Abstracto
El problema del flujo y sedimentos es uno de los factores clave que afectan la operación de despacho y la vida del Proyecto de las Tres Gargantas (TGP). Se han empleado muchos enfoques para investigar los problemas de flujo y sedimentos del TGP durante su demostración, planificación, diseño, construcción y operación, y se han obtenido muchos resultados importantes. Para comprender el progreso de la medición de flujo y sedimentos en los proyectos representativos de China y la experiencia de la observación de sedimentos en embalses supergrandes, en este documento se presenta principalmente la medición de flujo y sedimentos del TGP. Incluye la situación general del TGP, la distribución de la red de estaciones hidrológicas, los factores de medición, la nueva tecnología de medición y los cambios de sedimentos en el embalse y aguas abajo después del embalse del TGP. Los resultados de la medición de sedimentos muestran que la situación básica de los problemas de sedimentos es buena, y estos problemas de sedimentos probablemente puedan acumularse, desarrollarse y transformarse con el tiempo, por lo que se les debe prestar atención continua.
1 INTRODUCCIÓN
El Proyecto de las Tres Gargantas (TGP) es el mayor proyecto de conservación de agua e hidroenergía del mundo. La presa se encuentra en Sandouping, ciudad de Yichang, provincia de Hubei, que divide la corriente media y la corriente superior del río Yangtsé. Controla un área de drenaje de 1 millón de km², y el volumen promedio anual de escorrentía alcanza los 451.000 millones de m³. Con una capacidad de almacenamiento de 22.150 millones de metros cúbicos, el proyecto desempeña un papel fundamental en el control de inundaciones de la cuenca del río Yangtsé. Con un nivel de embalse normal de 175 m, la capacidad total de almacenamiento del embalse es de 39.300, de los cuales 22.150 millones de m³ corresponden a la capacidad de control de inundaciones. El desarrollo del TGP se centra en la prevención de inundaciones, la generación de energía y los beneficios del transporte fluvial. También mejorará el entorno ecológico. Durante ese período, se obtuvieron beneficios integrales en materia de control de inundaciones, navegación, generación de energía y utilización de los recursos hídricos.
Como parte clave del sistema de control de inundaciones en los tramos medio e inferior del río Yangtsé, la presa de presa de aguas profundas (TGP) controla el 96% del caudal de entrada al río Jingjiang, la sección más peligrosa del río durante las inundaciones, y más de dos tercios del caudal de entrada a Wuhan. La TGP desempeña un papel indispensable en la mitigación de las inundaciones y en la reducción de las inundaciones masivas en los tramos superiores del río Yangtsé. A finales de agosto, la presa había retenido 180 000 millones de metros cúbicos de agua durante las temporadas de inundaciones. En 2010 y 2012, registró entradas de más de 70 000 metros cúbicos por segundo y redujo los picos de inundación en aproximadamente un 40%, aliviando considerablemente la presión para controlar las inundaciones en las zonas río abajo. Durante las temporadas secas, los caudales se han incrementado a más de 5500 metros cúbicos por segundo, proporcionando más de 20 000 millones de metros cúbicos de agua al año para los tramos medio e inferior del río Yangtsé.
La observación del prototipo se ejecuta para facilitar la investigación de sedimentos, la construcción y la operación del TGP en diferentes períodos. Las mediciones del prototipo se utilizaron para analizar las variaciones en la escorrentía y la carga de sedimentos en el cauce principal del río Yangtsé, así como los cambios y la evolución del lecho fluvial. La distribución de los sitios se muestra en la Figura 1. Los resultados de la observación actual son básicamente consistentes con la etapa del estudio de factibilidad (Lu y Huang, 2013), pero debido a la reducción de sedimentos aguas arriba y a la construcción de embalses en cascada en el río Jinsha después de la década de 1990, la sedimentación del embalse de las Tres Gargantas (TGR) es mucho menor que antes, lo que resulta en una mayor intensidad y distancia de erosión del lecho fluvial aguas abajo del TGP.
2 SISTEMA DE DISEÑO Y MEDICIÓN DE REDES HIDROLÓGICAS
Para recopilar datos básicos y prestar servicios para la construcción de ingeniería de cuencas, la Comisión de Recursos Hídricos de Changjiang ha establecido gradualmente un gran número de estaciones hidrológicas a lo largo de la corriente principal y los afluentes del río Yangtsé desde la década de 1950. Para la década de 1990, se había formado básicamente una red completa de estaciones hidrológicas y una red de monitoreo de sedimentos. Incluye 118 estaciones hidrológicas y más de 350 estaciones de medición. Además, se ha completado una gran cantidad de trabajo de estudio de ríos y análisis de sedimentos. Los datos de observación hidrológica y de sedimentos de las últimas décadas durante varias generaciones proporcionaron una base científica para la demostración, el diseño, la construcción y la operación del TGP.
