipe Wall)

- Sử dụng động học bậc “n” để mô hình hoá phản ứng trong dòng chảy

- Sử dụng động học bậc “0” hoặc bậc nhất để mô hình hoá phản ứng tại thành ống

- Kể đến việc cản trở sự vận chuyển nước khi mô hình phản ứng tại thành ống

- Cho phép các phản ứng gia tang hoặc suy giảm đến một nồng độ giới hạn

- Sử dụng các hệ số mức phản ứng chung, tuy nhiên cũng có thể thay đổi riêng cho từng đoạn ống

- Cho phép hệ số phản ứng của thành ống liên hệ được với độ nhám của ống

- Cho phép nồng độ hoặc khối lượng vật chất biến đổi theo thời gian đưa vào một vị trí bất kỳ trong mạng

- Mô hình hoá các bể chứa như là bể phản ứng với các kiểu trộn khác nhau

Với các đặc điểm như vậy, EPANET có thể xem xét được các vấn đề về chất lượng nước như:

- Sự pha trộn nước từ các nguồn khác nhau;

- Thời gian lưu nước trong hệ thống;

- Sự suy giảm dư lượng Clo;

- Vẽ sơ đồ biểu diễn mạng lưới cấp nước (Adding Objects)

- Biên tập các thuộc tính của các đối tượng của mạng (Editing Objects)

- Mô tả hệ thống làm việc như thế nào: các đường quan hệ (Curves), các mẫu hình thời gian (Time Patterns), các lệnh điều khiển (controls)

- Chọn các chức năng phân tích (Setting Analysis Options) để đặt các thuộc tính cho các đối tượng về các mặt: thuỷ lực, chất lượng, phản ứng, thời gian, năng lượng…

- Chạy chương trình để phân tích thuỷ lực hoặc chất lượng nước (Running an Analysis);

- Xem kết quả (Viewing Results)

Hiệu chỉnh mạng lưới cấp nước để đảm bảo lưu lượng, áp lực mạng lưới cấp nước cần thiết kế

4 Các đối tượng được mô phỏng trong EPANET

a Các nút (Nodes):

Bảng 2.1 Các thuộc tính nút mối nối (Junction Properties)

Junction ID Nhãn của mối nối

X-Coordinate Hoành độ của mối nối trên bản đồ

Y-Coordinate Tung độ của mối nối trên bản đồ

Deserription Một chuỗi văn bản tuỳ ý để mô tả các thông tin khác về mối

nối

Tag

Một chuỗi văn bản tuỳ ý (không chứa dấu cách) được sử dụng để gán mối nối vào một nhóm nào đó, chẳng hạn như một vùng áp suất

Elevation Cao trình mối nối tính bằng m

Base Demand Nhu cầu nước trung bình hay danh nghĩa tại mối nối

Demand Pattern

Nhãn nhận dang (ID label) của mẫu hình thời gian được, dùng để biểu thị thuộc tính về sự thay đổi theo thời gian của nhu cầu nước tại mối nối

Demand Categories Số loại nhóm tiêu thụ nước khác nhau được xác định cho

mối nối Emitter Coefficient Hệ số lưu lương của (mũi phun hay vòi) được đặt tại mối

Hình 2.1 Hộp thoại nhập số liệu nút

b Các thuộc tính bể chứa

Bảng 2.2 Các thuộc tính bể chứa (Reservoir Properties)

Thuộc tính Mô tả

Reservoir ID Một nhãn duy nhất được dùng để nhận biết bể chứa

X-Coordinate Hoành độ của bể chứa trên bản đồ

Y-Coordinate Tung độ của bể chứa trên bản đồ

Description Một chuỗi văn bản tuỳ ý

Tag Một chuỗi văn bản tuỳ ý được sử dụng để gán bể chứa vào một

loại Total Head Cột nước (cao trình + cột nước áp suất) của nước trong bể chứa Head Pattern Nhãn nhận dạng (ID label) của mẫu hình thời gian dùng để lập

mô hình sự thay đổi theo thời gian của cột nước trong bể chứa Initial Quality Mức độ chất lượng nước ban đầu tại bể chứa

Source Quality Chất lượng của bất kỳ nguồn nước nào đi vào mạng lưới tại vị trí

này

Hình 2.2 Hình hộp thoại nhập số bể chứa

c Các thuộc tính đài nước

Bảng 2.3 Các thuộc tính Đài nước (Tank Properties)

