Abstract
Problema debitului și sedimentelor este unul dintre factorii cheie care afectează operațiunile de dispecerizare și durata de viață a Proiectului Trei Defilee (TGP). Numeroase abordări au fost utilizate pentru a studia problemele de debit și sedimente ale TGP în timpul demonstrării, planificării, proiectării, construcției și operării sale, obținându-se numeroase rezultate importante. Pentru a înțelege progresul măsurării debitului și sedimentelor în proiectele reprezentative ale Chinei și experiența observării sedimentelor în rezervoare de dimensiuni foarte mari, în această lucrare este prezentată în principal măsurarea debitului și sedimentelor la TGP. Aceasta include situația generală a TGP, distribuția rețelei de stații hidrologice, factorii de măsurare, noua tehnologie de măsurare și modificările sedimentelor în rezervor și în aval după îndiguirea TGP. Rezultatele măsurătorilor sedimentelor arată că situația de bază a problemelor de sedimente este bună și că aceste probleme de sedimente se pot acumula, dezvolta și transforma probabil în timp, așa că ar trebui să li se acorde o atenție continuă.
1 INTRODUCERE
Proiectul Trei Defilee (TGP) este cel mai mare proiect hidroenergetic și de conservare a apei din lume. Barajul se află la Sandouping, orașul Yichang, provincia Hubei, care reprezintă linia de demarcație dintre cursul mediu și cel din amonte al cursului principal al râului Yangtze. Acesta controlează o suprafață de drenaj de 1 milion km2, iar volumul mediu anual al scurgerilor ajunge la 451.000 de milioane de m3. Cu o capacitate de stocare a inundațiilor de 22,15 miliarde de metri cubi, proiectul joacă un rol major în controlul inundațiilor din bazinul râului Yangtze. Cu un nivel normal de acumulare de 175 m, capacitatea totală de stocare a rezervorului este de 39.300, dintre care 22.150 de milioane de m3 reprezintă capacitatea de control al inundațiilor. Dezvoltarea TGP se concentrează pe prevenirea inundațiilor, producerea de energie și transportul apei. De asemenea, va îmbunătăți mediul ecologic. În această perioadă, au fost obținute beneficii ample privind controlul inundațiilor, navigația, producerea de energie și utilizarea resurselor de apă.
Ca parte esențială a sistemului de control al inundațiilor în cursurile mijlocii și inferioare ale râului Yangtze, TGP controlează 96% din debitul către râul Jingjiang, cea mai periculoasă secțiune a râului în timpul inundațiilor, și peste două treimi din debitul către Wuhan. TGP joacă un rol indispensabil în atenuarea inundațiilor și în reducerea inundațiilor masive din cursurile superioare ale râului Yangtze. Până la sfârșitul lunii august, barajul reținuse 180 de miliarde de metri cubi de apă în timpul sezoanelor de inundații. Acesta a înregistrat debite de peste 70.000 de metri cubi pe secundă în 2010, 2012 și a redus vârfurile de inundații cu aproximativ 40%, reducând considerabil presiunea de control al inundațiilor în zonele din aval. În timpul sezoanelor secetoase, debitele au fost crescute la peste 5500 de metri cubi pe secundă, furnizând peste 20 de miliarde de metri cubi de apă pe an pentru cursurile mijlocii și inferioare ale râului Yangtze.
Observația prototip este executată pentru a servi cercetării sedimentelor, construcției și funcționării TGP în diferite perioade. Măsurătorile prototip au fost utilizate pentru a analiza variațiile scurgerii și încărcăturii de sedimente în canalul principal al fluviului Yangtze, precum și schimbările și evoluția albiei râului. Distribuția amplasamentelor este prezentată în Figura 1. Rezultatele actuale ale observațiilor sunt în principiu în concordanță cu etapa studiului de fezabilitate (Lu & Huang, 2013), dar din cauza reducerii sedimentelor în amonte și a construcției rezervoarelor în cascadă pe râul Jinsha după anii 1990, sedimentarea rezervorului Trei Defilee (TGR) este mult mai mică decât înainte, rezultând o intensitate și o distanță mai mare a eroziunii albiei în aval de TGP.
2 PROIECTAREA REȚELEI HIDROLOGICE ȘI SISTEMUL DE MĂSURARE
Pentru a colecta date de bază și a oferi servicii pentru construcția de inginerie bazinală, Comisia pentru Resurse de Apă Changjiang a înființat treptat un număr mare de stații hidrologice de-a lungul cursului principal și al afluenților fluviului Yangtze, începând cu anii 1950. Până în anii 1990, se formase practic o rețea completă de stații hidrologice și o rețea de monitorizare a sedimentelor. Aceasta include 118 stații hidrologice și peste 350 de stații de măsurare. În plus, a fost finalizat un volum mare de lucrări de studiu fluvial și analiză a sedimentelor. Datele hidrologice și de observare a sedimentelor din ultimele decenii, timp de mai multe generații, au oferit o bază științifică pentru demonstrarea, proiectarea, construcția și operarea TGP.
