Là thành phố năng động, có dân số đông nhất cả nước, cùng với phát triển kinh tế, xã hội, hơn 45 năm qua, diện mạo đô thị của TP Hồ Chí Minh cũng ngày càng khang trang, hiện đại hơn; không gian đô thị được điều chỉnh, gắn với vùng đô thị TP Hồ Chí Minh, vùng kinh tế trọng điểm phía Nam; kết cấu hạ tầng được tập trung đầu tư, cải tạo, nâng cấp, mở rộng và xây mới, nhất là các tuyến đường vành đai và trục xuyên tâm, quy hoạch phát triển giao thông trên cao và đường ngầm… Trong đó, vận hành hiệu quả hệ thống cấp nước (ổn định chất lượng nước sạch) phục vụ nhu cầu sinh hoạt, sản xuất và dịch vụ là một vấn đề quan trọng.

Để đảm bảo cung cấp đủ nước sạch cho nhu cầu xã hội, đồng thời đối phó với tình trạng khan hiếm và suy giảm chất lượng nước, các cơ quan quản lý và thực hiện dịch vụ cấp nước của thành phố đang tích cực triển khai ứng dụng công nghệ tiên tiến để hoạt động cấp nước hiệu quả và thông minh hơn.

Những năm gần đây, sự phát triển của đô thị kéo theo nhu cầu về số lượng và chất lượng nước gia tăng, đã tạo ra nhiều thách thức cho ngành nước Thành phố. Diện tích rộng, độ dốc địa hình thấp và bị phân chia bởi nhiều sông ngòi và kênh rạch, gây khó khăn cho việc lắp đặt các tuyến ống cấp nước, cả về kỹ thuật và kinh tế. Mặt khác, các nhà máy xử lý nước lại khá xa trung tâm, dẫn tới thiếu công suất cấp nước, tỷ lệ thất thoát nước cao,...Để giải quyết vấn đề, theo Quy hoạch tổng thể hệ thống cấp nước đến năm 2025 đã được ban hành, Thành phố ưu tiên phát triển đồng bộ công suất các nhà máy nước và mạng lưới truyền dẫn, phân phối, đồng thời từng bước hiện đại hóa hệ thống sản xuất, quản lý và kinh doanh…

Ngoài chính sách thu hút, khuyến khích các thành phần kinh tế đầu tư phát triển toàn diện ngành nước, nguồn nước và đường ống dẫn nước đến người tiêu dùng, nhiều chương trình nghiên cứu tái cấu trúc mạng lưới cấp nước Thành phố cũng đã được triển khai. Những giải pháp mang tính toàn diện, lâu dài đã giúp ngành nước Thành phố giải quyết nhiều khó khăn và đạt được một số thành tựu bước đầu. Báo cáo mới nhất của Tổng công ty cấp nước Sài Gòn (Sawaco) cho thấy, tỷ lệ người dân được dùng nước sạch duy trì đạt 100%, tỷ lệ thất thoát nước đã giảm dưới 19,97% (thấp hơn nhiều so với mục tiêu đặt ra năm 2025). Việc thay các loại đồng hồ đo nước trên địa bàn Thành phố cũng đạt trên 100% so với chỉ tiêu đặt ra cho năm 2020. Thành phố cũng đã khởi công 2 tuyến ống xương sống cấp nước cho các khu vực Bình Tân, Bình Chánh, Quận 7, Nhà Bè.

Tuy nhiên, áp lực về ô nhiễm nguồn nước sông Sài Gòn, Đồng Nai, ảnh hưởng lớn đến nguồn cung cấp nước thô của Thành phố vẫn chưa được giải quyết triệt để. Cùng với đó, hệ thống mạng lưới đường ống cấp nước, dù được đầu tư phát triển, vẫn chưa theo kịp được tốc độ đô thị hóa. Theo các chuyên gia môi trường, đã đến lúc Thành phố cần có các giải pháp sử dụng nước thông minh.

Công nghệ mới cho hệ thống cấp nước thông minh

Quản lý hệ thống cấp nước đô thị thông minh bao gồm, việc quản lý tổng hợp giữa khai thác sử dụng đầy đủ các loại nguồn nước và nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất kinh doanh nước sạch đáp ứng các nhu cầu của đô thị.

Việc quản lý nguồn nước rất phức tạp do sự biến động của thời tiết, tác động của biến đổi khí hậu và các nhu cầu sử dụng nước sạch của người dân ngày càng tăng cao do quá trình đô thị hóa nhanh chóng.

