creȘterea gradului de siguranȚĂ În exploatare a unor amenajĂri hidrotehnice teza... · z a z a...

UNIVERSITATEA TEHNICĂ "GHEORGHE ASACHI" DIN IAȘI

ȘCOALA DOCTORALĂ A FACULTĂȚII DE

CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII

REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT

CREȘTEREA GRADULUI DE SIGURANȚĂ ÎN

EXPLOATARE A UNOR AMENAJĂRI HIDROTEHNICE

Doctorand: Ing. Adrian NICU

Conducător de doctorat: Prof. univ. dr. ing. Nicolae FLOREA

Iași, 2017

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT: CREȘTEREA GRADULUI DE SIGURANȚĂ ÎN EXPLOATARE A UNOR AMENAJĂRI HIDROTEHNICE Adrian NICU

i

CUPRINS

Capitolul 1 – Introducere Rezumat/

Teză

1.1 Conținutul tezei 1/7

1.2 Actualitatea temei 2/8

1.3 Aspecte semnificative pe plan mondial 2/9

1.4 Realizări și evenimente hidrologice înregistrate pe teritoriul României 3/15

1.4.1 Considerații de ordin istoric 3/15

1.4.2 Problema gospodăririi apelor în România prin prisma inundațiilor din

lunile mai – iunie 1970 3/21

Capitolul 2 – Criterii de clasificare și de evaluare a siguranței

în exploatare a construcțiilor hidrotehnice

2.1 Tipuri de clasificări și încadrări 4/24

2.1.1 Rolul și specificul construcțiilor hidrotehnice 4/24

2.1.2 Clase de importanță în funcție de particularitățile tehnico-economice 5/25

2.1.3 Clasificarea după rolul functional în cadrul amenajărilor hidrotehnice

complexe 6/26

2.1.4 Clase de importanță în funcție de categoria și durata proiectată de exploatare 6/27

2.1.5 Diverse tipuri și clasificări ale acumulărilor de apă 7/28

2.1.6 Parametrii caracteristici ai lucrărilor de gospodărire a apelor 7/30

2.1.7 Probabilități anuale de depășire a debitelor sau/și a volumelor maxime 7/31

2.2 Aspecte esențiale privind urmărirea comportării în timp a amenajărilor

hidrotehnice 8/32

2.2.1 Considerații statistice 8/32

2.2.2 Criterii și mijloace de evaluare a siguranței în exploatare 9/34

Capitolul 3 – Conceptul de organizare a spațiilor hidrografice.

Apele de suprafață ale României

3.1 Delimitarea spațiilor hidrografice ale România 10/38

3.2 Spațiul hidrografic Prut – Bârlad 12/41

3.2.1 Caracteristici hidrologice și de relief 12/41

3.2.2 Caracteristici geologice și de climă 12/42


ii

3.2.3 Resurse de apă 13/42

3.2.4 Combaterea efectelor distructive ale inundațiilor și secetei 14/47

Capitolul 4 – Analiza structurală și funcțională a unor

baraje de pământ

4.1 Prezentarea amenajării hidrotehnice Mânjești --/53

4.1.1 Caracteristici generale ale amenajării --/53

4.1.2 Caracteristici tehnice ale amenajării --/54

4.1.3 Caracteristici constructive ale barajului --/60

4.1.4 Elemente componente ale amenajării hidrotehnice --/64

4.1.5 Evenimente deosebite înregistrate în timpul execuției și exploatării --/71

4.2 Prezentarea amenajării hidrotehnice Mileanca 17/72

4.2.1. Caracteristici generale ale amenajării 17/72

4.2.2 Caracteristici tehnice ale amenajării 19/74

4.2.3 Caracteristici constructive ale barajului 21/77

4.2.4 Elemente componente ale amenajării hidrotehnice 23/80

Capitolul 5 – Urmărirea comportării în timp a amenajării

hidrotehnice Mileanca și măsuri de punere în siguranță a barajului

5.1 Aspecte generale 28/87

5.2 Evenimente deosebite înregistate în timpul exploatării și măsuri de

eliminare a consecințelor 29/91

5.3 Contribuții privind implementarea soluțiilor de reabilitare tehnică, în

vederea creșterii gradului de siguranță în exploatare 31/93

5.3.1 Reabilitarea corpului barajului (B) 31/93

5.3.2 Reabilitarea golirii de fund (GF) 34/96

5.3.3 Reabilitarea descărcătorului de ape mari (DAM) 35/98

5.3.4 Construcțiile de exploatare (C) 36/99

5.3.5 Drumul de acces (D) 36/99

5.3.6 Aparatura de măsură și control (AMC) 36/99

5.3.7 Sistemul informațional (SI) 36/99

5.3.8 Amenajările pentru protecția mediului (PM) 38/102

5.4 Caracteristicile ecranului de etanșare realizat în vederea

eliminării infiltrațiilor pe sub corpul barajului Mileanca. Studiu de caz 38/103

5.4.1 Informații generale 38/103

5.4.2 Caracteristici de bază 39/104

5.4.3 Probe, încercări de laborator și rezultate obținute 40/105

5.4.4 Observații și concluzii privind eficiența ecranului de etanșare 43/110

5.5 Valorificarea activității de urmărire a comportării în timp, după

lucrările de punere în siguranță a amenajării hidrotehnice Mileanca 44/110


iii

5.5.1 Evenimente înregistrate și solicitările obiectivului în perioada analizată 44/111

5.5.2 Caracterizarea solicitărilor 47/114

5.5.3 Evoluția parametrilor măsurați 49/116

5.5.4 Aprecieri asupra funcționalității aparaturi și echipamentelor 53/122

Capitolul 6 – Probleme teoretice și practice privind evaluarea

siguranței în exploatare a barajelor de pământ

6.1. Metodologia de calcul a infiltrațiilor prin baraje 53/123

6.1.1 Calculul infiltrațiilor printr-un baraj de pământ dispus cu saltea de drenare 53/123

6.1.2 Calculul infiltrațiilor printr-un baraj de pământ dispus cu prism de drenare --/125

6.2. Metodologia de calcul a stabilității taluzurilor. Calculul stabilității

taluzurilor unui baraj de pământ 54/126

6.3 Analiza numerică a proceselor de infiltrații și de stabilitate a

taluzurilor. Programe folosite și rezultate obținute 56/133

6.3.1 Exemplu de calcul privind nivelul infiltrațiilor. Calculul infiltrațiilor la

barajul Mileanca 57/134

6.3.2 Exemplu de calcul privind stabilitatea taluzurilor. Calculul stabilității

taluzurilor barajului Mileanca în diferite ipoteze 59/137

6.3.3 Analiza comparativă a rezultatelor măsurătorilor efectuate în teren și a

celor obținute prin calcul 62/154

6.4 Utilizarea programelor de calcul în vederea evaluării siguranței în

exploatare a barajelor de pământ 68/164

6.4.1 Rezultate obținute în urma determinării infiltrațiilor 68/164

6.4.2 Rezultate obținute în urma determinării stabilității taluzurilor 68/165

Capitolul 7 – Concluzii. Contribuții. Valorificarea rezultatelor

obținute pe parcursul programului de cercetare doctorală

7.1. Concluzii finale 68/166

7.2. Contribuții personale 72/171

7.3 Valorificarea rezultatelor obținute pe parcursul programului de

cercetare doctorală 98/171

Bibliografie 100/174

Teza de doctorat conține șapte capitole, dezvoltate în cadrul a 181 pagini și

conține 127 referințe bibliografice, 53 figuri (dintre care 41 diagrame), 52

fotografii și 28 tabele.


1

Capitolul 1 – Introducere

1.1 Conținutul tezei

Această lucrare este structurată într-un număr de șapte capitole.

În primul capitol, se prezintă actualitatea și oportunitatea abordării temei alese,

aspectele semnificative pe plan mondial, realizările și evenimentele înregistrate pe teritoriul

României de-a lungul timpului.

În cadrul celui de-al doilea capitol sunt prezentate criterii de clasificare și de evaluare a

siguranței în exploatare a construcțiilor hidrotehnice în funcție de: rolul și specificul acestora,

importanța tehnico-economică, rolul funcțional îndeplinit în cadrul amenajării complexe, durata

proiectată de exploatare, parametrii caracteristici determinanți, de poziționarea în cadrul formei

de relief, încadrarea în clase de importanță și, după probabilitățile anuale de depășire a debitelor

sau/și a volumelor maxime prognozate.

Sunt expuse considerații statistice, modul de urmărire a comportării în timp și procedee

de evaluare a stării de siguranță în exploatare a construcțiilor hidrotehnice.

Capitolul trei este dedicat conceptului de organizare a spațiilor hidrografice din România

și, în special, a spațiului hidrografic Prut – Bârlad, din care fac parte și amenajările hidrotehnice

complexe Mânjești (pe râul Crasna, afluent al râului Bârlad) și Mileanca (pe râul Podriga, afluent

al râului Bașeu, din spațiul hidrografic Prut), punându-se accent pe caracteristicile regimului

hidrologic al apelor de suprafață, a riscurilor, cauzelor și efectelor factorilor perturbatori ce

intervin în acest areal.

În capitolul patru, se face analiza structurală și funcțională a unor baraje de pământ din

cadrul amenajărilor hidrotehnice Mânjești și Mileanca, fiind scoase în evidență caracteristicile

generale, tehnice și de alcătuire. Sunt descrise, de asemenea, elementele componente ale

amenajărilor Mânjești și Mileanca.

În capitolul cinci se prezintă aspecte legate de urmărirea comportării în timp a barajului

și acumulării Mileanca, de pe râul Podriga în situația actuală, după efectuarea lucrărilor de

punere în siguranță, ca urmare a dotării cu echipamente de măsurare, monitorizare și datorită

montării sistemului informațional, realizat prin aplicarea în practică a proiectului.

În continuare, sunt expuse contribuțiile personale ale autorului referitoare la

implementarea soluțiilor de reabilitare tehnică, în vederea creșterii gradului de siguranță în

exploatare pentru barajul Mileanca (studiu de caz).

Sunt evidențiate caracteristicile ecranului de etanșare proiectat și executat în vederea

eliminării infiltrațiilor pe sub corpul barajului Mileanca, rezultatele obținute fiind susținute de

încercări, probe recoltate și determinări de laborator. Sunt prezentate, o serie de concluzii

obținute prin măsurători în teren ale parametrilor (infiltrații și deplasări), prin prisma înregistrării

unor evenimente (în intervalul august 2013 – iulie 2015) și solicitărilor obiectivului în perioada

analizată, acestea fiind comparate cu valori înregistrate anterior lucrărilor de punere în siguranță.

În capitolul al șaselea, sunt abordate probleme teoretice și practice privind evaluarea

siguranței în exploatare a barajelor de pământ. Pentru barajul Mileanca s-au efectuat, atât analize

de stabilitate a taluzurilor în diferite ipoteze de calcul (lac plin, lac golit brusc și lac gol), cât și

calculul infiltrațiilor, realizându-se, centralizarea și analiza comparativă a rezultatelor


2

măsurătorilor întreprinse în teren, pe o perioadă de referință precum și raportare la valorile

obținute teoretic.

În ultimul capitol șapte, se prezintă concluziile, contribuțiile și valorificarea rezultatelor

obținute pe parcursul cercetării întreprinse privind creșterea gradului de siguranță a amenajărilor

hidrotehnice analizate.

În cadrul bibliografiei, sunt menționate titlurile utilizate în lucrare precum și cele

elaborate personal sau în colaborare, dar și cele studiate pe parcursul programului de cercetare

doctorală.

1.2 Actualitatea temei

Tema de cercetare abordată, își propune continuarea studiilor privind comportarea în

exploatare a unor amenajări hidrotehnice complexe (cu funcțiuni de apărare împotriva

inundațiilor, alimentare cu apă, piscicultură și irigații), utilizarea unor soluții de etanșare

eficiente și de îmbunătățire a stabilității barajelor din materiale locale, de creștere a gradului de

siguranță în exploatare, prin utilizarea unor tehnologii eficiente.

Este prezentat barajul Mânjești, amplasat pe râul Crasna, în județul Vaslui, fiind redate

aspectele de concepție și din timpul execuției, (1974 ÷ 1977), perioada de exploatare (1977 ÷

2014), în corelare cu evenimentele și problemele tehnice apărute pe parcurs, precum și modul de

intervenție și de rezolvare a acestora.

În cadrul lucrării este analizată starea tehnică a acumulării și barajului Mileanca, situate

pe râul Podriga, fiind redate aspectele esențiale privind concepția, execuția (1971 ÷ 1973)

precum și cele manifestate în perioada exploatării (1973 ÷ 2009), prin prisma evenimentelor și

problemelor apărute, dar și modul de intervenție și de rezolvare a acestora. De asemenea, sunt

expuse aspectele privind expertizele, studiile și proiectul elaborat în vederea punerii în siguranță

a acumulării Mileanca (2005 ÷ 2009) și din perioada de execuție (2010 ÷ 2012). Se efectuează

monitorizarea și urmărirea comportării post execuție, cu evidențierea perioadei de garanție

acordată lucrărilor executate, dar și ulterior conform normelor în vigoare.

1.3 Aspecte semnificative pe plan mondial

După numărul de mari baraje de toate tipurile existente în lume, respectiv de pământ –

TE (earth), din anrocamente – ER (rock fill), de greutate – PG (gravity), cu contraforți – CB

(buttres), de barare – BM (barrage), în arc – VA (arch) și arc multiplu – MV (multiple arch),

conform ICOLD/ CIGB – International Commision on Large Dams/ Commission Internationale

des Grands Barrages, România ocupă un onorant loc 21 în lume, cu un număr de 246 de

mari baraje (ICOLD, 2016). Pe primul loc se află China, cu un număr de 23.842 de mari baraje,

urmată pe locul al doilea de Statele Unite cu 9.265 de mari baraje, pe locul al treilea se află India

cu 5.102, urmând Japonia (3.108), Brazilia (1.392), Korea (1.306), Canada (1.170), Africa de

Sud (1.114), Spania (1.082), Turcia (972), Iran (802), Franța (712), Marea Britanie (596), Mexic

(571), Australia (570), Norvegia (335), Germania (307), Albania (307), Zimbabwe (254).

România, este urmată de țări ca: Suedia cu 190 de mari baraje, Austria (171), Elveția (167),

Argentina (114), Venezuela (77), Rusia (69), Polonia (69) și altele (ICOLD, 2016).


3

1.4 Realizări și evenimente hidrologice deosebite înregistrate pe teritoriul

României

1.4.1 Considerații de ordin istoric

Perioada anilor 1950 ÷ 1990, a fost marcată de realizarea unor importante obiective

hidrotehnice și hidroenergetice, așa cum sunt: amenajările complexe ale râurilor Bistrița –

acumularea Izvorul Muntelui – Bicaz; pe râul Argeș – acumularea Vidraru și acumularea

Ogrezeni; pe râul Olt – acumulările în cascadă pe sectorul Făgăraș – Dunăre; pe râul Siret –

acumulările Rogojești, Bucecea, Vârfu Câmpului (nefinalizată), Lunca – Pașcani (nefinalizată),

Galbeni, Răcăciuni și Călimănești; pe râul Prut – acumularea Stânca – Costești; amenajarea

Dunării (de la intrarea în țară și până la vărsare) – sistemele hidroenergetice și de navigație

Porțile de Fier I și Porțile de Fier II, Canalul Dunăre – Marea Neagră; irigarea economică a unei

mari părți din Câmpia Română, precum și folosințe piscicole, alimentări cu apă, sportive, de

agrement și de alte genuri.

De asemenea, în prezent, sunt multe obiective de investiții în execuție sau care sunt

abandonate, amenajări complexe ce ar putea deveni deosebit de utile, precum: Canalul București

(30 Decembrie) – Dunăre (Oltenița), Canalul Siret – Bărăgan, lucrări de importanță majoră din

perspectiva rezolvării alimentării cu apă a numeroase localități, a echilibrării și controlării

bazinelor hidrografice, a irigării unor uriașe suprafețe agricole, a combaterii inundațiilor și

atenuării undelor de viitură și, nu în ultimul rând, a creării unor culoare navigabile.

1.4.2 Problema gospodăririi apelor în România prin prisma inundațiilor din

lunile mai – iunie 1970

Râurile din țara noastră au un profil torențial, cu o repartizare temporală și spațială a

debitelor neregulată, cu un volum în perioada de viituri ce reprezintă aproximativ 80% din

volumul anual al scurgerii tuturor cursurilor de apă.

În anul 1970, cca. 3 milioane ha de teren arabil erau potențial inundabile, iar fenomenul

de eroziune punea în pericol cca. 9 milioane ha, cauzele fiind suprapunerea topirii zăpezilor cu

ploile torențiale și blocarea cursurilor de apă cu ghețuri plutitoare. În luna aprilie, precipitațiile

au atins valori de până la 128 l/m2, iar în prima decadă a lunii mai, de până la 50 l/m

2, ceea ce a

făcut ca solul să fie îmbibat cu apă, coeficientul de scurgere fiind astfel foarte mare. De

asemenea, în 1970, luna mai a debutat cu un record de precipitații, de cca. 200 l/m2, iar indicele

de evaporație a fost redus din cauza temperaturilor coborâte pentru acea perioadă din an. Drept

urmare, pe afluenți și pe cursurile principale suprapuse, s-au format viituri, cotele de inundație pe

Someș și Mureș fiind depășite cu până la 5 m. Trebuie precizat că pe cursurile marilor râuri,

astfel de fenomene au avut loc destul de des în ultimul secol (Someș: în 1941 – cca. 2.250 m3/s;

în 1970 – cca. 3.200 m3/s; Mureș: în 1932 – cca. 2.150 m

3/s; în 1970 – cca. 2.200 m

3/s). În cazul

de față, prima undă de viitură pe fluviul Dunărea s-a produs la 20 aprilie 1970 și a depășit cu

mult nivelurile măsurate în trecut, iar a doua a fost consemnată la începutul lunii iunie 1970

(după viiturile înregistrate pe afluenți), fapt ce a cauzat depășirea cu cca. 80 cm a debitelor

considerate istorice. Debitul maxim înregistrat pe Dunăre, în secțiunea Baziaș, a fost de 15.000

m3/s, față de normalul de cca. 7.000 m

3/s (Hâncu C.D., 2008).

Barajele mari nu au suferit pagube importante, îndeplinindu-și rolul pentru care au fost

realizate. Pe ansamblul țării, pagubele înregistrate și provocate de viituri, au depășit cca. 2.040

milioane $, cu toată desfășurarea masivă de forțe umane și materiale, de cca. 200 mii civili, 10

mii militari, 1.000 utilaje terasiere mari. Amenajările efectuate au constat în cca. 1 milion m3


4

terasamente la care au fost utilizați cca. 5 milioane saci cu pământ. Au fost reamenajate aproape

500 km din cei cca. 1.000 km diguri la Dunăre (malul românesc fiind mai coborât decât cel

bulgăresc). Pagubele înregistrate în urma inundațiilor au crescut semnificativ între anii 1960 și

1970, de la cca. 150 milioane lei/an la cca. 1.130 milioane lei/an (Hâncu C.D., 2008).

În anul 2004, situația acumulărilor din România, mult îmbunătățită față de situația din

anul 1970, se prezenta astfel (Hâncu C.D., 2008):

cca. 1.400 acumulări (permanente și nepermanente), 220 dintre acestea prezentând

volume de peste 1 mil. m3;

217 acumulări, se află pe râurile interioare și au aproximativ 62% din volumul util al

acumulărilor din țara noastră, cu un volum total de 8.110 mil. m3;

3 acumulări mari, sunt situate pe frontiera de stat (Porțile de Fier I și II pe Dunăre și

Stânca – Costești pe Prut);

cca. 65% din volumul util, este utilizat cu precădere pentru producerea energiei

electrice.

Anii 2004, 2005, 2006, 2008 și 2010 au fost foarte ploioși, recordul de precipitații, fiind

înregistrat în localitatea Agigea din județul Constanța de cca. 300 l/m2 în 24 de ore. Inundațiile

din anul 2005, au venit în șase unde succesive, între lunile aprilie și septembrie, Dunărea

înregistrând la Baziaș un debit de 15.400 m3/s, Siretul prezentând un debit de 4.600 m

3/s. Drept

urmare, numeroase poduri, șosele, căi ferate și case (circa 4.000) au fost distruse, iar pierderile

de vieți omenești au fost foarte mari (80), pagubele produse fiind mai mari de 2 miliarde de euro.

În anul 2006, până la sfârșitul lunii aprilie, au avut loc noi inundații, pagubele înregistrate

constând din: 15.834 de persoane evacuate, 152 de localități afectate din 12 județe, 2.100 case

inundate și/sau distruse, 144 poduri și podețe rupte, 510 km de drumuri afectate și peste 21.000

ha de teren arabil inundate intenționat, prin crearea de breșe în diguri, pentru protejarea

localităților (Hâncu C.D., 2008).

Verile anilor 2008 și 2010 au venit cu noi inundații, însoțite de pagube semnificative în

mod special în județele din Moldova (bazinele râurilor Suceava, Moldova și Siret).

Trebuie menționat faptul, că după anul 1990, investițiile în lucrările de amenajare a

râurilor interioare au scăzut din ce în ce mai mult, iar volumul lucrărilor de întreținere și

modernizare a obiectivelor existente a fost neînsemnat.

Capitolul 2 – Criterii de clasificare și de evaluare a siguranței în

exploatare a construcțiilor hidrotehnice

2.1 Tipuri de clasificări și încadrări

2.1.1 Rolul și specificul construcțiilor hidrotehnice

După rolul pe care îl îndeplinesc în cadrul amenajărilor respective, construcțiile

hidrotehnice, se împart în două mari categorii (Prișcu R., 1974):

- construcțiile hidrotehnice generale, care se întâlnesc într-o singură ramură a economiei

apelor și sunt specifice folosinței acesteia, dintre acestea făcând parte: construcțiile de

retenție; construcții de derivație; construcțiile de regularizare; construcțiile de

descărcare; construcțiile pentru captarea apei; construcțiile de aducțiune.


5

- construcțiile hidrotehnice speciale, din care fac parte: construcțiile hidroenergetice;

construcțiile hidroameliorative; construcțiile pentru căi interioare de transport pe apă;

construcțiile portuare; construcțiile pentru alimentări cu apă și canalizări; construcțiile

pentru amenajări piscicole și stuficole; construcții aferente căilor de comunicații

terestre; construcțiile cu folosințe diverse (sportive, agrement, sanitare etc).

2.1.2 Clase de importanță în funcție de particularitățile tehnico-economice (Prișcu

R., 1974)

În activitatățile de concepție și proiectare ale construcțiilor hidrotehnice este utilă

existența unei clasificări bazată pe importanța economică și socială a acestora, cu ajutorul căreia

să poată fi stabilite debitele de calcul și de verificare pentru diferitele amenajări sau coeficienții

de siguranță ai rezistenței și stabilitații obiectivelor analizate. După STAS 4273-83, construcțiile

hidrotehnice se împart în cinci clase (tabelul 2.1).

Tabelul 2.1 – Clasificarea după clase de importanță a construcțiilor hidrotehnice (STAS 4273-83)

Clasa de

importanță

Caracterizarea construcțiilor și instalațiilor hidrotehnice

I Construcții de

importanță

excepțională

Construcții hidrotehnice a căror avariere are urmări catastrofale

sau la care întreruperile în funcționare sunt inadmisibile

II Construcții de

importanță

deosebită

Construcții hidrotehnice a căror avariere are efecte grave sau a

căror funcționare poate fi întreruptă în mod excepțional, pentru

scurt timp

III Construcții de

importanță medie

Construcții hidrotehnice a căror avariere pune în pericol obiective

social-economice

IV Construcții de

importanță

secundară

Construcții hidrotehnice a căror avariere are o influență redusă

asupra altor obiective social-economice

V Construcții de

importanță redusă

Construcții hidrotehnice a căror avariere nu are urmări pentru alte

obiective social-economice

Categoria construcțiilor hidrotehnice de barare se stabilește în funcție de înălțimea

maximă a construcției H, de la nivelul tălpii de fundare la coronament sau de volumul acumulat

la nivelul maxim de retenție V, în conformitate cu tabelul 2.2, categoria barajelor cu caracter

complex, stabilindu-se în funcție de importanța construcției în cadrul amenajării hidrotehnice.

Tabelul 2.2 – Categoria construcțiilor hidrotehnice de barare în funcție de înălțimea maximă H sau

de volumul acumulat la nivelul maxim de retenție V (STAS 4273-83)

Înălțimea maximă Volumul maxim

H sau V

(m) (milioane m3)

Categoria

construcției

hidrotehnice

H 100 V 500 1

50 H 100 100 V 500 2

25 H 50 20 V 100 2

10 H 25 1 V 20 3

6 H 10 0,2 V 1 4

H 6 V 0,2 4


6

2.1.3 Clasificarea după rolul funcțional în cadrul amenajărilor hidrotehnice

complexe, implică împărțirea construcțiilor hidrotehnice în (STAS 4273-83):

- construcții hidrotehnice principale, a căror avariere sau distrugere parțială ori totală

provoacă scoaterea din funcțiune a amenajării respective sau reducerea considerabilă a

capacității sale de producție, ori a capacității de apărare împotriva inundațiilor;

- construcții hidrotehnice secundare, a căror distrugere parțială sau totală nu are

repercusiuni grave asupra ansamblului amenajării.

