BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-----------------------

BÙI VĂN PHƯƠNG
KHÓA: 2014- 2016

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP MỞ RỘNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC
CỦA THÀNH PHỐ NINH BÌNH VÀ VÙNG PHỤ CẬN
ĐẾN NĂM 2030
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sở hạ tầng
Mã Số: 60.58.02.10

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN HỒNG TIẾN

Hà Nội, năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thực hiện, luận văn tốt nghiệp thạc sỹ của tác giả với đề tài
“Đề xuất giải pháp mở rộng hệ thống cấp nước của thành phố Ninh Bình và
vùng phụ cận đến năm 2030” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS.Nguyễn Hồng Tiến – Cục Hạ tầng kỹ thuật – Bộ Xây dựng.
Có được kết quả nghiên cứu nêu trên, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân,
tác giả đã nhận được sự hướng dẫn tận tình và cụ thể của PGS.TS Nguyễn Hồng


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
PHẦN MỞ ĐẦU


Lý do chọn đề tài. ................................................................................................... 1



Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 2



Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 2



Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2



Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 3



1.3.1 Khu vực thành phố Ninh Bình và thị trấn Thiên Tôn.............................................. 36
1.3.2 Các khu vực khác..................................................................................................... 38
CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC NGHIÊN
CỨU MỞ RỘNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ NINH BÌNH VÀ
VÙNG PHỤ CẬN ĐẾN NĂM 2030 ................................................................................ 39
2.1

Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu mở rộng hệ thống cấp nước thành phố
Ninh Bình và vùng phụ cận đến năm 2030 ......................................................... 39

2.1.1 Đặc điểm chung của mạng lưới cấp nước ............................................................... 39
2.1.2 Các yêu cầu của hệ thống cấp nước mở rộng .......................................................... 40
2.1.3 Lý thuyết tối ưu hóa trong tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước mở rộng............42
2.1.4 Phân vùng tách mạng nâng cao hiệu quả hoạt động HT cấp nước.......................... 47
2.1.5 Bảo đảm cấp nước an toàn....................................................................................... 49
2.1.6 Giới thiệu chương trình tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước ............................. 51
2.2

Một số quy định pháp lý có liên quan đến mở rộng hệ thống cấp nước .......... 58

2.2.1 Tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về cấp nước........................................................... 58
2.2.2 Các quy định pháp lý khác có liên quan .................................................................. 59
2.3

Quy hoạch chung xây dựng thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận (đô thị
Ninh Bình) đến năm 2030 ..................................................................................... 61

2.3.1

Định hướng phát triển không gian ......................................................................... 61

Nguồn nước mặt..................................................................................................... 75

3.1.3

So sánh lựa chọn nguồn nước ................................................................................ 76

3.2

Tính toán nhu cầu sử dụng nước hiện tại và dự báo nhu cầu sử dụng nước
trong tương lai của khu vực.................................................................................. 77

3.2.1

Phạm vi tính toán ................................................................................................... 77

3.2.2

Vùng phục vụ cấp nước ......................................................................................... 77

3.2.3

Dự báo nhu cầu dùng nước .................................................................................... 77

3.2.4

Chế độ dùng nước .................................................................................................. 80

3.3

Giải pháp mở rộng hệ thống cấp nước của thành phố Ninh Bình và vùng


Cụm từ viết tắt
Bộ Xây dựng
Chính phủ

HĐQT

Hội đồng quản trị

HTCN

Hệ thống cấp nước

MLCN

Mạng lưới cấp nước

KDNS

Kinh doanh nước sạch

NMN

Nhà máy nước

PVTM

Phân vùng tách mạng

GIS

Nước sạch
Nhà xuất bản


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng, biểu

Tên bảng, biểu

Bảng 1.1

Hiện trạng cơ cấu tỉnh Ninh Bình các ngành kinh tế qua một số năm

Bảng 1.2

Giá trị sản xuất thành phố Ninh Bình và huyện Hoa Lư

Bảng 1.3

Tổng hợp hiện trạng dân số thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận

Bảng 1.4

Hiện trạng công suất các nhà máy nước của hệ thống cấp nước thành
phố Ninh Bình và thị trấn Thiên Tôn.

