1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cơng trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN THANH DŨNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN CÁT Phản biện 1: GS.TS NGUYỄN THẾ HÙNG NGHIÊN CỨU MỞ RỘNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ĐẾN NĂM 2040 Phản biện 2: TS NGUYỄN VĂN MINH Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60.58.40 Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 12 tháng năm TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 2012 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng - Năm 2012 - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng 3 MỞ ĐẦU tăng triển kinh tế bền vững nâng cao chất lượng sống thành phố Đà Nẵng ñến năm 2040 - Đánh giá hệ thống cấp nước hành thành phố Đà Nẵng yêu cầu cần mở rộng mức bao phủ mạng lưới cấp nước phân phối, thay ñường ống bể, phát triển hệ thống tương lai - Nêu lên phương pháp, mơ hình tính tốn cấp nước thị - Áp dụng chương trình máy tính để tính tốn mạng lưới cấp nước thành phố Đà Nẵng ñến năm 2025 tầm nhìn đến năm 2040 - Nêu lên cách phân vùng, tách mạng để chống thất nước khu dân cư Quận Hải Châu - Ứng dụng công nghệ thơng tin liên lạc, mơ hình thủy lực thiết bị ñiều khiển vận hành tự ñộng Đặt vấn ñề Kế hoạch ñịnh hướng Phát triển cấp nước Đô thị khu Công nghiệp thành phố Đà Nẵng, phương hướng, mục tiêu phát triển cấp nước ñến năm 2025 tầm nhìn 2040 bao gồm mức độ bao phủ, mức tiêu thụ theo ñầu người tối thiểu mục tiêu thất nước phủ phê duyệt Trong năm qua thành phố Đà Nẵng ñã ñạt ñược tăng trưởng kinh tế ấn tượng Mức độ đói nghèo giảm đáng kể, tăng trưởng kinh tế thường dẫn ñến việc tăng mức sống ñược kèm theo tỷ lệ cao dân di cư từ nơng thơn thị thị hóa nhanh chóng Trong thập kỷ qua tốc độ tăng trưởng thị thành phố Đà Nẵng 2,6%/năm Kết không gian thành phố Đà Nẵng mở rộng, vượt ngồi khu vực ñược mạng lưới phân phối cấp nước Đà Nẵng phục vụ Nhu cầu dùng nước máy tăng nhanh theo gia tăng dân số, thương mại công nghiệp, vượt lực sản xuất nước máy Do việc cải thiện điều kiện sống sức khỏe dân số thị ven ñô thị cách cải thiện lực sản xuất nước mở rộng mức bao phủ mạng lưới phân phối nước thành phố vấn ñề cần ñược thực mối tương quan với quy hoạch cấp nước cho khu vực thành phố Đà Nẵng ñến năm 2040 Nội dung nghiên cứu Luận văn thực nội dung sau: - Thu thập tài liệu trình bày điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Thành phố Đà Nẵng nay, hướng quy hoạch xây dựng Phương pháp nghiên cứu - Thu thập xử lý số liệu liên quan ñến hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng - Sử dụng phần mềm EPANET ñể tính tốn, xác định lưu lượng, áp lực hệ thống cấp nước chọn vùng ñể ñánh giá thất nước đề xuất giải pháp phịng chống - Chọn nguồn nước nêu lên số tính tốn hệ thống Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Kết nghiên cứu luận văn cách lựa chọn ñiều kiện tự nhiên, kinh tế, xác định kích thước cơng trình hệ thống cấp nước Trong luận văn cịn vận dụng điều kiện cụ thể thành phố Đà Nẵng kết hợp tính tốn máy tính để xác định nhu cầu cấp nước, cải thiện mở rộng hệ thống cấp nước an toàn, bền vững, tăng cường nhận thức cộng ñồng tầm quan trọng việc sử dụng nước an toàn giảm ñược lưu lượng nước thất thành phố Đà Nẵng đến năm 2025 tầm nhìn 2040 CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Đà Nẵng thành phố lớn thứ tư