2.1.4 Clase de importanță în funcție de categoria și de durata proiectată de

exploatare (STAS 4273-83).

Construcțiile și instalațiile hidrotehnice se încadrează în clase de importanță, în funcție de

categorie, de durata de exploatare proiectată și de rolul funcțional în cadrul amenajării, conform

tabelului 2.3 (STAS 4273-83).

Tabelul 2.3 – Clase de importanță a construcțiilor hidrotehnice în funcție de categorie, durata

de exploatare proiectată și rolul funcțional (STAS 4273-83)

Încadrarea construcțiilor

hidrotehnice

Categoria construcțiilor hidrotehnice

După durata de exploatare

După rolul

funcțional

1 2 3 4

Clasa de importanță a construcțiilor

hidrotehnice

Definitive Principale I II III IV

Secundare III III IV IV

Provizorii Principale III III IV IV

Secundare IV IV IV V

Observație – Construcțiile hidrotehnice de categoria 4 prezintă interes strict local (construcțiile demontabile, cele

aferente lucrărilor de organizare de șantier), unele amenajări hidrotehnice de categoria 4 se pot încadra, pe bază

de justificări corespunzătoare, în clasa V de importanță.

Încadrarea construcțiilor hidrotehnice în clase superioare sau inferioare celor prevăzute

în tabelul 2.3 se face în cursul proiectării pe baza analizei tehnico-economice, ținând seama de

următoarele aspecte:

urmările avariilor pentru zonele periclitate din amonte și aval, riscurile pentru viața și

sănătatea oamenilor și importanța pagubelor materiale;

urmările avariei unei construcții hidrotehnice de barare asupra amenajărilor

hidrotehnice din aval, în cazul amenajărilor dispuse în cascadă;

măsura în care este afectată, în caz de avarie, execuția construcției hidrotehnice,

funcționarea acesteia, exploatarea amenajărilor hidrotehnice din aval sau a amenajării

complexe din care construcția face parte;

gradul de încredere a datelor de bază din studii de teren și laborator asupra

materialelor din care se realizează construcția hidrotehnică, terenul de fundare al

acesteia și comportării lucrării în timp;

experiența de proiectare, execuție și comportare a lucrărilor similare existente în țară

și străinătate;

clasa în care se încadrează alte construcții hidrotehnice care fac parte din amenajarea

complexă sau importanța altor obiective social-economice, a căror funcționare poate

fi afectată.


7

Încadrarea construcțiilor hidrotehnice în clase de importanță inferioare, față de cele

prevăzute în tabelul 2.3, se poate face și la construcții a căror funcționare prezintă întreruperi pe

durată suficient de mare, pentru a permite lucrări de reparații, fără a afecta exploatarea

amenajării.

În funcție de durata de exploatare proiectată, construcțiile hidrotehnice se împart în

(STAS 4273-83):

- definitive (permanente) - proiectate pentru o durată de exploatare cel puțin egală cu ½

din durata lor de serviciu normată sau mai mică de 10 ani;

- provizorii (semipermanente) - categorie în care intră lucrările provizorii necesare

execuției construcțiilor definitive.

2.1.5 Diverse tipuri și clasificări ale acumulărilor de apă (Hâncu C.D., 2008).

- Acumulările de apă se pot realiza sub formă de: acumulări în bazine închise (rezervoare

închise din metal, zidărie, beton); acumulări deschise (benturi); lacuri de acumulare cu baraj;

- Din punct de vedere funcțional se deosebesc: acumulări cu retenție permanentă;

acumulări nepermanente (frontale sau laterale).

- După perioada de timp pentru care se realizează regularizarea debitelor, se diferențiază:

acumulări pentru regularizare zilnică; acumulări pentru regularizare sezonieră; acumulări

pentru regularizare anuală; acumulări pentru regularizare multianuală.

- După gradul de utilizare a apei acumulat, se pot deosebi următoarele tipuri de acumulări:

acumulări cu regularizare totală (completă); acumulări cu regularizare parțială

(incompletă).

- După zonele de relief în care se află, acumulările se pot realiza (Hâncu C.D., 2008):

acumulările de munte (utilizări: hidroenergie și alimentări cu apă, atenuarea viiturilor);

acumulările din zona de dealuri; acumulările din zona de șes.

- După modul în care sunt utilizate, acumulările pot fi împărțite în (Ilie A.C., 2007):

acumulări permanente; acumulări nepermanente; acumulări de tip mixt.

- În raport cu modul în care acumulările controlează un bazin sau subbazin hidrografic, se

deosebesc (Ilie A.C., 2007): acumulări de regularizare; acumulări de compensare;

acumulări de redresare (sau de regularizare secundară); acumulări de tip mixt.

2.1.6 Parametrii caracteristici ai lucrărilor de gospodărire a apelor (Ilie A.C.,

2007).

Lucrările hidrotehnice sunt caracterizate prin parametrii care definesc proporțiile și

caracteristicile funcționale ale obiectivelor, dar trebuie făcută diferența esențială între parametrii

constructivi și parametrii de gospodărire a apelor. Caracteristicile obiectivelor aferente, nu

constituie parametri reprezentativi din punct de vedere al gospodăririi apelor.

Parametrii caracteristici ai lucrărilor pot fi grupați astfel:

parametri determinați de condițiile naturale ale lucrării și de elementele constructive;

parametri determinați de condițiile de exploatare.

2.1.7 Probabilități anuale de depășire a debitelor sau/și a volumelor maxime

(STAS 4068/2-87)

În funcție de clasa de importanță a construcției obiectivului și de condițiile de exploatare

a construcției, probabilitatea anuală de depășire a debitelor maxime sau/și a volumelor maxime,

se prezintă este conform tabelului 2.4.


8

Tabelul 2.4 – Probabilitatea anuală de depășire a debitelor maxime sau/și a volumelor maxime în

funcție de clasa de importanță și de condițiile de exploatare ale construcției (STAS 4068/2-87)

Clasa de importanță a

construcției (conform

STAS 4273-83)

Condiții normale de exploatare Condiții speciale de exploatare

(numai pentru baraje)

Probabilitatea anuală de depășire (%)

I 0,1 0,01

II

1 0,1

III 2 0,5

IV

5 1*)

V 10 3*)

* Pe baza unei justificări tehnico-economice aprobate odată cu investiția, se poate renunța la verificarea în condiții

speciale de exploatare.

2.2 Aspecte esențiale privind urmărirea comportării în timp a amenajărilor

hidrotehnice

2.2.1 Considerații generale

Din analiza cazurilor de cedare a multor baraje, s-a constatat că procentul riscului de

distrugere este mult mai mare la barajele de mică înălțime, decât la cele mai înalte, acestă situație

datorându-se faptului că la marile baraje se iau în considerare coeficienți de siguranță sporiți. De

regulă aceștia sunt adoptați, nu în funcție de mărimea barajului, ci de consecințele previzibile ale

unei eventuale ruperi și având în vedere următoarele aspecte (Crăciun I. și alții, 2010):

- supravegherea barajelor în funcție de importanța pagubelor care s-ar produce în aval,

la o eventuală cedare (urmărirea deformațiilor și a infiltrațiilor);

- efectuarea studiilor de teren (geotehnice și topografice), pentru stabilirea condițiilor

de funcționare, luând în considerare și consecințele unei eventuale fisurări sau chiar

cedări a barajului;

- studierea rezistenței și stabilității barajului, în funcție de consecințele unei ruperi.

Barajele și lacurile de acumulare sunt inventariate și evaluate permanent de către experți

desemnați de Ministerul Mediului, Apelor și Pădurilor, prin Administrațiile Bazinale de Apă de

care aparțin, în conformitate cu reglementările legislației în vigoare: Legea nr. 466/2001 pentru

aprobarea OUG nr. 244/2000 (Legea siguranței barajelor) și normele tehnice de aplicare aferente

– NTLH, Legea nr. 13/2006 pentru aprobarea OUG nr. 138/2005 (Legea micilor acumulări),

Norme tehnice pentru siguranța iazurilor (NTLH-041) etc (Crăciun I. și alții, 2010).

Pentru ca barajele existente să funcționeze în siguranță, ținând seama de vârsta înaintată

pe care o prezintă majoritatea, sunt necesare lucrări de reabilitare și retehnologizare, dar și de

adaptare la schimbările impuse de exigențele de siguranță și mediu, în vederea diminuării

factorilor de risc și pentru evitarea efectelor majore, în cazul distrugerii unor baraje sau a altor

construcții anexe. În acest scop, trebuie efectuată o urmărire continuă a comportării acestora în

timp. Supravegherea permanentă se poate face într-o primă fază vizual, prin măsurători

microtopografice și cu ajutorul aparatelor de măsurare și control.

Analiza vizuală se efectueză asupra întregii lucrări, dar se referă, în principal, la aspectele

care vizează stabilitatea lucrării, precum: paramentul amonte și cel aval, drenurile, prizele de

apă, pereții galeriilor de vizitare, fundația, versanții în care se încastrează barajul. Se urmăresc,

în pricipal, următoarele aspecte: apariția și evoluția fisurilor, infiltrațiile, deschiderea rosturilor

de etanșare, deplasările de materiale, eroziunile, tasările, desprinderile etc. Cele mai obișnuite


9

observații întreprinse în cazul barajelor din materiale locale, sunt cele privind infiltrațiile și

deplasările, în timp ce pentru barajele din beton, un interes deosebit prezintă aspectele ce se

referă la starea de fisurare și la deplasările relative ale ploturilor.

2.2.2 Criterii și mijloace de evaluare a siguranței în exploatare (Crăciun I. și alții,

2010)

Barajele, care sub aspect structural, conlucrează cu fundația și versanții în care sunt

încastrate, sunt afectate de modificările pe care le suferă volumul de apă din acumulare. Barajele

sunt supuse permanent influenței stărilor de tensiuni și deformații create de presiunea apei, în

urma oscilațiilor zilnice sau sezoniere ale nivelului apei din lac, produse la rândul lor, de

operațiile repetate de umplere și golire a acumulării. Un rol determinant în cadrul solicitărilor

specifice exercitate asupra barajelor, revine modificărilor factorilor climatici, cu precădere

temperaturii, datorită încălzirii și răcirii apei din lac. În cazul lucrărilor de mari dimensiuni, un

aspect important îl reprezintă mișcările microseismice induse în baraj, de circulația apei în cadrul

programului de exploatare.

Se utilizează în acest sens un sistem de referință microtopografic, cu reperi fixați în afara

zonei de influență a barajului, care sunt urmăriți în raport cu reperii fixați pe construcție, pentru

urmărirea și măsurarea efectelor generate de oscilațiile și deplasările la barajul sub sarcină și

versanșii limitrofi (când apar semne de alunecări), măsurătorile făcându-se cu o frecvență mai

mare la punerea sub sarcină a acumulărilor, apoi periodic. Atunci când se constată abateri de la

limitele deplasărilor normale, se fac analize riguroase. După fiecare seism semnificativ, se

execută obligatoriu măsurători de microtriangulație.

Aparatura de măsurare și control (AMC) în baraj, fundație și versanți se instalează odată

cu construcția, poziționarea ulterioară fiind aproape imposibilă. Actele normative și caietele de

sarcini ale proiectantului stabilesc modul de instalare a aparaturii, în funcție de la tipul de baraj,

de importanța obiectivelor periclitate în caz de accident, fiind precizate și pragurile critice

aferente cât și frecvența măsurătorilor.

Urmărirea comportării în exploatare a barajelor, se bazează pe caracterul evolutiv al

parametrilor vizați, pornindu-se de la punerea în funcțiune și stabilizându-se la anumite valori

admise de proiectant. Periodic, se impune efectuarea continuă a observațiilor și măsurătorilor,

precum și compararea permanentă a rezultatelor cu limitele acceptate.

O metodă de evaluare utilizată la barajele de pământ, este cea a determinării stabilității

taluzurilor prin programele de calcul, utilizând una din metodele: Fellenius, Bishop, Sarma sau

Spencer Wright), datele necesare inițierii calculului fiind dependente de caracteristicile

geometrice ale taluzurilor, de proprietățile geotehnice ale pământului (greutate volumică,

coeziune, unghi de frecare interioară etc.), de nivelul piezometric în corpul barajului și de nivelul

apei în lac, precum și de eventuale acțiuni care se dezvoltă în baraj și de forța seismică ce poate

acționa asupra acestuia. Determinarea coeficientului de stabilitate a taluzurilor, necesită

precizarea centrului de cedare critic în funcție de parametrii taluzului: coeziunea, înălțimea,

unghiul de frecare, greutatea volumetrică și panta, iar după definirea coordonatelor cercului de

cedare, se poate calcula mai ușor coeficientul de stabilitate.

Programele, permit utilizarea ca date inițiale a forțelor concentrate sau uniform distribuite

a presiunii hidrostatice, curbei de infiltrație, a caracteristicilor pe care le prezintă straturile

diferite de pământuri sau diferitele discontinuități ale suprafeței; evaluarea stării de tensiune și de


10

deformație a corpului barajelor constituie o metodă riguroasă, care permite determinarea

nivelului real de siguranță al acestora.

Studiile de caz efectuate prin metoda elementelor finite se bazează pe calculul tensiunilor

și deformațiilor corpului barajului și a fundației acestuia, în diferite ipoteze: lac gol (tensiunile

apar doar din greutatea proprie a barajului), lac plin (tensiunile se calculează din greutatea

proprie a barajului și încărcări datorate apei) etc.

Aceste analize trebuie completate cu studii de teren, pentru a stabili noul context

hidrologic al exploatării amenajării hidrotehnice (debite maxime și caracteristicile viiturilor cu

diferite probabilități, timpi de propagare a viiturilor, hidrografe de viitură, stabilirea capacității

de atenuare a viiturilor etc), dar și analiza capacității instalațiilor hidraulice (descărcători de ape

mari, goliri de fund etc) de a evacua apele mari, în special, în noul context al manifestării

schimbărilor climatice.

Problematica urmăririi comportării în exploatare a barajelor, în vederea asigurării unui

grad ridicat de siguranță a fost și este una dintre preocupările specialiștilor care activează în

cadrul sistemelor de gospodărire a apelor, dar și în atenția ICOLD (International Commission on

Large Dams). Au fost elaborate în decursul timpului statistici legate de accidentele produse la

baraje (după perioada de exploatare, tipul constructiv și caracteristicile geometrice), cercetându-

se împrejurările în care s-au produs acestea, precum și evaluarea legată de numărul incidentelor

apărute. Urmărirea și supravegherea în exploatare se efectuează în funcție de două categorii de

parametrii: acțiunile exercitate de factorii de mediu acestea constând în: mișcările seismice,

radiația solară, nivelul apei în cuva lacului, temperatura aerului și a apei (care sunt parametri

principali) și răspunsul ansamblului baraj – fundație la actiunile mediului, respectiv infiltrații și

deplasări ale versanților, starea de eforturi, infiltrațiile și descrierea curbei de infiltrație,

presiunea apei în pori, deplasările și tasările, starea de eforturi și deformație la obiectele din

beton care conlucreză cu barajul (golire de fund, descărcător de ape mari etc).

Monitorizarea în timpul exploatării se face prin măsurători practicate în anumite perioade

de timp, care apoi sunt comparate cu valorile prognozate și cu cele teoretice. În cazul unor

disfuncționalități și depăși ale limitelor admise, sunt adoptate măsurile specifice de intervenție,

putând fi puse în practică planurile urgente de avertizare, alarmare și evacuare.

Datele adunate prin structura de monitorizare, de observare directă și de interpretare a

acestora, în vederea evaluării siguranței în exploatare a barajului, se face prin intermediul a două

modele matematice: statistic și determinist.

Modelele matematice se aplică odată cu întocmirea proiectului tehnic, calibrându-se apoi

în perioada de exploatare a barajului, prin interpretarea parametrilor fizici, în funcție de

caracteristicile hidraulice și mecanice reale, astfel încât rezultatele calculate să fie cât mai

apropiate de măsurătorile efectuate și colectate din teren.

Capitolul 3 – Conceptul de organizare a spațiilor hidrografice.

Apele de suprafață ale României

3.1 Delimitarea spațiilor hidrografice ale României

Bazinele/spațiile hidrografice pe care s-au elaborat Planurile de Management, sunt

prezentate în figura 3.1.


11

Figura 3.1 – Spațiile hidrografice/Bazinele pe care s-au elaborat

Planurile de Management (AN Apele Române, 2013)

Prin Legea 310/2004, care modifică și completează Legea Apelor, s-au stabilit pentru

teritoriul țării noastre, următoarele spații hidrografice: Someș-Tisa, Crișuri, Mureș, Banat, Jiu,

Olt, Argeș-Vedea, Buzău- Ialomița, Siret, Prut-Bârlad, Dunăre, Delta Dunării, Dobrogea inclusiv

apele costiere (tabelul 3.1).

Tabelul 3.1 – Spațiile hidrografice/Bazinele pe care s-au elaborat Planurile de Management

(MMP-AN Apele Române, 2015)

Nr.

crt.

Spațiu hidrografic/Bazin Suprafața

totală

(km2)

Din suprafața totală a

țării

(%)

Lungimea totală

a rețelei hidrografice

(km)

1 Someș Tisa 22.451,86 9,42 8.453

2 Crișuri 14.939,00 6,27 5.785

3 Mureș 28.539,58 11,97 10.861

4 Banat 18.312,20 7,68 6.705

5 Jiu 16.758,59 7,03 4.954

6 Olt 25.387,89 10,65 9.872

7 Argeș-Vedea 21.543,20 9,04 7.039

8 Buzău-Ialomița 26.470,64 11,11 5.373

9 Siret 27.949,01 11,73 10.280

10 Prut-Bârlad 20.569,04 8,63 7.679

11 Dunăre, Delta Dunării,

SH Dobrogea și apele costiere

15.469,65 6,49 542

Urmărirea comportării în timp a construcțiilor hidrotehnice constituie o prioritate

națională, iar funcționarea în siguranță la parametri proiectați și aplicarea măsurilor adecvate, în

vederea creșterii gradului de siguranță, este esențială și are următoarele scopuri (Șerban P și alții,

2007):


12

prevenirea accidentelor de mediu și socio-economice cu consecințe grave, cauzate de

dezastrele naturale și accidentele tehnologice ce pot fi produse;

păstrarea condițiilor de mediu corespunzătoare pentru zonele limitrofe acestor

obiective.

3.2 Spațiul hidrografic Prut – Bârlad (MMAP-ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Spațiul hidrografic Prut – Bârlad, este compus din bazinul mijlociu și inferior al râului

Prut, bazinul hidrografic al râului Bârlad și afluenți de stânga ai râului Siret din județele Botoșani

și Galați, având o suprafață totală de 20.569,04 km2 și reprezintă o pondere de 8,63% din

suprafața României. Rețeaua hidrografică este compusă din 392 cursuri de apă cadastrate, cu o

lungime totală de 7.679 km și o densitate medie de 0,38 km/km2 (figura 3.2).

Bazinul hidrografic al râului Prut este situat în extremitatea nord-estică a bazinului

Dunării și se învecinează cu bazinele Tisa la nord-vest, Siret la vest și Nistru la nord și est.

Suprafața totală a bazinului de 28.396 km2 se desfășoară pe teritoriul a trei state: Ucraina - 8.241

km2), România - 10.990 km

2 și Republica Moldova - 9.165 km

2. Bazinul râului Bârlad, cu

suprafața totală de 7.220 km2, afluent de stânga al Siretului, este delimitat în partea de nord-est și

est de bazinul râului Prut. Din punct de vedere administrativ, spațiul hidrografic Prut – Bârlad

ocupă aproape integral județele: Botoșani, Iași, Vaslui, Galați și parțial județele: Neamț, Bacău și

Vrancea, cu o populație totală de circa 2,196 milioane locuitori (din care 1.215.487 locuitori în

bazinul hidrografic Prut), densitatea populației fiind de cca. 112 loc./km2.

3.2.1 Caracteristici hidrologice și de relief

Altitudinea medie a spațiului hidrografic, variază între 130 m, în zona centrală și 2 m, în

zona de confluență, panta medie a bazinului este de 0,2‰, prezentând lățime medie de cca. 30

km, iar bazinele hidrografice ale celor 248 de afluenți codificați, păstrează același grad de

alungire și orientare paralelă cu munții Carpați.

Râul Bârlad, este cel mai mare afluent de stânga al Siretului, cu un bazin de recepție în

suprafață de 7.220 km2, o altitudine medie de 211 m, o pantă medie de 5‰ și având 144 de

afluenți codificați, cu o lungime de 2.639 km. Caracteristica pricipală a spațiului hidrografic Prut

– Bârlad, constă în faptul că 80% din rețeaua hidrografică este alcătuită din cursuri

nepermanente, 60% dintre acestea reprezintă cursuri temporare, datorită perioadelor mari fără

precipitații, iar 18% sunt cursuri semipermanente, în perioade cu precipitații.

Spațiul hidrografic Prut – Bârlad are un relief ce aparține Podișului Moldovei și părții de

nord-est a Câmpiei Române, Câmpia Moldovei fiind situată în totalitate în bazinul râului Prut, cu

înălțimea medie de cca. 150 m, Podișul Sucevei constituie limita vestică a bazinului Prut, unde se

regăsește și altitudinea maximă de 587 m (Dealul Mare – Tudora), în timp ce, de la nord la sud,

se individualizează o serie de subunități morfologice, care aparțin, atât bazinului hidrografic

Prut, cât și bazinului hidrografic Bârlad alcătuite astfel:

3.2.2 Caracteristici geologice și de climă

În ambele bazine hidrografice, atât Prut cât și Bârlad, predomină rocile de tip silicios,

cele calcaroase întâlnindu-se pe suprafețe restrânse la partea superioară a platourilor de podiș,

depozitele geologice ce apar la zi, sunt de vârstă miocenă, pliocenă și cuaternară.

Clima, are un caracter temperat – continental, aspect tipic pentru părtea de est a țării și

Podișului Moldovenesc, cu unele particularități, în zonele joase predominând un climat de stepă,

în cele înalte un climat specific zonelor împădurite, temperatura medie multianuală, în bazinul


13

Prut, fiind de 9,00C, iar în bazinul Bârlad de 9,5

0C. Precipitațiile multianuale variază între 400

mm și 600 mm pe an, cu o medie în bazinul hidrografic Prut de 550 mm, iar în bazinul

hidrografic Bârlad. Precipitațiile medii multianuale scad la nord, unde se înregistrează

aproximativ 600 mm, în timp ce, în zonele sudice, cantitățile de apă ajung la aprox. 400 mm,

media pe bazin fiind de cca. 520 mm.

3.2.3 Resurse de apă

Resursele de apă de suprafață totale din spațiul hidrografic Prut – Bârlad, sunt de cca.

3.660 mil. m3/an, din care utilizabile cca. 960 mil. m

3/an, reprezentând cca. 94% din totalul

format, în principal, de râurile Prut, Bârlad și afluenți. Resursele de apă ale lacurilor naturale

sunt extrem de reduse, există 72 lacuri de acumulăre importante, care au o suprafață mai mare de

0,5 km2, din care 49 au folosință complexă și însumează un volum util de 614,85 mil. m

3.

Tabelul 3.2 – Caracteristicile regimului hidrologic (ABA Prut-Bârlad, 2015)

Nr.

crt.

