Nghiên cứu phát triển nguồn nước cấp cho các đô thị thành phố hà nội, đánh giá giải pháp thay thế, bổ sung nguồn nước

LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội,
Công ty Nước Sạch Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hồn thành
chương trình cao học và bản luận văn tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn khoa học – GS.TS. Dƣơng
Thanh Lƣợng đã tận tình hướng dẫn tơi trong suốt q trình thực hiện và
hồn thành tốt bản luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn toàn thể các giáo sư, tiến sỹ cùng toàn thể các
thầy cô giáo của khoa cũng như của trường đã truyền đạt cho tôi những kiến
thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập và làm luận văn tốt
nghiệp tại trường.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè, đồng nghiệp đã
động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Hà Nội ngày…..tháng…..năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thu Trang

i


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình do tôi tự nghiên cứu và thực hiện. Các
số liệu, kết quả trong luận văn này được lấy dựa trên những nguồn tài liệu
chính xác, đáng tin cậy và chưa từng được ai cơng bố trong bất kì cơng trình
nào khác. Nếu có vấn đề nào liên quan đến tính trung thực của luận văn tơi
xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày ….tháng…. năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Thu Trang

ii


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................... 1
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2
4. Phƣơng ph p nghiên cứu c ng cụ s dụng ............................................................ 2
CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................................. 3
1.1. Tổng quan về tối ưu hóa trong quy hoạch, quản lý nguồn nước ............................. 3
1.1.1. Giới thiệu về tối ưu hóa .................................................................................. 3
1.1.2. Tối ưu hóa trong quy hoạch quản lý nguồn nước.......................................... 4
1.1.3. Ứng dụng tối ưu hóa trong quy hoạch quản lý nguồn nước ........................... 5
1.1.4. Kết luận........................................................................................................... 8
1.2. Hiện trạng cấp nước của thành phố Hà Nội ............................................................. 9
1.2.1. Tình hình tổ chức quản lý ............................................................................... 9
1.2.2. Tình hình nguồn nước .................................................................................. 12
1.2.3. Nhà máy xử lý nước ..................................................................................... 14
1.2.4. Hiện trạng mạng lưới đường ống ................................................................. 22
1.3. Quy hoạch cấp nước thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 ....... 24
1.3.1. Định hướng phát triển không gian ................................................................ 25
1.3.2. Dự báo nhu cầu sử dụng nước ...................................................................... 26
1.3.3. Nguồn nước .................................................................................................. 26
1.3.4. Các nhà máy nước ........................................................................................ 27
1.3.5. Công nghệ xử lý nước .................................................................................. 29
1.3.6. Mạng lưới đường ống cấp nước ................................................................... 29
1.3.7. Trạm bơm tăng áp ......................................................................................... 30

1.3.8. Các dự án ưu tiên thực hiện .......................................................................... 31
1.4. Kết luận chương I ................................................................................................... 32
1.4.1. Nhận xét chung về hiện trạng cấp nước ....................................................... 32
1.4.2. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu ......................................................... 32

iii


CHƢƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TỐI ƢU HÓA ................................................................. 33
2.3. Các điều kiện cần thiết để thực hiện một bài tốn tối ưu hóa ................................ 33
2.4. Tổng qt về bài toán tối ưu................................................................................... 34
2.4.1. Các loại hàm mục tiêu .................................................................................. 36
2.4.2. Phân loại bài toán.......................................................................................... 36
2.4.3. Phương pháp tối ưu ....................................................................................... 39
2.4.4. Yêu cầu đối với các thuật toán tối ưu ........................................................... 40
2.5. Hàm Solver trong Microsoft Excel giải bài toán tối ưu ......................................... 41
2.5.1. Giới thiệu về hàm Solver .............................................................................. 41
2.5.2. Sử dụng Solver trong Excel .......................................................................... 42
CHƢƠNG 3.
THIẾT LẬP BÀI TỐN TỐI ƢU CHI PHÍ CẤP NƢỚC ĐẾN 2030.................... 47
3.1. Nhu cầu sử dụng nước theo quy hoạch đến năm 2030 .......................................... 47
3.1.1. Khái quát về nhu cầu sử dụng nước ............................................................. 47
3.1.2. Quy mô dân số và mức tăng dân số .............................................................. 47
3.1.3. Phạm vi quy hoạch khu vực cấp nước .......................................................... 48
3.2. Đánh giá và lựa chọn nguồn nước .......................................................................... 49
3.2.1. Khái quát quy hoạch sử dụng nguồn nước ................................................... 49
3.2.2. Đánh giá và lựa chọn nguồn nước ngầm ...................................................... 50
3.2.3. Đánh giá và lựa chọn nguồn nước mặt ......................................................... 51
3.2.4. Kết luận về nguồn nước ................................................................................ 54

3.3. Quy hoạch phát triển các nguồn nước .................................................................... 56
3.4. Cơ sở xác định giá bán nước sạch cho các nhà máy nước mặt .............................. 59
3.4.1. Nguyên tắc xác định giá bán buôn................................................................ 59
3.4.2. Phương pháp xác định giá tiêu thụ nước sạch bình qn ............................. 60
3.5. Tính năng lượng bơm và giá thành bơm nước của các nhà máy ........................... 61
3.5.1. Biểu giá bán điện miền Bắc .......................................................................... 61
3.5.2. Tính năng lượng bơm và giá thành bơm nước của các nhà máy dựa vào
phần mềm Epanet .......................................................................................................... 63
3.6. Đơn giá cấp nước của các nhà máy nước mặt cho từng khu vực dùng nước ........ 68
3.6.1. Công thức tính giá bán 1m3 nước sạch ......................................................... 68
3.6.2. Đơn giá cấp nước của các nhà máy nước mặt .............................................. 68

iv


3.7. Phương án phân bố lưu lượng các nhà máy nước mặt, tối ưu chi phí cấp nước
đến 2030. ....................................................................................................................... 73
3.7.1. Thông số đầu vào.......................................................................................... 73
3.7.2. Sử dụng ứng dụng Solver phân bổ nguồn nước, tối ưu chi phí cấp nước .... 74
3.7.3. Kết quả phân bố lưu lượng theo quy hoạch đến 2030 .................................. 77
3.8. Đề xuất giải pháp giảm công suất các nhà máy nước ngầm, cân đối lại công
suất cấp nước đến năm 2030 ......................................................................................... 79
3.8.1. Giải pháp giảm công suất các nhà máy nước ngầm ..................................... 79
3.8.2. Phương án phân bổ lưu lượng, tối ưu chi phí cấp nước đến 2030 theo đề
xuất ................................................................................................................................ 82
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 87
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 88

v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Sơ đồ cơ bản của q trính tối ưu hóa

