amenajari nice an iii sem.2 (augustina tronac)

5/7/2018 Amenajari nice an III Sem.2 (Augustina Tronac)

1/92

FACULTATEA DE IMBUNATATIRI FUNCIARE SI INGINERIA MEDIULUIDEPART AMENTUL DE INVATAMANT CU FRECVENTA REDUSASPECIALIZAREA: MASURATORI TERESTRE SI CADASTRU

AMENAJARI HIDROTEHNICENOTE DE CURS

ANUL III-SEMESTRUL II

S.l. dr. Augustina TRONAC

BUCURESTI2011


2/92


3/92

3

V.Amenajari hidrotehnice pentru transport pe apaV.1.Importanta transportului pe apa1 1 : 2.Cai nav igabil e i nt er ioare

V.2.1.Gabaritele caii navigabileV.2.2 . Clasificarev : 2 . 3 .EcluzeV 2 . 4.Lucrari de arta pe cal navigabile

V:3.PorturiV.3.1.ClasificareV.3.2.Elemente componente

VI.AH pentru imbunatatiri funciareVI.l.Irigatii

V1.1.1.Date caracteristice in RomaniaVI1.2.Scopul irigariiVI.1.3.Metode de irigareVl.l.A.Componemele sistemelor de irigareVI.1.5.Sursa de apaVII. 6 .Reteaua de distributieVI.1 . 7 .Statiile de pompareVI.1 . 8 . Intretinere si exploatare

VI.2.Desecari-drenajeVl.Z.l.Excesul de umiditateVI2.2.Duerari de desecareVI2.3.Lucrari de drenaj

Vl3.Combaterea eroziunii soluluiVI.3.1.Fenomenul de eroziuneVJ.3.2.Constructii hidrotehnice pentru combaterea eroziunii solului in bazinelehidrografice torentialeVI3.3. Constructii hidrotehnice pentru combaterea eroziunii solului pe cursul

torentuluiVII.Constructii hidrotehnice de retentie '.VII 1.Definitie sf clasifieareVIl2.Scurt istoricVllI.Baraje de greutate din betonVlll.l.Definitie, elemente component, forma de bazaV1II2.Betonul hidrotehnic ca material de constructive a barajelor de greutateVIll3.Conditii natural: geologice si morfologiceVlll.s.Amenajarea fundatiilor: excavatii, pregatirea suprafetei pentru betonare, consolidareafundatiilor, etansarea si drenarea terenului defundareVII15.Rosturi in corpul barajuluiVIl16Dispozitive de drenaj sf vizitare in corpul barajuluiVII17.Inearcari exterioareVIlIS. Verificarea stabilitatii barajluiVIII 9 . Verificarea rezistentei materialului de constructive


4/92

4

IX.Baraje de combaterea eroziunii soluluilX.l.Definitie, alcatuire onstructiva generala, functii, clasificareIX.2.lncarcari exterioare, ipoteze de calculIX.3 . Verificarea stabilitatii si rezistenteiX.Baraje fluvialeX 1.Definitie, alcatuire constructive genera/a, functiiX2.Alcatuirea partii mobileX 3.AIcatuirea partii fixeX 4 . Calculul partii jixe

'-

Xl.Baraje din materiale localeXl.l.Definitie, clasificare, alcatuire constructive generalaX12. Conditii de amplasament si fundare pentru barajele din piatraXl3.Etansarea corpului barajului, solutii constructive pentru barajele din piatraX14. Conditii de amplasament sf fundare pentru barajele din pamintXl.5.Etansarea corpului barajului, solutii constructive pentru barajele din pamintX16.Drenarea corpului barajului, solutii constructive pentru barajele din pamintXl. 7 . Executia barajelor din material localeXl.SiSchema de dimensionare a barajelor din material localeXII.Descarcatori hidra uliciXII.1Definitie, caracteristici, clasificareXII2.Evacuatori de ape mari de suprafata, solutii constructiveXll.Llivacuatori de ape mari de adincime si semiadincimeI.Notiuni introductiveI1.Definitia si clasificarea amenajarilor hidrotehnice

Amenajarea hidrotebnica reprezinta ansamblul de constructii hidrotehnice, constructiiindustriale, masini hidraulice, elemente de automatizare si instalatii necesare pentru utilizareaunei resurse de apa in scopul deservirii uneia sau mai multor folosinte de apa.

Amenajarile hidrotehnice se clasifica dupa folosinta principala deservita astfel:-amenajari hidrotehnice pentru obtinere de hidroenergie-amenajari hidrotehnice pentru transport pe apa-amenajari hidrotehnice pentru combaterea inundatiilor-amenajari hidrotehnice pentru imbunatatiri funciare-amenajari hidrotehnice pentru alimentari cu apa si canalizari-amenajari hidrotehnice speciale "12.Definitia si clasificarea constructiilor hidrotehnice

Se numeste constructie hidrotehinca orice structura ce face parte dintr-o amenajate aunei resurse de apa.

Constructiile hidrotehnice se clasifica:-dupa rol si specific:

-constructii hidrotehnice generale:-de retentie - baraje si diguri-de derivatie - canale, conducte, galerii-de regularizare a cursurilor de apa-de descarcare - evacuare a apelor-de captare a apei - prize de apa si puturi


5/92

5

-de aductiune - conducte, canale, galerii-constructii hidrotehnice speciale:

-hidroenergetice-hidroameliorative-transport pe apa-alimentari cu apa S 1 canalizare-pentru cai de comunicatii terestre-altele: sport, agrement, rol sanitar.

-dupa importanta - in functie de importanta constructiilor, scopul si pericolul in cazuldistrugerii, standardul de importanta a constructiilor hidrotehnice grupeaza Iucrarile inunnatoarele clase:

. -clasa i-a - de importanta deosebita-clasa a II-a - de importanta mare-clasa a III-a - de importanta medie-clasa aN-a - de importanta redusa-clasa a V-a - de importanta foarte redusaPe baza acestei clasificari se stabilesc probabilitatile de depasire asociate fenomenelor

de calcul si verificare. Indeterminarea c1asei de irnportanta intervin capacitatea de productiea lucrarii, durata de functionare (constructii pennanente sau constructii temporare),insemnatatea functionala in cadrul amenajarii (constructii principale sau constructiisecundare ).13.Caracteristiciie constructiilor hidrotehnice

Asupra constructiilor hidrotelmice apa actioneaza permanent, acestea fiind supuse inmod constant actiunilor mecanice, fizico-chimice si biologice ale apei. Actiunile mecanicesunt datorate presiunii hidrostatice si presiunii hidrodinamice a apei, cele fizice sunt legate deerodarea suprafetelor in contact eu apa, spalarea materialelor de construetie, degradareabetoanelor, cele chimiee se refera la betonul degradat datorita actiunii apei eu duritatescazuta, incarcata cu dioxid de carbon sau eu saruri de amoniu, iar cele biologice apar dincauza actiunii algelor, bacteriilor sau ciupericile existente in apa.

Constructiile hidrotehnice au conditii speciale de executie atit in ceea ce privesteprepararea betonului cit si in ceea ce priveste realizarea excavatiilor, etansarea rocii defundare, etc.Constructiile hidrotehnice influenteaza puternic zonele adiacente, in, sensulmodificarii elementelor caracteristice ale tuturor factorilor de mediu, in masuridiferite, atit inamplasament cit si in amonte si in aval, inperioada de constructie si in cea de exploatare.

Posibilitatea de avariere a constructiilor hidrotehnice este Iuata in considerare prinadmiterea riscului prin probabilitatile de depasire stabilite de standard, in functie de clasa deimportanta a constructiei din cadrulunei amenajari hidrotehnice.Constructiile hidrotebnice au caracter de unicat, fiind originale, deoarece solutiiletehnice c1asice se adapteaza in functie de situatia reala, astfel incit sa se intruneasca simultanconditiile economice si cele legate de siguranta in exploatare a lucrarii.ll.Amenajari hidrotehnice pentru obtinere de hidroenergleILl.lmportanta energiei hidraulice

Energia hidraulica este indispensabila in asigurarea necesarului de energie elctrica inperioadele de virf de sarcina, consumul deenergie fiind in permanenta crestere in lume.

Energia hidraulica poate fi considerata conventional a daea este obtinuta pe seamacursurilor de apa naturale si presunpune fructificarea caderilor. Diferenta de nivel intre cotele


6/92

6

apei incele doua sectiuni (amonte si aval) da energia potential a apei care va fi transformatain energie cinetica prin curgere.

Cantitatile de apa din cursurile naturale se datoreaza circuitului apei in natura, careeste guvemat de energia solara. Astfel, radiatia solara produce evaporare de pe suprafataapelor formind norii; norii incarcati eu vapori de apa s deplaseaza deasupra useatului, unde,datorita unor conditii date, eondenseaza formind precipitatiile din care 0 parte duee laformarea scurgerii de suprafata.

Energia hidrauliea este neconventionala daca este obtinuta pe seama oseilatiilormareelor, valurilor si curentilor marini, dar sunt surse intermitente. Aeeste fenomene sunt larindullor datorate energiei solare si fenomenelor meteorologice.

Cele mai importante surse de generare a energiei electrice la nivel mondial (17.530GWh in 2005) sunt:

. ,

Cresterea produetiei de energie la nivel mondial in perioada 1980-2006 esteprezentata in graficul de mai jos:

. ,;~~,~~'~.~~~~~~~~~~~~~~~

112.Caract er is ti ci le energi ei h id rau li ceEnergia hidrauliea este regenerabila deoarece se bazeaza pe existenta energiei solaresi reprezinta cea mai importanta sursa de enrgie regenerabila utilizata inprezent. Din totalulmondial de eerere de energie 16-18% este generate anual de energia hidraulica obtinuta peseama eursurilor de apa.

Transfonnarea energiei hidrauliee in energie electrica se face eu randamente foarteridicate, ceea ee dovedeste eficienta sa eeonomica.

Energia hidrauliea este disponibila la cerere, atita timp cit exista cantitatea de apanecesara acumulata. Acumularile care au ea scop principal producerea de energie electrica ausi folosinte secundare, cum ar fi atenuarea undei de viitura si protectia impotriva inundatiilor,alimentarea ell apa potabila si industrial a, asigurarea debitelor necesare irigarii culturilor,asigurarea conditiilor necesare navigatiei, etc. Ea este si curata, deoarece nu produce deseurisau poluanti la produeerea sa. Combustibilu1 pe baza caruia se produce energia electrica estechiar apa si nu sufera nici un fel de transformari la utilizare.


7/92

7

Pretul de cost al energiei electrice obtinute din energie hidraulica este scazutcomparativ ell celelaIte surse si nu presupune costuri suplimentare dupa realizarea investitieiinitiale, in afara de costurile de exploatare.113. Scurt istoric

Moara de apa este prima forma de utilizare a energiei hidraulice si a fost folosita dechinezi, egipteni, greci inca din antichitate si era amplasata direct pe cursul de apa. Ulterior s-au realizat constructii de aductiune sub forma de jgheaburi care creau caderi articiale siimbunatateau randamentul de functionare. Energia hidraulica a ineeput sa fie utilizata peseara larga odata cu descoperirea eleetricitatii si generatoarelor, principiul de functionare alcentralelor hidroelectice fiind acelasi in zilele noastre ca si in vechime. ill prezent,hidroenergia reprezinta aproximativ 25% din productia mondiala de energie electrica,existind tari care se bazeaza aproape exclusiv pe acest combustibil (Norvegia - 99%, Brazilia96%).

