Ứng dụng phần mềm EPANET mô phỏng thủy lực và hàm LƯỢNG clo dư cho mạng lưới cấp nước

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
.....    .....

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT MÔT TRƯỜNG

ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM EPANET MÔ PHỎNG THỦY LỰC
VÀ HÀM LƯỢNG CLO DƯ CỦA HỆ THỐNG MẠNG LƯỚI
CẤP NƯỚC THỊ TRẤN ĐẠI NGÃI, HUYỆN LONG PHÚ,
THÀNH PHỐ SÓC TRĂNG

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

PHẠM VĂN TOÀN

LÂM QUANG THUẤN ANH

LÂM VĂN THỊNH

MSSV: B1205028
HUỲNH THỊ HUẾ HƯƠNG
MSSV: B1205056

2016

Luận văn tốt nghiệp
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

i


Luận văn tốt nghiệp
LỜI CẢM TẠ

Qua thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp chúng tôi đã học hỏi và đúc kết được
nhiều kinh nghiệm bổ ích cho công việc sau này. Đó là nhờ có sự động viên của gia
đình, thầy cô và bạn bè. Nhân đây, chúng tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:
Gia đình cùng tất cả những người thân đã luôn quan tâm và ủng hộ chúng tôi trong
thời gian qua.
Thầy Phạm Văn Toàn và Thầy Lâm Văn Thịnh đã tận tình chỉ bảo và tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho chúng tôi hoàn thành luận văn này.
Thầy Đinh Diệp Anh Tuấn đã hỗ trợ cho chúng tôi rất nhiều để chúng tôi có thể tham
gia các khóa tập huấn nâng cao kiến thức.
Quý Anh/chị làm việc tại phòng thí nghiệm nhà máy cấp nước Nguyễn Chí Thanhđã
nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá trình phân tích mẫu.
Ban lãnh đạo và các Anh/chị cán bộ của Xí Nghiệp cấp nước Thị Trấn Đại Ngãi đã
nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá trình thu mẫu và thu thập số liệu.
Thầy cố vấn học tập Nguyễn Trường Thành và các thành viên lớp Kỹ Thuật Môi
Trường K38 đã nhiệt tình giúp đỡ và động viên chúng tôi trong quá trình thực hiện
đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

ii


Luận văn tốt nghiệp
TÓM TẮT

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm góp phần hỗ trợXí nghiệp cấp nướcĐại
Ngãinâng cao hiệu quả quản lý tổn thất áp lực và chống thất thoát trong mạng lưới
đường ống cấp nước, quản lý chất lượng nước cấp đến người tiêu dùng một cách
nhanh chóng và hiệu quả nhất. Thông qua ứng dụng phần mềm EPANET để xây dựng
mô hình tính toán thủy lực và hàm lượng Clo dư của mạng lưới đường ống cấp nước
khu vực Thịtrấn Đại Ngãi. Để thực hiện những vấn đề nêu trên, nghiên cứu đã tiến
hành khảo sát, đánh giá hiện trạng sử dụng nước cấp tại Thịtrấn Đại Ngãi. Bên cạnh
đó, nghiên cứu còn tiến hành đánh giá tổn thất lưu lượng nước, đánh giá sự biến động
của Clo dư trong hệ thống cấp nước thông qua EPANET và sử dụng EPANET xây
dựng các kịch bản quản lý và vận hành cho hệ thống mạng lưới cấp nước.
Kết quả nghiên cứu từ tháng 9/2015 đến tháng 11/2105 cho thấy 100% hộ dân có hợp
đồng sử dụng nước từ Nhà máy cấp nướcĐại Ngãi, chất lượng phục vụ nước sinh
hoạt tại khu vực nghiên cứu khá tốt. Tuy nhiên, do đường ống không đồng bộ, một
bộ phận hộ dân nằm cách xa tuyến ống chính nên thiếu nước trong giờ cao điểm.Tỉ
lệ thất thoát nước còn khá cao, theo thống kê tháng 4/2015 là 16,5% đến tháng 9/2015
tăng lên 25%.Lưu lượng diễn biến trong ngày có sự chênh lệch cao, có 3 thời điểm
lưu lượng cao nhất đó là 7h, 13h và 18h. Hàm lượng Clo dư trong mạng lưới được
đánh giá dựa vào sự lấy mẫu và phân tích mẫu ở 4 vị trí biên của mạng lưới. Hàm
lượng Clo thay đổi không đáng kể, có 3 thời điểm hàm lượng Clo dư lớn nhất là ở lúc
6h, 11h và lúc 17h. Các kết quả này có thể xem trực tiếp trên mô hình EPANET.D ựa
vào mô hình, tạo ra hai kịch bản mô phỏng: có cháy xảy ra và xây dựng thêm tuyến
ống mới. Kết quả, để cấp nước được cho chữa cháy mạng lưới cần lắp thêm bơm chữa
cháy vớilưu lượng Q= 20 L/s và cột áp H= 30 mH2O. Bơm này chỉ hoạt động khi có

cháy xảy ra. Lưu lượng nước mà mạng lưới có thể cấp để chữa cháy là 3,06 L/s. Khi
xảy ra cháy, cần xe cứu hỏa cung cấp thêm nước với lưu lượng 6,94 L/s để đảm bảo
đủ nước cấp cho chữa cháy theo TCVN 2622 :1995/PCCC. Trong trường hợp Nhà
máy muốn lắp thêm một tuyến ống mới (dài 1000m) để phục 55 hộ dân Khu vực Ấp
Ngãi Hòa (đoạn cặp Kênh Santard) thì phải thêm bơm hoặc nâng bơm mới lên với
lưu lượng cấp là Q = 28 (L/s) và cột áp H = 35 mH2O để đảm bảo chất lượng phục
vụ.

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

iii


Luận văn tốt nghiệp
CAM KẾT KẾT QUẢ

Đề tài luận văn tốt nghiệp:“Ứng dụng phần mềm EPANET mô phỏng thủy lực và hàm
lượng clo dư của hệ thống mạng lưới cấp nước Thịtrấn Đại Ngãi, Huyện Long Phú,
Tp. Sóc Trăng”được hoàn thành dựa trên việc tổng hợp các kết quả chúng tôi nghiên
cứu được và đồng thời các kết quả này hoàn toàn chưa được công bố hay được sử
dụng từ bất kỳ một luận văn cùng cấp nào khác.
Cần thơ, ngày 09 tháng 05 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Lâm Quang Thuấn Anh Huỳnh Thị Huế Hương

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

iv


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ............................................................... i
LỜI CẢM TẠ...................................................................................................................ii
TÓM TẮT ...................................................................................................................... iii
CAM KẾT KẾT QUẢ ................................................................................................... iv
MỤC LỤC ........................................................................................................................ v
DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................................viii
DANH SÁCH HÌNH...................................................................................................... ix
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ................................................................................................ 1
1.1

ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1

1.2

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU................................................................................ 2

1.2.1

Mục tiêu tổng quát......................................................................................... 2

1.2.2

Mục tiêu cụ thể .............................................................................................. 2

1.3

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................... 2

1.3.1

Nội dung 1 ...................................................................................................... 2

1.3.2

Nội dung 2 ...................................................................................................... 2

1.3.3

Nội dung 3 ...................................................................................................... 3

1.3.4

Nội dung 4 ...................................................................................................... 3

1.4

PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................................................. 3

1.4.1

Địa điểm nghiên cứu ..................................................................................... 3

1.4.2

Thời gian nghiên cứu .................................................................................... 3

1.4.3

Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 3

1.4.4

Giới hạn phạm vi nghiên cứu....................................................................... 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................... 4
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

v


Luận văn tốt nghiệp
2.1

TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................... 4

2.1.1

Vị trí địa lý ..................................................................................................... 4

2.1.2

Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 5

2.1.3

Tổng quan về xí nghiệp cấp nước ............................................................... 6

2.2

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC ............................................... 7

2.2.1

Khái niệm mạng lưới cấp nước ................................................................... 7

2.2.2

Phân loại mạng lưới cấp nước ..................................................................... 7

2.2.3

Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước .............................................. 7

2.2.4

Phân loại đường ống cấp nước .................................................................... 8

2.2.5

Các loại ống dùng cho mạng lưới cấp nước............................................... 8

2.2.6

Thiết bị phòng ngừa và điều chỉnh áp lực .................................................. 9

2.2.7

Thiết bị đo lưu lượng ..................................................................................10

2.2.8

Nội dung cơ bản của việc quản lý mạng lưới ..........................................10

2.2.9 Thất thoát nước và các biện pháp quản lý mạng lưới để giảm thất thoát,
thất thu nước ...............................................................................................................11
2.2.10 Khử trùng trong đường ống cấp nước.......................................................13
2.3

TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM EPANET ....................................................14

2.3.1

Định nghĩa ....................................................................................................14

2.3.2

Các thành phần chính của mô hình mạng lưới ........................................14

2.3.3

Các ứng dụng của EPANET ......................................................................17

2.3.4

Khả năng mô phỏng thủy lực.....................................................................19

2.3.5

Khả năng mô phỏng chất lượng nước.......................................................20

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................21
3.1

TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN ..............................................................................21

3.2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................22

3.2.1

Phương pháp thu thập số liệu.....................................................................22

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

vi


Luận văn tốt nghiệp
3.2.2

Phương pháp lấy mẫu và phân tích ...........................................................23

3.2.3

Phương pháp xử lý số liệu..........................................................................23

3.2.4

Phương pháp đánh giá ................................................................................24

3.3

MÔ HÌNH THỦY LỰC EPANET ...................................................................24

3.3.1

Thiết lập mô hình EPANET.......................................................................24

3.3.2

Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình .............................................................37

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................43
4.1 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NƯỚC CẤP TẠI THỊ TRẤN ĐẠI
NGÃI 43
4.2 ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT LƯU LƯỢNG NƯỚC CỦA MẠNG LƯỚI CẤP
NƯỚC THỊ TRẤN ĐẠI NGÃI ...................................................................................46
4.3 ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN ĐỘNG CLO DƯ TRONG MẠNG LƯỚI CẤP
NƯỚC THỊ TRẤN ĐẠI NGÃI ...................................................................................50
4.4 XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH CHO MẠNG
LƯỚI CẤP NƯỚC THỊ TRẤN ĐẠI NGÃI ..............................................................53

4.4.1

Kịch bản có cháy .........................................................................................53

4.4.2

Kịch bản mở thêm tuyến ống .....................................................................58

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................63
5.1

KẾT LUẬN .........................................................................................................63

5.2

KIẾN NGHỊ ........................................................................................................63

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................64
PHỤ LỤC .......................................................................................................................65

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

vii


Luận văn tốt nghiệp
DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1: Lượng nước tiêu thụ ngày 30/4/2015............................................................35

Bảng 3.2: Thay đổi thông số Roughness ở các đoạn ống.............................................38

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

viii


Luận văn tốt nghiệp
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1:Bản đồ hành chính Huyện Long Phú................................................................ 5
Hình 2.2: Giao diện phần mềm EPANET ......................................................................14
Hình 3.1: Lưu đồ tiến trình thực hiện .............................................................................21
Hình 3.2: Sơ đồ vị trí lấy mẫu .........................................................................................23
Hình 3.3: Giao diện phần mềm EpaCAD.......................................................................24
Hình 3.4: Mạng lưới sau khi chuyển sang EPANET ....................................................25
Hình 3.5: Thông tin các chỉ số thủy lực của mô hình ...................................................26
Hình 3.6: Tùy chọn Map Options....................................................................................26
Hình 3.7: Tùy chọn Map Dimensions.............................................................................27
Hình 3.8: Khai bể chứa nước 1 ........................................................................................27
Hình 3.9: Vẽ máy bơm .....................................................................................................28
Hình 3.10: Ghi tên bể chứa và máy bơm........................................................................29
Hình 3.11: Sơ đồ mạng lưới sau khi thêm các đối tượng .............................................29
Hình 3.12: Khai báo bể chứa ...........................................................................................30
Hình 3.13: Nhập đường đặc tính cho máy bơm ............................................................31
Hình 3.14: Dữ liệu nút n73 ..............................................................................................32
Hình 3.15: Dữ liệu đoạn ống p88 ....................................................................................32
Hình 3.16: Biểu đồ lưu lượng nước trong 12 tháng gần nhất ......................................32
Hình 3.17: Biểu đồ lưu lượng nước trong tháng 4 năm 2015......................................34
Hình 3.18: Khai báo Pattern.............................................................................................36