Việt Nam với tổng số dân 887.070 người năm 2009 Thành phố có bảy quận/huyện, có sáu quận nội thành Huyện Hịa Vang Huyện thứ tám bao gồm hải đảo Hoàng Sa Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở ñầu, kết luận kiến nghị tài liệu tham khảo luận văn gồm có chương sau : Chương 1: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội trạng hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng Chương 2: Quy hoạch phát triển cấp nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2025 tầm nhìn 2040 Chương 3: Nguyên cứu lực sản xuất nước số tính tốn hệ thống cấp nước cho khu vực Tây Bắc Chương 4: Ứng dụng chương trình EPANET để tính tốn mạng lưới cấp nước, phân vùng, tách mạng, chống thất thoát 1.2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 1.2.1 Địa chất: Bao gồm trầm tích biển trầm tích phù sa ở, Lớp sét cát nằm tầng ñá bao gồm ñá phiến sét phong hóa nhiều ñộ sâu 10-24 mét nằm ñá phiến sét phong hóa độ sâu 24-50 mét 1.2.2 Khí hậu: Đà Nẵng có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình Các tháng kể từ tháng cho suốt đến tháng tương đối khơ mưa nhỏ nên thường khơng đủ nước 1.2.3 Nguồn nước mặt: Các sơng thành phố sơng Cu Đê phía bắc sơng Hàn với phía nam Sơng Cẩm Lệ bắt nguồn từ phía tây nam Sông Yên sông nhánh tách từ sông Ái Nghĩa, nhánh sông Vu Gia 1.2.4 Nước ngầm : Đà Nẵng nằm khu vực trữ nước ngầm, trữ lượng nước ngầm ñang cạn kiệt dần, nằm gần biển bị ô nhiễm chất thải công nghiệp Điều dẫn đến việc phụ thuộc vào nước máy 1.3 TÌNH HÌNH DÂN SINH, KINH TẾ 1.3.1 Dân sinh Mạng lưới cấp nước Công ty CNĐN tất sáu quận nội thành Đà Nẵng, số phần huyện Hòa Vang Dân số năm 2009 887.070 Dân số thị tăng trưởng 2,6%/năm tăng trưởng kinh tế trung bình 11%/năm giai đoạn CHƯƠNG QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN CẤP NƯỚC PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG GIAI ĐOẠN 2025 TẦM NHÌN 2040 2.1 QUY HOẠCH TỔNG THỂ THÀNH PHỐ Phải cung cấp dịch vụ 24 cho 90% dân số với tối thiểu 120l/ng/ngày Nước thất phải giảm đến 25% vào năm 2015, ñến năm 2040 giảm xuống 15% 1.3.2 Kinh tế Thành phố có khu công nghiệp số khu công nghiệp khác ñang ñược qui hoạch, trường Đại học cao ñẳng Bảng 1.1 Các số kinh tế Đà Nẵng Chỉ số kinh tế Đơn vị 2005 Tỷ ñồng/năm 6,214.3 GDP 2006 2007 2008 2009 6,776.1 7,544.1 8,302.1 9,236.0 11.0 % tăng trưởng 13.8 9.04 11.3 10.1 Đồng/người 15,007 16,232 19,181 25,321 Tỷ ñồng/năm 826,987 711,944 795,479 1,134.46 FDI % tăng trưởng 7.1 5.5 5.1 0.33 5.45 Nguồn từ Sở kế hoạch ñầu tư TP Đà Nẵng 1.4 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Công suất tổng hợp 155.000 m3/ngày, Nhà máy nước Cầu Đỏ: công suất thiết kế 120.000 m3/ngày, sản lượng sản xuất khoảng 110.000m3/ngày Nhà máy nước Sân Bay: công suất tổng cộng 30.000m3/ngày Các nhà máy nước Sơn Trà: với tổng công suất 5.000 m3/ngày Các nhà máy nước nói chung điều kiện làm việc tốt Để tránh bị mặn, đường ống nước thơ đường kính 1,2m phía đập An Trạch cách cung cấp lưu lượng 210.000 m3/ngày ñến nhà máy nước Cầu Đỏ 2.2 QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CỦA ĐÀ NẴNG ĐẾN NĂM 2025 VÀ TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2040 Mục tiêu chung mở rộng Thành phố Đà Nẵng ñể trở thành thành phố lớn Việt Nam với dân số khoảng 1.500.000 Một số mục tiêu cụ thể là: - Tốc ñộ tăng trưởng kinh tế: 12 – 13%/năm - Trong năm 2040 cấu trúc GDP