Cele mai marl amenajari hidroenergetice din lume sunt (conform lHA - InternationalHydropower Association, 2008):Nr.crt. Aroenajare Tara Capacitate actuala AnPlF Capacitate finala(MW) (MW)1 'Three Gorges China 18,200 2007 22,4002 Itaipu BrazilJParaguay 14,000 198412007 14,0003 Guri Venezuela 10,000 1986 10,0004 Grand Coulee Washington 6,494 1942 6,4945 Sayano-Shushensk Russia 6,400 1988 6,4006 Krasnoyarsk Russia 6,000 1972 6,0007 Robert Bourassa Canada 5,616 1985 5,6168 Churchill Falls Canada 5,428 1971 5,4289 Bratsk Russia 4,500 1961 4,50010 Paulo Alfonso Brazil 4,328 1983 4,32811 Ust-lliru Russia 4,320 1977 4,32012 Tucurui Brazil 4,245 1984 8,370II 4 .Modalitati de obtinere a energiei electrice

Obtinerea de energie electrica se bazeaza pe utilizarea energiei nucleare in 'CentraleNuclearo-Electrice (CNE), pe arderea combustibililor fosili (carbune, petrol, gaz) in CentraleTermo-Electrice (CTE), pe utilizarea energiei hidraulice inCentrale Hidro-Electrice (CHE)sau pe transformarea energiei soarelui, vintului, altor surse de energii neconventionale inenergie electrica. Fiecare tip de .centrala duce, datorita inertiei proprii _Ia pornirea-oprireaprocesului de obtinere a energiei, la produeerea de energie de baza, semivirf sau virf,conform satisfacerii cererii de energie eleetrica.

Cererea de energie electrica variaza zilnic si sezonier dupa graficele specifieedenumite eurbe de sarcina ale sistemului energetic national. Astfel, se constata ca atit peparcursul unui an cit si peparcursul eelor 24 ore ale unei zile exista intervale eu cerereminima si energie cu cerere maxima; variatiile fiind in directa .legatura cu activitatiledesfasurate de societate.

Energia totala ee trebuie produsa de centralele electrice ce formeaza sistemulenergetic national este suma necesitatilor tuturor consumatorilor in fiecare moment. Acestenecesitati au variatii orare, zilnice, saptaminale, sezoniere si difera de la tara la tara in funetiede structura si ponderea categoriilor de consumatori in necesarul total, conditiile naturale siclimatice, programul de lucru si zilele Iibere, situatia economica, standardul de viata alpopulatiei, pretul de vinzare a1 energiei electrice, masurile la nivel national pentru stimulareaeconomiei de energie, -gradul de utilizare a energiilor alternative.

Astfel, pentru regimul curbelor de sarcina zilnice inRomania se remarca 2 virfuri desarcina: de dimineata si de seara, acesta din urma fiind mai accentuat decit primul, impreuna


8/92

8

cu 2 intervale de minim de sarcina: unul n oa pte a - accentuat si prelungit si unul dupa-amiaza.Aceste virfuri si minime - goIuri au valori si durate diferite de la 0 luna Ia alta.

c ,

Zonade:semlvlrf. ' .. . . ... . ' z o n a i :i :e f ia z a .............

. 0 6 . 12


9/92

9

Centralele au inertia de pornire-oprire descrescatoare in urmatoarea succesiune: CNE,CTE, CHE. Astfel, posibilitatile acestora de a urmari cererea de energie electrica scad odatacu cresterea inertiei lor. In acest mod se poate dovedi faptul ca energia de baza va fi produsade eNE, energia de semibaza va fi produsa de CTE, iar energia de virf va fi produsa de eRE.In acest tip de bilant nu se ia in considerare energia produsa de surse alternative, acesteanefiind la acest moment parte a bilantului sistemului energetic national.Rezervele de combustibili clasici sunt limitate, poluante si epuizabile intr-operspectiva apropiata si pro due energie de baza san senribaza. Energia de virf poate fiprodusa doar prin intermediul energiei hidrauIice, utilizarea apei nu limiteaza dezvoltareaaltor folosinte de apa, deoarece obtinerea de hidroenergie nu este 0 folosinta consumatoarede apa ci este folosinta consumatoare a unei calitati a apei, este 0 sursa de energie nepoluanta,nu este epoizabila din cauza utilizarii in acest scop si este limitata in timp si spatiu in regimnatural, dar poate fi redistribuita atit in timp cit si in spatiu prin amenajari hidrotehnicespecifice.115.Energia hidraulica disponibila

Energia hidraulica este generata pe seama utilizarii de:a)debite ale riurilor si fluviilor, forma de energie ce a fost folosita inca din antichitate pentrurealizarea irigatiilorb)oscilatii periodice date de maree, utilizata incepind cu anul 1966c)valuri si curenti marini, care se utilizeaza sub forma experimental a in zile1e noastred)pompare a unor cantitati de apa la cote superioare pentru a fi ulterior utilizata energiapotentiala acumulata prin transformarea acesteia in energie cineticaa)Utilizarea energiei furnizate de debitele cursurilor de apa se bazeaza pe concentrareaenergiei hidraulice in caderi marl de apa sau in acumulari de mari dimensiuni deoareceenergia si puterea au relatiile:

E=yw.V.H;P = Yw.Q.Hpentru Q = ct, unde:E - energia teoretica disponibila (energia bruta)

P ., puterea teoretica disponibila .Yw- greutatea specifica a apeiQ - debitul instalatH - caderea brutaV - volumul de apa disponibil

Componentele unei astfel de amenajari hidrotehnice sunt:-baraj de derivatie sau de acumulare ce are rol de ridicare a nivelului apei la cota necesaraasigurarii caderii; barajele de derivatie au inaltimi de maxim 10m, pe cind cele de acumularepot atinge si inaltimi de 300 m;-descarcatorul de ape marl, care are rol de preaplin;-priza de apa cu rol de captare a debitelor si conducere a acestora catre constructia detransport al apei;-aductiunea - constructia de transport al apei de la captare;-camera/castelul de echilibru, constructie ce are rol de echilibrare hidraulica a curgerii siconsumare a suprapresiunii generate de fenomenul de lovitura de berbec, dar si rol derezervor de compensatie;-conductalgaleria fortata - transporta apa de la aductiune la centrala, are un traseu scurt, cupanta mare, pentru a con centra caderea;-casa vanelor, constructie ce gazduieste organele de inchidere/deschidere (manevra) ce permitaccesul apei in CHE;


10/92

10,-centrala hidroelectrica, constind din c1adire, turbine, generatoare electrice, statii electrice de

transfonnare, camera de comanda;-canal/galerie de fuga, constructie eu rol de disipare a energiei curentului de apa turbinata sirestitutie a apei in emisai;-statie de pompare (daca este cazul), constind din c1adire, instalatii hidraulice, instalatiielectrice pentru ridicarea apei.

Regimul natural de curgere a debitelor prezinta variatii sezoniere si anuale importanteDe aceea pentru obtinerea de energie hidroelectrica este nevoie de regularizarea in timpaacestora prin barare. Bararea presupune implicit aparitia unei acumulari de apa. Lacurile deacumulare se caracterizeaza eu urmatorii indicatori:-coefientul de aeumulare allaculuia=OOlliO = 0 w . n ,in eare:DDa 1J. .J6J :000VutiI-volum util a! aeumulariiWrom -stoe mediu multianualQ m m - debit mediu multianual-coefieient de regularizare a acumulariio~ = 0000, in care:o tUlD fJo.lJ~Qm reg - debit mediu regularizatQ a f I rom p% - debit afluent mediu multianual la diferite probabilitati de depasire-coeficient de utilizare a acurnulariia =. !!!.Q.. , in care:DopooL~V - suma volumelor de apa acumulate intr-un anVuti! - volumul util al aeumularii-durata de golire a volumului util a! acumularii la functionarea centralei hidroelectrice la undebit egal cu debitul sau instalat S 1 durata de umplere a lacului atunci cind aportul este ega! cudebitul mediu multianua! in sectiune.

Lacurile de acumulare pot fi, in functie de modul in care regularizeaza debitele, deurmatoarele tipuri:-acumulari pentru regularizare zilnica si saptamanala;-acumulari pentru regularizare sezoniera, anuata si multianuala;-acumulari de compensare, realizate in partea superioara a bazinului hidrografic, destinateregularizarii debitelor pentru 0 eR E din aval care nu are posibilitatea de realizare a uneiacumulari proprii de dimensiuni marl;-acumulari tampon, realizate ava! de 0 CHEcu rol de uniformizare a pulsatiilor de debitpentru a nu periclita folosintele aval.In funetie de modul de realizare a caderii centralele hidroelectriee pot fi:-centrale baraj: .

. ...

..


11/92

11

-centrale cu derivatie

-centrale subterane

-centrale cu baraj si derivatie

b)UtiIizarea energiei furnizate de oscilatiile periodice date de maree se bazeaza peridicarea si coborirea nivelului marilor si/sau oceanelor care se produce datorita fortelor deatractie exercitate de Soare siluna. Intervalul de timp dintre flux si reflux este de 12 ore si 25minute ..Diferenta de nivel inregistrata in cursul lunii intre flux si reflux este data de fazeleLunii, minimul si maximul acestei diferente fiindinregistrate la 14 zile unul de celalalt. Infunctie de configuratia fiecarei marl si/sau ocean apar diferente intre amplitudinea mareelor,existind:-maree marl -diferenta de nivel intre flux si reflux de peste 4 m-maree medii - diferenta de nivel intre flux si reflux intre 2 si 4 m-maree mici - diferenta de nivel intre flux si reflux sub 2 m

Potentialu1 global al energiei mareelor este de 2000 TW/an.Principiul de functionare pomeste de la existenta unei incinte (naturale - golffestuarbarat san artificial - realizata prin indiguire) care va inmagazina apa in perioadele de fluxpentru a 0 elibera in perioadele de reflux. Schimbul de apa intre incinta si mare/ocean deschisse face prin intennediul turbinelor, care in felul acesta transforma diferenta de nivelpermanenta dintre incinta si larg inenergie. In lume exista doar citeva centrale mareo-motricede puteri semnificative.


12/92

12

Vedere in plan a unei centrale mareo-motrice de estuarSistemul c1asic de operare presupune generarea de energie in perioada de reflux. In

perioada de flux golful/estuarul barat se umple cu apa ce intra prin cimpurile deversante caresunt tinute cu stavilele deschise, in acelasi timp accesulla turbine fiind oprit. Cind se atingeamplitudinea maxima a fluxului se inchid stavilele si se asteapta coborirea nivelului apei inlarg datorita refluxului. Cind se inregistreaza minimul apa se descarca din glof trecind printurbine si obtinind energie. La egalarea nivelurilor dintre incinta si larg se deschid stavilele sise opr~ste accesul apei la turbine pentru a incepe u n nou ciclllde umplere-golire,

FLUX - umplere incinta prin stavile REFLUX - golire incita si turbinareSchema de functionare a unei centrale mareo-motriceDeoarece inchiderea unui golf/estuar natural are un impact foarte puternic asupramediului se poate realiza 0 incinta indiguita in larg, in apropierea tarmului, pentru ca distantade transport a energiei obtinute sa fie minima Incinta este impartita in 2 bazine, care vor aveafiecare contact cu largul dar si contact intre ele. Unul dintre bazine se umple la flux intimp cecela1a1tbazin se goleste la reflux. Apa ce este lasata sa treaca dintr-un bazin incelalalt esteturbinata obtinindu-se energie. Astfel programul de turbinare nu mai este legat direct defazele de flux si reflux.