Râul Stația hidrometrică F

(km2)

H

(m)

Parametri hidrologici

Qmma

(m3/s)

Qmax 1%

(m3/s)

R

(kg/s)

Bazinul hidrografic Prut

1 Prut Rădăuți 9.074 529 80,900 - 47,300

2 Prut Ungheni 15.629 361 88,700 700 23,500

3 Jijia Victoria 3.463 159 6,820 355 4,840

4 Bahlui Iași 1.717 150 3,020 480 -

5 Bahlui Holboca 1.922 155 4,880 480 -

6 Elan Murgeni 410 168 0,401 253 -

7 Prut Oancea 26.874 279 92,900 1.040 17,000

Bazinul hidrografic Bârlad

1 Bârlad Vaslui 1.550 236 2,640 450 6,990

2 Bârlad Tecuci 6.779 220 9,880 495 18,800

3 Racova Pușcași 313 257 0,304 270 -

4 Vaslui Solești 429 245 0,751 331 -

În bazinul hidrografic Bârlad, se află 20 acumulări, din care mai importante sunt: Solești

pe râul Vaslui, Râpa Albastră pe râul Simila, Pușcași pe râul Racova și Mânjești pe râul Crasna,

iar pe afluenții râului Siret, exceptând bazinul hidrografic Bârlad, există un număr de 3

acumulări (Ilie A.C., 2007):

acumularea Stânca – Costești, cea mai importantă acumulare complexă, amplasată pe

râul Prut, are volumul la coronament de 1.400 mil. m3, din care volumul util de 450

mil. m3 (225 mil. m

3 pentru partea română), permite asigurarea parțială a alimentării

cu apă potabilă și industrială pentru municipiile Iași și Vaslui și pentru localitățile

limitrofe din zona lacului și din aval, precum și irigarea a cca. 77.600 ha de terenuri

agricole și producerea de energie electrică;

acumulările Cal Alb, Mileanca și Negreni amplasate pe râul Bașeu și afluentul

acestuia râul Podriga (acumularea Mileanca), cu un volum brut de 34 mil. m3, din


14

care 19 mil. m3 volum util, asigură irigarea a circa 3.400 ha, alimentarea cu apă a

orașului Săveni și folosință piscicolă;

acumulările Cătămărești și Hălceni pe râul Sitna, respectiv Miletin, cu un volum brut

de 26 mil. m3 și util de 19 mil. m

3 asigură irigarea a 11.600 ha, alimentarea cu apă a

localității Vlădeni și folosință piscicolă;

12 acumulări pe râul Bahlui și afluenți cu un volum brut de 98 mil. m3 și util de 27

mil. m3 ce asigură irigarea a 5.400 ha, alimentarea cu apă a orașului Hârlău, a

localității Belcești și folosință piscicolă;

acumulările din bazinul hidrografic Bârlad asigură apa potabilă și industrială pentru:

municipiul Vaslui (Solești pe râul Vaslui și Pușcași pe râul Racova), municipiul

Bârlad (Cuibul Vulturilor pe râul Tutova și Râpa Albastră pe râul Simila), localitățile

Țibănești (Tungujei pe râul Sacovăț), Negrești (Căzănești pe râul Durduc), zona

Murgeni (Poșta Elan pe râul Elan), permite irigarea a circa 15.000 ha (Mânjești,

Pereschiv, Solești, Cuibul Vulturilor, Trohani și Pungești) și folosință piscicolă.

Prin efectul de atenuare a undelor de viitură, toate acumulările mai sus menționate au și

rol important în apărarea împotriva inundațiilor.

În vederea regularizării debitelor și pentru satisfacerea folosințelor existente în spațiul

hidrografic Prut – Bârlad, au fost realizate și alte tipuri de lucrări (Ilie A.C., 2007):

3.2.4 Combaterea efectelor distructive ale inundațiilor și secetei

a). Apărarea împotriva inundațiilor

Spațiul hidrografic Prut – Bârlad a fost afectat în perioada 1960 – 2010 de inundații în

anii 1962, 1966, 1970, 1975, 1992, 1994, 1995, 1996, 1998, 1999, 2005, 2008 și 2010. Această

situație a impus realizarea de lucrări specifice (mai ales după inundațiile din perioada 1965 –

1970) privind gospodărirea apelor mari și de amenajare a cursurilor de apă: lacuri de acumulare

nepermanente, lacuri de acumulare complexe pentru care s-au prevăzut tranșe de atenuare a

viiturilor, lucrări de regularizare a cursurilor de apă și consolidări de maluri, precum și lucrări de

îndiguire (Ilie A.C., 2007) (figura 3.3).

- Lacurile de acumulare, care au și rol de combatere a inundațiilor, sunt în număr de 65,

iar suprafața acestora este mai mare de 0,5 km2. Cele mai importante acumulări din spațiul

hidrografic Prut – Bârlad sunt reprezentate de Stânca – Costești pe râul Prut, Solești pe râul

Vasluieț, Râpa Albastră pe râul Simila, Pușcași pe râul Racova (MMAP-ANAR-ABA Prut-

Bârlad, 2015).

- Regularizările și îndiguirile la nivelul spațiului hidrografic Prut – Bârlad (cele mai

importante sunt localizate pe râurile Prut, Bârlad, Jijia și Bahlui) și sunt reprezentate astfel:

regularizările au o lungime totală de 1.057,529 km;

îndiguirile au o lungime totală de 1.173 km (795 km pe malul stâng și 933 m pe malul

drept al cursurilor de apă).

- Derivațiile și canalele sunt în număr de 6 (5 plus nodul hidrotehnic Chiperești) și au o

lungime totală de 35,43 km, 4 dintre acestea având drept scop asigurarea debitului afluent pentru

anumite acumulări, în principal suplimentarea cerinței de apă pentru localitățile aferente,

derivațiile cele mai importante fiind, Cătămărăști, Pușcași și Râpa Albastră (pentru orașele

Botoșani, Vaslui și Bârlad). Derivația Munteni – Malul Alb are rol de deviere a apelor mari.

Există și o derivație ce are rol de suplimentare a debitului pe brațul vechi al râului Jijia (nodul

hidrotehnic Chiperești) (MMAP, ANAR, ABA Prut-Bârlad, 2015).


15

Fig. 3.3 – Spațiul hidrografic Prut – Bârlad – Lucrări hidrotehnice executate

(ABA Prut-Bârlad, 2010)

b). Zone de risc la inundații

Zonele principale, situate în lungul cursurilor de apă, aflate sub efectul inundațiilor, care

prezintă un grad ridicat de risc, sunt următoarele (Ilie A.C., 2007):

- În bazinul hidrografic Prut – râul Prut, sectoarele Oroftiana – Darabani, Păltiniș –

Rădăuți, Sculeni – Ungheni – Țuțora – Costuleni – Grozești, Drânceni – Lunca

Banului – Berezeni – Fălciu; râul Jijia – sectorul Hilișeni – Horia, pârâul Buhai,

sectorul aval Șendriceni, râul Sitna, sectorul Lunca – Râușeni; râul Bașeu – sectorul

Havârna – Tătărășeni; râul Bahlui – sectorul Scobinți – Cotnari; râul Albești – sector

Băiești – Lungani; râul Elan – sector Găgești – Blăgești.

- În bazinul hidrografic Bârlad – râul Garboveta, sector Dagâța – Băcești; râul Buda –

sector Osești – Bălteni; râul Rebricea – amonte confluență râul Bârlad, sector

Scânteia – Rebricea; râul Lohan – sector Creți – Budești; râul Vaslui – sector Schitu


16

Duca – Codăești; râul Tutova – sector Plopana – Ivești; râul Berheci – sector izvorul

Berheci – Feldioara; râul Zeletin – sector Colonești – Podu Turcului.

c). Zone de risc la alunecări de teren (Ilie A.C., 2007)

Terenurile cele mai instabile, cu risc ridicat de alunecări sunt situate în următoarele zone:

- Zona I din bazinul hidrografic Prut: comunele Hudești, Românești, Gorbănești, zona

Pârcovaci (comunele Deleni, Scobinți, Ceplenița), zona afluenților de dreapta ai

râului Bahlui (comunele Lungani, Brăești, Popești, Dumești, Horlești, Voinești,

Miroslava, Tomești, Bălțați;

- Zona II din bazinul hidrografic Bârlad: comunele Movileni (amonte de orașul

Bârlad), Zapodeni – Dobroslovești, Plopana, Miclești – Solești, Poienești, Răchitoasa.

d). Măsurile de combatere a factorilor de risc (Ilie A.C., 2007)

- Înlăturarea excesului de umiditate prin lucrări de desecare, ce au efecte pozitive

asupra solului, caracterizate prin:

creșterea suprafeței agricole prin eliminarea excesului de apă;

diminuarea zonelor afectate de procese de sărăturare sau înmlăștinire;

ameliorarea structurii, temperaturii și raportului aer (bază) – apă a solurilor cu efecte

benefice asupra plantelor.

În spațiul hidrografic Prut – Bârlad, sunt executate 106 lucrări de desecare pentru o

suprafață de 114.375 ha, principalele sisteme realizate fiind: Coșula – Onega (9.150 ha) în

județul Botoșani, Trifești – Sculeni (8.130 ha) și Sculeni – Țuțora – Gorban (25.000 ha) în

județul Iași, Albița – Fălciu (18.700 ha) și sisteme în bazinul hidrografic Bârlad (18.500 ha) în

județul Vaslui, Brateșul de Sus (18.700 ha) și Brateșul de Jos (8.500 ha) în județul Galați.

- Combaterea eroziunilor de sol sunt lucrări de o importanță deosebită care atenuează

pierderile de sol, reduc transportul de aluviuni, stabilizează suprafețele afectate de alunecări,

stopează suprafețele scoase din circuitul agricol, protejează mediul înconjurător prin restaurarea

covorului vegetal. Sunt executate lucrări de combatere a eroziunii solului pe o suprafață de circa

530.400 ha în sisteme mari și circa 450 ha amenajări locale, din care 55% în bazinul hidrografic

Prut și 47% în bazinul hidrografic Bârlad (Ilie A.C., 2007).

Pe lângă eroziunea suprafețelor agricole, trebuie amintit fenomenul de eroziune a

malurilor, care în cadrul spațiului hidrografic Prut – Bârlad, se manifestă pregnant. Reabilitarea

și eventuala extindere a amenajărilor de combatere a eroziunilor de sol, sunt concepute în cadrul

strategiei de ramură a se realiza după finalizarea lucrărilor de reabilitare în sistemele de irigații.

- Corectarea formațiunilor torențiale. Împăduriri

Suprafața terenurilor excesiv degradate, din afara fondului forestier, împădurită este de

circa 8.800 ha, din care 5.500 ha în bazinul hidrografic Prut și 3.300 ha în bazinul hidrografic

Bârlad, iar lungimea rețelei hidrografice consolidate cu lucrări de corecție a torenților este de 67

km, din care 16 km în bazinul hidrografic Prut și 51 km în bazinul hidrografic Bârlad (Ilie A.C.,

2007). Pentru combaterea efectelor distructive ale torenților trebuie realizate lucrări de

împădurire a versanților și de corecție a torenților, astfel amenajarea bazinelor hidrografice

torențiale, se obține prin aplicarea unui ansamblu de măsuri, capabil să contribuie la reducerea

scurgerilor de suprafață, a eroziunilor și a transportului de aluviuni (Ilie A.C., 2007).

- Prevenirea și stabilizarea alunecărilor de teren

Alunecările de teren reprezintă fenomene geodinamice ireversibile, lente sau rapide, de

modificare a reliefului, prin care versanții și taluzurile tind să ajungă la o stare de echilibru, ce


17

sunt declanșate ca urmare a influenței factorilor principali: litologic, geostructural,

geomorfologic, hidrologic, seismic etc (Ilie A.C., 2007).

Terenurile situate în spațiul hidrografic Prut – Bârlad prezintă, în cea mai mare parte,

pante cuprinse între 8 și 30% în zonele deluroase și de podiș, cu potențial ridicat și probabilitate

mare de producere a alunecărilor (Ilie A.C., 2007).

- Combaterea secetei

Spațiul hidrografic Prut – Bârlad, este situat în zona de est a României și beneficiază de

un climat continental temperat, lipsit în general de nuanțe de excesivitate (fiind menționați anii

secetoși 1945 și 1946), unele influențe de secetă se resimt cu precădere în luna iulie, când se

justifică aplicarea irigațiilor, zonele cele mai expuse din spațiul hidrografic Prut – Bârlad, fiind

cele aferente județelor Vaslui și Galați (Ilie A.C., 2007).

- Intervenții în albiile cursurilor de apă

Un factor important care influențează notabil atât configurația albiilor, tavegului cât și

malurilor (deci a scurgerii de suprafață), cât și a fronturilor de captare a apei subterane, sunt

exploatarea balastierelor. În prezent, aceste aspect sunt reglementate, fiind obligatorii studiile de

specialitate în vederea evaluării și efectuarea de lucrări de combatere a efectelor negative ale

activităților de exploatare, atât în perioada activă, cât și la părăsirea perimetrelor respective.

Autorizațiile de gospodărire a apelor, trebuie să prevadă măsuri pentru stagnarea efectelor

negative produse de balastiere, în acest sens fiind necesar (Ilie A.C., 2007):

exploatarea balastului până la adâncimi ce nu depășesc cota talvegului;

respectarea tehnologiilor și adâncimilor de extracție;

delimitarea zonei de extracție;

efectuarea de măsurători (profile) în albii în zonele de extracție în vederea urmăririi

evoluției albiei și a posibilităților de regenerare a depozitului;

corelarea exploatărilor de balast cu schema de amenajare a bazinului și amplasarea

balastierelor la minim 1 km de construcțiile existente.

Capitolul 4 – Analiza structurală și funcțională a unor

baraje de pământ

4.2 Prezentarea amenajării hidrotehnice Mileanca

4.2.1 Caracteristici generale ale amenajării

Barajul și lacul de acumulare Mileanca sunt amplasate pe cursul superior al râului

Podriga, cod cadastral XIII – 1.010.06.00.00.0, afluent de stânga al râului Bașeu, la cca. 500 m

amonte de confluența cursurilor de apă Podriga și Lișmănița (foto 4.10). Din punct de vedere

administrativ, acumularea Mileanca este situată pe teritoriul comunei Mileanca, județul Botoșani.

Accesul la amplasamentul barajului, se face din drumul național (DN) 29A și pe drumul

județean (DJ) 293 Dorohoi – Mileanca. Amenajarea se află sub jurisdicția A. N. Apele Române,

prin Administrația Bazinală Prut – Bârlad, iar exploatarea și întreținerea sunt realizate de către

Sistemul de Gospodărire a Apelor Botoșani, lucrarea fiind executată între anii 1971 și 1974 și

pusă în funcțiune în anul 1974.


18

Foto 4.10 – Vedere satelitară asupra barajului Mileanca cu dispunerea obiectelor

(Google Earth – Image Digital Globe, 2015)

Figura 4.4 - Secțiune transversală și detalii prin corpul barajului Mileanca

(ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013)

Din punct de vedere seismic, conform Codului de Proiectare Seismică Indicativ P100 –

1/2013, în zona amplasamentului obiectivului, valoarea de vârf a accelerației terenului pentru

proiectare cu IMR = 225 ani și 20% probabilitate de depășire în 50 de ani, ag = 0,15 g și perioada

de control (colț) a spectrului de răspuns, TC = 0,7 secunde.

4.2.2 Caracteristici tehnice ale amenajării

a). Parametrii caracteristici ai amenajării analizate sunt redați în tabelul 4.2


19

Tabelul 4.2 – Parametrii acumulării Mileanca (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2010):

Tipul parametrilor Niveluri Cote (mdMN)

Parametrii

determinați de

caracteristici

constructive

Talveg 114,00

Ax golire de fund 116,53

Ax priză apă irigații 120,74

Creastă deversor 125,83

Coronament baraj frontal din pământ 128,20

Coronament baraj lateral (dig de închidere) -

Parametrii

determinați de

condițiile de

exploatare

Nivel volum mort 121,13

N.N.R. 124,45

Nivel de calcul (2%) 126,54

Nivel maxim de verificare (0,5%) 126,98

Nivel maxim de verificare (1,2 x 0,5%) 127,19

Tipul parametrilor Volume (mil. m3)

Parametrii

determinați de

caracteristici

naturale și

constructive

Global (la cotă coronament baraj) 11,116

La nivelul de calcul 2% 7,702

La nivelul maxim de verificare 0,5% 8,538

Total (la nivelul maxim de verificare) 1,2 x 0,5% 8,961

La nivelul brut teoretic (la nivel creastă deversor) 6,483

La nivelul brut (la N.N.R.) 4,412

La nivelul mort 1,150

La nivelul neevacuabil 1,420

Parametrii

determinați de

condițiile de

exploatare

Nivelul util 3,262

Nivelul de atenuare (între nivelul de calcul și N.N.R.) 3,290

Nivelul de atenuare (între nivelul maxim de verificare și

N.N.R.)

4,549

Nivelul de gardă (între nivelul maxim de verificare și

coronament)

2,155

b). Parametrii geologici ai amplasamentului (figura 4.5)

Perimetrul de interes, este situat pe valea râului Podriga, în județul Botoșani, în zona

limitrofă localităților Mileanca, Drăgușeni și Podriga. Relieful predominant în acest areal colinar

are ca principală formă de relief, colinele Bașeului. Versanții văii în care este situată acumularea,

au pante ce variază între 50 și 150, cu fenomene pronunțate de alunecare.

Din punct de vedere geologic, zona acumulării și barajului Mileanca se situează în cadrul

marii unități structurale cunoscută sub denumirea de Platforma Moldovenească, o prelungire spre

vest a Platformei Ruse, în alcătuirea căreia se disting fundamentul cristalin și depozitele

sedimentare acoperitoare. Din cadrul acestora din urmă, pentru zona de amplasare a acumulării

Mileanca prezintă interes numai formațiunile aparținând următoarelor subdiviziuni stratigrafice:

Neozoic – Sarmațian – Volhinian (vh) – alcătuit, în general, din marne aleuritice cu

intercalații de nisipuri, gresii, cu un caracter predominant marno-argilos, în partea de

vest a văii râului Bașeu; caracteristic Volhinianului din această regiune este apariția

pietrișurilor, care se dezvoltă pe două niveluri: unul, către partea inferioară a

Volhinianului reprezentat prin două straturi de câte 0,20 ÷ 0,50 m grosime și al doilea,

în jumătatea superioară, formând un strat ce poate atinge 0,60 m grosime;


20

Cuaternar – Holocen superior (qh2) – alcătuit în principal, din depozite aluvionare de

luncă și terasă, reprezentate litologic prin formațiuni coezive (argile, argile prăfoase,

argile mâloase) sau slab coezive (prafuri nisipoase argiloase, nisipuri prăfoase, nisipuri

argiloase).

Apa freatică, se întâlnește cantonată în stratul de pietrișuri la 2,00 ÷ 3,00 m.

- Fundamentul – este de vârstă sarmațiană și constă din depozite de argile marnoase cenușii și

subordonat nisipuri marnoase, sub formă de intercalații subțiri, peste care s-au suprapus

depozitele aluvionare ale cursului de apă Podriga, cu următoarea componență:

depozite cu granulozitate mică, situate la baza pachetului aluvionar; acestea sunt

reprezentate printr-o fâșie continuă de nisipuri, situate la o adâncime medie de 0,50 m

de la suprafața terenului, nisipuri cantonate în axul văii, având un pronunțat caracter

organic mâlos;

depozite cu granulozitate fină, alcătuite din argile prăfoase galbene, cu frecvente

lentile calcaroase; sunt întâlnite în mod accidental în axul văii, la adâncimea de 7,00

m, unde apare o intercalație lenticulară cu compoziție organică și în secundar cu

caracter mâlos la suprafață.

Pachetul argilos galben, se continuă în toată secțiunea studiată, constituind un ecran

impermeabil între nisipul bazal și viitoarea cuvetă a lacului. Din punct de vedere fizico-mecanic,

argila galbenă, care a constituit stratul de fundare, are următoarele valori ale indicatorilor

geotehnici: Sr = 0,80, n = 45%, Ø = 8o, c = 0,700 kg/cm

2.

Figura 4.5 - Profilul litologic în secțiunea de amplasare a barajului Mileanca


În ceea ce privește fundația barajului Mileanca, într-unul din cele 5 foraje efectuate în

axul barajului s-a constatat o variație locală calitativă în zona forajului (F53), pe o adâncime de

1,50 m de la suprafața terenului, unde argila devine mâloasă, înregistrându-se și o înrăutățire a

calităților mecanice. Din acest motiv, s-a recomandat evacuarea materialului respectiv până la

circa 2 m adâncime prin prevederea unei trepte în fundația barajului cu adâncimea de 2,00 m și

dimensiunile în plan de circa 0,50 m din lățimea acestuia. Pentru restul amprizei barajului, s-au

folosit adâncimi de fundare între 1 ÷ 1,50 m, stratul vegetal nedepășind adâncimea de 0,60 m.


21

În privința sarcinii admisibile, s-a contat pe o valoare de 2,1 kg/cm2, pentru sarcini

fundamentale, la 1 m de la suprafața terenului natural și de 2,8 kg/cm2, pentru sarcini

fundamentale, la 2 m de la suprafața terenului (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013).

c). Parametrii hidrogeologici ai amenajării hidrotehnice

În zona de amplasare a acumulării Mileanca, apa subterană este cantonată în strate

acvifere captive între cele două pachete impermeabile – argilă galbenă și marnă sarmațiană,

stratul acvifer aflându-se sub presiune. Stratul care cantonează apa, are în jumătatea stângă a

albiei majore un ecran acoperitor de cca. 3 ÷ 5 m, în timp ce, spre centrul văii și spre versantul

drept, grosimea argilelor de la suprafață variază între 7 și 12 m.

Prin creșterea acumulării și menținerea unui nivel ridicat de apă în lac, startul acvifer a

fost pus sub presiune, forajele executate și definitivate pe aliniamentul situat la cca. 100,00 m

aval având un nivel ascensional, care se ridică până la + 0,40 ÷ 0,45 m.

Coeficientul de permeabilitate stabilit, prin măsurători directe cu fluoresceină între

forajele F1 și F3 este de 2 x 10-1

cm2/s, iar debitul de apă al orizontului acvifer existent în luncă

este de cca. 8,4 l/s. După deschiderea stratului captiv, se înregistrează ridicări ale coloanei de apă

de până la 6 m.

4.2.3 Caracteristici constructive ale barajului

Umpluturile din corpul barajului s-au procurat din cariere situate în vecinătatea

obiectivului, cu următoarele caracteristici fizico-mecanice: greutatea volumică = 2 t/m3,

coeficientul de filtrare k = 10-6

cm/s, unghiul de frecare interioară Ø = 80, coeziunea c = 0,20

kg/m2. Barajul, urma să fie amplasat între localitățile Mileanca și Siliștea, la cca. 500 m aval de

confluența cursurilor de apă Lișmănița și Podriga.

a) b)

Foto 4.11 - Barajul Mileanca – Paramentul amonte după fenomenele înregistrate în cursul anului

2005 – a). Vedere taluz amonte și descărcător – deversor lateral (în fundal). b). Vedere baraj

dinspre accesul în descărcătorul de suprafață (Nicu A. și alții, 2005)

În diagrama din figura 4.6, sunt reprezentate curbele caracteristice ale acumulării

Mileanca, rezultate în funcție de nivelurile caracteristice (nivelul normal de retenție, cota crestei

deversorului și cota coronamentului barajului), de diferitele volume caracteristice înregistrate în

lac și de suprafețele caracteristice ocupate de apă în cuva acestuia.

Corpul barajului nu are echipament hidromecanic și a fost realizat cu următoarele

caracteristici: cota coronamentului 128,20 mdMN; lățimea la coronament 5 m; taluz amonte 1 :


22

3,5; taluz aval 1 : 3; protejarea taluzului amonte cu dale din beton armat cu grosimea de 10 cm

turnate pe loc până la cota 126,11 mdMN; filtru invers cu grosimea de 50 cm pe 1/3 din lățimea

aval a amprizei în scopul coborârii curbei de infiltrație și asigurării stabilității taluzului aval;

volum materiale locale de umplutură 214.280 m3; volum încastrare 5.230 m

3.

Figura 4.6 - Curbele caracteristice ale acumulării Mileanca

(ANAR-ABA Prut – Bârlad, 2013)

4.2.4 Elemente componente ale amenajării hidrotehnice (foto 4.11, 4.12, 4.13, 4.14,

4.15, figura 4.7)

a). Descărcătorul de suprafață (foto 4.12; figura 4.7)


23

Prin intermediul descărcătorului de ape mari, sunt evacuate volumele de apă acumulate peste

nivelul crestei deversorului, aflat la cota 125,83 mdMN, cantități care depășesc capacitatea de

acumulare a lacului și care nu pot fi îndepărtate în timp util prin golirea de fund, astfel încât să

nu fie pusă în pericol stabilitatea barajului.

Descărcătorul de ape mari, amplasat lateral, s-a executat pe versantul stâng și este compus

din următoarele părți: prag deversor, canal deversor, canal de legătură, canal rapid, disipator de

energie, zona de racordare cu risberma din aval, risberma, racord cu albia aval, pasarela peste

descărcător.

