Nghiên cứu đánh giá hiệu quả đầu tư và điện năng tiêu thụ của loại máy bơm cột nước thấp đã lắp đặt trên địa bàn tỉnh Hưng Yên

 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 84 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ VÀ ĐIỆN NĂNG 
TIÊU THỤ CỦA LOẠI MÁY BƠM CỘT NƯỚC THẤP ĐÃ LẮP ĐẶT 
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HƯNG YÊN 
Lưu Văn Quân1 
Tóm tắt: Máy bơm cột nước thấp (hay còn gọi là máy bơm không ống) là loại máy bơm hướng trục 
đứng có cột nước làm việc thấp, tổng cột nước bơm thiết kế nhỏ hơn 3,0m, được chế tạo và lắp đặt 
thử nghiệm tại 15 vị trí trên địa bàn tỉnh Hưng Yên. Chọn 03 trạm bơm điển hình để tính toán so 
sánh với một số loại máy bơm truyền thống khác như máy bơm hướng trục đứng, hỗn lưu trục 
ngang và máy bơm chìm cho thấy máy bơm cột nước thấp có nhiều ưu điểm vượt trội như: chi phí 
đầu tư xây dựng (chi phí xây dựng và chi phí mua sắm thiết bị) thấp nhất, tổng điện năng tiêu thụ 
tính trên một năm chỉ bằng 37%~60% so với các loại máy bơm so sánh, máy bơm chạy êm với tiếng 
ồn nhỏ, hình thức công trình nhà trạm đi kèm đơn giản. 
Từ khóa: Máy bơm; máy bơm không ống; máy bơm cột nước thấp; 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 
Tỉnh Hưng Yên thuộc đồng bằng Bắc Bộ có 
địa hình bằng phẳng nằm trong vùng khí hậu 
nhiệt đới gió mùa. Hệ thống thủy lợi của tỉnh do 
Công ty TNHH MTV khai thác công trình thủy 
lợi tỉnh Hưng Yên quản lý toàn bộ công tác 
tưới, tiêu nội đồng cho 62.602,89 ha đất nông 
nghiệp trên địa bàn toàn tỉnh Hưng Yên, quản lý 
vận hành 663 trạm bơm, trong đó có 478 trạm 
bơm tưới, 62 trạm bơm tiêu và 123 trạm bơm 
tưới tiêu kết hợp; hơn 1.195km kênh trục liên 
huyện và kênh dẫn nước tưới, tiêu chính làm 
nhiệm vụ tưới, tiêu nước phục vụ dân sinh, sản 
xuất nông nghiệp và các ngành kinh tế khác 
trong tỉnh. Ngoài ra, năm 2017 các hợp tác xã 
bàn giao cho Công ty quản lý vận hành toàn bộ 
hệ thống công trình thủy lợi nội đồng, bao gồm 
484 trạm bơm dã chiến. 
Trong đó, hầu hết trạm bơm dã chiến đều sử 
dụng các loại máy bơm cũ có cột nước từ 3m 
đến 6m, máy bơm trục ngang, lưu lượng từ 
540m3/h đến 2500m3/h, công suất động cơ lắp 
đặt từ 22kw đến 37kw. Hiện tại, tình trạng làm 
việc của các máy bơm dã chiến này rất kém, 
hiệu suất thấp, làm việc thực tế lưu lượng chỉ 
1 Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Trường Đại học Thủy lợi. 
đạt khoảng 45% đến 60% công suất, máy bơm 
hư hỏng nhiều do không được tu sửa, bảo dưỡng 
kịp thời hoặc tu sửa, bảo dưỡng không đúng quy 
trình do đa phần là máy bơm li tâm được sản 
xuất từ những năm 1960 – 1970 với công nghệ 
cũ nên khan hiếm phụ tùng thay thế và đã hết 
niên hạn sử dụng. Vì vậy, hàng năm cần chi phí 
rất lớn cho sửa chữa, thay thế các máy bơm dã 
chiến này và đặc biệt chi một lượng lớn kinh phí 
trả tiền điện. 