Vedere inplan a unei centrale mareo-motrice de larg


13/92

1 3

Nr.Cele mai m a n centrale mareo-motrice din lume la nivelul anului 2 0 1 0 sunt:Centrala Tara Capacitate An PIF

(MW)rt.IN FUNCTIUNE1 Annapolis Royal Generating Station2 Jiangxia Tidal Power Station3 Kislaya Guba Tidal Power Station4 Rance Tidal Power Station5 Uldolmok Tidal Power StationINEXECUTIE6 Sihwa Lake Tidal Power StationIN FAZA DE PROJECT7 Garorim Bay Tidal Power Station South Korea 5 2 08 Ineheon Tidal Power Station South Korea 1 3 2 09 Severn Barrage England - Wales 8 6 4 0

Mareele sunt asociate, de eele mai multe ori, eu fonnarea de curenti, a caror energie arputea fi si ea folosita cu ajutorul elieelor submarine amplasate in apropierea coastelor,organizate in fenne asemanatoare celor pentru obtinere de energie eoliana. Nu exista decitprototipuri pentru obtinerea energiei de tip curent mareie, dar nu si amenajari la scaraindustriala.c)Utilizarea energiei furnizate de valurile si curentii marini se bazeaza pe energiaaeestora, care este 0 forma indirecta a energiei solare. Incalzirea diferita a maselor de apa dinoceanul planetar si de pe uscat duce la aparitia vintului. Aeesta, suflind deasupra suprafetelormari de apa, transmit prin freeare 0 parte din energia lor apei, generind valurile. Valurilereprezinta 0 sursa de energie insemnata cantitativ si regenerabila. Desi resursa disponibilaeste foarte mare, tehnologiile de transfonnare a energiei valurilor in energie electrica nu suntinca la nivelul unor instalatii industriale si sunt grevate de costuri foarte ridicate. Deasemenea, astfel de instalatii necesita amplasamente eu myel de energie semnificativ,concentrate si pot fi constituite de mecanisme pozitionate pe tarm, invecinatatea coasteisauin largo Inplus, impactul asupra mediului este datorat faptului ca locatiile favorabile se gasescin zone slab populate, de cele mai multe ori salbatice. In ceea ce priveste eroziunea costierase pare ea acest amenajari au chiar un efect benefic,d)Utilizarea energiei furnizate de acumularile prin pompaj se bazeaza pe pomparea unor.cantitati de apa la cote superioare pentru a fi ulterior utilizata energia potentiala acumulataprin transfonnarea acesteia inenergie cinetiea

Acest tip de amenajare se utilizeaza atunci cind fie nu exista amplasamente pentrurealizarea de centrale hidroelectrice clasice, fie se doreste acoperirea suplimentara a virfurilorde sarcina. Sunt aleatuite dintr-un rezervor inferior si unul superior, putind fi fiecarereprezentat de 0 acumulare. In rezervorul superior apa este pompata atunci cind in SistemulEnergetic National (SEN) este cerere minima de energie. Din rezervorul superior apa estedescarcata pentru turbinare numai inperioadele de cerere maxima, adica in perioadele de virfde sarcina. Acest tip de central a hidroelectrica imbunatateste conditiile tehnice si economicede exploatare a centralelor termoelectrice si nucleare pe durata golurilor de sarcina, prinutilizarea surplusului de energie produsa pentru pomparea apei. In aceeasi idee, acestecentrale pot acumula apa pe baza pomparii acesteia in perioadele de virf de productie asurselor de energie eoliana, Deoarece pot avea mai multe regimuri de functionare (turbinare,pompare, compensare sincrona) si interschimbarea rapida a acestora eentralele de acumulatecu pompaj cresc fiabilitatea SEN. Amplasarea acestui tip de centrala nu este limitata deconditiiIe hidrografice, cum este cazul centralelor hidroelectrice clasice, acestea putind fi

CanadaChina

South Korea

2 0 1 9 8 43 .2 1 9 8 01.7 1 9 6 82 4 0 1 9 6 61 . 0 2 0 0 9

2 5 4 2 0 1 0

RussiaFranceSouth Korea


14/92

14

amplasate in apropierea eonsumatorilor, reducind eosturile eu transportul si distributia. Deasemenea, acumularea prin pompaj este sinwrru1 mod de stoeare a energiei la seara mare.

H

Dupa modul de folosire a volumului de apa pompat centralele hidroelectrice cuacumulare prin pompaj se c1asifica:-in circuit desehis - centrale hidroelectrice mixte (de pompaj si amenajare a unei resurse deapa) - volumul de apa din rezervorul superior este turbinat 0 singura data la 0 eadere maimare deeit inaltimea de pompare, ceea ce presupune ca sursa de apa si statia de pomparepentru eaptare este intr-un bazin hidrografic veem, la 0 eota superioara eentraleihidroelectrice, dar inferioara aeumularii;

-in circuit inchis - centrale hidroelectrice de pompaj pur - acelasi volum de apa este turbinat. de mai multe ori, prin recircularea acestuia, la 0 eadere bruta egala eu inaltimea gravitational adepompare .. - ,. ..

Dupa modul de realizare a rezervoarelor amonte si aval ale amenajarii acestea pot fi:-ambele rezervoare sunt create sub forma de ineinte prin diguri de contur, cele 2 cote deamplasare fiind foarte diferite;-ambele rezervoare sunt lacuri de acumulare create prin barae de cursuri de apa;-ambele rezervoare sunt caveme sau galerii uriase subterane;-rezervorul superior este 0depresiune naturala;


15/92

15

-rezervorul inferior este un lac de aeumulare creat prin bararea unui curs de apa;-rezervorul inferior este un lac natural sau marealoceanul.

Dupa durata cic1ului de pompare amenajarile cu acumulare prin pompaj sunt:-cu cic1u zilnie - pomparea (gol de zi si noapte) si turbinarea (00 de zi) se fac zilnic;-cu ciclu saptaminal - pomparea (gol de zi, de noapte si gol de weekend) si turbinarea (inzilele lucratoare) se fac la nivel de saptamina;-CU cic1u sezonier - pomparea se face in perioadele de ape mari iar turbinarea se face inperioadele de ape mici; aceste amenajari se pot folosi in afara perioadelor de ape mari sipentru eompensarea zilnica sau saptamanala.

Dupa tipul de grupuri utilizat amenajarile cu pompaj pot fi:-cu grupuri independente pentru turbinare si pompare, existind pompe antrenate de motoareelectrice si generatoare antrenate de turbine hidraulice;-cu grupuri temare - pompe antrenate de masini electrice care antreneaza turbinele;-cu grupuri binare (masini hidraulice reversibile) - masini hidraulice cuplate cu masinielectrice, la care masina hidraulica poate functiona atit ca pompa cit si ca turbina, iar masinaeleetrica poate funetiona atit ea si motor cit si ea generator.II 6. Turbine

In oricare dintre solutiile constructive si pentru orieare sursa de obtinere a energidhidroelectrice este nevoie de turbine pentru transformarea energiei potentiale a apei in energiemecanica de rotatie. Acest fenomen se poate petrece prin:-turbine cuimpuls - presiunea apei se exercita asupra eupelor montate Pe extradosulrotorului, care nu este submers - realizeaza convertirea energiei potentiale in energie cineticainainte de intrarea in rotor;-turbine cu reactiune - presiunea apei se exercita asupra palelor rotorului, complet submers -realizeaza convertirea energiei potentiale in energie cinetica in rotor.

Turbinele eu impuls sunt:-PELTON - roata hidraulica lovita tangential de unul sau mai multe jeturi de apa careactioneaza asupra .cupelor cu forma de linguri, fixate la distante egale pe perimetrul rotorului- este limitat debitul instalat de conditia ca apa reflectata de 0 cupa sa nu interfereze cu apareflectata de cupa adiacenta; se folosesc in cazul caderilor in domeniul 50 - 1300 ID;-TURGO - roata hidraulica lovita tangential de unul sau mai multe jeturi de apa careactioneaza asupra cupelor cu forma gindita astfel incit apa lovesteplanul rotorului Ia un unghide 20; se folosesc incazul caderilor in domeniul50 - 250 m si debite mari; .-CROSS-FLOW - jetul de apa dreptungbiular traverseaza de 2 ori palele dispuseperpendicular, pe perimetrul rotorului (dinspre periferie spre centrul rotorului, apoi dininterior spre exterior; se folosesc in cazul caderilor in domeniul 5 - 200 m si variatie mare dedebite.

Turbinele cu reactiune sunt:-FRANCIS - rotor cu pale fixe, profilate pentru a induce apei 0 miscare de rotatie faradesprinderi sau turbioane - caderi de 25 - 350 m, puteri de pina la 1000 MW-KAPLAN - rotor de tip elice, cu arbore vertical, palele putinduse roti in functie de debitulde apa disponibil - caderi de 2 - 40 m si debite mariBULB ~ turbine Kaplan cu ax orizontal sau unghi mic fata de orozontala - caderi mai micide 2 - 20 ID si debite foarte marl

Tipul, geometria si dimensiunile turbine sunt alese in functie de cadrea neta, gamadebitelor turbinate la care se adauga aparitia si intensitatea fenomenului de cavitatie,respective costuri.


16/92

}6

Dupa cadere si debit nominal se prezinta domeniile de aplieabilitate:

lUO .

. . 1 0

.3:1 0 100. > 5 : 0 0 . .

., " ".:bebii(rn3 /s )Il7 .Impac tu l a supr a mediu lu i a l c en tr ale lo r h id ro ele ctr ic e

Oamenii au nevoie imperioasa de energie electriea pentru a-si desfasuraaetivitatile cotidiene. Majoritatea surselor de energie sunt neregenerabile si poluante, avindfiecare imaet asupra mediului ineonjurator. Utilizarea surselor de energie "curata" reprezintaSolutia pentru eresterea consumului de nergie fara a mari in acelasi timp poluarea mediului.Hidroenergia este una dintre sursele de energie regenerabila si nepoluanta, fiind denumitachiar petrolul alb a1 Terrei. Prezenta lacurilor de acumularea associate eentralelorhidroelectrice au avantaj e colaterale importante, rezultate din folosintele secundare. Acesteapot fi atenuarea unedi de viitura si protectia impotriva inundatiilor, alimenatea ell apa apopulatiei S 1 industrieie, irigarea culturilor, asiguratea conditiilor de navigatie pe cursuri deapa natural, agreement, piscicultura, In plus exista efecte positive ale aparitiei amenajariilegate de:-evitarea producerii pluantilor la producerea energieie electrice prin alte forme-dezvoltarea tursimului inzona-amenajarea teritoriului pentru realizarea si exploatarea amenajarii-regularizarea debitelor in aval-obtiberea de energie eu cost seazut

Efectele negative produse asupra mediului sunt legate de:- inundarea unor suprafete prin erearea laeului de aeumulare si a habitatelor aferente-emanarea de gaze prin descompunerea vegetatiei din zona inundata- impiedicarea migrarii pestilor-eolmatarea zonelor de acces inlac-modificarea folosintei terenului-stramutarea populatiei-afectarea pescutului inzonele aval de amenaj are-drenarea acviferelor aval si alimentarea acestora in zona acumulariiIII.Amenajari hidrotehnice pentru alimentare ell apa si canalizare

Din cele mai vechi timpuri asezarile omenesti au fost infiintate si dezvoltate inpreajma cursurilor de apa, acestea reprezentind atit sursa de aimentare cu apa cit si colectorde canalizare, respectiv cumulind functia de evacuare a deseurilor.


