Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Cẩm Phả là trung tâm kinh tế công nghiệp trọng điểm của tỉnh Quảng Ninh với quy mô dân số đạt gần 200.000 người, mật độ khoảng 492,8 người/km2 và tốc độ tăng trưởng kinh tế duy trì trên 12,6% mỗi năm. Sự phát triển mạnh mẽ của các khu đô thị mới cùng hoạt động công nghiệp khai thác than đá với trữ lượng ước tính hơn 3 tỷ tấn đã tạo ra sức ép rất lớn lên hệ thống hạ tầng cấp nước. Để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, Nhà máy nước Diễn Vọng đã phải nâng công suất thiết kế từ 45.000 m3/ngày đêm lên 75.000 m3/ngày đêm nhằm phục vụ cho trên 98.500 khách hàng hộ gia đình và tập thể, với sản lượng tiêu thụ đạt hơn 22 triệu m3/năm.

Tuy nhiên, công tác quản lý hệ thống cung cấp nước sinh hoạt tại địa bàn vẫn bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng. Hạ tầng kỹ thuật của các nhà máy nước phần lớn được xây dựng từ thập niên 1980, công nghệ xử lý đã cũ, trong khi nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt tại các hồ chứa và sông suối do ảnh hưởng từ hoạt động khai khoáng ngày càng gia tăng. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn tập trung vào việc hệ thống hóa cơ sở lý luận, phân tích thực trạng quản lý vận hành, xác định các yếu tố cản trở và đề xuất hệ thống giải pháp nâng cao hiệu quả cấp nước bền vững cho giai đoạn phát triển mới.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện toàn diện trên địa bàn 12 phường và 4 xã thuộc thành phố Cẩm Phả, sử dụng chuỗi số liệu thứ cấp từ năm 2014 đến 2019 và hoàn thiện khảo sát thực địa trong năm 2020. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc khi cung cấp căn cứ khoa học giúp các nhà hoạch định chính sách tối ưu hóa quy trình quản trị công, bảo đảm định mức cấp nước đô thị đạt 120 đến 150 lít/người/ngày và giảm thiểu thất thoát nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết quản lý dịch vụ công ích và lý thuyết kinh tế tài nguyên nước trong bối cảnh phát triển đô thị. Quản lý hệ thống cấp nước sinh hoạt mang tính chất hàng hóa đặc thù, kết hợp hài hòa giữa mục tiêu an sinh xã hội phi lợi nhuận và nguyên tắc hạch toán kinh tế thị trường có sự điều tiết của Nhà nước. Cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi được tham chiếu theo Luật Tài nguyên nước năm 2012, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT và Quy chuẩn chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT quy định nghiêm ngặt 109 chỉ tiêu xét nghiệm.

Luận văn phân định rõ cấu trúc mạng lưới cấp nước bao gồm đường ống truyền dẫn cấp một, ống điều hòa lưu lượng cấp hai và ống phân phối cấp ba tới người dùng cuối. Bên cạnh đó, tác giả đúc kết bài học kinh nghiệm từ mô hình huy động 3 nguồn vốn của Trung Quốc (đóng góp 25% từ cộng đồng hưởng lợi), mô hình quản trị dựa vào sự tham gia của người dân tại dự án cấp nước Aguthi của Kenya (phục vụ 68.000 người với tỷ lệ thu phí đạt 91%), cùng chiến lược phân cấp quản lý hạ tầng nước sạch tại Indonesia.

Phương pháp nghiên cứu

Dữ liệu thứ cấp được tổng hợp có hệ thống từ các báo cáo định kỳ giai đoạn 2014 - 2019 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Xây dựng tỉnh Quảng Ninh, UBND Thành phố Cẩm Phả và Công ty Cổ phần Nước sạch Quảng Ninh. Đối với dữ liệu sơ cấp, tác giả triển khai điều tra với quy mô mẫu 130 hộ gia đình kết hợp phỏng vấn sâu 15 cán bộ quản lý và kỹ sư vận hành nhà máy nước.

Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được lựa chọn nhằm đảm bảo tính đại diện cao cho các vùng địa lý có điều kiện cấp nước khác nhau: Nhóm 1 gồm 50 hộ tại phường Quang Hanh (khu vực gần nhà máy nước dưới 10 km, điều kiện cấp nước tốt); Nhóm 2 gồm 40 hộ tại phường Cẩm Đông (khu vực trung tâm cách 10 đến 30 km, điều kiện cấp nước trung bình); Nhóm 3 gồm 40 hộ tại xã Cẩm Hải (khu vực ngoại thành cách trên 30 km, xa trạm bơm tăng áp, điều kiện cấp nước còn kém). Việc lựa chọn phương pháp thống kê mô tả và so sánh định lượng nhằm lượng hóa chính xác mức độ hài lòng của khách hàng, đối chiếu tương quan giữa công suất thiết kế với lượng nước tiêu thụ thực tế qua từng năm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu chỉ ra rằng hệ thống cấp nước thành phố Cẩm Phả phụ thuộc gần như hoàn toàn vào Nhà máy nước Diễn Vọng, đơn vị đang đảm nhận cung ứng đến 90% sản lượng nước sạch trên địa bàn với công suất 75.000 m3/ngày đêm, trong khi Nhà máy nước Dương Huy quy mô chỉ đạt 2.000 m3/ngày đêm và hoạt động kém hiệu quả. Nguồn nước thô chủ yếu lấy từ hồ chứa nước Cao Vân có diện tích mặt nước 1,66 km2, trữ lượng 10,8 triệu m3 và sông Đá Bạc. Dự án nâng cấp hồ Cao Vân đã cải thiện đáng kể các thông số kỹ thuật: cao trình đỉnh đập nâng lên 40,4m, cao trình dâng bình thường đạt 35,0m và lưu lượng xả lũ tăng thêm 75,2 m3/s, đạt mức 408,2 m3/s so với mức 333 m3/s trước đây. Nước thô sau đó được dẫn qua tuyến ống D900 khép kín dài 5,5 km về trạm xử lý.

Đánh giá thực trạng phân phối cho thấy sự chênh lệch lớn về chất lượng dịch vụ theo khoảng cách địa lý. Khảo sát 130 hộ dân cho thấy nhóm cư dân phường Quang Hanh có mức độ hài lòng về áp lực và độ ổn định nguồn nước đạt trên 85%, trong khi nhóm hộ tại xã Cẩm Hải (cách xa trên 30 km) thường xuyên gặp tình trạng nước yếu vào giờ cao điểm do thiếu hụt trạm bơm tăng áp. Tỷ lệ thất thoát nước trên toàn mạng lưới vẫn duy trì ở mức cao trên 10% do hơn 40% chiều dài tuyến ống cấp ba bằng kim loại đã xuống cấp, xuất hiện hiện tượng rỉ sét và rò rỉ ngầm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản của các hạn chế xuất phát từ sự thiếu đồng bộ giữa quy hoạch phát triển đô thị và quy hoạch hạ tầng cấp nước. Khi mở rộng các tuyến giao thông, vỉa hè bề rộng chỉ khoảng 2m phải tích hợp cùng lúc cáp điện, đường thoát nước và cây xanh, gây áp lực cơ học lớn và khiến công tác bảo dưỡng, khắc phục sự cố đường ống gặp nhiều trở ngại. Bên cạnh đó, ô nhiễm nguồn nước mặt từ hoạt động khai khoáng than và rác thải sinh hoạt làm gia tăng độ đục cùng hàm lượng khoáng chất trong nước thô. Đặc biệt, sự biến động lưu lượng của sông Đá Bạc từ mức 1,45 m3/s trong mùa khô lên đến 1.500 m3/s trong mùa mưa (chênh lệch hơn 1.000 lần) đặt ra thách thức cực lớn cho công nghệ keo tụ và lắng lọc hiện hành.

Dữ liệu nghiên cứu phản ánh rõ nét mối tương quan này khi được mô phỏng qua bảng ma trận đánh giá mức độ hài lòng của người dân theo khoảng cách địa lý, kết hợp cùng biểu đồ so sánh công suất cấp nước thực tế và biểu đồ diễn biến lưu lượng dòng chảy theo mùa. So sánh với các nghiên cứu tại các đô thị công nghiệp khác, việc duy trì khung giá nước sinh hoạt thấp chưa tạo đủ nguồn lực tài chính để doanh nghiệp tự động hóa dây chuyền và chủ động thay mới đường ống phân phối.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, nâng cấp đồng bộ hệ thống truyền dẫn và phân phối nước sạch. Công ty Cổ phần Nước sạch Quảng Ninh phối hợp cùng Sở Xây dựng triển khai thay thế toàn bộ các tuyến ống kẽm cũ bằng ống nhựa chịu lực HDPE trong giai đoạn 2021 - 2023. Mục tiêu cụ thể là giảm tỷ lệ thất thoát nước toàn hệ thống xuống dưới 10%, đồng thời lắp đặt bổ sung 2 trạm bơm tăng áp tại khu vực Cẩm Hải và Cẩm Đông nhằm đảm bảo áp lực nước đạt tiêu chuẩn cho 100% hộ dân cuối nguồn.

Thứ hai, thiết lập hành lang bảo vệ an toàn nguồn nước mặt và kiểm soát xả thải. UBND Thành phố Cẩm Phả chủ trì, phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường hoàn thành lắp đặt hệ thống quan trắc tự động tại hồ Cao Vân và lưu vực sông Đá Bạc trước năm 2022. Định kỳ hàng quý tiến hành thanh tra, xử lý dứt điểm các nguồn xả thải bùn than và chất thải công nghiệp, bảo đảm 109 chỉ tiêu chất lượng nước sau xử lý luôn đạt chuẩn QCVN 01:2009/BYT.

Thứ ba, tái cấu trúc biểu giá nước sinh hoạt và đa dạng hóa nguồn vốn đầu tư. UBND Tỉnh Quảng Ninh chỉ đạo Sở Tài chính xây dựng phương án giá nước lũy tiến theo mức tiêu thụ, bảo đảm tính đúng, tính đủ chi phí khấu hao hạ tầng và bảo dưỡng định kỳ trong năm 2022. Đẩy mạnh thu hút vốn xã hội hóa từ các tổ chức tài chính và vốn vay ưu đãi ODA để nâng tỷ lệ vốn ngoài ngân sách lên trên 30% tổng mức đầu tư hạ tầng cấp nước.

Thứ tư, đẩy mạnh chuyển đổi số trong quản lý vận hành và bồi dưỡng nhân lực. Ban giám đốc Nhà máy nước Diễn Vọng triển khai ứng dụng công nghệ SCADA và hệ thống định vị GIS để giám sát mạng lưới phân phối từ năm 2021 đến 2025. Tổ chức đào tạo chuyên môn định kỳ cho 100% cán bộ kỹ thuật và nhân viên hóa nghiệm, phấn đấu rút ngắn thời gian xử lý sự cố rò rỉ mạng lưới xuống dưới 24 giờ kể từ khi tiếp nhận phản ánh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm cơ quan quản lý nhà nước: Các nhà hoạch định chính sách tại Sở Xây dựng, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, UBND Tỉnh Quảng Ninh và UBND Thành phố Cẩm Phả sử dụng kết quả nghiên cứu làm căn cứ điều chỉnh quy hoạch cấp nước đô thị, ban hành khung giá nước phù hợp và hoàn thiện cơ chế phân cấp quản lý tài sản công ích.

Nhóm doanh nghiệp ngành nước và đơn vị cấp nước tập trung: Ban lãnh đạo cùng đội ngũ kỹ sư tại Công ty Cổ phần Nước sạch Quảng Ninh và các xí nghiệp cấp nước đô thị có thể ứng dụng trực tiếp các phương án chống thất thoát nước, quy trình bảo dưỡng đường ống và mô hình quản lý vận hành hồ đập Cao Vân vào thực tế sản xuất kinh doanh.

Nhóm học viên cao học và nghiên cứu sinh: Các nhà nghiên cứu chuyên ngành Quản lý kinh tế, Quản lý công và Kinh tế tài nguyên môi trường có thể tham khảo khung lý thuyết dịch vụ công, thiết kế mẫu điều tra phân tầng 130 hộ dân và phương pháp luận phân tích các yếu tố ảnh hưởng để phục vụ cho các công trình học thuật chuyên sâu.

Nhóm các tổ chức môi trường và tổ chức xã hội: Các tổ chức phi chính phủ và hiệp hội bảo vệ môi trường có thể khai thác các số liệu thực nghiệm về an ninh nguồn nước mặt vùng khai khoáng để xây dựng các chương trình truyền thông nâng cao nhận thức cộng đồng và dự án bảo tồn tài nguyên nước bền vững.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống cấp nước sinh hoạt tại thành phố Cẩm Phả hiện do đơn vị nào giữ vai trò chủ lực vận hành?

Công ty Cổ phần Nước sạch Quảng Ninh trực tiếp quản lý vận hành, trong đó Nhà máy nước Diễn Vọng là hạt nhân cốt lõi cung ứng đến 90% sản lượng nước toàn thành phố với công suất đạt 75.000 m3/ngày đêm, phục vụ trên 98.500 khách hàng.

Nguyên nhân chính nào khiến áp lực nước tại các khu vực xa trung tâm như xã Cẩm Hải bị suy giảm?

Do khoảng cách từ nhà máy đến xã Cẩm Hải vượt quá 30 km, mạng lưới đường ống truyền tải dài và cũ kỹ, kết hợp với việc thiếu các trạm bơm tăng áp phân đoạn. Khảo sát 40 hộ dân tại đây cho thấy lưu lượng nước cấp bị sụt giảm mạnh vào các khung giờ cao điểm sinh hoạt.

Hoạt động khai thác than đá tác động như thế nào đến nguồn nước thô phục vụ sản xuất nước sạch?

Hoạt động khai thác than với trữ lượng trên 3 tỷ tấn tạo ra lượng lớn bùn thải và nước thải mỏ, đe dọa trực tiếp lưu vực hồ Cao Vân. Đặc biệt, lưu lượng sông Đá Bạc chênh lệch tới 1.000 lần giữa hai mùa làm gia tăng nguy cơ bồi lắng và xói mòn chất lượng nước thô.

Dự án nâng cấp hồ Cao Vân đã mang lại những cải tiến kỹ thuật cụ thể nào?

Dự án đã nâng cao trình mực nước dâng bình thường từ 33,9m lên 35,0m, cao trình đỉnh đập lên 40,4m và tăng lưu lượng xả lũ từ 333 m3/s lên 408,2 m3/s. Nhờ đó, hồ duy trì trữ lượng ổn định khoảng 13 triệu m3 nước thô cho nhà máy nước xử lý.

Doanh nghiệp cấp nước áp dụng quy chuẩn nào để kiểm soát chất lượng nước đầu ra?

Đơn vị cấp nước tuân thủ nghiêm ngặt Quy chuẩn Quốc gia QCVN 01:2009/BYT với 109 chỉ tiêu xét nghiệm và QCVN 02:2009/BYT. Các thông số như độ pH (6,0 - 8,5), độ đục, hàm lượng clo dư, sắt, mangan và coliform (dưới 50 vi khuẩn/100ml) luôn được kiểm định thường xuyên tại phòng thí nghiệm.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa sâu sắc cơ sở lý luận và kinh nghiệm quốc tế về quản lý hệ thống cung cấp nước sinh hoạt đô thị và công nghiệp khai khoáng.
  • Đánh giá toàn diện thực trạng hạ tầng cấp nước Cẩm Phả với nòng cốt là Nhà máy nước Diễn Vọng (75.000 m3/ngày đêm) và hồ chứa Cao Vân (13 triệu m3).
  • Khảo sát thực chứng 130 hộ dân và 15 chuyên gia đã lượng hóa chính xác sự bất cập về mạng lưới phân phối và áp lực nước giữa các khu vực địa lý.
  • Đề xuất 4 nhóm giải pháp mang tính đột phá gắn liền với hiện đại hóa hạ tầng, kiểm soát ô nhiễm nước mặt, điều chỉnh biểu giá nước và ứng dụng công nghệ SCADA.
  • Xác lập định hướng giảm tỷ lệ thất thoát nước xuống dưới 10% và đảm bảo chỉ tiêu cấp nước ổn định 120 đến 150 lít/người/ngày cho toàn bộ dân cư.

Lộ trình tiếp theo đòi hỏi chính quyền địa phương và doanh nghiệp hoàn thành việc rà soát mạng lưới đường ống trong giai đoạn 2021 - 2023, tiến tới số hóa toàn diện hệ thống quản lý cấp nước vào năm 2025. Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác toàn văn luận văn thạc sĩ này để triển khai ứng dụng các giải pháp vào thực tiễn quản trị đô thị.