Zapora Trzech Przełomów


Zapora Trzech Przełomów 三 峡 大 坝
ThreeGorgesDam-China2009.jpg
Zapora we wrześniu 2009 r
Three Gorges Dam is located in Hubei
Three Gorges Dam
Lokalizacja w prowincji Hubei
Three Gorges Dam is located in China
Three Gorges Dam
Zapora Trzech Przełomów (Chiny)
Kraj Chiny
Lokalizacja Sandouping , dystrykt Yiling , Hubei
Współrzędne Współrzędne :
Zamiar Ochrona przeciwpowodziowa, zasilanie, nawigacja
Status Operacyjny
Rozpoczęła się budowa 14 grudnia 1994
Data otwarcia 2003
Koszt budowy jenów (31,765 miliarda USD)
Właściciel(e) China Yangtze Power (spółka zależna od China Three Gorges Corporation )
Zapory i przelewy
Rodzaj zapory Zapora grawitacyjna
Konfiskaty Rzeka Jangcy
Wysokość 181 m (594 stóp)
Długość 2335 m (7661 stóp)
Szerokość (grzebień) 40 m (131 stóp)
Szerokość (podstawa) 115 m (377 stóp)
Objętość zapory 27,2 mln m 3 (35,6 mln m3)
Pojemność przelewu 116 000 m 3 / s (4 100 000 stóp sześciennych / s)
Zbiornik
Tworzy Zbiornik Trzech Przełomów
Całkowita pojemność 39,3 km 3 (31 900 000 akrów )
Obszar zlewni 1 000 000 km 2 (390 000 2)
Powierzchnia 1084 km2 ( 419 2)
Maksymalna długość 600 km (370 mil)
Normalna wysokość 175 m (574 stóp)
Elektrownia
Data prowizji 2003–2012
Typ Standardowy
Głowica hydrauliczna
Znamionowa: 80,6 m (264 stóp) Maksymalna: 113 m (371 stóp)
Turbiny
32 × 700 MW 2 × 50 MW typu Francis
Zainstalowana pojemność 22 500 MW
Współczynnik wydajności 45%
Generacja roczna 101,6 TWh (366 PJ ) (2018)

Zapora Trzech Przełomów to hydroelektryczna zapora grawitacyjna , która rozciąga się na rzece Jangcy w pobliżu miasta Sandouping , w dystrykcie Yiling , w prowincji Hubei , w środkowych Chinach , poniżej Trzech Przełomów . Zapora Trzech Przełomów była największą na świecie elektrownią pod względem zainstalowanej mocy (22 500 MW ) od 2012 r. Zapora generuje średnio 95±20 TWh energii elektrycznej rocznie, w zależności od rocznej ilości opadów w dorzeczu. Po intensywnych deszczach monsunowych w 2020 r. roczna produkcja tamy osiągnęła prawie 112 TWh, bijąc poprzedni rekord świata wynoszący ~ 103 TWh ustanowiony przez zaporę Itaipu w 2016 r.

Korpus zapory został ukończony w 2006 roku. Elektrownia projektu zapory została ukończona i w pełni funkcjonalna od 4 lipca 2012 roku, kiedy rozpoczęła się produkcja ostatniej z głównych turbin wodnych w podziemnym zakładzie. Każda główna turbina wodna ma moc 700 MW. Łącząc 32 główne turbiny tamy z dwoma mniejszymi generatorami (50 MW każdy) do zasilania samej elektrowni, całkowita moc elektryczna tamy wynosi 22 500 MW. Ostatni ważny element projektu, podnośnia statków, został ukończony w grudniu 2015 r.

Oprócz produkcji energii elektrycznej tama ma na celu zwiększenie przepustowości rzeki Jangcy. Zapewniając miejsce do przechowywania powodzi, zapora zmniejsza ryzyko powodzi w dole rzeki, które w przeszłości nękały równinę Jangcy . W 1931 roku powodzie na rzece spowodowały śmierć nawet 4 milionów ludzi. W rezultacie Chiny postrzegają projekt jako monumentalny sukces społeczny i ekonomiczny, z zaprojektowaniem najnowocześniejszych dużych turbin i krokiem w kierunku ograniczenia emisji gazów cieplarnianych . Zapora spowodowała również ekologiczne zmiany, w tym zwiększone ryzyko osuwisk . Z tego powodu zapora budzi kontrowersje zarówno w kraju, jak i za granicą.

Zapora Trzech Przełomów
Chiński uproszczony 三峡大坝
Tradycyjne chińskie 三峽 大壩
Dosłowne znaczenie Wielka Tama Trzech Przełomów

Historia

W swoim wierszu „Pływanie” (1956), wyrytym na pomniku powodziowym z 1954 r. w Wuhan , Mao Zedong wyobraża sobie „Wielki Kamienny Mur, który złapie chmury i deszcze Wushan jako upadek” jako „Wielkie jezioro powstanie nad wąwozem !".
Mapa lokalizacji Zapory Trzech Przełomów i najważniejszych miast wzdłuż rzeki Jangcy

Duża tama na rzece Jangcy została pierwotnie wyobrazona przez Sun Yat-sena w The International Development of China w 1919 roku. Stwierdził on, że tama zdolna do wytworzenia 30 milionów koni mechanicznych (22 GW) jest możliwa poniżej Trzech Przełomów . W 1932 r. rząd nacjonalistyczny pod przewodnictwem Czang Kaj-szeka rozpoczął wstępne prace nad planami w Trzech Przełomach. W 1939 roku, podczas drugiej wojny chińsko-japońskiej , japońskie siły zbrojne zajęły Yichang i zbadał okolicę. Projekt, plan Otaniego, został ukończony dla tamy w oczekiwaniu na zwycięstwo Japonii nad Chinami. [ potrzebne źródło ]