17/92

17

IIll.AZimentare cuapaIJI.l.l.Sisteme de alimentare cu apa

Alimentarea eu apa pentru populatie si industrie reprezinta 0 utilitate indispensabilacivilizatiei actuale, conditionind desfasurarea vietii si economiei. Populatia utilizeaza apapentru nevoi gospodaresti, publice, zootehnie si eombaterea ineendiilor. Industria folosesteapa in procese tehnologice, pentru racire, pentru spalare, sortare sau transport si combatereaincendiilor.

Schemele de alimentare eu apa se aleg in functie de cantitatile solicitate, presiuneanecesara, calitatea apei transportata si eonditiile locale vis-a vis de sursa si alti consumatori.

Sistemele de alimentare eu apa au ea elemente eomponente:-captarea - constructie necesara pentru prelevarea apei din sursa-aductiunea - constructie de transport al apei de la sursa spre utilizator-statia de pompare - constructie ce gazduieste utilaje de ridicare a apei, in funetie de coteleterenului natural-statia de tratare - construetie ee gazduieste echipamente necesare corectarii calitatii apeinaturale pentru aducerea la cerintele de calitate ale utilizatorului-castelul de apa/ rezervorul de apa - constructii de inmagazinare a apei pentru crearea uneirezerve de apa pentru compensarea variatiilor consumului pentru un interval de timpprestabiIit (ingeneral 24 h)-reteaua de distributie - sistem de conducte ce furnizeaza apa consumatorilor-bransamentele - echipamente de coneetare a consumatorilor la reteaua de distributie-apometrele - echipamente de masurare a debitelor furnizate

In ceea ee priveste calitatea apei aeeasta trebuie sa indeplineasea cerintelenonnativelor invigoare, hi functie de consumator; aceste earacteristici se refera la:-proprietatile organoleptiee (mirosul, gustul)-proprietatile fizice (turbiditatea, culoarea, temperatura, conductibilitatea eleetrica,radioactivitatea)-proprietatile chimiee (reziduul fix - totatilitatea substantelor solide minerale si organice,reactia apei exprimata prin pH, duritatea - prezenta sarurilor de Ca,Mg, substantele organice,Fe, Mn, Ca, Mg, NH3 - amoniae, Cl, Cu, Ph, Zn, CO2, H2S - hidrogen sulfurat)-proprietatile bacteriologiee - bacterii banale, coli - indica eontaminarea eu ape dincanalizare si dau febra tifoida, bacterii sparofite - indiea existenta contaminarii cu dejectiianimale sidau febra tifoida, bacterii patogene - due la imbolnavirea cu boli hidrice: febratifoida, holera, dezinteria11 11.2 .Sursa de apa

Sursa de apa poate fi:-subterana - acvifere freactice, acvifere de mare adincime, acvifere imbogatite, izvoareprovenite din aflorimente de straturi aevifere sub nivelullor piezometric-de suprafata - riuri, fluvii, lacuri. .

..Sursa de apa are nevoie de zona de protectie sanitara, care se imparte in:-perimetrul de regim sever - se imprejmuieste si pazeste permanent-perimetrul de restrictie - este marcat cu borne inscriptionate.

Captarea se face diferit in functie de sursa:-pentru izvoare - camera de captare-apa subterana - puturi forate/sapate/infipte amplasate perpendicular pe directia de curgere-apa de suprafata - prize de apa pe riuJprize de apa inlac.


18/92

18

IIIl. 3. Tratarea apeiTratarea apei in sistemele de alimentare eu apa presupune urmatoarele etape:

-desnisipare - depunerea particulelor eu diametru mai mare de 0,2 mm-coagulare suspensii - floeularea materiei coloidale din apa bruta-decantare - la viteze mai mici de 1-20 mrnJs sedimentindu-se 80-95% din materiile insuspensie-filtrare -limpezire, deferizare-dezinfectare - cu metode fizice (caldura, ultraviolete), metode chimice (clor, ozon,permenganat de potasiu), metode biologice (bacterii), metode oligodinamice (ioni de metaleg re le , io ni de Ag)-tratamente speciale - eliminarea gustului, mirosului, decolorarea, eliminarea gazelor,deferizarea si demanganizarea, scaderea duritatii, desalinizarea, fluorizarea, dezactivarea.1111.4.Aduc tiunea ape i

Aductiunile pot fi:-cu nivel liber - canale deschise sauinchise, galerii eu nivelliber-sub presiune - conducte, galerii sub presiune

In dimensionarea hidraulica a conductelor sistemelor de alimentare eu apa intervin caelemente de baza debitul transportat, seetiunea de curgere, panta hidraulica, coeficientul derugozitate caracteristic materialului de fabrieatie a eonductelor dar si modul de imbinare aacestora, temperatura apei ee se transporta, continutul de suspensii, vitezele admisibile,presiunea maxima solicitata, traseul in plan si in elevatie care induce pierderi de sarcinalocale.

Traseul ales al aductiunii trebuie sa fie astfel incit linia piezometrica a profiluluilongitudinal sa nu coboare sub generatoarea superioara a eonductei, sa fie cit mai scurt, usoraccesibil , evitind terenurile aecidentate, cu aluneeari, inundabile sau zonele dens construite,eu ape subterane al caror nivel este apropiat de al terenului, sa aiba minimul de traversari(drumuri , cai ferate, cursuri de apa, vai), sa se adapteze la teren, sa existe deasupra conducteiacoperirea minima egala cu adineimea de inghet din zona de constructie, sa respecte pantaminima de 0,1%.. Conductele se clasifica dupa diametrul nominal, dupa presiunea nominala, dupamaterialul de fabrieatie (fonta, otel, beton annat, material plastic, altele - sticla, aluminiu,lemn, bazalt, etc), dupa modul de executie (prefabricate sau turnate pe loc), dupa amplasare(ingropate sau aeriene), dupa modul de imbinare.

Fiecare tip de conducta are particularitatile sale legate de domeniul de utilizare,diametrele nominale la care se fabrica S 1 presiunile caracteristice, modul de manipulare,lansare, imbinare, zone sensibile pentru pierderea de apa, costuri.

Pe traseul aductiunilor se prevad lucrari de arta - subtraversari si supratraversari,masive de sprijin si ancoraj, protectii contra suprapresiunilor, camine de vana, carnine deaerisire, camine de golire, carnine de vizitare, racorduri.I ll 1.5 .Re te le de d is tr ibu ti e

Reteaua de distributie reprezinta totalitatea conductelor si aceesoriilor necesaretransportului apei de Ia constructia de inmagazinare pina la bransamentul utilizatorului, cupresiune maxima de 60 mcol H20.

Se pot realiza retele ramificate sau inelare.


19/92

. . ..Retea ramificata Retea inelaraDupa pozitia pe care 0 oeupa eonstruetia de inmagazinare a apei in raport eu sursa de

apaavem:-retele eu construetie de inmagazinare la intrarea in retea-retele cu construetie de inmagazinare in partea opusa intrarii apei in retea (eontrarezervor)-retele eu ~onstruetie de inmagazinare in pozitie intermediara.

19

. . .Construetie de inmagazinare la intrarea inretea . ..Contrarezervor

Construetie de irunagazinare in pozitie intermediaraDupa modul in care se alimenteaza zonele de presiune putem opta intre:

-retele eu zone de presiune dispuse in serie-retele eu ~one de presiune dispuse in paralel

... -_ .. .. , . . I . . . LJ.l lJI.J.J

- .. . . _. . . .....::.:'. " : ' : - . ' - : . :

Zone de presiune dispuse in serie Zone de presiune dispuse inparalelRetelele de distributieau in componenta eonducte principale (artere) si conducte de

serviciu. Conductele principale se amplaseaza in functie de planul de sistematizare ateritoriului, 'pozitia principalilor consumatori. Pe conductele de serviciu se executabransamentele consumatorilor.

Pe traseul retelelor de distributie se prevad armaturi de tipul:-vane de lillie - acolo uncle distanta intre douaramificatii depaseste 600 m-vane de ramificatie - amplasate astfel incit sa se poata izola la avarie tronsoane avind maxim300 m lungime-vane de golire - in punetele de cota minima ale conductelor principale


20/92

20

-hidranti de incendiu - pe conductele de serviciu, in mod specialla interseetii ale straziloralimentate, la distante maxime de 100 m, in apropierea conductelor principale-eismele publice - brans ate la conductele de serviciu, la maxim 300 m distanta intre ele-apometre de district - echipamente de masurare a cantitatilor de 'apa consumate pentrusuprafete de 25-30 ha, denumite districte; se monteaza in camine vizitabile-apometre pe conducte principale si de serviciu - echipamente de masurare a cantitatilor deapa consumate pentru consumatori individuali (condominii, case - vile)-ventile de aer - in punctele de cota maxima, cu scop de evacuare aer din instalatie.

Retelele de distributie ale sistemelor de alimentare cu apa se intretin in exploatare,ceea ce presupune urmatoarele operatii:-dezinfectarea conductelor inainte de punerea in functiune - spalare cu un curent de apa timpde 2-3 h si utilizare de solutie de Cl (20-30 mg/l) timp de 24 h-dezinfectarea conductelor dupa fiecare avarie sau in cazul in care organele de control sanitaro cer-supravegherea fimctionarii si starii retelei prin control periodic al conductelor si armaturiloracestora si constatarea urmata de lichidarea pierderilor de apa-executarea de bransamente pentru cladirile noi.III1.6.Statii depompare

Statiile de pompare au rolul de a ridica apa la inaltimea neceara pentru a fi apoiutilizata illretelele de distributie la presiunea solicitatade consumatori.

Dupa pozitia aeestora in sistemul de alimentare en apa, statiile de pompare se impart:-statie de pompare treapta I, atunci cind pompeaza apa de la sursa la statia de tratare sandirect la consumatori, apa nefiind nevoie sa fie tratata-statie de pompare treapta a II-a, atunci cind pompeaza apa de la statia de tratare laconsumatori,-statie de repompare, atunci cind este necesara marirea presiunii apei in conductele deaductiune a apei san in reteaua de distributie-statie de pompare de recirculare, utilizate in industrie, atunci cind pompeaza apa de racier inturnurile de racire si apoi din non ininstalatii-statie de pompare de incendiu, atunci cand pompeaza apa necesara pentru stingereaincendiilor, pompele amplasindu-se de obiceiin aceeasi eladire en pompele de alimentare.

Este avantajos ca pompele dintr-un sistem sa fie de un singur tip. Agregatele depompare se pot amplasa:-intr-un singur rind cu axe paralele intre ele si perpendieularpe axa cladirii-pe un singur rind cu axe coliniare paralele cu axa cladirii-pe doua rinduri eu axe paralele intre ele si perpendicular pe axa c1adirii-pe doua rinduri decal ate cn axe paralele cu axa cladirii-pe un singur rind cu axe paralele siinclinate fata de axa cladirii-pe doua rinduri cu axele paralele si inclinate fata de axa c1adirii.

Pentru alegerea pompelor se ian in considerare graficul de variatie al eonsumului deapa, capacitate a de inmagazinare a eonstruetiilor de compensare, numarul si marimeaagregatelor de rezerva, dimensiunile c1adirii statiei rezultate in funetie de tipul de pompe,randament, turatia admisa, inaltimea de pompare si debitul pompat.

Utilajele de pompare pot fi:-pompe rotative cu palete-pompe volumice-pompe eli aer comprimat-ejectoare-berbeci hidraulici


21/92

-instalatii de vacuum-instalatii dehidrofor.

