Luận Văn Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý tài sản và vận hành mạng lưới cấp nước tại Phườn

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NĂM 2013

MỤC LỤC
TRANG TỰA . i
LỜI CẢM ƠN ii
TÓM TẮT iii
DANH MỤC HÌNH iv
DANH MỤC BẢNG v

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU . 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1
1.3 Nội dung nghiên cứu 2
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu: . 2
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu: . 2
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài . 3
1.5.1 Ý nghĩa khoa học 3
1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn . 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4
2.1. Đặc điểm của khu vực nghiên cứu 4
2.1.1 Vị trí địa lý 4
2.1.2 Hiện trạng cấp nước tại Phường 1 Thành phố Đà Lạt 5
2.2. Tổng quan tài liệu nghiên cứu 5
2.2.1 Phần mềm ứng dụng . 5
2.2.1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 5
2.2.1.1.1 Lịch sử phát triển . 6
2.2.1.1.2 Các thành phần 6
2.2.1.1.3 Topology 9
2.2.1.1.4 Geometric Network . 9
2.2.1.1.5 Các thành phần cấu thành CSDL . 11
2.2.1.2 Phần mềm ArcGIS Diagrammer 11
2.2.1.3 Phần mềm Bentley WaterGEMS 12
2.2.2 Mạng lưới cấp nước 15
2.2.2.1 Định nghĩa các đối tượng trong mạng lưới cấp nước: 15
2.2.2.2 Các yếu tố thủy lực trong mạng cấp nước 17
2.3. Tình hình nghiên cứu quản lý và vận hành mạng lưới cấp nước 18
2.3.1 Nghiên cứu trên thế giới 18
2.3.2 Nghiên cứu trong nước . 19

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
3.1 Phương tiện nghiên cứu . 21
3.2 Lược đồ phương pháp nghiên cứu . 21
3.2 Xây dựng cấu trúc CSDL . 22
3.3 Tạo CSDL địa lý (Geodatabase) 29
3.3.1 Thu thập, xử lý dữ liệu 29
3.3.1.1 Dữ liệu đường ống 29
3.3.1.2 Dữ liệu bể chứa nước . 30
3.3.1.3 Dữ liệu điểm đấu nối 31
3.3.1.4 Dữ liệu Bơm . 32
3.3.1.5 Dữ liệu van . 33
3.3.1.6 Dữ liệu đồng hồ 34
3.3.2 Thiết lập CSDL . 35
3.4 Quản lý tài sản và vận hành mạng lưới cấp nước 35
3.5 Tính toán áp lức nước trong mạng lưới . 35

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 37
4.1 Cấu trúc CSDL mạng lưới cấp nước . 37
4.2 Cơ sở dữ liệu mạng lưới cấp nước . 38
4.3 Quản lý tài sản và vận hành mạng lưới cấp nước 40
4.3.1 Hỗ trợ quản lý tài sản 41
4.3.2 Quản lý và vận hành mạng lưới . 44
4.4 Áp lực nước trong mạng lưới . 47

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT . 50
5.1 Kết luận 50
5.2 Hạn chế của đề tài 50
5.3 Đề xuất . 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 52
CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Mạng lưới cấp nước ở nước ta nói chung và ở Thành phố Đà Lạt nói riêng, được xây dựng và phát triển qua nhiều thời kỳ, nhiều hệ thống có tuổi thọ trên 50 năm vẫn đang tồn tại song hành với những hệ thống mới phát triển hoặc cải tạo. Nhìn chung việc quản lý chúng là rất khó khăn, vì hầu hết được chôn sâu dưới mặt đất, không thể trực tiếp nhìn thấy bằng mắt thường.
Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay dân số ở Đà Lạt tăng nhanh đi kèm với đó là các khu dân cư mới được hình thành, hệ thống đường giao thông được chỉnh trang và xây dựng thêm, các dự án cải tạo sang hệ thống đường ống mới, . đã làm phát sinh một khối lượng thông tin rất lớn có liên quan đến mạng lưới cấp nước, chúng cần phải được quản lý và sử dụng sao cho có hiệu quả.
Bên cạnh đó Thành phố Đà Lạt còn là nơi du lịch nổi tiếng, thu hút một lượng lớn khách du lịch hằng năm. Du khách đến với Thành phố thường tập trung ở các Phường trung tâm như Phường 1, Phường 2, Phường 3, Tập trung đông nhất là ở Phường 1.
Vậy làm thế nào để quản lý, vận hành, duy tu, bảo dưỡng, cô lập sửa chữa, khai thác phát triển khách hàng, trên mạng lưới cấp nước một cách chính xác, khoa học và hiệu quả, đang trở thành một vấn đề quan trọng. Sử dụng các phương pháp thủ công, truyền thống để quản lý khối lượng thông tin đồ sộ này đang ngày càng trở nên bất cập, bộc lộ nhiều điểm yếu, làm cho hiệu suất của toàn hệ thống cấp nước bị suy giảm.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài nghiên cứu “ Ứng dụng GIS xây dựng CSDL phục vụ quản lý tài sản và vận hành mạng lưới cấp nước tại Phường 1, Thành phố Đà Lạt, Tỉnh Lâm Đồng ” được thực hiện.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Nhằm hỗ trợ quá trình quản lý tài sản và vận hành hoạt động của nhà máy nước Hồ Xuân Hương, đề tài hướng tới mục tiêu xây dựng một cơ sở dữ liệu (CSDL) chuẩn và sử dụng CSDL này kết hợp với phần mềm ArcGIS 10 và phần mềm Bentley
WaterGEMS V8i, giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình vận hành mạng lưới cấp nước.
Chi tiết các mục tiêu như sau:
 Ứng dụng ArcGIS Diagrammer và bộ phần mềm ArcGIS 10 xây dựng CSDL mạng lưới cấp nước;
 Ứng dụng CSDL và phần mềm Bentley WaterGEMS tính toán áp lực nước trên mạng lưới cấp nước và liên kết giữa quá trình quản lý tài sản và điều phối thủy lực trên mạng lưới, dựa trên CSDL chuẩn.
1.3 Nội dung nghiên cứu
 Thu thập thông tin về mạng lưới cấp nước tại phương 1.
 Xây dựng cấu trúc cơ sỡ dữ liệu (CSDL) với phần mềm ArcGIS Diagrammer.
 Thiết lập và phân tích mạng lưới trong phần mềm bằng bộ công cụ Ultility Network Analyst trong.
 Kết hợp phần mềm ArcGIS 10, phần mềm Bentley WaterGEMS, trong xây dựng mạng lưới cấp nước.
 Tính toán và phân tích áp lực nước trong mạng lưới bằng phần mềm Bentley WaterGEMS.

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống mạng lưới cấp nước tại Phường 1, Thành phố Đà Lạt, Tỉnh Lâm Đồng.
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu:
Về vị trí địa lý: phạm vi nghiên cứu là Phường 1, Thành phố Đà Lạt, Tỉnh Lâm Đồng.