Phương pháp luận để giảm lượng nước không doanh thu NRW bao gồm 1 loạt giải pháp tổng thể như nâng cấp khả năng quản lý đường ống, liên hệ được thông tin từ CSDL khách hàng và hóa đơn với CSDL GIS, cũng như liên kết với các hệ thống tính toán thủy lực và SCADA của đơn vị quản lý nước.
1. Các khái niệm
Nước tự nhiên được coi là nguồn tài nguyên vô giá đối với con người. Với các quốc gia phát triển, tài nguyên nước đóng vai trò vô cùng quan trọng và được đặt lên hàng đầu trong việc khai thác, sử dụng và quản lý với quy mô lớn. Ngược lại, đối với những quốc gia chậm phát triển hoặc các nước đang phát triển, vai trò của nước vẫn chưa được nhận thức rõ ràng, song hành với điều đó là việc sử dụng lãng phí và ít có động thái để bảo tồn và sử dụng hiệu quả nguồn khoáng sản quý báu này.
Với các đơn vị quản lý nước, việc thực hiện và triển khai nhận thức về vai trò của nước, hỗ trợ khai thác, sử dụng và quản lý tổng hợp nguồn tài nguyên nước một cách hợp lý, bền vững và hiệu quả là việc xuyên suốt trong quá trình hoạt động.
Nước doanh thu (RW – Revenue Water) là nước tạo ra doanh thu trong đơn vị cấp nước. Nước doanh thu là tổng lượng nước mà người sử dụng đã dùng hoặc tổng mét khối được lập hóa đơn và cả nước không tạo ra doanh thu như nước cứu hỏa, rửa chợ công cộng, nước tự nhiên, các vòi nước công cộng và rò rỉ không thể tránh được khi sửa chữa và xối rửa cát ở các giếng sâu.
Nước không doanh thu NRW (NRW – Non Revenue Water): chỉ lượng nước không tạo ra doanh thu cho đơn vị cấp nước, bao gồm lượng hao hụt, tiêu thụ tại các đấu nối bất hợp pháp, rò rỉ và sử dụng cho các mục đích khác.
Với đơn vị cấp nước, việc giảm thất thoát (NRW) là một vấn đề trọng yếu, nhất là với các nước đang phát triển đang có hệ số thất thoát cao, thông thường 30% trở lên. Việc giảm tỉ lệ thất thoát dù chỉ vài phần trăm cũng sẽ mang lại lợi nhuận to lớn, lợi nhuận không chỉ đơn thuần là lấy lượng nước NRW nhân với đơn giá, mà còn là việc giảm chi phí sản xuất, lượng nước cần thay thế phần mất đi tiết kiệm được sẽ có thể cung cấp cho các đơn vị khác.
Quản lý NRW không phải chỉ thực hiện một lần, mà đòi hỏi sự cam kết lâu dài và liên quan đến toàn bộ các đơn vị phòng/ban trong đơn vị quản lý nước, từ quy mô quận/huyện lên tới mức quốc gia, đặc biệt là các nhà quản lý cấp cao nhất. Lý do đơn giản là các nhà quản lý không tiếp cận với các thông tin trên hệ thống cấp nước, nên không thể hiểu bản chất của NRW và tác động của nó đến toàn bộ hoạt động của công ty, từ kinh doanh, tài chính, sản xuất, công nghệ, cho đến dịch vụ cung cấp và mức độ hài lòng của khách hàng. Đánh giá thấp ảnh hưởng của NRW và lợi ích mang lại của việc giảm NRW sẽ làm giảm hiệu quả của chương trình.
Do đó, phương pháp luận về NRW mà còn đưa ra 1 dự án tổng thể nhằm giảm lượng Nước không doanh thu từ các vấn đề kỹ thuật trực tiếp như thay thế đường ống, đồng hồ đo, cải thiện bảo trì và phục hồi hệ thống, kiểm soát rò rỉ hoạt động, tốc độ và chất lượng sửa chữa rò rỉ, và quản lý áp lực để tăng công suất cấp nước. cho đến các yếu tố gián tiếp khác như vận hành, hỗ trợ tài chính, đến quản lý tài sản, phân phối tài chính, đào tạo…
2. Phương pháp luận tổng thể
Phương pháp luận để giảm lượng nước không doanh thu NRW bao gồm 1 loạt giải pháp tổng thể như nâng cấp khả năng quản lý đường ống, liên hệ được thông tin từ CSDL khách hàng và hóa đơn với CSDL GIS, cũng như liên kết với các hệ thống tính toán thủy lực và SCADA của đơn vị quản lý nước, và dựa trên các yếu tố cơ bản sau:
– Chi tiết các phép đo và cung cấp nguồn dữ liệu chính xác, chất lượng
– Áp dụng các công nghệ mới nhất trong CNTT và truyền thông
– Sử dụng phần mềm chuyên môn cho hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System) và các mô hình thủy lực (tương tự như MIKE URBAN)
– Sử dụng Hệ thống quản trị Chương trình Nước không doanh thu
– Các ứng dụng truyền thống để xử lý NRW như Phân vùng NRW, Kiểm soát Áp suất, Phát hiện rò rỉ, Xử lý nhanh rò rỉ, Giám sát luồng chảy, sử dụng các vật liệu chất lượng cao.
Phương pháp luận gồm năm giai đoạn, bao gồm:
– Tiền phân tích
– Cài đặt hệ thống
– Thiết lập hệ thống
– Tinh chỉnh hệ thống
– Đưa vào vận hành
Hình 1: Năm giai đoạn và ảnh hưởng dự đoán đối với giảm lượng Nước không doanh thu
Mỗi một giai đoạn sẽ gồm 3 bước chính sau:
– Thu thập dữ liệu và hệ thống – gồm các dữ liệu và hệ thống cần thiết để thực hiện giai đoạn này
– Hành động và năng lực – đưa ra danh sách chi tiết yêu cầu về hành động cụ thể và năng lực đáp ứng yêu cầu trên của các đơn vị liên quan trong dự án gồm Chủ đầu tư, nhà thầu và đơn vị tư vấn trong giai đoạn này.
– Kết quả và lợi ích đạt được – Mô tả các kết quả cụ thể và hiệu quả cụ thể trong việc giảm lãng phí nước gắn với từng giai đoạn thực hiện.
Tất cả các mục tiêu chính trong Phương pháp luận của Dự án NRW đều cần thể hiện bằng Bảng Đánh giá Chất lượng – Bill of Quality (BoQ) với các thông số đánh giá cụ thể đi kèm để đánh giá kết quả đạt được. Do đó, cần sử dụng BoQ trong suốt quá trình xem xét Báo cáo Nghiên cứu khả thi này.
Ngoại trừ giai đoạn 1 là thu thập các thông tin về hệ thống, đánh giá, phân tích hiện trạng của đơn vị cấp nước, các giai đoạn trong bốn giai đoạn còn lại (Giai đoạn 2 đến giai đoạn 5) bao gồm các hoạt động cụ thể nhằm giảm tỷ lệ Nước không doanh thu xuống mức mong muốn. Mỗi giai đoạn có các tác động khác nhau đến hiệu quả giảm mức nước không doanh thu và sẽ được mô tả chi tiết trong các phần sau.
Nâng cao năng lực nhân sự và thực hiện đào tạo chuyển giao công nghệ là yếu tố cần thiết trong suốt dự án.
Bên cạnh đó, chọn lựa được nhân sự phù hợp hoạt động trong dịch vụ cấp nước, có thực tiễn đồng thời được đào tạo và tích lũy được kinh nghiệm là điều kiện đảm bảo cho sự thành công của dự án.