Trước đòi hỏi về thay thế số lượng lớn máy 
bơm và khắc phục tình trạng lãng phí năng 
lượng do chọn loại máy bơm chưa phù hợp, 
Công ty cơ khí điện Hải Dương đã chế tạo và 
lắp đặt thí điểm loại máy bơm cột nước thấp 
(máy bơm không dùng ống đẩy kéo dài gọi tên 
khác là máy bơm không ống) cho 15 vị trí tính 
đến cuối năm 2017. Qua một thời gian chạy thử 
nghiệm cho thấy máy bơm cột nước thấp dễ vận 
hành, tiết kiệm đáng kể về lượng điện tiêu thụ, 
máy bơm chạy ổn định. 
Cho đến nay trong nước đã có một số nghiên 
cứu về hoàn thiện thiết kế, chế tạo, lắp đặt máy 
bơm cột nước thấp, nhưng chỉ tập trung vào 
máy bơm chìm có cột nước 2,0m (Nguyễn Minh 
Tuấn, 2010) và máy bơm chìm có cột nước 
3,0m (Nguyễn Văn Bày, 2014), máy bơm cột 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 85 
nước thấp lưu lượng lớn chống ngập cho các 
thành phố ven biển (Phạm Văn Thu, 2014)... 
Hầu hết các nghiên cứu này chỉ áp dụng trong 
phạm vi của đề tài nghiên cứu mà chưa ứng 
dụng rộng rãi. Trên thế giới đã có những nghiên 
cứu, chế tạo máy bơm cột nước có cột nước từ 
2,0 đến 3,0m (Ebara, 2001) và một số loại máy 
bơm của Liên Xô cũ cũng có cột nước xấp xỉ 
3,0m thể hiện trong bảng tra cứu máy bơm (Lưu 
Văn Quân, 2016). Với máy bơm cột nước thấp 
trên thế giới đã nghiên cứu chế tạo chủ yếu là 
máy bơm hướng trục đứng và máy bơm chìm có 
giá thành thiết bị rất cao và yêu cầu nhà trạm 
kiểu buồng quy chuẩn khiến cho tính cạnh tranh 
về tổng mức đầu tư kém so với các loại máy 
bơm khác. 
Những ưu điểm của máy bơm cột nước thấp 
do Công ty cơ khí điện Hải Dương đã chế tạo 
và lắp đặt thí điểm như trình bày trên cần có 
nghiên cứu đầy đủ và khoa học để có cơ sở so 
với các loại máy bơm truyền thống khác nhằm 
chỉ ra hiệu quả thực sự về đầu tư và năng lượng 
tiêu thụ. Bài báo này trình bày kết quả tính 
toán so sánh đánh giá giữa máy bơm cột nước 
thấp và một số loại máy bơm thông thường để 
kiểm chứng hiệu quả đầu tư và hiệu quả sử 
dụng năng lượng. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Phương pháp nghiên cứu 
Phân tích trong số các trạm bơm cột nước 
thấp đã lắp đặt thử nghiệm, chọn trạm bơm cột 
nước thấp điển hình để nghiên cứu so sánh. 
Tính toán các thông số cơ bản, đề xuất các 
phương án chọn máy bơm và thiết kế trạm bơm 
tương ứng. 
Tính toán chi phí xây dựng và mua sắm thiết 
bị của các phương án máy bơm đã chọn. 
Tính toán điện năng tiêu thụ hàng năm cho 
mỗi trạm tương ứng với các loại máy bơm đã 
chọn để so sánh 
2.2. Các bước tính toán 
a. Tính toán các thông số cơ bản và chọn 
máy bơm thiết kế 
Khi thiết kế trạm bơm phục vụ tưới hoặc 
tiêu cần tính toán và lựa chọn những thông số 
cơ bản sau: 
- Tính lưu lượng thiết kế Qtk là lưu lượng 
được dùng để chọn loại máy bơm và số lượng 
máy bơm. Lưu lượng thiết kế được tính toán 
như sau: 
+ Trạm bơm tiêu: 
Qtiêu tk = qtiêu*Ftiêu/1000; (m3/s) (1) 
+ Trạm bơm tưới: 
Qtưới tk = qtưới*Ftưới/(1000); (m3/s) (2) 
+ Trạm bơm tưới tiêu kết hợp cần tổ hợp lưu 
lượng tưới và lưu lượng tiêu, chọn giá trị lưu 
lượng lớn nhất trong hai nhiệm vụ làm lưu 
lượng thiết kế trạm bơm. 