là:Dịch vụ: 52,09% - Công nghiệp Xây dựng: 45,96% - Nông-Lâm-Thủy sản: 1,95% - GDP thành phố Đà Nẵng chiếm 2,5% GDP Việt Nam vào năm 2040 - Kim ngạch xuất giai đoạn 2011-2040 tăng trung bình 2225%/năm 2.3 QUY HOẠCH TỔNG THỂ KHÔNG GIAN CỦA ĐÀ NẴNG ĐẾN NĂM 2025 VÀ TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2040 Quận Hải Châu, Thanh Khê hầu hết khu vực quận Sơn Trà nằm phía Tây sơng Hàn phát triển tồn diện Sức ép việc phát triển là: 10 - Về phía Tây Bắc quận Liên Chiểu; Tại phía Nam khu phức hợp làng Đại học Đà Nẵng; Ở hướng Tây Nam Tây khu phát triển công nghiệp ñược xây dựng Hòa Khương, huyện Hòa Vang ngày) khu công nghiệp sử dụng nước trạm bơm Hải Vân khai thác nước ngầm chổ, dùng nước sông 2.4 QUY HOẠCH TỔNG THỂ CẤP NƯỚC 2.4.1 Quy mô dân số: Dân số Thành phố Đà Nẵng năm 2009 887.070, dân số tăng trưởng 2,6%/năm Dự báo dân số tăng lên ñến từ 1.2 -1.5 triệu người vào năm 2025 Như dân số ñược dự kiến ñạt 1,47 triệu vào năm 2025, ñến 2040 ñạt 2,0-3,0 triệu dân 2.4.1.1 Dân số có hộ thành phố Đà Nẵng:Dân số có hộ thành phố Đà Nẵng ñược xác ñịnh dựa thống kê dân số Thành phố Đà Nẵng tháng 4/2009 2.4.1.2 Dân số không ñăng ký hộ tai TP Đà Nẵng: Ban quản lý khu cơng nghiệp cung cấp liệu khu cơng nghiệp, khu chế xuất có thành phố Đà Nẵng, bao gồm dự toán họ số người làm việc khơng đăng ký Mỗi năm, số lượng sinh viên trường Đại học tăng khoảng 5%, tỉ lệ tăng tiếp tục ñến năm 2025 2.4.2 Nhu cầu sử dụng nước 2.4.2 Nhu cầu sử dụng nước 2.4.2.1 Cho sinh hoạt: Lượng nước ñược sử dụng cho người cho mục ñích sinh hoạt quận Hải Châu, Thanh Khê, Sơn Trà hợp lý ñối với Liên Chiểu, Cẩm Lệ, Ngũ Hành Sơn ñược dự kiến cao nhiều 2.4.2.2 Nhu cầu tiêu thụ nước khu công nghiệp (IZs): Nước cho sản xuất (nước cho cơng nghiệp) lượng nước tương đối nhỏ theo tiêu chuẩn TCVN 33: 2006 (quy ñịnh 25 – 40 m3/ha- Bảng 2.4 Tổng hợp nhu cầu cấp nước hệ thống cấp nước Đà Nẵng Năm 2015 2020 2025 2040 (m3/ngày) (m3/ngày) (m3/ngày) (m3/ngày) Nước cấp cho sinh hoạt 115.173 170.999 227.101 401.515 Nước cấp cho mục đích khác 28.575 41.340 54.050 95.561 Nước cấp cho KCN 26.594 36.594 36.594 36.594 Nước thất thoát 44.800 49.787 57.194 97.914 215.142 298.720 374.939 631.583 Nước dùng cho nhà máy nước 10.757 14936 18747 33144 Công suất nhà máy xử lý 225.899 313.656 393.686 664.728 Tổng nước cấp cho mạng ñường ống 11 12 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU NĂNG LỰC SẢN XUẤT NƯỚC SẠCH VÀ MỘT SỐ TÍNH TỐN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO KHU VỰC TÂY BẮC Theo quy hoạch định hưởng phát triển khơng gian thành phố Đà Nẵng ñến năm 2025, thành phố ñang phát triển theo hướng Tây Tây Bắc Nguồn nước sơng Cu đê khơng nguồn nước kinh tế có khả hỗ trợ cho phát triển khu vực phía Bắc thành phố mà cịn có tiềm nguồn nước cung cấp cho thành phố tương lai dòng suối, xây dựng siphon luồn ñặt ñường ống mương lấp ñầy bê tông xây dựng cầu ñặt ống với trụ cột bê tơng cốt thép để mang ñường ống qua suối với mức lũ thiết kế 25 năm 3.1 CÁC NGUỒN NƯỚC Ngồi sơng Cẩm lệ, phía Bắc sơng Cu Đê Một hệ thống sông lớn thứ hai tỉnh Quảng Nam, sông Thu Bồn Ngồi cịn có hai đập nước việc cung cấp nước thô tương lai cho sản xuất nước máy cấp cho thành phố Đó đập Đồng Nghệ đập Hịa Trung 3.5 TÍNH TỐN THIẾT KẾ NHÀ MÁY NƯỚC HỊA LIÊN 3.5.1 Bố trí khu ñất nhà máy Khu ñất dành cho xây dựng nhà máy xử lý nước Hồ Liên, huyện Hịa