Những công việc chính trong dự án bao gồm:
– Thiết lập Bảng cân bằng nước IWA
– Thiết kế các DMA (District Meter Area – Khu vực đặt Đồng hồ đo tổng tại Quận)
– Thiết kế vùng quản lý áp suất nước
– Thiết kế các bước kiểm thử
– Phân tích hệ thống hóa đơn nước
– Lập kế hoạch sửa chữa hệ thống đường ống
– Xây dựng Chiến lược phát hiện thất thoát nước dựa trên các thông số KPI (Key Performance Index)
3. Giai đoạn 1 – Tiền phân tích
Hình 2: Giai đoạn 1, Tiền phân tích
Giai đoạn 1 đóng vai trò thu thập thông tin liên quan của đơn vị quản lý nước, làm dữ liệu đầu vào để thực hiện các bước tiếp theo của dự án.
Thông tin thu thập càng đầy đủ, thì giúp việc phân tích càng tỉ mỉ và hiệu quả hơn. Bước này không giúp làm giảm NRW, nhưng là cơ sở để đánh giá, so sánh hiệu quả của dự án trước và sau khi áp dụng Phương pháp luận của việc giảm NRW.
Các thông tin cần thu thập bao gồm cơ cấu tổ chức của đơn vị quản lý nước, hiện trạng và phân chia trách nhiệm quản lý hệ thống từ sản xuất, phân phối, vận hành cũng như hệ thống kế toán, tính giá thành và các biện pháp quản trị, chống thất thoát nước; mức độ NRW hiện tại.
Về Dữ liệu Đầu vào cho cần thu được từ hệ thống thông tin liên quan của công ty nước:
– Thông tin địa lý có thể thu được theo ý từ bản đồ địa hình, dữ liệu địa chính, ảnh trên không, mô hình cao độ kỹ thuật và thông tin cơ sở khác của công ty nước mà hữu ích để xác định vị trí vật lý của mô hình.
– Dữ liệu công ty nên có trong sổ đăng ký mạng lưới và bao gồm tất cả thông tin về đường ống, máy bơm, van, bể chứa và các yếu tố vật lý khác của mạng lưới phân phối nước.
– Dữ liệu hoạt động rất quan trọng để thiết lập kiểm soát và các điều kiện biên trong mô hình mạng lưới thủy lực. Chúng bao gồm áp lực, lưu lượng, mực nước bể chứa, cài đặt van và thông tin về tình trạng của máy bơm và kiểm soát.
– Dữ liệu yêu cầu hoặc dữ liệu lượng nước tiêu thụ và thông tin về phân bổ không gian của chúng phải có sẵn từ hệ thống thông tin khách hàng.
Các dữ liệu này là cơ sở ban đầu để đưa ra các kết luận, đánh giá về hiệu quả hoạt động của đơn vị, từ đó, xác định mục tiêu, đưa ra kế hoạch tổng quan, rồi đề xuất các biện pháp ứng dụng, cải tiến, để có thể nâng cao mức giảm NRW bằng ứng dụng công nghệ.
4. Giai đoạn 2 – Cài đặt hệ thống
Hình 3: Giai đoạn 2, Thiết lập hệ thống
Giai đoạn 2, Cài đặt hệ thống được mô tả trong Hình 3 và bao gồm cài đặt thông số ban đầu hệ thống và bắt đầu thu thập và cập nhật dữ liệu toàn diện. Đây đồng thời là giai đoạn mà DMA được thiết lập và Đường cơ sở (baseline) Nước không doanh thu được tính. Đây là giai đoạn quan trọng để xác định giải pháp chính xác cho dự án.
Thực hiện đào tạo và chuyển giao công nghệ về ứng dụng hệ thống GIS, quy trình Khảo sát, phân tích, thu thập dữ liệu tại hiện trường và quản lý Dự án Nước không doanh thu là yêu cầu quan trọng trong giai đoạn này.
4.1. Dữ liệu và hệ thống
- Đăng ký thông tin dữ liệu đường ống
Thành công của kế hoạch và hỗ trợ ra quyết định đúng đắn phụ thuộc rất nhiều vào tính đầy đủ và chất lượng của thông tin dữ liệu đầu vào. Do vậy tập trung đầy đủ nguồn lực với năng lực phù hợp để thu thập dữ liệu và cập nhật dữ liệu hiện có là rất cần thiết.
Hệ thống thông tin dữ liệu đường ống cần được số hóa. Từ hiện trạng dạng bản vẽ thông thường (dạng CAD là phổ biến nhất), đơn vị quản lý cần thực hiện theo 2 bước cơ bản sau:
– Chuyển đổi dữ liệu từ dạng AutoCAD sang GIS
– Thu thập và đăng ký dữ liệu bổ sung
Thông tin hiện có dưới dạng AutoCAD là gồm các trường kích thước, vật liệu và năm lắp đặt đường ống. Thông tin này sẽ được chuyển sang hệ thống dữ liệu GIS cùng với thông tin hình dạng của các đường ống (Hình 8). Thông tin về các thành phần còn lại trong đăng ký dữ liệu đường ống hiện có cũng được chuyển đổi (tất cả các loại van, đồng hồ nước, kết cấu, v.v). Các thông tin dữ liệu đường ống như hạng mục, tiểu khu, DMA, trạng thái… cũng được đưa vào hệ thống dữ liệu GIS. Toàn bộ dữ liệu thu thập được cần ghi vào các BoQ theo chuẩn quy định
Các thông tin được sưu tập bao gồm:
– Thay đổi về kích thước
– Thay đổi về vật liệu
– Thành phần
– Kết cấu
– Ống nối chữ T
– Ống nối chữ thập
– Điểm cuối đường ống
Bên cạnh đó, bất cứ yêu cầu nào về việc lưu trữ dữ liệu bổ sung cũng sẽ được thêm vào.
Thông tin liên quan đến mạng lưới hiện có thường là ít và không mong đợi là có thể thu thập đầy đủ mọi dữ liệu, trong trường hợp này, các phần đó sẽ tạm thời để trống và bổ sung sau. Đối với các đường ống mới, tất cả dữ liệu sẽ được thu thập dần dần, vì vậy cơ sở dữ liệu theo thời gian sẽ trở nên hoàn thiện).
Hình 4: Đăng ký dữ liệu đường ống trong môi trường GIS với ảnh vệ tinh và bản đồ nền
a) Bản đồ nền
Bản đồ nền chất lượng cao là yêu cầu bắt buộc cho dự án NRW, chúng sẽ giúp cho việc đưa ra quyết định đúng đắn trên cơ sở thông tin đầu vào chính xác.
Đầu tiên, phải lựa chọn loại bản đồ nền phù hợp. Bản đồ nền phổ biến là ảnh vệ tinh và/hoặc bản đồ địa chính. Chất lượng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao nhưng thường lỗi thời trong một vài năm. Ngoài ra, các ảnh vệ tinh có cả hình ảnh mây che phủ (Hình 4) cho nên rất khó hoặc thậm chí không thể số hóa ở các khu vực này.
Ở một số quốc gia, có thể mua Bản đồ địa chính dưới dạng số hóa từ chính quyền địa phương. Chính quyền giữ quyền sở hữu bản đồ cập nhật và các đơn vị dịch vụ cung cấp nước trả phí hàng năm để có được bản đồ địa chính cập nhật.
Điều thứ hai và rất quan trọng là chọn lựa Hệ tọa độ và quy chiếu. Tất cả các dữ liệu GIS hiện tại và tương lai sau này sẽ phải được chuyển đổi sang Hệ tọa độ đã chọn. Nên lựa chọn Hệ tọa độ và quy chiếu theo tiêu chuẩn quốc tế.
