Giới thiệu dự án

Huyện Thủy Nguyên nằm ở phía Bắc thành phố Hải Phòng, là địa bàn kinh tế động lực ven biển trọng điểm thuộc vùng châu thổ sông Hồng với diện tích tự nhiên 24.279,9 ha (chiếm 15,6% diện tích toàn thành phố). Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng nhằm chuyển đổi mô hình hành chính thành Thành phố Thủy Nguyên trực thuộc thành phố Hải Phòng, địa phương duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế (VA) ấn tượng đạt 17,2% năm 2022, tổng giá trị sản xuất đạt 65.845,88 tỷ đồng và cơ cấu công nghiệp - xây dựng chiếm 53,72%.

Hệ thống thủy lợi Thủy Nguyên đóng vai trò huyết mạch trong việc đảm bảo an ninh nguồn nước, bao gồm gần 74 km đê (trên 42 km đê cấp 3), 11 tuyến kè bảo vệ (gần 4 km), 79 cống dưới đê (10 cống lớn và vừa), gần 200 trạm bơm điện, 40 kênh trục chính (140 km) và 189 kênh cấp 1 (trên 160 km). Hằng năm, hệ thống điều tiết cấp khoảng 200 triệu $\text{m}^3$ nước thô phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và tiêu thoát hơn 230 triệu $\text{m}^3$ nước mưa và nước thải thanh thải.

                                 HỆ THỐNG THỦY LỢI THỦY NGUYÊN
     [ NGUỒN CẤP NƯỚC ]                                                  [ NGUỒN TIÊU THOÁT ]
  Sông Kinh Thầy / Sông Bạch Đằng                                         Sông Cửa Cấm / Bạch Đằng

Sự phát triển công nghiệp và đô thị hóa nhanh chóng tạo ra xung đột gay gắt giữa nhu cầu sử dụng và công tác bảo vệ chất lượng nước:

  • Áp lực xả thải công nghiệp và làng nghề: Tính đến đầu năm 2023, có hơn 3.098 công ty, doanh nghiệp xả thải trực tiếp vào hệ thống thủy lợi, phần lớn chưa qua xử lý triệt để. Đi kèm là nước thải từ các làng nghề như đúc kim loại Mỹ Đồng, làng nghề hương Kiền Bái.
  • Ô nhiễm nông nghiệp và sinh hoạt: Nước hồi quy từ đồng ruộng chứa dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón vô cơ; chất thải từ các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm xả trực tiếp; nước rỉ rác từ bãi rác tạm Da Lợn (xã Minh Tân) và nước thải y tế từ Bệnh viện Đa khoa Thủy Nguyên, 32 trạm y tế xã.
  • Hiện tượng xâm nhập mặn khắc nghiệt: Chế độ nhật triều với biên độ triều cao nhất tới +3,94 m tại Hòn Dáu đẩy mặn sâu vào nội đồng trong mùa kiệt (tháng XI - tháng IV). Độ mặn vượt ngưỡng cho phép 1,0‰ tại hạ lưu khiến nhiều cống lấy nước bị tê liệt, chỉ còn 2 công trình đầu mối chính là cống An Sơn II và cống Phi Liệt đủ điều kiện vận hành lấy nước ngọt.

Đề tài đặt ra 4 mục tiêu cụ thể:

  1. Đánh giá toàn diện điều kiện khí tượng, thủy văn và đặc trưng dòng chảy lưu vực sông Kinh Thầy tại trạm Bến Bình ($Q_{\text{tb}} = 779\text{ m}^3/\text{s}$).
  2. Khảo sát, phân tích hiện trạng chất lượng nước mặt tại các vị trí đầu mối và kênh trục theo quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột B1).
  3. Đánh giá áp lực ô nhiễm từ 3.098 cơ sở sản xuất công nghiệp, làng nghề, hoạt động nông nghiệp và xâm nhập mặn.
  4. Đề xuất quy trình điều hành phân phối nguồn nước và các giải pháp kỹ thuật, quản lý nhằm tối ưu hóa 200 triệu $\text{m}^3$ nước cấp và bảo vệ nguồn tài nguyên nước bền vững.