Bảng 1.5

Thống kê khối lượng ống dẫn nước cấp I,II

Bảng 3.5

Tổng hợp khối lượng các loại ống vận chuyển và phân phối trong
mạng lưới theo phương án 1

Bảng 3.6

Tăng công suất trạm xử lý nước hiện có theo phương án 2

Bảng 3.7

Tổng hợp khối lượng các loại ống vận chuyển và phân phối trong
mạng lưới theo phương án 2

Bảng 3.8

Kết quả vận tốc nước chảy trong các đoạn ống so với vận tốc kinh tế phương án 1

Bảng 3.9

Kết quả vận tốc nước chảy trong các đoạn ống so với vận tốc kinh tế phương án 2

Bảng 3.10

Bảng so sánh kĩ thuật 2 phương án

Bảng 3.11

Khái toán chi phí đầu tư theo phương án 1


Phân bố tài nguyên của TP.Ninh Bình và vùng phụ cận

Hình 1.6

Phân bố hiện trạng dân số của TP.Ninh Bình và vùng phụ cận

Hình 1.7

Mật độ dân số hiện trạng của TP.Ninh Bình và vùng phụ cận

Hình 1.8

Hiện trạng đất ở tại thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận

Hình 1.9

Hệ thống giao thông đối ngoại thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận

Hình 1.10

Đánh giá đất xây dựng của TP.Ninh Bình và vùng phụ cận

Hình 1.11

Điểm tập kết CTR đường Trần Phú

Hình 1.12

Rác phế thải xây dựng đổ bừa bãi



Vai trò của cấp nước an toàn

Hình 2.6

Các thành phần vật lý trong một hệ thống phân phối nước.

Hình 2.7

Sơ đồ cấu trúc đô thị

Hình 2.8

Sơ đồ hệ thống các phân khu phát triển

Hình 2.9

Sơ đồ định hướng phát triển cấp nước thành phố Ninh Bình và vùng
phụ cận đến năm 2030


Số hiệu
hình

Tên hình

Hình 2.10

Nhà máy nước sạch Phong Thu công suất 8.000m3/ngày/đêm với
công nghệ hiện đại cấp nước an toàn và ngon đầu tiên của HueWaco

1

PHẦN MỞ ĐẦU
 Lý do chọn đề tài.
Thành phố Ninh Bình, một trung tâm của tỉnh Ninh Bình là thành phố được
thành lập vào đầu năm 2007 trên nền của thị xã Ninh Bình. Theo định hướng quy
hoạch tổng thể phát triển đô thị Ninh Bình (bao gồm thành phố Ninh Bình và vùng
phụ cận) đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050, đô thị Ninh Bình sẽ là đô thị loại I
trực thuộc tỉnh Ninh Bình vào năm 2030. Thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận
bao gồm toàn bộ diện tích TP Ninh Bình, Huyện Hoa Lư và một phần TX Tam
Điệp, các huyện Gia Viễn, Nho Quan, Yên Mô, Yên Khánh. Việc mở rộng không
gian phát triển thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận là điều kiện tiên quyết để phấn
đấu đô thị Ninh Bình trở thành đô thị loại I trực thuộc tỉnh trong tương lai.
Để phát triển khu vực hoàn chỉnh, một trong những hạng mục quan trọng là hệ
thống cung cấp nước sạch cần phải đảm bảo cấp nước sạch đến từng hộ dân. Hiện
tại thành phố Ninh Bình đang có 04 nhà máy xử lý nước đang cung cấp nước sạch
với tổng công suất 57.000m3/ngđ và tỷ lệ thất thoát nước là 44,12% nên chỉ đảm
bảo cung cấp nước sạch trong phạm vi thành phố Ninh Bình giai đoạn hiện nay với
tiêu chuẩn nước cấp hiện tại đạt 66 l/người/ngđ, còn rất thấp so với 120l/ng/ngđ đối
với tiêu chuẩn đô thị loại II hiện nay. Hiện tại cư dân tại một số khu vực thuộc
huyện Hoa Lư và 6 phường xã này đang sử dụng nước của tư nhân chở bằng ghe
hoặc xà lan từ nhà máy xử lý nước về, ngoài ra còn phải dự trữ nước mưa để sử
dụng đồng thời song lượng nước vẫn chưa đủ cho các hoạt động sinh hoạt (do
nguồn nước ngầm của khu vực bị nhiễm phèn nặng), chưa kể đến việc nhu cầu nước
sạch đang tăng mạnh bởi sự phát triển các khu công nghiệp và du lịch.
Trong khi đó hiện nay, trong hệ thống cấp nước thành phố Ninh Bình có nhà
máy nước Thành Nam công suất 20.000m3/ngđ đang khai thác nguồn nước mặt
sông Đáy có vị trí nằm trong khu công nghiệp Khánh Phú, nước thải các nhà máy
sản xuất trong khu công nghiệp này đang là nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường
khu vực nói chung và đoạn sông Đáy cấp nước cho nhà máy Thành Nam cũng đang