21

111 .1 .7 .Cons truct ii de inmagazinareInmaganizarea apei se realizeaza pentru asigurarea volumului de compensare a

variatiilor de consum al apei zilnic (24 h) la care se adauga rezerva intangibila de incendiu sirezerva de apa necesara acoperirii consumului de apa incaz de avarie.Aceste constructii pot indeplini simultan si functia de inmagazinare a cantitatii de apa

pentru satisfacerea nevoiIor statiei de tratare, asigurarea unei rezerve de apa necesataaspiratiei pompelor, ruperea presiunii pe traseul aductiunii, asigurarea timpului de punere incontact a1 apei cu clorul din statiile de c1orare.

Constructiile deinmagazinare se caracterizeaza prin capacitate, forma, cota fund sicota preaplin.

Amplasarea acestora dicteaza solutia constructiva, care poate fi: rezervor de apa(ingropat sau semiingropat) - atunci cind exista inaltimi naturale care domina reteauadeservita, castel de apa - rezervor pe inaltimi artificiale (turnul castelului). In oricare dintresituatii cota la care se afla suprafata libera a apei din constructia de inmagazinare trebuie saduca laasigurarea presiunii de serviciu la eel mai defavorizat consumator .

Rezervor ingropat. ....

Rezervor semiingropat

Castel de apaDupa pozitia in cadrul sistemului de alimentare cu apa constructiile de inmagazinare

pot fi:-de trecere - amplasate intre sursa si reteaua de distributie-de capat (tampon) - amplasate hi capatul aval al uneia dintre conductele principale-contrarezervor - rezervor de capat intr-un sistem de alimentare cu apa in care exista sirezervor de trecere.


22/92

22

. . .Constructie de inmagazinare de capatLEGENoA

..:>J)tir~~e:~. . .iL:CQhstruti3:deihhiagazin~re.. .. ,. ..".HIll. Reteauade:dfstribtitJe:: forta de tirire a curentuluiMiscarea aluviunilor este foarte redusa, modificarile fonnei in plan si a profilului longitudinalfiind nesemnificative;-sectoare cu stabilitate normala caracterizate prin:

. forta de tirire a curentului ::::;ezistenta la eroziune a materialului din patul albieiMiscarea aluviunilor este intensa, dar modificarile formei in plan ramine aceeasi si esteinsotita de modificari periodice ale cotei patului albiei;-sectoare eu stabilitate redusa caracterizate prin:

forta de tirire a curentului > rezistenta la eroziune a materialului din patul albieiMiscarea aluviunilor este puternica si apar modificari anuale ale fonnei in plan si coteifundului albiei, uneori chiar de mai multe ori pe an;-sectoare complet instabile corespunzatoare zonelor conurilor de dejectie, unde survinscbimbari la fiecare viitura inregistrata.IV . 1.6 .Traseul in plan al aibiei regularizate sf profilul longitudinal ai sectorului de riuregularizat

Traseul in plan se doreste sa coincida cu traseul albiei stabile, fiind format dinaliniamente scurte, curbe si contracurbe. Razele de curbura variaza continuu pentru ca siprofilullongitudinal sa sufere modificari lente.


31/92

31

Traseul optim din punet de vedere hidraulie este format din arce de sinusoida avind:1.y

-ecuatia: -D.ttY =Yo' 00&-2- .xo

-lungimea corzii: .p2 .xo =n.tD-.Ro:2 --sageata;

-raza de curbura in virful curbei~ =(2,5 .;-3,O).B, unde:

Beste latimea albiei Ia oglinda apei la treeerea debitului de calculInfunctie de marimea cursului; pentru orientare se pot folosi relatiile:R o = lOOp~

R o =O~ . JQ , incare:I - panta albiei,Q - debitul de fonnare a albiei

Este importanta si pozitia traseului corectat fata de albia naturala preexistenta; astfel,se urmareste indeplinirea conditiei de a producere prin lucrarile de regularizare proiectate aunor modificari favorabile la treeerea debitelor mici si medii, fara a schimba echilibrulnaturalla trecerea apelor mari, eeea ce presupune alegerea unor lucrari submersibile.

Traseul in plan regularizat trebuie sa fie cit mai conservativ, utilizind malurile stabile.Lucrarile de regularizare propuse trebuie racordate atit in amonte cit si in aval Ia

sectoare naturale stabile, avindu-se grija ca acestea sa nu fie influentate negativ.!V.i.L Se ctiu ne a tr an sv er sa la in a lin iam en te si in c urb e

Se doreste trasarea sectiunii stabile, astfel incit fiecare element sa fie in echilibru subactiunea fortei de tirire a curentului, a greutatii proprii a particulelor si a fortei de frecare intreparticule.


32/92

32

Efortul mediu de tirire exercitat de curent asupra unei albii prismatice reprezintaraportul dintre eomponenta tangentiala a greutatii apei si suprafata udata:-pentru albii foarte largi:

r =rw.H.I, in care:Yw- greutatea specifiea a apei,I - panta albiei-pentru albii oarecare:

'tal=ral.R.I, unde:R - raza hidraulica a sectiunii,')'aI - greutatea specifica a aluviunilor

Valoarea critica a efortului de tirire la care se antreneaza 0 particula de diametru deste data de relatia Boys:iar conform Meyer-Peter:A = 0,03 - pentru imobilitate absolutaA =0,047 - pentru majoritatea particulelor aflate in miscarePentru albii rectilinii din material necoeziv Bureau of Reclamation al SUA recomadaval 0 1 dmi ibil al f rtul 0 d tiri dn ea Sl 1 e eeo Ul e mre, upa cum urmeaza:

Albie din nisip Albie din pietris(75% din particule au d


33/92

33

Daea Q' -y = H().f;OS (aretD 1 1 0 .x),

la care se adauga in partea eentrala un sector dreptunghiular avind adineimea H o si latime, _ n(Q-Q')~B - lMIJ'/.-l*

Daca Q '> Q atunci se reduce partea centrala eu 0 latimeLIB'=0,%,(1- ~.B, unde

B -latimea albiei la partea superioara a sectiunii cosinusoidale,rezultind astfel 0adincime mai mica decit Bo.

Atunci cind se opteaza pentru alegerea principiului albiei stabile, se stabileste formasectiunii transversale pe baza unor corelatii intre elementele hidraulice si geometrice, numiterelatii morfometrice.o limitare a metodei este data de numarul Froude al curgerii:

Fr = . . . . ! . . . . . incare:. J ~ J l 'H- adincimea medie.

In functie de naturala materialului din care este format patulalbiei se stabileste limitainferioara a numarului Froude sub care se produc depuneri si 0limita superioara a numaruluiFroude peste care se produce eroziunea malurilor.

Cele mai simple relatii morfometrice sunt:-pentru adincime:

-pentru latime:

-pentru panta:

-pentru viteza:

-pentru debitul solid:

Coeficientii se obtin din conditii hidraulice; din eeuatia de continuitate rezulta faptulea:

o.+~+o=lEste esential ca modul de definire a debitului de fonnare sa fie unitar. Schimbarea

asigurarii debitului modifiea valorile eoeficientilor, pastrind forma relatiei. Astfel, conformNixon valorile latimii albiei stabile la debite eu diferite asigurari se calculeaza cu relatiile:-pentru debit ell asigurare 30%:


34/92

34

-pentru debit cu asigurare 10%:

-pentru debit cu asigurare 5%:B=2,80, Ql/2

-pentru debit cu aasigurare 0,6%:

Relatiile morfometrice ale lui Altumin, ce introduc in calcul nu doar debitul ci sicaracteristicile materialului din patul albiei, concentratia materialului in suspensie, sunt:

_ I fli/l.B - AB'llll).H- 1Bm-0;;-'. ,41 1

coeficientii necesari fiind cei din tabel:Sector riu si conditii curgere A~ ill Kli

Mal fix Mal erodabil Mal fix Mal erodabil Mal fix Mal erodabilSector intre munte si deal; 0,75 0,90 1,00 0,80 16,00 10,00albie bolovanis; viteza sipante apropiate de celeeriticeSector deal, la iesirea inspre 0,90 1,00 0,80 0,67 10,00 9,00ses; albie nisip si pietris;scurgere linistitaSector mijlociu ses; albie 1,00 1,10 0,67 0,50 9,00 5,00nisip grauntos mijlociu simarunt; scurgere linistitaCurs inferior; albie nisip 1,10 1,30 " 0,57 0,50 4,10 3,00marunt

Dupa realizarea proiectarii celor trei elemente se verifica nivelurile si capacitatile detransport ale albiei regularizate.IV . 1 .8 .L uc ra ri in a lb ie

De asemenea, se proiecteaza lucrari in albie, care pot fi:a)lncrari tempo rare, usoare - utilizate pe cursul mijlociu si inferior al riului si se executadin materiale locale; rolul acestora este de a obtine rezultatul scontat intr-un interval scurt detimp, dar nu pentru 0 durata mare de timp, de 'urmitld sa fie inlocuite en lucrari definitive,similare ca efect. Acest lucrari pot fipermeabile sau de activare a circulatiei transversale.

Lucrarile penneabile se utilizeaza in cazuI sectoarelor de riu unde se inregistreazaviteze mici de curgere dar debite solide mario Aceste lucrari favorizeaza micsorarea vitezei decurgere si depunerea aluviunilor; sunt ieftine, nu due 1a aparitia fenomenului de afuiere,conduc la ridicarea fundului albiei prin depunere. Se pot executa in urmatoarele varianteconstructive:-arbori inecati - pe sectoare unde v < 1,50 mfs , pentru a evita eroziunea malurilor si afavoriza colmatarea; se utilizeaza arbori cu coroane dezvoltate, scufundindu-se cu ajutorullesturilor sau fixindu-se prin interrnediul pilotilor, inunnatoarele variante constructive:


35/92

35

~ ..-_ ... ...

a)sub forma de perdea in lungul malului b)sub forma de dig longitudinal-panouri oscilante sau fixe - panouri prinse prin articulatii la partea inferioara sau superioarade un sistem de sustinere fix, care au inclinari diferite in functie de viteza eurentului;provoaca devierea partiala a curentului si depunerea aluviunilor

i. - .- .

a)artieulatie inferioara b)articulatie superioara-garduri - garduri duble carora li se adauga panouri de faseine, prinse la partea inferioara,putindu-se realiza astfel traverse de colmatare, pinteni-siruri de piloti - doua sau mai multe siruri de piloti eu scop de aparare a malurilor sau pentrumarirea adincimii de navigatie

Lucrarile pentru activarea circulatiei transversale sunt alcatuite din panouri mobile,plutitoare sau fixe, asezate oblic in curent, la suprafata apei, pe patul albiei sau si la suprafatasl pe pat si due la obtinerea urmatoarelor efecte:-evita colrnatarea prizelor de apa in curent liber si derivatiilor navigabile, deoarece curentiicreati transporta aluviunile spre axul albiei-imbunatatesc conditiile de navigatie prin marirea adincimilor senalului, deoarece curentiicreati spala partea central a a albiei-apara malurile impotriva eroziunii , deoarece .curent ii creati favorizeaza depunerea de fund inzona malurilor.b)lucran definitive, masive - sunt rezistente pe 0 durata mare de timp, au raza mare deactiune, sunt elastice pentru a putea unnari defonnatiile ee apar in patul albiei, seconfectioneaza din piatra, beton, faseine, pamint; au rolul de dirijare a curentului si pot fi de .tip:-pinteni (epiuri) - lucrari transversale, eu un capat incastrat in mal si altul inalbie, ce pot fiasezatinormal pe axul albiei sauinclinati . . . ... . . . .. ..lt . r. . ~ .. r ' : . . r- - . . ... . .. . - , .. ", .. ... < , : < : : ; : < : : > . : : : < : . : - : . .: : :> : : : '

. .... .. .... . . - ' . q > . Z : ' ? : : S Z : >

.' .... .. . . . ~ . . . . : . . . . . . . > : : < > .. . . . . . > : . . . . " . .X ..... . / :" . . ..:-.::/2....~. _ -: .L -.- .: _ - .

