Uch dara loyihasi uchun oqim va cho'kindilarni o'lchash

Abstrakt
Oqim va cho'kindi muammosi "Uch dara" loyihasining (TGP) dispetcherlik faoliyati va hayotiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biridir. TGPni ko'rsatish, rejalashtirish, loyihalash, qurish va ishlatish jarayonida oqim va cho'kindi muammolarini o'rganish uchun ko'plab yondashuvlar qo'llanildi va ko'plab muhim natijalarga erishildi. Xitoyning vakolatli loyihalarida oqim va cho'kindilarni o'lchash jarayonini va super katta suv omborlarida cho'kindilarni kuzatish tajribasini tushunish uchun TGP ning oqimi va cho'kindi o'lchovi asosan ushbu maqolada keltirilgan. U TGP ning umumiy holatini, gidrologik stansiyalar tarmogʻining taqsimlanishini, oʻlchash omillarini, yangi oʻlchash texnologiyasini, TGP ni toʻsib qoʻygandan keyin suv omborida va quyi oqimdagi choʻkindi oʻzgarishlarini oʻz ichiga oladi. Cho'kindilarni o'lchash natijalari shuni ko'rsatadiki, cho'kindi muammolarining asosiy holati yaxshi va bu cho'kindi muammolari vaqt o'tishi bilan to'planishi, rivojlanishi va o'zgarishi mumkin, shuning uchun ularga doimiy e'tibor berish kerak.

1 KIRISH
Uch dara loyihasi (TGP) dunyodagi eng yirik suvni tejash va gidroenergetika loyihasidir. To'g'on Xubey provinsiyasi, Yichang shahridagi Sanduping shahrida joylashgan bo'lib, u Yangtze daryosining magistral oqimining o'rta oqimi va yuqori oqimi o'rtasidagi ajratuvchi chiziqdir. U 1 million km2 drenaj maydonini nazorat qiladi va o'rtacha yillik oqim hajmi 451 000 million m3 ga etadi. 22,15 milliard kub metr suv toshqini saqlash quvvatiga ega bo'lgan loyiha Yangtze daryosi havzasining toshqinini nazorat qilishda katta rol o'ynaydi. Oddiy suv ombori 175 m balandlikda suv omborining umumiy saqlash sig'imi 39300 m3 ni tashkil etadi va undan 22150 mln m3 suv toshqini oldini oladi. TGPni ishlab chiqishda asosiy e'tibor toshqinning oldini olish, energiya ishlab chiqarish va suv transporti afzalliklariga qaratilgan. Bu ekologik muhitni ham yaxshilaydi. Bu davrda suv toshqinlarini nazorat qilish, navigatsiya, energiya ishlab chiqarish va suv resurslaridan foydalanish bo'yicha keng qamrovli imtiyozlar berildi.

Yangtze daryosining o'rta va quyi oqimidagi suv toshqini nazorati tizimining asosiy qismi sifatida TGP Jingjiang daryosiga oqimning 96 foizini, toshqin paytida daryoning eng xavfli qismi va Vuxanga keladigan oqimning uchdan ikki qismidan ko'prog'ini nazorat qiladi. TGP toshqinlarni yumshatishda va Yangtze daryosining yuqori oqimida katta toshqinlarni kamaytirishda ajralmas rol o'ynaydi. Avgust oyining oxiriga kelib, suv toshqini mavsumida to'g'on 180 milliard kub metr suvni ushlab turdi. 2010, 2012 yillarda sekundiga 70 000 kub metrdan ortiq suv oqimi kuzatildi va suv toshqini cho'qqilarini taxminan 40% ga qisqartirdi, bu esa quyi oqimdagi hududlarda toshqinga qarshi bosimni sezilarli darajada yumshatdi. Qurg'oqchil fasllarda oqimlar soniyasiga 5500 kub metrdan ko'proqqa ko'tarilib, Yangtze daryosining o'rta va quyi oqimi uchun yiliga 20 milliard kub metrdan ortiq suv bilan ta'minlangan.