Vang Khu ñất nằm chân ñồi nhỏ với sống núi đá phong hóa 3.5.2 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ Quy trình cơng nghệ xử lý NMN Hòa Liên thể hiển 3.2 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC THÔ TỪ SÔNG CU ĐÊ VỀ NHÀ MÁY NƯỚC HỊA LIÊN Tổng chiều dài tuyến ống nước thơ từ đập Sơng Bắc đến nhà máy nước Hịa Liên 15.920m 3.3 PHƯƠNG ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG NHÀ MÁY NƯỚC HỊA LIÊN: Nhà máy nước Hịa Liên tổng cơng suất hai giai đoạn 240.000 m3/ngày 3.4 GIẢI PHÁP XÂY DỰNG ĐỀ XUẤT Phần hành lang ñặt ống rộng 3m nằm phía núi Tại phần đường ống khơng ổn định nên bảo vệ bê tơng cốt thép cống bê tơng để bảo vệ Đào mương đá đáy sơng đặt ống thép bao bọc bê tông cốt thép Trường hợp đường ống qua Hình 3.5 Sơ đồ cơng nghệ nhà máy nước Hòa Liên 13 14 Bể tiếp nhận, trộn phân chia lưu lượng; Bể phản ứng; Bể lắng; Bể lọc; (a) bể tiếp xúc, (b) bể chứa nước sạch; Trạm bơm nước rủa bê lọc; Nhà hóa chất; Nhà clo; Bể tái sử dụng nước xả; 10 Bể chứa bùn lắng; 11 Thiết bị làm khô bùn cấp nước cho nhà máy phù hợp với mặt qui hoạch thành phố nhu cầu sử dụng nước vùng 3.5.3 Yêu cầu chung thiết kế cơng trình nhà máy Thiết kế tổng mặt nhà máy nước Hịa Liên thực theo nguyên tắc chung sau : Phần nhà máy thành khu vực chức có ranh giới tạm tuyến ñường: 1) Khu vực quản lý 2) Khu vực xử lý nước 3) Khu vực xử lý bùn cặn 3.5.4 Quy mơ cơng trình: Bể tiếp nhận, bể trộn phân phối lưu lượng: Bể trộn, Bể lắng, Bể lọc nhanh, Bể tiếp xúc bể chứa nước sạch, Các máy bơm nước sạch, Các máy bơm nước rửa bể lọc, Các máy bơm gió rửa bể lọc, Đối với máy bơm nước sạch, Đối với máy bơm nước gió rửa lọc, Bố trí trạm bơm nước Phần nằm mặt đất gồm có phận sau : Chống va cho trạm bơm, Nhà clo, Nhà hóa chất: 3.6 MỞ RỘNG MẠNG LƯỚI PHÂN PHỐI Qui hoạch mạng ñường ống cấp nước ñược lập qui hoạch xây dựng chung thành phố Đà Nẵng năm 2025 tầm nhìn đến năm 2040 Tổng công suất hệ thống cấp nước (cấp vào mạng ñường ống) : 515.000 m3/ngày Hệ thống ñường ống phân phối ñược qui hoạch ñồng thống cho toàn hệ thống cấp nước Kết hợp chặt chẽ mạng đường ống cấp nước có mạng ñường ống mở rộng Phân vùng 3.7 PHÂN VÙNG CẤP NƯỚC CHO CÁC NHÀ MÁY NƯỚC - Các nhà máy nước Cầu Đỏ, Sân Bay, Sơn Trà , cấp cho phía Đơng Đơng Nam thành phố, gồm: Quận Cẩm Lệ, Quận Sơn Trà, Quận Ngũ Hành Sơn, Phần lớn Quận Hải Châu, Một phần huyện Hòa - Nhà máy nước Hịa Liên có lưu lượng cấp cho mạng ñường ống : 228.000 m3/ngày, cấp cho vùng phía Tây Tây Bắc thành phố, gồm : Quận Liên Chiểu, Quận Thanh Khê, Một phần quận Hải Châu, Một phần huyện Hịa Vang Bố trí tuyến ống chuyển tải sau nhà máy nước Nhà máy nước Cầu Đỏ: Ngồi tuyến ống có xây dựng thêm tuyến phía Nam qua Cầu Đỏ Nhà máy nước Hòa Liên : Tuyến ống chuyển tải sau nhà máy nước Hịa Liên xây dựng theo hướng : Tuyến 1H : nối với tuyến ñường Nguyễn Tất Thành, Nguyễn Lương Bằng ñể cấp nước cho mạng đường ống có mở rộng Tuyến 2H : Đi theo ñường qui hoạch ñể cấp cho khu công nghiệp công nghệ cao phần huyện Hòa Vang Các nhà máy nước Sân Bay Sơn Trà; Các tuyến ống liên kết nhà máy nước Cầu Đỏ Hòa Liên;Các tuyến ống qua sơng Hàn: Các tuyến ống qua sông Cẩm Lệ; Các tuyến ống cấp nước qua sông Vĩnh Điện Bảng 3.3 Các Khu Quy hoạch Đô thị địi hỏi đường ống 15 Quận Quy hoạch Xây dựng Mới Liên Chiểu: Khu công nghiệp Hịa Khánh mở rộng; Khu thị Thủy Tú Khu cơng nghiệp Liên Chiểu; Khu