W 1944 roku główny inżynier Biura Rekultywacji Stanów Zjednoczonych , John L. Savage , zbadał teren i sporządził propozycję tamy dla „Projektu rzeki Jangcy”. Około 54 chińskich inżynierów wyjechało na szkolenie do USA. Pierwotne plany przewidywały, że zapora będzie wykorzystywać unikalną metodę przemieszczania statków: statki będą wpływały do ​​śluz znajdujących się na dolnym i górnym końcu tamy, a następnie dźwigi będą przenosić statki z jednej śluzy do drugiej. Grupy statków byłyby podnoszone razem w celu zwiększenia wydajności. Nie wiadomo, czy to rozwiązanie było rozważane ze względu na oszczędność wody, czy też dlatego, że inżynierowie uznali, że różnica wysokości między rzeką powyżej i poniżej tamy jest zbyt duża dla metod alternatywnych. Wykonano pewne prace eksploracyjne, ankietowe, ekonomiczne i projektowe, ale rząd w środku Chińska wojna domowa , wstrzymała pracę w 1947 roku.

Po rewolucji komunistycznej z 1949 r . Mao Zedong poparł projekt, ale najpierw rozpoczął projekt tamy Gezhouba w pobliżu, a problemy gospodarcze, w tym Wielki Skok Naprzód i Rewolucja Kulturalna , spowolniły postęp. Po powodziach na rzece Jangcy w 1954 roku , w 1956 roku Mao Zedong napisał „Swimming”, wiersz o swojej fascynacji zaporą na rzece Jangcy. W 1958 roku, po Kampanii Stu Kwiatów , niektórzy inżynierowie, którzy wypowiadali się przeciwko projektowi, zostali uwięzieni.

W latach 80. ponownie pojawił się pomysł tamy. Ogólnochińskie Zgromadzenie Ludowe zatwierdziło tamę w 1992 r.: spośród 2633 delegatów 1767 głosowało za, 177 przeciw, 664 wstrzymało się od głosu, a 25 członków nie głosowało, co daje ustawie niezwykle niski wskaźnik akceptacji wynoszący 67,75%. Budowę rozpoczęto 14 grudnia 1994 r. Oczekiwano, że zapora będzie w pełni operacyjna w 2009 r., ale dodatkowe projekty, takie jak podziemna elektrownia z sześcioma dodatkowymi generatorami opóźniło pełną pracę do maja 2012 r. Podnośnik statku został ukończony w 2015 r. Zapora podniosła poziom wody w zbiorniku do 172,5 m (566 stóp) nad poziomem morza do końca 2008 r. i do projektowanego maksimum poziom 175 m (574 stóp) do października 2010 r.

Skład i wymiary

Model Zapory Trzech Przełomów patrząc w górę rzeki, przedstawiający korpus zapory (w środku po lewej), przelew (w środku korpusu zapory) i podnośnik statku (po prawej).
Model Tamy Trzech Przełomów przedstawiający podnoszenie statku i śluzę statku. Winda dla statków znajduje się na prawo od korpusu zapory z własną wyznaczoną drogą wodną. Śluzy znajdują się na prawo (północny wschód) od windy.
Earthfill południowej zapory na pierwszym planie z widokiem wzdłuż głównej tamy. Ściana poza nią ma oddzielić przepływy przelewowe i turbinowe od górnego kanału podejściowego śluzy i podnośnika statków. Podobna separacja jest stosowana po stronie dolnej, częściowo widocznej na poprzednim obrazie.

Wykonana z betonu i stali zapora ma 2335 m (2554 jardów; 1,451 mil) długości, a szczyt tamy znajduje się 185 m (607 stóp) nad poziomem morza. W ramach projektu zużyto 27,2 mln m 3 (35,6 mln m3) betonu (głównie na ścianę zapory), zużyto 463 000 ton stali (wystarczająca do zbudowania 63 wież Eiffla ) i przeniesiono około 102,6 mln m 3 (134,2 mln m3) ziemi. Betonowa ściana zapory znajduje się na wysokości 181 m (594 stóp) nad podstawą skalną.

Kiedy poziom wody osiąga maksimum na wysokości 175 m (574 stóp) nad poziomem morza, 110 m (361 stóp) wyżej niż poziom rzeki w dole rzeki, zbiornik zaporowy ma średnio około 660 km (410 mil) długości i 1,12 km (3675 stóp) szerokości. Zawiera 39,3 km 3 (31 900 000 akrów ) wody i ma całkowitą powierzchnię 1045 km 2 (403 2). Po ukończeniu zbiornik zalał łącznie 632 km2 ( 156 000 akrów) ziemi, w porównaniu do 1350 km2 ( 330 000 akrów) zbiornika utworzonego przez zaporę Itaipu .

Ekonomia

Rząd oszacował, że projekt Zapory Trzech Przełomów będzie kosztował 180 miliardów juanów (22,5 miliarda USD). Do końca 2008 roku wydatki osiągnęły 148,365 miliardów juanów, z czego 64,613 miliardów juanów wydano na budowę, 68,557 miliardów juanów na relokację dotkniętych mieszkańców, a 15,195 miliardów juanów na finansowanie. W 2009 roku oszacowano, że koszty budowy zwrócą się, gdy tama wygeneruje 1000 terawatogodzin (3600 PJ) energii elektrycznej, dając 250 miliardów juanów. Oczekiwano zatem, że pełny zwrot kosztów nastąpi dziesięć lat po rozpoczęciu pełnej eksploatacji tamy, a pełny koszt Zapory Trzech Przełomów został odzyskany do 20 grudnia 2013 r.