. . .a)normal pe ax albie bjinclinati, orientati spre amonte c)dedinati, orientati spre avalPartile componente ale pintenului sunt:

-capul pintenului (partea dinspre apa)-radacina pintenului (partea incastrata inmal)-corpul (partea dintre radacina si cap)

Din punct de vedere allungimii acestora, pintenii pot fi:


36/92

36

-scurti, daca:

-Iungi, daca:

1-lungimea pintenuluia - unghiul dintre pinten si direetia de curgereBst -latimea albiei stabile regularizate.Din punet de vedere a1 eotei la eoronament, pintenii pot fi:-insubmersibili - avind coronamentul stabilit eel putin la nivelul apelor mari-pentru regularizarea albiei principale - avind coronamentul stabilit la nivelul apelor medii-pentru sporirea adincimilor de navigatie - avind coronamentul stabilit la nivelul apelor mici-de fund - avind coronamentul stabilit sub nivelul apelor mici.

In cazul pintenilor inc1inati spatiile dintre acestia se colmateaza intr-un interval detimp mai scurt, eurentul fiind dirijat spre axul albiei, malurile si radacina pintenilor fiindprotejate impotriva eroziunii. Pintenii nonnali pe axul albiei sau pintenii declinati produc lacapatul dinspre albie virtejuri si afuieri mai putin importante.

Pintenii au sectiune transversal a de forma trapezoidala si se executa din nuieIe,fascine, piatra, beton, pamint, geosintetice, gabioane.-diguri de dirijare submersibile (le~ate sau nu de malprin traverse)

-inchideri de albie (baraje de deviere)-traverse de colmatare - pozitionate transversal pe bratele ce se inchid-praguri de fund - pozitionate transversal, pe intreaga latime a albiei, atunci cind existatendinta de coborire exagerata a patului albiei-aparari si consolidari de maluri, formate din -fundatie si imbracaminte a taluzului; apararilese utilizeaza daca malul natural coincide cu malul albiei regularizate si reprezinta 0protectieimpotriva eroziunii, afuierii datorate curentului, ghetii, valurilor, plutitorilor.IV.2.lndiguiri de riuriIV.2.1.Lucrari pentru apararea impotriva inundatiilor

Lucrarile hidrotehnice care au ca scop apararea impotriva inundatiilor pot fi:-acumulari speciale - regularizarea debitelor marl-marirea capacitatii de transport a albiei - regularizarea albiei cursului de apa-derivatii - devierea debitelor marl-indiguiri - impiedica revarsarea apelor mari

Indiguirile au ca scop apararea impotriva inundatiilor prin lucrari, Indiguirile au siefecte negative legate de: .-micsorarea sectiunii de curgere-cresterea nivelului in remuu-scoaterea unor suprafete din functia de atenuare ceea ce duce la marirea debitelor insectiunile aval-cresterea vitezei de curgere ceea ee duce la modificarea compunerii viiturilor cu afluentii-modificarea regimului eroziunii si depunerilor


37/92

37

-modificarea regimului apelor freatice-modifiearea regimului hidrosalin al solului.IV.2 . 2 .Diguri

Pentru dimensionarea lucrarilor de indiguire se stabilese debitele si nivelurile deealcul. Digurile pot fi longitudinale sau de remuu si sunt caraeterizate de sectiuni transversaletrapezoidale, eu taluzuri protejate, pante rezultate in urma ealeulelor de stabilitate pentruinaltimi de peste 4 m si din experienta, pentru inaltimi pina in 4 m. Se prevad traversari princorpul digurilor pentru aevacua apa coleetata in spatele acestora in emisar, in perioade1e deape micr.

.


38/92

38

scazute, greutatea moarta fiind de aproximativ (7,5 - 28) % din greutatea bruta transportata,prin comparatie cu 40% in cazul transportului feroviar,Anali t hni ica nentru dif it "I d tr rt t astfel:za e co-economica pen 1 en e rmj oace e anspo araaMijloc transport v Gm/Gb Cost t mt/cost t tF

km/hSlep remorcat 6 0,15 0,25Slep autopropulsat 6 0,20 0,66Nava maritima 20 0,31 0,35Vagon feroviar marfa 60 0,32 1,00Autocamion 40 0,45 5,70Avion 150 2,90 Nu are sens

Acesta este motivul pentru care se pune accent pe realizarea infrastructurii necesaretransportului pe apa, ce eonsta din cai navigabile interioare si porturi.V.2,Cai navigabile interioareV.2.1.Gabaritele caii navigabileSenalul navigabil san calea navigabila reprezinta fisia de apa ce serveste in modcurent pentru circulatia naveIor, are un traseu continuu, eu raze de curbura care asigurainscrierea navei sau convoiului de calcul.

Calea navigabila se caracterizeaza cu unnatoarele elemente tehnice:-traseul in plan-sectiunea transversal a (latime si adincime ce satisfac cerintele gabaritului de navigatie)-panta longitudinala pe biefuri.

Gabaritul de navigatie pe orizontala, M, rezulta din sectiunile a doua nave sauconvoaie de calculla care se adauga latimea fisiilor de garda:M = = 2B + 3 d , u nd e:B -latimea navei san convoiului de calculd -latimea fisiei de garda, care se alege:d=2 m pentru riuri mici;

d =5 mpentru fluviiGabaritul de navigatie pe verticala, N , tine cont de gabaritul de apa si eel de aero

Pentru stabilirea gabaritului de apa se ia ill'considerare pescajul navei sau convoiului decalcul si un spor de adincime numit rezerva pilotului pe calea curenta, masurata subadincimea carenei navei: .

t=T + r, u nd e:T -pescajr - rezerva pilotului, r=0,2 - 0,5 mDeplasamentul este gabaritul volumului de apa dislocuit de 0 nava sau un convoi decalcul.

Gabaritul de aer reprezinta portiunea situata deasupra nivelului apei si este dat deinaltirnea suprastructurii navelor celor mai inalte, A, rezultind astfel gabaritul de navigatie peverticala:

N = t +A, unde:t - gabaritul de apaA - gabaritul de aer


39/92

39

gI ..j....

d-" " . . . . '..1.1

. . - . . .Adineimea navigabila este adineimea intregului sector considerat, eorespunzatoaredebitului minim de caleul eu 0 anum ita asigurare, ceea ee poarta denumirea de adineimenavigabila de ealeul.

Inaltimea libera sub poduri se ealculeaza sumind gabaritul de aer eu nivelul apei latrecerea debitului maxim si 0garda de siguranta. In cazul podurilor eu mai multe desehideri,eel putin doua dintre aeestea trebuie realizate tinind cont de inaltimea libera sub pod, cite 0desehidere pentru fiecare sens de navigatie: amonte si aval.

Raza curbelor traseului in plan aI caii navigabile trebuie sa fie eel putin de 6 orilungimea navei sau convoiului de calcul, exeeptie faeind punetele obligate ale traseului underaza de curbura poate fi de minim 3 ori lungimea navei sau convoiului de calcul si se adoptain sectiunea in eauza supralargirea senalului navigabil fata de sectiunea curenta,corespunzatoare gabaritului pe orizontala.

Gabaritele de navigatie se mentin prin lucrari de intretinere de tip dragare,Pe senalele navigabile se semnalizeaza limitele acestora, directia de mers, adincimeasi prezenta obstacolelor. .

Semnalizarea poate fi, dupa perioada de utilizare, de zi si de noapte, iar dupa pozitiain spatiu, costiera si plutitoare. Mijloacele utilizate pentru semnalizare sunt faruri, semafoare,balize, scondrii de senmalizare, geamanduri, nave de semnalizare.

1

V.2 .2 . Clasificare. Caile navigabile pot fi c1asificate in:-naturale-artificiale, incea de-a doua situatie numindu-se canale navigabile.Clasificarea cailor navigabile se poate face si dupa importanta, stabilita in functie dedeplasamentnl maxim brut al navei sau convoiului de calcul, in:-cai navigabile magistrale,-cai navigabile principale,-cai navigabile seeundare,-cai navigabile locale.V2.3.Ecluze

Caile navigabile se pot realiza prin canalizarea cursurilor de apa cu ajutorul nodurilorhidrotehnice, obtinindu-se biefarea. Bieful este sectoml cursului de apa dintre doua trepte de


40/92

40

cadere succesive. In acest mod se sporeste gabaritul de navigatie, se micsoreaza siuniformizeaza viteza de curgere si panta longitudinala. Nodurile hidrotehnice au de cele maimulte ori si aIte folosinte decit navigatia (folosinta energetic a, pentru alimentare eu apa, deregularizare a debitelor, etc.)

La racordarea a 2 biefuri, pentru asigurarea continuitatii navigatiei, este nevoie deecluza. Ecluza este 0 eonstructie hidrotehnica formata din sas, capat amonte, capat aval, porti,porturi de asteptare.

Alimentarea ec1uzei trebuie sa se reaIizeze intr-un interval de timp cit mai mic, euconditia sa se asigure stabilitatea navei in sas, deoarece fortele care actioneaza navele suntdatorate curentilor produsi de alimentare, valurilor aparute si panta suprafetei apei. L a acestease adauga, cn 0 pondere foarte mica, forta de impuls a jetuluiljeturilor de apa la iesirea dinsistemul de alimentare in sasulecluzei, Se considera ca stabilitatea navei este asigurata dacaforta dezvoltata in parimele de amarare nu depaseste valorile tabelate, diferite in functie dede lasamentul navei de calcul:

De asemenea, viteza de variatie a nivelului apei in sas nu poate fi mai mare de 1,5 -2,0 mlmin.

Sistemul de aIimentare a ec1uzei poate fi:-frontal - pentru caderi de pina la 12 - 15 m; limita superioara poate sa atinga 17 m dacatimpul necesar ec1uzarii nu constituie 0 problema, avind in vedere traficul redus cu care seconfrunta ec1uza; se poate face prin intermediul unor vane amplasate in poarta, sub poarta,prin puturi sau prin galerii de ocolire a portilor ee debuseaza imediat aval de acestea-distribuit - pentru caderi mai marl de 12 - 15 m; limita inferioara poate fi coborita pina la 10m daca traficul este foarte intens si cantitatea suplimentara de beton, necesara amenajariigaleriilor sistemului de alimentare, nu este foarte mare; se realizeaza prin galeriilongitudinale cu orificii practicate in bajoaiere san radier, extinse din bieful arnonte pina ineel aval, avind astfel functie dubla: de alimentare si de evacuare a apei; alimentarea esteneuniforma, cu zone Iinistite si zone cu turbulente; varianta optima este alimentareaechiinertiala, care reuseste distribuirea perfect simetrica a debitelor si vitezelor in raport cucentrul ec1uzei.


41/92

41

Ca sistem constructiv, bajoaierele pot fi independente sau monolitizate eu radierulintr-un sistem unitar in forma de cuva.V.2 . 4 .Lucrari de art ape cai navigabile

Pe canalele navigabile se vor intilni lucrari de arta de tip:-poduri canal - pentru supratraversari ale canalelor peste eai de comunicatii terestre, eursuride apa, vai adinci.etc ..

