¿Hablar sobre los métodos de eliminación de arena y limo del embalse de Danjiangkou?
1 Prólogo
El famoso sistema de riego de Dujiangyan tiene una historia de más de 2.000 años. Una de las principales razones por las que se ha utilizado durante mucho tiempo es: los peces de río. la desembocadura del río Minjiang, la base de la desembocadura distribuye agua y arena según la situación; la presa de arena voladora construida en la bahía convexa del estuario del desvío del río favorece la descarga de arena, el dragado manual promedio anual es de casi 1 millón de m3. El centro de Dujiangyan concede gran importancia al tratamiento de sedimentos. Es la eliminación de arena y limo lo que mantiene la vitalidad del proyecto del centro. También hay algunos proyectos de conservación de agua que están funcionando bien, y también se han construido proyectos de drenaje de arena y se han tomado medidas de eliminación de sedimentos. Por lo tanto, se puede decir que el dragado de limpieza de arena es la principal estrategia para garantizar el uso a largo plazo de los proyectos de conservación del agua.
El embalse de Danjiangkou es un gran depósito de almacenamiento de agua. La mayor parte del sedimento se almacena en el embalse. La gran cantidad de sedimentación representa una amenaza potencial para el funcionamiento normal del embalse. La eliminación de este potencial es el método principal. La amenaza es el dragado y la remoción de arena. El embalse de Danjiangkou ha realizado muchos trabajos para reducir los sedimentos en el embalse, tales como: conservación del suelo y el agua, gestión de pequeñas cuencas hidrográficas, construcción de sub-embalses y retención de sedimentos en zanjas secundarias, etc. Sin embargo, todavía es difícil eliminar los Los sedimentos que ingresan al embalse y los sedimentos que se han acumulado en el embalse. En este aspecto, no ha atraído suficiente atención y se encuentra básicamente en una situación de desarrollo de desarrollo independiente. Con base en las características del embalse de Danjiangkou, este artículo analiza la necesidad de dragado y sedimentación de arena en el embalse de Danjiangkou y propone la construcción de un proyecto de dragado y sedimentación de arena en y cerca del área de agua de retorno del embalse de Danjiangkou y el; uso de dragado mecánico de arena y sedimentación combinado con varios métodos de dragado. Se discutieron las ideas de eliminación de sedimentos y los métodos de diseño.
2 La necesidad de dragado de sedimentos en el embalse de Danjiangkou
2.1 El punto de agua y arena y la situación de sedimentación del embalse de Danjiangkou
El embalse de Danjiangkou está ubicado en los tramos superiores de El río Han y el río Danjiang desembocan en 0,8 kilómetros aguas abajo de la desembocadura del río donde se encuentra un embalse que conecta los ríos Dan y Han. El área controlada de la cuenca del río Han es de 95.000 km2, lo que representa el 60% del área de la cuenca del río Han. El escurrimiento promedio plurianual del sitio de la presa es de 39,8 mil millones de m3 (estación Huangjiagang 1954-1990), lo que representa el 70% del escurrimiento total de la cuenca del río Han. El nivel de agua muerta del embalse de Danjiangkou es de 139 m, y la capacidad de almacenamiento correspondiente es de 7,23 mil millones de m3; el nivel normal de almacenamiento de agua es de 157 m, y la capacidad de almacenamiento correspondiente es de 17,45 mil millones de m3 (el río Han representa el 54% y el río Han representa el 54%; El río Danjiang representa el 46%), y la longitud del remanso correspondiente es: 177.
Según años de datos de medición reales, se puede ver que el 98% de la arena proveniente de la presa Danjiang se acumula en el área del embalse después de que se confisque el agua. Según los 100 millones de toneladas anuales de sedimentos que ingresan al embalse, aproximadamente 2 mil millones de metros cúbicos de sedimentos se han depositado en el área del embalse desde su embalse en 1968, lo que representa el 27,7% de la capacidad de almacenamiento muerto y el 11,5% de la capacidad total de almacenamiento. .