Trong đó: Qtiêu tk là lưu lượng tiêu thiết kế 
(m3/s), qtiêu là hệ số tiêu (l/s/ha), Qtưới tk là lưu 
lượng tưới thiết kế (m3/s), qtưới là hệ số tưới đầu 
mối (l/s/ha); 
- Tính cột nước thiết kế Htk là tổng cột áp bao 
gồm cột nước địa hình và cột nước tổn thất, cột 
nước thiết kế dùng để chọn máy bơm. 
Công thức tính toán cột nước thiết kế: 
Htk = Ztkbx – Ztkbh + htt; (m) (3) 
Trong đó: Htk là cột nước thiết kế (m); Ztkbx 
là mực nước bể xả thiết kế (m), Ztkbh là mực 
nước bể hút thiết kế (m), htt là cột nước tổn thất 
trên đường ống hút và ống đẩy, theo TCVN 
8423: 2010 là 1,0m ÷ 1,5m khi trạm bơm lấy 
nước từ sông, chưa tính đến tổn thất qua lưới 
chắn rác từ 0,3m ÷ 0,8m khi thiết kế với máy 
bơm thông thường, riêng máy bơm cột nước 
thấp thường chọn khoảng 0,3m ÷ 0,5m. 
- Chọn máy bơm đáp ứng cột nước thiết kế 
và tổng lưu lượng các máy bơm xấp xỉ lưu 
lượng thiết kế trạm yêu cầu, phạm vi làm việc 
của máy bơm trong vùng có hiệu suất cao. 
- Tính công suất của máy bơm: 
 Công suất hiệu quả (Nhq) là công suất mà 
máy bơm truyền trực tiếp cho chất lỏng tính 
bằng công thức (4): Nhq = γ.Q.H; (kw) (4) 
 Công suất trục (Ntr) là công suất máy bơm 
yêu cầu tại trục của động cơ, tính theo công thức 
(5): Ntr = Nhq/ηb; (kw) (5) 
 Công suất tiêu thụ thực tế của động cơ 
(Ndc) phụ thuộc vào công suất trục (Ntr), hiệu 
suất của động cơ, hiệu suất truyền động, tính 
theo công thức (6): 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 86 
 Ndc = Ntr/(ηdc.ηtr); (kw) (6) 
Trong đó: γ là trọng lượng riêng chất lỏng 
(T/m3); Q là lưu lượng máy bơm (m3/s); H là cột 
nước của máy bơm (m); ηb là hiệu suất của máy 
bơm (%); ηdc là hiệu suất của động cơ (%); ηtr là 
hiệu suất truyền động (%). 
- Điện năng tiêu thụ hàng năm (E) được 
tính: E = Ndc.T; (kwh), trong đó T là thời gian 
vận hành máy bơm tính bằng giờ (h). 
b. Lựa chọn kiểu nhà bơm 
Việc lựa chọn kiểu nhà máy bơm thường dựa 
vào sơ đồ lắp đặt máy bơm do nhà sản xuất máy 
bơm cung cấp. Với những loại máy bơm có lưu 
lượng nhỏ (Q < 4.000m3/h) thường sử dụng kiểu 
nhà máy bơm buồng ướt máy đặt chìm đối với 
máy bơm hướng trục và kiểu nhà máy bơm kiểu 
móng tách rời với máy bơm ly tâm hoặc hỗn lưu 
trục ngang. Ngoài ra, người thiết kế cần đối 
chiếu với những yêu cầu về chọn kiểu nhà máy 
bơm trong giáo trình Máy bơm và trạm bơm 
(Đại học Thủy lợi, 2006) và tiêu chuẩn Việt 
Nam (TCVN 8423 : 2010). 