Caracteristici constructive. Descărcătorul de ape mari, este alcătuit din obiectele:

Descărcătorul de ape mari, este alcătuit din următoarele obiecte:

pragul deversor - deversorul lateral este tip cu perete subțire, realizat din beton, cu

lungimea frontului de acces de 50 m și cota crestei deversorului 125,83 mdMN;

canalul deversor are lungimea de 50 m, secțiunea transversală trapezoidală cu

lățimea variabilă cuprinsă între 3 și 8 m; taluzurile acestui canal sunt protejate cu un

pereu din dale din beton C 12/15 turnate pe loc, canalul deversor având rolul preluării

apei evacuate peste deversorul cu perete subțire;

canalul de legătură asigură racordarea canalului deversor la canalul rapid și are

lungimea de 43 m, pante de 1% și lățimea variabilă cuprinsă între 8 și 4 m; taluzurile

au panta de 1 : 1,5, până la partea superioară a pereului de dale, iar taluzul dinspre

amonte are o banchetă cu lățimea de 1 m și se continuă cu un taluz cu panta de 1 : 2;

canalul rapid (foto 4.13 – a) este din beton, are lungimea de 34,50 m, lățimea la bază

de 5 m și panta canalului de 18%; radierul și taluzurile sunt protejate cu un pereu de

dale din beton armat C 12/15 turnate pe loc; în scopul reducerii vitezei apei au fost

prevăzute pe radier și pe taluzuri macrorugozități tip redană la distanța de 1,65 m între

ele, pe radierul canalului, acestea fiind dispuse în "V", cu vârful orientat spre amonte;

disipatorul de energie (foto 4.13 – a) este din beton armat C 12/15, cu lungimea de

20 m și lățimea la bază variabilă de la 5 la 15 m; pe radier a fost prevăzută pe două

rânduri rugozitate artificială sub forma unor dinți disipatori tip Rehbock, în număr de

15 bucăți; racordarea canalului rapid la disipatorul de energie se realizează prin

intermediul unui prag cu rolul de a forma un salt hidraulic înecat al curentului de apă

și de a reduce vitezele de intrare în disipator;

zona de racordare la risberma din aval (foto 4.13 – b) are lungimea de 15 m, cu

secțiunea transversală trapezoidală și lățimea la bază de 15 m; radierul și taluzurile

sunt protejate cu un pereu din dale de beton;

risberma (foto 4.13 – b și 4.15 – a) are lungimea de 20 m, cu secțiunea transversală

trapezoidală și lățimea la bază de 14 m; taluzurile sunt protejate cu piatră brută de

grosime variabilă, cuprinsă între 0,15 ÷ 0,50 m, iar radierul este din piatră brută;

racordul cu albia aval a descărcătorului de ape mari (foto 4.15 – b) se realizează

prin intermediul unui canal din pământ, cu secțiunea trapezoidală, lungimea de 134

m, lățimea la bază a canalului de 1 m și panta taluzurilor de 1 : 1,5;

pasarela peste descărcătorul de ape mari face posibilă legătura între versantul

stâng, și coronamentul barajului cu acces la turnul de manevră; are lungimea de 30 m

și o lățime de 1 m, iar suprastructura pasarelei se compune din două grinzi din beton

armat în formă de arc, care reazemă la capete pe două culei din beton armat.


24

a) b)

Foto 4.12 - Barajul Mileanca – Descărcătorul de suprafață lateral în anul 2005 –

a). Vedere grindă reazem - Detaliu; b). Vedere zona amonte încastrare grindă

(Nicu A. și alții, 2005)

Caracteristicile funcționale

Regimul de funcționare este liber, nu are prevăzut echipament hidromecanic și are

următoarele capacități de evacuare:

la nivelul maxim de calcul 2% 55,19 m3/s;

la nivelul maxim de verificare 0,5% 114,14 m3/s;

la nivelul maxim de verificare 1,20 x 0,5% 147,51 m3/s;

la cotă coronament 339,35 m3/s.

a) b)

Foto 4.13 - Barajul Mileanca – Descărcătorul de ape mari după fenomenele din anul 2005 – a).

Vedere zonele canalului rapid și disipatorului de energie. b). Vedere în lung din zona de racordare la/și

risbermă (Nicu A. și alții, 2005)


25

a) b)

Foto 4.14 - Barajul Mileanca – Descărcătorul de ape mari după fenomenele din anul 2008 –

a). Vedere canal rapid. b). Vedere disipator de energie (Nicu A. și alții, 2008 – 2012)

Figura 4.7 - Barajul Mileanca – Secțiune în lung și secțiuni transversale caracteristice

prin D.A.M. (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013)


26

a) b)

Foto 4.15 - Barajul Mileanca – Canal evacuare descărcător de ape mari după fenomenele înregistrate

în anul 2008; a). Zona risbermei. b). – Zona risbermei și spre canalul de

racord cu albia râului Podriga (Nicu A. și alții, 2008 – 2012)

b). Golirea de fund și priza de apă (figura 4.8; foto 4.16, 4.17)

Turnul de manevră este prevăzut cu un evacuator de ape medii, alcătuit din două ferestre

amplasate în pereții laterali ai turnului. Dimensiunile ferestrelor, sunt: b x h = 1,47 x 1,97 m.

Capacitățile de evacuare sunt următoarele:

la nivelul maxim de calcul 2% 13,21 m3/s;

la nivelul maxim de verificare 0,5% 13,50 m3/s;

la nivelul maxim de verificare 1,20 x 0,5% 13,63 m3/s;


Caracteristicile constructive

Golirea de fund (figura 4.8) este dispusă perpendicular pe axul barajului, în albia majoră,

în zona mediană a barajului și cuprinde următoarele construcții din amonte spre aval: canal de

acces, turn de manevră, conductă de golire, anal de legătură, disipator de energie, canal de

evacuare, pasarelă de acces la turnul de manevră.

canalul de acces (figura 4.8);

turnul de manevră (figura 4.8; foto 4.16 – a);

conducta golirii de fund (figura 4.8);

canalul de legătură (figura 4.8; foto 4.17 – b);

disipatorul de energie (figura 4.8; foto 4.17 – b);

canalul de evacuare (foto 4.17 – b);

pasarela de acces la turnul de manevră (foto 4.17 – a).

Echipamente hidromecanice ale golirii de fund (conform proiecului inițial), sunt

compuse din: grătar metalic – constituit din 3 panouri, cu dimensiunile b x h = 2530 x

1100 mm; batardou metalic – din 3 panouri, cu dimensiunile b x h = 2530 x 1100 mm;

stavile plane – o stavilă cu dimensiunile b x h = 1500 x 1500 mm, ce asigură golirea

acumulării (funcționează în poziția închis) și o stavilă cu dimensiunile b x h = 250 x

1000 mm, ce asigură apa pentru folosințe.


27

a) b)

Foto 4.16 - Barajul Mileanca în anul 2008 – Golirea de fund – a).Vedere turn de manevră.

b). Vedere a mecanismelor de acționare a stavilelor

(Nicu A. și alții, 2008 – 2012)

Caracteristicile funcționale ale golirii de fund funcție de nivelul apei în lac,

capacitățile de evacuare sunt (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013):

la nivelul normal de retenție (N.N.R.) 11,75 m3/s;

la cotă creastă deversor 12,73 m3/s;


Figura 4.8 - Barajul Mileanca – Secțiune în lung și vedere în plan a golirii de fund



28

a) b)

Foto 4.17 - Barajul Mileanca în anul 2008 – Golirea de fund – a).Pasarela de acces la turnul de

manevră. b). Vedere în lung a evacuării: canalul de legătură, disipatorul de energie, canalul de

evacuare și albia râului Podriga (Nicu A. și alții, 2008 – 2012)

Capitolul 5 – Urmărirea comportării în timp a amenajării

hidrotehnice Mileanca și măsuri de punere în siguranță a barajului

5.1 Aspecte generale

Urmărirea comportării în timp a construcțiilor hidrotehnice, reprezintă o activitate

sistematică de culegere, înregistrare și valorificare a unor date și informații specifice regimului

de funcționare a amenajării, rezultate din observații directe și măsurători efectuate asupra unor

parametri care definesc evoluția stării de siguranță a construcțiilor, în raport cu acțiunile la care

sunt supuse. Activitatea de urmărire a comportării construcțiilor, este reglementată prin legislația

în vigoare (Legea nr. 10/1995, Legea 466/2001, HG 766/1997, Norme metodologice P130/1999,

STAS 7883/1990, NP 087/2003). Urmărirea comportării barajului, se desfășoară sub două

moduri (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013): urmărire curentă și urmărire specială.

Nivelul apei în corpul barajului de pământ, constituie un factor determinant al stabilității.

În acest sens au fost executate o serie de foraje în corpul barajului Mileanca pe paramentul aval,

care formează o rețea compusă din 4 secțiuni de măsurare, fiecare echipată cu câte 3 piezometre.

Forajele piezometrice (figura 5.1) sunt de tip tub deschis și au ca destinație, determinarea

nivelului infiltrațiilor prin corpul barajului (au fost executate în anul 2012, premergător punerii

în funcțiune a obiectivului, după lucrările de punere în siguranță din perioada 2009 ÷ 2012). Cel

mai important factor pentru aprecierea comportarii unor umpluturi de pământ este infiltrația.

Nivelul apei în corpul umpluturilor constituie de asemenea, un factor determinant al

stabilității. Piezometrele (figura 5.1) sunt realizate din tubulatură PVC tip G (greu), Ø = 90 mm,

introdusă în foraje verticale Ø = 10½", alcătuită din tronsoane de 3,0 m lungime, tronsonul

inferior fiind șlițuit și îmbrăcat în geotextil. Între tubulatura PVC și conturul forajului, se

introduce material filtrant (nisip sortat cu granulația 2,8 ÷ 5,6 mm) pe zona perforată, apoi

granulație de bentonită pe înălțime de 1,00 m, iar în continuare material argilos compactat, până


29

la suprafață. După echiparea interioară a forajului, se definitivează capul forajului piezometric.

Partea superioară a tubulaturii din PVC este protejată de o țeavă metalică (Ø = 10½", L = 1,0 m)

și înglobată într-un bloc din beton, acoperită cu un capac din tablă sudat, prevăzut cu un orificiu

central. Urmărirea forajelor piezometrice se face print traductori de nivel incluși. Pentru

măsurarea manuală a nivelului piezometric, capul se deschide și se măsoară adâncimea la care se

găsește nivelul apei față de cota capului. Pentru executarea măsurătorilor la forajul piezometric

se dă cota topo-geodezică la capacul piezometrului - aceasta fiind cota de referință.

Fenomenele considerate importante și care au fost urmărite la obiectivul acumulare

Mileanca, se pot grupa astfel: solicitările exterioare; nivelul piezometric; debitele drenate sau

infiltrate; deplasările absolute (totale); deplasările relative (parțiale); stabilitatea

versanților. În anul 2005, s-au montat 4 repere pe placa turnului de manevră și un reper pe

pasarela de acces. Pentru determinarea nivelurilor în lacul de acumulare, s-a prevăzut câte o miră

în următoarele puncte: pe taluzul amonte al barajului, la descărcătorul de ape mari, în zona

deversorului (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013).

5.2 Evenimentele deosebite înregistrate în timpul exploatării și măsuri de

eliminare a consecințelor

Pe durata execuției barajului, nu au avut loc evenimente deosebite (viituri, accidente),

însă ulterior punererii în funcțiune a obiectivului, în perioada 1973 – 1979, s-au produs infiltrații

pe sub corpul barajului, tasări ale conductei golirii de fund și o alunecare a versantului drept.

1 - foraj Ø10 ½ " uscat semimecanizat;

2 - țeavă P.V.C. Ø90 mm - tip G neșlițuită;

3 - țeavă P.V.C. Ø90 mm - tip G șlițuită;

4 - capac P.V.C. Ø110 mm;

5 - geotextil filtrant din polipropelină cu greutate

specifică 400 g/m2 prins cu fir monofilar sintetic;

6 - distanțieri din lemn montați din 3,00 în 3,00 m

pentru fixarea centrată a tubulaturii;

7 - filtru din nisip spălat cu granulație Ø2,8÷5,6 mm;

8 - bentonită;

9 - material argilos compactat;

10 - țeavă metalică Ø 219 x 8 mm, ;

11 - capac metalic sudat, din tablă , având Dn

240 mm, prevăzut cu un orificiu central Ø 18 mm;

12 - dală din beton C6/7,5 (1,00 m x 1,00 m x 0,50 m).

Figura 5.1 - Schița caracteristică unui

piezometru din corpul barajului Mileanca

(Nicu A. și alții, 2008 – 2012)


30

Durata scurtă de execuție a barajului Mileanca, condițiile impuse pentru reducerea

valorică a investiției, precum și unele lucrări cuprinse în proiectul tehnic, dar efectuate parțial și

neterminate (nivelarea versanților, racordul cu albia veche a râului Podriga etc), precum și

lucrările executate pe timp friguros, fără a fi luate măsurile adecvate de protecție, au determinat

apariția unor efecte negative, costând din tasarea taluzurilor amonte și aval ale barajului, tasări

accentuate la nivelul coronamentului.

La vremea respectivă a fost adoptată soluția, de a muta groapa de împrumut pentru

umpluturile din corpul barajului, de pe versanții limitrofi, în cuveta lacului. Această situație, a

condus inițial la reducerea stratului impermeabil din amplasamentul barajului și a generat

ulterior, micșorarea semnificativă a fundației barajului și, implicit a curbei de infiltrație. Au

apărut în continuare, infiltrații prin stratul permeabil de sub baraj, care au necesitat realizarea în

regim de urgență a unui ecran de etanșare din beton, încastrat în stratul de marnă, situat la

piciorul amonte al barajului, pe toată lungimea acestuia.

Încă din toamna anului 1974, au fost puse în evidență zone de infiltrații, cu tendințe de

formare a grifoanelor în zona aval baraj. În cursul anului 1976, fenomenul de infiltrație pe sub

corpul barajului a continuat să se manifeste, dispunându-se constituirea unei echipe de

specialiști, care a examinat situația creată și care au propus executarea unor lucrări de asigurare a

stabilității barajului, în vederea menținerii condițiilor normale de exploatare.În anul 1979, între 9

și 14 aprilie, în urma precipitațiilor deosebite înregistrate în bazinul de recepție al acumulării, a

fost pus sub sarcină descărcătorul de ape mari, înălțimea lamei deversante pe deversor fiind de

40 cm. Urmare acestor fenomene, sunt afectate: creasta deversorului, pereul din dale de beton al

descărcătorului de ape mari, precum și partea terminală a canalului de evacuare al golirii de fund.

În luna august a anului 2005, urmare precipitațiilor abundente înregistrate în bazinul de

recepție al acumulării, de cca. 150 litri/m2, în perioada 18 – 20 august, descărcătorul de ape mari

a fost din nou pus sub sarcină, înălțimea lamei deversante fiind de 108 cm, aceste fenomene

afectând disipatorul de energie și risberma canalului de evacuare al descărcătorului de ape mari,

precum și risberma canalului de evacuare la golirea de fund.

În afara precipitațiilor cu caracter torențial, produse în anii 1979 și 2005, amenajarea

hidrotehnică, a mai fost afectată, atât de viiturile produse în bazinul hidrografic al râului Podriga,

cât și în bazinele limitrofe. Influențe majore, au exercitat, nu numai precipitațiile din anii 2006 și

2008, ci și efectele activității seismice din anii 1977, 1986 și 1990. Aceste fenomene extreme, au

cauzat amenajării hidrotehnice complexe Mileanca, următoarele efecte:

corpul barajului a avut de suferit, respectiv paramentul amonte fiind afectat de

prăbușiri ale grinzii de reazem, iar dalele s-au dislocat și prăbușit; pe coronament și

taluzul aval, au avut loc prăbușiri, tasări, șiroiri;

evacuatorul de ape mari a fost foarte grav afectat prin dislocarea și deplasarea dalelor

de pe taluz, pereul de beton din radierul canalului deversor a fost degradat

semnificativ, disipatorul de energie și risberma au fost distruse în totalitate;

golirea de fund a fost parțial distrusă în amonte și aval;

drenul de colectare a infiltrațiilor din aval a fost parțial colmatat;

drenul din umărul stâng al barajului ce protejează descărcătorul a fost scos parțial

din funcțiune, datorită ploilor torențiale de pe versant, fapt ce a afectat grav

descărcătorul de ape mari (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013).


31

Lucrările afectate de apele mari din primăvara anului 1979, au fost remediate prin

programul de gospodărire a apelor al administratorului obiectivului.

Lucrările afectate în urma fenomenelor înregistrate în vara anului 2005, au fost prevăzute

a se executa prin investițiile, menționate în raportul de expertiză tehnică, realizat în urma

derulării evenimentelor menționate, acestea fiind detaliate în continuare. Pentru asigurarea

stabilității și funcționării în siguranță a amenajării, au fost întreprinse următoarele măsuri:

execuția unei platforme de pământ în aval de baraj, prevăzută cu o saltea drenantă și

bretele drenante pentru colectarea infiltrațiilor; lățimea platformei de pământ s-a

stabilit în funcție de condițiile din zonă și a valorii subpresiunii la limita

descărcătorului de ape mari, asigurând stabilitatea zonei limitrofe barajului; grosimea

saltelei, pentru a echilibra subpresiunea creată în stratul permeabil în zona de apariție

a grifoanelor a rezultat de 2,40 m, iar cota saltelei de 120,40 mdMN (118,00 + 2,40 =

120,40 mdMN) și panta de 0,7%, corespunzătoare pierderilor de sarcină a

subpresiunii;

pentru asigurarea evacuării de sub platformă a debitelor infiltrațiilor din versanți și de

sub talpa barajului, s-a prevăzut o saltea drenantă din două structuri cu ganulație

diferită, cu o suprafață de 3.900 m2, care acoperă zona de grifoane; pe restul

suprafeței ocupate de platformă, s-au executat bretele colectoare din două straturi cu o

grosime totală de 0,50 m și o lățime de 4 m, amplasate la distanțe variabile, în funcție

de mărimea debitului colectat sub platformă;

evacuarea debitelor colectate de saltea și bretele s-a obținut prin canale de colectare-

evacuare, umplute cu material filtrant pe zona platformei și deschise de la limita

platformei, până la canalul de evacuare al golirii de fund.

5.3 Contribuții privind implementarea soluțiilor de reabilitare tehnică, în

vederea creșterii gradului de siguranță în exploatare

Pentru realizarea obiectivului ”Punere în siguranţă a acumulării Mileanca pe râul Podriga,

judeţul Botoşani” au fost proiectate și executate următoarele lucrări: reabilitarea corpului

barajului; reabilitarea golirii de fund; reabilitarea descărcătorului de ape mari; construcţiile de

exploatare; drumul de acces; aparatele de măsură şi control; sistemul informațional; amenajările

pentru protecția mediului.

5.3.1 Reabilitarea corpului barajului (B)

Barajul are o lungime totală L = 458 m. Din cauza duratei scurte de execuţie dar și

condiţiilor impuse pentru reducerea costurilor investiţiei, au apărut repercusiuni sub aspectul

fenomenelor de tasare ale taluzurilor barajului, dar şi la nivelul coronamentului.

S-a impus, la vremea respectivă ca, groapa de împrumut pentru umpluturile din corpul

barajului să se mute de pe versanţii limitrofi, în cuveta lacului. Această situaţie a condus la

micșorarea stratului impermeabil din amplasamentul barajului, reducând în mod periculos

fundaţia barajului şi implicit a curbei de infiltraţie. În consecință, au apărut astfel infiltraţii prin

stratul permeabil de sub baraj, necesitând realizarea într-o primă fază, a unui ecran de etanşare

din noroi autoîntăritor, încastrat în stratul de marnă, pe toată lungimea acestuia.

Prin proiectul de reabilitare, s-au realizat, următoarele categorii de lucrări (figura 5.2):


32

- Excavaţii şi acces pentru ecranul de etanşare

A fost prevăzută execuţia unui ecran de etanşare din noroi bentonitic autoîntăritor, la

piciorul paramentului amonte al barajului, care s-a încastrat cu 1,00 m în stratul de marnă

(impermeabil). Lungimea totală a ecranului este L = 370 m, înălţimea (adâncimea de

săpare/turnare) este variabilă, respectiv H = 7 ÷ 11 m, iar lăţimea acestuia este l = 0,60 m.

Ecranul a fost necesar pentru a se reduce infiltraţiile produse între cele două straturi

impermeabile.

- Lucrări de terasamente pentru corpul barajului

Aceste lucrări de terasamente au constat din: săpături, umpluturi, înierbări de taluzuri şi

refacerea coronamentului, atât pe taluzul amonte cât şi pe cel aval, dar şi pe coronament, fiind

executate completări de terasamente.

- Refacerea drenului în aval de baraj

A fost refăcut drenul de intercepţie şi colectare a infiltraţiilor de apă din salteaua drenantă

în lungime de cca. 300 m, fiind utilizate conducte de drenaj din PVC Dn 300 mm. Căminele de

vizitare, pozate pe traseul drenului sunt din beton, cu DN 1250 mm, panta drenului, atât stânga

cât şi din dreapta, fiind dirijată spre disipatorul de energie al golirii de fund.

Figura 5.2 - Barajul Mileanca - Plan general de situație cu dispunerea obiectelor

(Nicu A. și alții, 2008 - 2012)


33

a) b)

Foto 5.1 – Barajul Mileanca – Vederi asupra coronamentului și a sistemului de drenaj – a) Din timpul

execuției lucrărilor de punere în siguranță. b). De la recepția la terminarea lucrărilor de punere în

siguranță (Nicu A. și alții, 2008-2012)

- Refacerea pereului şi a grinzii de reazem (foto 5.1)

S-a procedat la desfacerea şi înlocuirea dalelor care formează pereul de beton, într-o

proporţie importantă, precum şi a stratului drenant. Grosimea dalelor este d1 = 15 cm,

dimensiunile în plan sunt de 1,50 x 1,50 m, iar grosimea stratului drenant este d2 = 15 cm.

- Execuția platformei de lucru a ecranului și a grinzii de ghidaj (foto 5.2)

Pentru construirea ecranului, a fost necesară realizarea unei platforme de lucru balastată,

cu scopul protejării utilajelor ce participă la execuţie. Pentru dirijarea utilajelor, s-a folosit o

grindă de ghidaj „stânga – dreapta” a săpăturii tranşeei ecranului, grinda având dimensiunile de

50, respectiv 30 cm şi o adâncime de 50 cm.

Ecranul de etanşare a fost realizat din noroi bentonitic, preparat din următoarele

ingrediente: apă, bentonită, sodă calcinată şi adaos de ciment, conform normativelor în vigoare.

a) b)

Foto 5.2 – Barajul Mileanca – a) și b) Detalii din timpul execuției ecranului de etanșare

din noroi autoîntăritor (Nicu A. și alții, 2008-2012)


34

- Instalaţia de iluminat a coronamentului barajului, racorduri, instalaţii mecanice

şi mecanisme de acţionare a stavilelor

Pentru asigurarea iluminării barajului pe timp de noapte şi acţionarea mecanismelor şi

instalaţiilor hidromecanice (stavile, batardou) în caz de necesitate, a fost prevăzută și realizată o

reţea proprie, cu racord de energie electrică şi transformator de curent. Pentru verificarea

nivelurilor în lac, a infiltraţiilor prin corpul barajului şi comportarea curbei de infiltraţie, au fost

prevăzute o serie de aparate de măsură şi control.

5.3.2 Reabilitarea golirii de fund (GF)

Pentru reabilitarea golirii de fund și a componentelor sale, au fost executate următoarele

categorii de lucrări: terasamente în scopul decolmatării şi nivelării terenului pentru executarea

reparaţiilor necesare la canalul de acces şi la disipatorul de energie; reparaţii la turnul

manevră, canalul de acces și la canalul aval (foto 5.3 și 5.4) datorită uzurii morale şi fizice a

turnului, au fost necesare lucrări de consolidare.

a) b)

Foto 5.3 - Detalii din timpul execuției – Torcretarea tunului de manevră

a) Din interior. b) Din exterior (Nicu A. și alții, 2008-2012)

a) b)

Foto 5.4 - Vederi de la recepția la terminarea lucrărilor de punere în siguranță din anul 2012. Turnul

de manevră al golirii de fund – a) Cabina turnului de manevră. b) Interiorul turnului. Mecanismele

de acționare a stvilelor (Nicu A. și alții, 2008-2012)


35

Lucrările de consolidare au fost realizate cu respectarea tehnologiei: pregătirea suprafeţei

(curățare cu jet de apă și suflare cu aer comprimat), forarea mecanică, injectarea cu lapte de

ciment, montarea plaselor sudate fixate cu conectori şi turnarea betonului torcretat, realizându-se

totodată completări la grilaje şi parapete de protecţie, grunduiri şi vopsitorii.

În aval de disipatorul de energie s-a executat continuarea regularizării până la confluenţa

cu canalul descărcătorului de ape mari şi apoi până la podul ce traversează râul Podriga, de pe

drumul comunal Mileanca –Siliştea.

Echipamentele hidromecanice și mecanismele de acţionare înlocuite și/sau montate noi în

cadrul turnului de manevră, sunt cele specifice instalațiilor și construcțiilor de acest gen.