El limo acumulado en el embalse de Danjiangkou se distribuía principalmente en el área de remanso y en la unión del área de remanso y el área de remanso perenne antes de la década de 1990. Después de la inundación de 1983, en los últimos 20 años, el nivel del agua del embalse ha sido plano y seco la mayoría de los años, y ha estado funcionando por debajo del nivel bajo del agua durante mucho tiempo cada año. Debido a la operación de bajo nivel de agua a largo plazo, bajo el efecto de construcción de lecho del río, se formó una nueva forma de canal natural en el área del remanso. En el nuevo curso natural del río, algunas secciones del río han alcanzado el equilibrio y otras secciones del río han alcanzado un cuasi equilibrio. Esta evolución y desarrollo del área de remanso variable hace que una gran cantidad de sedimento fluya rápidamente desde el área de agua original y el área de remanso variable original al área de remanso perenne, acelerando así la tasa de deposición de la capacidad de almacenamiento efectiva del embalse. De continuar esta situación afectará el normal funcionamiento del embalse.
2.2 La necesidad de dragado de arena en el embalse de Danjiangkou
El embalse de Danjiangkou ha reservado 7,23 mil millones de m3 de capacidad de almacenamiento muerto como capacidad de almacenamiento de dragado de arena en la planificación y el diseño. el problema de la sedimentación. Pero hay un sinfín de sedimentos, entonces, ¿cuál es la capacidad de almacenamiento? De las características del agua y los sedimentos y de los datos de sedimentación anteriores se puede ver que el embalse de Danjiangkou está perdiendo capacidad de almacenamiento a un ritmo alarmante. Si no se controla, el embalse de Danjiangkou se convertirá en un depósito muerto de sedimentación en un futuro próximo. traerá graves consecuencias a la cuenca del río Han e incluso causará pérdidas inconmensurables.
Por lo tanto, es muy necesario llevar a cabo la remoción de arena y el dragado del embalse de Danjiangkou, y también es un método inevitable para mantener la capacidad de almacenamiento del embalse de Danjiangkou.
Para el embalse de almacenamiento de agua Danjiangkou, en el mantenimiento del embalse, el enfoque más ideal es llevar a cabo excavaciones de "prevención y control" con baja inversión, baja dificultad de construcción y resultados rápidos cuando el embalse comience a almacenar agua. Control de arena (dragado de arena "preventivo" se refiere al dragado y control cuando el sedimento acumulado en el embalse no representa una amenaza para la operación del embalse). Es decir: planificar con antelación, proteger activamente y no dejar el problema de la sedimentación a la hora de ajustar la capacidad de almacenamiento (que también es un problema difícil de solucionar) a las generaciones futuras. El embalse de Danjiangkou ha estado en funcionamiento durante más de 30 años y casi un tercio del embalse se ha llenado de sedimentos. Ahora es necesario llevar a cabo un control de la sedimentación. Sin embargo, cuando la sedimentación no ha afectado el funcionamiento normal del embalse, aún se puede implementar lo antes posible y será más fácil frenar la propagación de la sedimentación al remanso perenne, de lo contrario, surgirán peligros ocultos y la gestión será difícil; difícil.
Por lo tanto, el dragado de arena y el control de la sedimentación en el embalse de Danjiangkou no sólo son imperativo, sino que también deben implementarse lo antes posible.
2.3 Beneficios sociales y económicos del dragado de arena
El embalse de Danjiangkou es el embalse de origen de la línea media del Proyecto de Desvío de Agua de Sur a Norte después de la línea media del Sur. El proyecto de desvío de agua hacia el norte se completa y se pone en funcionamiento, el control de inundaciones y el desvío de agua se convertirán en las funciones principales del embalse. El control de inundaciones y el desvío de agua tienen enormes beneficios sociales y económicos. El control normal de inundaciones y el desvío de agua se basa en una determinada capacidad de almacenamiento. Una medida importante para garantizar una determinada capacidad de almacenamiento es la limpieza y el dragado de arena. Por lo tanto, limpiar el sedimento del embalse de Danjiangkou, garantizar que el embalse tenga una cierta capacidad de almacenamiento y extender su vida útil no sólo son de gran importancia económica, sino también de gran importancia social.