Prototip kuzatuvi turli davrlarda cho'kindilarni o'rganish, qurish va TGP ning ishlashiga xizmat qilish uchun amalga oshiriladi. Yangtze daryosining asosiy kanalidagi oqim va cho'kindi yukining o'zgarishini, shuningdek daryo o'zanining o'zgarishi va evolyutsiyasini tahlil qilish uchun prototip o'lchovlari ishlatilgan. Saytlarning taqsimlanishi 1-rasmda ko'rsatilgan. Joriy kuzatish natijalari asosan texnik-iqtisodiy asoslash bosqichiga mos keladi (Lu & Huang, 2013), lekin 1990-yillardan keyin yuqori oqimdagi cho'kindilarning kamayishi va Tszinsha daryosida kaskadli suv omborlari qurilishi tufayli, Uch daraning cho'kindi cho'kindilari (Gr) dan oldin kichikroq bo'ladi. TGP ning quyi oqimida daryo tubining eroziyasining intensivligi va masofasi.

2 GIDROLOGIK TARMOQNI LOYIHALASH VA O‘LCHISH TIZIMI.
Asosiy ma'lumotlarni to'plash va havzaviy muhandislik qurilishi xizmatlarini ko'rsatish uchun Changjiang suv resurslari komissiyasi 1950-yillardan boshlab Yangtze daryosining asosiy oqimi va irmoqlari bo'ylab asta-sekin ko'plab gidrologik stantsiyalarni tashkil etdi. 1990-yillarga kelib toʻliq gidrologik stansiyalar tarmogʻi va choʻkindilarni kuzatish tarmogʻi asosan shakllantirildi. U 118 ta gidrologik stansiya va 350 dan ortiq oʻlchash stansiyalarini oʻz ichiga oladi. Bundan tashqari, katta hajmdagi daryolarni o'rganish va cho'kindilarni tahlil qilish ishlari yakunlandi. O'tgan o'n yilliklar davomida bir necha avlodlar uchun gidrologik va cho'kindilarni kuzatish ma'lumotlari TGPni namoyish qilish, loyihalash, qurish va ishlatish uchun ilmiy asos bo'ldi.

Prototip kuzatuvi turli davrlarda cho'kindilarni tadqiq qilish, qurish va TGRning ishlashiga xizmat qilish uchun amalga oshiriladi. 2003 yilda suv ombori o'z saqlanishini boshlaganidan so'ng, cho'kindi muammosi ham yuqori, ham quyi oqimlarda paydo bo'ldi va TGPning bevosita ishlashiga xizmat qilish uchun prototip kuzatuvi va tegishli cho'kindi tadqiqotlari amalga oshirildi. Kuzatish maqsadi quyidagi jihatlarni o'z ichiga oladi: To'liq tortib olishdan oldin tabiiy kanal holatining fon ma'lumotlarini o'zlashtirish; To'lovni to'lash rejasi to'g'risida qaror qabul qilish uchun ma'lumotnoma berish; suv o'tkazgandan so'ng yuqori va quyi oqimlarda eroziya va cho'kmalarning o'zgarishini real vaqt rejimida kuzatib borish va o'z vaqtida qarshi choralar ko'rish uchun muammolarni aniqlash; qabul qilingan simulyatsiya texnologiyasini tasdiqlash va TGP cho'kindi prognozining ishonchliligini oshirish.

Gidrologik cho'kindi prototipini kuzatish diapazoni suv ombori maydoni, to'g'on joyi va quyi oqimlarni o'z ichiga oladi. 1949 yildan beri uzoq vaqt davomida cho'kindilarni o'lchash, kanallarni kuzatish, qidiruv va tekshirish asosida ko'plab prototip kuzatuv ma'lumotlari va tahliliy tadqiqot natijalari to'plandi, bu esa aniqlash bosqichida rejalashtirish, loyihalash va ilmiy tadqiqotlar talabini qondirdi. Qurilish bosqichi profazadan muvaffaqiyatli o'tish uchun oraliqdir va qurilishning umumiy muddati 17a ni tashkil qiladi, shuning uchun o'zgaruvchan oqim, cho'kindi va chegara holatini doimiy ravishda kuzatib borish kerak. Bu nafaqat dizayn, ilmiy tadqiqotlar, qurilish va ekspluatatsiyaga bog'liqlikni, balki dizayn va tartibga solishni tasdiqlash va optimallashtirishni ham ta'minlaydi.