Źródła finansowania obejmują Fundusz budowy Zapory Trzech Przełomów, zyski z tamy Gezhouba , pożyczki z Chińskiego Banku Rozwoju , pożyczki z krajowych i zagranicznych banków komercyjnych, obligacje korporacyjne oraz dochody zarówno przed, jak i po pełnym uruchomieniu tamy. Dodatkowe opłaty zostały oszacowane w następujący sposób: Każda prowincja otrzymująca energię z Zapory Trzech Przełomów musiała dodatkowo płacić 7,00 jenów za MWh. Inne prowincje musiały uiścić dodatkową opłatę w wysokości 4,00 jenów za MWh. Tybetański Region Autonomiczny nie płaci żadnej dopłaty.

Panorama Zapory Trzech Przełomów

Wytwarzanie i dystrybucja energii

Moc wytwórcza

Produkcja energii elektrycznej w Chinach według źródła. Porównaj: W pełni ukończona zapora Three Gorges dostarcza około 100 TWh energii rocznie.
Tama Trzech Przełomów w porównaniu do wszystkich innych chińskich elektrowni wodnych

Wytwarzaniem energii zarządza China Yangtze Power , notowana na giełdzie spółka zależna China Three Gorges Corporation (CTGC) – Central Enterprise administrowana przez SASAC . Zapora Trzech Przełomów to największa na świecie elektrownia wodna z 34 generatorami: 32 generatorami głównymi, każdy o mocy 700 MW, oraz dwoma generatorami elektrowni, każdy o mocy 50 MW, co daje łączną moc 22 500 MW. Wśród tych 32 głównych generatorów 14 jest zainstalowanych po północnej stronie zapory, 12 po południowej, a pozostałe sześć w podziemnej elektrowni w górach leżących na południe od tamy. Roczna produkcja energii elektrycznej w 2018 roku wyniosła 101,6 TWh, czyli 20 razy więcej niż Zapora Hoovera .

Generatory

Każdy z głównych generatorów waży około 6000 ton i każdy z nich jest przeznaczony do wytwarzania ponad 700 MW mocy. Zaprojektowana głowica hydrauliczna generatorów wynosi 80,6 m (264 ft). Natężenie przepływu waha się między 600–950 metrów sześciennych na sekundę (21 000–34 000 stóp sześciennych / s) w zależności od dostępnej wysokości podnoszenia; im większa głowa, tym mniej wody potrzeba do osiągnięcia pełnej mocy. Three Gorges wykorzystuje turbiny Francisa o średnicy 9,7/10,4 m (projekt VGS/Alstom) i prędkości obrotowej 75 obrotów na minutę. Oznacza to, że aby generować moc przy 50 Hz , wirniki generatora mają 80 biegunów. Moc znamionowa wynosi 778 MVA , maksymalnie 840 MVA i współczynnik mocy 0,9. Generator wytwarza energię elektryczną o napięciu 20 kV . Wytwarzana energia elektryczna jest następnie podnoszona do 500 kV w celu przesyłania z częstotliwością 50 Hz. Stojan generatora , największy w swoim rodzaju, ma wysokość 3,1/3 m; średnica zewnętrzna stojana wynosi 21,4/20,9 m, średnica wewnętrzna 18,5/18,8 m, a obciążenie łożyska 5050/5500 ton. Średnia sprawność to ponad 94%, przy maksymalnej osiągniętej sprawności 96,5%.

Turbina Francisa na Zaporze Trzech Przełomów

Generatory zostały wyprodukowane przez dwie spółki joint venture: jedną z nich Alstom , ABB , Kvaerner i chińską firmę Harbin Motor; drugi Voith , General Electric , Siemens (w skrócie VGS) oraz chińska firma Oriental Motor. Wraz z umową została podpisana umowa transferu technologii. Większość generatorów jest chłodzona wodą. Niektóre z nowszych są chłodzone powietrzem, dzięki czemu są prostsze w konstrukcji i łatwiejsze w produkcji i konserwacji.

Postęp instalacji generatora

Pierwszy główny generator po stronie północnej (nr 2) został uruchomiony 10 lipca 2003 r .; strona północna została w pełni uruchomiona 7 września 2005 r. wraz z uruchomieniem generatora nr 9. Pełną moc (9800 MW) osiągnięto dopiero 18 października 2006 r., po osiągnięciu poziomu wody 156 m.

Działa również 12 głównych generatorów po stronie południowej. Nr 22 rozpoczął działalność 11 czerwca 2007 r., A nr 15 30 października 2008 r. Szósty (nr 17) rozpoczął działalność 18 grudnia 2007 r., Zwiększając moc do 14,1 GW, ostatecznie przekraczając zaporę Itaipu (14,0 GW), aby stać się największą na świecie elektrownią wodną pod względem mocy.

Na dzień 23 maja 2012 r., kiedy ostatni główny generator nr 27 zakończył końcowy test, działa również sześć podziemnych głównych generatorów, zwiększając moc do 22,5 GW. Po dziewięciu latach budowy, instalacji i testów elektrownia była w pełni operacyjna do lipca 2012 roku.