Hình 3.19: Mô hình chạy chưa thành công ....................................................................36
Hình 3.20: Mô hình chạy thành công .............................................................................37
Hình 3.21: File hiệu chỉnh lưu lượng..............................................................................37
Hình 3.22: Biểu đồ thể hiện diễn biến lưu lượng trong ngày ở nút n78.....................39
Hình 3.23: Biểu đồ thể hiện diễn biến lưu lượng trong ngày ở nút n82.....................39
Hình 3.24: Biểu đồ thể hiện diễn biến lưu lượng trong ngày ở nút n85.....................39
Hình 3.25: Khai báo nồng độ Clo cho bể chứa .............................................................40
Hình 3.26: File hiệu chỉnh mô hình Clo dư ...................................................................41
Hình 3.27: Diễn biến Clo dư tại nút n78 ........................................................................41
Hình 3.28: Diễn biến Clo dư tại nút n82 ........................................................................41
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

ix


Luận văn tốt nghiệp
Hình 3.29: Diễn biến Clo dư tại nút n85 ........................................................................42
Hình 4.1: Nhận xét chất lượng nước ...............................................................................43
Hình 4.2: Nhận xét lượng nước phục vụ giờ cao điểm.................................................44
Hình 4.3: Nhận xét mùi Clo dư .......................................................................................44
Hình 4.4: Nhận xét rò rỉ đường ống vòi nước ...............................................................45
Hình 4.5: Tỉ lệ thất thoát...................................................................................................46
Hình 4.6: Diễn biến lưu lượng trong ngày tại bể chứa .................................................46
Hình 4.7: Các vùng lưu lượng của mạng lưới tại thời điểm 7 giờ ..............................47
Hình 4.8: Lưu lượng của các nút tiêu thụ nước tại 7h ..................................................48
Hình 4.9: Các vùng áp lực của mạng lưới tại thời điểm 7 giờ.....................................48
Hình 4.10:Lưu lượng của đoạn ống tại 7h .....................................................................49
Hình 4.11:Vận tốc dòng chảy trong đoạn p88 ...............................................................50
Hình 4.12:Vận tốc dòng chảy trong đoạn p20 ...............................................................50

Hình 4.13: Clo tại bể chứa ...............................................................................................51
Hình 4.14: Clo tại nút n84 ................................................................................................51
Hình 4.15: Diễn biến Clo dư tại 7 giờ ............................................................................52
Hình 4.16: Clo dư tại các nút vào thời điểm 7 giờ ........................................................52
Hình 4.17: Biểu đồ thể hiện lưu lượng và cột áp bơm chữa cháy ...............................53
Hình 4.18: Biểu đồ pattern khi có cháy ..........................................................................54
Hình 4.19: Mô hình mạng lưới ........................................................................................54
Hình 4.20: Mô hình chạy không thành công..................................................................55
Hình 4.21: Mô hình thông báo lỗi ...................................................................................55
Hình 4.22: Thống kê lưu lượng và áp lực tự do tại các nút trong giờ dùng nước lớn
nhất có cháy (lúc 7h) .........................................................................................................56
Hình 4.23: Thông báo thành công ...................................................................................56
Hình 4.24: Sơ đồ mạng lưới thể hiện vận tốc trong các đoạn ống trong giờ dùng
nước lớn nhất có cháy .......................................................................................................57
Hình 4.25: Sơ đồ mạng lưới thể hiện áp lực tự do trong các đoạn ống trong giờ dùng
nước lớn nhất có cháy .......................................................................................................57
Hình 4.26: Mở thêm tuyến ống mới................................................................................59
Hình 4.27: Mô hình chạy không thành công..................................................................60
Hình 4.28:Mô hình thông báo lỗi ....................................................................................60
Hình 4.29: Đường đặc tính máy bơm ban đ ầu...............................................................61
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

x


Luận văn tốt nghiệp
Hình 4.30: Đường đặc tính máy bơm sau khi hiệu chỉnh ............................................61
Hình 4.31: Mô hình chạy thành công .............................................................................62
Hình 4.32: Biểu đồ lưu lượng tại nút n86 trong 24h.....................................................62

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

xi


Luận văn tốt nghiệp
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước sạch là một trong những tiêu chí xây dựng nông thôn mới được các cấp, các
ngành hết sức quan tâm. Thông qua các chương trình, dự án về nước sạch đã góp
phần cải thiện nâng cao chất lượng cuộc sống cộng đồng, phát triển kinh tế gắn liền
với bảo vệ môi trường, tài nguyên thiên nhiên, hướng tới một xã hội phát triển bền
vững. Trong những năm gần đây, tỉnh Sóc Trăng đang trên đà phát triển, cơ sở hạ
tầng càng được hoàn thiện, ngành nước sạch cũng được chú trọng đầu tư, nhiều nhà
máy cấp nước sạch được xây dựng và được đưa vào hoạt động. Xí nghiệp cấp nước
Thịtrấn Đại Ngãi-Long Đức là chi nhánh của nhà máy nước Nguyễn Chí Thanh thuộc
tỉnh Sóc Trăng. Hiện nay, xí nghiệp đã hoàn thành tất cả các công đoạn, nhưng vẫn
còn một vấn đề hết sức quan trọng và cần phải triển khai ngay từ bây giờ, đó là làm
sao quản lý tổn thất áp lực chống thất thoát trong mạng lưới đường ống cấp nước và
quản lý chất lượng nước cấp đến người tiêu dùng một cách nhanh chóng và hiệu quả
nhất.
Thông thường, mạng lưới cấp nước bao gồm rất nhiều đoạn ống có chiều dài và đường
kính khác nhau, chúng được gắn kết với nhau bởi những mối nối. Do đặc điểm mạng
lưới đường ống cấp nước được xây dựng trong nhiều năm nên phải trải qua rất nhiều

tác động trên bề mặt đất, hiện tượng sụt lún,… các nhánh ống và mối nối kém chất
lượng sẽ bị chuyển dịch và xuất hiện khe hở gây rò rỉ nước. Khi áp lực nước mạnh,
nước sẽ rò rỉ làm cho đất chung quanh bị ẩm, mềm ra và tích tụ lại thành nước bẩn
quanh điểm rò rỉ. Khi áp lực nước yếu, nước bẩn theo lỗ rò rỉ thấm ngược vào trong
đường ống và làm cho chất lượng nước tại hạ lưu điểm bị rò rỉ giảm sút đáng kể. Sau
khi nước được chảy qua nhiều đoạn ống, các chất khử trùng cũng chưa chắc đã đảm
bảo được hàm lượng Clo cần thiết. Nước nhiễm bẩn này ảnh hưởng trực tiếp đến
người tiêu dùng và nhà máy phải tổn thất lớn từlượng nước thất thoát không doanh
thu này.
Để quản lý hệ thống mạng lưới cấp nước đáp ứng các yêu cầu về lưu lượng, áp lực
và chất lượng nước cho các đối tượng tiêu dùng khác nhau một cách có hiệu quả là
một vấn đề không đơn giản. Trong mạng lưới cấp nước, việc quan trọng nhất là xác
định được đường kính kinh tế nhất và tổn thất cột nước tối ưu cho tất cả các đoạn ống
trong mạng. Quản lý vận hành hệ thống cấp nước, cần phải thường xuyên điều chỉnh
sự hoạt động của hệ thống cho phù hợp với nhu cầu thay đổi của đối tượng dùng
nước. Muốn làm được điều đó, cần phải biết rõ hơn sự chuyển động và sự biến đổi
của nước trong hệ thống phân phối nước kể từ khi đi từ trạm xử lý vào mạng lưới đến
người tiêu dùng. Để làm được những điều này, trước hết cần phải tính toán thủy lực
cho mạng lưới để xác định lưu lượng chảy qua các đoạn ống, đồng thời cũng xác định
các tổn thất thủy lực và chất lượng nước trên từng đoạn ống.
Hiện nay, có nhiều phần mềm được sử dụng để hỗ trợ cho việc quản lý trên như
H2OMAPWater, WaterGems, SyrnerGEE Water,.. trong đócó phần mềm EPANET.
EPANET là phần mềm miễn phí và sử dụng rộng rãi ở nước ta trong nhiều năm qua.
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