Tùy mức độ chính xác của dữ liệu được cung cấp sẽ ảnh hưởng tới chất lượng của hệ thống quản trị cung cấp nước mà dự án triển khai. Độ chính xác về tọa độ các chiều có thể đạt tới 0,1 mét hoặc tốt hơn.
b) Hệ thống lập hóa đơn
Dữ liệu của hệ thống lập hóa đơn rất quan trọng, đây là thông tin cơ sở để tính toán chính xác doanh thu của Bảng cân bằng kế toán dự án NRW. Hệ thống lập hóa đơn hiện tại sẽ không bị thay thế trong suốt dự án NRW này.
Từ khi bắt đầu và trong suốt dự án, bản sao dữ liệu của hóa đơn thực tế hàng tháng sẽ được Phòng/ban Kế toán của đơn vị quản lý gửi vào hệ thống lập hóa đơn.
Hệ thống lập hóa đơn hiện tại sẽ được phân tích và tất cả dữ liệu liên quan đều được cập nhất trong Hệ thống lập hóa đơn mới của Dự án NRW, vì vậy dữ liệu luôn sẵn sàng cho các hoạt động tiếp theo.
– Không để trống trường nào trong các cột liên quan
– Nhất quán trong cách đặt tên mỗi kiểu dữ liệu
– Thêm trường dữ liệu mới nếu cần thiết.
Điều quan trọng là nhân viên làm việc với hệ thống lập hóa đơn phải có các công cụ phân tích và cập nhật hệ thống lập hóa đơn sau khi hoàn thành dự án.
c) Đăng ký thông tin lỗ rò của đường ống
Khi xây dựng Dự án NRW, điều mấu chốt là là tìm và thay thế điểm rò rỉ nước chứ không phải thay thế toàn bộ hệ thống đường ống theo mô hình truyền thống. Hệ thống Đăng ký rò rỉ sẽ giúp giải quyết vấn đề này.
Tất cả những chỗ rò rỉ tối thiểu sẽ được đăng ký với những dữ liệu sau
– Vị trí (Địa chỉ)
– Kích thước ống
– Vật liệu ống
– Loại ống
– Ngày phát hiện
– Ngày sửa chữa
– Loại rò rỉ
– Kích thước rò rỉ
Có thể đưa dữ liệu bổ sung vào nếu cần thiết.
Hình 5: Đăng ký thông tin rò rỉ đường ống
4.2. Hoạt động và năng lực
Dữ liệu bổ sung và kiểm thử hệ thống thủy lực
Không phải tất cả các dữ liệu cần thiết cho dự án NRW đã có khi bắt đầu dự án, và cũng không phải tất cả dữ liệu đều có thể mua.
Rất nhiều dữ liệu sẽ phải được sưu tập, bổ sung tại môi trường thực địa. Các khu vực không được cập nhật đầy đủ phần thông tin đăng ký đường ống sẽ phải được kiểm tra và bổ sung. Một trường hợp điển hình là phải tìm kiếm các thông tin liên quan đến các trụ cứu hỏa vì các thông tin đó sẽ cần thiết cho việc lập kế hoạch thử nghiệm thủy lực.
Hình 6 cho thấy phần đăng ký thông tin đường ống đã cập nhật thông tin về các trụ cứu hỏa.
Hình 6: Cần lấy các thông tin về các trụ cứu hỏa
Rất nhiều kiểm thử về mô hình thủy lực cần được thực hiện theo quy trình để tập hợp đủ thông tin về hệ thống thủy lực trong mạng lưới đường ống được thiết kế. Các thử nghiệm thủy lực cho mỗi DMA sẽ được thực hiện. Thử nghiệm áp lực 0 phải được thực hiện cho mỗi DMA để xác minh khu vực đóng (thuật ngữ chỉ nơi mà áp suất bằng 0 tại thời điểm các van điều tiết đều đóng). Thử nghiệm bước tiếp theo là lập kế hoạch xử lý cho phát hiện rò rỉ trong tương lai, bước thử nghiệm này gồm bản đồ hệ thống gắn kèm và liệt kê công việc cần thực hiện. Bước kiểm thử này cần do chuyên gia tư vấn đủ kinh nghiệm và chuyên môn tham gia, hỗ trợ và hướng dẫn thực hiện.
Thiết bị đo/ghi áp suất nước được sử dụng ngay trong giai đoạn kiểm thử hệ thống thủy lực.
Thiết lập DMA
DMA là 1 trong các yếu tố cơ bản của dự án NRW, hỗ trợ các chuyên gia khoanh vùng và phát hiện các sự cố xảy ra, dễ dàng trong truy soát và xử lý lỗi.
Việc mở rộng sơ bộ các DMA đã được thiết kế trong các báo cáo nghiên cứu trước đây, và sẽ được thiết lập đầy đủ trong dự án này. Có thể sử dụng mô hình thuỷ lực để xác minh thiết kế sơ bộ và phân tích dữ liệu cho mỗi DMA trong hệ thống GIS, giúp đưa ra các thông số chính cho mỗi DMA như số đấu nối, chiều dài đường ống, loại khách hàng, v.v.
Các thông số bao gồm lắp đặt đồng hồ lưu lượng, đồng hồ áp lực và thiết bj ghi số liệu tại mỗi điểm đầu vào DMA. Đồng hồ lưu lượng và áp lực sẽ được lắp đặt trong hố kỹ thuật. Thiết kế hộp kỹ thuật sẽ các bên tham gia dự án thống nhất, có tính tới thực tế hiện trạng. Hố kỹ thuật được thiết kế với không gian sẵn sàng để lắp đặt van giảm áp của đồng hồ nước có thiết kế 2 chiều trong trường hợp cần giảm áp lực.
Mỗi DMA phải có hai đầu vào trừ khi DMA đó rất nhỏ.
Dữ liệu từ đồng hồ lưu lượng và áp lực sẽ được ghi và gửi tới văn phòng hàng ngày thông qua thiết bị ghi dữ liệu tại hiện trường.
Mã hoá địa lý (Geocoding)
Các DMA được ánh xạ tới từng khách hàng, giúp định vị được vị trí của họ, đồng thời tích hợp với dữ liệu trong bản đồ địa chính hay vệ tinh, hay gọi là mã hóa địa lý.
Có hai loại dữ liệu sẽ được mã hoá địa lý:
– Các khách hàng cá nhân như trình bày trong Hình 11. Tất cả khách hàng sẽ được mã hóa địa lý riêng lẻ hoặc theo nhóm tại một điểm, nếu không thể thực hiện mã hóa địa lý riêng (tối thiểu 80% sẽ được mã hóa địa lý riêng).
Hình 7: Khách hàng được mã hóa địa lý bằng chấm màu trắng
Mỗi điểm bao gồm tất cả các thông tin liên quan đến khách hàng cá nhân
– Thẻ đọc: Các thẻ đọc này sẽ được mã hóa địa lý thành các khu vực trong GIS, tạo liên kết giữa vùng DMA và thông tin khách hàng liên quan.
Tất cả dữ liệu mã hóa địa lý sẽ được lưu giữ trong CSDL địa lý tại máy chủ trung tâm. Cơ sở dữ liệu địa lý (geodatabase) sẽ được liên kết với hệ thống hóa đơn của đơn vị quản lý vì vậy các thông tin liên quan đến lượng tiêu thụ và các đồng hồ gắn cho khách hàng từ hệ thống lập hóa đơn có thể được cập nhật hàng tháng.
