Luận Văn Tích hợp công nghệ thông tin địa lý và mô hình toán thủy lực - Hydgis để quản lý một mạng lưới cấp n

TÓM TẮT: Quản lý hệ thống mạng lưới cấp nước một thành phố lớn đáp ứng được 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. Nó đòi hỏi sự tích hợp chặt chẽ giữa hai lãnh
vực quản lý và chuyên môn. Công nghệ để giải quyết vấn đề này được giới thiệu ở đây là mô
hình tích hợp Thủy Lực (HYD) và Công Nghệ Thông Tin Địa Lý (GIS), gọi tắt là HYDGIS.
Mô hình này có thể quản lý tốt các đối tượng của mạng lưới đường ống thông qua bản đồ số
tượng hình, tiện dụng trong việc nhập liệu và trình bày kết quả. Bên cạnh đó, chương trình
thủy lực hỗ trợ cung cấp các kết quả tính toán sự phân phối lưu lượng trong các nhánh, áp
suất ở các nút và tình trạng vận hành của hệ thống.
Từ khóa: mô hình tích hợp thủy lực và công nghệ thông tin địa lý; tính tóan và quản lý
mạng lưới cấp nước thành phố.
1. VẤN ĐỀ QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU HÀNH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ
Theo số liệu thống kê của Chương Trình Giám Sát Hợp Tác Giữa WHO và UNICEF về
lãnh vực Cấp và Xử Lý Nước (JMP) [4], tốc độ gia tăng dân số thế giới là 15% / 10 năm
(1990-2000), trong đó khu đô thị tăng 25%. Năm 2000, ở Châu Á, chỉ mới có 93% dân số ở
các khu đô thị được cung cấp nước sạch. Chi phí bình quân một mét khối nước sinh hoạt đối
với khu vực Châu Á khoảng 0,2 US$/m3, tỉ số giữa biểu giá và chi phí khoảng 0,7. Có hai
nguyên nhân chính gây ra sự mất cân đối giữa chi phí – biểu giá: Tỉ lệ thất thoát nước cao; cơ
chế quản lý và điều hành chưa hiệu quả. Bên cạnh đó, đối với khu vực Châu Á, JMP cũng đã
chỉ ra rằng khoảng 21,5 % kết quả mẫu thử nghiệm nước sinh hoạt dưới mức qui định chuẩn
về chất lượng của quốc gia. Qua số liệu này, ta nhận thấy việc quản lý hệ thống cấp nước các
thành phố nói chung, Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng rất nặng nề, do đó nhà quản lý cần
quan tâm thực hiện một số nhiệm vụ chính sau:
- Cần tăng sản lượng nước để giải quyết nhu cầu thiếu hụt hiện tại cũng như tương lai.
- Cần tăng cường các biện pháp kỹ thuật để duy trì và nâng cao chất lượng nước;
- Cần hạ thấp tỉ lệ thất thoát nước để giảm chi phí kinh doanh.
- Cần cải tiến cơ chế và năng lực quản lý để mang lại hiệu quả kinh doanh cao.
2.GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU HÀNH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
Để giải quyết vấn đề trên, nhà quản lý nên áp dụng một số giải pháp chính sau đây:
- Dùng công nghệ GIS để quản lý bản đồ số mạng lưới cấp nước.
- Các thông tin quản lý (TTQL) và thông tin kỹ thuật (TTKT) của mạng đường ống nên
được lưu trữ gắn với đối tượng không gian tương ứng trong bản đồ số.
- Mô hình GIS cần gắn kết với mô hình mô phỏng tính toán thủy lực mạng ống kín.
Science & Technology Development, Vol 11, No.05- 2008
Trang 92 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM
Thông qua công cụ này, TTQL và TTKT từ kết quả tính toán phân bố dòng chảy và áp
suất nước có thể được cập nhật và tra cứu một cách nhanh chóng. Nhờ đó, nhà quản lý kỹ thuật
có thể phán đoán được nguyên nhân xảy ra tình trạng áp lực nước yếu cũng như chất lượng
nước kém tại một vị trí không gian và thời gian cụ thể nào đó.