Mở Đầu trình bày về các nội dung chính như sau Dat van dé PNFYwM Tinh cấp thiết của dé tai Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Bồ cục luận văn Trang‘ 1. Đặt van đề Nước là một tài nguyên then chốt, cần thiết cho sự sống và không thể được thay thế bởi một loại tài nguyên nào khác trên Trái Dat. Hơn 70% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỷ km, trong đó 97,5 % là nước mặn trong các đại duong va chỉ 2,5% là nước ngọt.
Phan lớn lượng nước ngọt nay (68,7%) tôn tai chủ yếu dưới dạng băng tuyết ở Nam Cực, Bắc Cực và trên các ngọn núi. Còn lại 29,9% ton tại dưới dang nước ngầm, 0,9% tôn tại dưới dạng dam lây, vùng đất âm ướt. Chỉ có khoảng 0,3% nước trên toàn thế giới tập trung ở các hô, hệ thống sông suối (Shiklomanov, 1998). Có thé nói lượng nước ngọt dé sử dụng cho nhu câu con người chiếm tỷ lệ rất nhỏ, chưa đến 1% trong tổng số lượng nước ngọt toản câu.
Quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa ngày càng tăng cùng với những hệ quả của biến đổi khí hậu toàn cau dẫn đến tình trạng nước ngọt không đủ dé đáp ứng nhu cầu của con người. Ngày nay, tình trạng thiếu hụt nguồn nước đã ảnh hưởng đến hơn hai phần năm dân số trên thế giới và có khả năng đến 2025 hai phan ba nhân loại sẽ sống trong cảnh thiếu nước hay chịu áp lực về nguồn nước (Chellaney, 2012). Nhiều quốc gia, khu vực đang phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước. Châu Á sẽ là nơi cuộc khủng hoảng nước diễn ra trên quy mô rộng nhất.
Châu Á là châu lục khô hạn nhất thế giới với nguồn nước ngọt không băng một nửa lượng trung bình hàng năm của thé giới. Tuy nhiên, đây là khu vực có nhu cầu về nước lớn nhất trên thế giới với nền kinh tế phát triển mạnh mẽ nhất trên toàn cau. Vi vậy, các quốc gia trong khu vực nay đang hoặc sắp phải đối mặt với tình trạng căng thắng về nước. Nếu chúng ta không có thai độ nhìn nhận đúng đắn hơn về vai trò và thực trang của tai nguyên nước thì từ một yếu tố hỗ trợ nước sẽ chuyên thành nhân tố kìm hãm sự phát triển kinh tế xã hội.
Với tình trạng khủng hoảng nước hiện nay, van dé bảo ton tài nguyên nước đang trở thành chủ đề mà cả nhân loại quan tâm. Một trong tám mục tiêu phát triển Trang2 thiên niên kỷ (DMGs) đã nhắc đến “đảm bảo bền vững môi trường”, cuthé đến trước 2015cắt giảm một nửa tỷ lệ người không được tiếp cận với nguồn nước sạch. Nước sạch được cung cấp cho người dân thông qua hệ thống phân phối nước tập trung. Mạng lưới phân phối nước là một hệ thống cơ sở hạ tầng thường bồ trí ngầm nam dưới lòng đất.
Mạng lưới phân phối nước đóng vai trò rất quan trọng nhưng sau khi được lắp đặt xong chúng rất ít được quan tâm bảo trì, bảo dưỡng. Hệ thống mạng lưới cấp nước ở nhiều quốc gia trên thé giới ngày cảng xuống cấp và quá tải. Vì vậy, rò rỉ /vỡ đường ống phân phối nước xảy ra ngày cảng nhiều ở các quốc gia, khu vực. Van dé này đang là thách thức cho các đơn vị cấp nước.
Theo số liệu thống kê về van dé rò rỉ nước, mỗi năm toàn thé giới thất thoát hơn 48 tỷ mỶ, trong đó được chia làm hai loại: that thoát vô hình chiếm khoảng 16 tỷ m” nước và thất thoát hữu hình chiếm khoảng 32 tỷ m” nước mỗi năm (Kingdom và cộng sự, 2006). Hàng triệu mét khối nước sạch mỗi năm được qua hệ thống xử lý sau đó đưa vào hệ thống phân phối lại thất thoát. Điều này gây lãng phí rất lớn cho lợi ích xã hội, ngân sách nhà nước và ảnh hưởng đến hiệu quả kinh doanh của doanh nghiệp. Trong khi một khối lượng lớn nước sạch bị thất thoát thì trên thế giới hơn 1,1 tỷ người không được tiếp cận với nguồn nước sạch va hơn 2,6 tỷ người không được sử dụng dịch vụ cấp nước sạch (WWAP, 2006).4 Tính cấp thiết của đề tài Thành phố H6 Chi Minh (Tp.HCM) là trung tâm kinh tế tài chính văn hóa lớn nhất cả nước, do đó, nhu cầu nước sạch ngày càng tăng cao.Nguôn nước cung cấp không đáp ứng đủ nhu cầu, vì vậy các đơn vị cấp nước đã tìm giải pháp đầu tư tăng cường nguồn cung cấp và phát triển mạng lưới cấp nước.Tăng cường áp lực lên mạng lưới phân phối đang xuống cấp là một trong những nguyên nhân chính khiến tinh trạng rò ri/vo ống nước ngày càng tăng cao.
Với mạng lưới cap nước hiện hữu, Tp.HCM đã va đang đối mặt với tỷ lệ thất thoát nước có thé nói là cao nhất trong cả nước với hơn 36%vao năm 2012 (Nguyệt, 2013). Theo Tổng Công ty cap nước Sài Gòn (SAWACO), hệ thống cấp nước của đơn vị này hiện có tổng công suất hơn1.000m /ngày (SAWACO, 2012), nhưng Trang3 ty lệ thất thoatchiém hơn36%.Như vậy,mỗi ngày SAWACO có khoảng 530.000m” nước sạch bị thất thoát qua mạng lưới phân phối trên dia bản thành phố.Nếu tinhtheo đơn giá thấp nhất hiện nay là 5.300đồng/mỉ đối với nước sinh hoạt thì mỗi ngày Tp.HCM đề mắt gân 3 tỉ đồng theo dòng nước thất thoát. Từ những con số định lượng về ty lệ nước that thoát nước ở trên cho thay, mặc dù SAWACOđã có nhiều biện pháp khắc phục, sửa chữa và thay thế các tuyến ống trong những năm qua nhưng kết quả đạt được không cao. Từ năm 2007, SAWACO đã triển khai dự án giảm thất thoát nước với tổng trị giá 44 triệu USD nhưng kết quả đạt được rất thập.
Dự án này chỉ giảm được 3% tỷ lệ thất thoát nước trong vòng 6 năm từ 2007-2013 (Thanh, 2012). Trong khi đó, công tác chống thất thoát nước của một số quốc gia khác trên thé giới dat được thành công đáng kể. Thành phố Manila (Philippines) đã giảm tỷ lệ thất thoát nước sạch từ 63% (1997) xuống 11% (2011), thủ đô Phnom Penh (Cambodia) tỷ lệ thất thoát nước sạch giảm từ 72% (1993) xuống 6% (2008), Singapore luôn duy trì ở mức 5% (Biswas and Tortajada, 2010). Kết quả trên cho thay công tac quản lý mang lưới cấp nước của chúng ta vẫn còn yếu kém, hiệu quả chưa cao do quản lý thiếu đồng bộ, dữ liệu chưa được cập nhật liên tục và chính xác.
Đề giải quyết tốt van dé thất thoát nước sạch hiện tại, các đơn vị cấp nước phải quản lý hiệu quả từ khâu quy hoạch thiết kế hệ thống cho đến việc vận hành bảo trì hệ thông. Muốn vậy các nhà quản lý phải năm bắt hết thông tin của từng đối tượng trong hệ thống phân phối nước, từ các thống số kỹ thuật cho đến tình trạng hoạt động vận hành của đối tượng đó. Điều này chỉ thực hiện tốt nếu công tác quản lý thông tin hiệu quả. Thực tế, công tác quản lý thông tin hiện nay của các đơn vị cấp nước ở nước ta còn nhiều hạn chế.
Cụ thể, các thông tin thuộc tính của hệ thống mạng lưới phân phối nước chủ yếu lưu ở dạng giấy hoặc dữ liệu CAD. Việc lưu trữ như thé làm cho các dữ liệu dé bị that lạc, khó kiểm tra, việc trích xuất thông tin khi cần không kịp thời. Từ đó, gây khó khăn cho việc tra cứu, sử dụng, cập nhật cũng như chia sẻ thông tin khi cân thiết. Trang4 Dé giải quyết van dé này hiệu qua, một trong những cách tốt nhất là ứng dụng hệ thống thông tin địa ly (GIS) dé quản lý thông tin của hệ thống mạng lưới phân phối nước.
GIS giúp chúng ta xác định rõ vị trí của đối tượng (thông tin không gian) đồng thời thé hiện kèm theo các thông tin thuộc tính của đối tượng. Ngoài ra, GIS giúp lưu trữ thông tin tốt hơn, truy cập, trích xuất dir liệu dé dàng va hiệu quả hơn. Chính từ những lợi ích đó, tích hợp hệ thông công nghệ thông tin địa lý (GIS) và mô hình thủy lực là giải pháp tốt nhằm giải quyết những khó khăn trong công tác quản lý hệ thống mạng lưới cấp nước hiện nay ở nước ta. Trong bối cảnh này, tác giả chọn thực hiện dé tài nghiên cứu “Ung dung GIS và mô hình thuỷ lực trong việc kiểm soát và giảm thất thoát nước trên đường ông.
Nghiên cứu điển hình tại CTCP Cấp nước Chợ Lớn ” nhằm xác định vùng rò rỉ để có giải pháp hỗ trợ công tác kiểm soát và quản lý cấp nước của Công ty đạt hiệu quả cao hơn. Từ đó, tạo cơ sở mở rộng giải pháp chống thất thoát cho hệ thống phân phối nước trên toàn địa bàn thành phó. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 3.10 Mục tiêu nghiên cứu Tích hợp hệ thống thông tin địa lý (GIS) và mô hình thuỷ lực hỗ trợ công tác kiểm soát và giảm thất thoát nước trên đường ống tại CTCPCấp nước Chợ Lớn (CHOWACO).21] Nội dung nghiên cứu Dé đạt được mục tiêu nêu trên, các nội dung nghiên cứu sau đây được thực hiện: Nội dung 1: Tổng quan cơ sở lý thuyết thất thoát nước, GIS và mô hình thủy lực. — Khái niệm thất thoát nước và cơ sở khoa học đánh giá thất thoát nước — Nguyên nhân, thanh phan thất thoát nước trên đường ống trong mạng lưới cấp nước.
— Hệ thống hóa cơ sở khoa học liên quan đến hệ thống thông tin địa lý (GIS) và mô hình thuỷ lực. Trang5 Nội dung 2: Khảo sát và đánh giá hiện trạng hệ thống mạng lưới cấp nước tại Công ty Cô phần Cấp nước Chợ Lớn. — Tổng quan hệ thông mang lưới cap nướctaiCHOWACO. — Đánh giá tình trạng that thoát nước tại CHOWACO.
— Phân tích thành phần và nguyên nhân thất thoát nước tại khu vực nghiên cứu. Nội dung 3: Hiệu chỉnh cơ sở dữ liệu CHOWAGIS và tích hợp với mô hình thủy lực — Thu thập thông tin dữ liệu hệ thống mạng lưới phân phối nước tại CHOWACO — Hiệu chỉnh cơ sở dt liệu CHOWAGIS, phân tích và lựa chọn mô hình thủy lực phù hợp. — Xây dựng bộ dữ liệu đầu vào cho mô hình như: cao trình tại các nút, lưu lượng tại các nút, hệ SỐ không điều hòa và các thông tin thuộc tính khác. — Xây dựng quy trình tích hợp GIS với mô hình thủy lực.
So sánh kết quả đạt được của mô hình với số liệu thực tế. Nội dung 4: Đề xuất giải pháp kiểm soát và giảm thất thoát nước cho CTCP cấp nước chợ Lớn. — Dé xuất các giải pháp cụ thé dé kiểm soát và giảm that thoát nước, baogồm các giải pháp về mặt quản lý và giải pháp về mặt kỹ thuật.