Công nghệ viễn thám kết hợp với GIS và nền tảng Web đang được sử dụng để giám sát tình hình sử dụng nước, lập bản đồ vùng dân cư với nhu cầu sử dụng nước sạch, theo dõi và dự báo về trữ lượng và chất lượng nguồn nước. Vì vậy, ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý cấp nước đô thị là xu hướng tất yếu của cuộc cách mạng 4.0 trong quản lý ngành cấp thoát nước nói riêng và hạ tầng kỹ thuật nói chung.

Trong lĩnh vực cấp nước thông minh, các dự án ký kết và triển khai đều phải sử dụng CNTT hỗ trợ trong tất cả các công đoạn của hoạt động cấp nước bao gồm: lấy nước thô (từ nguồn nước mặt hoặc giếng khoan), xử lý tại các nhà máy nước, truyền dẫn và phân phối nước sạch đến nơi người tiêu thụ, cũng như trong quản lý nguồn lực, liên kết và cung cấp dịch vụ. Với sự phát triển của CNTT, ứng dụng trong lĩnh vực cấp nước thông minh rất đa dạng bao gồm từ các ứng dụng nghiệp vụ như quản lý doanh nghiệp, cổng thông tin điện tử, văn phòng điện tử đến các ứng dụng trong quản lý vận hành hệ thống cấp nước thông minh.

CNTT có vai trò rất quan trọng và ngày càng trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho mọi hoạt động của các doanh nghiệp cấp nước đô thị. Đối với yêu cầu của doanh nghiệp là nâng cao hiệu quả kinh doanh thông qua sử dụng và phân bổ tốt nguồn lực, giảm chi phí và đầu tư hợp lý, đồng thời đảm bảo cấp nước an toàn, sẵn sàng ứng phó với các rủi ro có thể xảy ra, giảm tỷ lệ thất thoát thất thu và cải thiện dịch vụ khách hàng.

Yêu cầu của cấp nước thông minh là từ khâu vận hành, sản xuất, quản lý đến khâu phân phối nước phải ứng dụng KH&CN tiên tiến, có chế độ tự động hóa cao, tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường. Hệ thống cấp nước thông minh cho phép cơ quan quản lý giám sát chặt chẽ cơ sở hạ tầng, như tình trạng vận hành hệ thống đường ống, máy bơm. Các dữ liệu vận hành được cập nhật hàng ngày, giúp quản lý hiệu quả hoạt động cấp nước, đồng thời, là căn cứ để người tiêu dùng tiết kiệm sử dụng nước.

Trong lĩnh vực cấp nước, Thành phố Hồ Chí Minh đã triển khai nhiều giải pháp công nghệ mang lại hiệu quả trên diện rộng. Điển hình như việc trang bị biến tần cho các nhà máy đã giúp điều chỉnh chế độ vận hành các trạm bơm phù hợp với yêu cầu của mạng lưới cấp nước; ứng dụng thành công phần mềm thủy lực (WATERGEMs) vào hoạt động quản lý vận hành, phát triển hệ thống cấp nước… Hệ thống GIS cho mạng lưới cấp nước cũng được triển khai, góp phần nâng cao năng lực quản lý cấp nước, hệ thống hóa cơ sở dữ liệu phục vụ công tác vận hành. Bên cạnh đó, Thành phố cũng ứng dụng thành công giải pháp thi công đấu nối ống cấp nước bằng công nghệ sử dụng van Linestop (cắt tê không ngưng nước) trong công tác di dời đường ống cấp nước cỡ lớn.

Ngoài ứng dụng KH&CN để nâng cấp, cải tiến công nghệ xử lý nước tại nhà máy, vào quản lý, vận hành mạng lưới để nâng cao chất lượng nước sạch, hướng đến cung cấp nước uống tại vòi, ngành nước Thành phố đã tập trung thực hiện định hướng phát triển cấp nước thông minh để đáp ứng mô hình đô thị thông minh. Hiện nay, Sawaco đã triển khai đồng bộ các ứng dụng hỗ trợ khách hàng tại Tổng Công ty và các đơn vị thành viên, tăng cường khả năng quản lý, chăm sóc khách hàng, tạo niềm tin cho khách hàng khi sử dụng các dịch vụ cấp nước. Một số đơn vị đã thực hiện hiệu quả nhiều công nghệ mới vào quản lý vận hành, như sử dụng điện thoại thông minh trong đọc số đồng hồ nước; áp dụng hóa đơn điện tử trong thanh toán tiền nước,… Các ứng dụng, cải cách trên đã mang lại hiệu quả cao, tiết kiệm thời gian, nhân lực và chi phí hoạt động cho ngành và cả người sử dụng.