Wyjściowe kamienie milowe

Roczna produkcja energii elektrycznej
Rok
Liczba zainstalowanych jednostek 		TWh
2003 6 8.607
2004 11 39.155
2005 14 49.090
2006 14 49.250
2007 21 61.600
2008 26 80.812
2009 26 79.470
2010 26 84.370
2011 29 78.290
2012 32 98.100
2013 32 83.270
2014 32 98.800
2015 32 87.000
2016 32 93.500
2017 32 97.600
2018 32 101.600
2019 32 96.880
2020 32 111.800
2021 32 103.649
Roczna moc wyjściowa Zapory Trzech Przełomów
Natężenie przepływu rzeki Jangcy w porównaniu do przepustowości zapory

Do 16 sierpnia 2011 r. elektrownia wytworzyła 500 TWh energii elektrycznej. W lipcu 2008 r. wytworzyła 10,3 TWh energii elektrycznej, w pierwszym miesiącu ponad 10 TWh. W dniu 30 czerwca 2009 r., po wzroście natężenia przepływu rzeki do ponad 24 000 m 3 /s, uruchomiono wszystkie 28 generatorów, wytwarzając zaledwie 16 100 MW, ponieważ wysokość podnoszenia dostępna w okresie powodziowym jest niewystarczająca. Podczas powodzi w sierpniu 2009 r. elektrownia po raz pierwszy osiągnęła maksymalną wydajność na krótki okres.

W porze suchej od listopada do maja moc wyjściowa jest ograniczona przez natężenie przepływu rzeki, jak widać na diagramach po prawej stronie. Gdy przepływ jest wystarczający, moc wyjściowa jest ograniczona mocą wytwórczą elektrowni. Krzywe mocy maksymalnej obliczono na podstawie średniego natężenia przepływu w miejscu zapory, przy założeniu poziomu wody 175 m i sprawności brutto elektrowni 90,15%. Rzeczywistą moc wyjściową w 2008 roku uzyskano na podstawie miesięcznego przesyłu energii elektrycznej do sieci.

Zapora Trzech Przełomów po raz pierwszy osiągnęła projektowany maksymalny poziom wody w zbiorniku wynoszący 175 m (574 stóp) 26 października 2010 r., W którym zrealizowano zamierzoną roczną zdolność wytwarzania energii na poziomie 84,7 TWh. Ma łączną moc wytwórczą 22,5 gigawatów i projektowaną roczną zdolność generacyjną 88,2 miliarda kilowatogodzin. W 2012 roku 32 jednostki wytwórcze zapory wygenerowały rekordową ilość 98,1 TWh energii elektrycznej, co stanowi 14% całkowitej produkcji wodnej w Chinach. Między 2012 (pierwszy rok, w którym działały wszystkie 32 jednostki wytwórcze) a 2021, zapora wytwarzała średnio 97,22 TWh energii elektrycznej rocznie, czyli więcej niż średnia zapory Itaipu wynosząca 89,22 TWh energii elektrycznej rocznie w tym samym okresie. Ze względu na rozległy monsun 2020 roku z obfitymi opadami deszczu roczna produkcja osiągnęła w tym roku ~112 TWh, co pobiło poprzedni światowy rekord rocznej produkcji przez zaporę Itaipu równy ~103 TWh z 2016 roku.

Dystrybucja

State Grid Corporation i China Southern Power Grid płaciły ryczałtową stawkę 250 jenów za MWh (35,7 USD) do 2 lipca 2008 r. Od tego czasu cena wahała się w zależności od prowincji i wynosiła od 228,7 do 401,8 jenów za MWh. Klienci płacący więcej, tacy jak Szanghaj , mają pierwszeństwo. Dziewięć prowincji i dwa miasta zużywają energię z tamy.

Infrastruktura dystrybucji i przesyłu energii kosztowała około 34,387 miliardów juanów. Budowa została zakończona w grudniu 2007 roku, rok przed terminem.

Energia jest rozprowadzana na wielu liniach przesyłowych 500 kV. Trzy prądu stałego (DC) do sieci wschodniochińskiej przenoszą 7200 MW: Three Gorges – Szanghaj (3000 MW), HVDC Three Gorges – Changzhou (3000 MW) i HVDC Gezhouba – Szanghaj (1200 MW). Linie przemiennego (AC) do sieci środkowochińskiej mają łączną moc 12 000 MW. Linia przesyłowa prądu stałego HVDC Three Gorges - Guangdong do South China Grid ma moc 3000 MW.

Oczekiwano, że zapora zapewni 10% mocy Chin. Jednak zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło szybciej niż wcześniej przewidywano. Nawet w pełni sprawny, średnio obsługuje tylko około 1,7% zapotrzebowania na energię elektryczną w Chinach w roku 2011, kiedy chińskie zapotrzebowanie na energię osiągnęło 4692,8 TWh.

Wpływ środowiska

Mapa satelitarna przedstawiająca obszary zalane przez zbiornik Trzech Przełomów. Porównaj 7 listopada 2006 (powyżej) z 17 kwietnia 1987 (poniżej).
Znak powodziowy na rzece Jangcy

Emisje

Według Narodowej Komisji Rozwoju i Reform 366 gramów węgla dałoby 1 kWh energii elektrycznej w 2006 roku. W latach 2003-2007 produkcja energii elektrycznej była równa 84 milionom ton standardowego węgla.

Erozja i sedymentacja

Z zaporą jednoznacznie identyfikuje się dwa zagrożenia. Jednym z nich jest to, że prognozy dotyczące sedymentacji nie są uzgodnione, a drugim jest to, że zapora znajduje się na uskoku sejsmicznym . Na obecnym poziomie 80% gruntów na tym obszarze ulega erozji, powodując rocznie osadzanie około 40 milionów ton osadów w Jangcy . Ponieważ przepływ jest wolniejszy nad zaporą, większość tego osadu osadza się tam, zamiast płynąć w dół rzeki, a osadów będzie mniej w dole rzeki.

