Abstrakt
Flödes- och sedimentproblem är en av de viktigaste faktorerna som påverkar driften och livslängden för Three Gorges Project (TGP). Många metoder har använts för att undersöka flödes- och sedimentproblemen för TGP under dess demonstration, planering, design, konstruktion och drift, och många viktiga resultat har erhållits. För att förstå framstegen i flödes- och sedimentmätningar i Kinas representativa projekt och erfarenheterna av sedimentobservation i superstora reservoarer, presenteras huvudsakligen flödes- och sedimentmätningar av TGP i denna artikel. Den inkluderar TGP:s allmänna situation, distributionen av det hydrologiska stationsnätet, mätfaktorerna, den nya mättekniken och sedimentförändringarna i reservoaren och nedströms efter TGP:s indämning. Resultaten av sedimentmätningarna visar att den grundläggande situationen för sedimentproblem är god, och dessa sedimentproblem kan troligen ackumuleras, utvecklas och omvandlas över tid, så de bör ägnas kontinuerlig uppmärksamhet.
1 INLEDNING
Tre ravinprojektet (TGP) är världens största vattenbesparings- och vattenkraftprojekt. Dammen ligger i Sandouping, Yichang City, Hubei-provinsen, som skiljer Yangtzeflodens mittström och uppströms. Den kontrollerar ett dräneringsområde på 1 miljon km2, och den genomsnittliga årliga avrinningsvolymen når 451 000 miljoner m3. Med en översvämningslagringskapacitet på 22,15 miljarder kubikmeter spelar projektet en viktig roll i översvämningskontrollen av Yangtzeflodens avrinningsområde. Med en normal uppdämningsnivå på 175 m är reservoarens totala lagringskapacitet 39 300 m3, varav 22 150 miljoner m3 utgör översvämningskontrollkapacitet. Utvecklingen av TGP fokuserar på översvämningsförebyggande åtgärder, kraftproduktion och fördelar med vattentransport. Det kommer också att förbättra den ekologiska miljön. Under den perioden har omfattande fördelar uppnåtts vad gäller översvämningskontroll, navigering, kraftproduktion och vattenresursutnyttjande.
Som en viktig del av översvämningskontrollsystemet i Yangtzeflodens mellersta och nedre delar kontrollerar TGP 96 % av tillflödet till Jingjiangfloden, den farligaste flodsektionen under översvämningar, och över två tredjedelar av tillflödet till Wuhan. TGP spelar en oumbärlig roll för att mildra översvämningarna och minska de massiva översvämningarna i Yangtzeflodens övre delar. I slutet av augusti hade dammen hållit tillbaka 180 miljarder kubikmeter vatten under översvämningssäsonger. Den såg tillflöden på över 70 000 kubikmeter per sekund under 2010 och 2012 och minskade översvämningstoppar med cirka 40 %, vilket avsevärt minskade trycket på översvämningskontroll i nedströms områden. Under torra perioder har utsläppen ökat till mer än 5 500 kubikmeter per sekund, vilket ger mer än 20 miljarder kubikmeter vatten per år till Yangtzeflodens mellersta och nedre delar.
Prototypobservationen utförs för att underlätta sedimentforskning, konstruktion och drift av TGP under olika perioder. Prototypmätningar användes för att analysera variationer i avrinning och sedimentbelastning i Yangtzeflodens huvudfåra, samt förändringar och utveckling av flodbädden. Fördelningen av platser visas i figur 1. De nuvarande observationsresultaten överensstämmer i princip med förstudiefasen (Lu & Huang, 2013), men på grund av minskningen av sediment uppströms och byggandet av kaskadreservoarer i Jinshafloden efter 1990-talet är sedimentationen i Tre raviners reservoar (TGR) mycket mindre än tidigare, vilket resulterar i en större intensitet och avstånd för flodbäddserosion nedströms TGP.
2 HYDROLOGISKT NÄTVERKSDESIGN OCH MÄTSYSTEM
För att samla in grundläggande data och tillhandahålla tjänster för byggnation av bassänger har Changjiang Water Resources Commission gradvis etablerat ett stort antal hydrologiska stationer längs Yangtzeflodens huvudström och bifloder sedan 1950-talet. Vid 1990-talet hade ett komplett nätverk av hydrologiska stationer och sedimentövervakningsnätverk i princip bildats. Det omfattar 118 hydrologiska stationer och mer än 350 mätstationer. Dessutom har en stor mängd flodundersökningar och sedimentanalysarbete slutförts. De hydrologiska och sedimentobservationsdata från de senaste decennierna i flera generationer har utgjort en vetenskaplig grund för demonstration, design, konstruktion och drift av TGP.