-tuneluri navigabile - pentru subtraversari ale eananelor pe sub eai de eomunieatii terestre,cursuri de apa, strapungere de culmi, etc. ~,"""",....,..,.,,,,,,,--,

-ascensoare de nave - eu acelasi rol ca si ecluza

V.3 .Porturi jluviale si maritimePortul este 0 statie de tranzit intre eai navigabile si cai terestre si sunt realizate pentru

a adaposti navele de efectele valurilor, curentilor, aluviunilor, variatiilor de nive1.V.3.J. Clasificare

Porturile se pot clasifica dupa urmatoarele criterii:-asezare geografica: fluvial, maritim, fluvial- maritim (estuare)-destinatie: cornercial, militar, special (industrial, iernare si refugiu, iahting)


42/92

42

-durata exploatare: definitiv, provizoriu, oricare dintre ele putind beneficia de operarepennanenta pe durata de exploatare sau doar operare sezoniera-grad dispersare a suprafetei: unitar sau complex portuar-dupa importanta traficului: mondial, international, national, regional, local-vamal: de import, de export, de tranzit international.V.3 .2 .E lemen te componen te

Componentele unui port sunt:-aquatoriul - reprezentind suprafata de apa adapostita in grade diferite, care euprinde la rindulsau:

-rada portului (avantportul) - suprafata de apa partial adapostita, unde navelestationeaza si manevreaza inainte de intrarea in port sau dupa iesirea din port; aceastasuprafata poate sa fie creata natural sau artificial, eu ajutorul digurilor de ineinta,astfel incit in interior inaltimea valului sa nu depaseasca 2 m-bazinul portuar - suprafata de apa total adapostita unde navele acosteaza si descarca,respectiv incarca; aceasta suprafata se creaza in majoritatea cazurilor artificial, prinintermediul digurilor, astfel incit in interior inaltimea valului sa fie de eel mult 0,5 m

-teritoriuI- reprezentind suprafata de teren aferenta portului, formata din:-frontul de acostare - totalitatea amenajarilor facute de-a lungul aquatoriului pentruacostarea navelor si operarea acestora; in cadrul acestuia se construiesc cheuri deacostare, dane de acostare-depozite, cladiri administrative, cai decomunicatii terestre prin intermediul carora sepoate efectua operarea navelor-santiere navale - totalitatea arnenajarilor facute de-a lungul aquatoriul pentru revizii,reparatii, construire de ambareatiuni; elementul principal este doeul, care poate fiuseat sau plutitor; doeurile useate sunt dane prevazute eu porti de izolare si sisteme deevacuare/umplere a incintei; docurile plutitoare sunt cutii ce se Iesteaza inarriplasament pina ajung sub chila navei, apoi se inchid; se delesteaza, ridicindu-seastfel deasupra nivelului .apei.unde !lava se pune la uscat.. ...


43/92

43

VI.AlI pentru imbunatatiri funciareDomeniile apartinind imbunatatirilor funciare soot: irigatiile, desecarile-drenajul S 1

combaterea eroziunii solului. Pentru fiecare dintre ele exista tipuri de amenajari si constructiihidrotehnice specifice, astfel incit sa se poate asigura functionalitatea pentru care au fostconeepute.Vl.l.IrigatiiDeoarece seeeta este un fenomen natural cu efecte daunatoare dezvoltarii, ce semanifesta prin deficit de umiditate in raport cu cerintele plantelor, irigarea culturilor are cascop compensarea deficitului de umiditate a culturilor agricole pe baza aportului dintr-o sursade apa.Vl.l. J.Date caracteristice in RomaniaIn Romania traditia aeestei praetici agrieole este veche, sub aspectul cadrului naturalexistind 0 retea hidrografica bogata, iar abordarea tehnica a surselor de apa fiind faeila.Datele caracteristice pentru irigatii in Romania sunt:-suprafata amenajabila din punet de vedere tehnic - 7.400.000 ha (50% din suprafataagricola)-suprafata amenajabila in conditii economice - 5.300.000 ha (36% din suprafata agricola)-suprafata ce poate fi irigata utilizind Dunarea ca sursa de apa - 2.000.000 ba, eu 0 inaltimede pompare neeesara euprinsa intre 60 m si 100 m-suprafata ce poate fi irigata utilizind ca sursa de apa riurile interioare ale tarii in regimneamenajat - 1.000.000 ha

Pina in anul1944 suprafata irigata era de 15.000 ha si se adresa in special gradinilor,orezariilor, iar. in 1965 ajunsese la 230.000 ha, in mod special datorita cooperativizarii, Inperioada 1966 - 1976 a fost implementat un program de realizare a sistemelor de irigatii inperimetrele situate in sudul si sud-estul Romaniei (zona cea mai secetoasa din tara) in bazacaruia s-au executat marile amenajari pentru irigatii Carasu, Terasa Brailei, Pietroiu-Stefaneel Mare, Jegalia, Galatui, Calafat-Bailesti, etc.Vl.l.2.Scopul irigarii

Irigarea culturilor se face pentru:-umectare - completind deficitul de apa necesar dezvoltarii plantelor in perioada de vegetatie-spalare - inlaturind d in sol sarurile daunatoare dezvoltarii culturilor-aprovizionare - inrnagazinind in sol cantitatea de apa necesara culturilor agricole inainteaperioadei de vegetatie-fertilizare - ajutind la incorporarea ingrasamintelor aplicate culturilor agricole-termoreglare - aparind plantele de efectele temperaturilor atmosferice scazute-pigmentare - favorizind accelerarea procesului de maturare a fructelor.Vl1.3.Metode de udare

Pentru aplicarea udarilor se poate opta pentru una dintre unnatoare1e metode, infunctie de morfologia terenului agricol, cultura, infrastructura, sursa, etc:-submersarea - metoda utilizata in eazul orezariilor, situatie in care se realizeaza incinte decultivare prin indiguire, acestea urmind sa fie temporar inundate; astfel, orezul se planteaza,se asteapta rasarirea si se acopera eu un strat de 5 - 10 ern de apa; inperioada de infratire aorezului coloana de apa se seade la 3 - 4 em pentru a nu se ineca, dupa care nivelul se ridicala 15 - 20 em pina in perioada de eoacere in lapte, apoi se opreste alimentarea parcelei-scurgerea la suprafata - metoda se utilizeaza in cazul terenurilor agricole a earor panta nudepaseste 4%; terenul, a carui permeabilitate trebuie sa fie in domeniul 10-4- 5.10-

3cm/s, se


44/92

44

niveleaza si se realizeaza brazde a caror panta optima este de 0,05 - 0,3%, debitul de udare,lungimea brazdei, distanta dintre brazde si durata udarii se stabilesc prin calcul in functie decultura-aspersiunea - metoda de udare cea mai raspindita in Romania (a carei unifonnitate dedistribuire a apei pe suprafata terenului este _puternic influentata de vint) se utilizeaza pentruterenuri a caror permeabilitate depaseste 10 cm/s (3,6 mm/h), indiferent de microrelief; secaraeterizeaza prin intensitatea, unifonnitatea si marimea picaturii-pieurarea - metoda de udare subterana, prin intennediul unor conducte perforate ingropate,marimea fantelor, pozitia si densitatea acestora ducind la definirea debitului de udare, carevariaza in functie de cultura; este foarte susceptibila la incarcarea cu suspensii a apei de udaredeoarece orificiile se pot infunda, modificind scurgerea.

Metoda de udare (mai putin cea prin imersare care este caracteristica exc1usivmodului de crestere si dezvoltare a culturii orezului) se alege in functie de factori naturali detip panta terenului, microrelieful, solul, hidrogeologia, clima, dar tinind cont si de economiade apa realizata, gradul de ocupare a terenului eu lucrari, necesarul de forta de rnunca,eonsumul de energie electrica.Vl.1.4. Compon en te le s is te rn elo r d e ir ig ar e

Sistemele de irigatii sunt complexe de IUCIarisi amenajari care au in cornponentaurmatoarele:-eaptarea - priza de apa, ce poate functiona gravitational sau prin pompare, in functie depozitia sursei de apa fata de terenul ce urmeaza a fi deservit-aductiunea - constructie de transport al apei ce se poate realiza sub forma de canale sauconducte; din punctul de vedere al pozitiei fata de sursa putem distinge;

-canall conducta magistrala de aductiune - transporta apa de la sursa la reteaua dedistributie .-canal/conducta de distributie principallsecundar/de sector - fonneaza reteaua dedistributie, eu rol de eondueere a apei insectoarele de udare; pe reteaua de distributiese pot gasi, in functie de morfologia terenului, SRP (statie de repompare), respectivSpp (statie de punere sub presiune)

-lucrari de amenajare interioara - compuse dinconducte, canale, rigole, brazde, fasii, parcelesubmersibile, in functie de metoda de udare aleasa-reteaua de eolectare/evacuare a apeiin surplus - fonnata din canale colectoare de sector,canale colectoare secundare, canale colectoare principale-constructii si instalatii anexa - stavilare, poduri, podete, sifoane, apeducte, caderi, instalatiide rnasurare a debitului, drurnuri de acces, telecomunicatii, cantoane.V I.1 .5 .S u rs a d e apa

Sursa de apa pentru irigatii trebuie aleasa in functie de disponibiHtatea acesteiacomparata cu necesarul stabilit din calcul, proximitatea acesteia fata de suprafata pe care sevor aplica udarile si calitatea apei. Calitatea apei este data de gradul de mineralizare,materialul in suspensie, temperatura, gradul de aeratie. Calitatea apei influenteaza solul prinmodificarea bilantului sarurilor, modificarea fertilitatii.. De asemenea, calitatea apeiinfluenteaza culturile prin aportul de elemente nutritive.

Calitatea apei difera in functie de tipul sursei, dupa cum unneaza:-cursuri de apa de suprafata - reprezinta sursa cea mai utilizata de apa pentru irigatii sivariaza in functie de clima, litologie, gradul de acoperire cu vegetatie a bazinului hidrografic, .au un continut scazut in saruri, au continut de substante in suspensie variabil in funetie desectiune si perioada din an (ape mari, ape medii, ape mici)-lacuri de acumulare


45/92

4 5

-de marl dimensiuni, amplasate in zonele superioare ale bazinelor hidrografice aleeursurilor de apa, avind apa de calitate superioara-de mici dimensiuni, amplasate in zonele mijlocii sau inferioare ale bazinelorhidrografiee ale cursurilor de apa, avind apa de calitate foarte diferita in functie deconditiile specifiee locale, din acest motiv unnind sa fie utilizata pentru irigatii doardupa realizarea de analize privitoare la compozitie si incarcare

-lacuri naturale de cimpie - sunt in general Iipsite de aeratie, au un continut ridieat de saruri-deoarece dreneaza de obicei teritoriile invecinate, lipsite de scurgere-apele subterane - sunt surse foarte diferite din punctul de vedere a 1 debitului eapabil si alcalitatii, in funetie de natura acviferului, clima si marimea bazinului de reeeptie, prezintaconcentratii mari de saruri daea sunt inzone aride si semiaride, respectiv concentratii miei desaruri daca sunt in zone urnede si subumede; foarte importanta este temperatura apei din sursesubterane pentru a nu produce socuri termice plantelor la udare,-ape uzate - provenind in general din canalizarea menajera, dupa ce au fost decantate S 1epurate biologic, contindu-se pe epurarea suplimentara furnizata de insusi solul pe care suntcultivate plantele dar si pe influenta radiatiei solare in cazul mieroorganismelor continute; sepoate utiliza si apa uzata rezultata de la complexe zootelmice, in conditii asemanatoare celorpentru utilizarea apei uzate menajere, luindu-se masuri igienice de precautie deosebite.