thị Tây Bắc Thanh Khê: Khu thị Khánh Sơn; Khu thị Hịa An Hải Châu: Khu thị, thương mại, dịch vụ Đa Phước Cẩm Lệ: Khu thị Hịa Xn; Khu thị phía Nam Cầu Đỏ dọc theo Quốc lộ 1A; Phường Hịa Thọ Đơng, Hịa Thọ Tây, Kh Trung Sơn Trà: Khu thị vịnh Mân Quang Ngũ Hành Sơn: Các khu thị phía Nam quận; Các khu thị Hịa Q, làng đại học; Phát triển Du lịch dọc theo bờ biển Hồ Vang: Khu thị Hịa Liên; Khu cơng nghiệp Hịa Khương Khu cơng nghiệp cơng nghệ cao Hịa Liên; Các khu dân cư xã Hòa Tiến, Hòa Châu, Hòa Phát; Khu trung tâm thị trấn Hịa Vang 3.8 BỐ TRÍ CÁC TUYẾN ỐNG CHÍNH Ở CÁC KHU QUY HOẠCH XÂY DỰNG MỚI CHƯA CÓ ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC Các khu quy hoạch xây dựng ñược thể bảng Bảng 3.3 Các Khu Quy hoạch Đơ thị địi hỏi đường ống 3.9 CẢI THIỆN MẠNG LƯỚI Ở CÁC KHU VỰC ĐÃ CÓ ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC Một số khu vực, chủ yếu quận Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn, Cẩm Lệ, Liên Chiểu, có đường ống cấp nước, cịn dạng mạng cụt, bố trí chưa hợp lý Bổ sung thêm tuyến ống tạo thành vịng kín 16 3.10 QUY TRÌNH THIẾT KẾ CỦNG CỐ MẠNG LƯỚI Để xác ñịnh nơi cần tăng cơng suất nước ống ta sử dụng quy trình sau: Kiểm tra lực chuyển tải phần ống có, hiệu chuẩn đại diện cho lưu lượng áp lực việc tính tốn thủy lực thay tất ñường ống bị hư hỏng chất lượng Mơ mơ hình thủy lực, tính tốn áp lực mạng Phân cấp loại đường ống: Cấp 1: Các tuyến ống chuyển tải; Cấp 2: Các tuyến ống ; Cấp 3: Các tuyến ống nhánh; Cấp 4: Các tuyến ống phân phối; Cấp 5: Các tuyến ống dịch vụ - Thiết bị ñường ống SCADA: Cung cấp thông tin thời gian thực cho trung tâm điều độ mạng lưới, cho phép trung tâm ñiều ñộ ñiều chỉnh thông số cần thiết 17 18 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH EPANET ĐỂ TÍNH TỐN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC, PHÂN VÙNG TÁCH MẠNG, CHỐNG THẤT THOÁT NƯỚC 4.1 GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH Chương trình EPANET chương trình tính nhằm thực mơ thuỷ lực theo thời gian chất lượng nước, lưu lượng, áp lực đường ống có áp tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ phát triển Tại nhà máy nước Cầu Đỏ, áp lực trạm bơm H = 45 (m) Tại nhà máy nước Sân Bay, áp lực trạm bơm H = 35 (m) Dự kiến áp lực tối ña trạm bơm nước nhà máy nước Hòa Liên H = 50 (m) Áp lực ñiểm lấy nước bất lợi mạng ñường ống ñảm bảo tối thiểu H = 10 (m) b Phương pháp tính tốn: Tất áp lực tính cách nhập liệu cao trình đường ống vào chương trình EPANET c Mơ hình thủy lực mạng lưới cấp nước thành phố Đà Nẵng tương lai d Kết tính tốn: Kết tính tốn thủy lực mạng đường ống cấp nước từ chương trình Epanet cho năm 2025 sau : Bảng 4.1 Chiều dài đường ống 4.1.1 Khả mơ hình hố thuỷ lực 4.1.2 Khả mơ hình hố chất lượng nước 4.1.3 Trình tự bước sử dụng EPANET 4.2 TÍNH TỐN THỦY LỰC MẠNG ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC Chương trình mơ thủy lực Epanet sử dụng để tính tốn áp lực lưu lượng mạng cho (i) giai ñoạn tại, (ii) năm 2015, (iii) năm 2020 (iv) năm 2025 sau: Trong trường hợp cơng thức Mannings áp dụng Mạng lưới ñược chia thành ñầu mối nhu cầu nhu cầu nước cho đầu mối ước tính cho năm 2015, 2020 2025 Các ñầu mối ñặc biệt ñược tạo cho khu công nghiệp Các cao ñộ ñầu mối ñược nhập vào Các điều chỉnh thực cho mơ hình chạy lại đường kính ống áp lực lưu lượng nằm giới hạn xác ñịnh trước a Tính tốn áp lực mạng