Abstrait
Les problèmes d'écoulement et de sédimentation constituent l'un des facteurs clés qui affectent le fonctionnement et la durée de vie du Projet des Trois Gorges (TGP). De nombreuses approches ont été utilisées pour étudier ces problèmes lors de la démonstration, de la planification, de la conception, de la construction et de l'exploitation du TGP, et de nombreux résultats importants ont été obtenus. Afin de comprendre l'avancement des mesures d'écoulement et de sédimentation dans les projets représentatifs de la Chine et l'expérience de l'observation des sédiments dans les très grands réservoirs, cet article présente principalement les mesures d'écoulement et de sédimentation du TGP. Il présente la situation générale du TGP, la répartition du réseau de stations hydrologiques, les facteurs de mesure, les nouvelles technologies de mesure et l'évolution des sédiments dans le réservoir et en aval après la mise en eau du TGP. Les résultats des mesures sédimentaires montrent que la situation générale des problèmes sédimentaires est bonne, et que ces problèmes pourraient probablement s'accumuler, se développer et évoluer au fil du temps ; ils méritent donc une attention constante.
1 INTRODUCTION
Le projet des Trois Gorges (TGP) est le plus grand projet de conservation des eaux et d'hydroélectricité au monde. Le barrage se situe à Sandouping, dans la ville de Yichang, province du Hubei, à la frontière entre le cours moyen et l'amont du fleuve Yangtze. Il contrôle une zone de drainage d'un million de km² et un ruissellement annuel moyen de 451 000 millions de m³. Avec une capacité de stockage des crues de 22,15 milliards de mètres cubes, le projet joue un rôle majeur dans la régulation des crues du bassin du Yangtze. Avec un niveau de retenue normal de 175 m, la capacité de stockage totale du réservoir est de 39 300 m³, dont 22 150 millions de m³ pour la régulation des crues. Le développement du TGP est axé sur la prévention des inondations, la production d'électricité et le transport fluvial. Il améliorera également l'environnement écologique. Au cours de cette période, des avantages considérables ont été obtenus en matière de régulation des crues, de navigation, de production d'électricité et d'utilisation des ressources en eau.
Élément clé du système de contrôle des crues sur les cours moyen et inférieur du Yangtsé, le TGP régule 96 % du débit entrant dans le fleuve Jingjiang, la section la plus dangereuse en période de crue, et plus des deux tiers du débit entrant dans la ville de Wuhan. Le TGP joue un rôle indispensable dans l'atténuation des inondations et la réduction des crues massives sur le cours supérieur du Yangtsé. Fin août, le barrage avait retenu 180 milliards de mètres cubes d'eau pendant les crues. Il a enregistré des débits entrants de plus de 70 000 mètres cubes par seconde en 2010 et 2012 et a réduit les pics de crue d'environ 40 %, allégeant considérablement la pression de contrôle des crues dans les zones en aval. Pendant les saisons sèches, les débits ont été portés à plus de 5 500 mètres cubes par seconde, fournissant plus de 20 milliards de mètres cubes d'eau par an aux cours moyen et inférieur du Yangtsé.
L'observation du prototype est réalisée pour servir à la recherche sédimentaire, à la construction et à l'exploitation du TGP au cours des différentes périodes. Les mesures du prototype ont été utilisées pour analyser les variations du ruissellement et de la charge sédimentaire dans le chenal principal du fleuve Yangtze, ainsi que les changements et l'évolution du lit du fleuve. La répartition des sites est illustrée à la figure 1. Les résultats d'observation actuels sont globalement cohérents avec ceux de l'étude de faisabilité (Lu & Huang, 2013), mais en raison de la réduction des sédiments en amont et de la construction de réservoirs en cascade sur la rivière Jinsha après les années 1990, la sédimentation du réservoir des Trois Gorges (TGR) est beaucoup plus faible qu'auparavant, ce qui entraîne une érosion du lit du fleuve plus intense et plus étendue en aval du TGP.
2 CONCEPTION DU RÉSEAU HYDROLOGIQUE ET SYSTÈME DE MESURE
Afin de collecter des données de base et de fournir des services pour la construction du bassin, la Commission des ressources en eau de Changjiang a progressivement établi un grand nombre de stations hydrologiques le long du cours principal et de ses affluents depuis les années 1950. Dans les années 1990, un réseau complet de stations hydrologiques et de surveillance des sédiments avait été mis en place. Il comprend 118 stations hydrologiques et plus de 350 stations de jaugeage. De plus, de nombreux travaux d'étude fluviale et d'analyse des sédiments ont été réalisés. Les données d'observation hydrologique et sédimentaire recueillies au cours des dernières décennies et sur plusieurs générations ont fourni une base scientifique pour la démonstration, la conception, la construction et l'exploitation du TGP.