Brak mułu w dole rzeki ma trzy skutki:

  • Niektórzy hydrologowie spodziewają się, że brzegi rzek w dolnym biegu rzeki staną się bardziej podatne na powodzie.
  • Szanghaj, oddalony o ponad 1600 km (990 mil), leży na ogromnej równinie osadowej. „Napływający muł – o ile się pojawi – wzmacnia podłoże, na którym zbudowany jest Szanghaj… im mniejszy tonaż przybywających osadów, tym bardziej narażone jest to największe chińskie miasto na powódź…”
  • bentosowych powoduje szkody biologiczne i zmniejsza bioróżnorodność wodną .

osuwiska

Erozja w zbiorniku, wywołana przez podnoszącą się wodę, powoduje częste duże osunięcia ziemi , które doprowadziły do ​​zauważalnych zakłóceń na powierzchni zbiornika, w tym dwa incydenty w maju 2009 r., kiedy gdzieś pomiędzy 20 000 a 50 000 metrów sześciennych (26 000 i 65 000 metrów sześciennych) materiału pogrążyło się w zalany wąwóz Wuxia rzeki Wu . W pierwszych czterech miesiącach 2010 roku wystąpiło 97 znaczących osuwisk.

Gospodarowanie odpadami

Obszar ochrony źródła wody w hrabstwie Zigui w Maoping Town , kilka kilometrów w górę rzeki od tamy
Zbieranie śmieci w południowo-wschodnim rogu tamy

Tama katalizowała poprawę oczyszczania ścieków w górnym biegu rzeki wokół Chongqing i jego obszarów podmiejskich. Według Ministerstwa Ochrony Środowiska od kwietnia 2007 r. ponad 50 nowych zakładów mogłoby przetwarzać 1,84 mln ton dziennie, co stanowi 65% całkowitego zapotrzebowania. Dodano około 32 składowisk, które mogą przyjmować 7664,5 ton odpadów stałych dziennie. Rocznie do rzeki trafia ponad miliard ton ścieków, które prawdopodobnie zostały zmiecione przed utworzeniem zbiornika. To sprawiło, że woda wygląda na stojącą, zanieczyszczoną i mętną.

Lesistość

W 1997 roku obszar Three Gorges miał 10% zalesienia, w porównaniu z 20% w latach pięćdziesiątych.

Badania przeprowadzone przez Organizację Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa sugerowały, że region Azji i Pacyfiku do roku 2008 zyska łącznie około 6000 km2 ( 2300 mil kwadratowych) lasów. To znacząca zmiana w stosunku do 13000 km2 ( 5000 mil kwadratowych) strata netto lasów każdego roku w latach 90. Wynika to głównie z dużego wysiłku Chin w zakresie ponownego zalesiania . Przyspieszyło to po powodziach rzeki Jangcy w 1998 r., Które przekonały rząd, że powinien przywrócić pokrywę drzew, zwłaszcza w dorzeczu Jangcy powyżej Zapory Trzech Przełomów.

Dzikiej przyrody

Obawy dotyczące potencjalnego wpływu tamy na dziką przyrodę pojawiły się przed zatwierdzeniem przez Ogólnochińskie Zgromadzenie Przedstawicieli Ludowych w 1992 r. Region ten od dawna znany jest z bogatej różnorodności biologicznej. Jest domem dla 6388 gatunków roślin, które należą do 238 rodzin i 1508 rodzajów. Spośród tych gatunków roślin 57 procent jest zagrożonych. Te rzadkie gatunki są również wykorzystywane jako składniki tradycyjnych chińskich leków. Już procent powierzchni zalesionej w regionie otaczającym Zaporę Trzech Przełomów spadł z dwudziestu procent w 1950 r. do mniej niż dziesięciu procent w 2002 r., negatywnie wpływając na wszystkie gatunki roślin w tej miejscowości. Region zapewnia również siedliska setkom gatunków zwierząt słodkowodnych i lądowych. Tamy szczególnie wpływają na ryby słodkowodne ze względu na zmiany temperatury wody i reżimu przepływu. Wiele innych ryb również zostaje rannych w łopatkach turbin elektrowni wodnych. Jest to szczególnie szkodliwe dla ekosystemu regionu, ponieważ dorzecze Jangcy jest domem dla 361 różnych gatunków ryb i stanowi 27 procent wszystkich zagrożonych gatunków ryb słodkowodnych w Chinach. Tama zagroziła innym gatunkom wodnym, zwłaszcza baiji lub Chiński delfin rzeczny , obecnie wymarły. W rzeczywistości uczeni z chińskiego rządu twierdzą nawet, że Zapora Trzech Przełomów bezpośrednio spowodowała wyginięcie baiji. Wiosłonos chiński również wymarł częściowo z powodu tamy blokującej jego migrację.

Spośród 3000 do 4000 pozostałych krytycznie zagrożonych żurawi syberyjskich duża liczba spędza obecnie zimę na terenach podmokłych, które zostaną zniszczone przez Zaporę Trzech Przełomów. Tama przyczyniła się do funkcjonalnego wyginięcia delfina rzeki Jangcy baiji . Chociaż poziom był zbliżony do tego poziomu nawet na początku budowy, zapora jeszcze bardziej zmniejszyła swoje siedlisko i zwiększyła liczbę podróży statków, co jest jednym z czynników powodujących jej ostateczny upadek. Ponadto zapora ma „negatywny wpływ” na populacje jesiotra Jangcy .

