Гурван хавцлын төслийн урсгал ба тунадасны хэмжилт

Хураангуй
Урсгал болон тунадасны асуудал нь Гурван хавцлын төслийн (TGP) диспетчерийн ажиллагаа болон ашиглалтын хугацаанд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлсийн нэг юм. TGP-ийн үзүүлэн, төлөвлөлт, зураг төсөл, барилга угсралт, ашиглалтын явцад урсгал болон тунадасны асуудлыг судлах олон аргыг ашигласан бөгөөд олон чухал үр дүнд хүрсэн. Хятадын төлөөллийн төслүүдийн урсгал болон тунадасны хэмжилтийн явц, хэт том усан сангуудад тунадасны ажиглалтын туршлагыг ойлгохын тулд энэхүү өгүүлэлд TGP-ийн урсгал болон тунадасны хэмжилтийг голчлон танилцуулсан болно. Үүнд TGP-ийн ерөнхий байдал, гидрологийн станцын сүлжээний тархалт, хэмжилтийн хүчин зүйлс, шинэ хэмжилтийн технологи, TGP-ийг цутгасны дараа усан сан болон түүний доод хэсэгт тунадасны өөрчлөлт орно. Тунадасны хэмжилтийн үр дүнгээс харахад тунадасны асуудлын үндсэн нөхцөл байдал сайн байгаа бөгөөд эдгээр тунадасны асуудлууд цаг хугацааны явцад хуримтлагдаж, хөгжиж, өөрчлөгдөж болзошгүй тул тэдгээрийг байнга анхаарч үзэх хэрэгтэй.

1 ОРШИЛ
Гурван хавцлын төсөл (TGP) нь дэлхийн хамгийн том ус хэмнэх, усан цахилгаан станцын төсөл юм. Далан нь Хубэй мужийн Ичан хотын Сандопин хотод байрладаг бөгөөд энэ нь Янцзы голын гол урсгалын дунд болон дээд урсгалын хоорондох зааг юм. Энэ нь 1 сая км2 ус зайлуулах талбайг хянадаг бөгөөд жилийн дундаж урсацын хэмжээ 451,000 сая м3 хүрдэг. Үерийн ус хадгалах багтаамж 22.15 тэрбум шоо метр бөгөөд уг төсөл нь Янцзы голын сав газрын үерийн хяналтад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Ердийн усны түвшин 175 м2 бөгөөд усан сангийн нийт багтаамж 39,300 бөгөөд үүний 22,150 сая м3 нь үерийн ус хадгалах багтаамж юм. TGP-ийн хөгжил нь үерээс урьдчилан сэргийлэх, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, усны тээврийн ашиг тусыг нэмэгдүүлэхэд чиглэгддэг. Энэ нь мөн экологийн орчныг сайжруулах болно. Энэ хугацаанд үерийн хяналт, навигаци, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, усны нөөцийг ашиглахтай холбоотой цогц ашиг тусыг хүртсэн.

Янцзы голын дунд болон адаг урсгалын үерийн хяналтын системийн гол хэсэг болох TGP нь үерийн үед хамгийн аюултай голын хэсэг болох Жинжян гол руу цутгах усны 96%, Ухань руу цутгах усны гуравны хоёроос илүү хувийг хянадаг. TGP нь Янцзы голын дээд урсгалын үерийг бууруулах, их хэмжээний үерийг бууруулахад зайлшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. 8-р сарын сүүл гэхэд далан нь үерийн улиралд 180 тэрбум куб метр усыг барьж чадсан. 2010, 2012 онд секундэд 70,000 куб метрээс дээш урсгал орж, үерийн оргил үеийг 40 орчим хувиар бууруулж, доод урсгалын бүс нутагт үерийн хяналтын даралтыг эрс бууруулсан. Хуурай улиралд урсацыг секундэд 5500 куб метрээс дээш болгож, Янцзы голын дунд болон адаг урсгалд жилд 20 тэрбум куб метрээс илүү ус нийлүүлдэг.