L'observation du prototype est réalisée pour faciliter la recherche sédimentaire, la construction et l'exploitation du TGR à différentes périodes. Après la mise en eau du réservoir en 2003, des problèmes de sédimentation sont apparus en amont et en aval. L'observation du prototype et les recherches sédimentaires correspondantes ont été réalisées pour faciliter l'exploitation du TGP. L'objectif de l'observation comprend les aspects suivants : maîtriser les données de base sur l'état du lit naturel avant la mise en eau complète ; servir de référence pour la décision du plan de mise en eau échelonné ; surveiller en temps réel l'évolution de l'érosion et des dépôts en amont et en aval après la mise en eau, et identifier les problèmes afin de prendre des mesures correctives à temps ; valider la technologie de simulation adoptée et accroître la fiabilité des prévisions sédimentaires du TGP.
La zone d'observation du prototype de sédiments hydrologiques couvre la zone du réservoir, le site du barrage et les cours inférieurs. Depuis 1949, grâce à de nombreuses mesures sédimentaires, observations de chenaux, explorations et investigations, de nombreuses données d'observation et analyses de prototypes ont été accumulées, répondant ainsi aux exigences de planification, de conception et de recherche scientifique en phase de définition. La phase de construction, qui succède à la phase préliminaire, dure 17 ans. Il est donc nécessaire d'observer en permanence les variations du ruissellement, des sédiments et des conditions limites. Cela permet non seulement de garantir la fiabilité de la conception, de la recherche scientifique, de la construction et de l'exploitation, mais aussi de valider et d'optimiser la conception et la réglementation.
Les facteurs de surveillance comprennent principalement l'hydrologie, les sédiments et le relief du chenal. L'étude du relief du chenal vise principalement à évaluer la régularité de l'évolution du chenal à l'état brut, le dépôt de sédiments dans le réservoir, l'érosion en aval et l'évolution des principaux tronçons après la mise en eau du TGP.
2 CONCEPTION DU RÉSEAU HYDROLOGIQUE ET SYSTÈME DE MESURE
Afin de collecter des données de base et de fournir des services pour la construction du bassin, la Commission des ressources en eau de Changjiang a progressivement établi un grand nombre de stations hydrologiques le long du cours principal et de ses affluents depuis les années 1950. Dans les années 1990, un réseau complet de stations hydrologiques et de surveillance des sédiments avait été mis en place. Il comprend 118 stations hydrologiques et plus de 350 stations de jaugeage. De plus, de nombreux travaux d'étude fluviale et d'analyse des sédiments ont été réalisés. Les données d'observation hydrologique et sédimentaire recueillies au cours des dernières décennies et sur plusieurs générations ont fourni une base scientifique pour la démonstration, la conception, la construction et l'exploitation du TGP.
L'observation du prototype est réalisée pour faciliter la recherche sédimentaire, la construction et l'exploitation du TGR à différentes périodes. Après la mise en eau du réservoir en 2003, des problèmes de sédimentation sont apparus en amont et en aval. L'observation du prototype et les recherches sédimentaires correspondantes ont été réalisées pour faciliter l'exploitation du TGP. L'objectif de l'observation comprend les aspects suivants : maîtriser les données de base sur l'état du lit naturel avant la mise en eau complète ; servir de référence pour la décision du plan de mise en eau échelonné ; surveiller en temps réel l'évolution de l'érosion et des dépôts en amont et en aval après la mise en eau, et identifier les problèmes afin de prendre des mesures correctives à temps ; valider la technologie de simulation adoptée et accroître la fiabilité des prévisions sédimentaires du TGP.
La zone d'observation du prototype de sédiments hydrologiques couvre la zone du réservoir, le site du barrage et les cours inférieurs. Depuis 1949, grâce à de nombreuses mesures sédimentaires, observations de chenaux, explorations et investigations, de nombreuses données d'observation et analyses de prototypes ont été accumulées, répondant ainsi aux exigences de planification, de conception et de recherche scientifique en phase de définition. La phase de construction, qui succède à la phase préliminaire, dure 17 ans. Il est donc nécessaire d'observer en permanence les variations du ruissellement, des sédiments et des conditions limites. Cela permet non seulement de garantir la fiabilité de la conception, de la recherche scientifique, de la construction et de l'exploitation, mais aussi de valider et d'optimiser la conception et la réglementation.
Les facteurs de surveillance comprennent principalement l'hydrologie, les sédiments et le relief du chenal. L'étude du relief du chenal vise principalement à évaluer la régularité de l'évolution du chenal à l'état brut, le dépôt de sédiments dans le réservoir, l'érosion en aval et l'évolution des principaux tronçons après la mise en eau du TGP.
Capteur de vitesse d'écoulement du niveau d'eau radar pour des scénarios tels que les barrages, les canaux ouverts et les réseaux de canalisations souterraines, il peut surveiller les données en temps réel
Date de publication : 04/11/2024