Observația prototip este executată pentru a servi cercetării sedimentelor, construcției și funcționării Rezervei de Grand Canal (RTG) în diferite perioade. După ce rezervorul a început să fie stocat în 2003, problemele legate de sedimente au apărut atât în cursul superior, cât și în cel inferior, iar observația prototip și cercetarea sedimentelor corespunzătoare au fost efectuate pentru a servi funcționării directe a TGP. Obiectivul observației include următoarele aspecte: Stăpânirea datelor de fond privind starea naturală a canalului înainte de îndiguirea completă; Stabilirea de referințe pentru decizia privind planul de instalare a îndiguirii; monitorizarea în timp real a variației eroziunii și depunerii, atât în cursul superior, cât și în cel inferior, după îndiguire, și identificarea problemelor, astfel încât să se ia măsuri contrare la timp; validarea tehnologiei de simulare adoptate și creșterea credibilității prognozei sedimentelor pentru TGP.
Intervalul de observare a prototipului sedimentelor hidrologice include zona rezervorului, amplasamentul barajului și cursurile inferioare. Din 1949, pe baza măsurătorilor sedimentelor pe o perioadă îndelungată, a observării canalelor, precum și a explorării și investigării, s-au acumulat numeroase date de observare a prototipurilor și rezultate ale analizelor, satisfăcând astfel cerințele de planificare, proiectare și cercetare științifică în faza de definire. Faza de construcție este o etapă intermediară care urmează profazei, iar perioada totală de construcție este de 17 ani, așadar este necesară observarea continuă a variațiilor scurgerii, sedimentelor și condițiilor limită. Acest lucru nu numai că oferă dependență pentru proiectare, cercetare științifică, construcție și exploatare, ci și pentru validarea și optimizarea proiectării și reglementării.
Factorii de monitorizare includ în principal hidrologia, sedimentele și terenul canalului. Studiul terenului canalului are ca scop principal obținerea regularității evoluției canalului în stare brută, depunerea de sedimente la rezervor, eroziunea în aval și evoluția segmentelor cheie după îndiguirea TGP-ului.
2 PROIECTAREA REȚELEI HIDROLOGICE ȘI SISTEMUL DE MĂSURARE
Pentru a colecta date de bază și a oferi servicii pentru construcția de inginerie bazinală, Comisia pentru Resurse de Apă Changjiang a înființat treptat un număr mare de stații hidrologice de-a lungul cursului principal și al afluenților fluviului Yangtze, începând cu anii 1950. Până în anii 1990, se formase practic o rețea completă de stații hidrologice și o rețea de monitorizare a sedimentelor. Aceasta include 118 stații hidrologice și peste 350 de stații de măsurare. În plus, a fost finalizat un volum mare de lucrări de studiu fluvial și analiză a sedimentelor. Datele hidrologice și de observare a sedimentelor din ultimele decenii, timp de mai multe generații, au oferit o bază științifică pentru demonstrarea, proiectarea, construcția și operarea TGP.
Observația prototip este executată pentru a servi cercetării sedimentelor, construcției și funcționării Rezervei de Grand Canal (RTG) în diferite perioade. După ce rezervorul a început să fie stocat în 2003, problemele legate de sedimente au apărut atât în cursul superior, cât și în cel inferior, iar observația prototip și cercetarea sedimentelor corespunzătoare au fost efectuate pentru a servi funcționării directe a TGP. Obiectivul observației include următoarele aspecte: Stăpânirea datelor de fond privind starea naturală a canalului înainte de îndiguirea completă; Stabilirea de referințe pentru decizia privind planul de instalare a îndiguirii; monitorizarea în timp real a variației eroziunii și depunerii, atât în cursul superior, cât și în cel inferior, după îndiguire, și identificarea problemelor, astfel încât să se ia măsuri contrare la timp; validarea tehnologiei de simulare adoptate și creșterea credibilității prognozei sedimentelor pentru TGP.
Intervalul de observare a prototipului sedimentelor hidrologice include zona rezervorului, amplasamentul barajului și cursurile inferioare. Din 1949, pe baza măsurătorilor sedimentelor pe o perioadă îndelungată, a observării canalelor, precum și a explorării și investigării, s-au acumulat numeroase date de observare a prototipurilor și rezultate ale analizelor, satisfăcând astfel cerințele de planificare, proiectare și cercetare științifică în faza de definire. Faza de construcție este o etapă intermediară care urmează profazei, iar perioada totală de construcție este de 17 ani, așadar este necesară observarea continuă a variațiilor scurgerii, sedimentelor și condițiilor limită. Acest lucru nu numai că oferă dependență pentru proiectare, cercetare științifică, construcție și exploatare, ci și pentru validarea și optimizarea proiectării și reglementării.
Factorii de monitorizare includ în principal hidrologia, sedimentele și terenul canalului. Studiul terenului canalului are ca scop principal obținerea regularității evoluției canalului în stare brută, depunerea de sedimente la rezervor, eroziunea în aval și evoluția segmentelor cheie după îndiguirea TGP-ului.
Senzor radar pentru viteza debitului apei, pentru scenarii precum baraje, canale deschise și rețele de conducte subterane, poate monitoriza datele în timp real
Data publicării: 04 noiembrie 2024