Riêng loại máy bơm cột nước thấp yêu cầu 
công trình trạm đi kèm dạng nhà máy bơm 
buồng ướt máy đặt chìm. Trong thực tế có hai 
hình thức lắp đặt máy bơm như hình 1 và hình 
2. Với kiểu lắp đặt như hình 1 thường sử dụng 
khi xây dựng mới trạm bơm. Ngoài ra, một số 
trường hợp có thể tận dụng khoang cống sẵn có 
để lắp đặt máy bơm trực tiếp vào đó (hình 2). 
c. Chọn trạm bơm điển hình và giới thiệu sơ 
bộ thông số của trạm bơm điển hình 
Cho đến cuối năm 2017 trên địa bàn tỉnh 
Hưng Yên đã lắp đặt 15 trạm bơm cột nước 
thấp, trong đó 05 trạm bơm tưới tiêu kết hợp và 
10 trạm bơm chỉ tưới, về hình thức lắp đặt có 
01 trạm bơm lắp đặt trên cánh cống và 14 trạm 
bơm xây dựng mới kết hợp cống. Tiêu chí để 
chọn trạm bơm điển hình là: Cột nước bơm 
thiết kế nằm trong dải phổ biến trong vùng 
nghiên cứu, đã triển khai lắp đặt máy bơm cột 
nước thấp và hiện đang làm việc tốt, hình thức 
lắp đặt và mục đích sử dụng mang tính đại diện 
cho nhiều trạm bơm đã hoặc sẽ tiếp tục xây 
dưng mới. 
Đối chiếu các tiêu chí với 15 trạm bơm cột 
nước thấp đã xây dựng, chọn được 03 trạm điển 
hình như sau: trạm bơm Bích Tràng chuyên tưới 
và trạm bơm Bún tưới tiêu kết hợp xây dựng mới 
trên kênh, trạm bơm Cống Tảo C chuyên tưới lắp 
đặt máy bơm cột nước thấp trên cánh cống. 
d. Giới thiệu sơ bộ thông số của 03 trạm bơm 
điển hình 
- Trạm bơm Bích Tràng, nhiệm vụ chuyên 
tưới, đã lắp đặt 02 máy bơm HĐ 4000-2; Cột 
nước địa hình Hdh = 2,0m; Lưu lượng trạm Q = 
8000 m3/h; Hình thức lắp đặt là xây dựng mới 
trên kênh. 
- Trạm bơm Bún, nhiệm vụ tưới & tiêu kết 
hợp, đã lắp đặt 02 máy bơm HĐ 4000-2; Cột 
nước địa hình tưới Htưới = 3,10m – cột nước địa 
hình tiêu Htiêu = 1,85m; Lưu lượng trạm Q = 
8000 m3/h; Hình thức lắp đặt là xây dựng mới 
trên kênh. 