3

Hình 2. 1. Phân loại các bài tốn tối ưu

37

Hình 2. 2. Lựa chọn thuật tốn tối ưu phi tuyến

37

Hình 2. 3. Sơ đồ chung giải bài tốn tối ưu

39

Hình 2. 4. Hộp thoại Solver Parameters

42

Hình 2. 5. Thiết lập thơng số cho Solver

43

Hình 2. 6. Hộp thoại Solver Results

45

Hình 3. 1. Các thuộc tính máy bơm

64

Hình 3. 2. ID label cho Price pattern

66

Hình 3. 3. Các quan hệ của bài tốn quy hoạch tuyến tính theo phương án quy
hoạch đưa vào trình soạn thảo Solver Parameter
75
Hình 3. 4. Kết quả xác định giá trị tối ưu của các thơng số điều khiển

75

Hình 3. 5. Bố trí các thơng số điều khiển và hàm mục tiêu của bài tốn quy hoạch
tuyến tính trong phần mềm Excel
76
Hình 3. 6. Kết quả xác định giá trị tối ưu của các thông số điều khiển phướng án đề
xuất
83

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Công suất các bãi giếng và tuyến ống nước thô

13

Bảng 1. 2. Công suất các nhà máy xử lý nước

15

Bảng 1. 3. Chất lượng nước sau xử lý của các nhà máy nước ngầm do Công ty
Nước sạch Hà Nội quản lý từ năm 2014
17
Bảng 1. 4. Chất lượng nước sau xử lý của nhà máy nước sông Đà

19

Bảng 1. 5. Chất lượng nước sau xử lý của các nhà máy nước Sơn Tây

20

Bảng 1. 6. Chất lượng nước sau xử lý của các NMN Hà Đông

22

Bảng 1. 7. Dự báo nhu cầu sử dụng nước năm 2020-2050

26

Bảng 1. 8. Quy hoạch công suất các NMN thủ đô Hà Nội năm 2020 -2050

27

Bảng 1. 9. Công suất trạm bơm tăng áp giai đoạn 2020 đến 2050

30

Bảng 3. 1. Quy hoạch công suất các nhà máy nước đến năm 2030

57

Bảng 3. 2. Công suất cấp nước các NMN ngầm và nhu cầu dùng nước

58

Bảng 3. 3. Bảng giá điện

61

Bảng 3. 4. Hệ số giá điện theo thời gian trong ngày

65

Bảng 3. 5. Năng lượng bơm,giá thành bơm nước của các NMN năm 2030

66

Bảng 3. 6. Tổng chi phí sản xuất kinh doanh của các nhà máy nước mặt

72

Bảng 3. 7. Đơn giá cấp nước của các nhà máy nước

72

Bảng 3. 8. Kết quả phân bố lưu lượng các NMN mặt theo quy hoạch đến 2030

78

Bảng 3. 9. Đề xuất giảm công suất các nhà máy nước đến năm 2030

80

Bảng 3. 10. Công suất cấp nước các nhà máy nước ngầm và nhu cầu dùng nước
(phương án đề xuất)
81
Bảng 3. 11. Kết quả phân bố lưu lượng các nhà máy nước mặt khi giảm công suất
các nhà máy nước ngầm đến 2030
84

vii



PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thủ đơ Hà Nội là trung tâm chính trị - hành chính của Quốc gia; trung tâm lớn
về văn hoá - khoa học - đào tạo - kinh tế, du lịch có tốc độ đơ thị hóa nhanh. Hà Nội
có mơi trường sống, sinh hoạt giải trí với chất lượng cao. Dân số tăng, các hoạt
động kinh tế - xã hội ngày càng phát triển theo đó thì nhu cầu về sử dụng nước sạch
của người dân ngày càng tăng cao về cả chất và lượng.
Hiện nay tổng sản lượng cấp nước khoảng 900 nghìn m3/ngđ trong khi nhu cầu
sử dụng nước hàng năm dự kiến tăng từ 2- 3%. Đặc biệt vào dịp hè có những đợt
nắng nóng kéo dài, nhu cầu sử dụng nước tăng đột biến từ 10 ÷ 15%, do vậy tổng
lượng nước thiếu hụt so với nhu cầu từ 40.000 ÷ 60.000 m3/ngđ. Thêm vào ảnh

hưởng của chế độ thủy văn Sông Hồng đến khai thác sản xuất nước ngầm tiếp tục sẽ
bị suy giảm khoảng từ 1% ÷ 2% hàng năm. Nguồn nước ngầm tiếp tục bị suy thối,
các bãi giếng khơng có quỹ đất dự phòng để khoan bổ sung thay thế các giếng để
duy trì sản lượng theo thiết kế. Nhà máy nước sơng Đà là nguồn cung cấp nước
quan trọng, chiếm 27% tổng lượng nước tồn thành phố. Do đó, khi có sự cố như
vỡ ống nước sông Đà, giảm công suất khai thác nguồn nước … xảy ra dẫn đến tình
trạng mất nước, thiếu nước sẽ ảnh hưởng đến đời sống người dân, hoạt động kinh tế
- xã hội. Do vậy, cần đẩy nhanh các dự án phát triển bổ sung nguồn nước như dự án
Xây dựng nhà máy nước mặt Sông Hồng, Sông Đuống để cùng với nguồn nước mặt
Sông Đà, đảm bảo cả về sản lượng cũng như an ninh nguồn nước. Trước những vấn
đề cấp thiết ở hiện tại thì việc nghiên cứu phát triển bổ sung các nguồn nước kết
hợp với sự phát triển hợp lý về mạng lưới một cách đồng bộ là một nghiên cứu góp
phần đáp ứng nhu cầu cấp nước trước mắt cũng như lâu dài của Thành phố.
Vì vậy đề tài “Nghiên cứu phát triển nguồn nước cấp cho các đô thị thành phố
Hà Nội, đánh giá giải pháp thay thế, bổ sung nguồn nước” là hết sức cần thiết.
2. Mục tiêu của đề tài
 Đánh giá tổng quan tình hình nguồn nước và hiện trạng hệ thống cấp nước

1


đô thị của thành phố Hà Nội.
 Xây dựng được mơ hình mơ phỏng hệ thống cấp nước của thành phố Hà Nội,

từ đó phục vụ cho việc phân tích thuỷ lực đối với nhiều phương án / kịch bản khác
nhau.
 Đề xuất được một số giải pháp về thay thế, bổ sung nguồn nước.

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cấp nước thành phố Hà Nội;

 Phạm vi nghiên cứu:

+ Về không gian: Đô thị trung tâm và một số đô thị vệ tinh thuộc TP Hà Nội.
+ Về vấn đề nghiên cứu: Các nguồn cấp nước và mạng lưới cấp nước của đô
thị trung tâm và một số đô thị vệ tinh.
4. Phƣơng ph p nghiên cứu c ng cụ s dụng
a. Phương ph p
 Phương pháp kế thừa: Sử dụng có chọn lọc các kết quả nghiên cứu trước đây

về cấp nước cho thành phố Hà Nội: các kết quả tính tốn, các quy hoạch, các bản
đồ, bản vẽ v.v..;
 Phương pháp thống kê, thu thập, phân tích và xử lý số liệu;
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng lý thuyết về thuỷ lực, cấp nước,

máy bơm;
 Phương pháp mơ hình tốn: Mơ phỏng mạng lưới cấp nước hiện trạng và

trong tương lai bằng công cụ phần mềm tính thuỷ lực đường ống.
b.

ng c s d ng
 Khai thác, sử dụng phần mềm tính tốn thuỷ lực Epanet.
 Các phần mềm đồ hoạ CAD, Photo Shop,...
 Các công cụ xử lí văn bản và bảng tính: Word, Exel,...