5.3.3 Reabilitarea descărcătorului de ape mari (DAM) (foto 5.5)

Obiectul din cadrul amenajării hidrotehnice cel mai afectat de viiturile înregistrate în anii

1981, 1986, 1994, 2005 și 2008 a fost descărcătorul de ape mari. Această lucrare a fost afectată

pe toate componentele ei: deversor, canal de legătură, canal rapid, disipator de energie, zona de

racordare și risbermă. Lucrările degradate în urma viiturilor la descărcătorul de ape mari au fost

în proporţie de peste 80%.

a) b)

Foto 5.5 - Reabilitarea descărcătorului de ape mari – a) Vedere dinspre risbermă spre disipatorul de

energie și canalul rapid. b) Vedere dinspre canalul de fugă spre racordul cu canalul de evacuare al

golirii de fund (Nicu A. și alții, 2008-2012)

Pentru reabilitarea descărcătorului de ape mari, s-au prevăzut: repararea deversorului,

refacerea pereului de dale existent pe anumite porţiuni, refacerea totală a disipatorului de energie

şi a risbermei precum şi regularizarea albiei în aval de disipator până la confluenţa cu râul

Podriga. De asemenea, s-au executat lucrări de nivelare şi colectare a scurgerilor de pe versanţi

ce au constat din: lucrări de terasamente; camere de captare a izvoarelor; reţea de drenuri,

realizată din conductă din PVC Dn 80 mm cu L = 150 m. Drenul de captare și dirijare a

izvoarelor a fost descărcat în drenul de intercepție şi evacuare al descărcătorului de ape mari.

S-a realizat un dren pentru interceptarea stratului freatic şi consolidarea descărcătorului,

lucrare ce constă din: dren pe malul stâng al descărcătorului de ape mari pentru preluarea apelor

freatice, descărcarea versantului şi protecţia descărcătorului de ape mari. Drenul este executat

din conductă tip PVC Dn 300 mm şi are o lungime L = 350 m, prevăzut cu filtru invers şi folie

din polietilenă lestată cu dale de beton. Apa din dren este evacuată, atât în acumulare (amonte),

cât şi în canalul aval al descărcătorului.


36

5.3.4 Construcțiile de exploatare (C)

Au fost reabilitate, modernizate și dotate cantonul de exploatare şi anexele gospodărești.

5.3.5 Drumul de acces (D)

Pentru îmbunătățirea accesului din DJ 293 Dorohoi – Coțuşca, drum asfaltat, la barajul

Mileanca s-a propus și realizat amenajarea drumului de exploatare, în lungime de L = 400 m, cu

suprastructură din macadam împănat cu piatră spartă, cât şi rezolvarea sistemelor de scurgere a

apei (rigole, şanţuri, podeţe).

5.3.6 Aparatura de măsură și control (AMC)

Pentru urmărirea comportării în timp a lucrărilor componente ale investiţiei cât şi dotarea

cu aparate de măsură şi control, împreună cu beneficiarul, s-a stabilit de comun acord

aprovizionarea și montarea dotărilor necesare unui obiectiv de acest gen.

5.3.7 Sistemul informațional (SI)

Pentru a răspunde necesităţilor şi cerinţelor impuse de noile tehnologii, pentru

eficientizarea supravegherii şi transmiterii datelor către dispecerat şi sistemul naţional de

urmărire a comportării în timp a lucrărilor hidrotehnice, cât şi cerinţelor Uniunii Europene, s-a

prevăzut pentru obiectivul hidrotehnic, achiziţionarea dotărilor informaţionale, principalele

echipamente puse în funcțiune fiind:

instalaţie de avertizare sonoră constând din sirenă electronică - 1 buc.;

sistem de supraveghere electronic - 1 buc;

staţie radio-TV emisie recepţie - 1 buc.

În cadrul proiectului de creștere a gradului de siguranță și în urma aplicării acestuia, a fost

realizat un sistem de colectare și transmitere automată a datelor de gospodărire a apelor,

organizat pe 3 (trei) trepte de dispecerizare: dispecerat local, la acumularea Mileanca, la Sistemul

de Gospodărire a Apelor (S.G.A.) Botoșani și Dispeceratul Administrației Bazinale de Apă

(A.B.A.) Prut – Bârlad. Postul hidrometric de exploatare, aflat în cadrul turnului de manevră,

măsoară și transmite următoarele date:

nivelul apei în acumulare;

parametrii de calitate ai apei: pH, oxigen dizolvat, conductivitate, turbiditate,

temperatura apei;

pozițiile vanelor: „închis”, „intermediar” și „deschis”;

debitele livrate consumatorilor;

precipitațiile lichide;

temperatura mediului ambiant.

Echipamentul pentru culegerea datelor hidrometrice este unul de tip data-logger, pentru

colectarea și prelucrarea primară a datelor, cu afișare locală a parametrilor și avertizare sonoră în

cazul depășirii pragurilor limită. Data-logger-ul utilizează ca suport de transmisie rețeaua radio

în bandă 400 Mhz, canal dedicat, sau rețeaua GSM. Traductorii utilizați sunt cu semnal de ieșire

unificat în domeniul 4 ÷ 20 mA (Nicu A. și alții, 2008 – 2012).

Sistemul informațional hidrometeorologic, conține două componente principale:

aparatură și dispozitive hidrometeorologice și hidrometrice (mire hidrometrice

verticale, sistem automat de colectare/transmitere a datelor de gospodărire a apelor,

pluviometru, termometru apă, riglă pentru zăpadă etc) cu rol de măsurare a

fenomenelor produse;

sistemul de transmitere/ preluare/ prelucrare și interpretare a datelor (RTF, GSM).


37

Pe baza informațiilor primite asupra fenomenelor hidro-meteorologice înregistrate și a

efectelor acestora asupra hidrometriei râului/ lacului (debite afluente/ niveluri – volume), se

adoptă deciziile de exploatare în context subbazinal și bazinal.

Pentru măsurarea cantităților de precipitații în bazinul de recepție al acumulării și la baraj,

a fost montat un pluviometru clasic în curtea cantonului de exploatare a acumulării Mileanca și

un pluviometru cu încălzire, integrat platformei meteorologice, amenajată în curtea cantonului de

exploatare. Pentru urmărirea evoluției parametrilor hidrologici, pe șenalul amonte/ acumulare/

șenalul aval, sunt amplasate 2 (două) mire hidrometrice verticale, după cum urmează:

acumulare – miră cu 9 piloți pe paramentul amonte al barajului acumulării;

evacuator de ape mari – miră montată pe creasta deversorului lateral pentru urmărirea

nivelurilor și implicit a debitelor tranzitate;

stație hidrometrică aval de acumularea Mileanca, amplasată la cca. 1.700 m aval de

baraj și la 20 m aval de podul de la DJ Mileanca – Codreni, pentru măsurarea

debitelor evacuate din acumulare.

Pentru urmărirea evoluției parametrilor hidrologici în acumulare, se utilizează un sistem

de colectare/ transmitere a datelor de gospodărire a apelor, constând dintr-un senzor de nivel tip

traductor pe bază de presiune relativă, la turnul de manevră pentru transmiterea datelor în timp

real la dispeceratul local (PC din incinta cantonului) și la celelalte niveluri de analiză:

dispeceratul S.G.A. Botoșani și la A.B.A. Prut – Bârlad.

Sistemul de colectare/ transmitere a datelor de gospodărire a apelor, este alcătuit din

echipament de tip dispecer automat cu "rezervă caldă", construit din echipamente și programe

pentru colectare, prelucrare primară, alertare la depășirea de praguri limită, stocare și

teletransmisii de date pe rețea broadband. Echipamentele radio pentru transmisii de date și

convorbiri în fonie, sunt în banda 400 Mhz. Echipamentul pentru culegerea datelor hidrometrice

este de tip data-logger, cu funcții de colectare, prelucrare primară a datelor, afișare locală a

parametrilor colectați, cu sistem de alertă prin suportul de transmitere a depășirilor gradienților

limită. Având în vedere faptul că modul de manifestare al factorilor hidrometeorologici din

bazinul de recepție al obiectivului, poate determina modificarea regimului de exploatare al

acestuia, colectarea, înregistrarea și transmiterea datelor privind evoluția acestora se realizează

de către personalul specializat de exploatare al acumulării (agent hidrotehnic) și sunt validate de

către personalul tehnic din cadrul dispeceratului S.G.A. Botoșani.

În funcție de regimul specific de exploatare al acumulării Mileanca, frecvența de

colectare, înregistrare, transmitere a datelor și măsurătorilor înregistrate la dispozitivele/

aparatura hidrometrică se realizează, după cum urmează (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013):

regim de ape mici – colectarea, înregistrarea și transmiterea datelor, se realizează de

două ori pe zi, cu înregistrarea și transmiterea nivelului minim de exploatare al

acumulării;

regim de ape medii – colectarea, înregistrarea și transmiterea datelor se realizează de

două ori pe zi (orele 6 și 18);

regim de ape mari – colectarea, înregistrarea și transmiterea datelor se face cu

frecvență sporită, funcție de înregistrarea valorii precipitațiilor în bazinul de recepție

al acumulării Mileanca și a fazelor caracteristice de apărare în șenal amonte,

acumulare, șenal aval.


38

Prelucrarea la nivelul amenajării hidrotehnice, constă în repetarea măsurătorilor, pentru

obținerea unor valori cât mai exacte și compararea acestora cu valorile citirilor anterioare

înscrise în registrele existente la baraj.

Transmiteri la nivel de analiză

Transmiterile la nivelul superior de analiză, se realizează la intervale stabilite pentru

fiecare tip de dispozitiv, funcție de regimul de exploatare al obiectivului.

Date recepționate/primite de la alte surse de informare

În cazul înregistrării fenomenelor hidrometeorologice deosebite (precipitații) ce au ca

efect producerea de inundații, în cazul apelor mici (regim de secetă) sau în cazul poluărilor

accidentale, se primesc informații și de la: I.J.S.U. Botoșani, C.M.R.M. Iași – S.R.P.V. Bacău,

Stația meteorologică Botoșani, C.L.S.U. Mileanca, Dispecerat bazinal A.B.A. Prut – Bârlad,

A.P.M. Botoșani (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013).

Stații de control a calității apei

Conform cerințelor Legii Apelor nr. 107/ 1996, cu modificările și completările ulterioare,

Ordinului nr. 31/ 2006 privind aprobarea Manualului de operare al Sistemului de Monitoring

Integrat al Apelor din România (SMIAR), precum și cu cerințele legislației prin care s-a transpus

legislația europeană din domeniul apelor în anul 2012, calitatea apei în acumularea Mileanca se

monitorizează în 2 secțiuni de control (mijloc lac și baraj).

Parametri urmăriți (de monitorizare), având în vedere categoriile de risc, pentru fiecare

mediu de investigare, sunt următorii:

mediu de investigare apa: transparența (materii în suspensie, turbiditate), condiții

termice (temperatura apa/ aer), condiții de oxigenare (oxigen dizolvat), salinitate

(conductivitate, reziduu fix, calciu, magneziu, duritate totală), stare acidifiere (pH,

alcalinitate, carbonați, bicarbonați), nutrienți (azotiți, azotați, amoniu, N total,

ortofosfați, P total, inclusiv clorofila);

mediu de investigare sedimente: se analizează numai în secțiunea mijloc lac, cu

frecvența o dată pe an (parametri fizico-chimici);

mediu de investigare biota: elemente biologice: fitoplancton, microfitobentos,

macrofite, faună piscicolă (componenta taxonomică, densitate, biomasă, biovolum

fitoplanctonic) – în secțiunile mijloc lac și baraj (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2013).

5.3.8 Amenajările pentru protecția mediului (PM)

În vederea readucerii la starea inițială (de dinainte de punerea în siguranță a obiectivului),

dar și pentru îmbunătățirea condițiilor de mediu din zona adiacentă amenajării hidrotehnice, s-au

realizat următoarele lucrări de: nivelare și modelare a terasamentelor, semănarea gazonului,

plantarea puieţilor de arbori etc.

5.4 Caracteristicile ecranului de etanșare realizat în vederea eliminării

infiltrațiilor pe sub corpul barajului Mileanca. Studiu de caz (Nicu A. și alții,

2008-2012; 2015)

5.4.1 Informații generale (foto 5.6)

Utilizarea soluției cu noroi autoîntăritor (bentonitic), pentru realizarea ecranului de

etanșare la barajul Mileanca, a oprit infiltrația apei prin straturile permeabile. Ecranul de

etanșare, are o lățime de 60 cm și o adâncime variabilă H = 7 ÷ 11 m. Este încastrat în stratul de

marnă, pe o adâncime de H = 1 m. Execuția lui, s-a făcut cu respectarea tehnologiei specifice


39

lucrărilor de acest gen, iar rețeta noroiului autoîntăritor a fost stabilită în urma determinărilor de

laborator și verificărilor din teren, cu acordul proiectantului și a beneficiarului.

Figura 5.3 – Secțiune transversală constructivă a ecranului de etanșare

realizat la barajul Mileanca (Nicu A. și alții, 2008-2012)

Condiţiile tehnice pentru executarea ecranului de etanşare din noroi bentonitic al

barajului Mileanca, cu ajutorul instalaţiei de tip Kelly, au avut la bază prescripţiile generale

legate de execuţia ecranelor din pereţi mulaţi. Principalele operaţiuni pentru executarea ecranului

de etanşare al barajului Mileanca, au constat din: trasarea lucrărilor conform coordonatelor din

planul de trasare; lucrări de terasamente pentru crearea platformei de lucru; executarea tranşeei

prin excavarea cu instalaţia de tip Kelly; umplerea tranşeei cu noroi autoîntăritor.

5.4.2 Caracteristici de bază

a). Caracteristici generale (figura 5.3)

Caracteristicile principale ale ecranului realizat la barajul Mileanca, sunt următoarele:

adâncimea maximă a panourilor (între cota superioară de execuţie a ecranului şi cota

de încastrare a acestuia);

lăţimea ecranului este de 0,60 m;

lungimea curentă a unui panou: 2,80 m panoul primar; 2,10 m panoul secundar.

Ecranul are o lungime de 370 metri și adâncimea variabilă, de la 7,0 m, până la 11,0 m.

Bentonita folosită la prepararea suspensiei de noroi autoîntăritor, a îndeplinit condiţiile

impuse prin STAS 9305-81, fiind obținută, conform STAS 2640-82, prin tratarea bentonitei cu 2

% ÷ 4 % sodă calcinată (Aquaproiect, 2008).


40

a) b)

Foto 5.6 – Aspecte din timpul execuției ecranului de etanșare la barajul Mileanca – a) și b) –

Excavarea unui panou cu ajutorul instalației specializate de tip Kelly

(Nicu A. și alții, 2008-2012; 2015)

b). Caracteristici fizico-chimice

Materialul bentonitic obținut la barajul Mileanca, la punerea în operă a avut următoarele

caracteristici fizice şi chimice:

fineţea de măcinare obținută, a fost determinată conform STAS 9484/16-74, având un

rest maxim admisibil 2 % pe sita de 0,16 şi 10 % pe sita de 0,063;

conţinutul de nisip liber, a fost determinat conform STAS 9484/22-82, valoarea

maximă admisibilă obținută fiind de 5 %;

randamentul (m3/to), a fost determinat conform STAS 9484/11-92, reprezentând

cantitatea de suspensie (m3), cu vâscozitatea aparentă (36 "Marsh") preparat dintr-o

tonă de bentonită. Valoarea minimă a fost de 12,50 m3/to;

Plecând de la caracteristicile fizico - chimice ale bentonitei, s-a realizat cca. 80 kg/m3

dozaj în suspensie, definitivat prin încercări de laborator. S-a obținut astfel o suspensie de

bentonită activată, hidratată timp de 24 ore și care, la punerea în operă, a avut următoarele

caracteristici (Aquaproiect, 2008):

stabilitatea suspensiei, reprezentată de volumul sedimentului în cm3 la 100 cm

3

suspensie lăsată în repaus 24 ore, condiţia de admisibilitate fiind de minim 99 cm3;

densitatea suspensiei aflată prin cântărire, condiţia de admisibilitate, fiind de 1,04 ÷

1,06 kg/dm3;

vâscozitatea aparentă aflată prin măsurarea timpului de scurgere prin pâlnia Marsh a

cantităţii de 1000 cm3 suspensie, timpul admisibil determinat fiind de 34 ÷ 37 sec.

5.4.3 Probe, încercări de laborator și rezultate obținute

a). Proprietățile stabilite conform încercărilor de laborator (Aquaproiect, 2008)

Reţeta finală, pentru prepararea a 1 m3 de noroi autoîntăritor, pentru ecranul de etanșare

de la piciorul amonte al barajului Mileanca, a fost următoarea: 920 litri apă; 2,5 kg sodă

calcinată (pentru a desface bentonita în apă); 100 kg bentonită; 200 kg ciment tip H II/A-S

(NE012 - 1:2007 - Anexa L).


41

b). Proprietățile noroiului bentonitic obținut la panourile turnate

Luând în considerație rezultatele obținute la panourile de ecran turnate, plecând de la

rețeta aprobată, proprietățile noroiului bentonitic, au fost următoarele:

stabilitatea suspensiei, prin determinarea procentului de apă separată la suprafaţa

liberă la 100 cm3 de suspensie, a fost de 2,1 %;

densitatea maximă a fost de 1,1 kg/dm3;

vâscozitate aparentă determinată cu pâlnia Marsh, a fost de 39 secunde.

Alte proprietăți fizice ale ecranului bentonitic au fost:

rezistenţa la compresiune monoaxială – minim 300 kPa;

coeficientul de permeabilitate – minim 2x10-6

cm/s.

c). Recoltarea probelor

Prelevarea probelor de bentonită pentru verificăre, s-a făcut la aprovizionarea fiecărui lot

nou şi pe tot parcursul execuţiei (la prepararea şi la punerea în operă), iar încercările pe bentonita

folosită, prepararea suspensiei s-a efectuat conform STAS 9484/22-82.

d). Controlul calității finale a noroiului autoîntăritor

Verificarea calităţii ecranului din noroi bentonitic, s-a efectuat pe probe recoltate din:

tranşee, imediat după terminarea operaţiei de excavare a panoului secundar (faza a

III-a de raclare a fundului), cota de prelevare a probelor fiind situată la o adâncime de

minim 4 m de la partea superioară a panoului, probele fiind păstrate în mediu umed în

laborator (în exicator) şi au fost încercate la 28 zile;

ştuţuri, prelevate din foraje executate la 28 zile de la data finalizării panoului

(recoltându-se câte 3 probe din fiecare panou turnat și executându-se un foraj de

control la 10 panouri).

Determinarea coeficientului de permeabilitate, s-a efectuat în laborator pe baza încercării

în permeametru a probelor cu Ø 7 cm şi înălţimea de 2 cm (conform STAS 1913/6-76), și a

prezentat valori de pănă la 2 x 10-6

cm/s. Rezistenţa la compresiune monoaxială, s-a determinat

la 28 zile, pe prisme cu dimensiunile 4 x 4 x 8 cm și coeficientul 2 de zveltețe. Prin deformare,

ecranul preia tasările (egale sau inegale) terenului din jur. Încercarea s-a efectuat la presă,

conform STAS 8942/6-76, rezistenţa la compresiune monoaxială minim admisă, fiind de 3

daN/cm2.

e). Verificarea calității după întărirea noroiului bentonitic

S-a efectuat o verificare finală a lucrărilor și nu s-au descoperit deficienţe de execuţie.

Verificarea ecranului de etanșare, s-a făcut prin executarea în corpul acestuia a 4 foraje de

control (câte 1 foraj la 100 m de ecran bentonitic), cu diametru de 80 ÷ 100 mm şi extragerea de

probe, care au fost examinate în laborator, unde s-au determinat permeabilitatea şi rezistenţa la

compresiune.

f). Executarea forajelor de control în corpul ecranului (Aquaproiect, 2008)

Poziţia forajelor (Ø = 80 ÷ 100 mm) de control a etanşeităţii ecranului s-a stabilit după

analiza rezultatelor privind gradul de impermeabilitate, căutând zonele unde nu este respectat

criteriul de calitate. Pe parcursul execuţiei forajelor se prelevează probe, verificându-se

permanent planeitatea instalaţiei de foraj, adâncimea forajelor fiind egală cu cea a panoului plus

1,0 m în roca de bază.

Nu a fost necesară pe parcursul execuției executarea forajelor de control, deoarece nu

au fost identificate zone în care să nu fie respectat criteriul de calitate.


42

g). Asigurarea permeabilității

Înainte de studierea probelor de permeabilitate, s-a urmărit nivelul freatic în zona

acumulării Mileanca, presiunea maximă la nivelul sectorului testat fiind de 2,5 at. și menținându-

se constantă pe o perioadă de 4 ore. La 90 de zile de la execuția tronsonului de ecran studiat, s-

au recoltat eșantioane pe sectoare de 5 m adâncime, cu packer mecanic simplu, iar pentru

execuţia probelor s-au parcurs următoarele etape:

introducerea apei într-o habă (de sub 1 m3) până la nivelul determinat cu o miră

gradată, folosindu-se o tijă gradată cu flotor şi micrometru;

pomparea apei sub prima treaptă de presiune, iar după ce presiunea a devenit

constantă, s-a măsurat nivelul apei în habă din 5 în 5 minute;

introducerea apei sub o treaptă de presiune a durat până la realizarea constanței

debitului injectat (la 3 citiri), trecându-se apoi la treapta următoare de presiune,

operația desfâșurându-se în același mod.

Probele de permeabilitate rezultate în urma acestui procedeu și notate în fişe speciale, au

servit la efectuarea calculului capacităţii specifice de absorbţie, cu ajutorul relației (Auaproiect,

2008): qs = Q/L x T x p (litri/metru x minut x 0,1 at.) (5.1)

în care: qs - capacitatea specifică de absorbţie; Q - debitul de apă pierdut în regim (litri);

L - lungimea tronsonului (metri); T - timpul de încercare (minute); p - presiunea (0,1 at.)

Pierderea de apă medie admisibilă este stabilită de qs = 0,01 l/m x min. x 0,1 at., probele

de permeabilitate rezultate executându-se pe toate tronsoanele. Măsurătorile de deviaţie nu au

constatat devieri faţă de axa verticală, mai mari de 10 cm.

h). Realizarea injecțiilor

Realizarea injecțiilor cu ciment se face, numai dacă în forajele şi sectoarele în care s-au

depăşit capacităţile de absorbţie maxime, respectiv qs = 0,01 l/m x min. x 0,1 at. (1 u.L.).

Injecţiile pe sectoare intermediare se realizează cu packer mecanic dublu, în sistem ascendent,

iar durata, cantitatea de ciment pe m şi factorul apă/ciment, funcţie de permeabilitatea specifică

pe tronson, sunt date în tabelul 5.2.

Tabelul 5.2 – Durata injecției și dozajele funcție de permeabilitatea specifică (Auaproiect, 2008)

Capacitatea

spec. de

absorbţie qs

(l/m x min.x

0,1 at.)

Factor

A/C

Durata

injecţiei

(min.)

Cantitatea

maximă de

ciment în

suspensie

(kg/ml)

Observaţii

Modificarea suspensiei

0,01 10/1 30 20 Nu se modifică la absorbţii sub 10 l/min tronson și se

continuă până la refuz. 0,01 ÷ 0,03 5/1 30 20

0,03 ÷ 0,05 3/1 30 ÷ 35 50 Nu se modifică la absorbţia de până la 25 l/min tronson și

se continuă până la refuz.

0,05 ÷ 0,15 2/1 45 100 Nu se modifică la absorbţii de 30 ÷ 50 l/min tronson și se

continuă până la absorbţii de 10 l/min tronson.

0,15 ÷ 0,40 1/1 45 150 Nu se modifică la absorbţii de 50 ÷75 l/m, in tronson și se

continuă până la absorbţii de 10 l/min. tronson.

> 0,40 1/2 60 200 ÷ 250*

Nu se modifică la absorbţii de 75 ÷100 l/min tronson și se

continuă până la absorbţii de 10 l/min tronson, fiind

limitată la un total de 500 kg/m.

* după consumarea cantităţii de suspensie recomandată, se opreşte injectarea şi se lasă să facă priză minimum 72

ore, după care se reia injectarea cu suspensie 5 : 1.


43

Neconformitatea este realizată, atunci când pentru un metru din tronsonul respectiv,

debitul de suspensie injectat la presiunea maximă prevăzută, nu depăşeşte 0,3 ÷ 0,5 l/min. Pentru

consolidarea ecranului în zonele fisurate, se folosesc rețetele de A/C = 5/1 şi 3/1, iar la

stabilizarea suspensiei se utilizează 2% bentonită față de 100% ciment (Auaproiect, 2008).

Apa folosită, trebuie să îndeplinească condițiile impuse prin STAS 790/84 și nu va

conţine substanţe dizolvate sau materii organice mai mult de 1,5%, sulfaţii nedepășind 1%.

Cimentul utilizat pentru prepararea amestecului A/C va fi de tip H II/A-S.

i). Parametri măsurați în laborator

- Vâscozitatea convenţională determinată cu pâlnia Marsh, reprezintă timpul în secunde

în care 1000 cm3 suspensie se scurg din pâlnie, conform STAS 9305 – 81.

- Verificarea conului se face umplând pâlnia cu apă curată (1000 cm3 apă), care apoi se

goleşte. În cazul când timpul de golire este în afara intervalului de 28 ± 0,5 sec. atunci aceasta

este înfundată, deformată sau are un prag între ştuţul cilindric şi corpul tronconic și nu poate fi

utilizată.

