Περίληψη
Το πρόβλημα της ροής και των ιζημάτων είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία και τη διάρκεια ζωής του Έργου Τριών Φαραγγιών (TGP). Έχουν χρησιμοποιηθεί πολλές προσεγγίσεις για την έρευνα των προβλημάτων ροής και ιζημάτων του TGP κατά τη διάρκεια της επίδειξης, του σχεδιασμού, της κατασκευής και της λειτουργίας του, και έχουν ληφθεί πολλά σημαντικά αποτελέσματα. Για να κατανοηθεί η πρόοδος της μέτρησης ροής και ιζημάτων σε αντιπροσωπευτικά έργα της Κίνας και η εμπειρία από την παρατήρηση ιζημάτων σε υπερμεγέθεις δεξαμενές, η μέτρηση ροής και ιζημάτων του TGP παρουσιάζεται κυρίως στην παρούσα εργασία. Περιλαμβάνει τη γενική κατάσταση του TGP, την κατανομή του δικτύου υδρολογικών σταθμών, τους συντελεστές μέτρησης, τη νέα τεχνολογία μέτρησης και τις αλλαγές ιζημάτων στον ταμιευτήρα και κατάντη μετά την πλήρωση του TGP. Τα αποτελέσματα της μέτρησης ιζημάτων δείχνουν ότι η βασική κατάσταση των προβλημάτων ιζημάτων είναι καλή και αυτά τα προβλήματα ιζημάτων ενδέχεται να συσσωρευτούν, να αναπτυχθούν και να μεταμορφωθούν με την πάροδο του χρόνου, επομένως θα πρέπει να τους δίνεται συνεχής προσοχή.
1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Το Έργο των Τριών Φαραγγιών (TGP) είναι το μεγαλύτερο έργο εξοικονόμησης νερού και υδροηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο. Το φράγμα βρίσκεται στο Σαντουπίνγκ, στην πόλη Γιτσάνγκ, στην επαρχία Χουμπέι, η οποία αποτελεί τη διαχωριστική γραμμή μεταξύ του μέσου και του ανάντη του κύριου ρεύματος του ποταμού Γιανγκτσέ. Ελέγχει μια περιοχή αποστράγγισης 1 εκατομμυρίου km2 και ο μέσος ετήσιος όγκος απορροής φτάνει τα 451.000 εκατομμύρια m3. Με χωρητικότητα αποθήκευσης πλημμυρών 22,15 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα, το έργο παίζει σημαντικό ρόλο στον έλεγχο των πλημμυρών της λεκάνης απορροής του ποταμού Γιανγκτσέ. Με κανονική στάθμη συγκέντρωσης 175 m, η συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης της δεξαμενής είναι 39.300 και 22.150 εκατομμύρια m3 από αυτήν είναι η χωρητικότητα ελέγχου των πλημμυρών. Η ανάπτυξη του TGP επικεντρώνεται στην πρόληψη των πλημμυρών, την παραγωγή ενέργειας και τα οφέλη για τη μεταφορά νερού. Θα βελτιώσει επίσης το οικολογικό περιβάλλον. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, επιτεύχθηκαν ολοκληρωμένα οφέλη όσον αφορά τον έλεγχο των πλημμυρών, την πλοήγηση, την παραγωγή ενέργειας και την αξιοποίηση των υδάτινων πόρων.
Ως βασικό μέρος του συστήματος ελέγχου των πλημμυρών στο μεσαίο και κάτω ρου του ποταμού Γιανγκτσέ, το TGP ελέγχει το 96% της εισροής στον ποταμό Τζιντζιάνγκ, το πιο επικίνδυνο τμήμα του ποταμού κατά τη διάρκεια των πλημμυρών, και πάνω από τα δύο τρίτα της εισροής στη Γουχάν. Το TGP παίζει απαραίτητο ρόλο στον μετριασμό των πλημμυρών και στη μείωση των μαζικών πλημμυρών στα άνω ρου του ποταμού Γιανγκτσέ. Μέχρι τα τέλη Αυγούστου, το φράγμα είχε συγκρατήσει 180 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού κατά τη διάρκεια των περιόδων πλημμύρας. Είδε εισροές άνω των 70.000 κυβικών μέτρων ανά δευτερόλεπτο το 2010, το 2012 και μείωσε τις αιχμές των πλημμυρών κατά περίπου 40%, μειώνοντας σημαντικά την πίεση ελέγχου των πλημμυρών στις κατάντη περιοχές. Κατά τη διάρκεια των ξηρών περιόδων, οι απορρίψεις έχουν αυξηθεί σε περισσότερα από 5.500 κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο, παρέχοντας περισσότερα από 20 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού ετησίως για το μεσαίο και κάτω ρου του ποταμού Γιανγκτσέ.