2


CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về tối ƣu hóa trong quy hoạch quản lý nguồn nƣớc
1.1.1. Giới thiệu về tối ưu hóa
Tối ưu hóa là một hoạt động có mục đích để có được những kết quả tốt nhất
trong những ý nghĩa nhất định và trong những điều kiện nhất định. Trong các hoạt
động nghiên cứu khác nhau cần phải xem xét nhiều lựa chọn để quyết định chọn lấy
một. Để chọn được giải pháp tốt nhất đáp ứng một chỉ tiêu tối ưu (tiêu chí chất
lượng) cần phải có một q trình tìm kiếm. Bài tốn tìm lời giải tối ưu được xem xét
khơng những trong nghiên cứu các quy trình đang có mà cịn cả trong các giai đoạn
thiết kế. Có thể sử dụng phương pháp kinh nghiệm hoặc giải tích để tìm lời giải tối
ưu. Thơng thường, để tìm lời giải tối ưu người ta hay dùng phương pháp giải tích
theo sơ đồ ở hình 1.1
Hình 1. 1. Sơ đồ cơ bản của q trính tối ưu hóa

Căn cứ vào thí nghiệm, kinh nghiệm và hiểu biết về đối tượng mà lập mơ hình
tốn học cho q trình (đối tượng, hệ thống). Đánh giá các thơng số của mơ hình
tốn học và mơ hình được mơ phỏng trên máy tính. Bằng cách sử dụng thủ tục tìm
kiếm lời giải tối ưu, có thể tìm ra thiết kế tối ưu, điều khiển tối ưu, hoặc điều kiện
để đạt được chất lượng tối ưu.

3


1.1.2. Tối ưu hóa trong quy hoạch quản lý nguồn nước
Trên thế giới cũng như ở nước ta, hệ thống nguồn nước và cơng trình khai thác
sử dụng nước đã được quan tâm đầu tư phát triển - đến nay công tác quản lý nguồn
nước đã mang lại các kết quả vô cùng to lớn phục vụ cho mục tiêu phát triển đất
nước trong suốt quá trình lịch sử. Cùng với quá trình phát triển của lịch sử, của nhu
cầu phục vụ các hoạt động phát triển kinh tế-xã hội thì hệ thống nguồn nước và
cơng trình khai thác nguồn nước được xây dựng phục vụ đa mục tiêu. Quá trình
phát triển của các mục tiêu phục vụ, nhu cầu sử dụng cùng với tác động của nền

kinh tế thị trường đã làm tăng mức độ phức tạp trong hoạt động quản lý, vận hành
hệ thống nguồn nước. Tranh chấp trong chia sẻ nguồn nước giữa các mục tiêu sử
dụng, giữa phát triển và bảo tồn nguồn nước ngày càng trở nên phức tạp yêu cầu có
hướng tiếp cận phù hợp trong phân bổ, chia sẻ nguồn nước phục vụ mục tiêu phát
triển. Mâu thuẫn trong chia sẻ nguồn nước, tranh chấp trong khai thác, sử dụng
nguồn nước gần đây có thể kể đến như giữa phát triển cơng trình thủy lợi phục vụ
đa mục tiêu cấp nước cho đô thị, cơng nghiệp, tưới, phịng chống lũ với phát triển,
khai thác hệ thống cơng trình hồ chứa thủy điện ngày càng bộc lộ rõ và cần đầu tư
nghiên cứu giải quyết.
Để điều hòa, phân bố nguồn nước giữa các mục tiêu sử dụng trong nghiên cứu
quy hoạch cũng như quản lý có thể vận dụng mơ hình mơ phỏng hoặc mơ hình tối
ưu (Lund và Guzman, 1999; Tơ Trung Nghĩa và Lê Hùng Nam, 2007). Mơ hình
tốn mơ phỏng có khả năng cho biết “hệ thống sẽ phản hồi như thế nào theo các
kịch bản đề ra?” Tuy vậy mô hình tốn mơ phỏng khơng thể trả lời câu hỏi “Vậy hệ
thống phản hồi như vậy đã tốt nhất hay chưa?” mơ hình tốn tối ưu sẽ trả lời cho
câu hỏi này (Hillier và Liebeman, 2001, Mays và Tung, 1992, Helweg và Labadie,
1977). Lĩnh vực tối ưu hóa hệ thống được xem là một trong những lĩnh vực nghiên
cứu thu hút tập trung các nhà nghiên cứu trong suốt lịch sử phát triển. Đến nay tối
ưu hóa hệ thống trong quản lý, phân bổ và sử dụng các nguồn tài nguyên hạn hẹp,
trong đó có nguồn nước, vẫn được đặc biệt tập trung đầu tư.
Phát triển của tối ưu hóa hệ thống liên quan đến cơ sở toán học, khả năng về
công nghệ phần mềm, phần cứng, con người, đầu vào số liệu. Sự phát triển của các

4


yếu tố nêu trên thời gian vừa qua đã bước đầu và sẽ tạo điều kiện cho khả năng triển
khai áp dụng vào quản lý phân bổ tối ưu tài nguyên nước phục vụ phát triển kinh tế
xã hội ở nước ta.
1.1.3. Ứng dụng tối ưu hóa trong quy hoạch quản lý nguồn nước

Lĩnh vực tối ưu hóa hệ thống được xem là một trong những lĩnh vực nghiên cứu
thu hút tập trung các nhà nghiên cứu trong suốt lịch sử phát triển. Đến nay tối ưu
hóa hệ thống trong quản lý, phân bổ và sử dụng các nguồn tài nguyên hạn hẹp,
trong đó có nguồn nước, vẫn được đặc biệt tập trung đầu tư.
1. Những ứng d ng, nghiên cứu trên thế giới
Ứng dụng phương pháp tối ưu trong quản lý tài nguyên nước được chú ý tập
trung, đặc biệt là các ứng dụng trong quy hoạch và quản lý hệ thống hồ chứa. Để
giải quyết vấn đề suy giảm nguồn nước lưu vực sông Aral là lưu vực sông quốc tế
chảy qua các quốc gia Trung Á thuộc Liên bang Sô Viết cũ, mâu thuẫn trong chia
sẻ, khai thác sử dụng, mẫu thuẫn giữa quốc gia thượng nguồn với quốc gia nằm ở hạ
du Nghiên cứu chia sẻ lợi ích trong hợp tác khai thác và bảo vệ nguồn nước sông
Aral vùng Trung Á đã sử dụng bài tốn mơ phỏng tối ưu hệ thống hồ chứa đã đề
xuất giải pháp quản lý, vận hành với mục tiêu hài hịa các ràng buộc đồng thời đảm
bảo lợi ích phát điện, tưới và bảo vệ mơi trường.
Có thể kể đến công cụ CALSIM (Close và nnk, 2003) do Cục Tài nguyên nước
Bang Califonia phối hợp với Cục Cải tạo nguồn nước liên bang Mỹ phát triển phục
vụ công tác quy hoạch và quản lý hệ thống nguồn nước Bang Califonia qua kết hợp
ngơn ngữ lập trình, thư viện giải tối ưu tuyến tính và thành phần đồ họa. CALSIM
đã được chọn thay thế Hệ thống mơ hình quy hoạch nguồn nước bang và vùng
thung lũng trung tâm Califonia (DWRSIM) trước đây. Nghiên cứu của về phân bổ
dung tích chống lũ của hệ thống 8 hồ chứa lưu vực sông Paranaiba-Grande (diện
tích lưu vực 375.000 km2) ở Brazin sử dụng phương pháp tối ưu kết hợp phân tích
thống kê (Marien và nnk, 1994) đã đề xuất phương án phân bổ dung tích chống lũ
cho từng hồ chứa theo thời gian đảm bảo mục tiêu chống lũ của hệ thống liên hồ
chứa. Trong nghiên cứu này thuần túy chỉ xem xét đến hiệu quả chống lũ mà chưa
tính đến hiệu quả phát điện của hệ thống 8 hồ chứa. Nghiên cứu của Guariso,

