Abstrak
Permasalahan aliran dan sedimen merupakan salah satu faktor kunci yang memengaruhi operasi pengiriman dan umur Proyek Tiga Ngarai (TGP). Berbagai pendekatan telah digunakan untuk meneliti permasalahan aliran dan sedimen TGP selama demonstrasi, perencanaan, perancangan, konstruksi, dan pengoperasiannya, dan banyak hasil penting telah diperoleh. Untuk memahami perkembangan pengukuran aliran dan sedimen pada proyek-proyek representatif di Tiongkok dan pengalaman pengamatan sedimen pada waduk-waduk super besar, makalah ini terutama membahas tentang pengukuran aliran dan sedimen TGP. Makalah ini membahas situasi umum TGP, distribusi jaringan stasiun hidrologi, faktor-faktor pengukuran, teknologi pengukuran baru, dan perubahan sedimen di waduk dan hilir setelah pembangunan waduk TGP. Hasil pengukuran sedimen menunjukkan bahwa kondisi dasar permasalahan sedimen baik, dan permasalahan sedimen ini kemungkinan besar dapat terakumulasi, berkembang, dan bertransformasi seiring waktu, sehingga perlu mendapat perhatian yang berkelanjutan.
1 PENDAHULUAN
Proyek Tiga Ngarai (TGP) adalah proyek konservasi air dan pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia. Bendungan ini terletak di Sandouping, Kota Yichang, Provinsi Hubei, yang merupakan garis pemisah antara bagian tengah dan hulu aliran utama Sungai Yangtze. Bendungan ini mengendalikan daerah aliran sungai seluas 1 juta km2, dan volume limpasan tahunan rata-rata mencapai 451.000 juta m3. Dengan kapasitas tampung banjir sebesar 22,15 miliar meter kubik, proyek ini memainkan peran utama dalam pengendalian banjir di DAS Yangtze. Dengan elevasi normal 175 m, total kapasitas tampung waduk adalah 39.300 dan 22.150 juta m3 di antaranya merupakan kapasitas pengendalian banjir. Pembangunan TGP berfokus pada pencegahan banjir, pembangkit listrik, dan manfaat transportasi air. TGP juga akan meningkatkan lingkungan ekologis. Selama periode tersebut, manfaat komprehensif terkait pengendalian banjir, navigasi, pembangkit listrik, dan pemanfaatan sumber daya air telah tercapai.
Sebagai bagian penting dari sistem pengendalian banjir di bagian tengah dan hilir Sungai Yangtze, TGP mengendalikan 96% aliran masuk ke Sungai Jingjiang, bagian sungai paling berbahaya selama banjir, dan lebih dari dua pertiga aliran masuk ke Wuhan. TGP memainkan peran yang sangat diperlukan dalam mengurangi banjir dan mengurangi banjir besar di hulu Sungai Yangtze. Pada akhir Agustus, bendungan telah menahan 180 miliar meter kubik air selama musim banjir. Bendungan ini melihat aliran masuk lebih dari 70.000 meter kubik per detik pada tahun 2010, 2012 dan mengurangi puncak banjir sekitar 40%, sangat mengurangi tekanan pengendalian banjir di daerah hilir. Selama musim kemarau, debit telah dinaikkan menjadi lebih dari 5500 meter kubik per detik, menyediakan lebih dari 20 miliar meter kubik air setahun untuk bagian tengah dan hilir Sungai Yangtze.
Pengamatan prototipe dilakukan untuk mendukung penelitian sedimen, pembangunan, dan pengoperasian TGP pada periode yang berbeda. Pengukuran prototipe digunakan untuk menganalisis variasi limpasan dan beban sedimen di saluran utama Sungai Yangtze, serta perubahan dan evolusi dasar sungai. Distribusi lokasi ditunjukkan pada Gambar 1. Hasil pengamatan saat ini pada dasarnya konsisten dengan tahap studi kelayakan (Lu & Huang, 2013), tetapi karena pengurangan sedimen di hulu dan pembangunan waduk bertingkat di Sungai Jinsha setelah tahun 1990-an, sedimentasi Waduk Tiga Ngarai (TGR) jauh lebih kecil daripada sebelumnya, sehingga mengakibatkan intensitas dan jarak erosi dasar sungai yang lebih besar di hilir TGP.
2 PERANCANGAN JARINGAN HIDROLOGI DAN SISTEM PENGUKURAN
Untuk mengumpulkan data dasar dan menyediakan layanan konstruksi rekayasa cekungan, Komisi Sumber Daya Air Changjiang secara bertahap telah membangun sejumlah besar stasiun hidrologi di sepanjang aliran utama dan anak-anak sungai Sungai Yangtze sejak tahun 1950-an. Pada tahun 1990-an, jaringan stasiun hidrologi dan jaringan pemantauan sedimen yang lengkap pada dasarnya telah terbentuk. Jaringan ini mencakup 118 stasiun hidrologi dan lebih dari 350 stasiun pengukur. Selain itu, sejumlah besar survei sungai dan analisis sedimen telah diselesaikan. Data observasi hidrologi dan sedimen selama beberapa dekade terakhir telah memberikan dasar ilmiah bagi demonstrasi, desain, konstruksi, dan pengoperasian TGP.