Wpływ naziemny

W 2005 roku naukowcy z NASA obliczyli, że przesunięcie masy wody zmagazynowanej przez tamy zwiększyłoby całkowitą długość ziemskiego dnia o 0,06 mikrosekundy i spowodowałoby, że Ziemia stałaby się nieco bardziej okrągła w środku i płaska na biegunach . Badanie opublikowane w 2022 roku w czasopiśmie Open Geosciences sugeruje, że zmiana poziomu wody w zbiorniku wpływa na pole grawitacyjne w zachodnim Syczuanie, co z kolei wpływa na aktywność sejsmiczną w tym obszarze.

Powodzie, rolnictwo, przemysł

Poziom wody i dopływ podczas powodzi w Chinach w 2020 roku

Ważną funkcją tamy jest kontrola powodzi, która jest głównym problemem sezonowej rzeki Jangcy. W dole rzeki mieszkają miliony ludzi, a wiele dużych, ważnych miast, takich jak Wuhan , Nanjing i Szanghaj , znajduje się w sąsiedztwie rzeki. Nad rzeką znajdują się duże obszary pól uprawnych i najważniejszy obszar przemysłowy Chin.

Pojemność zbiornika powodziowego wynosi 22 km 3 (5,3 cu mil ; 18 milionów akrów ). Ta przepustowość zmniejszy częstotliwość poważnych powodzi w dolnym biegu rzeki z raz na 10 lat do raz na 100 lat. Oczekuje się, że zapora zminimalizuje skutki nawet „super” powodzi. Rzeka wylała w 1954 roku na obszarze 193 000 km 2 (74 500 2), zabijając 33 169 osób i zmuszając prawie 18,9 miliona do przeprowadzki. Wody powodziowe zalały Wuhan, ośmiomilionowe miasto przez ponad trzy miesiące, a kolej Jingguang był nieczynny przez ponad 100 dni. Powódź z 1954 r. Przyniosła 50 kilometrów sześciennych (12 cu mil) wody. Tama mogła skierować wodę tylko powyżej Chenglingji, pozostawiając do przekierowania 30 do 40 km 3 (7,2 do 9,6 cu mil). Tama nie może chronić przed niektórymi dużymi dopływami w dole rzeki, w tym Xiang , Zishui , Yuanshui , Lishui , Hanshui i Gan .

W 1998 r. powódź na tym samym obszarze spowodowała szkody warte miliardy dolarów, kiedy zalanych zostało 2039 km 2 (787 2) pól uprawnych. Powódź dotknęła ponad 2,3 miliona ludzi, zabijając 1526 osób. Na początku sierpnia 2009 r. przez miejsce zapory przeszła największa powódź od pięciu lat. Podczas tej powodzi tama ograniczyła przepływ wody do mniej niż 40 000 m3 / s (1,4 miliona stóp sześciennych/s) na sekundę, podnosząc poziom wody w górnym biegu rzeki z 145,13 m (476,1 stopy) 1 sierpnia do 152,88 m (501,6 ft) 8 sierpnia. Wzięto pełne 4,27 km 3 (1,02 cu mil) wody powodziowej, a przepływ rzeki został odcięty aż o 15 000 m 3 (530 000 stóp sześciennych) na sekundę.

Zapora opróżnia swój zbiornik co roku w porze suchej, między grudniem a marcem. Zwiększa to prędkość przepływu rzeki w dole rzeki, zapewniając świeżą wodę do użytku rolniczego i przemysłowego oraz poprawiając warunki żeglugi. Poziom wody w górnym biegu spada ze 175 do 145 m (574 do 476 stóp), przygotowując się do pory deszczowej. Woda zasila również zaporę Gezhouba w dole rzeki.

Od czasu napełnienia zbiornika w 2003 r. Zapora Trzech Przełomów dostarczyła dodatkowe 11 km 3 (2,6 cu mil) słodkiej wody do położonych w dole rzeki miast i gospodarstw rolnych w porze suchej.

Podczas powodzi w południowych Chinach w lipcu 2010 r . dopływy do Zapory Trzech Przełomów osiągnęły szczyt 70 000 m 3 /s (2,5 miliona stóp sześciennych/s), przekraczając szczytowy dopływ powodzi na rzece Jangcy w 1998 r . Zbiornik zapory podniósł się o prawie 3 m (9,8 stopy) w ciągu 24 godzin i zmniejszył odpływ do 40 000 m 3 /s (1,4 miliona stóp sześciennych/s) w zrzutach w dole rzeki, zapobiegając znaczącemu wpływowi na środkową i dolną rzekę.

Nawigacja po zaporze

Zamki

Śluzy statków dla ruchu rzecznego w celu ominięcia Zapory Trzech Przełomów, maj 2004 r
Budowa śluz okrętowych TGP na rzece Jangcy, wrzesień 1996 r
Drugi koniec śluzy Tamy Trzech Przełomów; zwróć uwagę na most w tle

Instalacja śluz na statkach ma na celu zwiększenie żeglugi rzecznej z dziesięciu do 100 milionów ton rocznie; w rezultacie koszty transportu zostaną obniżone o 30 do 37%. Żegluga stanie się bezpieczniejsza, ponieważ żegluga po wąwozach jest bardzo niebezpieczna.