5

Rinaldi và Soncini-Sessa (1986) về vận hành hệ thống đơn hồ chứa Como phục vụ
chống lũ, phát điện lưu vực sông Adda miền Bắc nước Ý. Nghiên cứu đã phân tích
số liệu vận hành trong quá khứ, đánh giá các thiệt hại cũng như hiệu ích đến các
mặt phát điện, mức độ ngập lũ, cấp nước cho nông nghiệp để xây dựng mặt cong tối
ưu Pareto trong không gian ba chiều (phát điện, thiệt hại ngập lũ, cấp nước) làm cơ
sở so sánh hài hòa giữa được với mất, giúp cho nhà hoạch định có thể chọn được
các phương án vận hành hồ Como tốt hơn so với quá khứ hài hòa các mục tiêu sử
dụng, giữa chống lũ cho hạ du và phát triển kinh tế vùng ven lòng hồ
Ngo Le Long (2006) đã ứng dụng công cụ mô hình tốn MIKE 11 &
AUTOCAL kết hợp mơ phỏng thủy động lực học (MIKE 11), dị tìm giải pháp vận
hành tối ưu (AUTOCAL) hài hòa mục tiêu phát điện và chống lũ trong điều hành hồ
Hịa Bình, Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cải thiện đáng kể lượng điện phát mà
khơng ảnh hưởng đến an tồn phịng lũ cho hạ du. Nghiên cứu cũng đề xuất khung
điều hành theo thời gian thực bao gồm dự báo theo thời gian thực dòng chảy vào hồ
trong thời gian mùa lũ.
2. Những ứng d ng, nghiên cứu trong nước
Quá trình nghiên cứu trước đây của các cơ quan như Viện Quy hoạch Thủy lợi,
Viện Khoa học Thủy lợi, Viện Cơ học xây dựng các quy trình vận hành hệ thống hồ
chứa lớn trên lưu vực sơng Hồng-Thái Bình trong mùa lũ bằng cách sử dụng cơng
cụ mơ hình mơ phỏng kết hợp với xử lý số liệu các kịch bản tổ hợp lũ tính tốn thử
dần các phương án nhằm đảm bảo các ràng buộc thông số vật lý của hệ thống hồ,
các ràng buộc về mực nước lũ trong các giai đoạn mùa lũ – đồng thời trên cơ sở kết
quả tính toán đã định lượng tác động đến làm tăng giảm sản lượng điện của các hệ
thống các nhà máy thủy điện trên hệ thống để đề xuất quy trình. Đây có thể coi là
phương pháp thơng thường, truyền thống sử dụng cơng cụ mơ hình tốn thủy động
lực học trong sơng kết hợp phương pháp phân tích thống kê tốn học. Phương pháp
nêu trên đã được vận dụng xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa trên sơng
Hồng – từ tổ hợp 02 hồ Hịa Bình + Thác Bà, đến tổ hợp 03 hồ Hịa Bình + Thác Bà
+ Tuyên Quang và gần đây là vận hành tổ hợp 04 hồ Sơn La + Hịa Bình + Thác Bà
+ Tuyên Quang;

6


Năm 2006, đề tài Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn điều hành cấp nước
cho mùa cạn đồng bằng sông Hồng của các tác giả Lê Kim Truyền và Hà Văn Khối
(2006) đã tính tốn điều phối hệ thống 04 hồ chứa trong mùa cạn cấp nước cho hạ
du trên cơ sở phát triển mơ hình tốn mơ phỏng điều tiết hồ chứa độc lập, bậc thang
hồ chứa, cùng với ứng dụng mơ hình tốn mơ phỏng MIKE 11 trường hợp năm
dòng chảy thiết kế 85% - đề tài đã xây dựng quy trình điều tiết liên hồ chứa trong
mùa cạn phục vụ cấp nước các ngành kinh tế kết hợp phát điện;
Kết hợp ứng dụng mơ hình tốn tối ưu và mơ hình tốn mơ phỏng tại Viện Quy
hoạch Thủy lợi (Tô Trung Nghĩa và Lê Hùng Nam, 2008) đã mô tả vận hành hệ
thống hồ chứa trên sông Hồng trong mùa cạn – từ kết quả tính tốn tối ưu hệ thống
sử dụng cơng nghệ GAMS đã mơ phỏng và giải bài tốn tối ưu phi tuyến các ràng
buộc và tối ưu hệ thống 03 hồ chứa lớn trên lưu vực sơng Hồng - Thái Bình – từ đó
xây dựng quy trình điều tiết hệ thống hồ chứa lớn trong mùa cạn hàng năm trên lưu
vực sơng Hồng-Thái Bình. Kết quả nghiên cứu đã đề xuất các phương án vận hành
các hồ chứa lớn trên lưu vực sơng Hồng-Thái Bình tại từng tuần (10 ngày) trong
suốt mùa cạn tùy thuộc vào điều kiện đầu mùa khô của hệ thống và cập nhật qua
từng giai đoạn của mùa khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy để đảm bảo nguồn nước
cho vụ đông xuân hàng năm sẽ tác động không đáng kể đến sản lượng điện phát của
hệ thống hồ chứa (Kết luận này cũng tương đồng với kết quả tính từ nghiên cứu của
các tác giả Lê Kim Truyền và Hà Văn Khối năm 2006).
Trước đó cơng nghệ GAMS cũng đã được ứng dụng đề xuất phương án phân
bổ tối ưu nguồn nước phục vụ các mục tiêu sử dụng nước cho lưu vực sông Đồng
Nai (Son, Huy và Ringler, 2002), cho vùng Thượng du sông Thái Bình (Tơ Trung
Nghĩa và nnk, 2006). Ngồi ra có thể kể đến một số nghiên cứu gần đây như Nghiên
cứu điều hành đơn hồ chứa phục vụ đa mục tiêu tưới, phát điện, phòng lũ và cấp
nước cho hạ du của hai tác giả Nguyễn Thế Hùng và Lê Hùng (2011) đã đưa vào

ứng dụng tối ưu động kết hợp phân tích tối ưu Pareto – triển khai ứng dụng thử
nghiệm cho hai hồ chứa A Vương và Định Bình. Các nghiên cứu do Bộ Tài nguyên
và Môi trường gần đây sử dụng phương pháp mơ hình tốn mơ phỏng xây dựng quy
trình vận hành các hệ thống liên hồ chứa.