- Trạm bơm cống Tảo C, nhiệm vụ chuyên 
tưới, hình thức lắp đặt trên cánh cống, đã lắp đặt 
01 máy bơm HĐ 3700-1,5; Cột nước Hdh = ,0m; 
Lưu lượng trạm Q = 3700 m3/h; 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Kết quả tính toán thiết kế, so sánh về 
chi phí xây dựng và thiết bị 
Trong nghiên cứu này đề xuất chọn thêm 03 
loại máy bơm gồm: máy bơm hướng trục đứng, 
máy bơm trục ngang và máy bơm chìm để so 
sánh với máy bơm cột nước thấp đã lắp đặt. Các 
máy bơm có cột nước làm việc gần với cột nước 
thiết kế của trạm điển hình và tổng lưu lượng 
các máy bơm xấp xỉ bằng lưu lượng trạm yêu 
cầu. Kết quả chọn máy bơm và loại máy bơm 
cho mỗi trạm thể hiện trong bảng 1. Nhà máy 
bơm kiểu buồng ướt máy đặt chìm sử dụng cho 
máy bơm hướng trục đứng và máy bơm chìm, 
nhà máy bơm kiểu móng tách rời cho máy bơm 
hỗn lưu trục ngang. Sau đó tiến hành tính toán 
kích thước nhà máy (chiều rộng, chiều dài, 
chiều cao), kích thước của bể hút và bể xả của 
từng phương án máy bơm dựa trên sơ đồ lắp đặt 
do nhà sản xuất máy bơm cung cấp và theo 
TCVN 8423 : 2010. Dựa trên bản vẽ thiết kế sơ 
bộ để bóc khối lượng, tính dự toán xây dựng 
theo đơn giá và báo giá vật liệu tỉnh Hưng Yên 
tính được chi phí xây dựng (GXD) cho mỗi trạm 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 87 
bơm với thời điểm quý I/2018. Giá mua sắm 
thiết bị được nhà sản xuất báo cùng thời điểm 
quý I/2018, tính thêm chi phí lắp đặt và vận 
hành chạy thử được chi phí thiết bị GTB. Tổng 
giá trị chi phí xây dựng và chi phí thiết bị 
(GXD+TB) trong bảng 1. 
Hình 1. Sơ đồ lắp đặt máy bơm cột nước thấp kết hợp cống tự chảy. 
h1
h2
MNbh min
M¸Y B¬M
VAN CöA X¶
®éNG C¬ C¸NH VAN THÐp
N¾P èNG ®ÈY
M¸Y B¬M
®Ønh trô pin
c¸nh cèng
N¾p èng ®Èy
Hình 2. Sơ đồ lắp đặt máy bơm cột nước thấp trên cửa van của khoang cống tự chảy đã có 
Bảng 1. Thống kê chi phí xây dựng và chi phí thiết bị (GXD+TB) 
STT Số máy và loại máy bơm Giá trị GXD+TB (triệu đồng) 
I Trạm bơm Bích Tràng 
1 Cột nước thấp (2 máy bơm HĐ 4000 - 2 - 30KW) 2.175 
2 Hướng trục đứng (7 máy bơm HTĐ 1200 -3) 3.038 
3 Hỗn lưu trục ngang (4 máy bơm HL 1900 – 4,5) 2.941 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 88 
STT Số máy và loại máy bơm Giá trị GXD+TB (triệu đồng) 
4 Máy bơm chìm (4 máy bơm PL7061/605) 8.123 
II Trạm bơm Cống Bún 
1 Cột nước thấp (2 máy bơm HĐ 4000 - 2 - 30KW) 2.187 
2 Hướng trục đứng (7 máy bơm HTĐ 1200 -3) 3.088 
3 Hỗn lưu trục ngang (4 máy bơm HL 1900 – 4,5) 2.991 
4 Máy bơm chìm (4 máy bơm PL7061/605) 8.173 
III Trạm bơm Cống Tảo C 
1 Cột nước thấp (1 máy bơm HĐ 3700–1,5- 22KW) 448 
2 Hướng trục đứng (3 máy bơm HTĐ 1200 -3) 1.638 
3 Hỗn lưu trục ngang (3 máy bơm HL 1200 – 3A) 1.166 
4 Máy bơm chìm (2 máy bơm PL7061/605) 4.326 
Kết quả tính toán trong bảng 1 cho thấy giá 
trị GXD+TB của trạm bơm sử dụng máy bơm cột 
nước thấp luôn cho giá trị nhỏ nhất trong mỗi 
trạm bơm điển hình. Các trạm bơm có chung xu 
hướng xắp xếp giá trị GXD+TB tăng dần theo loại 
máy: máy bơm cột nước thấp, máy bơm hỗn 