W pobliżu zapory zainstalowane są dwie serie śluz okrętowych ( ). Każdy z nich składa się z pięciu etapów, z czasem tranzytu około czterech godzin. Maksymalny rozmiar statku to 10 000 ton. Śluzy mają 280 m długości, 35 m szerokości i 5 m głębokości (918 × 114 × 16,4 stopy). To o 30 m (98 stóp) dłużej niż te na torze wodnym St Lawrence Seaway , ale o połowę mniej. Przed zbudowaniem tamy maksymalna zdolność przewozowa w miejscu Trzech Przełomów wynosiła 18,0 mln ton rocznie. W latach 2004-2007 przez śluzy przeszło łącznie 198 mln ton towarów. Przepustowość rzeki wzrosła sześciokrotnie, a koszty żeglugi spadły o 25%. Pierwotnie łączna przepustowość śluz okrętowych miała osiągnąć 100 mln ton rocznie. W 2022 roku ich obroty towarowe osiągnęły 159,65 mln ton, przy rocznym wzroście o 6% w ciągu ostatnich kilku lat.

Zamki te są śluzami schodowymi , w których wewnętrzne pary wrót zamka służą zarówno jako wrota górne, jak i wrota dolne. Bramki są wrażliwe na zawiasy, które w przypadku uszkodzenia mogą tymczasowo uniemożliwić korzystanie z całego lotu . Ponieważ istnieją oddzielne zestawy śluz dla ruchu w górę iw dół rzeki, system ten jest bardziej wydajny pod względem zużycia wody niż dwukierunkowe śluzy schodowe.

Podnośnik statków

Podnośnik statków , rodzaj windy, może podnosić statki o masie do 3000 ton w ułamku czasu potrzebnego na przejście przez śluzy klatki schodowej.

Oprócz śluz kanałowych znajduje się winda dla statków , rodzaj windy dla statków. Podnośnik statków może podnosić statki o masie do 3000 ton. Przebyta odległość w pionie wynosi 113 m (371 stóp), a rozmiar basenu windy wynosi 120 m × 18 m × 3,5 m (394 stóp × 59 stóp × 11 stóp). Przejazd windą statku zajmuje od 30 do 40 minut, w przeciwieństwie do trzech do czterech godzin na przejście przez śluzy. Jednym z czynników komplikujących jest to, że poziom wody może się znacznie różnić. Podnośnik musi działać, nawet jeśli poziom wody zmienia się o 12 m (39 stóp) w dolnej części i 30 m (98 stóp) w górnej części.

Konstrukcja podnośnika do statków wykorzystuje układ przekładni śrubowej do wchodzenia lub schodzenia po zębatce.

Podnośnik nie był jeszcze ukończony, gdy 20 maja 2006 r. Oficjalnie otwarto pozostałą część projektu. W listopadzie 2007 r. Lokalne media doniosły, że budowa podnośnika rozpoczęła się w październiku 2007 r.

W lutym 2012 r. Xinhua poinformował, że cztery wieże, które mają wspierać podnośnik statków, zostały prawie ukończone.

W raporcie napisano, że wieże osiągnęły 189 m (620 stóp) z przewidywanych 195 m (640 stóp), wieże zostaną ukończone do czerwca 2012 r., A cały statek w 2015 r.

Od maja 2014 r. Podnośnik miał zostać ukończony do lipca 2015 r. Został przetestowany w grudniu 2015 r. I ogłoszony jako ukończony w styczniu 2016 r. Lahmeyer, niemiecka firma, która zaprojektowała podnośnik, powiedziała, że ​​zajmie statek mniej niż godzinę na przejazd windą. Artykuł w Steel Construction mówi, że rzeczywisty czas windy wyniesie 21 minut. Mówi się, że oczekiwane wymiary statków pasażerskich o masie 3000 ton (3 miliony kg), do których przenoszenia zaprojektowano basen podnośnika, wyniosą 84,5 na 17,2 na 2,65 metra (277,2 stopy × 56,4 stopy × 8,7 stopy). Masa ruchoma (łącznie z przeciwwagami) wynosi 34 000 ton.

Próby windy zakończyły się w lipcu 2016 r., pierwszy statek towarowy został podniesiony 15 lipca; czas windy wynosił 8 minut. Shanghai Daily poinformował, że pierwsze operacyjne użycie windy miało miejsce 18 września 2016 r., Kiedy rozpoczęto ograniczone „testy operacyjne” windy.

Koleje portowe

Istnieją również plany budowy krótkich kolei przewoźnych, całkowicie omijających obszar zapory. Mają powstać dwie krótkie linie kolejowe, po jednej z każdej strony rzeki. 88-kilometrowa (55 mil) północna kolej portage ( 北岸翻坝铁路 ) będzie kursować z obiektu portowego Taipingxi ( 太平溪港 ) po północnej stronie Jangcy, tuż w górę rzeki od tamy, przez dworzec kolejowy Yichang East do obiektu portowego Baiyang Tianjiahe w Baiyang Town ( 白洋镇 ), poniżej Yichang. 95-kilometrowa (59 mil) południowa kolej Portage ( 南 岸 翻 坝 铁 路 ) będzie kursować z Maoping (w górę rzeki od tamy) przez dworzec kolejowy Yichang South do Zhicheng (na linii kolejowej Jiaozuo – Liuzhou ).

Pod koniec 2012 roku rozpoczęto wstępne prace na obu przyszłych trasach kolejowych.