1


Luận văn tốt nghiệp

EPANET là chương trình tính toán mạng lưới cấp nước được lập sẵn trên máy tính,
có khả năng mô phỏng thủy lực và chất lượng nước trong đường ống có xét đến yếu
tố thời gian. EPANET tạo được một môi trường hòa hợp cho việc nhập và xuất dữ
liệu của mạng lưới, người quản lý có thể tạo ra nhiều kịch bản khác nhau để mô phỏng
từ đó có thể quan sát kết quả theo nhiều cách khác nhau. Với EPANET, các bài toán
thủy lực với nhiều ẩn và nhiều phương trình rất phức tạp cũng được giải quyết dễ
dàng.
Chính vì lý do đó, đề tài: “Ứng dụng phần mềm EPANET mô phỏng thủy lực và
hàm lượng clo dư của hệ thống mạng lưới cấp nước Thịtrấn Đại Ngãi, Huyện
Long Phú, Tp. Sóc Trăng” được thực hiện.
Đề tài này phục vụ cho việc quản lý và vận hành mạng lưới cấp nước, mô phỏng tạo
ra các kịch bản, hỗ trợ trong việc lựa chọn các phương án thiết kế đối với những dự
án mở rộng mạng lưới sau này.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1.2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Ứng dụng phần mềm EPANET xây dựng mô hình tính toán thủy lực và hàm lượng
Clo dư của mạng lưới đường ống cấp nước khu vực Thịtrấn Đại Ngãi, Huyện Long
Phú, Thành Phố Sóc Trăng.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Đánh giá hiện trạng sử dụng nước cấp tại Thịtrấn Đại Ngãi.
Đánh giá tổn thất lưu lượng nước của mạng lưới cấp nước.
Đánh giá sự biến đổi hàm lượng Clo dư trong mạng lưới cấp nước.
Xây dựng các kịch bản quản lý và vận hành cho hệ thống mạng lưới cấp nước.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.3

1.3.1 Nội dung 1
Đánh giá hiện trạng sử dụng nước cấp tại Thịtrấn Đại Ngãi. Nội dung này bao gồm:
-

Lập câu hỏi phỏng vấn.
Phỏng vấn người dân trong khu vực Thị trấn Đại Ngãi.
Tổng hợp và đánh giá kết quả.

1.3.2 Nội dung 2
Đánh giá tổn thất lưu lượng nước của mạng lưới cấp nước bằng phần mềm EPANET.
Nội dung này bao gồm:
-

Xây dựng mô hình mạng lưới hệ thống cấp nước.

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

2


Luận văn tốt nghiệp
- Dựa vào mô hình mạng lưới đã xây dựng và các số liệu thứ cấp đã thu thập
được. Tiến hành khai báo các giá trị ban đầu như: chiều dài đoạn ống, đường kính
ống, vận tốc, áp suất, lưu lượng, cao trình,…thu thập được vào mô hình mạng lưới.
- Chạy mô hình, phân tích và đánh giá kết quả.
1.3.3 Nội dung 3
Đánh giá sự biến động của Clo dư trong hệ thống cấp nước thông qua EPANET. Nội
dung này bao gồm:
- Dựa vào mô hình mạng lưới đã xây dựng và các số liệu thứ cấp đã thu thập

được. Tiến hành khai báo các giá trị ban đầu như: lưu lượng, hàm lượng clo,…thu
thập được vào mô hình mạng lưới.
- Chạy mô hình và phân tích kết quả.
1.3.4 Nội dung 4
Xây dựng các kịch bản quản lý và vận hành cho hệ thống mạng lưới cấp nước. Nội
dung này bao gồm:
- Tạo các kịch bản mô phỏng thủy lực và chất lượng nước bằng cách thay đổi
các thông số, sau đó chạy mô hình.
- Đánh giá các kết quả của các kịch bản.
- Đánh giá tính khả thi của việc triển khai ứng dụng mô hình vào thực tế.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.4

1.4.1 Địa điểm nghiên cứu
Địa điểm thu thập tài liệu: Xí nghiệp cấp nước Thịtrấn Đại Ngãi- Long Đức và Khu
vực Thị trấn Đại Ngãi, Huyện Long Phú, Thành phố Sóc Trăng.
Địa điểm phân tích mẫu và xử lý số liệu: Phòng thí nghiệm Công ty TNHH MTV
Cấp nước Sóc Trăng; Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Thiên Nhiên, khu II- Trường
Đại Học Cần Thơ.
1.4.2 Thời gian nghiên cứu
Học kỳ I, năm học 2015-2016
1.4.3 Đối tượng nghiên cứu
-

Đối tượng dùng nước.
Nhà máy cấp nước.
Mạng lưới đường ống cấp nước.

1.4.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

- Xí nghiệp cấp nước Thịtrấn Đại Ngãi- Long Đức và các hộ dân trong khu vực
chợ Thịtrấn Đại Ngãi, Huyện Long Phú, Thành phố Sóc Trăng.
- Mô phỏng thủy lực đường ống.
- Mô phỏng chất lượng nước thông qua chỉ tiêu Clo dư.
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

3


Luận văn tốt nghiệp
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1

2.1.1 Vị trí địa lý
Thịtrấn Đại Ngãi thuộc Huyện Long Phú, Tỉnh Sóc Trăng. Thị trấn được thành lập
vào ngày 25/8/2011 theo Nghị quyết 90/NQ-CP của chính phủ Việt Nam. Thịtrấn Đại
Ngãi được thành lập trên cơ sở toàn bộ 791,35 ha diện tích đất tự nhiên và 10.141
nhân khẩu. Mật độ dân số theo diện tích tự nhiên đạt 1.281người/km2 , mật độ dân số
nội thị đạt 4.032 người/km2 . Thịtrấn Đại Ngãi có 5 đơn vị hành chính, bao gồm: ấp
Ngãi Hội 1, ấp Ngãi Hội 2, ấp Ngãi Hòa, ấp Ngãi Phước và ấp An Đức.
Vị trí tiếp giáp:
-

Phía Bắc giáp Xã Song Phụng, Huyện Long Phú.
Phía Nam giáp các Xã Hậu Thạnh, Long Đức, Huyện Long Phú.
Phía Đông giáp sông Hậu.