Η πρωτότυπη παρατήρηση εκτελείται για να εξυπηρετήσει την έρευνα, την κατασκευή και τη λειτουργία του TGP σε διαφορετικές χρονικές περιόδους. Χρησιμοποιήθηκαν πρωτότυπες μετρήσεις για την ανάλυση των διακυμάνσεων στην απορροή και το φορτίο ιζημάτων στο κύριο κανάλι του ποταμού Γιανγκτσέ, καθώς και των αλλαγών και της εξέλιξης της κοίτης του ποταμού. Η κατανομή των τοποθεσιών φαίνεται στο Σχήμα 1. Τα τρέχοντα αποτελέσματα παρατήρησης είναι βασικά σύμφωνα με το στάδιο της μελέτης σκοπιμότητας (Lu & Huang, 2013), αλλά λόγω της μείωσης των ανάντη ιζημάτων και της κατασκευής καταρρακτωδών δεξαμενών στον ποταμό Jinsha μετά τη δεκαετία του 1990, η ιζηματογένεση της δεξαμενής των Τριών Φαραγγιών (TGR) είναι πολύ μικρότερη από πριν, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη ένταση και απόσταση διάβρωσης της κοίτης του ποταμού κατάντη του TGP.
2 ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ
Για τη συλλογή βασικών δεδομένων και την παροχή υπηρεσιών για την κατασκευή λεκανών απορροής, η Επιτροπή Υδάτινων Πόρων Changjiang έχει σταδιακά δημιουργήσει έναν μεγάλο αριθμό υδρολογικών σταθμών κατά μήκος του κύριου ρέματος και των παραποτάμων του ποταμού Yangtze από τη δεκαετία του 1950. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, είχε ουσιαστικά σχηματιστεί ένα πλήρες δίκτυο υδρολογικών σταθμών και δικτύου παρακολούθησης ιζημάτων. Περιλαμβάνει 118 υδρολογικούς σταθμούς και περισσότερους από 350 σταθμούς μέτρησης. Επιπλέον, έχει ολοκληρωθεί ένας μεγάλος αριθμός εργασιών έρευνας ποταμών και ανάλυσης ιζημάτων. Τα υδρολογικά δεδομένα και τα δεδομένα παρατήρησης ιζημάτων των τελευταίων δεκαετιών για αρκετές γενιές παρείχαν μια επιστημονική βάση για την επίδειξη, το σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία του TGP.
Η πρωτότυπη παρατήρηση εκτελείται για να εξυπηρετήσει την έρευνα ιζημάτων, την κατασκευή και τη λειτουργία του TGR σε διαφορετικές χρονικές περιόδους. Μετά την έναρξη της αποθήκευσης του ταμιευτήρα το 2003, το πρόβλημα των ιζημάτων εμφανίστηκε τόσο στα άνω όσο και στα κάτω τμήματα, και η πρωτότυπη παρατήρηση και η αντίστοιχη έρευνα ιζημάτων εκτελέστηκαν για να εξυπηρετήσουν άμεσα τη λειτουργία του TGP. Ο στόχος της παρατήρησης περιλαμβάνει τις ακόλουθες πτυχές: Κατανόηση των δεδομένων υποβάθρου της κατάστασης του φυσικού καναλιού πριν από την πλήρη κατακράτηση· Δημιουργία αναφοράς για την απόφαση του σχεδίου κατακράτησης σε δόσεις· παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της διακύμανσης της διάβρωσης και της εναπόθεσης τόσο στα άνω όσο και στα κάτω τμήματα μετά την κατακράτηση και εντοπισμός των προβλημάτων, ώστε να ληφθούν αντίμετρα εγκαίρως· επικύρωση της τεχνολογίας προσομοίωσης που υιοθετήθηκε και αύξηση της αξιοπιστίας της πρόβλεψης ιζημάτων του TGP.
Το εύρος παρατήρησης πρωτοτύπων υδρολογικών ιζημάτων περιλαμβάνει την περιοχή της δεξαμενής, την τοποθεσία του φράγματος και τα κάτω τμήματα. Από το 1949, με βάση μακροχρόνιες μετρήσεις ιζημάτων, παρατήρηση καναλιών, εξερεύνηση και έρευνα, έχουν συσσωρευτεί πολλά δεδομένα πρωτοτύπων παρατήρησης και αποτελέσματα ανάλυσης ερευνών, καλύπτοντας έτσι τις απαιτήσεις του σχεδιασμού, του σχεδιασμού και της επιστημονικής έρευνας στη φάση ορισμού. Η φάση κατασκευής είναι ένα ενδιάμεσο στάδιο που διαδέχεται την προφάση και η συνολική περίοδος κατασκευής είναι 17a, επομένως είναι απαραίτητο να παρατηρείται συνεχώς η μεταβολή της απορροής, των ιζημάτων και των οριακών συνθηκών. Αυτό όχι μόνο παρέχει εξάρτηση για το σχεδιασμό, την επιστημονική έρευνα, την κατασκευή και τη λειτουργία, αλλά και για την επικύρωση και βελτιστοποίηση του σχεδιασμού και της ρύθμισης.
Οι παράγοντες παρακολούθησης περιλαμβάνουν κυρίως την υδρολογία, τα ιζήματα και το ανάγλυφο του καναλιού. Η έρευνα του εδάφους του καναλιού αποσκοπεί κυρίως στη διαπίστωση της κανονικότητας της εξέλιξης του καναλιού στο πετρέλαιο, της εναπόθεσης ιζημάτων στον ταμιευτήρα, της διάβρωσης κατάντη και της εξέλιξης των βασικών περιοχών μετά την κατάκλυση του TGP.