đường ống: Áp lực đường ống (được tính mét cột nước) bơm nước bơm vào mạng lưới nhà máy ba NMN ñây: Đường kính ống (mm) D2000 D1800 D1200 D1100 D1000 D900 D800 Tổng chiều dài (mét) 1,650 2,900 5,165 1,205 8,460 2,420 4,290 Đường kính ống (mm) D700 D600 D500 D400 D300 D250 D200 Tổng chiều dài (mét) 6,020 13,150 19,500 20,660 24,040 14,300 38,020 Cho phép tổn thất áp lực ñiểm ñầu mạng ñường ống phân phối cấp nhà máy nước : - Nhà máy nước Cầu Đỏ : 41 (m) 19 20 - Nhà máy nước Sân Bay : : 33 (m) - Nhà máy nước Sơn Trà : 17 (m) - Nhà máy nước Hòa Liên : 49 (m) Áp lực thấp mạng ñường ống cấp nước:12,0 (m) Điểm nằm khu vực bán ñảo Sơn Trà, tận mạng ñường ống cấp nước - Kết tính tốn chi tiết xem phụ lục 4.3.3 Kế hoạch hành ñộng giảm thiểu nước thất thu (NRW) a) Tổng quan lượng nước ño ñếm: Lượng nước cung cấp vào mạng = Nước doanh thu + Nước không doanh thu 4.3 GIẢM THIỂU NƯỚC KHƠNG DOANH THU 4.3.1 Tổng quan nước khơng doanh thu a) Khái niệm nước không doanh thu Nước khơng doanh thu phần lượng nước sản xuất khơng thu tiền b) Sự cần thiết phải phòng ngừa nước rò rỉ: Giảm gia tăng sử dụng hóa chất để xử lý nhà máy, hạn chế tăng công suất nhà máy giảm kinh phí cạn kiệt nguồn nước c) Mục đích chương trình giảm thiểu: Nâng cao tỷ lệ người dân sử dụng nguồn nước sạch, góp phần nâng cao chất lượng sống người dân d) Mục tiêu cơng tác chống thất thốt: Mục tiêu cơng tác chống thất thốt: phải giảm xuống cịn 20% vào năm 2025 e) Nội dung cần thực hiện: Các loại rị rỉ, thất nước yếu tố ảnh hưởng ñến chúng ; Chiến lược giảm thiểu rò rỉ; Các phương pháp giảm thiểu rò rỉ; Các phương pháp phát rò rỉ; Giảm thiểu thất nước khơng rị rỉ; Mức rị rỉ kinh tế 4.3.2 Nhận thức nước bị thất thốt: Giúp nhà quản lý sử dụng hiểu nước sản xuất, nước NRW, nguồn chi phí NRW 4.3.4 Đánh giá kết cân nước Sự xác ñồng hồ sản xuất, ñọc ñồng hồ khách hàng lập hóa đơn tốn u tố ảnh hưởng đến tính tốn khối lượng NRW a) Sự xác đồng hồ tổng : Tất ñồng hồ phải ñược bảo dưỡng thường xuyên ñể ñảm bảo ñộ xác liên tục chúng b) Sự xác đồng hồ khách hàng: c) Khách hàng tốn chu kỳ: d) Các giải pháp để giảm tỷ lệ thất toán trện mạng cấp nước: - Thay ñường ống cũ, ñã sử dụng lâu năm, ñiều tra sửa chữa nhanh ñiểm chảy Phân chia mạng cấp nước thành cụm nhỏ ñể quản lý Đào tạo công nhân cán công tác giảm nước không doanh thu e) Thành lập ñội phát triển chiến lược: f) Tầm quan việc đề mục tiêu giảm NRW thích hợp: g) Ưu tiên thành phần giảm NRW i) Tiền ñề chiến lược giảm NRW (Nhận biết, ñịnh vị sửa chữa) 21 4.4 ÁP DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC BẰNG CHƯƠNG TRÌNH EPANET ĐỂ PHÂN VÙNG, TÁCH MẠNG CHỐNG THẤT THỐT NƯỚC 4.4.1 Sơ đồ mơ hình thủy lực : Áp dựng mơ hình để phân vùng cấp nước nhỏ nhằm ñảm bảo lưu lượng áp lực cho vùng ñã phân chia 4.4.2 Phương pháp phịng chống thất kết hợp hệ thống nhóm nhân viên chăm sóc khách hàng tăng cường cơng tác quản lý 4.4.2.1 Mơ hình Phát ñiểm bể không ñược báo cáo/ không thấy ñược: Sửa chữa hiệu rị rỉ lưu lại Tối thiểu hoá thất thoát học Quản trị tài sản Quản lý chất lượng nghiệm thu cơng trình mở rộng nhà thầu thực a) Mục đích: Nâng cao khả phịng chống thất thoát, thất thu cách hữu hiệu có trách nhiệm b) Phương pháp phân vùng: Căn vào ñặc ñiểm mạng lưới, việc phân vùng cấp nước ñược thực theo cấp từ lớn ñến nhỏ: cấp vùng cấp nước (DMZ) → cấp Khu vực cấp nước (DMA) → cấp Cụm cấp nước c) Vùng