Phía Tây giáp Xã An Mỹ, Huyện Kế Sách.

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

4


Luận văn tốt nghiệp

Hình 2.1:Bản đồ hành chính Huyện Long Phú
(Nguồn: />%BB%93+h%C3%A 0nh+ch%C3%ADnh+huy%E1%BB%87n +long+ph%C3%BA++t%E1%BB%89nh+s%C3%B3c+t r%C4%83ng)

2.1.2 Điều kiện tự nhiên
Thịtrấn Đại Ngãi cách Cần Thơ 47,110km theo đường quốc lộ Nam Sông Hậu. Là
vùng đất có vị trí địa lý và tiềm năng kinh tế, nơi đây là đầu mối giao thương đường
bộ và đường thủy của cả vùng. Thịtrấn Đại Ngãi nằm trong vùng khí hậu nhiệt đưới
chịu ảnh hưởng của gió mùa, chia làm hai mùa mùa mưa và mùa khô, trong đó mùa
mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

5


Luận văn tốt nghiệp
sau. Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 26.8 0C, ít khi bị bão lũ. Lượng
mưa trung bình trong năm là 1864 mm, tập trung chủ yến vào các tháng 8,9,10. Độ
ẩm trung bình là 83%.
Địa hình Thị trấn Đại Ngãi nói riêng và tỉnh Sóc Trăng nói chung tương đối thấp và

bằng phẳng, có dạng lòng chảo, cao ở phía sông Hậu và biển Đông thấp dần vào
trong, vùng thấp nhất là phía Tây và Tây Bắc, với độ cao từ 0,4 - 1,5 mét, độ dốc thay
đổi khoảng 45 cm/km chiều dài. Tiểu địa hình có dạng gợn sóng không đều, xen kẽ
là những giồng cát, địa hình tương đối cao và những vùng thấp trũng nhiễm mặn,
phèn. Đất đai có độ màu mỡ cao, thích hợp cho việc phát triển cây lúa nước, cây
công nghiệp ngắn ngày như mía, đậu nành, bắp, các loại rau màu như hành, tỏi và các
loại cây ăn trái như bưởi, xoài, sầu riêng,.. Hiện đất nông nghiệp của Tỉnh chiếm
82,89%, trong đó, đấtsản xuất nông nghiệp chiếm 62,13%, đất lâm nghiệp có rừng
11356 ha chiếm 3,43%, đất nuôi trồng thuỷ sản 54.373 ha chiếm 16,42%, đất làm
muối và đất nông nghiệp khác chiếm 0,97%. Đất nông nghiệp trong địa bàn tỉnh chủ
yếu sử dụng cho canh tác lúa, cây hàng năm khác và diện tích đất còn lại dùng trồng
cây lâu năm và cây ăn trái, ngoài ra cũng có nhiều diện tích đất tự nhiên chưa được
sử dụng.
Tỉnh có hệ thống kinh rạch chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều ngày lên xuống 2
lần, mực triều dao động trung bình từ 0,4 m đến 1 m.
2.1.3 Tổng quan về xí nghiệp cấp nước
Công ty TNHH Một thành viên Cấp nước Sóc Trăng (SOCTRANGWACO) có trụ sở
làm việc tại địa chỉ số 16 đường Nguyễn Chí Thanh, Phường 6, TP Sóc Trăng.Là
Công ty do nhà nước sở hữu 100% vốn. Thực hiện chức năng và phạm vi hoạt động
chủ yếu: khai thác, sản xuất, kinh doanh nước sạch, đầu tư xây dựng các dự án cấp
nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt của nhân dân ở các địa bàn thành phố, thị trấn, khu
vực tập trung dân cư và những yêu cầu sử dụng nước cho hoạt động sản xuất – kinh
doanh của mọi đối tượng khách hàng theo chính sách giá do nhà nước qui định.Tỷ lệ
thất thoát nước chung của SOCTRANGWACOnăm 2005 là 32%, năm 2006 là 26,50
%, năm 2007 là 19,01%, năm 2008 là 16,17 %, năm 2009 là 16,07 % và năm 2010 là
14,25%.
Xí nghiệp cấp nước Thịtrấn Đại Ngãi – Long Đức là một trong 11 Xí nghiệp trực
thuộc SOCTRANGWACO. Được thành lập từ năm 1996 và phát triển cho đến nay.
Hiện nay, nhà máy đang phục vụ cấp nước cho 2.151 hộ dân, với công suất nhà máy:
1200 m3 /ngày.đêm.

Địa chỉ xí nghiệp: 905, Ấp Ngãi Hội 1, Thịtrấn Đại Ngãi, Long Phú, Sóc Trăng.

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

6


Luận văn tốt nghiệp
2.2

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

2.2.1 Khái niệm mạng lưới cấp nước
Theo Nguyễn Đình Huấn (2007), mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống
cấp nước, là tập hợp các loại đường ống với các kích cỡ kích thước khác nhau, làm
nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến các điểm dùng nước trong phạm vi thiết
kế.
2.2.2 Phân loại mạng lưới cấp nước
Theo Nguyễn Đình Huấn (2007), mạng lưới cấp nước bao gồm: đường ống chính,
ống nhánh và ống phân phối nước, mạng lưới cấp nước chia làm 3 loại.
a. Mạng lưới cụt
Mạng lưới cụt là mạng lưới chỉ có thể cấp nước cho các điểm theo một hướng.
Ưu điểm:mạng lưới cụt dễ tính toán và tổng chiều dài toàn mạng lưới ngắn do đó kinh
phí đầu tư ít.
Nhược điểm:mạng lưới cụt không đảm bảo an toàn cấp nước nếu một đoạn ống đầu
mạng có sự cố thì toàn bộ hệ thống mất nước.
Mạng lưới cụt thường được ứng dụng cho các thành phố nhỏ, thị xã, thị trấn không
có công nghiệp hoặc chỉ có đối tượng tiêu thụ không yêu cầu cấp nước liên tục.
b. Mạng lưới vòng

Mạng lưới vòng là mạng lưới đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp
nước từ hai hay nhiều phía.
Ưu điểm:mạng lưới vòng đảm bảo an toàn hơn trong cấp nước.
Nhược điểm: do không xác định được chiều nước chảy nên khó tính toán thiết kế và
tổng chiều dài mạng lưới đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng cũng như
chi phí quản lý mạng lưới cao.
c. Mạng lưới hỗn hợp
Mạng lưới hỗn hợp được dùng phổ biến do kết hợp được ưu điểm 2 loại trên. Mạng
lưới vòng dùng cho cấp truyền dẫn và những đối tượng tiêu thụ nước quan trọng.
Mạng lưới cụt phân phối cho những điểm ít quan trọng.
2.2.3 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước
Đỗ Trọng Miên và Vũ Đình Dịu (2005) cho rằng vạch tuyến mạng lưới cấp nước phải
theo các nguyên tắc sau:
Mạng lưới phải bao trùm được các điểm tiêu thụ nước và tổng chiều dài toàn mạng
lưới là nhỏ nhất.
Các tuyến ống chính phải đặt theo đường phố lớn, có hướng đi từ nguồn nước và chạy
dọc thành phố theo hướng chuyển nước chủ yếu. Khoảng cách giữa các tuyến chính
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

