Hà Nội, Thứ Sáu Ngày 21/09/2018

Giải pháp cấp nước liên vùng cho đô thị và KCN Thái Nguyên

Mtđt, 20:59 21/05/2018

Giải pháp cấp nước liên vùng đã xây dựng được một hệ thống cấp nước chung cho cả khu vực đô thị và công nghiệp phía Nam tỉnh Thái Nguyên.

Tóm tắt

Giải pháp cấp nước liên vùng cho các đô thị và khu công nghiệp là liên kết một số vùng cấp nước (đô thị,công nghiệp) với nhau để phát huy được các tiềm năng, tận hưởng được các lợi thế về cấp nước của vùng này, khắc phục được những bất lợi của vùng kia đem lại lợi ích về cấp nước cho các vùng được liển kết.

Giải pháp nhằm hướng tới một phương án cấp nước ưu việt về kỹ thuật, hiệu quả về kinh tế và có tính ổn định cao. Kết quả đạt được của giải pháp này mang lại lợi ích từ việc khai thác triệt để những ưu điểm tự nhiên của vùng, của nguồn nước cả về chất lượng, trữ lượng, địa hình cũng như phương thức khai thác, bảo vệ. Cấp nước liên vùng là một giải pháp cần được xem xét trong khi lập quy hoạch cấp nước cho các tỉnh, các vùng kinh tế, các khu công nghiệp để phát huy hết được tiềm năng vốn có của vùng đó.

Đặt vấn đề

Thái Nguyên là trung tâm chính trị - kinh tế của khu Việt Bắc, là cửa ngõ giao lưu kinh tế - xã hội với vùng Đồng Bằng Bắc Bộ; phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía Đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội.

Hiện nay, Thái Nguyên đang thu hút được khá nhiều dự án lớn đầu tư vào các lĩnh vực công nghiệp, đô thị, dịch vụ … do đó nhu cầu cấp nước ngày càng tăng mạnh. Đến nay tỉnh Thái Nguyên đã có quy hoạch cấp nước tổng thể đến năm 2025 tầm nhìn đến năm 2050. Song vấn để quy hoạch phát triển hạ tầng kỹ thuật nói chung và hệ thống cấp nước nói riêng còn chưa chú ý đến giải pháp liên kết giữa các vùng với nhau. Đặc biệt, khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên bao gồm TP.Thái Nguyên và các khu công nghiệp nếu có được một quy hoạch cấp nước thể hiện tính liên vùng sẽ đem lại nhiều lợi ích khi phát huy được ưu thế về “địa lợi” mà thiên nhiên ban tặng.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Các đô thị và khu công nghiệp phía Nam tỉnh Thái Nguyên.

Các đô thị: TP.Thái Nguyên, TT. Núi Cốc, TT. Chùa Hang, TX. Sông Công, TT. Ba Hàng - Bãi Bông, TT. Hương Sơn, TX. Yên Bình;

Các khu công nghiệp: Quyết Thắng, Sông Công I, Sông Công II, Điềm Thụy, Nam Phổ Yên, Yên Bình.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.1 Vùng cấp nước và các mô hình cấp nước liên vùng.

Vùng cấp nước và liên vùng cấp nước

Vùng là phần đất đai hoặc không gian tương đối rộng, có những đặc điểm nhất định về tự nhiên hoặc xã hội, phân biệt với các phần khác ở xung quanh.

Luật Xây dựng năm 2003 của Việt Nam đã thể chế hóa quy hoạch vùng như là một phần của hệ thống quy hoạch. Cho đến nay, định nghĩa không gian vùng ở Việt Nam vẫn rất linh hoạt do quy hoạch vùng có thể là quy hoạch cho một hệ thống cấp nước, hành lang giao thông, hay các khu vực sinh thái đã xác định, cũng có thể là vùng kinh tế, vùng đô thị hoặc cụm các tỉnh liền kề. Vùng được hiểu và phân chia có thể theo những cách thức khác nhau tùy thuộc vào góc độ nghiên cứu và yêu cầu chỉ đạo quy hoạch phát triển. Tuy nhiên, trong cấp nước yếu tố xác định phạm vi cấp nước là tiêu chí quan trọng để phân vùng cấp nước; Như vậy:

Vùng cấp nước là một vùng được giới hạn trong một phạm vi nào đó do một hệ thống cấp nước phục vụ, đáp ứng đầy đủ nhu cầu dùng nước của vùng.

Liên vùng cấp nước là liên kết các vùng cấp nước với nhau.

Giải pháp liên vùng cấp nước là xem xét, phát hiện được những lợi thế cũng như những bất lợi về cấp nước của các vùng cấp nước gần nhau; ví dụ như những lợi thế hay những bất lợi về nguồn nước, về địa hình, về vị trí, về địa chất…Từ đó, liên kết một số vùng cấp nước với nhau để phát huy được các tiềm năng, lợi thế về cấp nước của vùng này, khắc phục được những bất lợi của vùng kia đem lại lợi ích về cấp nước cho các vùng được liển kết.