Prototypobservationen utförs för att underlätta sedimentforskning, konstruktion och drift av TGR under olika perioder. Efter att reservoaren började lagras år 2003 uppstod sedimentproblem i både övre och nedre lopp, och prototypobservationen och motsvarande sedimentforskning utfördes direkt för att underlätta driften av TGP. Observationsmålet inkluderar följande aspekter: Behärska bakgrundsdata om den naturliga kanalens status innan fullständig indämning; Att utarbeta referenser för beslut om indämningsplan för utbyggnad; realtidsövervakning av variationer i erosion och avsättning både i övre och nedre lopp efter indämning, och att identifiera problemen för att vidta motåtgärder i tid; validering av den simuleringsteknik som använts och öka trovärdigheten för TGP:s sedimentprognoser.
Det hydrologiska sedimentprototypobservationsområdet omfattar reservoarområdet, dammplatsen och de nedre delarna. Sedan 1949 har, baserat på långvarig sedimentmätning, kanalobservation samt prospektering och undersökning, en mängd prototypobservationsdata och analysresultat samlats in, vilket möter behovet av planering, design och vetenskaplig forskning i definitionsfasen. Byggfasen är en mellanfas som följer på profasen, och den totala byggtiden är 17a, så det är nödvändigt att kontinuerligt observera variationer i avrinning, sediment och randvillkor. Detta ger inte bara förutsättningar för design, vetenskaplig forskning, konstruktion och drift, utan även för validering och optimering av design och reglering.
Övervakningsfaktorerna omfattar huvudsakligen hydrologi, sediment och kanalterräng. Undersökningen av kanalterrängen syftar huvudsakligen till att fastställa regelbundenheten i kanalens utveckling i råvatten, sedimentavsättningen vid reservoaren, erosion nedströms och utvecklingen av de viktigaste sträckorna efter TGP:s indämning.
2 HYDROLOGISKT NÄTVERKSDESIGN OCH MÄTSYSTEM
För att samla in grundläggande data och tillhandahålla tjänster för byggnation av bassänger har Changjiang Water Resources Commission gradvis etablerat ett stort antal hydrologiska stationer längs Yangtzeflodens huvudström och bifloder sedan 1950-talet. Vid 1990-talet hade ett komplett nätverk av hydrologiska stationer och sedimentövervakningsnätverk i princip bildats. Det omfattar 118 hydrologiska stationer och mer än 350 mätstationer. Dessutom har en stor mängd flodundersökningar och sedimentanalysarbete slutförts. De hydrologiska och sedimentobservationsdata från de senaste decennierna i flera generationer har utgjort en vetenskaplig grund för demonstration, design, konstruktion och drift av TGP.
Prototypobservationen utförs för att underlätta sedimentforskning, konstruktion och drift av TGR under olika perioder. Efter att reservoaren började lagras år 2003 uppstod sedimentproblem i både övre och nedre lopp, och prototypobservationen och motsvarande sedimentforskning utfördes direkt för att underlätta driften av TGP. Observationsmålet inkluderar följande aspekter: Behärska bakgrundsdata om den naturliga kanalens status innan fullständig indämning; Att utarbeta referenser för beslut om indämningsplan för utbyggnad; realtidsövervakning av variationer i erosion och avsättning både i övre och nedre lopp efter indämning, och att identifiera problemen för att vidta motåtgärder i tid; validering av den simuleringsteknik som använts och öka trovärdigheten för TGP:s sedimentprognoser.
Det hydrologiska sedimentprototypobservationsområdet omfattar reservoarområdet, dammplatsen och de nedre delarna. Sedan 1949 har, baserat på långvarig sedimentmätning, kanalobservation samt prospektering och undersökning, en mängd prototypobservationsdata och analysresultat samlats in, vilket möter behovet av planering, design och vetenskaplig forskning i definitionsfasen. Byggfasen är en mellanfas som följer på profasen, och den totala byggtiden är 17a, så det är nödvändigt att kontinuerligt observera variationer i avrinning, sediment och randvillkor. Detta ger inte bara förutsättningar för design, vetenskaplig forskning, konstruktion och drift, utan även för validering och optimering av design och reglering.
Övervakningsfaktorerna omfattar huvudsakligen hydrologi, sediment och kanalterräng. Undersökningen av kanalterrängen syftar huvudsakligen till att fastställa regelbundenheten i kanalens utveckling i råvatten, sedimentavsättningen vid reservoaren, erosion nedströms och utvecklingen av de viktigaste sträckorna efter TGP:s indämning.
Radar för vattennivåflödeshastighetssensor för scenarier som dammar, öppna kanaler och underjordiska rörledningsnät, den kan övervaka data i realtid
Publiceringstid: 4 november 2024