- Phương pháp kế thừa kết quả nghiên cứu của các đề tài nghiên cứu khoa học và
các dự án, các sơ đồ, bản đồ có liên quan.


3

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia trong lĩnh vực cấp nước và quản lý hệ thống
cấp nước.
- Sử dụng phần mềm EPANET để mô phỏng, tính toán thủy lực mạng lưới cấp
nước.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Hoàn thiện thêm cơ sở khoa học cho việc cải tạo, mở rộng hệ
thống cấp nước.
- Ý nghĩa thực tiễn: Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, đề xuất các giải pháp mở
rộng hệ thống cấp nước của thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận đến năm
2030 góp phần giải quyết nhu cầu thiếu nước của người dân, tiết kiệm chi phí
đầu tư, cải tạo và mở rộng hệ thống cấp nước an toàn, bền vững.
 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung chính của luận văn có ba chương, bao
gồm:
- Chương I: Thực trạng hệ thống cấp nước của thành phố Ninh Bình và vùng phụ
cận.
- Chương II: Cơ sở khoa học và thực tiễn của việc nghiên cứu mở rộng hệ thống
cấp nước thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận đến năm 2030.
- Chương III: Đề xuất các giải pháp mở rộng hệ thống cấp nước của thành phố
Ninh Bình và vùng phụ cận đến năm 2030.


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

các yếu tố ảnh hưởng đến lĩnh vực cấp nước, tình hình nguồn nước mặt, nước ngầm
phục vụ cấp nước sinh hoạt cho thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận.
Đánh giá được hiện trạng hoạt động của hệ thống cấp nước thành phố Ninh
Bình và vùng phụ cận trên cơ sở dùng chương trình mô phỏng và tính toán thủy lực
Epanet, đánh giá sự đáp ứng các nhu cầu thực tế dùng nước.
Trên cơ sở khoa học và thực tiễn việc đề xuất các giải pháp mở rộng hệ thống
cấp nước của thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận đến năm 2030, đã đề xuất được
các giải pháp mở rộng hệ thống cấp nước của thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận
đến năm 2030 và lựa chọn được giải pháp tối ưu trên cơ sở đánh giá so sánh đáp
ứng các yêu cầu về kĩ thuật của các phương án và tính toán đầu tư kinh tế. Phương


107

án lựa chọn phù hợp với dự báo phát triển và hiện trạng môi trường của khu vực,
đảm bảo an toàn cấp nước.
 Kiến nghị
Đối với hệ thống cấp nước sạch trong nước Việt Nam nói chung và hệ thống
cấp nước sạch thành phố Ninh Bình và vùng phụ cận nói riêng cần có những nghiên
cứu cụ thể để đưa ra được giải pháp cấp nước tối ưu nhất.
Các cơ quan quản lý nhà nước, cơ quan quản lý hệ thống cấp nước Ninh Bình
nên lập nghiên cứu tổng thể, nghiên cứu hiện trạng, quy hoạch vốn hợp lý để xây
dựng cải tạo, nâng cấp mở rộng hệ thống cấp nước thành phố Ninh Bình và vùng
phụ cận hiệu quả.
Xây dựng các văn bản pháp quy, các quy định cấp giấy phép khai thác cho các
cơ sở khai thác cũng như biện pháp chế tài đối với các vi phạm trong khai thác và
sử dụng tài nguyên nước đảm bảo sự phát triển bền vững trong tương lai.
Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, nâng cao ý thức sử dụng tiết kiệm nước của
người dân trên địa bàn thông qua các phương tiện thông tin đại chúng, báo chí, đài
phát thanh...