Chọn lựa đồng hồ cho Chương trình thay thế đồng hồ khách hàng
Đồng hồ báo chỉ số lượng nước tiêu thụ chính xác là yêu cầu cơ bản của dự án NRW. Các đồng hồ không đảm bảo yếu tố trên cần được thay thế. Các tiêu chí cho chương trình thay thế đồng hồ khách hàng sẽ được các đơn vị tham gia dự án đánh giá và lựa chọn. Sau đó sẽ thực hiện phân tích hệ thống lập hóa đơn để cho ra danh sách khách hàng sử dụng đồng hồ không đảm bảo theo yêu cầu dự án sẽ được thay thế.
Hiện tại, tiêu chí để thay thế đồng hồ là đồng hồ có tuổi thọ 7 năm. Tiêu chí này dựa trên nhiều thử nghiệm đối với các đồng hồ cũ đã được thực hiện trong các nghiên cứu trước đây và sự khuyến cáo của các đơn vị cung cấp thiết bị.
Phương án khác là kiểm thử đồng hồ đo nước dựa trên thương hiệu đồng hồ được cung cấp cho khách hàng.
4.3. Kết quả và lợi ích
Dưới đây là kết quả và các lợi ích đạt được khi kết thúc giai đoạn 2
Chất lượng dữ liệu
Chất lượng dữ liệu được nâng cao và người tham gia có được kiến thức cơ bản về hệ thống phân phối nước hiện có, sẵn sàng sử dụng cho các giai đoạn tới.
Chương trình thay thế đồng hồ
Dựa trên đánh giá và phân tích, danh sách các khách hàng cần thay thế đồng hồ sẽ được lập. Từ đó đưa ra kế hoạch thay thế đồng hồ bao gồm tên, địa chỉ, loại đồng hồ, v.v cho mỗi khu vực để việc thay thế nhanh và dễ dàng.
Đường cơ sở Nước không doanh thu (Baseline NRW) và Mức thất thoát kinh tế (ELL – Economic Leakage Level)
Tại điểm này sẽ thiết lập kiểm soát toàn bộ khu vực quản lý của đơn vị cấp nước. Điều này có nghĩa là tất cả đồng hồ nước đều được lắp đặt, tất cả đường ống tại đường phân giới đều được ngắt và/hoặc các van ranh giới đã được đóng chặt và đã tính được Đường cơ sở Nước không doanh thu dựa trên các số đo. Khối lượng Nước không doanh thu sẽ dựa trên tối thiểu dữ liệu của 3 tháng liên tiếp trong đó khối lượng Nước không doanh thu hàng tháng không được lệch quá ± 10% so với lượng trung bình trong 3 tháng.
Khi khối lượng nước không doanh thu của ba tháng liên tiếp đạt tiêu chí ±10% trên đây, sẽ tính được Đường cơ sở Nước không doanh thu
Trường hợp tiêu chí trong mục ** không thể đạt được do mất dữ liệu hoặc dữ liệu không đáng tin cậy, áp dụng cách sau đây:
– Có thể biết và điều chỉnh độ lệch dữ liệu
– Dữ liệu sẽ được điều chỉnh và tháng đó sẽ được đưa vào khi tính toán đường gốc.
– Không biết độ lệch dữ liệu
– Nếu không biết độ lệch dữ liệu thì không thể điều chỉnh dữ liệu theo cách đáng tin cậy. Như vậy một tháng khác sẽ được đưa vào và tháng không đạt tiêu chí sẽ bị loại bỏ.
Bảng cân bằng nước IWA (Hình 8) và mức thất thoát kinh tế (ELL) cũng sẽ được ước tính.
Hình 8: Bảng cân bằng nước IWA
Phần lớn DMA sẽ được thiết lập trong giai đoạn này và là chỉ số đầu tiên để đánh giá mức độ những khu vực có mức NRW cao nhất.
5. Giai đoạn 3 – Thiết lập hệ thống
Hình 9: Giai đoạn 3 –Thiết lập hệ thống
Giai đoạn này dự án NRW bằng cách ứng dụng công nghệ hiện đại vào nâng cấp hệ thống, áp dụng phương pháp quản lý hiện đại đồng thời với các biện pháp thương mại để đạt được các yêu cầu cụ thể. Đối với rò rỉ nước, công tác phát hiện, định vị và sửa chữa được ưu tiên trước khi triển khai phần quản lý áp lực nước, nhằm đạt được mức độ rò rỉ giảm như mong muốn nhờ công tác sửa chữa, xem Hình 13.
Biện pháp thương mại như Chương trình thay đồng hồ hộ tiêu thụ dựa trên kiểm tra đồng hồ và phân tích được thực hiện trong giai đoạn 2. Đồng hồ thông minh sẽ được lựa chọn sử dụng trong dự án thí điểm tại những hộ tiêu thụ lớn.
Các vùng DMA đã hoàn thành quá trình mô hình hóa thủy lực sẽ hỗ trợ cho công tác lập kế hoạch và ưu tiên.
5.1. Dữ liệu và hệ thống
Hệ thống đo lường từ xa
Tại mọi đầu vào đơn vị quản lý nước, đồng hồ lưu lượng và áp lực sẽ được cài đặt để sưu tập dữ liệu. Dữ liệu này rất cần thiết cho quá trình phân tích, theo dõi và ưu tiên.
Hơn nữa, áp lực tại năm vị trí trên hệ thống truyền tải sẽ được theo dõi lâu dài. Từ đó quá trình vận hành sẽ giám sát liên tục và có đủ thông tin 24/7 về áp lực tại các điểm quan trọng trong hệ thống truyền tải cung cấp cho các tiểu khu. Ngoài ra, dữ liệu sẽ được sử dụng cho mục đích hiệu chuẩn mô hình thuỷ lực.
Tất cả dữ liệu sẽ được gửi tới văn phòng hàng ngày qua kết nối GPRS hay Wi-Fi. Tại văn phòng, dữ liệu sẽ sẵn sàng trong hệ thống mỗi sáng, thuận tiện trong theo dõi. Do cơ sở dữ liệu GIS luôn được cập nhật cải thiện trong suốt dự án, các chỉ số đo lường hiệu suất chính KPI có thể được ước tính cũng như trình bày trong hệ thống.
Hình 10: Dữ liệu từ lưu lượng kế và máy phát báo áp lực trong hệ thống đo lường từ xa
Xây dựng các mô hình thủy lực
Các mô hình thủy lực sẽ được sử dụng để đánh giá khả năng kết nối thủy lực của mạng lưới đường ống cho nên nó có thể thẩm định độ chính xác của số liệu đăng ký đường ống hiện có. Ngoài ra, những mô hình như trong Hình 11 sẽ được sử dụng để thiết kế DMA phục vụ công tác quy hoạch trong tương lai và quản lý áp lực.
Hình 11: Mô hình thủy lực dành cho DMA
Mô hình thủy lực đường ống sẽ được xây dựng bằng phần mềm chuyên môn như MIKE URBAN.
Những mô hình dành cho các khu và mô hình chiến lược cho hệ thống truyền tải trong khu vực dự án nghiên cứ khả thi cũng sẽ được xây dựng.
Tất cả mô hình ban đầu sẽ được xây dựng dựa trên số liệu đăng ký thông tin đường ống hiện có. Dự kiến là có thể mua được dữ liệu cao độ đường ống, và mức tiêu thụ tối thiểu có thể lấy trên thẻ đọc. Mức tiêu thụ từ những hộ tiêu thụ lớn sẽ được thu thập riêng.
Mô hình sẽ được hiệu chuẩn bằng dữ liệu thu thập từ đồng hồ đo lưu lượng và áp suất qua hệ thống thiết bị truyền phát dữ liệu từ xa.