7


Nghiên cứu của đề tài cấp Nhà nước “Phát triển mơ hình tối ưu hóa động cho
nghiên cứu, phân tích và đánh giá kinh tế đối với quy hoạch, quản lý và khai thác tài
nguyên nước ở Hệ thống sông Hồng” – (Th.S Bùi Thị Thu Hòa - Đại học Thủy lợi).
Kết quả quan trọng nhất mà đề tài đã đạt được là xây dựng một số mơ hình lý thuyết
tối ưu hóa động cho các hồn cảnh khác nhau trong một số hệ thống điển hình.
Nghiên cứu “Định gíá nước và phân phối tối ưu tài nguyên nước khan hiếm ở
cấp độ lưu vực sông – thử nghiệm ở cùng hạ lưu sông Đồng Nai” – ( Nguyễn Thanh
Hùng, Viện Môi trường và Tài nguyên, ĐHQG – HCM. Mô hình tối ưu hóa sự phân
phối tài ngun nước với các điều kiện ràng buộc về mặt thủy văn được thiết lập
dựa trên ngun tắc cân bằng lợi ích rịng ở biên của nước ngang qua các ngành sử
dụng, và được áp dụng thử nghiệm để giải bài toán phân phối tối ưu nguồn nước ở
vùng hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai với nhiều kịch bản khan hiếm nước khác nhau.
Kết quả cho thấy rằng mơ hình cho phép mô phỏng tương đối tốt sự phân phối tối
ưu nguồn nước cho các nhu cầu sử dụng cạnh tranh trong điều kiện thiếu nước,
đồng thời cũng cho phép xác định được giá trị lợi ích rịng cân bằng ở biên của
nước thô ứng với các mức độ thiếu nước khác nhau.
1.1.4. Kết luận
Trong kinh tế tài nguyên thiên nhiên nói chung thì mơ hình tối ưu hóa hiện
đang sử dụng phổ biến để tính tốn việc sử dụng tối ưu nguồn tài nguyên. Trước
những nhu cầu cấp thiết coi nước như một hàng hóa kinh tế cũng như tính tốn giá
trị kinh tế của nước nhằm giúp việc phân bổ nguồn nước có hiệu quả.
Hiện nay, theo quy hoạch cấp nước Thủ đơ Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn

2050 thì các dự án phát triển bổ sung nguồn nước như dự án xây dựng nhà máy
nước mặt sông Hồng, sông Đuống, nâng công suất nhà máy nước mặt sông Đà kết
hợp cùng nguồn nước ngầm để đáp ứng nhu cầu dùng nước cho các khu vực của
thành phố đã được phê duyệt. Nghiên cứu chi phí cấp nước tối ưu trong phân bố lưu
lượng của các nhà máy nước mặt trong tương lai sẽ góp phần tăng hiệu quả kinh tế
trong quá trình quản lý và vận hành.

8


1.2. Hiện trạng cấp nƣớc của thành phố Hà Nội
Hà Nội hiện đang khai thác nước mặt và nước dưới đất để cấp cho các nhu cầu
dùng nước. Nước ngầm là nguồn nước chính được khai thác để cấp cho nhu cầu
dùng nước. Nước ngầm là nguồn nước chính được khai thác để cấp cho các nhu cầu
của đô thị và khu dân cư nông thôn trên địa bàn Hà Nội. Nguồn nước mặt mới được
bổ sung thêm từ nhà máy nước mặt sông Đà công suất 300.000 m3/ng, nhưng mới
khai thác một phần công suất để cấp cho khu vực Tây Nam Hà Nội trung tâm.
Tổng công suất cấp nước hiện nay đạt trung bình 750.000-790.000 m3/ngày,
trong đó nguồn nước dưới đất là 600.000-620.000 m3/ngđ, nguồn nước mặt sông Đà
là 198.000 m3/ngđ (trong đó cấp cho trung tâm Hà Nội 45.000 m3/ngđ). Ngoài ra
các trạm lẻ và các giếng tư nhân khai thác khoảng 150.000-200.000 m3/ng. Như vậy
nguồn cấp nước chính cho Hà Nội hiện nay vẫn là nguồn nước dưới đất.
Tổng công suất cấp nước hiện thống cấp nước đô thị (trên tổng dân số thành
phố) là 38.5%, mỗi địa bàn cụ thể như sau:
Hà Nội cũ bao gồm 14 quận huyện, số dân được cấp nước là 73,2%, trong đó 9
quận nội thành Hà Nội cũ dân số được cấp nước là 100%; 5 huyện ngoại thành Hà
Nội cũ dân số được cấp nước là 26%. Quận Hà Đông dân số được cấp nước là 90%;
Thị xã Sơn Tây dân số được cấp nước là 78%.
1.2.1. Tình hình tổ chức quản lý
Hệ thống cấp nước của thành phố Hà Nội hiện nay được quản lý bởi các cơng

ty chính gồm: Cơng ty Nước sạch Hà Nội ( Hawaco), công ty cấp nước Vinaconex,
công ty cấp nước Viwaco, công ty cấp nước Sơn tây và công ty cấp nước Hà Đông.
1. Hệ thống cấp nước đ thị trung tâm
Hệ thống cấp nước đô thị Hà Nội cũ do Cơng ty Nước sạch Hà Nội quản lý có
phạm vi phục vụ là 8 quận nội thành: Ba Đình, Hồn Kiếm, Hai Bà Trưng, Đống
Đa, Cầu Giấy, Tây Hồ, Hoàng Mai, Long Biên và 5 huyện ngoại thành lân cận là
Từ Liêm, Gia Lâm, Đơng Anh, Sóc Sơn và Thanh Trì. Được hình thành và phát
triển từ hơn 100 năm và đã trải qua nhiều lần cải tạo, mở rộng, công suất hệ thống