Phân loại các mô hình cấp nước liên vùng

+ Liên vùng về nguồn nước

Liên vùng về nguồn nước là liên kết các vùng với nhau để cùng chung sử dụng một nguồn nước. Đó là dựa trên lợi thế của nguồn nước, xét đến các yếu tố như cao trình, trữ lượng, loại nguồn, chất lượng nước…để phát huy được khả năng phục vụ cho vùng (hoặc khắc phục sự khó khăn về nguồn nước của hệ thống cấp nước hiện có). Từ đó có thể liên kết các công trình thu, trạm bơm cấp 1 hay các nhà máy xử lý nước cấp (nhà máy cấp nước). Tức là, lựa chọn nguồn nước có ưu thế và xây dựng công trình thu và xử lý nước tập trung có quy mô công suất lớn phục vụ cho nhu cầu dùng nước cho các vùng. Liên vùng theo nguồn nước có thể chia thành hai dạng sau:

- Liên vùng về nguồn trong đó có sử dụng chung công trình thu và trạm bơm cấp I

- Liên vùng về nguồn trong đó sử dụng chung một nhà máy xử lý nước.

+ Liên vùng về mạng lưới.

Giữa các vùng cấp nước luôn tồn tại một ranh giới. Liên vùng về mạng là xóa bỏ ranh giới giữa các vùng cấp nước bằng việc kết nối mạng lưới cấp nước giữa các vùng hay các tiểu vùng với nhau bằng các ống nối chung, tạo thành một mạng lưới cấp nước liên hoàn. Liên vùng về mạng lưới lại được chia ra làm ba loại như sau:

Liên vùng về tuyến ống dẫn nước thô.

Từ việc xác định được nguồn nước ưu thế (cả về vị trí ,chất lượng, trữ lượng…) xây dựng công trình thu, trạm bơm cấp I để lấy nước. Từ đó, xây dựng tuyến ống dẫn nước thô chung cho các vùng.

Việc xây dựng tuyến ống dẫn nước thô chung mang lại lợi ích về mặt kinh tế và ổn định vì vận tốc tính toán với tuyến ống dẫn nước thô được tính với lưu lượng trung bình. Có điều kiện lựa chọn vị trí nhà máy xử lý nước cấp có lợi cho việc xây dựng cũng như vận chuyển, phân phối nước sạch tới nơi tiêu dùng.

Liên vùng về tuyến ống vận chuyển (truyền tải).

Xác định nguồn nước ưu thế cả về cao trình, chất lượng, trữ lượng từ đó xây dựng công trình thu, trạm bơm cấp I, nhà máy xử lý nước cấp tập trung. Xây dựng tuyến ống vận chuyển chung cho các vùng. Việc xây dựng tuyến ống vận chuyển chung kết hợp với các trạm bơm tăng áp sẽ đem lại lợi ích về mặt kinh tế.

Khi đó, tuyến ống vận chuyển nước sạch sẽ được tính toán với vận tốc trung bình như tuyến ống dẫn nước thô. Nước sạch về đến các vùng, vào bể chứa, có thể được khử trùng bổ sung, qua trạm bơm cấp II để cung cấp cho nhu cầu sử dụng. Đặc biệt với những vùng có địa hình đồi núi như Nam Thái Nguyên việc xây dựng ống vận chuyển liên vùng là một lợi thế vì có thể cấp nước đến nơi tiêu dùng bằng tự chảy.

  • Liên vùng bằng các tuyến ống liên kết.

Tức là các vùng sẽ được liên kết với nhau bằng các ống liên kết, đấu nối trực tiếp giữa các ống vận chuyển nước thô hoặc nước sạch giữa các vùng với nhau. Ống có vai trò liên kết và cả vai trò phân phối nước trên dọc đường nơi ống đi qua.

Ống liên kết giữa các mạng lưới cấp nước có ý nghĩa quan trọng trong việc cấp nước an toàn khi nguồn nước hoặc nhà máy cấp nước gặp sự cố, đồng thời điều hòa nước một cách hợp lý nhất là trong các giờ dùng nước lớn nhất.

Trong quy hoạch, vấn đề liên kết nội vùng và liên vùng hay gọi chung là liên kết vùng cần được nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn làm cơ sở để xây dựng các quy hoạch chuyên ngành cũng như quy hoạch phát triển vùng .

3.2 Ứng dụng giải pháp cấp nước liên vùng cho khu đô thị và công nghiệp phía nam tỉnh Thái Nguyên đến năm 2025.