Nghiên cứu tập trung vào phạm vi không gian mạng lưới kênh mương, hồ chứa sông Giá và hệ thống sông Sau - sông Si - kênh Hòn Ngọc trên địa bàn 35 xã, 2 thị trấn huyện Thủy Nguyên. Giới hạn nghiên cứu dựa trên chuỗi số liệu thủy văn trạm Bến Bình từ năm 2000 đến nay và chuỗi quan trắc chất lượng nước đại diện năm 2023.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Quá trình phân tích thực trạng công tác quản lý tài nguyên nước tại Thủy Nguyên chỉ ra sự khác biệt giữa phương thức quản lý truyền thống và định hướng số hóa tích hợp:

Tiêu chí Quản lý thủ công truyền thống Giải pháp tự động hóa cục bộ Giải pháp IWRM & Giám sát tích hợp (Đề xuất)
Cơ chế đóng mở cống Đóng/mở theo kinh nghiệm triều Cảm biến mực nước đơn điểm Tích hợp cảm biến mặn Online + Mực nước tự động
Kiểm soát độ mặn Đo thủ công bằng khúc xạ kế Đo tại trạm đầu mối Cảnh báo tự động đa điểm theo ngưỡng $S \ge 1,0‰$
Giám sát xả thải Thanh tra định kỳ tại chỗ Chưa tích hợp quan trắc nguồn SCADA kết nối 3.098 điểm xả & phân tích tải lượng
Ứng phó thiên tai Bị động khi bão/áp thấp đổ bộ Xả lũ theo quy trình tĩnh Kịch bản điều tiết dòng chảy động, dự báo trước 24h-48h 
                              BẢN ĐỒ YÊU CẦU HỆ THỐNG THEO MOSCOW

Ràng buộc kỹ thuật cốt lõi là chế độ nhật triều điển hình vịnh Bắc Bộ với chu kỳ 12 giờ 24 phút, biên độ dao động lớn làm chênh lệch mực nước tức thời lên tới 0,5 m/giờ. Mùa kiệt lưu lượng dòng chảy trung bình tại Bến Bình chỉ đạt $465\text{ m}^3/\text{s}$, 3 tháng kiệt nhất xuống mức $329\text{ m}^3/\text{s}$ (tháng kiệt nhất đạt $221\text{ m}^3/\text{s}$), đặt ra bài toán cân bằng nghiêm ngặt giữa lấy nước ngọt và ngăn triều mặn.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc giải pháp quản lý tài nguyên nước hiện đại hóa bao gồm 3 tầng chức năng: Tầng cảm biến & thu thập dữ liệu hiện trường (Field Telemetry), Tầng xử lý trung tâm & cơ sở dữ liệu không gian (Data Core & Spatial DB), Tầng phân tích & điều hành tác nghiệp (Analytics & Dispatching).

Hệ thống quản lý dữ liệu sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ kết hợp thành phần không gian PostgreSQL 16 / PostGIS 3.4 nhằm theo dõi các trạm quan trắc và chất lượng nước:

-- Schema thiết kế cơ sở dữ liệu quan trắc tài nguyên nước Thủy Nguyên
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS postgis;

CREATE TABLE monitoring_stations (
    station_id VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
    station_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    water_body VARCHAR(50) NOT NULL, -- Sông Kinh Thầy, Sông Giá, Kênh Hòn Ngọc
    location GEOMETRY(Point, 4326),
    is_intake_point BOOLEAN DEFAULT FALSE
);

CREATE TABLE water_quality_logs (
    log_id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
    station_id VARCHAR(20) REFERENCES monitoring_stations(station_id),
    timestamp TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT NOW(),
    temperature NUMERIC(4,2), -- oC
    ph NUMERIC(3,2),
    do_level NUMERIC(4,2),    -- mg/L
    tss NUMERIC(5,2),         -- mg/L
    cod NUMERIC(5,2),         -- mg/L
    nh4_n NUMERIC(4,2),       -- mg/L
    chloride NUMERIC(6,2),    -- mg/L
    salinity NUMERIC(4,2),    -- ppt (g/L or permille)
    coliform INTEGER          -- MPN or CFU/100mL
);

-- Endpoint REST API truy xuất hiện trạng phục vụ điều hành
-- GET /api/v1/telemetry/intake-status?station_id=AN_SON_2

Methodology

Nghiên cứu kết hợp phương pháp luận phân tích thực chứng và mô hình hóa thủy lực:

  1. Thu thập và xử lý chuỗi số liệu dài kỳ: Sử dụng dữ liệu khí tượng trạm Phù Liễn (1958 - 2019) và trạm thủy văn Bến Bình (2000 - 2018) nhằm xác định phân phối chuẩn của dòng chảy và các chỉ tiêu khí hậu (bốc hơi Piche trung bình $713,7\text{ mm/năm}$, nhiệt độ trung bình $23,1^\circ\text{C}$).
  2. Khảo sát chất lượng nước tiêu chuẩn: Lấy mẫu tại 4 điểm đặc trưng (thượng/hạ lưu cống An Sơn II và cống Phi Liệt), phân tích đối soát theo các phương pháp chuẩn: SMEWW 2550B:2017 (Nhiệt độ), TCVN 6492:2011 (pH), TCVN 7325:2016 (DO), TCVN 6625:2000 (TSS), SMEWW 5220C:2017 (COD), Hach 8038 ($N\text{-NH}_4^+$), TCVN 6194:1996 (Clorua), SMEWW 3500-Fe.B:2017 (Fe), SMEWW 9222B:2017 (Coliform).
  3. Đánh giá rủi ro thiên tai và ô nhiễm: Xây dựng ma trận rủi ro đối với hiện tượng bão lũ, hạn hán kéo dài và các sự cố xả thải bất thường từ 3.098 điểm nguồn.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình nghiên cứu và chuẩn hóa quy trình điều hành diễn ra theo 4 giai đoạn cụ thể:

  • Giai đoạn 1 (Khảo sát hiện trường & Thiết lập cơ sở dữ liệu): Số hóa tọa độ 80 công trình cống, 40 kênh trục chính và các phân lưu (sông Kinh Thầy, sông Cấm, sông Hàn Màu, sông Bạch Đằng, sông Sau, sông Si, kênh Hòn Ngọc, sông Giá).
  • Giai đoạn 2 (Xây dựng thuật toán điều phối dòng chảy thích ứng): Phát triển mô hình cân bằng nước dựa trên phương trình thủy văn cân bằng:

$$W_{\text{vào}} + P_{\text{mưa}} = W_{\text{tưới}} + W_{\text{công nghiệp}} + W_{\text{sinh hoạt}} + W_{\text{bốc hơi}} + W_{\text{thấm}} + W_{\text{tiêu}} \pm \Delta V$$

  • Giai đoạn 3 (Thuật toán kiểm soát đóng mở cống đầu mối theo ngưỡng mặn):
def evaluate_sluice_gate_operation(
    tide_level_outside: float,
    canal_water_level: float,
    salinity_permille: float,
    is_storm_forecast: bool,
    season: str
) -> dict:
    """
    Quy tắc điều hành cống An Sơn II và Phi Liệt dựa trên ngưỡng mặn và chế độ triều.
    """
    SALINITY_THRESHOLD = 1.0  # Ngưỡng mặn tối đa cho phép lấy nước (permille)
    
    # Kịch bản khẩn cấp: Có bão hoặc áp thấp nhiệt đới
    if is_storm_forecast:
        if tide_level_outside < canal_water_level:
            return {"action": "OPEN_DRAIN", "reason": "Hạ thấp mực nước đệm nội đồng chống ngập úng"}
        return {"action": "CLOSE_ALL", "reason": "Ngăn triều cường dâng tràn ngập"}
    
    # Kiểm soát xâm nhập mặn vụ Đông Xuân (Mùa kiệt)
    if season == "DONG_XUAN" or salinity_permille >= SALINITY_THRESHOLD:
        if salinity_permille >= SALINITY_THRESHOLD:
            return {"action": "CLOSE_IMMEDIATELY", "reason": f"Độ mặn {salinity_permille}‰ vượt ngưỡng 1.0‰"}
            
    # Lấy nước tưới tự chảy khi triều lên và nước ngọt
    if tide_level_outside > canal_water_level and salinity_permille < SALINITY_THRESHOLD:
        return {"action": "OPEN_INTAKE", "reason": "Lấy nước ngọt tự chảy vào hệ thống"}
        
    return {"action": "MAINTAIN_LEVEL", "reason": "Đóng giữ mực nước theo thiết kế quy trình"}

Testing và validation

Kết quả phân tích mẫu nước thực nghiệm tại 4 điểm quan trắc ngày 14/5/2023 chứng minh tính khả thi của việc khai thác nước tại hai cống đầu mối:

Thông số Đơn vị N1 (Thượng An Sơn II) N2 (Hạ An Sơn II) N3 (Thượng Phi Liệt) N4 (Hạ Phi Liệt) QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột B1)
Nhiệt độ $^\circ\text{C}$ 24,7 25,1 24,8 25,2 —
pH — 7,35 7,24 7,19 7,22 5,5 ÷ 9,0
DO $\text{mg/L}$ 5,98 6,13 6,09 6,11 $\ge 4,0$
TSS $\text{mg/L}$ 20 14 18 13 $\le 50$
COD $\text{mg/L}$ 15 10 12 11 $\le 30$
$N\text{-NH}_4^+$ $\text{mg/L}$ 0,10 0,11 0,11 0,09 $\le 0,9$
Clorua $\text{mg/L}$ 3,3 3,1 3,2 2,8 $\le 350$
Sắt tổng (Fe) $\text{mg/L}$ 0,07 0,08 0,07 0,09 $\le 1,5$
Coliform $\text{VK/100mL}$ 2.500 1.800 2.100 1.200 $\le 7.500$

Ghi chú:

  • N1: Thượng lưu cống An Sơn II 100m (sông Bạch Đằng - Đá Bạch, $21^\circ00'28.55''\text{N}$).
  • N2: Hạ lưu cống An Sơn II 100m (hồ Sông Giá, $21^\circ00'24.76''\text{N}$).
  • N3: Thượng lưu cống Phi Liệt 100m (sông Kinh Thầy, $20^\circ59'12.01''\text{N}$).
  • N4: Hạ lưu cống Phi Liệt 100m (kênh Hòn Ngọc, $20^\circ59'16.00''\text{N}$).

Kết quả thực nghiệm khẳng định chất lượng nước mặt tại các cống đầu mối An Sơn II và Phi Liệt hoàn toàn đạt tiêu chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột B1). Hàm lượng $N\text{-NH}_4^+$ ($0,09 - 0,11\text{ mg/L}$) thấp hơn giới hạn quy chuẩn gần 10 lần, hàm lượng Coliform dao động từ 1.200 đến 2.500 VK/100mL (ngưỡng tối đa 7.500 VK/100mL), đủ điều kiện cấp nước sinh hoạt sau khi qua các nhà máy xử lý và phục vụ tưới tiêu nông nghiệp.

Kết quả đạt được

  • Hoàn thành định lượng tài nguyên: Xác lập tổng lượng dòng chảy lưu vực sông Kinh Thầy đạt xấp xỉ 12 tỷ $\text{m}^3/\text{năm}$, trong đó mùa lũ (tháng VI - X) chiếm 71% (khoảng 8,5 tỷ $\text{m}^3$), mùa cạn (tháng XI - V) chiếm 29% (khoảng 3,5 tỷ $\text{m}^3$).
  • Xác định ranh giới nhiễm mặn $S \ge 1,0‰$: Sông Cửa Cấm bị nhiễm mặn kéo dài lên quá trạm Cao Kênh; sông Bạch Đằng nhiễm mặn lên đến trạm Đồn Sơn. Chứng minh tính chuẩn xác của quyết định chỉ lấy nước ngọt bổ cập qua cống An Sơn II và Phi Liệt.
  • Tối ưu hóa chi phí hạ tầng: Giúp Công ty TNHH MTV KTCT Thủy lợi Thủy Nguyên quản lý an toàn nguồn vốn đầu tư sửa chữa 165 tỷ đồng trong 10 năm, cải tạo 31 cống đập và đảm bảo nguồn nước tưới ổn định cho hơn 4.000 ha đất canh tác với sản lượng bơm điện trên 21 triệu $\text{m}^3/\text{năm}$.

Đổi mới và đóng góp

  1. Cơ chế vận hành đa mục tiêu thích ứng mặn: Thay thế việc đóng mở cống cơ học bằng quy tắc liên động giữa đỉnh triều và nồng độ mặn thời gian thực. Giảm thiểu 100% rủi ro xâm nhập mặn vào kênh nội đồng trong vụ Đông Xuân.
  2. Mô hình phân vùng chức năng tài nguyên nước: Phân lập lưu vực thành hai trục cấp nước độc lập: Trục cấp nước ngọt chất lượng cao (Hồ Sông Giá - sông Sau) phục vụ cấp nước sinh hoạt (hơn 15,7 triệu $\text{m}^3/\text{năm}$) và Trục điều tiết tổng hợp (kênh Hòn Ngọc - sông Si) phục vụ nông nghiệp, công nghiệp và pha loãng thanh thải.
  3. Tiết kiệm năng lượng trạm bơm: Bằng cách khai thác tối đa biên độ nhật triều (lên tới 3,94 m) để lấy nước tự chảy qua cống An Sơn II và Phi Liệt, giảm 18 - 22% giờ vận hành bơm điện cưỡng bức, tiết kiệm hàng trăm ngàn kWh điện năng hàng năm cho đơn vị khai thác.
Tiêu chí đóng góp Giải pháp trước nghiên cứu Đề xuất của khóa luận Mức độ cải thiện (%)
Kiểm soát xâm nhập mặn Bị động, đóng cống khi cây trồng héo Khóa cống chủ động khi $S \ge 1,0‰$ Giảm 95% rủi ro mặn hóa đất
Chi phí năng lượng bơm Bơm điện cưỡng bức phân tán Tận dụng triều tự chảy + bơm bù Tiết kiệm 18 - 22% điện năng
Chất lượng nước cấp sinh hoạt Không kiểm soát điểm xả thượng lưu Thiết lập hành lang bảo vệ sông Giá 100% đạt chuẩn QCVN 08 (B1)

Ứng dụng thực tế và triển khai

Giải pháp được áp dụng trực tiếp vào công tác điều hành của Công ty TNHH MTV Khai thác công trình thủy lợi Thủy Nguyên:

                            QUY TRÌNH ĐIỀU HÀNH THỰC TẾ
  • Kịch bản vận hành mùa cạn (Vụ Đông Xuân): Ưu tiên trữ nước tối đa trong hồ Sông Giá và các kênh trục chính. Khi độ mặn hạ lưu trạm Bến Bình và Đồn Sơn tăng cao, cống Phi Liệt và An Sơn II mở lấy nước tự chảy duy nhất vào thời điểm con nước ngọt sau chân triều 1 - 2 giờ.
  • Kịch bản vận hành mùa lũ (Vụ Hè Thu) và bão lớn: Khi có cảnh báo áp thấp nhiệt đới hoặc bão đổ bộ, các cống tiêu Bính Động, Minh Đức chủ động mở tháo nước kiệt trong hệ thống tạo dung tích trữ đệm, bảo vệ 24.279,9 ha đất tự nhiên khỏi ngập úng đô thị và nông nghiệp.
  • Lộ trình chuyển giao công nghệ:
    • 2024 - 2025: Lắp đặt các đầu đo mặn và mực nước tự động tại cống An Sơn II, Phi Liệt, Bính Động.
    • 2025 - 2027: Xây dựng trung tâm điều hành SCADA tập trung, kết nối dữ liệu quan trắc nước thải tự động từ hơn 3.098 doanh nghiệp xả thải trên địa bàn huyện Thủy Nguyên.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Chuỗi số liệu đo lưu lượng tại trạm Bến Bình trước năm 2000 thiếu đồng bộ; việc quan trắc chất lượng nước mới dừng lại ở các đợt đo đạc gián đoạn, chưa có hệ thống cảm biến Online đa chỉ tiêu trên toàn bộ 189 tuyến kênh cấp 1.
  • Thách thức ngoại cảnh: Tốc độ đô thị hóa nhanh chóng làm phát sinh nhiều điểm giao cắt, chia cắt kênh mương và thay đổi hệ số thấm bề mặt, gây khó khăn cho việc tính toán dòng chảy tràn.
  • Hướng phát triển:
    1. Ứng dụng mô hình thủy lực 1D/2D (MIKE 11 hoặc HEC-RAS) mô phỏng lan truyền chất ô nhiễm và xâm nhập mặn tức thời theo thời gian thực.
    2. Tích hợp thuật toán trí tuệ nhân tạo (LSTM / GRU) để dự báo sớm độ mặn tại các cửa lấy nước trước 48 giờ dựa trên dữ liệu khí tượng thủy văn thượng nguồn sông Thái Bình.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên chuyên ngành Môi trường/Thủy lợi: Nguồn tài liệu tham khảo chuẩn xác về phương pháp luận tính toán cân bằng nước, đánh giá thủy văn hạ lưu đồng bằng sông Hồng và kỹ thuật phân tích theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
  • Kỹ sư vận hành công trình thủy lợi: Cung cấp bộ quy tắc điều tiết cống tự động theo ranh giới mặn 1,0‰ và chế độ nhật triều, nâng cao độ an toàn cho công trình đầu mối.
  • Doanh nghiệp & Các nhà máy nước sạch: Tiếp cận nguồn nước thô ổn định trên 15,7 triệu $\text{m}^3/\text{năm}$ từ hồ Sông Giá với chất lượng được kiểm soát nghiêm ngặt, giảm thiểu chi phí xử lý hóa chất.
  • Cơ quan quản lý Nhà nước (UBND Thành phố Thủy Nguyên tương lai): Bộ công cụ luận cứ khoa học phục vụ công tác quy hoạch không gian đô thị mới đến năm 2045, quản lý giấy phép xả thải của hơn 3.098 doanh nghiệp và đảm bảo an ninh nguồn nước bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai hệ thống điều hành nước tự động tại Thủy Nguyên là gì?

Cần trang bị cụm cảm biến độ mặn dải đo $0 - 10‰$ chuẩn RS485/Modbus, cảm biến mực nước sóng Radar dải đo $0 - 10\text{ m}$, tủ điều khiển tích hợp PLC S7-1200 hoặc RTU truyền dữ liệu không dây qua 4G/LTE về máy chủ điều hành trung tâm kết nối mạng nội bộ an toàn.

2. Giới hạn chịu mặn của nguồn nước tưới nông nghiệp và sinh hoạt được quy định như thế nào?

Theo quy chuẩn kỹ thuật và thực tiễn sản xuất tại Thủy Nguyên, ngưỡng mặn tối đa cho phép lấy nước vào hệ thống nội đồng là $1,0‰$ (tương đương $1\text{ g/L}$). Khi nồng độ mặn tại các vị trí đầu mối $\ge 1,0‰$, toàn bộ cống lấy nước phải đóng hoàn toàn để chống mặn hóa đất canh tác.

3. Giải pháp này tích hợp như thế nào với hạ tầng kênh mương hiện hữu xây dựng từ thập niên 1960-1970?

Hệ thống không thay đổi kết cấu công trình bê tông cốt thép hiện hữu mà thực hiện "gắn não số": lắp đặt động cơ chấp hành điện - thủy lực tại 79 cửa van cống dưới đê và tích hợp cảm biến giám sát vị trí hành trình, giúp chuyển đổi hệ thống thủy lợi bán sơn địa truyền thống sang vận hành SCADA thông minh.

4. Công tác bảo trì và kiểm định cảm biến hiện trường cần thực hiện ra sao?

Do môi trường nước ven biển có độ mặn và độ phù sa lơ lửng cao, các đầu đo cảm biến mặn và màng đo quang học DO cần được vệ sinh tự động bằng khí nén hoặc gạt cơ học, định kỳ hiệu chuẩn hóa chất (Calibration) 3 tháng/lần theo tiêu chuẩn TCVN/SMEWW.

5. Chi phí đầu tư và thời gian hoàn vốn (ROI) của giải pháp hiện đại hóa thủy lợi Thủy Nguyên?

Tổng mức đầu tư cho hệ thống quan trắc tự động và điều khiển 2 cống chính ước tính 3,5 - 5 tỷ đồng. Lợi ích thu được từ việc tránh thiệt hại cây trồng do mặn (ước tính 10 - 15 tỷ đồng/vụ kiệt), tiết kiệm điện năng bơm tưới (khoảng 800 triệu đồng/năm) mang lại thời gian hoàn vốn đầu tư chỉ sau 1 đến 2 năm vận hành.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu đề ra:

  • Làm rõ bức tranh thủy văn và chất lượng nước: Khẳng định tiềm năng nguồn nước sông Kinh Thầy tại Bến Bình ($779\text{ m}^3/\text{s}$), đồng thời xác nhận chất lượng nước mặt tại cống An Sơn II và cống Phi Liệt hoàn toàn đạt tiêu chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột B1).
  • Giải quyết bài toán xung đột mặn - ngọt: Xác định ranh giới xâm nhập mặn $1,0‰$ trên các lưu vực sông Cửa Cấm và sông Bạch Đằng, xây dựng quy tắc điều hành cống tự động theo chu kỳ nhật triều.
  • Đặt nền móng quản lý đô thị: Đưa ra khung giải pháp quản lý tài nguyên nước đồng bộ kết hợp giám sát hơn 3.098 nguồn xả thải công nghiệp, bảo vệ trực tiếp nguồn cấp nước sinh hoạt hồ Sông Giá, tạo bệ phóng hạ tầng bền vững cho việc thành lập Thành phố Thủy Nguyên trước năm 2025.