Điểm giám sát trên hệ thống truyền tải sẽ được sử dụng để hiệu chỉnh mô hình chiến lược
Thực hiện Hệ thống Quản lý NRW phục vụ phân phối nước
Một hệ thống quản lý để Tối ưu hóa phân phối nước được thiết lập trong giai đoạn trước, nhưng chỉ vận hành khi dữ liệu cơ bản đầu vào được cung cấp đầy đủ. Hệ thống hỗ trợ việc vận hành hàng ngày của đơn vị quản lý dịch vụ nước thuận tiện hơn rất nhiều.
Hệ thống có thể được sử dụng trong Phòng Vận hành, phòng Kế hoạch và các cấp quản lý. Hệ thống nên chứa những mô-đun/chức năng sau để tối ưu hệ thống:
– Đăng ký đường ống
– Theo dõi rò rỉ và Tối ưu hóa áp lực
– Quản lý điểm rò rỉ đường ống
– Quản lý đồng hồ
– Dịch vụ khách hàng
– Quản lý báo cáo
– Kế hoạch cải tạo đường ống
– Quản trị hệ thống
Đăng ký đường ống
Dữ liệu đăng ký thông tin đường ống là một trong những loại dữ liệu quan trọng nhất khi làm việc với NRW, vì nó liên quan mật thiết đến công tác phát hiện rò rỉ, mô hình thủy lực, mức tiêu thụ và khi quy hoạch. Hệ thống đăng ký đường ống có những lợi ích sau so với các sản phẩm/tài liệu dạng bản cứng hay dữ liệu dạng CAD:
– Dễ dàng trao đổi thông tin
– Đăng ký tất cả những thông số có liên quan qua tương tác và danh mục giá trị
– Dữ liệu được cơ cấu
– Đầy đủ cấu trúc liên kết (khả năng kết nối) và kiểm tra dữ liệu bắt buộc
– Chuẩn bị cho hệ chuyên gia
– Vạch tuyến van và những hộ tiêu thụ bị ảnh hưởng
– Đơn giản hóa quá trình lấy dữ liệu một cách tối đa
Theo dõi rò rỉ và tối ưu hóa áp lực
Khi xử lý diện tích rộng lớn, nhiều DMA, nhiều đấu nối và nhiều km đường ống, hệ thống theo dõi rò rỉ sẽ hỗ trợ người sử dụng bằng cách tính các KPI cho những hệ số cần thiết. Nó cũng cho phép người sử dụng có được cái nhìn toàn cảnh thông qua việc sử dụng GIS và liên kết tới các mô hình thủy lực, dữ liệu SCADA và dữ liệu tiêu thụ. Đồng thời hệ thống được sử dụng khi thực hiện tối ưu hóa áp lực. Lợi ích quan trọng từ hệ thống theo dõi rò rỉ NRW là:
– Tích hợp GIS, đăng ký, dữ liệu mô phỏng và vận hành
– Phân loại thất thoát – Bảng cân bằng nước tiêu chuẩn IWA
– Chỉ số đo lường hiệu suất chính (KPI) được tính dựa trên cơ sở dữ liệu vận hành và mô hình thủy lực
– So sánh thông số và KPI giữa các vùng
– Quản lý áp lực
– Kết hợp việc sử dụng dữ liệu từ quá trình theo dõi rò rỉ và mô hình thủy lực tính khả năng quản lý áp lực
Quản lý điểm rò rỉ đường ống
Mô-đun này được thực hiện để đăng ký và hiển thị các điểm rò rỉ ống. Việc này được thực hiện qua các phương pháp đăng ký tiêu chuẩn (trên tài liệu, điện thoại thông minh hay iPad). Sơ đồ kết nối đăng ký với mạng lưới đường ống và địa chỉ qua mã hóa địa lý hệ thống GIS. Đăng ký cho phép người sử dụng thực hiện phân tích không gian và thống kê bằng cách tìm ra những điểm nóng và xu hướng xuất hiện điểm rò ri ống cũng như tần suất…
Quản lý đồng hồ
Hầu hết các công ty nước sạch có hệ thống phần mềm quản lý đồng hồ riêng. Tuy nhiên, ta cần có dữ liệu đồng hồ được mã hóa địa lý để phục vụ phân tích không gian và thống kê nâng cao. Hầu hết các hệ thống hiện có của công ty nước sạch dều thiếu chức năng này do mục đích chủ yếu là dự toán và thay thế đồng hồ. Những hộ tiêu thụ/đồng hồ được mã hóa địa lý cần thiết cho các công việc:
– Hệ thống dự toán
– Quản lý đồng hồ
– Mô hình thủy lực
– Hệ thống quản lý thất thoát
– Dịch vụ khách hàng
Dịch vụ khách hàng
Để chất lượng dịch vụ khách hàng và công ty nước sạch có hệ thống kiểm soát, báo cáo và phản hồi tới người tiêu dùng, cần có hệ thống hỗ trợ khách hàng. Thông thường hệ thống này đã được đầu tư tại các công ty nước sạch. Tuy nhiên, những hệ thống đó không có khả năng phân tích thống kê và phân tích không gian dựa trên sự số và do đó thêm mô-đun riêng biệt này là cần thiết. Mô-đun này có thể liên kết tới hệ thống hiện có cho phép phòng kế hoạch thực hiện:
– Phân tích đồng hồ đo
- Ước tính độ không chính xác của đồng hồ
- Loại
- Tuổi
- Kích thước
- Vùng
- Những tiêu chí khác
- Kế hoạch và kết quả thay thế đồng hồ
– Theo dõi mức tiêu thụ
- Biểu đồ mức tiêu thụ
- Sử dụng đồng hồ thông minh cho các hộ tiêu thụ chính và lớn
Quản lý báo cáo
Thông qua hệ thống có thể thực hiện báo cáo tiêu chuẩn cho tất cả các cấp của tổ chức (bộ phận quản lý cao nhất, người vận hành…) chứa thông tin có liên quan về toàn bộ hệ thống hay những bộ phận của nó.
Những báo cáo riêng (ví dụ như về những thông số quan trọng) cũng có thể được thực hiện.
Kế hoạch thay thế đường ống
Khi quản lý hệ thống mạng lưới phân phối nước, cần lập kế hoạch thay thế hơn là “chỉ” thay thế đường ống bị động khi có sự cố. Mô –đun phần mềm này nên có các chức năng sau:
– Khả năng lập kế hoạch tương lai liên quan đến những khu vực và cấu trúc mới
– Phân tích điều kiện đường ống cả về thống kê và không gian
– Định kích thước thủy lực của tất cả các đường ống (sử dụng mô hình thủy lực)
– Giao diện GIS để hiển thị và phân tích không gian
Cũng cần có khả năng đánh giá và thay đổi:
– Tính toán và tối ưu hóa chi phí dự án và so sánh với ngân sách
– Tập trung vào khu vực “điểm nóng”
Quản trị
Mục đích của mô-đun này là quản lý toàn bộ hệ thống phân phối nước và các mô-đun liên quan đến:
– Quản lý người sử dụng – vai trò dựa trên thiết lập cho phép người vận hành, quản lý, những người truy cập khác chỉ yêu cầu mô-đun và dữ liệu.