9


cấp đơ thị Hà Nội trung tâm đạt trung bình 572.400m3/ngày. Đặc biệt giai đoạn từ
1985-1997 với chương trình cấp nước Hà Nội chủ yếu do Chính phủ Phần Lan viện
trợ, hệ thống cấp nước Hà Nội đã được cải tạo đồng bộ và được nâng cấp một cách
cơ bản cho khu vực phía nam sơng Hồng. Cịn phía Bắc sông Hồng NMN Gia Lâm
do Nhật Bản tài trợ đã góp phần cải thiện nhu cầu cấp nước cho khu vực Gia Lâm,
Hà Nội. Tổng công suất của các nhà máy đã được nâng lên hơn gấp đôi, từ
210.000m3/ngày lên 560.000m3/ngày và khoảng 400km đường ống truyền dẫn,
phân phối đã được thay thế hoặc lắp đặt mới. Từ năm 1998 đến 2000, với sự giúp
đỡ của Ngân hàng Thế giới (WB), thành phố đã tiếp tục xây dựng mở rộng HTCN
qua việc thực hiện dự án cấp nước NMN Cáo Đỉnh công suất 30.000m3/ng và NMN
Nam Dư công suất 30.000m3/ngày. Ngoài các NMN lớn, nhiều trạm cấp nước cục
bộ nhỏ cũng đã được xây dựng, đến nay tổng công suất các NMN cấp ra mạng là
572.000m3/ngày, đưa tổng chiều dài đường ống lên hơn 4.840km (bao gồm cả mạng
cũ và mạng mới), góp phần quan trọng cải thiện tình hình cấp nước của thành phố,
đảm bảo yêu cầu cung cấp nước tương đối ổn định cho khoảng 2.500.000 người, đạt
tỷ lệ cấp nước trung bình trên tồn thành phố khoảng 70% (trong đó cấp nước cho
nội thành đạt tỷ lệ gần 100%).
Nhìn lại lịch sử phát triển qua các giai đoạn, có thể thấy hệ thống cấp nước đơ

thị của thành phố Hà Nội phát triển liên tục cùng với q trình đơ thị hóa của chính
thành phố. Trước đây do Hà Nội có quy mơ khơng lớn, nguồn nước dưới đất phân
bố khá đều khắp các khu vực và có trữ lượng đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng nên việc
khoan giếng và khai thác nước có thể tiến hành tại chỗ, các nhà máy nước có thể
xây dựng với công suất lớn nhỏ tùy theo nhu cầu dùng nước của từng thời kỳ, mặt
khác do nguồn nước có chất lượng tốt, nên quy trình xử lý tương đối đơn giản, vốn
đầu tư địi hỏi khơng q lớn và các nhà máy có thể xây dựng nhanh. Qua nhiều
năm khai thác và vận hành các NMN ngầm đã bộc lộ nhiều nhược điểm như sự suy
thoái của các giếng khoan khai thác và trữ lượng nước dưới đất của khu vực trung
tâm thành phố bị giảm do xa nguồn bổ cập; dây truyền cơng nghệ một số NMN phía
Nam chưa hợp lý với chất lượng nước thơ,… vì vậy về lâu dài phát triển nguồn
nước mặt cấp cho Hà Nội là hoàn toàn hợp lý.

10


2. Hệ thống cấp nước Vinaconex
Tháng 8/2008 NMN mặt sông Đà chính thức đi vào hoạt động. Sau 3 năm
chính thức hoạt động Cơng ty Vinaconex với vai trị là nhà phân phối cấp 1 đã đảm
bảo công tác sản xuất nước sạch sơng Đà an tồn, cung cấp ổn định, công suất nhà
máy không ngừng tăng. Từ chỗ năm 2010 NMN mặt sông Đà mới chỉ hoạt động với
công suất 90.000m3/ng, đến tháng 7 năm 2012 công suất NM đã đạt 198.000m3/ng.
3. Hệ thống cấp nước đ thị Tây Nam trung tâm Hà Nội ( Viwaco quản lý)
Để tiếp nhận, phân phối và quản lý nguồn nước sông Đà cấp cho Hà Nội, tháng
3 năm 2005 UBND TP Hà Nội đã quyết định thành lập Công ty Cổ phần Đầu tư
Xây dựng và Kinh doanh nước sạch (VIWACO) và giao cho Công ty quản lý địa
bàn khu vực Tây Nam Hà Nội Trung tâm (được giới hạn bởi các trục đường QL32Phạm Hùng-Trần Duy Hưng-Láng-Trường Chinh-Giải Phóng-QL70). Đặc điểm
hoạt động của Công ty VIWACO là nhà phân phối cấp 2 – Mua nước của hệ thống
cung cấp nước sông Đà từ nhà sản xuất là Công ty cổ phần cấp nước VINACONEX
để cung cấp nước cho các khách hàng dùng nước.

4. Hệ thống cấp nước thị xã Sơn Tây
Nguồn nước cấp cho thị xã Sơn Tây và các vùng lân cận là nước dưới đất khai
thác từ hệ tầng Hà Nội Qn-mvp- hn. Hiện tại các NMN khai thác nước dưới đất tại
các bãi giếng ven sông đê sông Hồng với công suất khoảng 20.000 m3/ngày và tập
trung ở các khu vực ven sông Hồng.
5. Hệ thống cấp nước Hà Đông
Hệ thống cấp nước Hà Đông do Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông
(được chuyển đổi từ công ty cấp nước Hà Đơng) quản lý có phạm vi phục vụ là khu
vực quận Hà Đông và các xã liền kề. Hệ thống cấp nước Hà Đông hiện đang sử
dụng nguồn nước dưới đất với công suất khai thác khoảng 38.000-40.000 m3/ngày
để cung cấp nước thô cho 02 nhà máy nước là: NMN Hà Đông cơ sở 1 và NMN Hà
Đông cơ sở 2. Mạng lưới cấp nước được phát triển qua nhiều thời kỳ, đến nay đã
bao phủ rộng khắp 17/17 phường của quận Hà Đông

11


1.2.2. Tình hình nguồn nước
1. Đ thị trung tâm
a. hất lượng nguồn nước
Nguồn nước ở phía Nam của đơ thị trung tâm có hàm lượng sắt (Fe), amơni
(NH4+) rất cao. Hàm lượng sắt tại bãi giếng của nhà máy nước Pháp Vân là 6,5 ÷
8,5 mg/l; của Tương Mai là 9,5 ÷ 13,1 mg/l; của Hạ Đình là 12,7 ÷ 16 mg/l. Hàm
lượng NH4+ trung bình lên tới khoảng 10 đến 15 mg/l; đặc biệt tại NMN Tương Mai
có lúc lên tới 30 mg/l. Nguồn nước có dấu hiệu bị nhiễm bẩn hữu cơ ở mức độ thấp.
Khác với nguồn nước ngầm ở phía Nam đơ thị trung tâm, nguồn nước ngầm
của các bãi giếng ở khu vực phía Băc đơ thị trung tâm lại có hàm lượng mangan
(Mn) cao hơn các bãi giếng phía Nam. Trong khi đó hàm lượng sắt và amôni tại khu
vực này lại rất thấp. Các khu vực Gia Lâm, Sài Đồng, Cáo Đỉnh thường xuất hiện
nguồn nước có sắt và mangan tồn tại ở dạng keo của axit humic và keo silic.