cấp nước (DMZ - District Metered Zone): Vùng cấp nước ñược xây dựng sở địa giới hành Quận (Huyện) vùng cấp nước Chi nhánh cấp nước quản lý 22 Tên vùng Cấp nước Thuộc ñịa giới hành Vùng Cấp nước Cẩm Lệ-Hịa Vang Vùng Cấp nước Hải Châu Quận Cẩm Lệ Huyện Hòa Vang Quận Hải Châu Vùng Cấp nước Thanh Khê Quận Thanh Khê Vùng Cấp nước Liên Chiểu Quận Liên Chiểu Vùng Cấp nước Sơn Trà Quận Sơn Trà Vùng Cấp nước Ngũ Hành Sơn Quận Ngũ Hành Sơn (Thất thoát vùng = Tổng lượng nước cấp vào vùng – Tổng lượng nước tiêu thụ có ghi thu vùng đó) d) Khu vực cấp nước (DMA- District Metered Area): Khu vực cấp nước ñược phân chia từ vùng cấp nước, tùy theo số lượng ñấu nối khách hàng vùng cấp nước chia thành nhiều khu vực cấp nước Mỗi khu vực cấp nước có: Số lượng đấu nối khách hàng từ 4.000-6.000 f) Cụm cấp nước: Số lượng ñấu nối khách hàng từ 500-1.000 4.4.2.2 Phép đo lưu lượng ban đêm - Cơ lập khu vực cách đóng van - Lắp đồng hồ sóng âm lúc 22:00 - Thời gian ño từ 22:30 PM bắt ñầu ño lưu lượng ban ñêm > AM 2:15 AM đóng van cuối cùng, đảm bảo nước khơng vào khu vực b) Thiết bị đo lưu lượng sóng âm di động: Kết thu chênh lệch lưu lượng so sánh ñồng hồ tổng với lượng tiêu thụ trung bình ban đêm 14lít/hộ/giờ nhân cho số hộ cụm c)Dị tìm rị rỉ thiết bị dị tìm:có nhiều thiết bị dị tìm rị rỉ nghe đơn giản, khuếch đại âm vv 23 24 d)Cơng tác dị tìm Nhiệm vụ tổ dị tìm: Tiếp nhận thơng tin khu vực có tỷ lệ thất cao; Dị tìm, xác ñịnh ñiểm xì bể, ñánh dấu ñề nghị xử lý; Kết hợp với hệ thống nhân viên chăm sóc phát rò rỉ xử lý e)Yêu cầu nhân viên dị tìm: Có thời gian làm việc thâm niên quản lý lắp ñặt hệ thống cấp nước, ñược ñào tạo kỹ nghe Các khu CTA với DMA tạm thời: Trong CTA tạm thời phân thành DMA tạm thời cách đóng van khu vực ñịa ñiểm chiến lược CTA c) Các mô tả chức năng: Báo hiệu thực hay ñã thực hoạt ñộng cần thiết khu vực phụ trách., Tự động thực chương trình sửa chữa, bảo trì thiết lập với yếu tố liên quan ñến phân phối khu vực phụ trách - Xây dựng hệ thống quản lý kiểm soát áp lực lưu lượng toàn mạng lưới (Hệ thống SCADA) 4.4.2.3 Phân tích đánh giá kết Phân tích đánh giá tỷ lệ thất Tính tốn : - Lượng nước cấp vào mạng lưới _I.1 (A) - Lượng nước tiêu thụ hợp pháp _I.2 (B) - Lượng nước thất (C) - Lượng nước dùng cho thi cơng, súc rửa, chữa cháy _I.4 + I.5 (D) C = A - (B + D) Nếu C ≤ 10% A tỉ lệ thất đánh giá “Đạt” Nếu C > 10% A tỉ lệ thất ñược ñánh giá “Không ñạt” mạng lưới ñược tách thành vùng cỡ vừa nhỏ ñể kiểm sốt rị rỉ, thất 4.4.2.4 Mơ hình hệ thống nhóm nhân viên chăm sóc (CMA Caretaker Metered Area) a) Nhiệm vụ nhóm nhân viên chăm sóc: Kiểm tra chất lượng ñấu nối mới, quản lý, vận hành trì mạng lưới ống cấp khu vực họ b) Kích thước thích hợp CTAs: Tách mạng lưới truyền tải phân phối để quản lý hiệu kích thước nhóm chăm sóc khoảng 5000 ñến 7000 ñồng hồ 4.4.2.5 Hệ thống quản lý áp lực lưu lượng (SCADA) - Xây dựng hệ thống quản lý kiểm soát áp lực lưu lượng tồn mạng lưới 4.4.3 Khảo sát thất mạng lưới dị tìm rị rỉ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong năm gần ñây kinh tế Đà Nẵng ñã tăng gần 13%/năm, cao mức trung bình tồn quốc 8% thời điểm ñó Mức tăng trưởng ñặt nhiều thách thức ñáng kể sở hạ tầng thành phố đặc biệt hệ thống cấp nước Cơng ty trách nhiệm hữu hạn thành viên cấp nước Đà Nẵng ñã ñưa vào vận hành nhà máy xử lý nước vào năm 2008 ñúng lúc nhà máy cũ ngừng hoạt động từ thời