Туршилтын ажиглалтыг өөр өөр хугацаанд TGP-ийн тунадасны судалгаа, барилга байгууламж, ашиглалтад үйлчлэх зорилгоор гүйцэтгэсэн. Туршилтын хэмжилтийг Янцзы голын гол суваг дахь урсац болон тунадасны ачааллын хэлбэлзэл, мөн голын ёроолын өөрчлөлт, хувьслыг шинжлэхэд ашигласан. Талбайн тархалтыг Зураг 1-д үзүүлэв. Одоогийн ажиглалтын үр дүн нь техник эдийн засгийн үндэслэлийн судалгааны үе шаттай (Lu & Huang, 2013) үндсэндээ нийцэж байгаа боловч дээд урсгалын тунадас багасч, 1990-ээд оны дараа Жинша гол дээр каскадын усан сан барьснаас болж Гурван хавцлын усан сан (TGR)-ийн тунадасжилт өмнөхөөсөө хамаагүй бага байгаа нь TGP-ийн доод урсгалын голын ёроолын элэгдлийн эрчим, зайг нэмэгдүүлэхэд хүргэж байна.

2 ГИДРОЛОГИЙН СҮЛЖЭЭНИЙ ЗАГВАР БА ХЭМЖЛЭЛИЙН СИСТЕМ
Чанжянгийн Усны Нөөцийн Хороо нь 1950-иад оноос хойш Янцзы голын гол урсгал болон цутгалуудын дагуу олон тооны гидрологийн станцуудыг аажмаар байгуулж ирсэн. 1990-ээд он гэхэд гидрологийн станцын бүрэн сүлжээ, тунадасны хяналтын сүлжээ үндсэндээ бүрдсэн байв. Үүнд 118 гидрологийн станц, 350 гаруй хэмжих станц багтсан. Үүнээс гадна голын судалгаа, тунадасны шинжилгээний олон ажлыг хийж гүйцэтгэсэн. Сүүлийн хэдэн арван жилийн гидрологийн болон тунадасны ажиглалтын өгөгдөл нь TGP-ийн үзүүлэн, зураг төсөл, барилга байгууламж, ашиглалтын шинжлэх ухааны үндэслэлийг бүрдүүлсэн.

Туршилтын ажиглалтыг TGR-ийн янз бүрийн үеийн тунадасны судалгаа, барилга байгууламж, ашиглалтад үйлчлэх зорилгоор гүйцэтгэсэн. Усан сан 2003 онд хадгалагдаж эхэлсний дараа дээд болон доод хэсэгт тунадасны асуудал гарч ирсэн бөгөөд туршилтын ажиглалт болон харгалзах тунадасны судалгааг TGP-ийн шууд ажиллагаанд үйлчлэх зорилгоор гүйцэтгэсэн. Ажиглалтын зорилго нь дараахь зүйлсийг багтаана: Бүрэн ус зайлуулахаас өмнө байгалийн сувгийн төлөв байдлын суурь өгөгдлийг эзэмших; Усан хашааны төлөвлөгөөний шийдвэр гаргахад лавлагаа хийх; ус зайлуулах дараа дээд болон доод хэсэгт элэгдэл, тунадасны өөрчлөлтийг бодит цагийн хяналт тавих, асуудлыг олж илрүүлж, цаг тухайд нь хариу арга хэмжээ авах; симуляцийн технологийг баталгаажуулах, TGP тунадасны урьдчилсан мэдээний найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх.

Гидрологийн тунадасны туршилтын ажиглалтын хүрээнд усан сангийн талбай, далангийн талбай, доод урсгал багтана. 1949 оноос хойш тунадасны урт хугацааны хэмжилт, сувгийн ажиглалт, хайгуул, судалгаанд үндэслэн олон тооны туршилтын ажиглалтын өгөгдөл, шинжилгээний судалгааны үр дүнг цуглуулсан бөгөөд ингэснээр төлөвлөлт, зураг төсөл, шинжлэх ухааны судалгааны шаардлагыг тодорхойлох үе шатанд хангаж байна. Барилгын үе шат нь туршилтын үе шатыг залгамжлах завсрын үе бөгөөд барилгын нийт хугацаа 17a тул урсацын хэлбэлзэл, тунадас, хил хязгаарын нөхцөл байдлыг тасралтгүй ажиглах шаардлагатай байна. Энэ нь зөвхөн зураг төсөл, шинжлэх ухааны судалгаа, барилга байгууламж, ашиглалтаас хамаарахаас гадна зураг төсөл, зохицуулалтыг баталгаажуулах, оновчтой болгоход хамааралтай болгодог.

Хяналтын хүчин зүйлүүдэд голчлон гидрологи, тунадас, сувгийн гадаргын байдал орно. Сувгийн гадаргын судалгаа нь голчлон түүхий ус дахь сувгийн хувьслын тогтмол байдал, усан сан дахь тунадасны хуримтлал, урсгалын доод хэсгийн элэгдэл, мөн TGP-г хаясны дараа гол гол урсгалуудын хувьслыг олж авахад чиглэгддэг.