Một tỉ lệ nhất định các mẫu nước ở khu vực phía Nam có phát hiện thấy chỉ số
vi trùng fecal coliform cao. Cùng với sự hiện diện của thành phần NH4+, điều này
chứng tỏ nguồn nước ngầm ở phía Nam bị nhiễm bẩn.
b. Cơng trình khai th c nước ngầm và tuyến ống nước th
Cơng trình khai thác nước ngầm bao gồm giếng khoan, trạm bơm giếng và
tuyến ống nước thô. Giếng và trạm bơm giếng: Số lượng giếng khoan hiện đang
khai thác ở 12 NMN chính và tại 8 trạm cấp nước nhỏ của Hà Nội là 255 giếng, số
giếng hoạt động thường xuyên khoảng 190 giếng. Các giếng đều được lắp bơm
chìm. Nhìn chung các giếng khoan khai thác có độ sâu trung bình từ 60-70m, thu
nước trong tầng chứa nước cuội sỏi qp1 có chiều dày từ 20-60m. Tuyến ống nước
thô: Chủ yếu là ống gang xám và gang dẻo, đường kính từ 200-700mm. Chất lượng
các tuyến ống nước thô bằng gang dẻo được xây dựng từ năm 1989 đến nay hoạt
động tốt, ít rị rỉ, cịn lại một số tuyến ống xây dựng trước năm 1985 đã xuống cấp
nghiêm trọng gây thất thốt lớn (nhà máy nước Ngơ Sỹ Liên). Trung bình cơng suất
khai thác nước thơ đạt 86.74% công suất thiết kế.

12


Bảng 1. 1. Công suất các bãi giếng và tuyến ống nước thơ
C ng suất nƣớc th
CS T/Kế
(m3/ngđ)

CS thực tế
(m3/ngđ)

Số
giếng
hiện

có

Gia Lâm (ODA)
Bắc Th.long-V.Trì
Lương n I+II
n Phụ
Ngơ Sĩ Liên
Tương Mai
Mai Dịch
Pháp Vân
Ngọc Hà
Hạ Đình
Cáo Đỉnh I+II
Nam Dư
C c trạm nhỏ
Đơng Anh
Sân bay Gia Lâm
Nguyên Khê
Vân Đồn+Thủy Lợi
Bạch Mai

66.000
55.000
48.000
90.000
53.000
32.000
63.000
32.000
48.000

32.000
63.000
63.000

66.000
38.500
54.000
100.000
44.000
26.000
63.600
25.500
37.000
24.000
62.000
57.000

13.000
6.600
11.000
6.000
6.000

6
7

Kim Liên
Đồn Thủy

8

Quỳnh Mai

TT

Nhà m y nƣớc

A

Nhà m y nƣớc chính

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
1
2
3
4
5

Cộng

Tuyến ống nƣớc th
Đƣờng
kính
(mm)

Chiều
dài
(m)

22
18
15
33
19
13
31
12
14
12
21
20

250-600
200-700
200-600
200-600
200-600
200-300

225-700
200-600
200-600
250-400
200-600
200-600

14.400
5.210
4.694
13.589
5.974
2.897
24.697
3.741
5.601
3.367
13.335
7.157

6.100
10.000
11.000
6.000
6.000

7
3
4
3

3

200-400

1.500

150
150-200
150-200

2.080
265.310

6.500
10.000

6.500
11.000

4

200-300

535

3.000

3.000

694.600

657.200

255

109.352

(Nguồn: Công ty Nước sạch Hà Nội – 31/12/2010)
2. Đ thị Tây Nam trung tâm Hà Nội
Hệ thống cấp nước VINACONEX hoạt động với vai trò là nhà phân phối cấp 1
đã đảm bảo công tác sản xuất nước sạch sông Đà an toàn. Để tiếp nhận, phân phối
và quản lý nguồn nước sông Đà cấp cho Hà Nội, Công ty VIWACO là nhà phân
phối cấp 2 – Mua nước của hệ thống cung cấp nước sông Đà từ nhà sản xuất là
Công ty cổ phần cấp nước VINACONEX để cung cấp nước cho các khách hàng
dùng nước. Hệ thống cung cấp nước sạch sông Đà: kênh dẫn nước sông và hồ trung
chuyển Đầm Bài; Trạm bơm nước sông Đà; Trạm bơm nước hồ Đầm Bài; Nhà
máy xử lý nước mặt sông Đà; Tuyến ống truyền tải DN1800-1500mm; Bể chứa

13


trung gian và trạm bơm tăng áp đặt tại khu vực giữa đường Vành đai 3 và vành đai
4 Hà Nội. Hệ thống cấp nước đô thị Tây Nam Hà Nội trung tâm: các tuyến ống
truyền dẫn DN800-300, tuyến ống phân phối DN250-100, tuyến ống dịch vụ và
khách hàng tiêu thụ nước sạch sông Đà tại các quận Thanh Xuân, Hồng Mai, Cầu
Giấy, huyện Từ Liêm và Thanh Trì.
3. Thị xã Sơn Tây
Nguồn nước cấp cho thị xã Sơn Tây và các vùng lân cận là nước dưới đất khai
thác từ hệ tầng Hà Nội Qn-mvp- hn. Chất lượng nước thô qua các kết quả kiểm
nghiệm nằm trong giới hạn quy định của QCVN 09:2008/BTNMT (quy chuẩn kỹ

thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm). Hiện tại các NMN khai thác nước dưới
đất tại các bãi giếng ven sông đê sông Hồng với công suất khoảng 20.000 m3/ngày
và tập trung ở các khu vực ven sơng Hồng. Cơng trình khai thác nước dưới đất bao
gồm: Giếng khoan, trạm bơm giếng và tuyến ống nước thô.
Số lượng giếng khoan hiện đang khai thác ở 2 NMN là 13 giếng trong đó 07
giếng (H2-H8) nằm trên địa bàn phường Lê Lợi và Viên Sơn – thị xã Sơn Tây phục
vụ cho NMN Sơn Tây cơ sở 1, 06 giếng (ST1-ST6) nằm trên địa bàn xã Sen Chiểu
– huyện Phúc Thọ phục vụ cho NMN Sơn Tây cơ sở 2. Tổng công suất giếng khai
thác khoảng 20.000m3/ngày đêm. (tùy thuộc vào thời tiết, mùa trong năm). Phần
lớn các giếng đều được lắp bơm chìm. Nhìn chung các giếng khoan khai thác có độ
sâu trung bình từ 35-40m, thu nước trong tầng chứa nước cuộn sỏi qp1 có chiều
dày từ 10-20m.
4. Khu vực Hà Đ ng
Nguồn nước cấp cho Hà Đông và các vùng lân cận là nguồn nước ngầm. Hiện
tại các NMN ngầm tại khu vực này gồm hai nhà máy nước ngầm với công suất
khoảng 40.000 m3/ ngày.
1.2.3. Nhà máy xử lý nước
1. Đ thị trung tâm
a.

ng suất của c c nhà m y nước
Khu vực phía Bắc sơng Hồng gồm 2 nhà máy nước chính là Gia Lâm cơng suất

14


60.000m3/ng; và Bắc Thăng Long – Vân Trì cơng suất 50.000m3/ngày hiện đang
hoạt động với cơng suất 35.286 m3/ng. Ngồi ra cịn có 2 trạm nước Sân bay Gia
Lâm và Đơng Anh.
Khu vực phía Nam sơng Hồng thành phố Hà Nội có 10 nhà máy nước chính

hiện vẫn đang hoạt động ổn định.
Ngồi các nhà máy chính này cịn có 5 trạm cấp nước nhỏ trong phạm vi thành
phố do Công ty Nước sạch Hà Nội quản lý và một số trạm cấp nước nhỏ khác do
các cơ sở tư nhân quản lý vận hành.
Bảng 1. 2. Công suất các nhà máy xử lý nước
Năm
XD