7


Luận văn tốt nghiệp
phụ thuộc qui mô của thành phố, thường lấy từ 300-600 m. Một mạng lưới phải có ít
nhất 2 tuyến chính.
Đường kính ống cần chọn tương đương để có thể làm việc thay thế lẫn nhau khi một
tuyến có sự cố.
Các tuyến chính nối với nhau bằng các ống nhánh, khoảng cách 400-900 m. Các tuyến
vạch theo đường ngắn nhất, cấp nước được về 2 phía, tránh các chướng ngại như: ao

hồ, đường tàu, nghĩa địa,… cần đặt ống ở điểm cao để thân ống chịu áp lực ít mà vẫn
đảm bảo đường mực nước theo yêu cầu.
Có thể kết hợp với các công trình khác và phát triển trong tương lai.
2.2.4 Phân loại đường ống cấp nước
Nguyễn Lan Phương (2007) cho rằng các loại đường ống được sử dụng, phân loại
theo phương thức vận chuyển ta có đường ống không áp và đường ống có áp.
a. Đường ống không áp
Các đường ống này sử dụng trọng lực để hoạt động, nếu nước được vận chuyển bằng
tự chảy từ các điểm có cao độ cao hơn đến các điểm tiêu thụ. Đặc điểm của loại hệ
thống này:
 Không cần động cơ hay bất kỳ năng lượng nào khác.
 Lợi về mặt kinh tế do đầu tư ban đầu cho thiết bị nhỏ, quản lý và vận hành đơn
giản.
 Được sử dụng rộng rãi ở những nơi có địa hình thuận lợi, có độ dốc cao.
b. Đường ống có áp
Đường ống có áp được sử dụng khi điểm bắt đầu có cao độ không đủ để tạo áp lực
do trọng lực, cần sử dụng bơm để vận chuyển nước đến điểm cẩn cung cấp. Hệ thống
này có đặc điểm sau:
 Dễ dàng quản lý áp lực nước trong đường ống.
 Hệ thống bị ảnh hưởng bởi điều kiện địa hình.
2.2.5 Các loại ống dùng cho mạng lưới cấp nước
Theo Lê Long(1980) trong mạng lưới cấp nước được dùng các loại ống khác nhau và
bằng các vật liệu khác nhau. Chọn loại ống hay vật liệu nào tùy theo áp lực công tác,
điều kiện địa chất, phương pháp lắp đặt, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các điều kiện
cụ thể khác. Kinh phí đầu tư vào mạng lưới đường ống thường chiếm 45-60% kinh
phí của toàn hệ thống nước. Vì thế chọn đường ống hợp lý sẽ mang lại hiệu quả kinh
tế cao.
Hiện nay, người ta dùng ống bằng các vật liệu phổ biến như: bêtông cốt thép, xi măng,
amiăng, ống nhựa, ống gang, ống thép.
a. Ống bê tông cốt thép

Ống bê tông cốt thép được phân ra làm hai loại bê tông cốt thép và bê tông cốt thép
ứng suất trước. Ống bê tông cốt thép và nhất là bê tông cốt thép ứng suất trước có ưu
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

8


Luận văn tốt nghiệp
điểm là bền, tốn ít thép, độ nhám không tăng lên trong quản lý, khả năng chống xâm
thực tốt, giá thành rẻ. Ống bê tông cốt thép ứng suất trước chịu được áp lực cao.
Nhược điểm của loại ống này là trọng lượng lớn, chịu áp lực kém ống kim loại và dễ
vỡkhi vận chuyển.
b. Ống xi măng
Ống xi măng bền, có khả năng chống xâm thực tốt, ít tổn thất thủy lực và không tăng
lên trong quản lý, dễ cắt gọt, ít truyền nhiệt và điện, giá thành rẻ. Nhược điểm của
loại ống này là chống va đập kém, trở ngại khi vận chuyển, mối nối bằng vòng cao,
nhưng chịu áp hạn chế.
c.Ống nhựa
Ống nhựa có nhiều ưu điểm nên ngày càng được dùng rộng rãi trong các hệ thống
cấp nước. Khả năng chống xâm thực cao, trọng lượng nhẹ, mối nối đơn giản, tổn thất
thủy lực ít và không tăng lên trong quản lý, giảm âm khi có hiện tượng va thủy lực
và giá thành hạ. Nhược điểm của ống nhựa là dễ lão hóa nếu chịu ảnh hưởng của
nhiệt độ.
d. Ống gang
Ống gang là loại ống dùng phổ biến, ưu điểm là bền, chịu áp lực cao, nhược điểm là
có trọng lượng lớn, tốn kim loại, giòn nên chịu tải trọng động kém.
e. Ống thép
Ống thép là loại ống dùng phổ biến, bền, trọng lượng nhẹ hơn ống bê tông, gang…
ống thép dẻo, chịu tải trọng động tốt, mối nối đơn giản. Nhược điểm của ống thép là

dễ bị xâm thực nên tổn thất thủy lực tăng nhanh trong quản lý, thời gian phục vụ ngắn
hơn các loại ống khác.
Do các đặc điểm vừa nêu trên nên khi xét chọn ưu tiên dùng ống bê tông cốt thép cho
các tuyến dẫn lớn và vừa, ống xi măng cho các tuyến dẫn vừa. Mạng lưới trong thành
phố phổ biến dùng ống gang, ống nhựa. Ống thép chỉ nên dùng khi áp lực rất cao, đặt
qua các đầm lầy chướng ngại có nền móng không ổn định.
2.2.6 Thiết bị phòng ngừa và điều chỉnh áp lực
Dùng để khắc phục sự nâng cao áp lực đột ngột trong ống, không cho nó vượt quá áp
lực cho phép.
Theo Đỗ Trọng Miêu và Vũ Đình Dịu (2005), van phòng ngừa thường đặt trên ống
đẩy sau bơm vì khi dừng máy bơm do cắt điện đột ngột thường phát ra sức và thủy
lực lớn. Van phòng ngừa có các loại: van một chiều, van giảm áp, bộ điều chỉnh áp
lực, van không khí, van xả bùn.
a. Van một chiều
Van một chiều có tác dụng chỉ cho nước chảy theo một chiều nhất định, thường đặt
trên đường ống đẩy sau máy bơm, trên các nhánh lấy nước yêu cầu nước chỉ chảy
theo 1 chiều nhất định.
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

