Resumo
O problema do fluxo e dos sedimentos é un dos factores clave que afectan á operación de despacho e á vida útil do Proxecto das Tres Gargantas (TGP). Empregáronse moitas abordaxes para investigar os problemas de fluxo e sedimentos do TGP durante a súa demostración, planificación, deseño, construción e operación, e obtivéronse moitos resultados importantes. Para comprender o progreso da medición do fluxo e dos sedimentos nos proxectos representativos da China e a experiencia da observación de sedimentos en encoros extragrandes, neste artigo preséntase principalmente a medición do fluxo e dos sedimentos do TGP. Inclúe a situación xeral do TGP, a distribución da rede de estacións hidrolóxicas, os factores de medición, a nova tecnoloxía de medición e os cambios nos sedimentos no encoro e augas abaixo despois do encoro do TGP. Os resultados da medición dos sedimentos mostran que a situación básica dos problemas de sedimentos é boa, e que estes problemas de sedimentos probablemente se acumulen, desenvolvan e transformen co tempo, polo que se lles debe prestar atención continua.
1 INTRODUCIÓN
O Proxecto das Tres Gargantas (TGP) é o maior proxecto de conservación de auga e enerxía hidroeléctrica do mundo. A presa está situada en Sandouping, cidade de Yichang, provincia de Hubei, que divida a parte media do curso fluvial e a parte augas arriba do curso principal do río Yangtsé. Controla unha área de drenaxe de 1 millón de km2 e o volume medio anual de escorrentía alcanza os 451.000 millóns de m3. Cunha capacidade de almacenamento de inundacións de 22.150 millóns de metros cúbicos, o proxecto desempeña un papel importante no control das inundacións da conca do río Yangtsé. Cun nivel normal de embalse de 175 m, a capacidade total de almacenamento do encoro é de 39.300, dos cales 22.150 millóns de m3 corresponden á capacidade de control de inundacións. O desenvolvemento do TGP céntrase na prevención de inundacións, a xeración de enerxía e os beneficios do transporte de auga. Tamén mellorará o medio ambiente. Durante ese período, obtivéronse beneficios integrais en canto ao control de inundacións, a navegación, a xeración de enerxía e a utilización dos recursos hídricos.
Como parte fundamental do sistema de control de inundacións nos tramos medio e baixo do río Yangtsé, a TGP controla o 96 % do fluxo de entrada ao río Jingjiang, a sección do río máis perigosa durante as inundacións, e máis de dous terzos do fluxo de entrada a Wuhan. A TGP desempeña un papel indispensable na mitigación das inundacións e na redución das riadas masivas nos tramos altos do río Yangtsé. A finais de agosto, a presa retivera 180 000 millóns de metros cúbicos de auga durante as tempadas de inundacións. Recibiu entradas de máis de 70 000 metros cúbicos por segundo en 2010 e 2012 e reduciu os picos de inundación en aproximadamente un 40 %, o que aliviou considerablemente a presión de control de inundacións nas zonas augas abaixo. Durante as estacións secas, os caudais eleváronse a máis de 5 500 metros cúbicos por segundo, o que proporciona máis de 20 000 millóns de metros cúbicos de auga ao ano para os tramos medio e baixo do río Yangtsé.
A observación do prototipo execútase para servir na investigación de sedimentos, construción e funcionamento da TGP nos diferentes períodos. As medicións do prototipo utilizáronse para analizar as variacións na escorrentía e a carga de sedimentos no canal principal do río Yangtsé, así como os cambios e a evolución do leito do río. A distribución dos sitios móstrase na Figura 1. Os resultados actuais da observación son basicamente consistentes coa fase do estudo de viabilidade (Lu & Huang, 2013), pero debido á redución dos sedimentos augas arriba e á construción de encoros en fervenza no río Jinsha despois da década de 1990, a sedimentación do encoro das Tres Gargantas (TGR) é moito menor que antes, o que resulta nunha maior intensidade e distancia da erosión do leito do río augas abaixo da TGP.
2 DESEÑO DE REDES HIDROLÓXICAS E SISTEMA DE MEDICIÓN
Para recompilar datos básicos e prestar servizos para a construción de enxeñaría de concas, a Comisión de Recursos Hídricos de Changjiang estableceu gradualmente un gran número de estacións hidrolóxicas ao longo do curso principal e os afluentes do río Yangtsé desde a década de 1950. Na década de 1990, basicamente formouse unha rede completa de estacións hidrolóxicas e unha rede de monitorización de sedimentos. Inclúe 118 estacións hidrolóxicas e máis de 350 estacións de aforo. Ademais, completouse unha gran cantidade de traballos de estudo fluvial e análise de sedimentos. Os datos hidrolóxicos e de observación de sedimentos das últimas décadas durante varias xeracións proporcionaron unha base científica para a demostración, o deseño, a construción e o funcionamento da TGP.
