Abstrakt
Strømnings- og sedimentproblemer er en av nøkkelfaktorene som påvirker driften og levetiden til Three Gorges Project (TGP). Mange tilnærminger har blitt brukt for å undersøke strømnings- og sedimentproblemene til TGP under demonstrasjon, planlegging, design, konstruksjon og drift, og mange viktige resultater har blitt oppnådd. For å forstå fremdriften av strømnings- og sedimentmåling i Kinas representative prosjekter og erfaringene med sedimentobservasjon i superstore reservoarer, introduseres strømnings- og sedimentmåling av TGP hovedsakelig i denne artikkelen. Den inkluderer den generelle situasjonen til TGP, fordelingen av det hydrologiske stasjonsnettverket, målefaktorene, den nye måleteknologien og sedimentendringene i reservoaret og nedstrøms etter oppdemmingen av TGP. Resultatene av sedimentmålingene viser at den grunnleggende situasjonen for sedimentproblemer er god, og disse sedimentproblemene kan sannsynligvis akkumuleres, utvikle seg og transformeres over tid, så de bør vies kontinuerlig oppmerksomhet.
1 INNLEDNING
De tre kløfters prosjekt (TGP) er verdens største vannbevarings- og vannkraftprosjekt. Demningen ligger i Sandouping i Yichang by i Hubei-provinsen, som danner skillet mellom midtre og oppstrøms elveløp i Yangtze-elven. Den kontrollerer et dreneringsområde på 1 million km2, og det gjennomsnittlige årlige avrenningsvolumet når 451 000 millioner m3. Med en flomlagringskapasitet på 22,15 milliarder kubikkmeter spiller prosjektet en viktig rolle i flomkontrollen av Yangtze-elvens nedbørfelt. Med et normalt oppdemmingsnivå på 175 m3 er reservoarets totale lagringskapasitet 39 300 m3, og 22 150 millioner m3 av dette er flomkontrollkapasitet. Utviklingen av TGP fokuserer på flomforebygging, kraftproduksjon og fordeler med vanntransport. Det vil også forbedre det økologiske miljøet. I løpet av denne perioden ble det levert omfattende fordeler knyttet til flomkontroll, navigasjon, kraftproduksjon og vannressursutnyttelse.
Som en sentral del av flomkontrollsystemet i de midtre og nedre delene av Yangtze-elven, kontrollerer TGP 96 % av tilstrømningen til Jingjiang-elven, den farligste elvedelen under flom, og over to tredjedeler av tilstrømningen til Wuhan. TGP spiller en uunnværlig rolle i å dempe flommene og redusere de massive flommene i de øvre delene av Yangtze-elven. Ved utgangen av august hadde demningen holdt tilbake 180 milliarder kubikkmeter vann i flomsesongene. Den opplevde tilstrømninger på over 70 000 kubikkmeter per sekund i 2010 og 2012 og reduserte flomtoppene med omtrent 40 %, noe som i stor grad lettet flomkontrollpresset i nedstrømsområder. I tørre sesonger har utslippene blitt økt til mer enn 5500 kubikkmeter per sekund, noe som gir mer enn 20 milliarder kubikkmeter vann i året til de midtre og nedre delene av Yangtze-elven.
Prototypeobservasjonen er utført for å tjene sedimentforskning, konstruksjon og drift av TGP i ulike perioder. Prototypemålinger ble brukt til å analysere variasjonene i avrenning og sedimentmengde i hovedløpet til Yangtze-elven, samt endringene og utviklingen av elveleiet. Fordelingen av steder er vist i figur 1. De nåværende observasjonsresultatene er i hovedsak konsistente med mulighetsstudiefasen (Lu & Huang, 2013), men på grunn av reduksjonen av oppstrøms sediment og byggingen av kaskadereservoarer på Jinsha-elven etter 1990-tallet, er sedimentasjonen av Three Gorges-reservoaret (TGR) mye mindre enn før, noe som resulterer i en større intensitet og avstand av elveleieerosjon nedstrøms TGP.
2 HYDROLOGISK NETTVERKSDESIGN OG MÅLESYSTEM
For å samle inn grunnleggende data og tilby tjenester for konstruksjon av nedbørfelt, har Changjiang Water Resources Commission gradvis etablert et stort antall hydrologiske stasjoner langs hovedelven og sideelvene til Yangtze-elven siden 1950-tallet. Innen 1990-tallet var et komplett hydrologisk stasjonsnettverk og et sedimentovervåkingsnettverk i hovedsak blitt dannet. Det inkluderer 118 hydrologiske stasjoner og mer enn 350 målestasjoner. I tillegg er en stor mengde elveundersøkelser og sedimentanalyser fullført. De hydrologiske og sedimentobservasjonsdataene fra de siste tiårene i flere generasjoner ga et vitenskapelig grunnlag for demonstrasjon, design, konstruksjon og drift av TGP.