- Determinarea vâscozităţii convenţionale se realizează udând pâlnia cu apă şi închizând

orificiul, apoi se umple cu 1.000 cm3 suspensie prin sita de 1,5 ÷ 2,0 mm care se poate fixa pe

jumătatea secţiunii superioare a conului, măsurând timpul de umplere a cănii de 1.000 cm3.

- Decantarea se efectuează în vase din sticlă de 1,0 l și diametrul de 60 mm, suspensia

lasându-se în cilindru 2 ore, apoi citindu-se înălţimea coloanei de apă decantată la partea

superioară şi raportându-se la înălţimea totală care reprezentă decantarea.

- Densitatea se determină cu cilindrii folosiţi la decantare, cântărindu-se cilindrul umplut

cu suspensie. Greutatea specifică a suspensiei este reprezentată de diferenţa dintre greutatea

cilindrului cu suspensie şi cea a tarei.

- Gelaţia se determină cu o tijă cu Ø 3,5 mm, lungă de 50 mm, în greutate de 3,5g, vârful

tijei fiind conic cu h = 10 mm, iar capătul opus este striat sau filetat pe o lungime de 10mm. Se

umple cu suspensie inelul de PVC, înfingându-se periodic tija în suspensie în poziţie verticală.

Apariția gelaţiei are loc în momentul în care tija nu se mai înfige până la suport şi rămâne în

suspensie cu porţiunea striată peste nivelul suspensiei cu cca. 1 – 2 mm. Atunci când vârful conic

se înfige în suspensie numai până la jumătate, atunci s-a terminat gelația.

- Rigiditatea relativă se determină cu o placă de striată și tarată de oţel, scufundată în

suspensie cu un cablu înfăşurat pe tambur, care se ţine 2 secunde în suspensie şi se extrage apoi

uşor prin rotirea manuală a tamburului. Placa cu suspensie se cântărește, iar diferenţa dintre

greutatea obţinută şi tară este R, care reprezintă rigiditatea suspensiei; în practică, este utilizată

relația: Rr = R/p (5.2)

în care: Rr - grosimea stratului de suspensie lipit de fiecare parte a plăcii; R - rigiditatea

suspensiei; p - greutatea specifică a suspensiei.

Pentru fiecare lot de materiale aprovizionat și fiecare rețetă de suspensie, sunt obligatorii

toate determinările de laborator prezentate mai sus, forajul umplându-se cu o suspensie de

consistenţă ridicată (A/C = 1/1 ÷ 1/2), fără pătrunderea golurilor de aer.

5.4.4 Observații și concluzii privind eficiența ecranului de etanșare

Turnarea ecranului de etanșare din noroi bentonitic, după metodele prezentate, cu

încastrarea în stratul de marnă, la piciorul amonte al barajului Mileanca, a condus la stoparea

infiltrațiilor pe sub corpul barajului, fapt ce conduce la mărirea stabilității acestuia și la

îmbunătățirea substanțială a parametrilor tehnici ai acumulării.


44

Rețeta adoptată în urma determinărilor de laborator și a studiilor din teren, cu acordul

proiectantului și beneficiarului, a dus la stabilirea parametrilor și condițiilor de execuție,

determinările și verificările efectuate arătând că, ecranul de etanșare a fost bine realizat și își

îndeplinește eficient rolul pentru care a fost creat.

5.5 Valorificarea activității de urmărire a comportării în timp, după

lucrările de punere în siguranță a amenajării hidrotehnice Mileanca

După execuția lucrărilor care au vizat creșterea gradului de siguranță, încheiate în anul

2012, obiectivul a fost pus sub sarcină. S-a procedat la urmărirea comportării barajului și a

celorlalte obiecte componente ale amenajării hidrotehnice și a parametrilor pe care acestea

trebuie să le îndeplinească, în condiții de siguranță deplină, în raport cu acțiunile exercitate de

mediu.

Astfel, în urma analizei comportării construcțiilor din cadrul acumulării Mileanca, pentru

perioada august 2013 – iulie 2015, a fost întocmit un „Raport de sinteză privind UCC pentru

acumularea Mileanca” (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015). Din acest raport de sinteză, care

reprezintă un jurnal al evenimentelor petrecute în interval de 2 ani (după punerea în siguranță),

rezultă o serie de concluzii utile, asupra comportării de ansamblu a amenajării hidrotehnice.

5.5.1 Evenimente înregistrate și solicitările obiectivului în perioada analizată

a). Semnalarea atingerii unor criterii de avertizare – alarmare

În perioada august 2013 – iulie 2015 au fost depăşite pragurile critice pentru averse de

ploaie la acumularea Mileanca, astfel: cod galben prin înregistrarea precipitaţiilor 25,2 l/mp în

intervalul 0330

-0430

în data de 11.07.2014; cod portocaliu prin înregistrarea precipitaţiilor 26,1

l/mp în intervalul 1330

-1407

în data de 11.07.2014. Cantitatea zilnică maximă de precipitaţii a

fost de 44,6 l/m2 și a fost produsă în data de 11.07.2014.

b). Solicitările lucrării în perioada analizată

- Precipitații

Cantitatea zilnică maximă de precipitaţii a fost de 44,6 l/m2, fiind înregistrată în data de

11.07.2014. Suma precipitaţiilor înregistrate la postul pluviometric de la acumularea Mileanca în

perioada de analiză, august 2013 - iulie 2015, a fost de 858,6 l/m2, cu o medie anuală 429,3 l/m

2,

inferioară mediei multianuale locale – 530,9 l/m2 (stabilită pentru observaţiile făcute la

pluviometrul din dotarea acumulării pe un şir de 15 ani) și inferioară mediei multianuale zonale

de 546 l/m2. Precipitaţiile maxime s-au înregistrat în luna iulie 2014 (170,4 l/m

2). Cantitatea

zilnică maximă de precipitaţii a fost de 44,6 l/m2 și s-a produs în data de 11.07.2014.

Tabelul 5.3 – Cantitățile maxime de precipitații înregistrate în zona Mileanca în perioada august 2013

– iulie 2015(ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Media

multianuală

zonală

Precipitaţii totale

înregistrate

în perioadă (mm)

Perioada cu cele mai mari

precipitaţii (mm)

Precipitaţii zilnice maxime

înregistrate

(mm)

Luna Cantitate Luna Ziua Cantitate

546 858,6 iulie 2014 170,4 iulie 2014 11 44,6


45

Media lunară a precipitaţiilor pentru intervalul studiat de 106,9 l/m2, este inferioară

mediei lunare de 144,0 l/m2 din intervalul precedent de analiză. În tabelul 5.3, sunt prezentate

cantităţile maxime de precipitaţii înregistrate.

- Nivelul apei în lac

În perioada de analiză august 2013 – iulie 2015 nivelul apei în lac (figura 5.6) s-a situat

în ecartul de cote 119,00 – 124,24 mdMN (-0,21 m NNR).

La începutul perioadei de analiză nivelul apei în lac a fost 124,24 mdMN (-0,21 m

N.N.R.), care reprezintă valoarea maximă a perioadei de analiză. În perioada 6-24.11.2013 lacul

a fost gol, după care nivelul apei a început să crească, până la valoarea de 121,54 mdMN

înregistrată în perioada 08-10.07.2014. Pe fondul precipitațiilor produse în perioada 08-

12.07.2014 nivelul apei în lac a crescut cu circa 1,5 m, până pe data de 31.07.2014, când s-a

înregistrat valoarea de 123,22 mdMN. Nivelul apei a păstrat o tendință aproape constantă, până

spre sfârșitul perioadei de analiză, când s-a înregistrat nivelul de 122,85 mdMN. În tabelul 5.4

sunt prezentate valorile extreme, înregistrate în acumulare în perioada august 2013 – iulie 2015.

Tabelul 5.4 – Valorile extreme înregistrate în lacul Mileanca în perioada august 2013 – iulie

2015(ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

NNR

(mdMN)

Nivel maxim înregistrat Nivel minim înregistrat Nivel mediu Nivel maxim istoric

înregistrat

H (mdMN) Luna Ziua H (mdMN) Luna Ziua H

(mdMN)

H

(mdMN)

Data

124,45 124,48 06.2013 09 Lac gol 9-24.1.2014 122,13 126,97 20.08.2005

- Temperatura mediului

Din punct de vedere termic, media valorilor înregistrate în perioada de analiză a fost

superioară cu 2,30 C valorii temperaturii medie multianuală. Temperatura cea mai ridicată s-a

înregistrat în luna august 2014. În tabelul 5.5, sunt prezentate cu temperaturile extreme absolute

înregistrate în perioada de analiză august 2013 - iulie 2015 (Staţia Meteorologică Botoșani).

Tabelul 5.5 – Temperaturile extreme absolute înregistrate în perioada de analiză august 2013 - iulie

2015 (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Staţia

meteo

Temperatura

medie

multianuală

Temperatura

medie în

perioadă

Temperaturi extreme absolute

Luna și anul Ziua +0C Luna și anul Ziua -

0C

Botoșani 8,82 11,10 aug. 2014 14 35 ian. 2014 31 - 19,2

- Viituri

În perioada de analiză august 2013 – iulie 2015 nu s-au înregistrat viituri pe râul Podriga.

Debitul maxim afluent în perioada de analiză a fost 7,79 m3/s în data de 31.03.2013. Debitul

minim afluent în acumulare a fost de 0,001 m3/s în perioada 07 – 09.07.2013; 11 – 31.07.2013.

Debitul maxim evacuat prin golirea de fund în acumulare a fost 4,00 m3/s în perioada 24 -

25.09.2013. Debitul minim defluent din acumulare a fost de 0,00 m3/s în perioada 01.01-

18.03.2013.


46

Figura 5.5 – Niveluri în lacul Mileanca înregistrate în perioada

ianuarie 1997 – iulie 2015 (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Figura 5.6 – Niveluri în lacul Mileanca înregistrate în perioada

august 2013 – iulie 2015 (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)


47

- Solicitări seismice

În perioada de analiză august 2013 – iulie 2015 s-au produs 31 mişcări seismice cu

magnitudinea pe scara Richter cuprinsă între 4,0 și 5,7 grade, cu epicentrul în Vrancea. Aceste

mişcări seismice nu au afectat siguranţa în exploatare a lucrării hidrotehnice Mileanca.

5.5.2 Caracterizarea solicitărilor (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

a) Solicitările din perioada analizată în comparaţie cu cele din perioada anterioară

Solicitările la care au fost supuse barajul şi construcţiile anexe în perioada de analiză

august 2013 - iulie 2015 sunt inferioare celor din intervalul precedent de analiză 2008 – 2013.

Sunt prezentate în tabelul 5.6, valorile nivelurilor maxime înregistrate şi ale debitelor medii

(afluente/defluente) în perioada august 2013 - iulie 2015, comparativ cu perioada 2008 – 2013.

Tabelul 5.6 – Valorile nivelurilor maxime și debitelor medii în perioada analizată comparativ cu

perioada 2008 – 2013 (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

b) Solicitările din perioada analizată în comparaţie cu cele de calcul

Solicitările la care au fost supuse barajul şi construcţiile anexe în perioada august 2013 -

iulie 2015 au fost inferioare solicitarilor de calcul.

Tabelul 5.7 - Valorile nivelurilor maxime și debitelor maxime în perioada august 2013 – iulie 2015,

comparativ cu cele de calcul (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Nivel Debite defluente

Acumularea Mileanca Golire de fund Descărcător de suprafaţă

La probabilitatea

de calcul 2%

(mdMN)

Maxim

înregistrat

în

perioadă

(mdMN)

Diferenţe

±

(m)

La probabilitatea

de calcul 2%

(mc/s)

Maxim

evacuat în

perioadă

(mc/s)

La probabilitatea

de calcul 1%

(mc/s)

Maxim

evacuat în

perioadă

(mc/s)

126,54 124,24 -2,30 13,21 6 55,19 0

În tabelul 5.7, sunt redate valorile nivelurilor maxime înregistrate şi debitele maxime

(afluente/defluente) în perioada august 2013 - iulie 2015, comparativ cu cele de calcul.

Solicitările exterioare asupra acumulării Mileanca, în perioada august 2013 - iulie 2015

nu au condus la apariţia de incidente, care să pună în pericol exploatarea în siguranţă a acesteia.

Solicitările exterioare (nivelul apei – precipitaţii – viituri) la care a fost supusă acumularea

Mileanca în perioada 2000 – 2015, sunt arătate în tabelul 5.8.

În tabelul 5.9, este prezentată caracterizarea încărcării hidrostatice in perioada de analiza

august 2013 – iulie 2015.

Perioada NNR

(mdMN)

Nivel maxim

înregistrat

(mdMN)

Diferenţe ± faţă de: Qafluente

medii

(mc/s)

Qdefluente

medii

(mc/s)

NNR

(m)

Perioada

precedentă (m)

2008 - 2013 125,11 126,97 +1,86

August 2013 –

Iulie 2015 124,45 124,24 -0,21 - 1,65 0,09 0,08


48

Tabelul 5.8 - Solicitări exterioare (nivelul apei – precipitaţii – viituri) în perioada 2000 – 2015


Anul

Nivelul apei (mdMN)

Δh

(m)

Precipitații (mm) Viituri

Nmax Nmin Nmed

Total

anual

Maximă Cota

(mdMN)

Observaţii

lunară zilnică

2000 125.66 121.00 123.02 4.66 503 232.1 133

2001 125.45 121.26 123.00 4.19 736.4 171.5 94,2

2002 125.56 121.28 123.59 4.28 481.5 85.2 28,1

2003 125.41 121.78 123.29 3.63 376.4 120.2 27,2

2004 123.65 120.79 122.19 2.86 324.5 60.4 20,5

2005 126.97 120.82 123.26 6.15 784.4 267.4 109

2006 125.79 121.38 123.10 4.41 525 144.6 51

2007 122.50 121.03 121.74 1.47 499.9 107.9 52

2008 121.70 123.54

3.55 655.8 138.4

57

- 81 cm prag

de atenție

2009 125.13 119.33 122.96 5.80 475.3 121.2 74.7

2010 Lac gol

824.9 225.1 75.9

2011 332.1 120.7 35.5

2012 119.26 119.02 119.14 0.24 421.7 77.5 29.4

2013 124.48 119.00 122.20 5.48 469.6 104.1 34

2014 123.22 119.43 121.69 3.79 542.3 170.9 44,6

2015 123.68 122.77 123.26 0.91 161.3 45.6 22,1

Tabelul 5.9 - Caracterizarea încărcării hidrostatice in perioada de analiza (NNR = 124,45 mdMN, cotă

radier golire de fund = 115,83 mdMN, Hapa la N.N.R.= 8,62 m) (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Luna

Cotă lac (mdMN) Încărcare hidrostatică Variaţie nivel

lunară

Variaţie

nivel zilnică

Nmax Nmin Nmed Hmax (m) Hmin (m)

Hmax/

Hapa la

N.N.R.

H

(m/lună)

H

(m/zi)

August 2013 123.45 123.98 8.41 7.62 0.98 0.79 0.025

Septembrie 123.48 122.49 123.34 7.65 6.66 0.89 0.99 0.032

Octombrie 122.33 119.62 120.86 6.50 3.79 0.75 2.71 0.087

Noiembrie 119.62 119.20 3.79 3.17 0.44 0.62 0.020

Decembrie 119.41 119.17 119.29 3.58 3.34 0.42 0.24 0.008

Ianuarie 2014 119.68 119.42 119.55 3.85 3.59 0.45 0.26 0.008

Februarie 120.28 119.68 119.86 4.45 3.85 0.52 0.60 0.019

Martie 120.68 120.30 120.53 4.85 4.47 0.56 0.38 0.012

Aprilie 121.07 120.59 120.86 5.24 4.76 0.61 0.48 0.015

Mai 121.39 121.00 121.04 5.56 5.17 0.65 0.39 0.013

Iunie 121.77 121.39 121.68 5.94 5.56 0.69 0.38 0.012

Iulie 123.22 121.54 122.27 7.39 5.71 0.86 1.68 0.054

August 123.19 122.99 123.09 7.36 7.16 0.85 0.20 0.006

Septembrie 122.99 122.73 122.88 7.16 6.90 0.83 0.26 0.008

Octombrie 122.78 122.68 122.74 6.95 6.85 0.81 0.10 0.003


49

Continuare Tabelul5.9

Noiembrie 122.75 122.69 122.72 6.92 6.86 0.80 0.06 0.002

Decembrie 122.77 122.73 122.76 6.94 6.90 0.81 0.04 0.001

Ianuarie 2015 122.88 122.77 122.81 7.05 6.94 0.82 0.11 0.004

Februarie 123.68 122.86 122.91 7.85 7.03 0.91 0.82 0.026

Martie 123.41 122.99 123.21 7.58 7.16 0.88 0.42 0.014

Aprilie 123.68 123.41 123.62 7.85 7.58 0.91 0.27 0.009

Mai 123.68 123.49 123.62 7.85 7.66 0.91 0.19 0.006

Iunie 123.49 123.17 123.34 7.66 7.34 0.89 0.32 0.010

Iulie 123.15 122.85 122.99 7.32 7.02 0.85 0.30 0.010

5.5.3 Evoluția parametrilor măsurați (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

a) Infiltrații inclusiv funcționarea sistemelor de drenaj

Analiza comportării în timp a acumulării Mileanca a fost realizată prin examinarea

evoluţiei parametrilor de răspuns (niveluri piezometrice, debite de infiltraţii, deplasări) la

solicitările exterioare. Interpretarea datelor a fost completată cu observaţiile vizuale directe

efectuate, pe durata întregii perioade analizate asupra acumulării Mileanca.

Solicitări exterioare:

- Presiunea hidrostatică

În perioada de analiză august 2013 – iulie 2015 nivelul apei în lac s-a situat în ecartul de

cote 119,00 – 124,24 mdMN (-0,21 m NNR). La începutul perioadei de analiză, nivelul apei în

lac a fost 124,24 mdMN (-0,21 m NNR), care reprezintă valoarea maximă a perioadei de analiză.

În perioada 6-24.11.2013 lacul a fost gol, după care nivelul apei a început să crească, până la

valoarea de 121,54 mdMN înregistrată în perioada 08-10.07.2014.

- Precipitaţii şi temperaturi

Datele furnizate de postul pluviometric al acumulării și staţia meteo Botoșani,

caracterizează perioada analizată ca normală din punct de vedere hidrometeorologic.

Precipitaţiile maxime zilnice s-au înregistrat în luna iulie 2014 (44,6 l/m2).

- Solicitările seismice

În perioada august 2013 – iulie 2015 s-au înregistrat 31 mişcări seismice cu epicentrul în

zona Vrancea, având magnitudini cuprinse între 4,0 – 5,5 grade pe scara Richter. Aceste mişcări

seismice nu au afectat siguranţa în exploatare a lucrărilor hidrotehnice şi construcţiilor aferente.

Variaţiile nivelului apei în lac, a precipitaţiilor şi temperaturilor înregistrate care au acţionat

asupra acumulării Mileanca au avut ca prim efect variaţia nivelului apei în puţurile piezometrice

şi implicit, asupra regimului infiltraţiilor prin corp baraj si fundaţie.

În cadrul lucrărilor de punere în siguranță a acumulării Mileanca, realizate în perioada

2009 – 2012, corpul barajului a fost echipat cu 12 puțuri piezometrice, montate câte 3, în 4

secțiuni amplasate pe taluzul aval la barajului.

Conform fișelor de foraj, puțurile au următoarele adâncimi: P1 – 4 m, P2 – 6,4 m , P3 – 9

m , P4 – 2,6 m, P5 – 5,5 m, P6 – 9 m , P7 – 3 , P8 – 6,3 m , P9 – 9,4 m, P10 – 3,55 m , P11 – 6,3

m, P12 – 9,3 m. Nivelurile și debitele de infiltrație au fost măsurate din luna ianuarie 2014.

Datele obţinute din prelucrarea măsurătorilor efectuate în puţurile piezometrice dispuse

în cele 4 secţiuni transversale şi studiul evoluţiei nivelului apei din acestea, indică valori maxime

şi minime, creşteri şi descreşteri maxime măsurate în metri.


50

Curbele de depresie realizate la nivel maxim în lac, de 124,24 mdMN (05.08.2013),

delimitează suprafeţe reduse din corpul barajului; acestea se descarcă la piciorul taluzului aval în

sistemul de drenaj compus din saltea drenantă și dren colector Dn 300 mm.

Studiind variaţia nivelului apei în puţurile piezometrice aferente corpului barajului, se

poate concluziona ca acestea au fost foarte puțin influenţate de solicitările exterioare care au

acţionat asupra acumulării Mileanca.

În figurile 5.7 și 5.9, pentru 2 din cele 4 secţiuni transversale ale corpului barajului, după

care au fost dispuse cele 12 piezometre, s-a prezentat grafic răspunsul corpului barajului (variaţia

nivelului apei de infiltraţie), față de variaţiile nivelului apei în lac, pe perioada analizată.

Imaginea completă a funcţionalităţii AMC-urilor din dotarea acumulării, se realizează

prin urmărirea decalajului în timp a răspunsului barajului la variaţia zilnică a apei în lac şi a

precipitaţiilor în perioada 2013 – 2015, și este redat în cadrul graficelor de evoluţie a nivelurilor

în puţurile piezometrice (figurile 6.18 ÷ 6.20 și 6.24 ÷ 6.26). Din analiza nivelurilor de infiltraţie

măsurate în perioada de analiză decurg următoarele concluzii:

În secţiunea de control I amplasată la 73,00 m în dreapta golirii de fund, puţurile

piezometrice P1 și P2 au prezentat niveluri hidrostatice foarte puțin influențate de evoluţia

solicitărilor exterioare, având valori mai mici decât nivelul apei în lac, cu 5,50 m pentru puţul P1

amplasat la baza taluzului aval şi cu 3,50 m pentru puţul P2. Nivelul hidrostatic din puțul

piezometric P3 amplasat pe coronament a fost moderat influențat de evoluția solicitărilor

exterioare, fiind în medie mai mic cu 4,00 m, față de nivelul apei în lac.

În secţiunea de control II, amplasată la 32,00 m în stânga golirii de fund, puţurile

piezometrice P4, P5, P6 au prezentat niveluri hidrostatice puţin influenţate de evoluţia

solicitărilor exterioare, având valori mai mici faţă de nivelul apei în lac cu 5,00 – 5,50 m.

În secţiunea de control III amplasată la 82,00 m în stânga golirii de fund, puţurile

piezometrice P7, P8, P9 au prezentat niveluri hidrostatice puțin influenţate de evoluţia

solicitărilor exterioare, având valori mai mici faţă de nivelul apei în lac cu 4,50 – 5,50 m.

În secţiunea de control IV, amplasată la 90,00 m de malul drept al descărcătorului de

ape mari, puţurile piezometrice P10, P11 și P12 au prezentat niveluri hidrostatice moderat

influenţate de evoluţia solicitărilor exterioare, având valori mai mici faţă de nivelul apei în lac cu

4,00 – 5,50 m.

Curbele reale de infiltraţie în cele 4 secţiuni de control se corelează cu răspunsul puţurilor

piezometrice de pe fiecare profil. O astfel de secțiune transversală prin corpul barajului

Mileanca, reprezentând curba de depresie reală pentru secțiunea III, este redată în capitolul 6

(figura 6.30).

Pentru drenarea apelor de infiltraţie în corpul barajului s-a prevăzut o saltea drenantă în

zona aval a axului amprizei, având grosimea de 0.50 m. Sub covorul de la piciorul aval, s-a

prevăzut un tub de beton Dn 300 mm pentru colectarea apelor de infiltraţie, care descarcă în

disipatorul de energie a golirii de fund (ramurile stângă și dreaptă). Drenul colector este prevăzut

cu 8 cămine de vizitare amplasate la baza piciorului taluz aval corp baraj ce sunt monitorizate cu

frecvență lunară.

Debitele exfiltrate au avut valorile:

ramura dreaptă: Qmed.= 0,006 l/s, Qmax. = 0,0150 l/s (luna iulie 2014);

ramura stângă: Qmed.= 0,007 l/s, Qmax. = 0,020 l/s (luna iulie 2014).


51

Din graficul corelației între nivelul apei în lac şi debitele din salteaua drenanta (mal stâng

și mal drept) se constată că cele două ramuri ale drenului colector nu descarcă debite de

infiltrație când nivelul apei în lac este inferior valorii de 120,21 mdMN.

În urma materializării proiectului de investiţii „Punerea în siguranţă a acumulării

Mileanca, pe râul Podriga, judeţul Botoşani” a fost realizat un dren pe malul stâng al

descărcătorului de ape mari pentru interceptarea stratului freatic, descărcarea versantului stâng şi

protecţia lucrărilor de reabilitare a descărcătorului. Drenul este realizat din conducte din PVC, cu

Dn 300 mm şi lungimea de 350 m şi este prevăzut cu filtru invers şi folie de polietilenă lestată cu

dale din beton, cu debuşare în canalul de evacuare al descărcătorului. Debitele exfiltrate au avut

valorile : Qmed.= 0,023 l/s, Qmax. = 0,0550 l/s (luna martie 2014). Pe traseul acestui dren au

fost realizate 10 cămine de vizitare, pe malul stâng al descărcătorului de ape mari, fiind

monitorizate cu frecvență lunară.