A observación do prototipo execútase para servir na investigación de sedimentos, construción e funcionamento da TGR en diferentes períodos. Despois de que o encoro comezase o seu almacenamento en 2003, o problema dos sedimentos apareceu tanto nos tramos superior como inferior, e a observación do prototipo e a investigación de sedimentos correspondente executáronse para servir directamente para o funcionamento da TGP. O obxectivo da observación inclúe os seguintes aspectos: dominar os datos de referencia do estado natural do canal antes do seu embalse completo; tomar referencia para a decisión do plan de instalación do embalse; monitorización en tempo real da variación da erosión e a deposición tanto nos tramos superior como inferior despois do embalse, e detectar os problemas para tomar contramedidas a tempo; validar a tecnoloxía de simulación adoptada e aumentar a credibilidade da previsión de sedimentos da TGP.
O rango de observación do prototipo de sedimentos hidrolóxicos inclúe a área do encoro, o sitio da presa e os tramos inferiores. Desde 1949, baseándose en medicións de sedimentos durante moito tempo, observación de canles e exploración e investigación, acumuláronse moitos datos de observación de prototipos e resultados de análises de investigación, o que satisface a demanda de planificación, deseño e investigación científica na fase de definición. A fase de construción é un período provisional que sucede á profase, e o período total de construción é de 17 anos, polo que é necesario observar continuamente a variación da escorrentía, os sedimentos e as condicións límite. Isto non só proporciona dependencia para o deseño, a investigación científica, a construción e a operación, senón tamén para a validación e optimización do deseño e a regulación.
Os factores de monitorización inclúen principalmente a hidroloxía, os sedimentos e o terreo da canle. O estudo do terreo da canle ten como obxectivo principal obter a regularidade da evolución da canle en bruto, a deposición de sedimentos no encoro, a erosión augas abaixo e a evolución dos tramos clave despois do embalse da TGP.
2 DESEÑO DE REDES HIDROLÓXICAS E SISTEMA DE MEDICIÓN
Para recompilar datos básicos e prestar servizos para a construción de enxeñaría de concas, a Comisión de Recursos Hídricos de Changjiang estableceu gradualmente un gran número de estacións hidrolóxicas ao longo do curso principal e os afluentes do río Yangtsé desde a década de 1950. Na década de 1990, basicamente formouse unha rede completa de estacións hidrolóxicas e unha rede de monitorización de sedimentos. Inclúe 118 estacións hidrolóxicas e máis de 350 estacións de aforo. Ademais, completouse unha gran cantidade de traballos de estudo fluvial e análise de sedimentos. Os datos hidrolóxicos e de observación de sedimentos das últimas décadas durante varias xeracións proporcionaron unha base científica para a demostración, o deseño, a construción e o funcionamento da TGP.
A observación do prototipo execútase para servir na investigación de sedimentos, construción e funcionamento da TGR en diferentes períodos. Despois de que o encoro comezase o seu almacenamento en 2003, o problema dos sedimentos apareceu tanto nos tramos superior como inferior, e a observación do prototipo e a investigación de sedimentos correspondente executáronse para servir directamente para o funcionamento da TGP. O obxectivo da observación inclúe os seguintes aspectos: dominar os datos de referencia do estado natural do canal antes do seu embalse completo; tomar referencia para a decisión do plan de instalación do embalse; monitorización en tempo real da variación da erosión e a deposición tanto nos tramos superior como inferior despois do embalse, e detectar os problemas para tomar contramedidas a tempo; validar a tecnoloxía de simulación adoptada e aumentar a credibilidade da previsión de sedimentos da TGP.
O rango de observación do prototipo de sedimentos hidrolóxicos inclúe a área do encoro, o sitio da presa e os tramos inferiores. Desde 1949, baseándose en medicións de sedimentos durante moito tempo, observación de canles e exploración e investigación, acumuláronse moitos datos de observación de prototipos e resultados de análises de investigación, o que satisface a demanda de planificación, deseño e investigación científica na fase de definición. A fase de construción é un período provisional que sucede á profase, e o período total de construción é de 17 anos, polo que é necesario observar continuamente a variación da escorrentía, os sedimentos e as condicións límite. Isto non só proporciona dependencia para o deseño, a investigación científica, a construción e a operación, senón tamén para a validación e optimización do deseño e a regulación.
Os factores de monitorización inclúen principalmente a hidroloxía, os sedimentos e o terreo da canle. O estudo do terreo da canle ten como obxectivo principal obter a regularidade da evolución da canle en bruto, a deposición de sedimentos no encoro, a erosión augas abaixo e a evolución dos tramos clave despois do embalse da TGP.
Sensor de velocidade do fluxo de nivel de auga por radar para escenarios como presas, canles abertas e redes de tubaxes subterráneas, pode monitorizar datos en tempo real
Data de publicación: 04-11-2024