lưu trục ngang, máy bơm hướng trục đứng, máy 
bơm chìm. Đặc biệt với máy bơm chìm có 
GXD+TB lớn gấp 3,7 đến 9,7 lần so với của trạm 
bơm lắp máy bơm cột nước thấp. Chi phí 
GXD+TB của máy bơm cột nước thấp nhỏ nhất do 
giá thành thiết bị thấp rẻ nhất, kết cấu công trình 
đơn giản và kích thước nhỏ gọn nên giá thành 
xây dựng giảm. Riêng đối với trạm bơm Cống 
Tảo C, giá trị GXD+TB của máy bơm cột nước 
thấp có sự khác biệt rất lớn so với các loại máy 
bơm khác. Mặc dù phương án so sánh sử dụng 
máy bơm hướng trục đứng và máy bơm hỗn lưu 
của do Công ty chế tạo bơm Hải Dương sản 
xuất có giá thành tương đối rẻ so với các hãng 
sản xuất máy bơm khác đang có mặt tại Việt 
Nam nhưng vẫn cho thấy giá trị GXD+TB lớn hơn 
2,6 đến 3,6 lần. Sở dĩ có sự khác biệt lớn như 
vậy vì trường hợp này trạm bơm Cống Tảo C đã 
tận dụng phần xây dựng của cống đã có sẵn mà 
chỉ làm mới cánh cống gắn máy bơm nên giá 
thành rất thấp. Trong khi các loại nhà máy bơm 
so sánh được tính toán xây dựng mới. 
Từ kết quả tính toán trong bảng 1 và những 
phân tích ở trên chỉ ra khi áp dụng máy bơm cột 
nước thấp sẽ giảm chi phí đầu tư xây dựng trạm 
bơm và thiết bị từ 30% đến 70% so với một số 
loại máy bơm truyền thống khác. Do trạm bơm 
lắp máy bơm cột nước thấp thường xây dựng 
trong lòng kênh mà không cần giải phóng mặt 
bằng nên khi tính toán đầy đủ chi phí giải phóng 
mặt bằng, chi phí cho hệ thống điện và các chi 
phí khác thì tổng mức đầu tư trạm bơm lắp đặt 
máy bơm cột nước thấp chỉ bằng 20% đến 50% 
so với nhà máy bơm sử dụng máy bơm khác. 
Riêng hình thức máy bơm cột nước thấp lắp trên 
cánh cống cho thấy hiệu quả đặc biệt lớn. Trong 
hệ thống thủy lợi tỉnh Hưng Yên có nhiều cống 
điều tiết, cống lấy nước đầu mối thì việc sử 
dụng loại hình máy bơm này cho hiệu quả đầu 
tư rất cao, thời gian thi công nhanh. Như vậy, 
qua tính toán và phân tích như trên khẳng định 
sử dụng máy bơm cột nước thấp có hiệu quả 
kinh tế cao, có thể tiết kiệm hàng tỷ đồng cho 
mỗi trạm bơm, nếu được nhân rộng trên địa bàn 
toàn tỉnh Hưng Yên thì có thể tiết kiệm hàng 
trăm tỷ đồng đầu tư. 
3.2. Kết quả tính toán, so sánh về điện 
năng tiêu thụ hàng năm 
Chi phí điện năng chiếm tỷ trọng lớn trong 
tổng chi phí quản lý vận hành hàng năm của hệ 
thống thủy lợi tưới, tiêu bằng động lực. Khi cơ 
chế khoán chi theo đơn vị diện tích tưới, tiêu thì 
việc tiết kiệm được điện năng tiêu thụ sẽ tăng 
kinh phí cho đầu tư phát triển, chi lương và các 
hoạt động khác nhằm tăng hiệu quả khai thác 
quản lý vận hành. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 89 
Để so sánh về lượng điện tiêu thụ trong 
hàng năm của các phương án máy bơm khác 
nhau cần giả thiết tất cả các loại máy bơm đều 
phải cung cấp một lượng nước như sau bằng 
tích số giữa mức tưới và diện tích phụ trách 
của mỗi trạm. Giả thiết mức tưới với tần suất 
mưa thiết kế 75% cho vùng tỉnh Hưng Yên là 
6.500 m3/ha tưới vụ chiêm và 4.500 m3/ha tưới 
vụ mùa, các máy bơm làm việc theo cột nước 
thiết kế trong toàn bộ thời gian trong năm. 