Figura 5.7 – Niveluri în puțurile piezometrice – Secțiunea de măsurare I


Figura 5.9 – Niveluri în puțurile piezometrice – Secțiunea de măsurare III



52

Din graficul corelației între nivelul apei în lac şi debitele din versantul stâng de-a lungul

descărcătorului, se constată că drenul colector nu descarcă debite de infiltrație când nivelul apei

în lac este inferior valorii de 120,25 mdMN. Interpretarea datelor a fost completată cu

observaţiile vizuale efectuate pe durata întregii perioade analizate asupra acumulării Mileanca.

b) Deplasări

În perioada octombrie 1997 – mai 2015 au fost realizate 15 serii de observaţii pentru

determinarea valorilor tasărilor din corpul barajului, serie de măsurători efectuate în anul 2015.

Figura 5.11 – Diagrama de evoluție în timp a deformațiilor verticale – Corp baraj

Mileanca în perioada 1997 - 2015 (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Observaţiile s-au efectuat asupra unui număr de 23 reperi mobili de nivelment (borne de

tasare), plantaţi pe coronamentul barajului. Analiza datelor din fişele de tasare şi graficul

tasărilor este sintetizată în tabelul 5.10.

Deplasările în corpul barajului se menţin pe o linie de evoluţie variabilă, încadrându-se în

limita variaţiilor admisibile pentru acest tip de baraj (figura 5.11).

Tabelul nr. 5.10 – Analiza datelor din feșele de tasare și graficul tasărilor referitoare la

coronamentul barajului Mileanca (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)

Data

Tasarea relativă (mm) Tasarea totală (mm)

Maximă Minimă Maximă Minimă

Iulie 2013 -7,0

R20

0,0

R23

-44,0

R11

0,0

R23

Noiembrie 2014 -12,7

R15, R16

+0,1

R20

-48,5

R11

-0,4

R23

Mai 2015 -13,7

R13

-5,8

R23

-58,5

R11

-5,4

R23


53

5.5.4 Aprecieri asupra funcționalității aparaturii și echipamentelor (ANAR-ABA

Prut-Bârlad, 2015)

Cele 12 puţuri piezometrice, montate în cadrul lucrărilor de punere în siguranță a

acumulării, sunt în stare de funcţionare. Mirele hidrometrice sunt în stare bună de funcționare, la

fel ca și pluviometrul cu două corpuri. Reperii de tasare, marca de tasare şi reperii ficşi sunt în

bună stare de funcţionare. Sistemul de colectare şi transmitere automată a datelor de

gospodărire a apelor funcționează corespunzător.

Debitul maxim afluent în acumulare a fost de 7,79 mc/s în data de 31.03.2013, nivelul

maxim în lac a fost de 124,24 mdMN; în consecință evacuatorul de ape mari (cotă creasta

deversor – 125,83 mdMN) nu a fost pus în funcţiune.

În perioada august 2013 - iulie 2015 nu s-au înregistrat disfuncţionalităţi la

echipamentele hidromecanice ale acumulării, în perioada de analiză fiind transmise 16 manevre

pentru acţionarea stavilei golirii de fund, în vederea scăderii nivelului în lac. Echipamentele

hidromecanice şi mecanismele de acţionare sunt în stare bună de întreţinere şi funcţionare.

Debitele evacuate prin golirea de fund a acumulării (debitul maxim defluent de 4,0 m3/s) nu au

condus în aval la depăşirea cotelor de apărare, iar debitul corespunzător cotei de atenţie stabilită

la s.h. aval acumulare Mileanca este de 5,98 m3/s.

Capitolul 6 – Probleme teoretice și practice privind siguranța

în exploatare a barajelor de pământ

6.1 Metodologia de calcul a infiltrațiilor prin baraje

Calculul infiltrațiilor se efectuează în mai multe ipoteze și anume: condiții normale de

exploatare, la debite maxime, la coborârea nivelului apei în amonte, condiții de iarnă; în ultimul

caz se verifică poziția suprafeței libere care trebuie să se găsească sub taluzul aval, la o adâncime

suficientă de apărare împotriva înghețului (Pietraru V., 1977).

Principalele tipuri de drenuri utilizate, se pot clasifica in patru categorii:

- drenaje pe talpa fundației barajului, sub formă de saltea de drenare și dren tubular;

- prisme de drenaj la piciorul aval al barajului;

- drenaj pe taluz;

- drenaje în corpul barajului și drenaje combinate.

În practica curentă, prezintă interes primele două tipuri (drenaj cu saltea drenantă și

drenaj cu prism).

6.1.1 Calculul infiltrațiilor printr-un baraj de pământ dispus cu saltea de drenare

În practica inginerească uzuală, calculul infiltrației printr-un baraj omogen de pământ cu

saltea de drenare, poate fi realizată utilizând metoda „Numerov”, descrisă în lucrarea „Calculul

Infiltrațiilor” (Pietraru V., 1977).

Suprafața liberă a apei infiltrate, se poate calcula cu ajutorul formulei lui Numerov:

(6.1)


54

Unde:

√

și

x și y sunt coordonatele curbei suprafeței libere (y = 0..H);

H - nivelul de calcul al apei ;

F1 și F2 sunt funcții de două argumente : m1 și

Figura 6.1 - Schema de calcul a curbei de infiltrație printr-un baraj de pământ

omogen cu saltea de drenare (Pietraru V., 1977)

Figura 6.2 - Diagrama de calcul a funcției F1 Figura 6.3 - Diagrama de calcul a funcției F2

după Numerov (Pietraru V., 1977) după Numerov (Pietraru V., 1977)

Coeficienții f1 și f2 sunt în funcție de panta taluzului amonte și se aleg conform tabelului 6.1:

Tabelul 6.1 (Pietraru V., 1977)

m 0 1 2 2,5 3 4 5 6 8 10

f1 0 0,28 0,35 0,37 0,38 0,40 0,41 0,41 0,42 0,42

f2 0,33 0,69 0,73 0,77 0,80 0,85 0,87 0,89 0,92 0,93

6.2 Metodologia de calcul a stabilității taluzurilor. Calculul stabilității

taluzurilor unui baraj de pământ

În conformitate cu lucrarea „Geologie, Geotehnică, Fundaţii” (Răileanu P. și alții, 1986),

metodologia analizei stabilității taluzurilor se pune, de regulă, sub două aspecte:


55

sub aspectul dimensionării taluzurilor unor lucrări de pământ, atunci când se cunosc

parametrii fizico-mecanici ai pământului (γ, Ø, c) şi principalele caracteristici

geometrice impuse de criterii funcţionale (înălțime, adâncime, lăţime la coronament)

şi se cere să se indice pantele taluzurilor, astfel încât acestea să fie stabile;

sub aspectul verificării taluzurilor deja executate, deci cu geometrie bine precizată, în

vederea estimării rezervei de stabilitate.

În ambele situații (de dimensionare şi verificare), comportamentul lucrării de pământ este

estimat prin intermediul unei comparaţii intre doi coeficienți de siguranţă, respectiv de restricţie.

Fs efectiv < Fs admisibil (6.3)

În evaluarea coeficientului de stabilitate se consideră mai multe ipoteze: ipoteza de

construcţie a barajului; ipoteza de exploatare (lac plin) și ipoteza golirii bruște a lacului. În

literatura de specialitate sunt prevăzuţi următorii coeficienţi de siguranţă:

Tabelul 6.3 (Răileanu P. și alții, 1986)

Acţi

u

ni Stadiul

construcţiei Ipoteza de lucru

Se

verifică

taluzul

Fs – admisibil

fără

seism

cu

seism

Fu

nd

am

en

tale

La terminarea

construcţiei -

amonte

1,30 1,10

aval

Accid

en

tale

Exploatare

curenta

Lac plin până la nivelul de

retenție aval 1,50 1,20

Lac parțial umplut amonte 1,50 1,20

Golire

brusca

De la nivelul normal de

retenție amonte 1,30

Nu se

verifica

De la nivelul maxim amonte 1,20 Nu se

verifica

Modalităţi de estimare a stabilităţii taluzurilor

Această categorie include metodele ce impun ca forma suprafeței de cedare fie directoare,

linie dreaptă, cerc, spirală, linii compuse şi analizează echilibrul static al masei de pământ care

tinde să lunece sub acţiunea greutăţii proprii, a forţelor masice sau exterioare considerând că în

lungul suprafeţei de cedare adoptate, criteriul de cedare Mohr-Coulomb este satisfăcut.

(Răileanu P. și alții, 1986).

Metodologiile existente în literatura de specialitate fac posibilă gruparea metodelor în

următoarele categorii:metode care consideră echilibrul limită; metode de analiză limită; metode

bazate pe teoria elasticităţii; metode care consideră echilibrul limită în estimarea stabilităţii

taluzurilor şi versanților (Răileanu P. și alții, 1986).

Prin urmare, metodele stabilesc, din analiza globală sau pe fâşii ale echilibrului static,

rezistenţă la forfecare medie necesară pentru asigurarea echilibrului limită şi o compară cu

rezistenţă la forfecare disponibilă, comparaţii ce îmbracă forma relaţiilor de definire a

coeficienților de siguranţă. Selectarea suprafeţei de cedare se face pe baza criteriului,

coeficientului de siguranţă minim, determinat din mulţimea de suprafeţe potenţiale de cedare

posibile. Pentru a reduce numărul încercărilor, în vederea localizării suprafeței de cedare ce


56

prezintă coeficient de cedare minim s-au nominalizat zone posibile de existenţă a centrelor

suprafeţelor de cedare, în funcţie de panta și înălțimea taluzurilor (Răileanu P. și alții, 1986).

Metoda Bishop

Metoda Bishop, prezentată pentru prima data la Conferinţa internaţională de la Stockholm

(1954), are la bază ipoteze privitoare la cedare și ipoteze de calcul (Răileanu P. și alții, 1986).

Ipoteze privitoare la cedare:

ruperea se produce după o suprafaţă unică de cedare, cilindrică cu ax orizontal;

cedarea se produce dintr-o singura mişcare sau, altfel spus, nu se ţine seama de

deformaţiile ce se produc înainte de ruptură;

rezistenţă la forfecare mobilizată sub toată suprafaţa de rupere, corespunde aceleiaşi

deformaţii;

masa de pământ situată deasupra arcului de cerc, pentru care se calculează

coeficientul de siguranţă F, este divizata în fâșii verticale.

Ipoteze de calcul:

masa de pământ ce tinde să lunece este descompusa în fâșii verticale, ținându-se

seama de reacţiunile dintre fâșii;

coeficientul de siguranţă, definit ca raport între rezistenţa la forfecare disponibilă

( şi mobilizată ( egală cu componenta tangențială a efortului unitar total

aplicat pe suprafața de cedare ( .

6.3 Analiza numerică a proceselor de infiltrații și de stabilitate a

taluzurilor. Programe folosite și rezultate obținute

Pentru calculul curbei de infiltrație s-a realizat o foaie de calcul în programul „Excel”,

urmând procedeul de calcul „Numerov”, descris anterior.

Pentru calculul stabilității taluzurilor s-a folosit programul „Galena” (Galena – Users’

Guide – Version 4.0, 2003). Acesta realizează calculul stabilității taluzurilor utilizând una din

metodele Bishop sau Spencer Wright.

Pentru rularea programului sunt solicitate date de intrare precum: geometria taluzurilor,

proprietățile geotehnice ale pământului (greutate specifică, coeziune, unghi de frecare internă),

nivelul apei în lac, curba de infiltrație prin baraj, încărcări ce apar pe baraj şi forţa seismică care

poate acţiona asupra acestuia.

Figura 6.6 – Descrierea geometrică a barajului Figura 6.7 – Descrierea parametrilor geotehnici


57

În figura 6.6 este prezentată o fereastră de lucru în care se introduc date caracteristice privind

secțiunea transversală a unui baraj ce urmează a fi analizat din punct de vedere a stabilității

taluzurilor.

În figura 6.7. este prezentată fereastra de lucru în care se introduc datele geotehnice

caracteristice ale pământurilor. Se introduc astfel tipul pământului, greutatea specifică a acestuia,

coeziunea, unghiul de frecare internă, conform teoriei Mohr – Coulomb sau coeziunea maximă și

minimă, unghiul de frecare internă și greutatea specifică teoriei „anizotropice”. Există de

asemenea posibilitatea de definire a coeziunii variabil, funcție de adâncime.

Figura 6.8 – Introducerea traseului curbei

obținut de infiltrație

Figura 6.9 – Coeficientul de stabilitate obținut

prin rularea programului

În figura 6.8, este prezentată o fereastra de lucru în care este introdusa curba de infiltrație

a apei prin baraj. Aceasta trebuie calculată separat, deoarece programul nu are opțiune de calcul

pentru aceasta. Curba de infiltrație, este introdusă prin redarea coordonatelor (X și Y) ale

punctelor ce o definesc. În figura 6.9, este prezentată fereastra de lucru obținută atunci când este

rulat un calcul de stabilitate. În dreapta imaginii, apare o a doua fereastră în care este prezentat

coeficientul de stabilitate al taluzului, obținut prin rulare. Programul, oferă posibilitatea obținerii

unui listing în care sunt redate amănunțit toate datele specifice rulării.

6.3.1 Exemplu de calcul privind nivelul infiltrațiilor. Calculul infiltrațiilor la

barajul Mileanca

Barajul Mileanca, este realizat din pământ omogen și a fost dat în folosință în anul 1971.

Se află poziționat pe râul Podriga, cod cadastral XIII.1.010.06.00, în dreptul localității Mileanca

din județul Botoșani. Barajul este executat din materiale locale, predominant argile prăfoase

galbene, a căror caracteristici geotehnice sunt: greutatea volumică = 2,00 t/m3, coeficientul de

filtrare k = 10-6

cm/s, unghiul de frecare interioară Ø = 150, coeziunea c = 0,200 kg/m

2.

Caracteristicile geometrice ale barajului, sunt următoarele: lungimea frontului de barare

458 m; cota coronamentului 128,20 mdMN; lățime la coronament 5 m; panta taluzului amonte 1

: 3,5; panta taluzului aval 1 : 3; înălțimea maximă a barajului 10,08 m.

După realizarea lucrărilor prevăzute în proiectul de punere în siguranță (creșterea

gradului de siguranță în exploatare), barajul a fost dat în folosință în anul 2012.

Ținând cont de cele prezentate mai sus, calculul curbei de infitrație s-a realizat în varianta

„teoretică” utilizând metoda „Numerov”.

Rezultatele calculului realizat in „Excel” sunt prezentate tabelar și grafic:


58

Tabelul 6.5- Datele de intrare și Tabelul 6.6 - Coordonatele x și y ale curbei de infiltrație

debitul de infiltrație obținut

Figura 6.10 - Dispunerea puțurilor piezometrice pe barajul Mileanca


q/k

H 6.33 0.499

L 37.46

f1 0.39

f2 0.825

y F1 F2 s

x

(relativ)

X

(general)

6.33 0 0 0 0 22.15

6 0.39 0.09 0.777254 3.340499 25.4905

5.5 0.39 0.09 0.98928 9.099929 31.24993

5 0.39 0.09 0.999537 14.35854 36.50854

4.5 0.39 0.09 0.99998 19.11633 41.26633

4 0.39 0.09 0.999999 23.3733 45.5233

3.5 0.39 0.09 1 27.12945 49.27945

3 0.39 0.09 1 30.38478 52.53478

2.75 0.39 0.09 1 31.82464 53.97464

2.5 0.39 0.09 1 33.13929 55.28929

2.25 0.39 0.09 1 34.32874 56.47874

2 0.39 0.09 1 35.39298 57.54298

1.75 0.39 0.09 1 36.33202 58.48202

1.5 0.39 0.09 1 37.14585 59.29585

1.25 0.39 0.09 1 37.83448 59.98448

1 0.39 0.09 1 38.3979 60.5479

0.75 0.39 0.09 1 38.83612 60.98612

0.5 0.39 0.09 1 39.14913 61.29913

0.25 0.39 0.09 1 39.33694 61.48694

0 0.39 0.09 1 39.39954 61.54954


59

În urma rulării ferestrei de calcul, realizată în programul „Excel”, s-a obținut o curbă de

infiltrație teoretică, a cărei reprezentare grafică este redata mai jos:

Figura 6.11 - Curba de infiltrație teoretică în barajul Mileanca

6.3.2 Exemplu de calcul privind stabilitatea taluzurilor. Calculul stabilității

taluzurilor barajului Mileanca în diferite ipoteze

Utilizând datele geometrice și geotehnice preluate din proiectul de reabilitare a barajului

Mileanca și curba de infiltrație teoretică, obținută mai sus, s-a realizat calculul stabilității

taluzurilor barajului Mileanca, utilizând programul Galena.

Calculul s-a realizat ținând cont de prevederile normativului P100/2013 (P100-1, 2013).

În calcul s-a considerat accelerația terenului ag = 0,18. De asemenea s-a mai considerat o sarcină

pe coronament, corespunzătoare unui camion care descarcă la teren, pe fiecare roată o sarcina de

20 kN. Calculul s-a facut în cele trei ipoteze: lac plin, lac golit brusc și lac gol.

a) Ipoteza lac plin la nivelul normal de retenție. Calculul stabilității taluzului

amonte

Figura 6.12 – Verificarea stabilității taluzului amonte în ipoteza "Lac plin la NNR"

În urma rulării programului, pentru această ipoteză s-a oțtinut coeficientul de

stabilitate Fs =1,49.

GALENA Version 4.02Project:

Analysis:

Calcul de stabilitate taluzuri baraj Mileanca

1

File: D:\constructii\baraje\lucru galena\stabilitate mileanca\model.gmf

0 10 20 30 40 50 60 70

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 11

11

11

1 1 1 1 1 1 1 1 11111

20 20

0.180


60

b) Ipoteza lac plin la nivelul normal de retenție. Calculul stabilității taluzului aval

Figura 6.13 – Verificarea stabilității taluzului aval în ipoteza "Lac plin la NNR"

În urma rulării programului, pentru această ipoteză s-a oțtinut coeficientul de


c) Ipoteza lac golit brusc. Calculul stabilității taluzului amonte

Figura 6.14 – Verificarea stabilității taluzului amonte în ipoteza "Lac golit brusc"

În urma rulării programului, pentru această ipoteză s-a obținut coeficientul de



Analysis:


1


0 10 20 30 40 50 60 70

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 11

11

11

1 1 1 1 1 1 1 1 11111

20 20

0.180


Analysis:


1


0 10 20 30 40 50 60 70

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 11

11

11

1 1 1 1 1 1 1 1 11111

20 20

0.180


61

d) Ipoteza lac golit brusc. Calculul stabilității taluzului aval

Figura 6.15 – Verificarea stabilității taluzului aval în ipoteza "Lac golit brusc"



e) Ipoteza lac gol. Calculul stabilității taluzului amonte

Figura 6.16 – Verificarea stabilității taluzului amonte în ipoteza "Lac gol"




Analysis:


1


0 10 20 30 40 50 60 70

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

1 11

11

11

1 1 1 1 1 1 1 1 11111

20 20

0.180


Analysis:


1

File: D:\constructii\baraje\lucru galena\stabilitate mileanca\model1.gmf

0 10 20 30 40 50 60 70

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

20 20

0.180


62

f) Ipoteza lac gol. Calculul stabilității taluzului aval

Figura 6.17 – Verificarea stabilității taluzului aval în ipoteza "Lac gol"



g) Centralizarea rezultatelor obținute privind coeficienții de stabilitate ai taluzurilor

barajului Mileanca, este prezentată în tabelul 6.10.

Tabelul 6.5 - Centralizator cu coeficienții de stabilitate obținuți la barajul Mileanca

Ipoteza luată în calcul

Taluz amonte

Taluz aval

Lac plin 1,49 1,24

Lac golit brusc 1,38 1,24

Lac gol 1,46 1,39

6.3.3 Analiza comparativă a rezultatelor măsurătorilor efectuate în teren și a celor

obținute prin calcul

Date obținute prin măsurători în teren. Studiu de caz barajul Mileanca

Pentru calculul curbei de infiltrație s-a dorit compararea curbei de infiltrație teoretică,

obținută prin calcul cu cea obținută prin măsurătorile la puțurile piezometrice.

În barajul Mileanca există 12 puțuri piezometrice dispuse în 4 secțiuni de măsurare.

Conform fișelor de foraj, puțurile au următoarele adâncimi:

- Secțiunea I: P1 = 4,00 m; P2 = 6,40 m; P3 = 9,00 m;

- Secțiunea II: P4 = 2,60 m; P5 = 5,50 m; P6 = 9,00 m;

- Secțiunea III: P7 = 3,00 m, P8 = 6,30 m, P9 = 9,40 m;

- Secțiunea IV: P10 = 3,55 m, P11 = 6,30 m, P12 = 9,30 m.


Analysis:


1

File: D:\constructii\baraje\lucru galena\stabilitate mileanca\model1.gmf

0 10 20 30 40 50 60 70

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

20 20

0.180


63

Datele obţinute, din prelucrarea măsurătorilor efectuate în puţurile piezometrice dispuse

în cele 4 secţiuni transversale şi studiul evoluţiei nivelului apei din acestea indică valori maxime

şi minime, creşteri şi descreşteri maxime.

Curbele de depresie realizate la nivelul maxim în lac, respectiv 124,24 mdMN

(05.08.2013) delimitează suprafeţe reduse din corpul barajului, cu descărcare la piciorul taluzului

aval în sistemul de drenaj compus din salteaua drenantă și drenul colector Dn = 300 mm.

S-a reușit, obținerea unui set de valori privind nivelul apei în piezometrele barajului

Mileanca, pe o perioada cuprinsă între luna august a anului 2013 și luna iulie a anului 2015,

pentru fiecare din cele 12 puțuri piezometrice (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015).

Figura 6.18 – Variația nivelului hidrostatic în puțul piezometric P1 în perioada de

raportare august 2013 – iulie 2015 (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)




64








65



Graficele (figurile 6.18 ÷ 6.20 și 6.24 ÷ 6.26) reprezentând variația nivelurilor în cele 12

piezometre de la barajul Mileanca a fost preluate din raportul de sinteza privind comportarea

barajului Mileanca (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015). Studiind variaţia nivelului apei în puţurile

piezometrice din corpului barajului, se poate ajunge la următoarele concluzii:

- corelarea variației nivelurilor din puțuri trebuie făcută pe fiecare din cele patru

secțiuni de măsurare: SI(P1 – P3), SII(P4 – P6), SIII(P7 – P9) și SIV(P10 – P12);

- în secțiunea SI, unde sunt dispuse puțurile P1 – P3 se poate observa că variația

nivelului în fiecare din cele trei piezometre nu este asemănătoare; astfel, dacă în P1

nivelul rămâne constant pe toata durata măsurării, pentru celelalte respectiv P2 și P3

evoluția nivelului nu prezintă similitudini;

- faptul că citirile la puțul P1 rămân constante pe toata durata măsurătorilor poate duce

la ideea că la acest puț piezometric există o eroare privind citirea sau chiar o

defecțiune;

- în secțiunea SII, acolo unde sunt puțurile P4 – P6 există variații ale citirilor pe

durata de urmărire dar, variația grafică diferă pentru fiecare din cele trei puțuri;

- la secțiunea SIII, puțurile P7 – P8 prezintă o variație similara pe toata durata

măsurătorilor, în timp ce la puțul P9 variația este similară celorlalte două puțuri

pentru valorile medii, în timp ce pentru valorile extreme minime variația este cu mult

mai mare; acest fapt poate fi pus pe seama faptului ca puțul P9 este mai apropiat de

coronament și implicit de nivelul liber al apei din acumulare; o schimbare a nivelului

apei în lac, poate duce la variații mai mari în puțurile de lângă coronament, raportat la

cele dinspre taluzul aval;

- secțiunea SIII cu puțurile P7 – P9 poate fi luată în calcul pentru o comparație a

traseului curbei de infiltrație teoretică și „in situ” deoarece prezintă o evoluție relativ

similară pe durata efectuării măsurătorilor;

- secțiunea SIV, corespunzătoare puțurilor P10 – P12 prezintă o variație similară în

puțurile P11 și P12 (dinspre coronament), în timp ce la puțul P10 amplasat spre

taluzul aval deși sunt resimțite variațiile extreme din celelalte două puțuri, în

perioadele cu citiri medii în P10 și P11, în P12 se înregistrează variații mult mai mari;


66

- poate fi de interes o comparație a curbei caracteristice, pentru secțiunea SIII și în

special prin prisma puțurilor P10 și P11.

Un alt set de date obținut în urma măsurătorilor, este prezentat în tabelele 6.11, 6.12 și se

refera la date stricte si prezintă nivelul hidrostatic în fiecare din cele 12 puțuri.