Khu vực Nam Thái Nguyên được chia làm 3 vùng cấp nước bao gồm : Vùng 1 (TP.Thái Nguyên); Vùng 2 (Tx.Sông Công, TT.Ba Hàng , TT.Bãi Bông và kéo dài đến cầu Đa Phúc ); Vùng 3 (Tổ hợp đô thị và công nghiệp mới Yên Bình).

Nhận thấy, hồ Núi Cốc là hồ trên núi, có trữ lượng nước lớn, chất lượng được đánh giá tốt, hơn hẳn chất lượng nước sông Công và sông Cầu. Hiện nay, nước hồ chỉ được sử dụng để tưới cho nông nghiệp, hầu như không không bị ô nhiễm bởi các nguồn nước thải của công nghiệp, nông nghiệp; vì vậy khả năng xảy ra ô nhiễm do phân bón và thuốc trừ sâu là rất thấp. Lựa chọn nguồn nước hồ Núi Cốc là nguồn nước có nhiều ưu thế để cấp cho các vùng.

Xây dựng mới các nhà máy nước là: NMN Nam Núi Cốc với công suất 215.000 m3/ngày, giai đoạn 2050 xây dựng nhà máy nước Núi Cốc 2 công suất 143.000 m3/ngày , xây mới nhà máy nước Bình Thuận công suất 4.500 m3/ngày, nâng công suất trạm cấp nước Quang Vinh từ 3.000 m3/ngày lên 10.000 m3/ngày (giữ nguyên theo quy hoạch cấp nước 2012 đã được phê duyệt).

Dựa vào độ chênh cao địa hình, nước sạch được dẫn từ nhà máy nước Nam Núi Cốc theo tuyến 2 ống D1500-L25600m tự chảy chạy dọc theo hai bên bờ kênh Chính qua Tích Lương đường ống được tách ra bằng đường ống D500-L1000 đấu nối trực tiếp vào ống đẩy của trạm bơm cấp II Tích Lương và đấu trực tiếp vào bể chứa nước sạch của nhà máy nước Tích Lương. Hai đường ống chạy dọc theo kênh Chính xuống cấp nước bổ trợ cho hệ thống cấp nước Tx. Sông Công và cấp mới hoàn toàn cho mạng lưới cấp nước vùng 3 (tổ hợp đô thị và khu công nghiệp mới Yên Bình).

Giữa các ống truyền tải mạng lưới câp nước khu công nghiệp Yên Bình và mạng lưới cấp nước khu vực Nam Phổ Yên bao gồm TT.Ba Hàng-Bãi Bông được kết nối qua các đường ống liên kết (trong giờ dùng nước lớn nhất sẽ có vai trò hỗ trợ áp lực cho vùng áp lực yếu).

Xây dựng đường ống liên kết chung D500 –L3102 kết nối giữa thành phố Thái Nguyên và thị xã Sông Công thuộc địa phận của phường Lương Sơn TP.Thái Nguyên và xã Hồng Tiến thị xã Sông Công, với vai trò an toàn trong cấp nước khi giả thiết nhà máy nước Sông Công gặp sự cố.

Kết quả đạt được

Giải pháp cấp nước liên vùng đô thị và công nghiệp phía Nam tỉnh Thái Nguyên đạt được một số kết quả sau:

  • Hạn chế xây mới các nhà máy nước: Yên Bình 148.000 m3/ngày , nhà máy nước Sông Công 2 công suất 20.000 m3/ngày
  • Không nâng cấp nhà máy nước Sông Công 1 lên 40.000 m3/ngày, không nâng cấp nhà máy nước Tích Lương lên 60.000 m3/ngày.
  • Bỏ quá trình vận hành trạm bơm tăng áp Ba Hàng và không xây mới trạm bơm tăng áp Hương Sơn.
  • Theo kết quả chạy mô hình thủy lực Epanet thì trong giờ dùng nước lớn nhất áp lực nước tại điểm bất lợi nhất ( cảng Đa Phúc ) đạt ~ 18m.
  • Vận hành một mạng lưới cấp nước tự chảy dưới sự tích hợp của phần mềm quản lý SCADA và phần mềm chống va HAMMER.

Kết luận

Dựa trên các kết quả nghiên cứu đạt được, có thể rút ra một số kết luận như sau:

  • Giải pháp cấp nước liên vùng đã xây dựng được một hệ thống cấp nước chung cho cả khu vực đô thị và công nghiệp phía Nam tỉnh Thái Nguyên. Giải pháp đưa ra cách liên kết cấp nước TP.Thái Nguyên, Tx.Sông Công-TT.Ba Hàng-Bãi Bông và tổ hợp đô thị công nghiệp Yên Bình với nhau qua việc sử dụng chung một nguồn cấp nước chính là nhà máy xử lý nước cấp Nam Núi Cốc, một tuyến ống liên vùng cung cấp nước tự chảy cho cả 3 vùng, đồng thời đã liên kết các mạng lưới cấp nước của cả 3 khu vực với nhau
  • Giải pháp cấp nước liên vùng khu đô thị và công nghiệp phía Nam tỉnh Thái Nguyên đã chỉ ra một cách nhìn tổng thể về hiện trạng hệ thống cấp nước của một khu vực, qua đó đưa ra hướng quy hoạch và phát triển hệ thống cấp nước trong tương lai. Đây là một căn cứ đáng tin cậy để các cấp chính quyền địa phương, các cơ quan quản lý xem xét, cân nhắc trong việc quy hoạch, quản lý và phát triển cơ sở hạ tầng cho khu vực.