Tên NMN
Khu Bắc s ng Hồng
1. Sân bay Gia Lâm
2. NMN Gia Lâm
3. Đông Anh
4. Bắc Thăng Long
Khu Nam s ng Hồng
1. Mai Dịch I+II
2. Pháp Vân
3. Ngọc Hà
4. Lương Yên I+II
4. Ngô Sĩ Liên
6. Yên Phụ
7. Tương Mai
8. Hạ Đình
9. Cáo Đỉnh I+II
10. Nam Dư
11. Các trạm nhỏ
Tổng cộng

CS
Cải tạo

B/đầu
năm
m3/ngày

CS t/kế
m3/ngày

CS TB CS TB CS TB
năm
năm
năm
2011
2013
2014
m3/ngày m3/ngày m3/ngày

1958 5.000 1971,2005 10.000
1996 30.000
60.000
1981 12.000
10.000
2004 25.000
50.000

9.585
42.784
6.385
32.286

1988

1989
1992
1988
1944
1970
1962
1967
2001
2004

62.683 53.450 53.360
23.053 22.830 21.700
32.817 31.230 30.120
49.064 50.200 49.950
39.885 36.610 39.850
90.406 87.300 85.250
22.513 22.480 21.700
20.904 24.250 26.150
58.456 54.210 54.520
53.331 50.200 48.960
27.269 29.360 37.310
572.421 572.530 575.620

30.000
30.000
30.000
30.000
10.000
40.000
18.000

16.000
30.000
30.000

1991

1991
1992
1997
1992
1994

60.000
30.000
30.000
55.000
60.000
100.000
30.000
30.000
60.000
60.000
50.500

10.760
57.390
9.440
32.820

11.900

54.510
10.830
29.510

(Nguồn Công ty Nước sạch Hà Nội – 31/12/2014)
b. Dây chuyền c ng nghệ x lý nước
Khu vực bắc sông Hồng: Nhà máy nước Gia Lâm
Nước thô → Làm thoáng → Tiếp xúc → Lọc đợt 1 → Lọc đợt 2 → Khử trùng
bằng clo → Bể chứa → Trạm bơm II → Mạng lưới tiêu thụ.

15


Khu vực nam sơng Hồng:
Nước thơ → Làm thống → Tiếp xúc → Lọc nhanh → Khử trùng bằng clo →
Bể chứa → Trạm bơm II → Mạng lưới tiêu thụ.
Cơng trình làm thống hầu hết là dàn mưa truyền thống, riêng đối với NMN
Cáo Đỉnh và NMN Nam Dư sử dụng tháp làm thống cưỡng bức có quạt gió.
Ở phía Nam sơng Hồng, hiện nay một số NMN có các cụm giếng khai thác nằm
xa nguồn bổ cấp nước của sông Hồng đã ảnh hưởng đến trữ lượng nước và công
suất các giếng. Đồng thời một số giếng bị suy thối gây cơng suất giảm (như: Mai
Dịch, Pháp Vân, Hạ Đình). Tuy nhiên, cũng có nơi có lượng bổ cập lớn, bãi giếng
gần sơng Hồng thì có lượng nước sản xuất lớn hơn công suất thiết kế như Yên Phụ,
Lương Yên.
c.

hất lượng nước sau x lý
Chất lượng nước sau xử lý tại các nhà máy nước do Công ty TNHH MTV Kinh

doanh Nước sạch Hà Nội quản lý được thể hiện tại bảng 1.3.

Do chất lượng nước thô không đồng đều, đặc biệt là do sự khác biệt nồng độ
của một số chỉ tiêu khó xử lý như NH4+, độ oxy hóa, MN dẫn đến chất lượng nước
sau xử lý tại các NMN của khu vực này cũng không đồng đều.
Đối với các hợp chất hữu cơ và amoni, các dây chuyền cơng nghệ xử lý nước
hiện có khơng thể đạt hiệu quả xử lý cao đối với các chỉ tiêu này. Do đó, tại các
NMN có nguồn nước thô chứa amoni với hàm lượng lớn, nước sau xử lý thường có
các chỉ tiêu này khơng đáp ứng được QCVN 01:2009/BYT. Các nhà máy thuộc số
này bao gồm NMN Pháp Vân, NMN Hạ Đình, NMN Tương Mai.
Các chỉ tiêu khác như pH; độ cứng; NO2; NO3; các kim loại khác như As của
nước sau xử lý của tất cả các NMN tại khu vực này đáp ứng được Quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia của nước dùng cho ăn uống QCVN 01: 2009/BYT.

16


Bảng 1. 3. Chất lượng nước sau xử lý của các nhà máy nước ngầm do Công ty Nước sạch Hà Nội quản lý từ năm 2014

TT

Đơn vị

Độ đục
pH
NTU

NH4+ NO2mg/l mg/l

Chỉ số
Pecmanganat
mg/l

A.Xit Kiềm

Độ
ClFe TP Mn+2
cứngTP
mg/l
mg/l mg/l
mg/l

2.0

6,5 8,5

3.0

3.0

2.0

2.0

250

1 Lƣơng yên

0.18

7.45

0

0

0.17

0.10

2 Ngô Sỹ Liên

0.30

7.47

0.17

0

0.20

3 Ngọc Hà

0.24

7.88

0.02

0.01

4 Yên Phụ

0.12

7.48

0

5 C o Đỉnh

0.15

7.11

6 Mai Dịch

0.18

7 Nam Dƣ

QCVN 01:2009/BYT

300

0.3

Coliform E.coli

Cl.
Perfringen

Clo dƣ
mg/l

0

0

-

0,3 - 0,5

8.52 102.00 0.019 0.012

0

0

0

0.5

0.05

25.32 147.33 0.037 0.015

0

0

0

0.5

0.37

0.21

38.54 157.43

0.217

0

0

0

0.5

0

0.20

0.13

15.38 224.00 0.003 0.013

0

0

0

0.5

0

0

0.13

0.04

10.18 78.50

0.004 0.008

0

0

0

0.5

7.44

0

0

0.30

0.04

22.96 127.67 0.013 0.012

0

0

0

0.5

0.21

7.42

1.98

0.06

0.89

0.65

15.07 208.92 0.011 0.146

0

0

0

0.5

8 Bắc Thăng Long

0.35

8.06

0.07

0.15

0.70

0.61

19.07 126.27 0.002 0.136

0

0

0

0.5

9 Gia Lâm

0.19

7.75

0.02

0

0.37

0.22

11.52 228.00 0.008 0.008

0

0

0

0.5

10 Tƣơng Mai

1.03

7.32

3.34

0.05

1.24

1.13

18.22 99.37

0.155 0.180

0

0

0

0.5

11 Pháp Vân

1.00

7.47

9.78

0.04

1.92

2.00

22.61 143.87 0.160 0.161

0

0

0

0.5

12 Hạ Đình

0.95

7.27

5.79

0.01

1.60

1.76

38.45 160.31 0.124 0.103

0

0

0

0.5

0

(Nguồn số liệu: Phòng kiểm tra chất lượng)

17

0.3

Vi sinh