gian đến sản lượng tiêu thụ tăng vọt dự đốn nhu cầu tiêu thụ vượt xa lực sản xuất vài năm tới Điều ñặt yêu cầu cấp thiết phải gia tăng sản xuất thời gian trước mắt trung hạn nhà máy nước Việc cải tiến dịch vụ cấp nước, mở rộng mạng lưới cấp nước, tạo ñiều kiện thuận lợi cho việc thực mục tiêu phát triển kinh tế xã hội thành phố 25 26 Mục tiêu quốc gia cung cấp dịch vụ cấp nước thị cho Đơ thị loại I Đà Nẵng yêu cầu phải cung cấp dịch vụ 24 cho 90% dân số với tối thiểu 120l/ng/ngày Chú ý đặc biệt vào nước thất phải giảm ñến 25% vào năm 2015, tiếp tục cắt giảm tới 20% vào năm 2020, 18% năm 2025 ñến năm 2040 nhỏ 15% Song song với việc nghiên cứu mở rộng mạng lưới nghiên cứu biện pháp nhằm giảm ñáng kể lượng nước thất thất theo yeu cầu chương trình phân vùng, tách mạng phát rị rỉ chống thất thốt, thực mơ hình nhóm chăm sóc khách hàng khu vực Quận Hải Châu Luận văn ñã nêu giải phương án cấp nước, mở rộng việc cấp nước cho toàn thành phố Đà Nẵng tương lai theo nhu cầu dự báo, quy hoạch phát triển từ việc lựa chọn nguồn nước đến tính tốn sơ nhà máy cấp nước mới, nêu phương án cải tạo nhà máy nước cũ ñể cung cấp cho Đà Nẵng, phân vùng cấp nước nhằm ñảm bảo lưu lượng nước cung cấp tương lai Trong luận văn tác giả ñã sử dụng chương trình EPANET tổ chức Bảo vệ mơi trường Mỹ phát triển để tính tốn nguồn cấp nước, xác ñịnh ñược ñường kính ống, kiểm tra lưu lượng, áp lực nút tính tốn Trên sở phân vùng, tách mạng để chống thất nước nhằm đạt tỷ lệ thất nước thấp theo u cầu UBND thành phố; phần tính tốn chọn vị trí tuyến ống, vị trí nhà máy cấp nước việc cải tạo nhà máy cũ chưa ñi vào chi tiết Hạn chế ñề tài Do ñiều kiện hạn chế thời gian, thông tin trình độ lực người thực nên luận văn cịn có hạn chế ñề cập ñến việc chọn nguồn nước cấp cho khu vực Tây Bắc dựa ñơn vị khai thác cơng trình thủy điện thỏa thuận Kiến nghị: Từ năm 2020 trở ñi cần triển khai xây dựng thêm nhà máy nước khu vực Tây Bắc Tìm nguồn nước cho tương lai ñưa xử lý từ hồ chứa thủy lợi hồ Đồng nghệ, Hòa trung Cần phân vùng cấp nước ñể ñảm bảo lưu lượng cấp nước cho khu vực thực biện pháp chống thất cách đo lưu lượng vào ban đêm đồng hồ sóng âm, thực mơ hình quản lý nhóm nhân viên chăm sóc khách hàng để hạn chế lượng nước thất nhằm đáp ứng nhu cầu cấp nước cho thành phố Đà Nẵng ñến năm 2025, tầm nhìn 2040 Có kế hoạch bảo vệ nguồn nước ñảm bảo ñược lưu lượng cấp mùa kiệt với tần suất nước cấp 98% Cần xây dựng song song với hệ thống cấp nước hệ thống thoát nước hồn thiện để đảm bảo thu gom xử lý tồn lượng nước thải, khơng để nước thải ảnh hưởng ñến nguồn nước cấp cho thành phố Bùn từ hệ thống thu xả cặn nhà máy nước cũ cải tạo lại xử lý Cần có biện pháp bảo vệ hành lan tuyến ống, thiết bị cơng trình tuyến ống  ... thất thoát phải giảm ñến 25% vào năm 2015, tiếp tục cắt giảm tới 20% vào năm 2020, 18% năm 2025 ñến năm 2040 nhỏ 15% Song song với việc nghiên cứu mở rộng mạng lưới nghiên cứu biện pháp nhằm giảm... năm 2040 - Kim ngạch xuất giai ñoạn 2011 -2040 tăng trung bình 2225% /năm 2.3 QUY HOẠCH TỔNG THỂ KHÔNG GIAN CỦA ĐÀ NẴNG ĐẾN NĂM 2025 VÀ TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2040 Quận Hải Châu, Thanh Khê hầu hết khu... phố Đà Nẵng năm 2009 887.070, dân số tăng trưởng 2,6% /năm Dự báo dân số tăng lên ñến từ 1.2 -1.5 triệu người vào năm 2025 Như dân số ñược dự kiến ñạt 1,47 triệu vào năm 2025, ñến 2040 ñạt 2,0-3,0