Tuy vậy, giải pháp cấp nước liên vùng cũng có những hạn chế sau:

  • Chi phí xây dựng, thi công và lắp đặt các tuyến ống liên vùng lớn
  • Khó khăn trong việc phân đoạn đầu tư.
  • Giải pháp liên vùng về nguồn cấp nước, về nhà máy xử lý nước cấp làm giảm mức độ phong phú về nguồn cấp. Nếu bảo vệ nguồn nước không tốt hoặc nhà máy xử lý nước cấp gặp sự cố thì ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề an toàn cấp nước.
  • Tuyến ống vận chuyển có chiều dài lớn làm tăng độ rủi ro về cấp nước.
  • Cần phải áp dụng công nghệ tin học trong vận hành, quản lý hệ thống cấp nước, sử dụng hệ thống SCADA tích hợp với phần mềm Hammer cho hệ thống khi đường kính ống từ D300 trở lên; kèm theo đó là chi phí đầu tư hệ thống phần cứng lớn (như hệ thống van điện…).

Tuy nhiên, xét về tính lâu dài thì :

  • Giải pháp cấp nước liên vùng khi sử dụng chung một nhà máy xử lý nước có ưu thế trong việc xây dựng công trình thu, suất đầu tư trên mỗi mét khối nước xử lý thấp hơn, thời gian xây dựng ngắn hơn, do vậy chi phí xây dựng cũng giảm đi. Diện tích đất xây dựng nhà máy xử lý nước sẽ tiết kiệm hơn vì tập trung tại một địa điểm, do vậy kinh phí đền bù giải phóng mặt bằng thấp, ít gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và thuận lợi trong việc quản lý, bảo vệ nguồn nước.
  • Riêng với nhà máy nước Nam Núi Cốc, việc vận hành tuyến ống 2xD1500 theo phương pháp tự chảy, không phải tốn chi phí cho máy bơm, điều này đã mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn so với việc xây dựng nhà máy và tổ hợp bơm Yên Bình , Sông Công 2, Tích Lương giai đoạn 2.
  • Giải pháp cấp nước liên vùng cũng nhằm mục đích giải quyết bài toán khó khăn về nguồn nước, nguồn nước không ổn định, có xu hướng ô nhiễm trong tương lai bằng việc hạn chế đến ngừng hẳn sử dụng nguồn nước bất lợi.

Tài liệu tham khảo

  1. Bộ Xây Dựng (2006) , TCXDVN 33/2006, NXB Xây Dựng , Hà Nội
  2. Công ty Cổ phần Nước và Môi trường Việt Nam (2012), Quy hoạch tổng thể Hệ thống cấp nước đô thị và khu công nghiệp tỉnh Thái Nguyên đến năm 2025 tầm nhìn 2050
  3. Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên (2014), Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên năm 2012, Thái Nguyên.
  4. Lê Dung (2003), Công trình thu nước và trạm bơm cấp thoát nước, NXB Xây Dựng , Hà Nội.
  5. Nguyễn Văn Tín (2001), Mạng Lưới Cấp Nước, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội
  6. Nguyễn Thế Bá (1999), Quy hoạch xây dựng phát triển đô thị, NXB Xây Dựng , Hà Nội.
  7. Trịnh Xuân Lai (2002), Xử Lý Nước Thiên Nhiên cấp cho sinh hoạt và công nghiệp , NXB Khoa Học kỹ Thuật, Hà Nội.

    PGS.TS. Ứng Quốc Dũng

    Phó Chủ tịch Hội Cấp thoát nước Việt Nam

    Ths. Lê Anh Vũ

    Trung Tâm Nghiên Cứu & Ứng Dụng KHCNCTN,

    Công ty CP Nước và Môi trường Việt Nam (VIWASE);

Loading...
Bạn đang đọc bài viết Giải pháp cấp nước liên vùng cho đô thị và KCN Thái Nguyên tại chuyên mục Nghiên cứu – Trao đổi. Thông tin phản ánh, liên hệ đường dây nóng : 0913 385 005 - 0917 681 188 Hoặc email: bandientu.mtdt@gmail.com
Tin cùng chuyên mục Nghiên cứu – Trao đổi