Apa utilizata pentru irigarea culturilor agricole va fi analizata din punctul de vedere alcapacitatii de reaetie, continutului total de saruri, a1 cantitatilor principalilor ioni, procentuluide sodiu fata de suma eationilor, iar valorile obtinute se vor compara cu limitele admisibile.VI.1 . 6 . Reteaua de distributie

Reteaua de distributie poate fi compusa din:-canale de pamint necaptusite, avind pierderi de apa de ordinul 40%, iar gradul de ocupare aterenului eu constructii fiind injur de 5%-canale de pamint captusite si jgheaburi de beton, avind pierderi de apa de ordinuI15%, iargradul de oeupare a terenului cu constructii fiind inJur de 3%-conducte de joasa presiune, de pina 1a 2,5daN /cm , pentru suprafete irrigate de pina la 4000ha-conducte de inalta presiune, de 2,5 - 4 daN/cm2, pentru suprafete irigate mai marl de 4000ha

VI 1.7.Statiile de pompareStatiile de pompare sunt necesare atunci cind alimentarea nu se poate face

gravitational. Dupa pozitia incadrul amenajarii hidrotehnice statiile de pompare pot fi:- de baza - atunci cind pompeaza apa din sursa in amenajare- de repompare - atunci cind pompeaza apa dintr-un canal in care apa a fost adusa prinpompare intr-un alt canal- de punere sub presiune (de baza sau de repompare) - atunei cind pompeaza apa dintr-uncanal intr-o retea de conduete sub presiune.

Dupa tipul construetiv statiile de pompare pot fi:


46/92

46

-fixe - cu sau fara camera subterana- plut it oa re - de tip nava cu cala in care sunt introduse pompele sau de tip flotori ce formeazao platforma pe care se amplaseaza pompele.

VJ.l.8.Jntretinere si exploatareSistemele de irigatii au 0 organizare care sa pennita irigarea unui procent cit mai mare dinsuprafata de teren cultivata, asigurarea unui regim de udare normal pentru fiecare cultura,mentinerea fertilitatii solului, obtinerea unei productivitati ridicate, realizarea unei productiiagricole maxime la costuri minime.

Sistemele de irigatie se intretin prin lucrari curente si lucrari periodice pe fiecarecomponenta a amenajarii. ReviziiIe si reparatiile se fac in perioada in care nu se aplica udarisi intreaga retea de distributie se goleste. In ceea ce priveste suprafata de teren irigata, estenecesara urmanrea nivelului pinzei freatice, chimismul si umiditatea solului, evolutiaproductiei agricole.V12.Desecari-drenajeV1.2.1.Excesul de umiditate

Porii solului sunt ocupati in proportii diferite de catre aer si apa. In functie dedimensiunile porilor putem deosebi porozitatea capilara, care poate retine apa, si porozitateanecapilara, care asigura aeratia solului si care influenteaza permeabilitatea acestuia. Aeratiasolului este importanta pentru satisfacerea nevoii de oxigen a radacinilor plantelor, cerintei deazot a microorganismelor, asigurarea eliminarii dioxidului de carbon degajat in proceselebiologice din sol. Regimul aerului din sol este legat de regimul hidric al acestuia, deoarecevolumul de apa din sol poate creste pe seama scaderii volumului aerului. Excesul deumiditate dauneaza plantelor deoarece reduce volumul de aer si impiedica circulatia SIimprospatarea acestuia ..

Din punct de vedere agricol se pot stabili urmatoarele stari ale solului:-u da - apa se scurge de la sine din so lu l p releva t-umeda - apa este vizibila in solul prelevat, dar nu curge din acesta-jilava - apa din solul prelevat umezeste mina, dar nu este vizibila.

Excesul de umiditate la nivelul terenului variaza in functie de factorii meteorologici(precipitatii, evapotranspiratie), factorii hidrolcgici (apa de scurgere pe versanti), factoriihidrogeologici (nivelul apei freatice), factorii geomorfologici (panta terenului natural pentruasigurarea drenajului extern).

In functie de natura exeesului de umiditate putem deosebi:-existenta permanenta in profilul de sol a unui strat acvifer freatic eu variatii de nivel; acestainfluenteaza volumul de aer din sol necesar plantelor doar daca se afla la adincimi m ai m icide 1-1,1 m-stagnarea apei din precipitatii la suprafata solului sau deasupra orizontului argilo-iluvial alsolului-nivelul freatic ridicat combinat cu stagnarea apei Ia suprafata terenului.

In functie de nivelulla care se regaseste excesul de umiditate se pot utiliza:-lucrarile de desecare, careindeparteaza excesul de apa din sol si de la suprafata terenului;este cazul apelor care baltesc sau imbiba stratul arabil sau a apelor freactice de foarte micaadincime; consecinta acestor lucrari este de crestere a proportiei de aer din sol siintensificarea schimburilor dintre aerul din sol si aerul atmosferic-Iucrarile de drenaj, care indeparteaza excesul de apa din adincime.


47/92

47

VI 2 .2.Lucrari de desecareLucrarile de desecare cele mai uzuale sunt de captare si evacuare a excesului de

umiditate si presupun:-pentru apele care baltesc sau imbiba stratul arabil - retele de canale deschise si santuri putinadinci, rare, amplasate la distante de 309-400 m, ce descarca apele incolector;

-pentru apa freactica de foarte mica adincime - retea de canale deschise adinci sau drenurisubterane amplasate sub nivelul freatic care descarca apele intr-un canal sau dren subteran deordin superior

: . ~:. . ;; . . .. " "" ; '; '~~, .. ;" , . o, . , .; , ., . ;. . .; . .. , . ;. . ,. . .; . .> , . . ;- : -~~- - -. . .. ; ., . .. ; .. . ,; . ., . " .; . ;;~..

.. . ....r-." .. , ". "... . ':,' '. . . . : ,, . .Se mai pot utiliza lucrari de desecare care au ea seop redistribuirea umiditatii

excedentare pe profilul solului, inaltarea artificiala a cotelor terenului, deseearea biologica,regularizarea scurgerilor si intensificarea drenajului naturaLVI2.3.Lucrari de drenaj

Lucrarile de drenaj pot fi puturi absorb ante, puturi colectoare, drenuri de ventilatie,drenuri sifon.

Elementele coroponente ale amenajarilor de desecare-drenaj sunt:-terenul desecat-luerarile de tip santuri, canale, drenuri-reteaua de transport si evacuare formata din colectoare si col ector principal de evacuare-eIlllsar-constructii hidrotehnice de tip: stavilare, ruperi de panta, podete, subtraversari,supratraversari, consolidari, guri de evacuare, statii de poropare.

" .. . . .

.misar~, . . ..... .G ' u r a d e f c a m r e

Sistem desecare


48/92

48

Qr~riordml

Dr~1} leCtorSistem drenajPentru buna exploatare a sistemelor de .desecare-drenaj este necesara asigurarea

scurgerii apei colectate, tinind evidenta debitelor evacuate, a nivelurilor apei in canale sau inpinza freatica.Prevenirea si remedierea diferitelor avarii se face in cadrul actiunii de intretinere in

scopul mentinerii sectiunii de scurgere, asigurarii functionarii normale a constructiilorhidrotehnice din amenajare, curatirii de vegetatie a emisarului ..VI 3 .Combaterea eroziunii soluluiVI3.1.Fenomenul de eroziune

Eroziunea este fenomenul natural ce consta din desprinderea, antrenarea, transportulsi sedimentarea particulelor de sol sub actiunea agentilor de modelare a scoartei terestre (apasi vint). In functie de raportul dintre antrenarea si sedimentarea de particule de sol intr-oanumita sectiune eroziunea se poate considera normala sau accentuata.In functie de modul in care se indeparteaza particulele de sol eroziunea se poatemanifesta in suprafata sau in adincime.

Formele eroziiunii in adincime in functie de adincime sunt:-rigole de siroire 2m

Torentul este formatiunea hidrografica nepermanenta caracterizata prin sectiunetransversala ingusta, panta longitudinala mare, viteza de scurgere ridicata, debit lichid marein intervale scurte de timp, antrenare masiva de particule.VI 3 . 2 . Constructii hidrotehnice pentru combaterea eroziunii solului in bazinele hidrograficetorentiale

Aceste constructii pot avea rol de:-retinere a apei pe versanti

.~ valuri d~.~~t,pentnl terenuri cupante de 2 - 15% ...


49/92

49

- canale de nivel, pentru terenuri eu pante de 15 - 35%

.f .

- terase, pentru terenuri eu pante mai m a r i o de 35%

-evacuare a surplusului de apa de pe versanti - debusee, eonstruite pe linia de cea mai marepanta si intersectind luerarile de retinere a apei pe versanti, permitind desearcarea apeicoleetate de aeestea fara a produce eroziune a solului deoarece aeeasta se petreee eoncentrats i contro lat , nu dispersat pe versantiVI 3 .3 . Constructii hidrotehnice pentru combaterea eroziunii solului pe cursul torentului

Constructiile pe cursul torentului a u ' rol de retinere a aluviunilor transportate decurentul de apa s i p ot fi:-lucrari hidrotebnice transversale:

-traverse, avind inaltimi de pina Ia 1,5 m-baraje, avind inaltimi de 1,5 - 15 m

-lucrari hidrotehnice longitudinale:-pinteni..- -, .. . ... . . - . .. .. .I ....,. . . .". .:~ - :.:. . ,' ..' .: ..: . " .. ", . :I .. .. ... .. .. . . > 1: . .. " '~ .


50/92

50

-diguri

-imbracaminti ale taluzurilor

-canale

. . ... . .. ', .-capcane de aluviuni


51/92

01

.r. , _ . , . . . .

. ,_ ..,~ i ,I ! I I . (P/lSm l/e7IIIIIJ& 1~CE.IF . .etFJJ7G~ . ... ... .J~1r';;'!~;~~ti:~cti:~eospodarirea apelor, necesara realizarii uneiacumulari de apa pentru folosire ulterioara ~i pentru diminuarea efectelor viiturilor aval deaceasta, Este. una din cele mai importante constructii ingineresti, deoarece produce modificariesentiale asupra mediului, generand uneori situatii ce nu pot fi anticipate sau eontrolate. Acesttip de constructie a fost descris de unul dintre cei mai mari constructori ai tuturor timpurilor ca"0provo care adusa naturii".Constructiile de retentie se clasifica dupa:-materialul principal de constructie:

-materiale locale (material natural adus de la distante de p a n a la 20 Ian departare deamplasament) -pamant

-piatra (anrocamente)-beton-beton annat-diverse: lemn, metal, material plastic

-tipul constructiv-masive (greutate) - materiale locale, beton-rosturi largite (evidate) - beton- co ntra fo rti - be to n, b eto n armat- arc uite - beton-ancorate, precomprimate - beton-fluviale - beton annat .-combaterea eroziunii solului - piatra, beton, beton armat, pamant annat, lemn

-scop -acumulare-derivare

-folosinta-produeere de energie electrica-transport pe apa-hidroamelioratii-alimentare eu ap a-combaterea ac tiun ii dauna toare a apelor ( inundatii, eroziune)-piscicole, sanitare, sportive-eomplexe - mai multe folosinte

-cond it ii d e scarca re apli din bieful amonte inbieful aval-deversante-nedeversante


52/92

5 2 .

f lt l. .1yScurt istoric al constructi ilor hidrotehnice de re ten tieRealizarea acumularilor prin bararea cursurilor de apa este 0 idee introdusa de romani

~i pusa in aplicare pentru prima dam in Spania. Din acea perioada au supravietuit barajelePROSERPINA ~i CORNAL VO, realiz

amenajari nice an iii sem.2 (augustina tronac)

Documents