Sin embargo, en la operación normal de dragado de embalses y dragado de arena, la gente a menudo no le presta atención. Otra razón importante es que la gente cree que el costo de eliminar el sedimento del área del embalse es mayor que el costo de construir un embalse del mismo volumen. El autor tiene diferentes puntos de vista al respecto. El autor cree que los grandes edificios hidráulicos suelen ser únicos en la elección de su dirección. En otras palabras, un centro de conservación del agua construido en un determinado lugar de una determinada cuenca fluvial tiene funciones únicas. Por ejemplo, cuando el embalse de Danjiangkou se llene de sedimentos y se abandone, será difícil construir otro embalse con los mismos beneficios que el embalse de Danjiangkou en la cuenca del río Han. Además, los embalses abandonados después de la sedimentación no sólo no generan beneficios, sino que también dañan el medio ambiente y requieren inversiones en costos de tratamiento y gestión. Por lo tanto, los beneficios de eliminar sedimentos en el área del embalse son a largo plazo y no son iguales al costo de construir el embalse. Además, también se pueden adoptar un tratamiento temprano, una inversión diversificada y una utilización integral para reducir los costos de inversión.
3 Dragado hidráulico de arena
3.1 Descripción general del dragado de arena en el embalse de Danjiangkou
El dragado hidráulico de arena se basa en los patrones de movimiento del flujo de agua y utiliza las características de agua para transportar arena. Según los deseos de la gente, los sedimentos en el área del embalse se descargarán a áreas designadas a través de estructuras hidráulicas. En términos de descarga hidráulica de sedimentos, el embalse de Danjiangkou utiliza descargas de inundación de pozos profundos. La descarga de inundaciones en pozos profundos solo puede descargar sedimentos acumulados frente a la presa y una pequeña cantidad de sedimentos suspendidos. Este método de eliminación de arena tiene como objetivo reducir los costos de almacenamiento de agua. A juzgar por más de 30 años de uso real, los resultados han sido mínimos y la descarga de sedimentos río abajo dañará el centro de conservación del agua de Wangfuzhou y el medio ambiente del río aguas abajo (la mayoría de los ríos ahora se desarrollan con terrazas y ya no es aconsejable descargar sedimentos desde el eje aguas arriba hasta el de aguas abajo) ). Además, una vez finalizado el Proyecto de la Línea Intermedia de Desvío de Agua de Sur a Norte, la elevación de la presa y el desvío de agua a gran escala reducirán en gran medida la posibilidad de liberación de agua. Por lo tanto, será difícil para el embalse de Danjiangkou desempeñar su papel en la liberación de agua y sedimentos de la presa. De acuerdo con el hecho de que la mayor parte del sedimento en el embalse cae primero en el área de remanso y luego alterna entre la temporada de inundaciones, la estación seca y los años húmedos, normales y secos, el sedimento se acumula de manera continua, periódica y repetida. Se cambia del depósito de nuevo al área de agua. El área de aguas poco profundas del área de agua se desplaza al área de aguas profundas hasta que el depósito se desborda de sedimentos. El autor recomienda construir un proyecto de centro de drenaje hidráulico de sedimentos en y alrededor del área de remanso del embalse de Danjiangkou para que los sedimentos del río puedan descargarse antes de ingresar al embalse.