Tank ID Nhãn được dùng để nhận biết đài nước

X-Coordinate Hoành độ của đài nước trên bản đồ

Y-Coordinate Tung độ của đài nước trên bản đồ

Description Chuỗi văn bản tuỳ ý

Tag Chuỗi văn bản tuỳ ý được sử dụng để gán đài nước vào một

loại

Elevation Cao trình đáy so với mặt chuẩn

Intial Level Độ sâu của nước trong đài nước

Minimun Level Độ sâu tối thiểu của nước trong đài

Maximun Level Độ sâu tối đa của nước trong đài

Diameter Đường kính của đài nước

Minimum volume Dung tích nước trong đài tính bằng

Mixing Model Kiểu pha trộn chất lượng nước xảy ra trong đài

Mixing Fraction Tỷ lệ của tổng dung tích của đài nước bao gồm các ngăn vào

Thuộc tính Mô tả

- ra của mô hình pha trộn 2 ngăn (2COMP)

Reaction Coeffcient Hệ số phản ứng khối cho các phản ứng hoá học trong đài

nước

Intial Quality Mức độ chất lượng nước trong đài khi bắt đầu mô phỏng

Source Quality Chất lượng của bất cứ lượng nước nào đi vào mạng lưới tại

vị trí này

d Các thuộc tính ống

Bảng 2.4 Các thuộc tính ống (Pipe Properties) Các thuộc tính máy bơm

Thuộc tính Mô tả

Pipe ID Một nhãn duy nhất được sử dụng để nhận biết ống

Start Node Nhãn nhận dạng của nút đầu ống

End Node Nhãn ID của nút cuối ống

Description Một chuỗi văn bản tuỳ ý mô tả các thông tin có nghĩa khác Tag Một chuỗi văn bản tuỳ ý

Lengh Chiều dài thực tế của ống

Diameter Đường kính của ống

Roughness Hệ số độ nhám của ống

Loss Coeff Hệ số tổn thất cục bộ không có thứ nguyên

Intial Status Xác định là ống ban đầu được mở, đóng, hay chứa van một

chiều

Bulk Coefficient Hệ số phản ứng khối cho ống Đơn vị là 1/ngày

Wall Coeffcient Hệ số phản ứng thành cho ống Đơn vị là 1/ngày

Hình 2.3 Hình hộp thoại nhập số liệu đường ống

e Các thuộc tính máy bơm

Bảng 2.5 Các thuộc tính máy bơm (Pump Properties)

Thuộc tính Mô tả

Pump ID Một nhãn duy nhất được sử dụng để nhận biết máy bơm

Start Node Nhãn nhận dạng của nút ở phía hút của máy bơm

End Node Nhãn nhận dạng của nút ở phía xả của máy bơm

Description Một chuỗi văn bản tuỳ ý mô tả các thông tin có nghĩa khác

Tag Một chuỗi văn bản tuỳ ý dùng để gán máy bơm vào một nhóm Pump Curve Nhãn nhận dạng (ID label) của đường đặc tính bơm,

Power Công suất do máy bơm cung cấp, tính bằng mã lực (kw)

Speed Giá trị tốc độ quay tương đối của máy bơm

Pattern Nhãn nhận dạng (ID label) của mẫu hình thời gian,

Intial Status Trạng thái máy bơm (mở hay đóng) khi bắt đầu thời gian mô

phỏng

Price Pattern Nhãn nhận dạng (ID label) của mẫu hình thời gian được sử dụng

để mô tả sự thay đổi giá năng lượng trong ngày

Hình 2.4 Hộp thoại Partern và nhập chế độ lưu lượng

f Các thuộc tính van

Bảng 2.6 Các thuộc tính van (Valves)

Tên thuộc tính Mô tả

ID label Một nhãn duy nhất được sử dụng để nhận biết van

Start Node ID của nút phía thượng lưu danh nghĩa hay phía dòng chảy vào

của van

End Node ID của nút phía hạ lưu danh nghĩa hay phía xả của van

Description Một chuỗi văn bản tuỳ ý mô tả các thông tin có nghĩa khác

Diameter Đường kính của van tính bằng in (mm)

Type Loại van (PRV, PSV, PBV, FCT, TCV, hay GPV)

Tên thuộc tính Mô tả

Setting Một thông số bắt buộc mô tả thiết lập vận hành của van

Loss Coeffcient Hệ số tổn thất cục bộ được áp dụng khi van mở hoàn toàn Fixed Status Trạng thái của van khi bắt đầu mô phỏng van

Hình 2.5 Hộp thoại nhập số liệu van

2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

1 Các công thức tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước

- Lưu lượng dọc đường của toàn mạng lưới:

Trong đó:

Qdd - Lưu lượng dọc đường của toàn mạng lưới (l/s);

Qvao - Tổng lưu lượng vào mạng lưới ứng với trường hợp tính toán (l/s);

Qtt - Tổng lưu lượng tập trung của toàn mạng lưới (l/s)

- Lưu lượng dọc đường đơn vị: