Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp ptnt Trường đại học thuỷ lợi - - ĐàO Đức linh Nghiên cứu giải pháp kết nối số phân khu cấp nước thủ đô hà nội Chuyên ngành: Cấp thoát nước Mã số: 60.58.02.10 luận văn thạc sĩ Người hướng dẫn khoa học: GS TS Dương Thanh Lượng Hà nội - 2015 M CL C M U 1.1 TV N 1.2 M C TIấU NGHIấN C U 1.3 N I DUNG NGHIấN C U 1.4 PH 1.5 NG PHP NGHIấN C U IT NG NGHIấN C U 1.6 PH M VI NGHIấN C U CH NG T NG QUAN V TèNH HèNH CHUNG C A KHU V C NGHIấN C U 1.1 I U KI N T NHIấN V DN SINH KINH T 1.1.1 i u ki n t nhiờn 1.1.2 Tỡnh hỡnh dõn sinh kinh t 1.2 NGU N N C 13 1.2.1 Ngu n n c m t 13 1.2.2 Ngu n n c ng m 14 1.2.3 ỏnh giỏ kh n ng ỏp ng c a ngu n n 1.3 HI N TR NG C P N c iv ic pn C C A TH ễ H N I 15 1.3.1 Hi n tr ng cỏc nh mỏy x lý n c 15 1.3.2 Tỡnh hỡnh t ch c qu n lý v cụng trỡnh c p n 1.4 c 14 NH H 1.4.1 NG QUY HO CH C P N nh h c 18 C TON TP H N I 19 ng phỏt tri n khụng gian 19 1.4.2 D bỏo dõn s 20 1.4.3 nh h ng quy ho ch v c p n 1.4.4 Ki m tra, ỏnh giỏ kh n ng c p n c 23 c theo quy ho ch 30 CH NG P D NG PH N M M EPANET TNH TON L A CH N H TH NG C P N C V PHN KHU C P N C CHO M T I T NG TH C T 33 2.1 CH N V Mễ T IT NG NGHIấN C U 33 2.1.1 Ch n i t ng nghiờn c u 33 2.1.2 Mụ t i t ng nghiờn c u 36 2.2 Mễ T V L P S M NG L IC PN C 41 2.2.1 L a ch n s h th ng c p n c 41 2.2.2 Nguyờn t c v ch n m ng l ic pn 2.3 XC NH L U L NG N c 42 C YấU C U 43 2.3.1 ụ th v tinh Lỏng Hũa L c 43 2.3.2 ụ th sinh thỏi Qu c Oai 48 2.3.3 Chu i khu ụ th phớa ụng vnh 49 2.3.4 L u l ng n c yờu c u ton thnh ph H H i 51 2.3.5 Xỏc nh chi u di tớnh toỏn cỏc o n ng 51 2.3.6 Xỏc nh l u l ng d c ng c a cỏc o n ng 52 2.3.7 Tớnh toỏn th y l c m ng l i 54 2.4 Mễ PH NG M NG L IC PN C B NG Mễ HèNH TON (S D NG PH N M M EPANET) 55 CH NG GI I PHP K THU T KH P N I GI A CC PHN KHU C PN C 65 3.1 CH Y CH NG TRèNH Mễ PH NG TH Y L C 65 3.1.1 Ph ng ỏn (theo quy ho ch) 65 3.1.2 Ph ng ỏn ( xu t i u ch nh quy ho ch) 68 3.1.3 Ph ng ỏn (thi t k m i ) 70 3.2 PHN CHIA GIAI O N PHT TRI N CC PHN KHU C P N C V M NG L IC PN C 72 3.2.1 Quy ho ch c p n c n i ụ v chu i ụ th ụng vnh 72 3.2.2 Quy ho ch c p n c cỏc huy n phớa B c 72 3.2.3 Quy ho ch c p n c khu v c phớa Nam 73 3.2.4 Quy ho ch c p n c khu v c phớa Tõy 73 3.2.5 Quy ho ch c p n c khu v c phớa ụng 74 3.2.6 Quy ho ch c p n c khu v c nụng thụn 74 3.3 PHN TCH, L A CH N GI I PHP T I U C A CễNG TRèNH V THI T B K T N I CC PHN KHU C P N C 75 3.3.1 Phõn tớch k t qu tớnh toỏn 75 3.3.2 L a ch n gi i phỏp 78 K T LU N V KI N NGH 80 DANH M C B NG B ng 1.1 D bỏo dõn s ụ th Th ụ H N i 21 B ng 1.2 Tiờu chu n c p n c 2020 - 2050 24 B ng 1.3 L a ch n ngu n n c c p .25 B ng 1.4 So sỏnh ngu n n c m t cỏc sụng v cụng su t d ki n khai thỏc n c cho sinh ho t 26 B ng 1.5 Cụng su t cỏc nh mỏy n c ng m th ụ H N i 29 B ng 2.1 B ng t ng h p tiờu chu n v nhu c u dựng n c ụ th Lỏng Hũa L c 47 B ng 2.2 B ng t ng h p tiờu chu n v nhu c u dựng n c ụ th Qu c Oai 48 B ng 2.3 B ng t ng h p tiờu chu n v nhu c u dựng n c chu i ụ th phớa ụng vnh 50 B ng 2.4 B ng t ng h p l u l ng phõn khu v ton thnh ph 51 B ng 2.5 Xỏc nh l u l ng t p trung t i cỏc nỳt khu ụ th Hũa L c 53 B ng 2.6 Xỏc nh l u l ng t p trung t i cỏc nỳt khu ụ th Qu c oai 54 B ng 2.7 Cỏc thu c tớnh nỳt m i n i (Junction Properties) .58 B ng 2.8 Cỏc thu c tớnh b ch a (Reservoir Properties) 59 B ng 2.9 Cỏc thu c tớnh i n c (Tank Properties) 60 B ng 2.10 Cỏc thu c tớnh ng (Pipe Properties) Cỏc thu c tớnh mỏy b m .61 B ng 2.11 Cỏc thu c tớnh Mỏy b m (Pump Properties) 62 B ng 2.12 Cỏc thu c tớnh Van (Valves) 63 B ng 3.1 B ng th ng kờ chi u di n ng 75 B ng 3.2 p l c t i cỏc nỳt a n c v phõn khu 76 B ng 3.3 T ng t n th t c a m ng l i .76 DANH M C HèNH Hỡnh 2.1 V trớ cỏc phõn khu c p n c: ụ th v tinh Lỏng Hũa L c, ụ th sinh thỏi Qu c Oai v m t ph n chu i ụ th khu v c phớa ụng vnh 34 Hỡnh 2.2 Quy ho ch chung xõy d ng th ụ H N i n n m 2030 v t m nhỡn n 2050 Quy ho ch c p n c ton ụ th 35 Hỡnh 2.3 H p tho i nh p s li u nỳt 59 Hỡnh 2.4 Hỡnh h p tho i nh p s b ch a 60 Hỡnh 2.5 Hỡnh h p tho i nh p s li u ng ng 62 Hỡnh 2.6 Hỡnh H p tho i Partern v nh p ch l u l ng 63 Hỡnh 2.7 Hỡnh h p tho i nh p s li u van 64 Hỡnh 3.1 S m ng l ic pn c Ph ng ỏn (Theo Quy ho ch) 67 Hỡnh 3.2 S m ng l i c p n c Ph ng ỏn ( xu t i u ch nh Quy ho ch) 69 Hỡnh 3.3 S m ng l ic pn c Ph ng ỏn (Thi t k m i) 71 M U TV N 1.1 Hi n nay, cung c p n c s ch cho sinh ho t ang l v n c n c gi i quy t v r t quan tõm trờn th gi i Cỏc nh khoa h c trờn th gi i ó c nh bỏo th k 21 loi ng i s ph i i m t v i nhi u m i e d a thiờn nhiờn, c bi t l ph i i m t v i hi m h a thi u n N c a c v ụ nhi m ngu n n c s ch v v sinh mụi tr ng, Nh n c ng ụ th l m t v n cú ý ngh a quan tr ng c, Chớnh ph c bi t quan tõm Trong nh ng n m qua, v trớ, vai trũ, ý ngh a v cỏc m c tiờu c a cụng tỏc ny ó liờn t c c c p n nhi u lo i hỡnh v n b n quy ph m phỏp lu t c a c v Chớnh ph , c th l Chi n l H N i c phỏt tri n c p n c, thoỏt n ng, Nh n c ụ th Vi t nam c bi t l th ụ c th hi n qua: Quy t nh s 1929/Q -TT ngy 20/11/2009 v vi c phờ t nh h ng phỏt tri n c p n c ụ th v khu cụng nghi p Viờt Nam n n m 2025 v t m nhỡn n n m 2050; Quy t nh s 50/2000/Q -TTg ngy 24/4/2000 v vi c phờ t Quy ho ch h th ng c p n nh h c thnh ph H N i n n m 2010 v ng phỏt tri n n n m 2020; Tuy nhiờn a cỏc ph ng ỏn t i u cho m t h th ng ng b c phỏt tri n nhi u giai o n c ng g p ph i nh ng khú kh n Vi c ỏp d ng cỏc ph ng phỏp tớnh toỏn v cỏc mụ hỡnh tớnh toỏn cho cỏc m ng l ch a th ng nh t, phõn khu c p n tỏc ng n ch t l c ch a ch t ch ic pn c c ng i u ny c ng gõy nờn nh ng ng ph c v c a c a h th ng c p n c Vỡ v y Nghiờn c u gi i phỏp k t n i m t s phõn khu c p n c c a th ụ H N i l h t s c c n thi t V i k t qu c a ti, chỳng ta s cú bi n phỏp k thu t, k ho ch c th cho vi c c i t o, nõng c p h th ng c p n c th ụ H N i 1.2 M C TIấU NGHIấN C U - Nghiờn c u th c tr ng kh n ng c p n c c a h th ng c p n c th ụ H N i - Nghiờn c u cỏc phõn khu c p n - c c a th ụ H N i theo quy ho ch xu t cỏc bi n phỏp k thu t c th kh p n i gi a cỏc phõn khu c p n c 1.3 N I DUNG NGHIấN C U - T ng quan v h th ng c p n - Cỏc ph c th ụ H N i ng phỏp tớnh toỏn thi t k m ng l - Mụ ph ng v l a ch n s m ng l it ic pn c c h p lý ( ỏp d ng cho m t ng nghiờn c u i n hỡnh) 1.4 PH 1.5 ic pn NG PHP NGHIấN C U - Ph ng phỏp thu th p ti li u, s li u; - Ph ng phỏp phõn tớch, x lý, ỏnh giỏ s li u; - Ph ng phỏp k th a; - Ph ng phỏp th ng kờ v phõn tớch h th ng; - Ph ng phỏp mụ hỡnh toỏn - th y l c; - Ph ng phỏp chuyờn gia; IT NG NGHIấN C U H th ng c p n c th ụ H N i 1.6 PH M VI NGHIấN C U M ng l ic pn c cú th r t l n v bao g m r t nhi u i t ng; nhiờn ti ny t p trung vo cỏc gi i h n sau: V it ng: Nghiờn c u cụng trỡnh v thi t b th c hi n s k t n i g a cỏc phõn khu c p n c V s phõn khu: M ng l ngu n n ic pn c cú t n phõn khu v t n c c p C th cỏc phõn khu l ụ th v tinh Lỏng Hũa L c, ụ th sinh thỏi Qu c Oai v m t ph n chu i ụ th khu v c phớa ụng vnh Ngu n c p n c l ngu n n V th i gian: c m t sụng v hai nh mỏy n nh h t m nhỡn n n m 2050 ng c p n ct c ng m khu ụ th H ụng ng lai cho th ụ H N i n n m 2030 CH NG T NG QUAN V TèNH HèNH CHUNG C A KHU V C NGHIấN C U 1.1 I U KI N T NHIấN V DN SINH KINH T 1.1.1 i u ki n t nhiờn V trớ a lý Th ụ H N i cú a hỡnh khỏ a d ng, g m: Vựng ng b ng, vựng Trung du, i nỳi th p v vựng nỳi cao Cao a hỡnh bi n i t Tõy B c xu ng ụng Nam v t Tõy sang ụng Vựng ng b ng: chi m kho ng 54,5% di n tớch t nhiờn, n m d c h l u sụng H ng, sụng ỏy v sụng Tớch õy l vựng ng b ng phỡ nhiờu, l vựng s n xu t nụng nghi p v i cõy tr ng ch y u l lỳa n c Tuy l vựng ng b ng nh ng cao c ng cú nhi u bi n i, ph bi n t 1,0m n trờn 11,0m Vựng trung du, i nỳi th p: chi m kho ng 40,5% di n tớch t nhiờn, t p trung ch y u thu c H Tõy c v Súc S n õy l d ng a hỡnh a hỡnh gũ i, nỳi th p, cú cao t (30-300)m t p trung ch y u c a cỏc huy n Th ch Th t, Qu c Oai, M vựng th p c a Ba Vỡ, vựng cao c, Ch ng M , TX S n Tõy, L ng S n õy l n i t p trung nhi u nỳi ỏ vụi v hang ng Karst Do cú a hỡnh d c, di n tớch t tr ng i tr c l n nờn t th ng b xúi mũn, r a trụi m nh Thu c a hỡnh trung du cũn m t ph n di n tớch chi m t l khụng l n, ú l cỏc vựng i Súc S n, Ho L c Vựng nỳi: t p trung ch y u a hỡnh nỳi cao cú di n tớch kho ng 17.000ha, chi m kho ng 5%, Ba Vỡ cú cao t 300m tr lờn v i nh cao nh t t i 1.296m õy l n i cú a hỡnh d c (>25o), t p trung t i 54% di n tớch t lõm nghi p c a H Tõy c Khớ h u Th ụ H N i n m vựng khớ h u ng b ng v Trung du B c b , cú khớ h u nhi t i giú Mựa ụng l nh v ớt m a, cu i m m a phựn; hố núng v nhi u m a Nhi t , t v i hi n t m, b c h i t ng ng i ng nh t, bi n i khụng nhi u gi a cỏc vựng a hỡnh (Nhi t trung bỡnh b ng kho ng 23oC ữ 24oC, mi n nỳi vo kho ng 21oC ữ 22,8oC; a bn bi n i theo khụng gian, th i gian, ch u nh h hỡnh v h ng giú M a ng m nh c a c i m a ng m a trung bỡnh n m t 2100mm Khu v c ỏy l n i ớt m a nh t v i t ng l T i khu v c ng b ng l l n x y ng m a khu v c ng b ng nh h n vựng nỳi Ba Vỡ l trung tõm m a l n nh t H N i v i t ng l p m dao ng ng b c h i TB n m 800-