Việc lắp đặt thí điểm đồng hồ nước thông minh ở quận Thủ Đức (nay là Thành phố Thủ Đức) đã mang lại hiệu quả rõ rệt. Đồng hồ nước thông minh có gắn chip điện tử và tích hợp công nghệ điện toán đám mây, giúp người dân kiểm soát được lượng nước sử dụng. Ứng dụng này đã nhanh chóng đem lại hiệu quả cao cho doanh nghiệp: giảm thất thoát nước, giảm giá thành sản xuất, nâng cao chất lượng phục vụ.

Không chỉ đo lưu lượng, đồng hồ nước thông minh còn kết nối với khách hàng và công ty cấp nước, cho phép tự động thanh toán và quản lý khách hàng, không cần nhân viên đi lấy chỉ số. Ngoài ra, đồng hồ thông minh còn hỗ trợ giám sát và phát hiện rò rỉ, giúp giảm chi phí bảo trì và tổn thất do rò rỉ.

Theo ông Nguyễn Tuấn Ngọc ,Trưởng phòng Kỹ thuật Công ty Cổ phần Cấp nước Gia Định, từ năm 2019 đến nay, nhằm hiện đại hóa hệ thống cấp nước, công ty đã gắn mới hơn 1.000 đồng hồ nước thông minh cho khách hàng, tiến tới gắn cho tất cả các khách hàng của công ty. Hiệu quả là người dân dễ dàng theo dõi lượng nước sử dụng (qua biểu đồ nước hàng tháng), phát hiện kịp thời nếu có rò rỉ, từ đó, tiết kiệm nước sạch. Đối với công ty, đồng hồ nước thông minh giúp tiết kiệm thời gian, nhân lực cho công tác đọc số, cho chỉ số nước chính xác, tránh thất thoát nước do sai số từ đồng hồ, giảm khiếu nại của khách hàng.

Gần đây, tại hội thảo "Ứng dụng công nghệ đồng hồ nước thông minh giai đoạn 2020-2025”, nhiều chuyên gia đã trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm trong công tác cấp nước thông minh. Cụ thể như việc nghiên cứu, phát triển công nghệ chế tạo hệ thống đo lường nước thông minh; giải pháp đọc số thông minh SisBa từ George Kent (Malaysia); công nghệ đồng hồ nước thông minh (Israel); ứng dụng đồng hồ nước thông minh được triển khai tại Công ty cổ phần Cấp nước Gia Định và nghiên cứu công nghệ đồng hồ nước thông minh và giải pháp cho ngành cấp nước TP.HCM... Các kết quả từ hội thảo sẽ được Thành phố tiếp tục nghiên cứu và ban hành các đặc tính kỹ thuật đồng hồ thông minh, ứng dụng quản lý số liệu để phục vụ công tác trang bị, sử dụng đồng hồ nước thông minh. Đồng thời, chọn một số khu vực để lắp đặt thử nghiệm, và sớm đưa vào lắp đặt cho Thành phố để đảm bảo cấp nước an toàn, liên tục cho nhân dân.

Có thể nói, tăng cường ứng dụng công nghệ là một nội dung quan trọng trong công tác nâng cao năng lực và chất lượng phục vụ của ngành nước. Với các công nghệ đang được ứng dụng, triển khai, Thành phố có thể quy hoạch, phân bố các khu vực lắp đặt đồng hồ nước thông minh, mở rộng diện tích cấp nước và xây dựng các chiến lược cấu trúc hệ thống cấp nước tương lai.

Tài liệu tham khảo chính

[1] Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh: Quyết định ban hành Đề án xây dựng Thành phố Hồ Chí Minh trở thành đô thị thông minh giai đoạn 2017-2025, tầm nhìn đến năm 2020.

[2] Ủy ban nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh: Quyết định Phê duyệt Đề án phát triển hệ thống cấp nước Thành phố giai đoạn 2020-2025 và Chương trình cung cấp nước sạch và chấm dứt khai thác nước ngầm Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2020-2030.

[3] Tổng Công ty cấp nước Sài Gòn: Báo cáo kết quả sản xuất kinh doanh và đầu tư xây dựng năm 2020 và nhiệm vụ kế hoạch năm 2021

(4) Tham khảo http://thongke.cesti.gov.vn/

Nguyễn Đức

Nguồn Môi trường và Đô thị Việt Nam