Pengamatan prototipe dilakukan untuk mendukung penelitian sedimen, konstruksi, dan pengoperasian TGR pada periode yang berbeda. Setelah waduk mulai ditampung pada tahun 2003, masalah sedimen muncul di hulu dan hilir, sehingga pengamatan prototipe dan penelitian sedimen terkait dilakukan untuk mendukung pengoperasian TGP secara langsung. Tujuan pengamatan meliputi aspek-aspek berikut: Menguasai data latar belakang status saluran alami sebelum pengurukan sepenuhnya; Menjadikan acuan untuk keputusan rencana pemasangan pengurukan; memantau secara langsung variasi erosi dan deposisi di hulu dan hilir setelah pengurukan, dan menemukan permasalahannya, sehingga dapat mengambil tindakan penanggulangan tepat waktu; memvalidasi teknologi simulasi yang diadopsi, dan meningkatkan kredibilitas prakiraan sedimen TGP.
Jangkauan pengamatan prototipe sedimen hidrologi meliputi area waduk, lokasi bendungan, dan daerah hilir. Sejak tahun 1949, berdasarkan pengukuran sedimen, pengamatan saluran, serta eksplorasi dan investigasi jangka panjang, banyak data pengamatan prototipe dan hasil penelitian analisis telah terkumpul, sehingga memenuhi kebutuhan perencanaan, perancangan, dan penelitian ilmiah pada tahap definisi. Tahap konstruksi merupakan tahap sementara setelah profase, dan total periode konstruksi adalah 17a, sehingga diperlukan pengamatan variasi limpasan, sedimen, dan kondisi batas secara terus-menerus. Hal ini tidak hanya memberikan ketergantungan pada perancangan, penelitian ilmiah, konstruksi, dan operasi, tetapi juga untuk validasi dan optimalisasi perancangan dan regulasi.
Faktor pemantauan utamanya meliputi hidrologi, sedimen, dan topografi saluran. Survei topografi saluran terutama bertujuan untuk mengetahui keteraturan evolusi saluran di lahan basah, pengendapan sedimen di waduk, erosi di hilir, dan evolusi daerah tangkapan air utama setelah penimbunan TGP.
2 PERANCANGAN JARINGAN HIDROLOGI DAN SISTEM PENGUKURAN
Untuk mengumpulkan data dasar dan menyediakan layanan konstruksi rekayasa cekungan, Komisi Sumber Daya Air Changjiang secara bertahap telah membangun sejumlah besar stasiun hidrologi di sepanjang aliran utama dan anak-anak sungai Sungai Yangtze sejak tahun 1950-an. Pada tahun 1990-an, jaringan stasiun hidrologi dan jaringan pemantauan sedimen yang lengkap pada dasarnya telah terbentuk. Jaringan ini mencakup 118 stasiun hidrologi dan lebih dari 350 stasiun pengukur. Selain itu, sejumlah besar survei sungai dan analisis sedimen telah diselesaikan. Data observasi hidrologi dan sedimen selama beberapa dekade terakhir telah memberikan dasar ilmiah bagi demonstrasi, desain, konstruksi, dan pengoperasian TGP.
Pengamatan prototipe dilakukan untuk mendukung penelitian sedimen, konstruksi, dan pengoperasian TGR pada periode yang berbeda. Setelah waduk mulai ditampung pada tahun 2003, masalah sedimen muncul di hulu dan hilir, sehingga pengamatan prototipe dan penelitian sedimen terkait dilakukan untuk mendukung pengoperasian TGP secara langsung. Tujuan pengamatan meliputi aspek-aspek berikut: Menguasai data latar belakang status saluran alami sebelum pengurukan sepenuhnya; Menjadikan acuan untuk keputusan rencana pemasangan pengurukan; memantau secara langsung variasi erosi dan deposisi di hulu dan hilir setelah pengurukan, dan menemukan permasalahannya, sehingga dapat mengambil tindakan penanggulangan tepat waktu; memvalidasi teknologi simulasi yang diadopsi, dan meningkatkan kredibilitas prakiraan sedimen TGP.
Jangkauan pengamatan prototipe sedimen hidrologi meliputi area waduk, lokasi bendungan, dan daerah hilir. Sejak tahun 1949, berdasarkan pengukuran sedimen, pengamatan saluran, serta eksplorasi dan investigasi jangka panjang, banyak data pengamatan prototipe dan hasil penelitian analisis telah terkumpul, sehingga memenuhi kebutuhan perencanaan, perancangan, dan penelitian ilmiah pada tahap definisi. Tahap konstruksi merupakan tahap sementara setelah profase, dan total periode konstruksi adalah 17a, sehingga diperlukan pengamatan variasi limpasan, sedimen, dan kondisi batas secara terus-menerus. Hal ini tidak hanya memberikan ketergantungan pada perancangan, penelitian ilmiah, konstruksi, dan operasi, tetapi juga untuk validasi dan optimalisasi perancangan dan regulasi.
Faktor pemantauan utamanya meliputi hidrologi, sedimen, dan topografi saluran. Survei topografi saluran terutama bertujuan untuk mengetahui keteraturan evolusi saluran di lahan basah, pengendapan sedimen di waduk, erosi di hilir, dan evolusi daerah tangkapan air utama setelah penimbunan TGP.
Sensor kecepatan aliran ketinggian air radar untuk skenario seperti BENDUNGAN, saluran terbuka, dan jaringan pipa bawah tanah, dapat memantau data secara real time
Waktu posting: 04-Nov-2024