CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CẤP NƯỚC 1. Nghiên cứu cấp nước hiệu quả: 1. Nghiên cứu cấp nước hiệu quả các nước trên thế giới : Trên thế giới, vào những năm 800 trước Công Nguyên (tr.CN), hệ thống cấp nước đô thị xuất hiện sớm nhất tại La Mã. Điển hình là công trình dẫn nước vào thành phố bằng kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các bể tập trung, từ đó theo đường ống đến các lâu đài của nhà quyền quý và đến bể chứa công cộng cho người dân sử dụng.
Vào những năm 1800 các thành phố ở châu Âu, châu Mỹ đã có những hệ thống cấp nước khá đầy đủ với các thành phần như : công trình thu, trạm xử lý, mạng lưới,.Ngày nay, trên thế giới, vấn đề cấp nước hiệu quả, an toàn và liên tục là một bài toán khó với nhiều thách thức, ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên, do tác động của môi trường, sự phát triển bùng nổ nhanh chóng của đô thị, do công tác quản lý cấp nước của đơn vị cung cấp nước,.và các nguyên nhân khác khiến việc cấp nước chưa hiệu quả. Nhưng tại một số nước với nhiều thách thức khó khăn, nhưng bằng năng lực quản lý tốt về nhân sự, về quản lý mô hình,. họ định hướng được các tình huống xấu, ứng phó trước được các phương án cấp nước để giải quyết các thách thức, nâng cao hiệu quả cấp nước của mình. Điển hình tại một số nơi trên thế giới.
Tại thành phố Seoul của Hàn Quốc : (seoulsolution.kr,2017) ARISU là đơn vị cấp nước lớn nhất Hàn Quốc, và chiếm 20% thị trường nước của Hàn Quốc. ARISU cũng đã trải qua tốc độ đô thị hóa nhanh của thành phố Seoul và sự phát triển dân số, nhưng với sự quản lý chặt chẽ và cải cách liên tục ARISU được công nhận là đơn vị cấp nước tiêu chuẩn hàng đầu thế giới. Để đạt được những thành công to lớn như vậy ARISU đã quản lý hiệu quả kỹ thuật và cải cách chế độ tinh giảm tổ chức, để nâng cao hiệu quả cấp nước sạch của mình. HVTH: PHAN THÁI LÊ 10 Lớp : 25CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận Văn Thạc Sĩ Hình 1.
Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý của ARISU Hình 1. Tình hình hoạt động của ARISU HVTH: PHAN THÁI LÊ 11 Lớp : 25CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận Văn Thạc Sĩ Hình 1. Thành tích đạt được của ARISU Các công tác để cấp nước hiệu quả của ARISU : Trong hoàn cảnh khó khăn với mức chênh lệch cao thấp của địa hình rất lớn, và chênh lệch nhiệt độ theo từng mùa cao, chế độ nước thô không ổn định, với sự quản lý tỉ mỉ mang tính hệ thống hóa mô hình, quản lý chặt chẽ kỹ thuật cấp nước từ nguồn nước thô đến vòi nước, mô phỏng thủy lực và đánh giá chính xác cùng với sự ứng dụng vận hành khoa học ARISU đã cung cấp nước sạch cho người dân thành phố Seoul một cách ổn định, bền vững. ARISU còn thực hiện một số công tác khác như : HVTH: PHAN THÁI LÊ 12 Lớp : 25CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận Văn Thạc Sĩ Ngoài ra, ARISU luôn gửi các cán bộ chuyên môn đến các thành phố nước ngoài để học tập, trao đổi kinh nghiệm, tiến hành tư vấn và chẩn đoán kỹ thuật về tổng thể hệ thống cấp nước.
Tại Việt Nam các tỉnh Thừa Thiên Huế, Tỉnh Hải Dương là các đơn vị đã hợp tác với ARISU để nghiên cứu tối ưu cấp nước hiệu quả địa phương. Tại thành phố New York, Mỹ : (Soha.vn,2016) Nguồn nước được xử lý tại các lưu vực Catskill và Delaware nằm cách trung tâm thành phố 201km về phía Tây cung cấp hơn 90% lượng nước cho thành phố. Tất cả lượng nước đó được dẫn đến thành phố nhờ trọng lực " nguồn năng lượng hiệu quả ". Áp lực nước đủ để đưa nước đến tầng thứ 6 của hầu hết các tòa nhà.
Là một thành phố lớn bậc nhất thế giới với công suất hoạt động liên tục nhưng New York chưa từng xảy ra một đợt thiếu nước nào. Có thể thấy New York rất chú trọng đến hiệu quả cấp nước sinh hoạt. Để đạt được các hiệu quả này New York đã nghiên cứu ứng dụng vận hành rất nhiều các giải pháp kỹ thuật, trong đó đặc biệt là mô phỏng phân tích thủy lực chính xác bằng các phần mềm thủy lực nội địa của hãng ( Benley - Mỹ ) và các phần mềm của tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ ( US EPA ). Nghiên cứu cấp nước hiệu quả tại Việt Nam : Tại Việt Nam, năm 1894 hệ thống cấp nước đô thị đã được bắt đầu từ việc khoan giếng mạch nông tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn cũ).
Năm 1896 hệ HVTH: PHAN THÁI LÊ 13 Lớp : 25CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận Văn Thạc Sĩ thống cấp nước tại Hà Nội được chính thức đưa vào vận hành. Ngày nay, ở nước ta, nhìn chung vấn đề cấp nước hiệu quả, an toàn và liên tục là chưa thực sự tối ưu. Các đơn vị cấp nước tại các tỉnh thành hầu hết vẫn giải quyết các khó khăn thách thức, các tình huống bằng các biện pháp tức thời, sau khi có sự cố mới bắt đầu tìm hướng khắc phục, chưa thực hiện rộng rãi các phương hướng ứng phó chính xác chuẩn bị trước bằng cách nghiên cứu mô hình, quản lý kỹ thuật mô hình. Các mô hình vẫn được ứng dụng nhưng chỉ quản lý một số kỹ thuật như chống thất thoát hoặc quản lý vùng,.