– Thiết lập và xử lý dữ liệu – liên kết tới cơ sở dữ liệu bên ngoài
– Máy in
– Giao diện web
5.2. Hoạt động và năng lực
Thiết lập các DMA còn lại
Mức cuối cùng của DMA được thiết lập (Hình 12), và dữ liệu có thể được sử dụng để lập kế hoạch và theo dõi quá trình phát hiện rò rỉ. Tất cả những đầu vào không liên quan tới DMA phải được cắt, do đó chỉ còn tồn tại (các) đầu vào chính. Hơn nữa, tất cả các thiết bị đo được lắp đặt và sẵn sàng hoạt động, và dữ liệu từ các thiết bị đo có thể đượcsử dụng tại văn phòng. Chỉ số đo lường hiệu suất chính đối với một số DMA cũng sẽ được thiết lập.
Quản lý áp lực
Tất cả các vùng quản lý áp lực (PMA – Pressure Managed Area) được thành lập và gắn với Van giảm áp PRV (Pressure Reduction Valve) (Hình 13). Quá trình tinh chỉnh sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng mô hình thuỷ lực đã được hiệu chuẩn.
Hình 13. Mẫu thiết kế lắp đặt PRV. Một đường rẽ được thực hiện để PRV có thể thực hiện chức năng mà không ảnh hưởng tới nguồn nước vào khu vực. Trong quá trình làm việc, áp lực sẽ không bị giảm
Bằng cách lắp đặt PRV phía trên đồng hồ nước, trạng thái và thông số của PRV có thể được theo dõi. Nếu PRV bị ngừng hoạt động hoặc bị hỏng, hệ thống đo lường từ xa sẽ hiển thị ngay lập tức và nhân viên công ty nước có thể nhanh chóng lập kế hoạch và tiến hành sửa chữa. Hơn nữa, PRV có xu hướng thay đổi theo thời gian, việc quyết định điều chỉnh lại PRV có thể được đưa ra từ văn phòng. Ảnh hưởng của quá trình quản lý áp lực đối với mức rò rỉ có thể đo được dễ dàng bằng dữ liệu (Hình 14).
Hình 14. Kích hoạt PRV
Phát hiện, định vị và sửa chữa rò rỉ.
Hệ thống quản lý NRW (Hình 15) và hệ thống đo lường từ xa là chìa khóa cho việc tìm và xử lý với rò rỉ mới xuất hiện một cách nhanh chóng đồng thời đưa ra dự đoán những vùng có khả năng bị rò rỉ cao. Các khu vực có thay đổi áp lực sẽ được ưu tiên dò tìm rò rỉ, và đội ngũ dò tìm sẽ định vị rò rỉ bằng mắt hoặc thiết bị phát hiện rò rỉ. Sau khi phát hiện, rò rỉ sẽ được sửa chữa ngay lập tức.
Hình 15. Những vùng được hiển thị bởi tỉ lệ NRW để dễ dàng ưu tiên dò tìm rò rỉ
Do thực tế phần lớn hộ tiêu thụ nước ở Việt Nâm đều sử dụng bơm, nên quy trình theo dõi lưu lượng tối thiểu ban đêm (MNF – Minimum Night Flow) có thể không được áp dụng toàn bộ. Ở mức độ nào đó, MNF chỉ có hiệu quả khi theo dõi trong khoảng thời gian dài hơn. Những chỉ số đo lường hiệu suất chính khác sẽ được sử dụng trong các khu vực nơi việc MNF bị che khuất bởi hệ thống bơm sẽ được sử dụng để ưu tiên công tác phát hiện rò rỉ.
Một phân tích hàng ngày về MNF sẽ được tiến hành để xác định khả năng rò rỉ mới và liệu có cần tiến hành các can thiệp nhất định không. Đối với dự án, ngưỡng can thiệp là sự gia tăng lưu lượng đến 5 lít/kết nối dịch vụ/giờ
Kiến thức về những chỉ số này sẽ được thu thập qua phần đầu của dự án.
Chương trình thay thế đồng hồ
Dựa trên Báo cáo đánh giá, phân tích đồng hồ từ giai đoạn 2 của dự án này, chương trình thay thế đồng hồ sẽ được triển khai.
Chương trình nên dựa trên:
– Số năm sử dụng đồng hồ
– Nhãn hiệu đồng hồ
– Mức độ tay nghề công nhân lắp đặt
Dự án thí điểm với Đồng hồ thông minh
Đồng hồ thông minh (Hình 16) sẽ được sử dụng trong Dự án thí điểm với mục đích chính sau:
– Lấy thông tin về cách sử dụng nước của hộ tiêu thụ nước sinh hoạt và hộ doanh nghiệp/cơ quan. Những dữ liệu này sẽ có giá trị thực tiễn quan trọng đối với quá trình xây dựng mô hình thuỷ lực.
– Lập hóa đơn cho một số hộ tiêu thụ lớn được chọn. Hộ tiêu thụ lớn là khách hàng quan trọng và có ảnh hưởng đáng kể đến NRW. Việc theo dõi các hộ này hàng ngày sẽ giảm thiểu thời gian gián đoạn dữ liệu do đồng hồ bị lỗi.
Dữ liệu từ Đồng hồ thông minh có thể được thu thập bằng máy tính xách tay, bằng kết nối vô tuyến, hoặc qua một giải pháp có chi phí cao hơn trong đó dữ liệu được truyền tới cơ quan thông qua máy ghi dữ liệu. Máy ghi dữ liệu sẽ sử dụng nguồn điện AC.
Đào tạo và nâng cao năng lực
Công tác đào tạo phát hiện/định vị rò rỉ cần được thực hiện trong suốt dự án bởi các chuyên gia nhằm nâng cao kinh nghiệm và kỹ năng cho các thành viên dự án. Bao gồm đào tạo về cách sử dụng những thiết bị được cung cấp trong dự án và thực hành tại thực địa. Thiết bị bao gồm:
– Thanh nghe điện tử và cơ
– Bộ tương quan di động
– Micro nền
– Thiết bị dò tìm đường ống/van (kim loại hoặc nhựa)
– Đồng hồ đo lưu lượng kẹp thanh di động
Đào tạo mô hình hóa thủy lực sẽ được thực hiện bởi người có đủ khả năng tại đơn vị quản lý. Bao gồm xử lý dữ liệu, xây dựng mô hình, hiệu chuẩn mô hình và sử dụng mẫu.
Đào tạo quản lý
Trong dự án giảm thất thoát tất cả các cấp của tổ chức phải có một hiểu biết chung về chiến lược NRW và và con đường thực hiện là rất quan trọng. Quản lý đóng vai trò quan trọng và phải có khả năng thực hiện chiến lược trong tổ chức. Các cấp quản lý phải được đào tạo NRW tương tự để có thể thực hiện chiến lược trong tổ chức. Công tác đào tạo quản lý gồm những hoạt động sau:
– Thông qua chuyến đi thực địa, cấp quản lý cao nhất sẽ được đào tạo về quản lý giảm NRW:
o Giới thiệu chu kỳ dự án giảm NRW – bắt đầu ở đâu và ưu tiên hàng đầu khi xử lý NRW
o Thăm quan các công ty nước sạch với hệ số NRW thấp và đã giảm hệ số NRW từ 14 xuống 8%
o Thành lập tổ chức giảm NRW – cần những gì? – Tại sao điều đó lại quan trong?
– Các cấp quản lý thấp hơn (những người sẽ trực tiếp thực hiện chiến lược NRW thông qua công tác lập kế hoạch và hoạt động) sẽ tham dự hội thảo về các bộ phận cụ thể của quá trình thực hiện dự án giảm NRW
o Toàn cảnh chiến lược và quản lý NRW
o Phát hiện rò rỉ – kỹ thuật và việc sử dụng các hệ thống phần mềm
o Mô hình hóa thủy lực
o Hệ thống quản lý phục vụ tối ưu hóa quá trình phân phối nước
Cấp quản lý cao nhất sẽ được đào tạo về đánh giá KPI dài hạn – thông qua hệ thống quản lý, các báo cáo tiêu chuẩn có thể được thực hiện để thể hiện những KPI quan trọng nhất. Cấp quản lý sẽ được đào tạo thêm tập trung vào quá trình tìm kiếm và làm thế nào để ưu tiên các hoạt động.