Monitoring omillari asosan gidrologiya, cho'kindi va kanal relefini o'z ichiga oladi. Kanal relefini oʻrganish asosan kanalning xomashyodagi evolyutsiya qonuniyatlarini, suv omborida choʻkindi choʻkishini, quyi oqimdagi eroziyani va TGP toʻsilgandan keyin asosiy yoʻnalishlar evolyutsiyasini aniqlashdan iborat.

2 GIDROLOGIK TARMOQNI LOYIHALASH VA O‘LCHISH TIZIMI.
Asosiy ma'lumotlarni to'plash va havzaviy muhandislik qurilishi xizmatlarini ko'rsatish uchun Changjiang suv resurslari komissiyasi 1950-yillardan boshlab Yangtze daryosining asosiy oqimi va irmoqlari bo'ylab asta-sekin ko'plab gidrologik stantsiyalarni tashkil etdi. 1990-yillarga kelib toʻliq gidrologik stansiyalar tarmogʻi va choʻkindilarni kuzatish tarmogʻi asosan shakllantirildi. U 118 ta gidrologik stansiya va 350 dan ortiq oʻlchash stansiyalarini oʻz ichiga oladi. Bundan tashqari, katta hajmdagi daryolarni o'rganish va cho'kindilarni tahlil qilish ishlari yakunlandi. O'tgan o'n yilliklar davomida bir necha avlodlar uchun gidrologik va cho'kindilarni kuzatish ma'lumotlari TGPni namoyish qilish, loyihalash, qurish va ishlatish uchun ilmiy asos bo'ldi.

Prototip kuzatuvi turli davrlarda cho'kindilarni tadqiq qilish, qurish va TGRning ishlashiga xizmat qilish uchun amalga oshiriladi. 2003 yilda suv ombori o'z saqlanishini boshlaganidan so'ng, cho'kindi muammosi ham yuqori, ham quyi oqimlarda paydo bo'ldi va TGPning bevosita ishlashiga xizmat qilish uchun prototip kuzatuvi va tegishli cho'kindi tadqiqotlari amalga oshirildi. Kuzatish maqsadi quyidagi jihatlarni o'z ichiga oladi: To'liq tortib olishdan oldin tabiiy kanal holatining fon ma'lumotlarini o'zlashtirish; To'lovni to'lash rejasi to'g'risida qaror qabul qilish uchun ma'lumotnoma berish; suv o'tkazgandan so'ng yuqori va quyi oqimlarda eroziya va cho'kmalarning o'zgarishini real vaqt rejimida kuzatib borish va o'z vaqtida qarshi choralar ko'rish uchun muammolarni aniqlash; qabul qilingan simulyatsiya texnologiyasini tasdiqlash va TGP cho'kindi prognozining ishonchliligini oshirish.

Gidrologik cho'kindi prototipini kuzatish diapazoni suv ombori maydoni, to'g'on joyi va quyi oqimlarni o'z ichiga oladi. 1949 yildan beri uzoq vaqt davomida cho'kindilarni o'lchash, kanallarni kuzatish, qidiruv va tekshirish asosida ko'plab prototip kuzatuv ma'lumotlari va tahliliy tadqiqot natijalari to'plandi, bu esa aniqlash bosqichida rejalashtirish, loyihalash va ilmiy tadqiqotlar talabini qondirdi. Qurilish bosqichi profazadan muvaffaqiyatli o'tish uchun oraliqdir va qurilishning umumiy muddati 17a ni tashkil qiladi, shuning uchun o'zgaruvchan oqim, cho'kindi va chegara holatini doimiy ravishda kuzatib borish kerak. Bu nafaqat dizayn, ilmiy tadqiqotlar, qurilish va ekspluatatsiyaga bog'liqlikni, balki dizayn va tartibga solishni tasdiqlash va optimallashtirishni ham ta'minlaydi.

Monitoring omillari asosan gidrologiya, cho'kindi va kanal relefini o'z ichiga oladi. Kanal relefini oʻrganish asosan kanalning xomashyodagi evolyutsiya qonuniyatlarini, suv omborida choʻkindi choʻkishini, quyi oqimdagi eroziyani va TGP toʻsilgandan keyin asosiy yoʻnalishlar evolyutsiyasini aniqlashdan iborat.

DAMS, ochiq kanallar va er osti quvurlari tarmoqlari kabi stsenariylar uchun radar suv sathining oqim tezligi sensori, u real vaqtda ma'lumotlarni kuzatishi mumkin.