9


Luận văn tốt nghiệp
b. Van giảm áp
Van giảm áp thường đặt gần các trạm bơm hoặc những nơi có khả năng gây ra sức va
thủy lực, dùng để giảm bớt áp lực do sức thủy lực gây ra khi có sự cố. Gồm có van
giảm áp kiểu lò xo và van giảm áp kiểu đòn bẩy.
c. Van không khí
Van không khí dùng để xả và thu không khí khi cần thiết; thường đặt ở vị trí cao của

mạng lưới để tự động xả khí tích tụ trong ống ra ngoài, tránh cho ống khỏi bị phá
hoại, làm cho dòng chảy của ống được liên tục. Van không khí có thể thu khí vào
đường ống khi áp lực trong ống bị hạ thấp hoặc khi dòng chảy bị đứt quãng do sức
va thủy lực gây ra.
d. Van xả bùn
Van xả bùn dùng để sốc sạch nước và bùn khi tẩy rửa đường ống hay xả khô 1 đoạn
nào đó khi sửa chữa. Van xả bùn được đặt ở vị trí thấp của mạng lưới và đặt trong
giếng thăm để tiện cho việc quản lý vận hành.
2.2.7 Thiết bị đo lưu lượng
Thiết bị đo lưu lượng hay còn gọi đồng hồ đo nước dùng để xác định lượng nước tiêu
thụ của một đối tượng dùng nước. Đồng hồ đo lưu lượng tổng là đồng hồ lắp đặt tại
nhà máy nước, trên ống đẩy của bơm cấp II để kiểm soát tổng lượng nước phát ra trên
toàn mạng lưới. Ngoài ra trong trạm cấp nước còn trang bị đồng hồ đo lưu lượng qua
từng công đoạn xử lý. Đồng hồ đo lưu lượng khu vực đặt trên từng phần của mạng
lưới để theo dõi lưu lượng và chế độ làm việc của mạng lưới.
Thiết bị đo lưu lượng có nhiều loại như: đồng hồ đo nước lưu tốc, đồng hồ đo nước
kiểu venturi và kiểu màng (Nguyễn Lan Phương, 2007).
2.2.8 Nội dung cơ bản của việc quản lý mạng lưới
Theo Nguyễn Lan Phương (2007), công tác quản lý mạng lưới cấp nước bao gồm bảo
quản mạng lưới và sữa chữa mạng lưới.
a. Bảo quản mạng lưới
Bảo quản mạng lưới bao gồm các công việc sau:
-

Quan sát định kì về tình trạng hoạt động của tất cả các thiết bị và công trình
nằm trên mạng lưới để tiến hành sửa chữa, phòng ngừa.
Theo dõi chế độ hoạt động của mạng (đo áp lực ở những điểm tiêu biểu nhất
định).
Bảo đảm vệ sinh (thay rửa định kỳ).

b. Sữa chữa mạng lưới
Sữa chữa mạng lưới bao gồm cả việc sửa chữa đột xuất lẫn việc sửa chữa theo kế
hoạch đã định kể cả sửa chữa nhỏ và sửa chữa lớn:
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

10


Luận văn tốt nghiệp
-

Sửa chữa nhỏ theo những bản kê khai công việc được xác lập khi kiểm tra
mạng lưới theo chu kì.
Sửa chữa lớn bao gồm sửa chữa thay thế phục hồi từng đoạn ống và phụ tùng
thiết bị, thay rửa và bảo vệ ống không bị ăn mòn, sửa chữa xi-phông, đường
hầm và các công việc nặng nề khác.

2.2.9 Thất thoát nước và các biện pháp quản lý mạng lưới để giảm thất thoát,
thất thu nước
a. Các nguyên nhân gây thất thoát và thất thu nước
Nguyễn Lan Phương (2007) cho rằng các nguyên nhân gây thất thoát và thất thu nước
chia làm hai loại: thất thoát cơ học và thất thoát, thất thu do quản lý.


Thất thoát cơ học

Khâu sản xuất (trạm xử lý): tỷ lệ lượng nước xử lý so với công suất thiết kế được coi
là những thất thoát cơ học, bao gồm nước xả cặn các bể lắng, rửa giàn mưa. Nước
rửa các bể lọc: phụ thuộc vào kỹ thuật rửa, kiểu rửa, trang thiết bị phục vụ việc rửa

bể.
Rò rỉ qua các van trong suốt quá trình làm việc của trạm: phụ thuộc vào chất lượng
của các van lắp đặt trong trạm. Thất thoát liên quan đến các yếu tố kỹ thuật và quản
lý.
Tổng cộng lượng nước tổn thất trong trạm xử lý và dùng cho bản thân trạm cấp nước
thường là 6 đến 10% công suất của trạm. Những trạm cấp nước có thiết bị không
đồng bộ, vận hành bằng tay và chất lượng các thiết bị van khóa không cao thì tỷ lệ
thất thoát có thể lớn hơn 10%.
 Do mạng lưới đường ống: mạng lưới đường ống cũ nát do sử dụng quá lâu và
do chất lượng của ống có thể gây rò rỉ trên mạng lưới đường ống.
 Rò rỉ tại các khớp nối, phụ tùng nối.
 Rò rỉ tại các van điều tiết của mạng lưới.


Thất thoát do quản lý

Do cấu tạo mạng lưới không hoàn chỉnh. Việc đấu nối mạng lưới không đúng nguyên
tắc, kỹ thuật đấu nối không đảm bảo, thiết bị và vật liệu không đúng chuyên ngành;
việc quản lý và cấp phép chưa chặt chẽ có thể tạp nên các tồn tại về đấu nối không
đúng nguyên tắc dẫn tới tăng thất thoát nước trên mạng lưới.
Do việc trang bị không đầy đủ: việc kiểm định đồng hồ không đúng theo thời gian
quy định (thông thường sau 2 đến 3 năm phải kiểm định một lần), sai số của đồng hồ
lớn (do các chi tiết bị mòn, do cặn bám,…) theo chiều hướng có lợi cho khách hàng,
chất lượng và tuổi thọ của đồng hồ không đảm bảo cũng là nguyên nhân gây nên thất
thoát không đếm được mặc dù đã trang bị thiết bị đó.
Do áp lực trên mạng lưới: do không có đầy đủ các van khống chế nên áp lực dư tại
các điểm dùng nước khá lớn, nhất là trong những giờ dùng nước ít về ban đêm, với
một số điểm rò rỉ xác định trên mạng lưới, khi áp lực tăng thì lượng nước thất thoát
cũng tăng lên.
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028

Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

11


Luận văn tốt nghiệp
b. Các biện pháp quản lý để giảm thất thoát, thất thu nước


Kiểm soát thất thoát

Kiểm soát thất thoát cần đảm bảo các số liệu thống kê và sử dụng phải chính xác. Các
phương pháp đo sản lượng, mức tiêu thụ và công tác ghi chép, phân tích số liệu phải
đủ độ tin cậy. Thực hiện việc theo dõi liên tục lượng nước không đo đếm được bằng
việc ghi chép hàng tháng các số liệu sản xuất,tiêu thụ và sử dụng nước. Những số liệu
này sẽ được sử dụng để tính toán tỷ lệ ghi hóa đơn, hiệu suất hệ thống và nhân tố thất
thoát.