5.3. Kết quả và Lợi ích
Sự sụt giảm nhanh chóng về mức NRW
Với hệ thống đo lường từ xa hoạt động nhằm ưu tiên những vùng có khả năng lớn và một số đội dò tìm/định vị đã được đào tạo về sử dụng thiết bị dò tìm, những rò rỉ về vật chất sẽ nhanh chóng giảm xuống. Các đội dò tìm sẽ được văn phòng kiểm soát.
Hoàn thiện phân mạng tách vùng
Tất cả DMA đã được hoàn thành bao gồm lắp đặt công cụ, truyền dữ liệu tới văn phòng và cắt đường ống không quan trọng ở các đường biên. Giờ đây việc lập danh sách ưu tiên cho các hoạt động giảm NRW có thể được thực hiện một cách dễ dàng từ văn phòng.
Công tác theo dõi các thiết bị để phát hiện hỏng hóc là rất quan trọng. Việc sửa chữa hoặc bảo dưỡng phải được thực hiện ngay trong trường hợp xảy ra lỗi một thiết bị nào đó.
Mô hình thủy lực đã được hiệu chuẩn
Mô hình đã được hiệu chuẩn dành cho vùng phụ tồn tại và có thể sử dụng cho mục đích quy hoạch.
Kế hoạch giảm NRW đã điều chỉnh
Kế hoạch giảm NRW từ giai đoạn 1 có thể được điều chỉnh một chút dựa trên những phát hiện hay quy trình mới. Những điều chỉnh này sẽ được quyết định giữa chủ đầu tư và các đơn vị tham gia dự án.
Dữ liệu chất lượng cao
Cơ sở dữ liệu đã đạt được mức chất lượng cao hơn rất nhiều do quá trình xác nhận đăng ký đường ống với mô hình thủy lực, cũng như công tác thu thập, cập nhật dữ liệu bao quát liên tiếp.
Xây dựng năng lực nhân sự
Một số đội dò tìm/định vị rò rỉ đã được đào tạo về sử dụng thiết bị dò tìm, do đó những đội này có đủ năng lực thực hiện công việc trong tương lai.
Buổi đào tạo mô hình hóa thủy lực nhằm đào tạo 2-3 nhân viên có khả năng xây dựng, duy trì và sử dụng mô hình thủy lực.
Sử dụng vật liệu chất lượng tốt và kỹ thuật hàn chính xác có thể làm tăng tuổi thọ hệ thống đường ống một cách đáng kể. Một chương trình đào tạo về kỹ thuật hàn đường ống nhựa sẽ được thực hiện trong dự án.
6. Giai đoạn 4 – Tinh chỉnh hệ thống
Hình 17. Giai đoạn 4 – Tinh chỉnh hệ thống
Giai đoạn này, các hoạt động được định hướng mục tiêu cụ thể nhiều hơn thay vì áp dụng vào những bộ phận có vấn đề được ưu tiên và/hoặc sửa chữa trong khu vực rộng lớn. Điều này mang lại sự tiết kiệm chi phí và thời gian. Giai đoạn này gọi là Tinh chỉnh hệ thống, hay Chúng ta làm việc thông minh (Work Smart) (Hình 17).
6.1. Dữ liệu và hệ thống
Chất lượng dữ liệu được cải thiện sẽ có tác động lớn tới các hệ thống được sử dụng và đơn vị quản lý nước sẽ thu được nhiều lợi ích hơn từ các mô-đun trong Hệ thống quản lý NRW.
Ở giai đoạn này, áp dụng Phương pháp luận chính xác, ứng dụng công nghệ cao và các biện pháp thay thế, lắp đặt thiết bị cho toàn bộ hệ thống, các tham số có thể được đo trực tiếp và chính xác (ví dụ như vị trí của mạng lưới đường ống, ứng dụng hình học bể chứa, đặc điểm máy bơm và điều khiển hệ thống), điều này giúp chất lượng dữ liệu thu thập có chất lượng cao, loại bỏ các yếu tố không xác định trước đây, là cơ sở để tinh chỉnh hệ thống hiệu quả hơn.
6.2. Hoạt động và năng lực
Thay thế đường ống
Báo cáo phân tích sẽ được thực hiện chủ yếu dựa trên đăng ký lỗ rò đường ống để nhận biết những khu vực có thể thay thế đường ống. Nếu những vật liệu thiếu độ bền, hay đường ống được lắp đặt sau một số năm nhất định có lượng rò rỉ cao bất thường, hay do ảnh hưởng của đặc điểm địa chất như nền đất yếu, bị ảnh hưởng bởi các công trình xung quanh mà ảnh hưởng đến chất lượng đường ống thì nên có chương trình thay thế đường ống như ví dụ trong Hình 18.
Hình 18. Ví dụ việc đăng ký lỗ rò ống (chấm đỏ) trong GIS cùng với mạng lưới đường ống. Rõ ràng khu vực phía Tây Nam có khả năng thay thế đường ống dù tất cả đường ống được đặt cùng một năm với vật liệu giống nhau
Chương trình thay thế sẽ phụ thuộc vào loại rò rỉ được phát hiện, mức độ ảnh hưởng đến nhiệm vụ cung cấp – phân phối tài nguyên nước để có mức độ ưu tiên xử lý. Việc thay thế có thể nằm trên hệ thống phân phối, đường ống phân phối và/hoặc cả hai.
Quản lý áp lực
Tình huống mô hình sẽ chỉ ra liệu khu vực quản lý áp lực có thể được mở rộng để có diện tích tối đa được giảm áp.
Các tình huống, trong đó quá trình cài đặt Van giảm áp PRV (Pressure Reduction Valve) được mô phỏng, có thể cho thấy quá trình cài đặt PRV có tối ưu hay không.
Những phát hiện trên mô hình có thể giúp mang lại sự quản lý áp lực tối ưu.
Sửa chữa nhanh đối với rò rỉ
Mỗi ngày dữ liệu đo lường từ xa sẽ được phân tích để kiểm tra xem có xuất hiện thêm rò rỉ trong 24 giờ vừa qua hay không. Nếu có rò rỉ mới, và rò rỉ có kích thước đáng kể, đội dò tìm sẽ ngay lập tức thông báo và gửi tới khu vực để định vị rò rỉ. Sau khi phát hiện, rò rỉ nên được sửa chữa vào cùng ngày hoặc một ngày sau đó như ví dụ trong Hình 19.
Hình 19. Ví dụ dò tìm và sửa chữa rò rỉ nhanh. Rò rỉ xuất hiện ngày mùng 8, được phát hiện trên hệ thống đo lường từ xa vào sang ngày mùng 9, sau đó được dò tìm và sửa chữa ngay chiều ngày mùng 9
6.3. Kết quả và lợi ích
Giảm NRW hay ELL, mục tiêu dự án
Việc giảm mức NRW sẽ rõ ràng đối với các công trình nước, và từ đó chi phí sản xuất cũng được tiết kiệm đáng kể.
Nước doanh thu sẽ được nâng cao do việc giảm rò rỉ vật lý, chương trình thay thế đồng hồ và phương pháp xử lý dữ liệu đầu vào từ bộ đọc đồng hồ đo hiệu quả hơn.