3.2 Construir un depósito de almacenamiento de arena mientras lo introduce
Utilice el terreno favorable para construir un depósito de almacenamiento de arena contra inundaciones en los barrancos, montañas y ríos junto a la orilla del río en el área del embalse. . Durante la temporada de inundaciones, los sedimentos se introducen en el embalse para su almacenamiento, para aclarar la calidad del agua del embalse, o para reintroducirlos en el embalse principal o utilizarlos para otros fines. Al utilizar el sedimento introducido desde el lado del depósito para almacenar agua, se puede drenar el sedimento acondicionado y suspendido.
Selección del emplazamiento del depósito de almacenamiento de arena de derivación. El sitio del depósito de arena de desviación lateral debe seleccionarse en valles fluviales y áreas montañosas con gran capacidad de almacenamiento y estructura geológica relativamente estable. La parte superior del embalse de Danjiangkou es una zona montañosa con valles a ambos lados. Hay valles y montañas adecuados para la construcción de embalses de almacenamiento de arena de desviación lateral (como el área del valle en la sección Xifengzui del distrito de Wufeng).
Si el agua clarificada no se introducirá en el depósito principal para otros usos, es mejor elegir un sitio para el depósito fuera de la cuenca.
El tramo del río está situado para evitar la boca de desvío del embalse que bloquea la arena. La ubicación del puerto de desvío del depósito de almacenamiento de arena de derivación en la sección del río debe seleccionarse en función del tipo de descarga de arena. La salida de desvío de agua que descarga principalmente el volumen principal de desvío de agua se puede disponer en la parte superior del área de retorno de agua (por ejemplo: la desembocadura del río Tianhe hasta la sección del río Baihe, la salida de desvío de agua que descarga principalmente arena media y fina); y los sólidos suspendidos se pueden disponer en el área de desvío la parte inferior del área de retorno de agua (por ejemplo: la sección de Hualiben a Tianhe).
Un puerto de desvío de agua está dispuesto en el lateral del depósito de almacenamiento de arena. De acuerdo con la ley del movimiento de sedimentos, el puerto de desvío lateral del depósito de almacenamiento de arena se utiliza inteligentemente para aprovechar el terreno. Por ejemplo: el trazado de curvas naturales es un lugar ideal para promover la calidad de los proyectos de dragado de arena. Utilizando el principio de circulación lateral generado por las curvas, la fuerza centrífuga se genera cuando el agua fluye en la curva. El agua superficial fluye hacia el banco cóncavo y el sedimento en las capas media e inferior se transfiere al banco convexo con el flujo de agua. Por lo tanto, el puerto de desvío del depósito de almacenamiento de arena puede disponerse junto a la curva del banco convexo, es decir, se forma una disposición de descarga de arena en el lado frontal y desvío en el lado trasero.
3.3 Desvío de inundaciones e irrigación con arena de inundación
El desvío del canal de riego del embalse de Danjiangkou, al igual que otros embalses, también está dispuesto cerca de la presa aguas abajo del embalse. Dado que el embalse de Danjiangkou cerca de la presa tiene agua clara la mayor parte del tiempo, las tierras de cultivo en el área de riego se riegan básicamente con agua clara durante todo el año. Si el canal de desviación de agua del canal de riego está dispuesto en la unión del área de remanso y el área de remanso perenne aguas arriba del embalse (por ejemplo, desde el río Shending hasta Duhekou y sus alrededores), el canal de desviación de agua puede aprovechar al máximo el terreno favorable y el flujo río abajo a lo largo del costado del embalse. Luego, se conecta a los canales de irrigación y desviación de agua de Taocha y Qingquangou para formar un sistema de red de desviación de agua, descarga de arena y centro de irrigación para descargar más arena, más; A lo largo del camino se pueden abrir entradas de desvío de agua. Durante la temporada de inundaciones, los sedimentos se desvían para riego, lo que no sólo puede reducir la sedimentación en el embalse, sino que también beneficia la producción agrícola. Los canales de riego que corren hacia arriba y hacia abajo pueden descargar sedimentos y garantizar el suministro de agua. Esto puede causar sedimentación en los canales de riego, pero limpiar los canales de riego es mucho más fácil que limpiar el área del embalse.
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