Prototypeobservasjonen er utført for å tjene sedimentforskningen, byggingen og driften av TGR i ulike perioder. Etter at reservoaret startet lagring i 2003, dukket det opp sedimentproblemer i både øvre og nedre deler, og prototypeobservasjonen og tilsvarende sedimentforskning ble utført direkte for å tjene driften av TGP. Observasjonsmålet inkluderer følgende aspekter: Beherske bakgrunnsdata om naturlig kanalstatus før fullstendig oppdemming; Referanse for beslutning om installasjonsplan for oppdemming; sanntidsovervåking av variasjonen i erosjon og avsetning både i øvre og nedre deler etter oppdemming, og avdekking av problemer, for å iverksette tiltak i tide; validering av simuleringsteknologien som er brukt, og økning av troverdigheten til TGP-sedimentprognoser.
Det hydrologiske sedimentprototypeobservasjonsområdet omfatter reservoarområdet, demningsområdet og de nedre delene. Siden 1949 har det blitt samlet inn en mengde prototypeobservasjonsdata og analyseresultater basert på lang tids sedimentmålinger, kanalobservasjoner, samt utforskning og undersøkelser, for å dekke behovet for planlegging, design og vitenskapelig forskning i definisjonsfasen. Konstruksjonsfasen er en mellomfase som etterfølger profasen, og den totale byggeperioden er 17 år, så det er nødvendig å kontinuerlig observere variasjoner i avrenning, sediment og grensebetingelser. Dette gir ikke bare grunnlag for design, vitenskapelig forskning, konstruksjon og drift, men også for validering og optimalisering av design og regulering.
Overvåkingsfaktorene omfatter hovedsakelig hydrologi, sediment og kanalterreng. Undersøkelsen av kanalterreng har hovedsakelig som mål å få frem regelmessigheten i utviklingen av kanalene i råvannet, sedimentavsetningen ved reservoaret, erosjon nedstrøms og utviklingen av de viktigste strekningene etter oppdemmingen av TGP.
2 HYDROLOGISK NETTVERKSDESIGN OG MÅLESYSTEM
For å samle inn grunnleggende data og tilby tjenester for konstruksjon av nedbørfelt, har Changjiang Water Resources Commission gradvis etablert et stort antall hydrologiske stasjoner langs hovedelven og sideelvene til Yangtze-elven siden 1950-tallet. Innen 1990-tallet var et komplett hydrologisk stasjonsnettverk og et sedimentovervåkingsnettverk i hovedsak blitt dannet. Det inkluderer 118 hydrologiske stasjoner og mer enn 350 målestasjoner. I tillegg er en stor mengde elveundersøkelser og sedimentanalyser fullført. De hydrologiske og sedimentobservasjonsdataene fra de siste tiårene i flere generasjoner ga et vitenskapelig grunnlag for demonstrasjon, design, konstruksjon og drift av TGP.
Prototypeobservasjonen er utført for å tjene sedimentforskningen, byggingen og driften av TGR i ulike perioder. Etter at reservoaret startet lagring i 2003, dukket det opp sedimentproblemer i både øvre og nedre deler, og prototypeobservasjonen og tilsvarende sedimentforskning ble utført direkte for å tjene driften av TGP. Observasjonsmålet inkluderer følgende aspekter: Beherske bakgrunnsdata om naturlig kanalstatus før fullstendig oppdemming; Referanse for beslutning om installasjonsplan for oppdemming; sanntidsovervåking av variasjonen i erosjon og avsetning både i øvre og nedre deler etter oppdemming, og avdekking av problemer, for å iverksette tiltak i tide; validering av simuleringsteknologien som er brukt, og økning av troverdigheten til TGP-sedimentprognoser.
Det hydrologiske sedimentprototypeobservasjonsområdet omfatter reservoarområdet, demningsområdet og de nedre delene. Siden 1949 har det blitt samlet inn en mengde prototypeobservasjonsdata og analyseresultater basert på lang tids sedimentmålinger, kanalobservasjoner, samt utforskning og undersøkelser, for å dekke behovet for planlegging, design og vitenskapelig forskning i definisjonsfasen. Konstruksjonsfasen er en mellomfase som etterfølger profasen, og den totale byggeperioden er 17 år, så det er nødvendig å kontinuerlig observere variasjoner i avrenning, sediment og grensebetingelser. Dette gir ikke bare grunnlag for design, vitenskapelig forskning, konstruksjon og drift, men også for validering og optimalisering av design og regulering.
Overvåkingsfaktorene omfatter hovedsakelig hydrologi, sediment og kanalterreng. Undersøkelsen av kanalterreng har hovedsakelig som mål å få frem regelmessigheten i utviklingen av kanalene i råvannet, sedimentavsetningen ved reservoaret, erosjon nedstrøms og utviklingen av de viktigste strekningene etter oppdemmingen av TGP.
Radarvannstandsstrømningshastighetssensor for scenarier som demninger, åpne kanaler og underjordiske rørnettverk, den kan overvåke data i sanntid
Publisert: 04. november 2024