Việc giảm NRW, cụ thể là ít gián đoạn nguồn cấp nước hơn vì rò rỉ và những chỗ nổ ống cùng với áp lực bất biến suốt 24/7 cũng tăng mức độ phục vụ cho các hộ tiêu thụ. Điều này giúp ngành nước có ưu thế trong việc đề xuất chương trình nâng giá nước trong tương lai.
Chương trình thay đường ống
Công tác thay đường ống được định hướng sẽ có tác động tích cực đối với mức NRW trong khu vực nơi thực hiện thay đường ống.
Một ảnh hưởng của việc thay đường ống liên quan đến dự án giảm NRW là công tác súc xả đường ống sau khi thay. Nên đo lượng nước được sử dụng cho việc súc xả này. Thực hiện chương trình thay đường ống toàn diện vào cuối dự án có thể không phải là biện pháp tối ưu đối với dự án giảm NRW, khi mà lượng nước dành cho súc xả hệ thống được tính vào lượng NRW thời gian diễn ra dự án.
Nâng cao năng lực nhân sự vận hành hệ thống
Nhân viên và quản lý làm việc trong và liên quan đến dự án đã có kinh nghiệm và kỹ năng NRW tốt.
Lưu ý nhất là đào tạo nhân sự cho các hoạt động giảm thiểu rò rỉ là bắt buộc, đặc biệt là để phát hiện rò rỉ. Một nhóm có thể được trang bị các thiết bị mới nhất nhưng nếu không được đào tạo bài bản về cách sử dụng thì sẽ không dễ dàng xác định vị trí rò rỉ.
Bộ phận quản lý sẽ không chỉ được nâng cao kiến thức mà tổ chức còn duy trì được mức NRW thấp trong tương lai. Đơn vị NRW nào có các kỹ năng giữ dữ liệu và hệ thống được cập nhật, đơn vị đó sẽ biết cách sử dụng hệ thống để duy trì mức NRW thấp.
7. Giai đoạn 5 – Vận hành
Hình 20: Giai đoạn 5 – Vận hành
Mức NRW mong muốn đã đạt được và giờ đây công việc chủ yếu là về vận hành và duy trì mức NRW đã có (Hình 20). Quá trình vận hành mà vẫn đảm bảo mức NRW mong muốn, sẽ đạt hiệu quả cao và chi phí vận hành thấp.
Từ đấy, có thể lập những chiến lược lâu dài, ví dụ như các dự án thay thế dần đường ống hoặc định lại kích thước tối ưu đối với hệ thống truyền tải.
7.1. Dữ liệu và Hệ thống
Ở điểm này tất cả các hệ thống hoạt động và được vận hành để duy trì mức NRW thấp. Tất cả đường ống mới được số hóa một cách nhanh chóng và các hộ tiêu thụ mới được mã hóa địa lý hàng tháng. Những thay đổi và điều chỉnh đối với vận hành của hệ thống cung cấp cũng liên tục được cập nhật và tối ưu để hệ thống hoạt động, ví dụ như những thay đổi về ranh giới DMA, lắp đồng hồ lưu lượng và PRV mới.
Hệ thống theo dõi được sử dụng để phát hiện rò rỉ chủ động (ALD – Active Leak Detection) và sau đó sửa chữa nhanh, và cũng dùng để giám sát tình trạng và vận hành các thiết bị. Đồng hồ lưu lượng và áp suất bị hỏng sẽ được cảnh báo để đội phản ứng nhanh tại hiện trường đến sửa ngay lập tức.
Có kế hoạch bảo trì – bảo dưỡng tổng thể thường xuyên nhằm đảm bảo tính liên tục, ổn định của hệ thống, để duy trì hiệu quả mức NRW thấp, từ đó cũng đảm bảo Mức thất thoát kinh tế ELL như kế hoạch đặt ra đầu dự án.
7.2. Hoạt động và Năng lực
Đội vận hành dự án NRW kiểm soát tất cả những hoạt động liên quan đến chương trình và kết hợp chặt chẽ với những đơn vị quản lý – vận hành – cung cấp nước đang hoạt động. Quá trình hợp tác là chìa khóa cho việc phối hợp vận hành thành công sau này.
Sau khi tới gian đoạn vận hành, chỉ cần những điều chỉnh nhỏ nhằm tối ưu đối với hệ thống. Mỗi DMA được đánh giá, phân tích và tối ưu hóa hoạt động dựa trên Mức thất thoát kinh tế ELL.
Trong giai đoạn này, bên cạnh việc vận hành hàng ngày hệ thống để giảm NRW, đơn vị quản lý cũng cần tập trung nhiều hơn vào những chiến lược dài hạn liên quan đến:
– Thay đổi kích thước mạng lưới
– Thay đường ống
Quá trình lên kế hoạch được thực hiện bằng cách sử dụng GIS và mô phỏng mô hình thuỷ lực, những công trình thực tế sẽ được thực hiện trong những giai đoạn sau của dự án, dựa trên các kết quả thực tế mà ứng dụng Phương pháp luận này đem lại.
7.3. Kết quả và lợi ích
Đội vận hành NRW có thể xử lý tất cả những tình huống thông thường đối với vận hành và bảo dưỡng hệ thống. Các đơn vị liên quan đến dự án tham gia phối hợp chặt chẽ trong công việc vận hành hệ thống hàng ngày.
Chất lượng dữ liệu đạt được ở mức cao, và nhân viên có thể cập nhật tất cả dữ liệu và hệ thống.
8. Kết luận
Việc áp dụng đồng bộ phương pháp luận kết hợp với các ứng dụng công nghệ và các biện pháp quản lý nhằm các công việc cụ thể sau:
– Quy hoạch mạng lưới và tái cơ cấu để thiết lập các khu vực cấp nước và khu vực đặt đồng hồ đo tổng tại quận (DMAs), để giám sát và kiểm soát giảm thất thoát, lưu lượng và áp lực mạng lưới.
– Giảm thất thoát nhằm giảm cả thất thoát nước thực tế (rò rỉ vật lý) và thất thoát nước biểu kiến (thất thoát thương mại), ưu tiên giảm thất thoát nước thực tế bằng cách cải thiện bảo trì và phục hồi hệ thống, kiểm soát rò rỉ hoạt động, tốc độ và chất lượng sửa chữa rò rỉ, và quản lý áp lực để tăng công suất cấp nước.
– Cải thiện hiệu suất quản lý phân phối nước của đơn vị để thiết lập công suất bằng cách đào tạo, chuyển giao công nghệ và
Với mức NRW trung bình của các đô thị lớn ở Việt Nam là 35% ++, mục tiêu là giảm NRW xuống dưới 20% (giảm ½) trong thời gian của dự án từ 6 – 12 tháng là mục tiêu thực tế dựa trên kinh nghiệm về những dự án tương tự. NRW đã cắt giảm có thể được bán cho các hộ tiêu thụ. Điều này đảm bảo rằng giá trị của NRW đã cắt giảm có thể được tính với bảng giá trung bình. Do tất cả nước lưu trữ được bán cho các hộ tiêu thụ, chi phí sản xuất (năng lượng, hóa chất, nhân viên…) không bị ảnh hưởng bởi dự án. Dựa trên điều này, dự án sẽ không làm giảm chi phí sản xuất, nhưng sẽ có ảnh hướng tới mức tiêu thụ năng lượng do sự thay đổi về chiến lược áp suất có thể dẫn đến khoản tiết kiệm gián tiếp về chi phí sản xuất. Như vậy, mục tiêu giảm nước không doanh thu (NRW) là song hành với mục tiêu giảm mức thất thoát kinh tế (ELL).