La observación del prototipo se ejecuta para servir a la investigación de sedimentos, la construcción y la operación del TGR en el diferente período. Después de que el embalse comenzó su almacenamiento en 2003, el problema de sedimentos apareció tanto en los tramos superiores como inferiores, y la observación del prototipo y la investigación de sedimentos correspondiente se ejecutaron para servir directamente a la operación del TGP. El objetivo de la observación incluye los siguientes aspectos: Dominar los datos de fondo del estado natural del canal antes del embalse completo; Tomar como referencia para la decisión del plan de embalse de la instalación; Monitoreo en tiempo real de la variación de la erosión y la deposición tanto en los tramos superiores como inferiores después del embalse, e identificar los problemas, para así tomar contramedidas a tiempo; Validar la tecnología de simulación adoptada y aumentar la credibilidad del pronóstico de sedimentos del TGP.
El rango de observación del prototipo hidrológico de sedimentos abarca el área del embalse, el sitio de la presa y los tramos inferiores. Desde 1949, gracias a la medición de sedimentos, la observación de canales, la exploración e investigación a lo largo del tiempo, se han acumulado numerosos datos de observación de prototipos y resultados de análisis, satisfaciendo así las necesidades de planificación, diseño e investigación científica en la fase de definición. La fase de construcción es un paso intermedio antes de la fase preliminar, y su período total es de 17 años, por lo que es necesario observar continuamente la variación de la escorrentía, los sedimentos y las condiciones de contorno. Esto no solo proporciona dependencia para el diseño, la investigación científica, la construcción y la operación, sino también para la validación y optimización del diseño y la regulación.
Los factores de monitoreo incluyen principalmente hidrología, sedimentos y topografía del canal. El estudio de la topografía del canal busca principalmente determinar la regularidad de la evolución del canal en su estado natural, la deposición de sedimentos en el embalse, la erosión aguas abajo y la evolución de los tramos clave tras el embalse del TGP.
2 SISTEMA DE DISEÑO Y MEDICIÓN DE REDES HIDROLÓGICAS
Para recopilar datos básicos y prestar servicios para la construcción de ingeniería de cuencas, la Comisión de Recursos Hídricos de Changjiang ha establecido gradualmente un gran número de estaciones hidrológicas a lo largo de la corriente principal y los afluentes del río Yangtsé desde la década de 1950. Para la década de 1990, se había formado básicamente una red completa de estaciones hidrológicas y una red de monitoreo de sedimentos. Incluye 118 estaciones hidrológicas y más de 350 estaciones de medición. Además, se ha completado una gran cantidad de trabajo de estudio de ríos y análisis de sedimentos. Los datos de observación hidrológica y de sedimentos de las últimas décadas durante varias generaciones proporcionaron una base científica para la demostración, el diseño, la construcción y la operación del TGP.
La observación del prototipo se ejecuta para servir a la investigación de sedimentos, la construcción y la operación del TGR en el diferente período. Después de que el embalse comenzó su almacenamiento en 2003, el problema de sedimentos apareció tanto en los tramos superiores como inferiores, y la observación del prototipo y la investigación de sedimentos correspondiente se ejecutaron para servir directamente a la operación del TGP. El objetivo de la observación incluye los siguientes aspectos: Dominar los datos de fondo del estado natural del canal antes del embalse completo; Tomar como referencia para la decisión del plan de embalse de la instalación; Monitoreo en tiempo real de la variación de la erosión y la deposición tanto en los tramos superiores como inferiores después del embalse, e identificar los problemas, para así tomar contramedidas a tiempo; Validar la tecnología de simulación adoptada y aumentar la credibilidad del pronóstico de sedimentos del TGP.
El rango de observación del prototipo hidrológico de sedimentos abarca el área del embalse, el sitio de la presa y los tramos inferiores. Desde 1949, gracias a la medición de sedimentos, la observación de canales, la exploración e investigación a lo largo del tiempo, se han acumulado numerosos datos de observación de prototipos y resultados de análisis, satisfaciendo así las necesidades de planificación, diseño e investigación científica en la fase de definición. La fase de construcción es un paso intermedio antes de la fase preliminar, y su período total es de 17 años, por lo que es necesario observar continuamente la variación de la escorrentía, los sedimentos y las condiciones de contorno. Esto no solo proporciona dependencia para el diseño, la investigación científica, la construcción y la operación, sino también para la validación y optimización del diseño y la regulación.
Los factores de monitoreo incluyen principalmente hidrología, sedimentos y topografía del canal. El estudio de la topografía del canal busca principalmente determinar la regularidad de la evolución del canal en su estado natural, la deposición de sedimentos en el embalse, la erosión aguas abajo y la evolución de los tramos clave tras el embalse del TGP.
Sensor de velocidad de flujo de nivel de agua por radar para escenarios como presas, canales abiertos y redes de tuberías subterráneas, puede monitorear datos en tiempo real.
Hora de publicación: 04-nov-2024