Chính phủ (2010), Nghị định số 39/2010/NĐ-CP ngày 07/4/2010 về quản lý
không gian xây dựng ngầm đô thị, Hà Nội.

7.

Cục thống kê tỉnh Ninh Bình (2008, 2009, 2010, 2011, 2015), Niên giám thông
kê tỉnh Ninh Bình năm 2008, 2009, 2010, 2011, 2015, Ninh Bình.

8.

Cục thống kê Ninh Bình (2012), “Số liệu thống kê kinh tế - xã hội Ninh Bình 20
năm (1992 – 2011)”, NXB thống kê, Hà Nội.

9.

Phan Vĩnh Cẩn (2012), Tối ưu hóa hệ thống cấp thoát nước và môi trường, NXB
Xây dựng, Hà Nội.

10.

Nguyễn Ngọc Dung (2003), Cấp nước đô thị, NXB Xây dựng, Hà Nội.

11.

Hoàng Văn Huệ (2007), Mạng lưới cấp nước, NXB xây dựng, Hà Nội.

12.

Đoàn Thu Hà, Nguyễn Manh Tuân (2007), Bài tập thực hành hệ thống cấp nước,

http://www.xaydung.gov.vn/en/web/guest/thong-tin-tu-lieu/-/tin-chitiet/ek4I/86/18274/mot-so-yeu-to-anh-huong-den-bai-toan-toi-uu-hoamang-luoi-duong-ong-cap-nuoc-do-thi.html

24.

http://capnuocninhbinh.tha.vn/detail/42/105/ket-qua-xet-nghiem-chatluong-nuoc-thang-01-nam-2016-chi-nhanh-cap-nuoc-thanh-pho-ninh-binh

25.

http://capnuocninhbinh.tha.vn/detail/42/110/ket-qua-xet-nghiem-chatluong-nuoc-thang-04-nam-2016-chi-nhanh-cap-nuoc-hoa-lu

26.

http://daidoanket.vn/xa-hoi/khu-cong-nghiep-khanh-phu-ninh-binh-baodong-o-nhiem-moi-truong/99985


PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1 : Kiểm tra thủy lực mạng lưới cấp nước hiện trạng với năm 2015
Hình PL1.1
Hình PL1.2
Bảng PL1.1
Hình PL1.3
Hình PL1.4
Bảng PL1.2

bằng chương trình EPANET
: Sơ đồ hiện trạng nút và đường ống mạng lưới cấp nước thành
phố Ninh Bình và thị trấn Thiên Tôn
: Sơ đồ hiện trạng đường kính ống cấp nước và cao độ tại các nút
: Lưu lượng tiêu thụ trung bình tại các nút của mạng lưới hiện
trạng năm 2015

Bảng PL 2.2 : Bảng kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước điểm giờ
giờ dùng nước lớn nhất – Kết quả tại nút
Bảng PL 2.3 : Bảng kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước điểm giờ
giờ dùng nước lớn nhất – Kết quả tại đường ống
PHỤ LỤC 3 : Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước mở rộng của thành phố
Ninh Bình và vùng phụ cận đến năm 2030 – Phương án 2


Hình PL 3.1
Hình PL 3.2
Hình PL 3.3

: Sơ đồ nút và đường ống mạng lưới cấp nước tính toán
: Sơ đồ chiều dài đường ống cấp nước và cao độ tại các nút
: Sơ đồ đường kính ống cấp nước và lưu lượng yêu cầu tại nút
thời điểm giờ dùng nước lớn nhất

Bảng PL 3.1 : Thống kê khối lượng các tuyến ống vận chuyển và phân phối
trong mạng lưới theo phương án 2
Hình PL 3.4 : Kết quả vận tốc tính toán trong đường ống cấp nước thời điểm
giờ dùng nước lớn nhất
Hình PL 3.5

: Kết quả áp lực dư tại nút tính toán của mạng cấp nước thời điểm
giờ dùng nước lớn nhất
Hình PL 3.6 : Kết quả tính toán tổn thất áp lực đường ống
Bảng PL 3.2 : Bảng kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước điểm giờ
giờ dùng nước lớn nhất – Kết quả tại nút
Bảng PL 3.3 : Bảng kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước điểm giờ
giờ dùng nước lớn nhất – Kết quả tại đường ống