Phát hiện rò rỉ

Cập nhật các bản đồ mạng, sử dụng các thiết bị phát hiện có hiệu quả. Tăng cường
các trang thiết bị hiện đại và các dụng cụ cần thiết phục vụ cho công tác phát thiện rò
rỉ. Nâng cao quan hệ với khách hàng và nâng cao dân trí sẽ đem lại thuận lợi cho việc
thu thập thông tin về mức độ rò rỉ.


Sửa chữa rò rỉ

Các điểm rò rỉ phải được sửa chữa ngay và nhanh chóng khi nhận được thông tin.

Quy trình sửa chữa cần được cải tiến để ngày càng hiệu quả.


Sử dụng hệ thống ghi thu hóa đơn

Sử dụng hệ thống ghi thu hóa đơn bằng máy vi tính. Việc ghi hóa đơn sẽ chủ yếu dựa
vào khối lượng sử dụng thực tế qua đồng hồ. Hệ thống ghi thu hóa đơn sẽ tác động
đáng kể đến công tác giảm lượng nước mất mát. Các chi nhánh nước sẽ quản lý có
hiệu quả toàn bộ lưu thông phân phối trong khu vực khi đã lắp đặt các đồ hồ đo cần
thiết.


Đồng hồ đo lưu lượng và đồng hồ đo nước

Cần phải lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng trong các khu vực phân phối để kiểm tra điều
chỉnh mức tiêu thụ. Tất cả các đồng hồ đã được lắp đặt phải được bảo dưỡng và căn
chỉnh, kẹp chì để niêm phong đồng hồ đo nước mục đích của việc làm này là để phát
hiện người dân chỉnh sửa, tác động đến đồng hồ nước làm sai lệch kết quả dùng nước
hàng tháng theo hướng có lợi cho người sử dụng, qua đó làm tăng lượng nước hao
hụt và giảm nguồn thu của nhà máy nước. Do đó, các đồng hồ nước phải được kiểm
tra định kỳ trong quá trình sử dụng.


Chính sách giá nước

Chính sách giá nước cùng với hệ thống ghi thu có hiệu quả sẽ hỗ trợ công tác giảm
lượng nước mất mát, đặc biệt là giảm lãng phí nước.


Xác định các thành phần thất thoát

Các thành phần thất thoát cần được xác định chính xác để đánh giá hiệu quả của hệ
thống.


Thất thoát thực sự

Tính theo phần trăm so với tổng công suất phát ra tại nhà máy. Thất thoát thực sự
chính là rò rỉ trên hệ thống, trên các tuyến truyền dẫn, trong hệ thống phân phối và
SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

12


Luận văn tốt nghiệp
phụ kiện. Các thành phần này được xác định thông qua số đo các đồng hồ nước tại
nhà máy, đồng hồ đo lưu lượng tổng trong các khu vực cấp nước, các đồng hồ nhánh
và đồng hồ tiêu thụ trong các khu vực nhỏ.


Thất thoát không thực sự

Thất thoát không thực sự phản ánh mức thất thu do sử dụng lãng phí, do sử dụng nước
trái phép, do tiêu cực trong công tác ghi thu.


Đào tạo

Cần có chương trình đào tạo thích hợp trong lĩnh vực phát hiện, sửa chữa rò rỉ, thiết

kế, thi công, đọc đồng hồ.

Nâng cao dân trí và tăng cường hiệu quả pháp luật trong sử dụng nước
và quản lý ghi thu có sự tham gia của chính quyền và công an địa phương.
Điều này sẽ giảm được phần lớn lượng nước lãng phí bằng cách giáo dục thói quen
sử dụng nước hợp lý, loại bỏ những đầu máy đấu trái phép với sự trợ giúp của việc
ký hợp đồng tiêu thụ và hạn chế sử dụng máy công cộng.
2.2.10 Khử trùng trong đường ống cấp nước
a. Tẩy rửa đường ống cấp nước
Trong quá trình quản lý, sử dụng các đường ống cấp nước có thể bị đóng cặn (cặn vô
cơ hoặc hữu cơ) bên trong đường ống làm tăng tổn thất áp lực và giảm khả năng vận
chuyển của đường ống. Trong những trường hợp như vậy phải tẩy rửa đường ống. Để
phát hiện khả năng đóng cặn trong đường ống, ở mỗi trạm xử lý nước trên đường ống
phát vào mạng lưới chung cần thiết có một đoạn ống kiểm chứng hoạt tính của nước.
Từng thời kỳ (ba tháng một lần) tháo đoạn ống kiểm chứng ra xem xét có bị bào mòn
hay đóng cặn mà điều chỉnh chất lượng nước phát vào mạng và tiến hành tẩy rửa
đường ống.
Để súc xả, tẩy rửa đường ống có thể dùng các biện pháp sau:
 Tẩy rửa bằng nước áp lực: để tẩy rửa đường ống bằng dòng nước áp lực có thể
tăng tốc độ nước chảy trong ống từ 2,5 đến 4 lần tốc độ cho phép làm việc của
đường ống bằng cách đóng, mở các van chặn trên các đoạn ống cần tẩy rửa,
biện pháp này có thể tẩy rửa được các loại cặn mềm hoặc cặn vi sinh vật.
 Tẩy rửa bằng nước kết hợp với khí nén: tốc độ hỗn hợp nước và khí nén trong
ống tẩy rửa là 2-5 m/s (đối với cặn mềm) và đến 10 m/s (đối với cặn cứng),
thời gian súc xả, tẩy rửa từ 15 đến 30 phút.
 Tẩy rửa bằng thủy lực kết hợp với cơ khí.
 Tẩy rửa bằng hóa chất: biện pháp này dùng axit HCl nồng độ 8-10% đưa vào
ngâm trong đường ống trong thời gian 2-3h. khi đó cặn CaCO3, sẽ bị hòa tan
theo phản ứng: CaCO3 + HCl  CaCl2 + H2O + CO2 được xả cùng với nước
ra ngoài.

b. Khử trùng đường ống cấp nước

SVTH: Lâm Quang Thuấn Anh – B1205028
Huỳnh Thị Huế Hương – B1205056

13