Chưa tổng quan để đánh giá quy mô lớn. Nhưng vẫn có một số tỉnh thành với nhiều thách thức khó khăn, nhưng bằng năng lực quản lý tốt về nhân sự, về quản lý mô hình tổng quan quy mô lớn,. họ định hướng được các tình huống xấu, ứng phó trước được các phương án cấp nước để giải quyết tốt các thách thức, nâng cao hiệu quả cấp nước của mình. Cấp nước tỉnh Thừa Thiên Huế (HUEWACO,2018) : là đơn vị tiên tiến trong việc ứng dụng công nghệ, khoa học kỹ thuật, đổi mới công nghệ được hưởng ứng rộng rãi trong toàn đơn vị và đạt được nhiều giải thưởng cấp Tỉnh cấp quốc gia, hiệu quả cấp nước cao.
Cụ thể là riêng thành phố Huế cấp nước đạt 100% và cấp nước an toàn, hiệu quả bền vững, ít rủi ro từ trước đến nay. Để đạt được các thành tích trên thì HUEWACO đã chú trọng nhiều lĩnh vực như phát huy phong trào tiết kiệm nước, có nhiều sáng kiến và ứng dụng nhiều đề tài nghiên cứu khoa học sáng tạo trong cấp nước, khơi dậy tinh thần hăng say lao động và đam mê nghiên cứu trong toàn thể cán bộ công nhân viên, không ngừng hội nhập học tập với các khu vực và đặc biệt là Quốc Tế. Ngoài ra HUEWACO cũng nghiên cứu xây dựng mô hình hóa quy mô lớn toàn tỉnh để quản lý, tìm hiểu, nghiên cứu chính xác tình trạng cũng như các phương án tối ưu hiện tại và trong tương lai. Chính đây là điều quan trọng để HUEWACO có được những thành tựu cấp nước hiệu quả đáng học hỏi.
Cấp nước thành phố Hồ Chí Minh (SAWACO) : Là thành phố đô thị bậc nhất nước ta, với mạng lưới cấp nước rộng, đa nguồn cấp, công suất cấp nước lớn, nhưng nhìn chung SAWACO vẫn đảm bảo cấp nước cho toàn địa bàn thành phố. Có rất nhiều nghiên cứu, giải pháp được thực hiện để cấp nước được bền vững về áp lực, lưu lượng cho thành phố Hồ Chí Minh bằng các mô hình thủy lực, cụ thể như các HVTH: PHAN THÁI LÊ 14 Lớp : 25CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận Văn Thạc Sĩ nghiên cứu (Bùi Xuân Khoa,2016) bằng mô hình thủy lực WaterGems đã phân tích tính toán các yếu tố thủy lực để đề xuất các giải pháp phân phối nước đều cho thành phố Hồ Chí Minh đáp ứng được lưu lượng, áp lực trên địa bàn. Và có rất nhiều nghiên cứu khác tại Việt Nam bằng các mô hình thủy lực để phân tích đánh giá, đề xuất tối ưu hệ thống cấp nước, cấp nước hiệu quả. Khái quát về thành phố Đà Nẵng : 1.
Giới thiệu chung về thành phố Đà Nẵng : Hình 1. Quy hoạch phát triển không gian đô thị thành phố Đà Nẵng A. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN : 1. Vị trí địa lý : Thành phố Đà Nẵng trải dài từ 15°15' đến 16°40' Bắc và từ 107°17' đến 108°20' Đông, nằm ở trung độ của đất nước, trên trục giao thông Bắc - Nam về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không.
Đà Nẵng cách Thủ đô Hà Nội 764 km HVTH: PHAN THÁI LÊ 15 Lớp : 25CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận Văn Thạc Sĩ về phía Bắc, cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam, cách kinh đô thời cận đại của Việt Nam là thành phố Huế 108 km về hướng Tây Bắc. Địa hình : Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp. Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 700m-1.500m, độ dốc lớn (>40%), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố. Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây Bắc và tỉnh Quảng Nam.
Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn, là vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng của thành phố. Khí Hậu : Khí hậu của Đà Nẵng khắc nghiệt, mùa mưa và mùa khô phân biệt rõ rệt và đến muộn hơn các tỉnh phía Bắc 2 tháng. Mùa khô hạn kéo dài trong 6 tháng gây nên tình trạng hạn hán nghiêm trọng, mực nước các dòng sông xuống thấp, nước mặn xâm nhập sâu vào các dòng sông, ảnh hưởng lớn đến vị trí lấy nước cấp cho Thành phố. Do vị trí địa lý và đặc điểm địa hình Thành phố, phía Bắc có đèo Hải Vân chắn nên Đà Nẵng ít chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, chế độ nhiệt ít chênh lệch giữa mùa hè và mùa Đông, ở mức khoảng 3-5°C.
Nhiệt độ: trung bình từ 22°C đến 29°C. Độ ẩm không khí: trung bình từ 75% đến 90%. Mưa : Lượng mưa trung bình năm là 2. Nắng : Số giờ nắng trung bình: 2.
Bốc hơi mặt nước : Lượng bốc hơi trung bình: 2. Mây : Trung bình lưu lượng toàn thể : 5,3; Trung bình lưu lượng hạ tầng : 3,3.