393.9

Lưu lượng khách hàng tiêu thụ dọc đường ống

Đoạn ống
p1
p2
p3
p4
p5
p6
p7
p8
p9
p10
p11
p12
p13
p14
p15
p16
p17
p18
p19
p20
p21
p22
p23
p24
p25

n19
n20
n20
n19
n17
n14
n25
n26
n27
n25
n29
n29
n4
n32
n33
n34

n2
n4
n5
n7
n8
n10
n8
n12
n7
n10
n5
n14
n15

56.88
171.8
101.2
190.5
606.3
766.2
1212
3163
844.6
862.7
569.6
250.3
194.2
120.1
216.5
751.4
333.2
936.1
1962
279.5
584.4
625.7
673.5
126
119.9
81.34
1355

Lưu lượng
tiêu thụ dọc

0.8
0.7
0.5
8.4

393.9
Lưu lượng nút quy
đổi từ lưu lượng dọc
đường ống
Nút
n1
n2
n3
n4
n5
n6
n7
n8
n9
n10
n11
n12
n13
n14
n15
n16
n17
n18
n19
n20

13.6
14.5
7.6
5.7
3.2
1.8
0.6
0.4
0.7
2.3
5.8
10.4
8.5
5.0
5.9
1.9
2.1
1.2
1.1


Đoạn ống
p34
p35
p36
p37
p38
p39
p40
p41

p72
p73
p74
p75
p76
p77

Từ Nút

Đến Nút

n35
n37
n38
n39
n39
n41
n32
n34
n44
n45
n45
n47
n28
n28
n26
n50
n38
n52
n53

n40
n33
n42
n43
n45
n46
n27
n28
n48
n49
n50
n51
n50
n53
n54
n55
n56
n57
n58
n59
n60
n61
n62
n63
n64
n57
n62
n65
n66
n67

643.5
1509
455.7
522.8
367.6
173.1
188.3
485.5
851.9
165.9
179.3
470.1
303.9
405.3
379.2
287.5
160.4
189.5
93.31
382.5
209.8
101.3
356.3
758.4
161.2
430.8
425.5
293.9

Lưu lượng

1.9
2.5
2.4
1.8
1.0
1.2
0.6
2.4
1.3
0.6
2.2
4.7
1.0
2.7
2.6
1.8

Nút
n34
n35
n36
n37
n38
n39
n40
n41
n42
n43
n44
n45

n75
n76

Qnút
(l.s)
5.0
7.1
2.3
1.5
3.7
2.2
1.4
0.5
0.4
0.6
2.6
5.8
1.6
1.3
1.1
1.7
4.0
0.7
4.7
7.0
3.6
3.3
1.7
0.3
3.3

p86
p87
p88
p89
p90
p91
p92
p93
p94
p95
p96
p97
p98
p99
p100
p101
p102
p103
p104
p105
p106
p107
p108
p109
p110
p111
p112
p113
p114
p115

n96
n97
n95
n96
n101
n81
n94
n101
n103
n16
n2
n73
n18
n71
Tổng

Đến Nút
n77
n78
n79
n76
n81
n79
n83
n84
n85
n86
n84
n87
n88

(m)
303.8
295.8
261.2
334
677.5
315.9
433.6
195.9
189.5
184.8
571.5
573.2
188.1
169.2
192.9
113
136.4
121.6
2072
572.9
364.8
140.2
564.3
255.4
711.5
439.7
712.6
965.2
595.5

1.2
0.7
0.8
0.8
12.9
3.6
2.3
0.9
3.5
1.6
4.4
2.7
4.4
6.0
3.7
7.1
14.4
1.7
11.9
1.1
29.6
9.4
3.1
0.4
2.5
2.2
393.9

Nút
n77

Qnút
(l.s)
1.9
3.1
3.9
1.0
3.6
1.0
1.3
4.7
3.1
0.6
3.5
2.9
7.3
6.4
3.2
0.4
4.8
7.6
5.4
7.1
5.8
17.8
1.9
3.6
13.7
7.2
14.8
4.7