2 ГИДРОЛОГИЙН СҮЛЖЭЭНИЙ ЗАГВАР БА ХЭМЖЛЭЛИЙН СИСТЕМ
Чанжянгийн Усны Нөөцийн Хороо нь 1950-иад оноос хойш Янцзы голын гол урсгал болон цутгалуудын дагуу олон тооны гидрологийн станцуудыг аажмаар байгуулж ирсэн. 1990-ээд он гэхэд гидрологийн станцын бүрэн сүлжээ, тунадасны хяналтын сүлжээ үндсэндээ бүрдсэн байв. Үүнд 118 гидрологийн станц, 350 гаруй хэмжих станц багтсан. Үүнээс гадна голын судалгаа, тунадасны шинжилгээний олон ажлыг хийж гүйцэтгэсэн. Сүүлийн хэдэн арван жилийн гидрологийн болон тунадасны ажиглалтын өгөгдөл нь TGP-ийн үзүүлэн, зураг төсөл, барилга байгууламж, ашиглалтын шинжлэх ухааны үндэслэлийг бүрдүүлсэн.

Туршилтын ажиглалтыг TGR-ийн янз бүрийн үеийн тунадасны судалгаа, барилга байгууламж, ашиглалтад үйлчлэх зорилгоор гүйцэтгэсэн. Усан сан 2003 онд хадгалагдаж эхэлсний дараа дээд болон доод хэсэгт тунадасны асуудал гарч ирсэн бөгөөд туршилтын ажиглалт болон харгалзах тунадасны судалгааг TGP-ийн шууд ажиллагаанд үйлчлэх зорилгоор гүйцэтгэсэн. Ажиглалтын зорилго нь дараахь зүйлсийг багтаана: Бүрэн ус зайлуулахаас өмнө байгалийн сувгийн төлөв байдлын суурь өгөгдлийг эзэмших; Усан хашааны төлөвлөгөөний шийдвэр гаргахад лавлагаа хийх; ус зайлуулах дараа дээд болон доод хэсэгт элэгдэл, тунадасны өөрчлөлтийг бодит цагийн хяналт тавих, асуудлыг олж илрүүлж, цаг тухайд нь хариу арга хэмжээ авах; симуляцийн технологийг баталгаажуулах, TGP тунадасны урьдчилсан мэдээний найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх.

Гидрологийн тунадасны туршилтын ажиглалтын хүрээнд усан сангийн талбай, далангийн талбай, доод урсгал багтана. 1949 оноос хойш тунадасны урт хугацааны хэмжилт, сувгийн ажиглалт, хайгуул, судалгаанд үндэслэн олон тооны туршилтын ажиглалтын өгөгдөл, шинжилгээний судалгааны үр дүнг цуглуулсан бөгөөд ингэснээр төлөвлөлт, зураг төсөл, шинжлэх ухааны судалгааны шаардлагыг тодорхойлох үе шатанд хангаж байна. Барилгын үе шат нь туршилтын үе шатыг залгамжлах завсрын үе бөгөөд барилгын нийт хугацаа 17a тул урсацын хэлбэлзэл, тунадас, хил хязгаарын нөхцөл байдлыг тасралтгүй ажиглах шаардлагатай байна. Энэ нь зөвхөн зураг төсөл, шинжлэх ухааны судалгаа, барилга байгууламж, ашиглалтаас хамаарахаас гадна зураг төсөл, зохицуулалтыг баталгаажуулах, оновчтой болгоход хамааралтай болгодог.

Хяналтын хүчин зүйлүүдэд голчлон гидрологи, тунадас, сувгийн гадаргын байдал орно. Сувгийн гадаргын судалгаа нь голчлон түүхий ус дахь сувгийн хувьслын тогтмол байдал, усан сан дахь тунадасны хуримтлал, урсгалын доод хэсгийн элэгдэл, мөн TGP-г хаясны дараа гол гол урсгалуудын хувьслыг олж авахад чиглэгддэг.

ДАМАС, задгай суваг, газар доорх хоолойн сүлжээ зэрэг нөхцөл байдалд зориулсан радарын усны түвшний урсгалын хурд мэдрэгч бөгөөд өгөгдлийг бодит цаг хугацаанд хянах боломжтой.