Tổng lượng điện tiêu thụ cho mỗi loại máy 
bơm bằng tích số giữa số giờ bơm với công 
suất tiêu thụ. Kết quả tính toán điện năng tiêu 
thụ thể hiện trong bảng 2. 
Bảng 2. Tổng lượng điện tiêu thụ hàng năm (kwh) 
Loại máy bơm TB Bích Tràng TB Cống Bún TB Cống Tảo C 
Cột nước thấp 71.651 67.506 58.771 
Hướng trục đứng 166.919 180.771 133.462 
Trục ngang 160.286 173.587 108.135 
Máy bơm chìm 126.052 136.512 98.942 
Kết quả tính toán trong bảng 2 cho thấy máy 
bơm cột nước thấp tiêu thụ điện thấp nhất so với 
các loại máy bơm khác, tổng lượng điện tiêu thụ 
hàng năm của máy bơm cột nước thấp chỉ bằng 
37% đến 59% so với các loại máy bơm so sánh. 
Khi so sánh công suất động cơ đi kèm máy bơm 
cùng lưu lượng giữa máy bơm hướng trục đứng 
truyền thống và máy bơm cột nước thấp cho 
thấy công suất động cơ lắp trên máy bơm cột 
nước thấp chỉ bằng 25% ÷ 30% công suất của 
động cơ của máy bơm khác. Khi tính toán cột 
nước bơm theo công thức (3) cho thấy mặc dù 
cột nước địa hình xấp xỉ 2,0m (tổng cột áp yêu 
cầu < 3,5m) nhưng các loại máy bơm truyền 
thống vẫn làm việc với cột nước xấp xỉ 4,0m 
nên lượng điện tiêu lãng phí từ cột nước dư thừa 
này. Trong khi đó tổn thất cột nước của máy 
bơm cột nước thấp chỉ dao động 0,3m ÷ 0,5m 
nên tiết kiệm được từ 0,5m ÷ 1,2m cột nước 
bơm chưa kể đến tiết kiệm được cột nước qua 
lưới chắn rác. 
Như vậy, một trạm bơm mỗi năm tiết kiệm 
được hàng trăm triệu đồng tiền điện, lượng tiêu 
thụ điện giảm sẽ khiến chi phí đầu tư cho hệ 
thống điện giảm và tác động tốt đến môi trường 
do giảm phác thải khí nhà kính của hoạt động 
sản xuất điện gây ra. Điều này cho thấy máy 
bơm cột nước thấp có hiệu suất cao về tiêu thụ 
điện, cũng như hiệu quả cao về vận hành. Nếu 
được áp dụng trên diện rộng với số lượng trạm 
bơm lớn thì hàng năm tỉnh Hưng Yên sẽ tiết 
kiệm được hàng triệu kwh điện và hàng trăm tỷ 
tiền điện. 
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
Máy bơm cột nước thấp có nhiều ưu điểm về 
kỹ thuật và kinh tế, đã khẳng định được hiệu 
quả bước đầu về giảm chi phí đầu tư xây dựng 
và thiết bị cũng như tiết kiệm được rất lớn lượng 
điện năng tiêu thụ hàng năm. Kết quả tính toán 
chỉ ra hiệu quả cao về đầu tư xây dựng khi sử 
dụng máy bơm cột nước thấp tiết kiệm được từ 
50% đến 80% tổng mức đầu tư và tiết kiệm 
được 37% đến 59% lượng điện năng tiêu thụ so 
với các loại máy bơm truyền thống khác. 