Relokacja mieszkańców

Chociaż duży rozmiar zbiornika spowodował ogromne przemieszczenie w górę rzeki, uznano to za uzasadnione ochroną przeciwpowodziową, jaką zapewnia społecznościom położonym w dole rzeki. W czerwcu 2008 r. Chiny przesiedliły 1,24 miliona mieszkańców (kończąc na Gaoyang w prowincji Hubei), ponieważ 13 miast, 140 miasteczek i 1350 wiosek zostało zalanych lub zostało częściowo zalanych przez zbiornik, około 1,5% z 60,3 miliona prowincji i Chongqing Gmina liczy 31,44 mln mieszkańców. Około 140 000 mieszkańców zostało przesiedlonych do innych województw. W latach 2002-2005 kanadyjski fotograf Edward Burtynsky dokumentował wpływ projektu na okoliczne tereny, w tym na miasto Wan Zhou. Inni fotografowie, którzy byli świadkami tej zmiany, to Muge z Chengdu, Zeng Nian z Paryża (pochodzący z Jiangsu) i Izraelczyk Nadav Kander. Warunki życia wielu osób pogorszyły się. Setki tysięcy nie mogło znaleźć pracy. Szczególnie ucierpiało starsze pokolenie, a ich dzieci, przenosząc się do większych miast, mogły skorzystać z możliwości dobrej edukacji w nowo wybudowanych, nowoczesnych firmach i szkołach.

Relokacja została zakończona 22 lipca 2008 r. W niektórych raportach z 2007 r. Stwierdzono, że gmina Chongqing zachęci dodatkowe cztery miliony ludzi do przeniesienia się z tamy do głównego obszaru miejskiego Chongqing do 2020 r. Jednak władze miejskie wyjaśniły, że przeniesienie jest spowodowane do urbanizacji, a nie zapory, a zaangażowane osoby obejmowały inne obszary gminy.

Inne skutki

Kultura i historia

Zbiornik o długości 600 kilometrów (370 mil) zalał około 1300 stanowisk archeologicznych i zmienił wygląd Trzech Przełomów, gdy poziom wody wzrósł o ponad 91 m (300 stóp). Relikty kulturowe i historyczne są przenoszone na wyższe poziomy w miarę ich odkrywania, ale powódź nieuchronnie zakryła nieodkryte relikty. Niektórych miejsc nie można było przenieść ze względu na ich lokalizację, rozmiar lub konstrukcję, na przykład z wiszącymi trumnami wysoko w wąwozie Shen Nong jest częścią klifów. Starożytne miasta Guizhou , Kuizhou i Wushan również zostały całkowicie zatopione.

bezpieczeństwo narodowe

Departament Obrony Stanów Zjednoczonych poinformował, że na Tajwanie „zwolennicy ataków na kontynent najwyraźniej mają nadzieję, że samo przedstawienie wiarygodnych zagrożeń dla ludności miejskiej Chin lub celów o dużej wartości, takich jak Zapora Trzech Przełomów, powstrzyma chiński przymus wojskowy”. Zniszczenie Tamy Trzech Przełomów było taktyką omawianą i dyskutowaną na Tajwanie od wczesnych lat 90., kiedy tama była jeszcze w fazie planowania.

Myśl, że wojsko na Tajwanie będzie dążyć do zniszczenia tamy, wywołała gniewną reakcję mediów w Chinach kontynentalnych. Generał Armii Ludowo-Wyzwoleńczej Liu Yuan był cytowany w China Youth Daily , mówiąc, że Chińska Republika Ludowa będzie „poważnie strzec się zagrożeń ze strony tajwańskich terrorystów niepodległościowych”.

Zapora Trzech Przełomów to stalowo-betonowa zapora grawitacyjna . Woda jest zatrzymywana przez wrodzoną masę poszczególnych odcinków tamy. W rezultacie uszkodzenie pojedynczego odcinka nie powinno mieć wpływu na inne części zapory. Zhang Boting, zastępca sekretarza generalnego Chińskiego Towarzystwa Inżynierii Wodnej, zasugerował, że betonowe zapory grawitacyjne są odporne na ataki nuklearne. Sung Chao-wen, były minister obrony Tajwanu doradca, nazwał pomysł użycia pocisków manewrujących do zniszczenia Tamy Trzech Przełomów „śmiesznymi”. Przytoczył, że pociski zadałyby jedynie minimalne uszkodzenia zbrojonemu betonowi, a wszelkie próby ataku musiałyby przejść przez wiele warstw obrony naziemnej i powietrznej.

Integralność strukturalna

Bezpośrednio po pierwszym napełnieniu zbiornika w konstrukcji zapory zaobserwowano około 80 włoskowatych pęknięć; jednak grupa ekspertów przyznała projektowi ogólną ocenę dobrej jakości, a 163 000 elementów betonowych przeszło testy jakości, z normalnymi odkształceniami mieszczącymi się w granicach projektowych.

Tamy w górnym biegu rzeki

Profil podłużny rzeki Jangcy w górnym biegu rzeki

Aby zmaksymalizować użyteczność Tamy Trzech Przełomów i ograniczyć sedymentację z rzeki Jinsha , górnego biegu Jangcy, władze planują budowę szeregu tam na Jinsha, w tym tamy Wudongde , tamy Baihetan , wraz z ukończone już Xiluodu i Xiangjiaba tamy. Łączna moc tych czterech zapór wynosi 38 500 MW, czyli prawie dwukrotnie więcej niż pojemność Trzech Przełomów. Baihetan jest w budowie i powinien być w pełni operacyjny do lipca 2022 r. Wudongde zostało otwarte w czerwcu 2021 r. Kolejnych osiem zapór znajduje się w środku rzeki Jinsha i osiem kolejnych w jej górnym biegu.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Three_Gorges_Dam&oldid=1145128669 ”