2 ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ
Για τη συλλογή βασικών δεδομένων και την παροχή υπηρεσιών για την κατασκευή λεκανών απορροής, η Επιτροπή Υδάτινων Πόρων Changjiang έχει σταδιακά δημιουργήσει έναν μεγάλο αριθμό υδρολογικών σταθμών κατά μήκος του κύριου ρέματος και των παραποτάμων του ποταμού Yangtze από τη δεκαετία του 1950. Μέχρι τη δεκαετία του 1990, είχε ουσιαστικά σχηματιστεί ένα πλήρες δίκτυο υδρολογικών σταθμών και δικτύου παρακολούθησης ιζημάτων. Περιλαμβάνει 118 υδρολογικούς σταθμούς και περισσότερους από 350 σταθμούς μέτρησης. Επιπλέον, έχει ολοκληρωθεί ένας μεγάλος αριθμός εργασιών έρευνας ποταμών και ανάλυσης ιζημάτων. Τα υδρολογικά δεδομένα και τα δεδομένα παρατήρησης ιζημάτων των τελευταίων δεκαετιών για αρκετές γενιές παρείχαν μια επιστημονική βάση για την επίδειξη, το σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία του TGP.
Η πρωτότυπη παρατήρηση εκτελείται για να εξυπηρετήσει την έρευνα ιζημάτων, την κατασκευή και τη λειτουργία του TGR σε διαφορετικές χρονικές περιόδους. Μετά την έναρξη της αποθήκευσης του ταμιευτήρα το 2003, το πρόβλημα των ιζημάτων εμφανίστηκε τόσο στα άνω όσο και στα κάτω τμήματα, και η πρωτότυπη παρατήρηση και η αντίστοιχη έρευνα ιζημάτων εκτελέστηκαν για να εξυπηρετήσουν άμεσα τη λειτουργία του TGP. Ο στόχος της παρατήρησης περιλαμβάνει τις ακόλουθες πτυχές: Κατανόηση των δεδομένων υποβάθρου της κατάστασης του φυσικού καναλιού πριν από την πλήρη κατακράτηση· Δημιουργία αναφοράς για την απόφαση του σχεδίου κατακράτησης σε δόσεις· παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της διακύμανσης της διάβρωσης και της εναπόθεσης τόσο στα άνω όσο και στα κάτω τμήματα μετά την κατακράτηση και εντοπισμός των προβλημάτων, ώστε να ληφθούν αντίμετρα εγκαίρως· επικύρωση της τεχνολογίας προσομοίωσης που υιοθετήθηκε και αύξηση της αξιοπιστίας της πρόβλεψης ιζημάτων του TGP.
Το εύρος παρατήρησης πρωτοτύπων υδρολογικών ιζημάτων περιλαμβάνει την περιοχή της δεξαμενής, την τοποθεσία του φράγματος και τα κάτω τμήματα. Από το 1949, με βάση μακροχρόνιες μετρήσεις ιζημάτων, παρατήρηση καναλιών, εξερεύνηση και έρευνα, έχουν συσσωρευτεί πολλά δεδομένα πρωτοτύπων παρατήρησης και αποτελέσματα ανάλυσης ερευνών, καλύπτοντας έτσι τις απαιτήσεις του σχεδιασμού, του σχεδιασμού και της επιστημονικής έρευνας στη φάση ορισμού. Η φάση κατασκευής είναι ένα ενδιάμεσο στάδιο που διαδέχεται την προφάση και η συνολική περίοδος κατασκευής είναι 17a, επομένως είναι απαραίτητο να παρατηρείται συνεχώς η μεταβολή της απορροής, των ιζημάτων και των οριακών συνθηκών. Αυτό όχι μόνο παρέχει εξάρτηση για το σχεδιασμό, την επιστημονική έρευνα, την κατασκευή και τη λειτουργία, αλλά και για την επικύρωση και βελτιστοποίηση του σχεδιασμού και της ρύθμισης.
Οι παράγοντες παρακολούθησης περιλαμβάνουν κυρίως την υδρολογία, τα ιζήματα και το ανάγλυφο του καναλιού. Η έρευνα του εδάφους του καναλιού αποσκοπεί κυρίως στη διαπίστωση της κανονικότητας της εξέλιξης του καναλιού στο πετρέλαιο, της εναπόθεσης ιζημάτων στον ταμιευτήρα, της διάβρωσης κατάντη και της εξέλιξης των βασικών περιοχών μετά την κατάκλυση του TGP.
Αισθητήρας ταχύτητας ροής στάθμης νερού ραντάρ για σενάρια όπως φράγματα, ανοιχτά κανάλια και υπόγεια δίκτυα σωλήνων, μπορεί να παρακολουθεί δεδομένα σε πραγματικό χρόνο
Ώρα δημοσίευσης: 04 Νοεμβρίου 2024