Trong điều kiện biến đổi khí hậu khiến mực 
nước vào mùa khô tại các sông, kênh trong tỉnh 
Hưng Yên đều giảm khiến nhiều trạm bơm 
không đủ mực nước để làm việc và thường rơi 
vào mùa đổ ải khi mà yêu cầu lượng nước tưới 
lớn nên rất cần thiết có giải pháp nâng cao mực 
nước bằng cách sử dụng bơm cột nước thấp để 
bơm tạo nguồn cho các trạm bơm dọc sông hoặc 
kênh đủ mực nước có thể làm việc. Ngoài ra, 
nhiều vị trí trong tỉnh Hưng Yên có cao độ mặt 
ruộng thấp, cột nước địa hình nhỏ có thể sử 
dụng được máy bơm cột nước thấp để bơm trực 
tiếp vào các khu ruộng. Nếu được đầu tư xây 
dựng trạm bơm sử dụng máy bơm cột nước thấp 
hợp lý trên toàn bộ diện tích tưới, tiêu của tỉnh 
Hưng Yên sẽ mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn 
do tiết kiệm được hàng tỷ đồng tiền đầu tư và 
hàng trăm triệu đồng tiền điện mỗi năm. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 61 (6/2018) 90 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Nguyễn Văn Bày, (2014), Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo tổ máy bơm chìm - động cơ điện 
chìm trục đứng phục vụ tưới tiêu cho nông nghiệp và chống úng ngập cho thành phố. Dự án 
SXTN cấp Thành phố do Sở KHCN Hà Nội quản lý. 
Bộ Xây dựng (2007), Định mức xây dựng cơ bản số 1776/BXD-VP ban hành ngày 16/8/2007. 
Bộ trưởng Bộ Xây dựng, (2010), Thông tư số 04/2010/TT-BXD về hướng dẫn lập và quản lý chi phí 
đầu tư xây dựng công trình. 
Đại học Thủy lợi, (2006), Máy bơm và trạm bơm, Nhà xuất bản bách khoa. 
Nguyễn Công Tùng, (2006), Bài tập và hướng dẫn đồ án môn học Máy bơm và trạm bơm, Đại học 
Thủy lợi. 
Lưu Văn Quân, (2016), Tập bảng tra máy bơm, động cơ, máy biến áp phục vụ cho môn học Máy 
bơm và trạm bơm, Đại học Thủy lợi. 
Nguyễn Minh Tuấn, (2010), Nghiên cứu thiết kế, chế tạo lắp đặt máy bơm chìm động cơ điện chìm 
cỡ nhỏ kiểu di động có thể lắp với động cơ diezel phục vụ tưới tiêu trong nông nghiệp và chống 
úng ngập cục bộ ở các khu đô thị và vùng trồng cây ăn trái tập trung. Đề tài nghiên cứu cấp cơ 
sở do Bộ NN&PTNT quản lý. 
Phạm Văn Thu, (2014), Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành bơm cột nước thấp, lưu 
lượng lớn để chống ngập cho các thành phố ven biển. Đề tài NCKH cấp Nhà nước. 
TCVN 8423 : 2010 Công trình thủy lợi - Trạm bơm tưới, tiêu nước - Yêu cầu thiết kế công trình 
thủy công. 
Ebara (2001), The Ebara pump system engineering handbook, Japan. 
Abstract: 
ASSESSMENT OF INVESTMENT EFFICIENCY AND ELECTRICITY 
CONSUMPTION OF LOW HEAD PUMP INSTALLED IN HUNG YEN PROVINCE 
Low pressure pumps (also known as “pump without discharge pipe”) which are vertical axial flow 
pumps with low total head and design head less than 3.0m were installed and tested at 15 locations 
in Hung Yen province. Three stations were selected and their investment cost, electrical 
consumption, noise and station design were compared with other pumps including vertical axial 
flow, horizontal mixed flow pump and submerged pump. The results show that the low pressure 
pump has advantages over other traditional pumps as listed here: (1) the investment cost including 
construction cost and equipment cost is lowest; (2) total electriclity consumption per year of the low 
head pump is 37 – 60% lower than that of other pump types; (3) the pump runs quietly; and (4) the 
design of pump station is simple. 
Keywords: pump, pump without discharge pipe, low pressure pumps. 
Ngày nhận bài: 25/5/2018 
Ngày chấp nhận đăng: 11/6/2018