Tabelul 6.6 – Nivelurile în piezometrele barajului Mileanca în luna decembrie a anului 2014

Data 05.12.2014 10.12.2014 15.12.2014 20.12.2014 25.12.2014 30.12.2014

Nivel lac 122.73 122.74 122.77 122.77 122.77 122.77

Secțiunea I

Cota în P1 113.52 113.56 113.55 113.60 113.51 113.53

Cota în P2 118.44 118.46 118.45 118.37 118.40 118.41

Cota în P3 122.27 122.27 122.27 122.27 122.27 122.27

Secțiunea II

Cota în P4 111.24 111.40 111.41 111.27 111.30 111.36

Cota în P5 117.36 117.33 117.34 117.33 117.33 117.33

Cota în P6 124.02 123.99 123.99 123.97 124.00 124.00

Secțiunea III

Cota în P7 111.24 111.31 111.32 111.23 111.31 111.22

Cota în P8 117.47 117.53 117.54 117.48 117.47 117.47

Cota în P9 124.58 124.58 124.57 124.54 124.54 124.53

Secțiunea IV

Cota în P10 112.70 112.74 112.75 112.79 112.78 112.82

Cota în P11 117.46 117.53 117.44 117.54 117.50 117.50

Cota în P12 123.77 123.76 123.76 123.79 123.79 123.75

Tabelul 6.7 – Nivelurile în piezometrele barajului Mileanca în luna august a anului 2015

Data 05.08.2014 10.08.2014 15.08.2014 20.08.2014 25.08.2014 30.08.2014

Nivel lac 123.17 123.14 123.10 123.06 123.03 123.00

Secțiunea I

Cota în P1 113.58 113.59 113.57 113.57 113.56 113.56

Cota în P2 118.42 118.42 118.41 118.42 118.45 118.46

Cota în P3 122.27 122.27 122.27 122.27 122.27 122.27

Secțiunea II

Cota în P4 111.08 111.09 111.07 111.06 111.09 111.09

Cota în P5 117.44 117.41 117.42 117.40 117.02 117.00

Cota în P6 124.03 124.01 123.99 124.03 124.05 124.04

Secțiunea III

Cota în P7 111.21 111.19 111.16 111.16 111.19 111.16

Cota în P8 117.51 117.49 117.49 117.52 117.52 117.51

Cota în P9 124.88 124.85 124.82 124.74 124.60 124.59

Secțiunea IV

Cota în P10 112.63 112.61 112.60 112.73 112.73 112.72

Cota în P11 117.45 117.44 117.44 117.49 117.47 117.46

Cota în P12 124.28 124.25 124.22 124.15 124.07 124.05


67

Pentru evoluția comparativă a celor două curbe de infiltrație, teoretică și practică („in

situ”) s-au luat în considerație profilurile SIII și SIV, acolo unde evoluția nivelurilor în puțurile

piezometrice a prezentat similitudini pe toată durata de măsurare.Pentru efectuarea calculului, s-

au considerat valorile medii înregistrate în lunile decembrie 2014 și august 2015.

Tabelul 6.8 – Nivelurile măsurate în secțiunea SIII și nivelul în lac în luna decembrie 2014

Data 05.12.2014 10.12.2014 15.12.2014 20.12.2014 25.12.2014 30.12.2014 Media

Nivel lac 122.73 122.74 122.77 122.77 122.77 122.77 122.76

Cota în P7 111.24 111.31 111.32 111.23 111.31 111.22 111.27

Cota în P8 117.47 117.53 117.54 117.48 117.47 117.47 117.49

Cota în P9 124.58 124.58 124.57 124.54 124.54 124.53 124.56

Au fost trasate, conform cu măsurătorile efectuate, curba de infiltrație caracteristică

pentru secțiunea SIII (figura 6.30), corespunzător nivelurilor minime și maxime înregistrate în

lac. Din necesitatea dimensionării corecte şi a urmăririi fenomenelor legate de infiltraţiile ce se

produc la amenajarea hidrotehnică în exploatare, s-a realizat calculul teoretic al curbei de

depresie pentru acumularea Mileanca folosindu-se ,,Calculul infiltraţiilor” (Pietraru V, 1977)

care a generalizat metoda „Numerov” pentru ,,Baraj de pământ fundat pe un teren impermeabil”,

ținându-se cont și de faptul că barajul a fost echipat cu ecran de etanșare încastrat în stratul de

marnă (la punerea în siguranță), la piciorul paramentului amonte, pentru împiedicarea

infiltrațiilor pe sub corpul barajului.

S-a considerat coeficientul de permeabilitate k = 0,000864 m/zi până la adâncimea de 4,8

m și k0 = 19,4 m/zi până la adâncimea de 6,4 m. Terenul de fundare care are o grosime cuprinsă

între 7,00 și 11,00 m până la roca de bază (argila marnoasă) este alcătuit din argilă galbenă,

argilă mâloasă și nisip. Salteaua drenantă, cu o grosime de 0,50 m, este executată din balast.

Curbele de infiltraţie reale, obţinute din prelucrarea datelor rezultate din măsurătorile

efectuate în puţurile piezometrice (cele pentru corpul barajului), se situează sub domeniul

delimitat de curba de depresie teoretică (prognoza iniţială).

Figura 6.30 - Curba de infiltrație rezultată în profilul (secțiunea) SIII conform

măsurătorilor efectuate (ANAR-ABA Prut-Bârlad, 2015)


68

6.4 Utilizarea programelor de calcul în vederea evaluării siguranței în

exploatare a barajelor de pământ

6.4.1 Rezultate obținute în urma determinării infiltrațiilor

În urma rulării teoretice a programelor de calcul realizate în „Excel”, corespunzătoare

metodei de calcul „Numerov” (Pietraru V., 1977) și comparând rezultatele obținute cu cele

măsurate direct în teren, se poate observa că prin trasarea curbei teoretice obținute, peste curba

obținută prin măsurători, pentru aceeași secțiune de calcul și pentru același eveniment, curba

teoretică este poziționată mai sus decât curba obținută prin măsurători. Acest fapt, conferă un

grad de siguranță mai ridicat pentru calculele ulterioare.

Astfel, o curbă de infiltrație poziționată mai sus, duce la micșorarea coeficienților de

stabilitate corespunzători celor două taluzuri, obținuți în diferite ipoteze de calcul. Dacă, acești

coeficienți sunt mai mari decât limitele stabilite de normative, atunci rezultă că și coeficienții de

stabilitate obținuți prin utilizarea profilului unei curbe de infiltrație, obținute prin măsurători,

sunt peste limitele stabilite de normativele în vigoare.

6.4.2 Rezultate obținute în urma determinării stabilității taluzurilor

Prin rularea programului „Galena” (Galena – Users’ Guide, 2003) s-au obținut rezultate

corespunzătoare pentru toate cele trei ipoteze de calcul:

lac plin;

lac golit brusc;

lac gol.

Elaborarea calculului s-a realizat, ținând cont de prevederile normativului P100/2013

(P100-1, 2013). De asemenea, s-a mai considerat o sarcină pe coronament, corespunzătoare unui

camion care descarcă la teren, pe fiecare roată o sarcina de 20 kN.

Așa cum în calculul efectuat s-a considerat curba de infiltrație teoretică, aceasta a rezultat

ca fiind poziționată mai sus decât cea reală. Coeficienții de siguranță rezultați, pentru cazul

studiat al barajului Mileanca, sunt peste limitele minime admise de normative în vigoare.

Aceste constatări, conferă un grad de siguranță superior față de ipoteza de lucru în care

am fi folosit un profil al curbei de infiltrație corespunzător datelor măsurate în teren.

În consecință, se poate concluziona că prin utilizarea metodelor de calcul descrise mai

sus, pentru calculul curbei de infiltrație cât și pentru calculul stabilității taluzurilor unui baraj de

pâmânt, se poate obține o prognoză rapidă a modului de comportare a acestui tip de construcție

în cazul înregistrării unor situații de exploatare extreme (viituri, cutremure etc).

Capitolul 7 – Concluzii. Contribuții. Valorificarea rezultatelor

obținute pe parcursul programului de cercetare doctorală

7.1. Concluzii generale

În cadrul tezei, dezvoltată în cadrul a șapte capitole, am urmărit să aduc în atenție faptul

că înțelegerea față de natură și mediu sunt determinante, în raport cu supraviețuirea omului pe

planetă. Trebuie asigurată protecția resurselor esențiale, pe care le reprezintă apele de suprafață

și cele subterane, pădurile, solul și aerul, pentru existența generațiilor viitoare. Sunt necesare

soluții eficiente de conservare, sisteme sigure de etanșare și de impermeabilizare, pentru a

menține și crește siguranța în exploatare a barajelor din cadrul amenajărilor hidrotehnice, mărind


69

totodată durata de viață a acestor construcții. Se impune utilizarea materialelor ecologice, cu

impact negativ minim asupra mediului, așa cum prevăd directivele Uniunii Europene.

În cadrul tezei este reliefată actualitatea subiectului abordat pe plan mondial și sunt redate

conceptele noi în construcția barajelor din materiale locale și, în special, a celor de pământ, care

reprezintă tipul cel mai vechi de astfel de construcții din lume. Sunt evocate, realizările de

prestigiu pe plan național ale înaintașilor noștri, cu eforturile, sacrificiile și bucuriile consumate,

care au condus la edificarea unor obiective remarcabile, ce situează România în rândul țărilor

avansate sub aspectul hidrotehnicii și al hidroenergeticii. Se face o enumerare succintă a celor

mai importante baraje de pământ din România, insistându-se asupra problematicii gospodăririi

apelor și lucrărilor de amenajare realizate de-a lungul istoriei, catastrofele provocate de inundații

în anii '70 din secolul trecut, măsurile adoptate de autorități și comportarea obiectivelor

hidrotehnice existente în acea perioadă și ulterior, până în zilele noastre.

După perioade de exploatare mari de 30 – 50 ani, chiar și de peste 50 ani, multe baraje

din România necesită intervenții rapide și eficiente pentru punere în siguranță și modernizare.

Abordarea acestui subiect, legat de siguranța în exploatare a amenajărilor hidrotehnice cu

funcțiuni complexe, este de mare actualitate.

De aceea, am acordat atenția cuvenită unor astfel de lucrări și am prezentat studiul de caz

al barajelor Mânjești și Mileanca.

Am avut acces datorită activitatății profesionale desfășurate, a ajutorului și amabilității

colegilor de la Administrația Bazinală de Apă Prut – Bârlad, la documentațiile tehnice (de

proiectare și de execuție) aflate în arhivele administratorilor acestor obiective, S.G.A. Vaslui

(pentru barajul Mânjești) și S.G.A. Botoșani (pentru barajul Mileanca), fapt ce m-a ajutat să

înțeleg modul de comportare în timp a acestor construcții hidrotehnice.

Studiind documentele, care au stat la baza realizării obiectivului reprezentat de barajul

Mileanca, cu mai mult de patru decenii în urmă, am putut trage concluziile necesare asupra

situațiilor și condițiilor speciale întâmpinate la elaborarea studiilor de teren (geotehnice,

hidrologice și topografice), a documentațiilor tehnice la diferite faze de proiectare, cât și în

timpul execuției lucrărilor de construcții montaj (C + M). Lucrările de punere în siguranță a

amenajării hidrotehnice Mileanca, proiectate și executate (s-a acordat și asistență tehnică din

partea proiectantului), au constat în principal din următoarele: reabilitarea corpului barajului,

reabilitarea golirii de fund și a turnului de manevră (inclusiv înlocuirea și modernizarea

echipamentelor hidromecanice și de acționare, realizarea cabinei de protecție), modernizarea

drumurilor de acces, amenajări pentru protecția mediului, reabilitarea și modernizarea

construcțiilor de exploatare, modernizarea aparaturii de măsurare și control (AMC), realizarea

unui sistem modern de alarmare și a unui sistem informațional (SI) care să preia, să prelucreze și

să transmită datele la nivelurile superioare de decizie. De asemenea, la barajul Mileanca a fost

realizat un ecran de etanșare la piciorul amonte al barajului, în scopul limitării infiltrației apei

sub ampriza barajului. S-a refăcut de asemenea drenul de intercepție și colectare a apei din

salteaua drenantă, fiind proiectată și realizată o rețea de drenaj pentru colectarea și evacuarea

izvoarelor și scurgerilor pluviale de pe versantul stâng al acumulării.

Acumularea Mileanca care a beneficiat de un important program de reabilitare și

modernizare, la care am participat în calitate de responsabil de contract pentru asigurarea

serviciilor de proiectare, este în prezent un obiectiv aflat în parametri de funcționare proiectați.


70

În cadrul tezei, am abordat și detaliat cazurile particulare privind condițiile de execuție și

de funcționare ale amenajărilor hidrotehnice Mânjești și Mileanca, problemele de comportare și

incidentele care au apărut de-a lungul timpului și măsurile care s-au luat pentru asigurarea

siguranței în exploatare.

Supravegherea stării de comportare a construcțiilor, este reglementată prin legislația și

normele metodologice în vigoare (Legea nr. 10/ 1995 privind calitatea în construcții, actualizată

la 6 iulie 2015 cu Legea nr. 177/2015; Legea nr. 466/2001 privind siguranța barajelor; HG nr.

766/1997 pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea în construcții; Norme

metodologice P130/1999 – Normativ pentru comportarea în timp a construcțiilor; STAS

7883/1990 – Construcții hidrotehnice. Supravegherea comportării în timp. Prescripții generale;

NP 087/2003 – Normativ pentru urmărirea construcțiilor hidrotehnice).

S-a încercat valorificarea activității de urmărire a comportării în timp, după lucrările de

punere în siguranță a amenajării hidrotehnice Mileanca încheiate în anul 2012, când obiectivul a

fost pus sub sarcină. S-a procedat la urmărirea comportării barajului și a celorlalte obiecte

componente ale amenajării hidrotehnice și a condițiilor pe care trebuie să le îndeplinească pentru

funcționarea în siguranță, în raport cu acțiunile mediului înconjurător, cu prezentarea

parametrilor înregistrați în urma observațiilor vizuale, măsurătorilor manuale și automate, ca

urmare a solicitărilor la care a fost supusă lucrarea în intervalul august 2013 – iulie 2015,

comparându-se cu valorile înregistrate anterior, în intervalul 2008 – 2013. Principalii parametri

măsurați sunt infiltrațiile (date în principal de nivelurile hidrostatice din puțurile piezometrice,

nivelurile înregistrate în lac și funcționarea sistemului de drenaj) și deplasările.

Puţurile piezometrice au prezentat niveluri hidrostatice foarte puțin, puțin și moderat

influențate de evoluţia solicitărilor exterioare, cu valori mai mici faţă de nivelul apei din lac.

Pentru drenarea apelor de infiltraţie din corpul barajului, s-a prevăzut o saltea drenantă în

zona aval a axului amprizei, sub covorul de la piciorul aval, fiind pozat un tub din beton cu Dn =

300 mm pentru colectarea apelor de infiltraţie, care descarcă în disipatorul de energie a golirii de

fund în ramura stângă și ramura dreaptă. Drenul colector este prevăzut cu cămine de vizitare

amplasate la baza piciorului taluzului aval al corpului barajului, ce sunt monitorizate cu

frecvență lunară. Debitele exfiltrate au avut valori reduse.

În urma materializării proiectului de investiţii „Punerea în siguranţă a acumulării

Mileanca, pe râul Podriga, judeţul Botoşani” a fost realizat un dren pe malul stâng al

descărcătorului de ape mari pentru interceptarea stratului freatic, descărcarea versantului stâng şi

protecţia lucrărilor de reabilitare a descărcătorului. Drenul realizat din conducte de PVC, cu Dn

= 300 mm şi lungimea L = 350 m, este prevăzut cu filtru invers și folie de polietilenă lestată cu

dale din beton, cu debuşare în canalul de evacuare al descărcătorului. Debitele exfiltrate au avut

valori reduse. Din graficul corelației între nivelul apei în lac şi debitele din versantul stâng, de-a

lungul descărcătorului se constată că drenul colector nu descarcă debite de infiltrație, când

nivelul apei în lac este inferior valorii de 120,25 mdMN.

Interpretarea datelor a fost completată cu observaţiile vizuale efectuate pe durata

întregii perioade de analiză asupra acumulării Mileanca.

Deplasările în corpul barajului se menţin pe o linie de evoluţie variabilă, încadrându-se în

limita variaţiilor admisibile pentru acest tip de baraj.

Cele 12 puţuri piezometrice, montate în cadrul lucrărilor de punere în siguranță a

acumulării, sunt în stare de funcţionare. Mirele hidrometrice sunt în stare bună de funcționare.


71

Pluviometrul cu două corpuri este în stare de funcţionare. Reperii de tasare, marca de tasare şi

reperii ficşi sunt în bună stare de funcţionare. Sistemul de colectare şi transmitere automată a

datelor de gospodărire a apelor funcționează corespunzător.

În perioada de raportare, de 2 ani, debitul maxim afluent în acumulare a fost de 7,79

mc/s iar nivelul maxim în lac a fost de 124,24 mdMN, deci evacuatorul de ape mari (creasta

deversorului este la cota de 125,83 mdMN) nu a fost pus în funcţiune.

În perioada analizată, cuprisă în intervalul august 2013 - iulie 2015, nu s-au înregistrat

disfuncţionalităţi la echipamentele hidromecanice ale acumulării. În timpul analizei au fost

transmise 16 manevre pentru acţionarea stavilei golirii de fund, în vederea scăderii nivelului

apei din lac. Echipamentele hidromecanice şi mecanismele de acţionare sunt în stare bună de

întreţinere şi funcţionare.

Debitele evacuate prin golirea de fund a acumulării (debitul maxim defluent de 4,0 m3/s)

nu au condus în aval la depăşirea cotelor de apărare. Debitul corespunzător cotei de atenţie

stabilită pentru stația hidrometrică din aval de acumulare Mileanca, este de 5,98 m3/s.

În capitolul al șaselea, sunt studiate probleme teoretice și practice privind siguranța în

exploatare a barajelor de pământ. Calculul infiltrațiilor se face în mai multe ipoteze (condiții

normale de exploatare, debite maxime, coborârea nivelului apei și în condiții de iarnă),

evidențiindu-se tipurile și categoriile de sisteme de drenaj folosite. Se arată modul de calcul

teoretic privind infiltrațiile printr-un baraj de pământ prevăzut cu saltea de drenare și printr-un

baraj de pământ dispus cu prism de drenare.

În continuare, este expusă metodologia de calcul a stabilității taluzurilor unui baraj de

pământ, în funcție de parametrii fizico-mecanice ai pământului, de caracteristicile geometrice

impuse și realizate (adâncime, lățime, înălțime, pantele taluzurilor). Calculul infiltrațiilor se face

în mai multe ipoteze: lac gol, lac plin și lac golit brusc.

Pentru calculul stabilității taluzurilor barajului Mileanca s-a folosit programul „Galena”

(Galena – Users’ Guide – Version 4.0, 2003). Acesta realizează calculul stabilității taluzurilor

utilizând una din metodele Bishop sau Spencer Wright. Pentru rularea programului sunt

solicitate date de intrare precum: geometria taluzurilor, proprietățile geotehnice ale pământului

(greutate specifică, coeziune, unghi de frecare internă), nivelul apei în lac, curba de infiltrație

prin baraj, încărcări ce apar pe baraj şi forţa seismică care poate acţiona asupra acestuia. A

rezultat o curbă de infiltrație teoretică în barajul Mileanca. Utilizând datele geometrice și

geotehnice preluate din proiectul de reabilitare a barajului Mileanca și curba de infiltrație

teoretică, s-a realizat calculul stabilității taluzurilor barajului Mileanca, utilizând programul

Galena. Calculul s-a realizat ținând cont de prevederile normativului P100/2013 (P100-1, 2013),

accelerația terenului fiind ag = 0,18.

De asemenea s-a mai considerat o sarcină pe coronament, corespunzătoare unui camion

care descarcă la teren, pe fiecare roată o sarcina de 20 kN. Calculul s-a facut în cele trei ipoteze:

lac plin la nivelul normal de retenție, lac golit brusc și lac gol, pentru ambele taluzuri ale

barajului Mileanca (amonte și aval). Coeficienții de stabilitate, obținuți prin calcul, la barajul

Mileanca sunt:

Ipoteza luată în calcul – lac plin la nivelul normal de retenție: 1,49 (taluz amonte) și 1,24

(taluz aval);

Ipoteza luată în calcul – lac golit brusc: 1,38 (taluz amonte) și 1,24 (taluz aval);

Ipoteza luată în calcul – lac gol: 1,46 (taluz amonte) și 1,39 (taluz aval).


72

S-a elaborat în continuare analiza comparativă a rezultatelor măsurătorilor efectuate în

teren și a celor obținute prin calcul. Pentru stabilirea curbei de infiltrație s-a dorit compararea

curbei de infiltrație teoretică, obținută prin calcul cu cea obținută prin măsurătorile la puțurile

piezometrice. Datele obţinute, din prelucrarea măsurătorilor efectuate în puţurile piezometrice

dispuse în cele 4 secţiuni transversale şi studiul evoluţiei nivelului apei din acestea indică valori

maxime şi minime, creşteri şi descreşteri maxime.

Curbele de depresie reale în secțiunile de control, realizate la nivelul maxim în lac

respectiv 124,24 mdMN (05.08.2013), delimitează suprafeţe reduse din corpul barajului, cu

descărcare la piciorul taluzului aval în sistemul de drenaj compus din salteaua drenantă și drenul

colector Dn = 300 mm. S-a reușit, obținerea unui set de valori privind nivelul apei în

piezometrele barajului Mileanca, pe o perioadă cuprinsă între luna august a anului 2013 și luna

iulie a anului 2015, pentru fiecare din cele 12 puțuri piezometrice. Curbele de infiltraţie reale,

obţinute din prelucrarea datelor rezultate din măsurătorile efectuate în puţurile piezometrice (cele

pentru corpul barajului), se situează sub domeniul delimitat de curba de depresie teoretică

(prognoza iniţială). În urma rulării teoretice a programelor de calcul realizate în „Excel”,

corespunzătoare metodei de calcul „Numerov” și comparând rezultatele obținute cu cele

măsurate direct în teren, se poate observa că prin trasarea curbei teoretice obținute, peste curba

obținută prin măsurători, pentru aceeași secțiune de calcul și pentru același eveniment, curba

teoretică este poziționată mai sus decât curba obținută prin măsurători. Acest fapt, conferă un

grad de siguranță mai ridicat pentru calculele ulterioare.

Astfel, o curbă de infiltrație poziționată mai sus, duce la micșorarea coeficienților de

stabilitate corespunzători celor două taluzuri, obținuți în diferite ipoteze de calcul. Dacă, acești

coeficienți sunt mai mari decât limitele stabilite de normative, atunci rezultă că și coeficienții de

stabilitate obținuți prin utilizarea profilului unei curbe de infiltrație, obținute prin măsurători,

sunt peste limitele stabilite de normativele în vigoare.

Așa cum în calculul efectuat s-a considerat curba de infiltrație teoretică, aceasta a rezultat

ca fiind poziționată mai sus decât cea reală. Coeficienții de siguranță rezultați, în cazul studiat

al barajul Mileanca, sunt peste limitele minime admise de normative în vigoare.

Aceste constatări, conferă un grad de siguranță superior față de ipoteza de lucru în care

am fi folosit un profil al curbei de infiltrație corespunzător datelor măsurate în teren.

În consecință, se poate concluziona că prin utilizarea metodelor de calcul descrise mai

sus, pentru calculul curbei de infiltrație cât și pentru calculul stabilității taluzurilor unui baraj

de pâmânt, se poate obține o prognoză rapidă a modului de comportare a acestui tip de

construcție în cazul înregistrării unor situații de exploatare extreme (viituri, cutremure etc).

7.2. Contribuții personale

Aspectele esențiale ale contribuțiilor personale în elaborarea tezei pot fi evidențiate astfel:

Justificarea oportunității adoptării soluțiilor tehnice și tehnologiilor eficiente, oprirea

fluxului de infiltrații prin terenul de fundare a barajului, rezolvarea punerii în siguranță,

urmărirea și analizarea comportării acumulării Mileanca, începând cu anul 2005 și până

în prezent;

Elaborarea calculului infiltrațiilor prin barajul Mileanca în trei ipoteze: lac gol, lac plin la

nivelul normal de retenție și lac golit brusc; pentru calculul stabilității taluzurilor

barajului Mileanca am utilizat programul „Galena” (Galena – Users’ Guide – Version 4.0,


73

2003), folosind ca date de intrare: geometria taluzurilor, proprietățile geotehnice ale

pământului, nivelul apei în lac, curba de infiltrație prin baraj, încărcări ce au apărut pe

baraj şi forţa seismică care poate acţiona asupra acestuia; a rezultat o curbă de infiltrație

teoretică în barajul Mileanca și s-a efectuat analiza comparativă a rezultatelor

măsurătorilor efectuate în teren (la puțurile piezometrice) și a celor obținute prin calcul

(ținând cont de prevederile normativului P100/2013);

Datele obţinute prin prelucrarea măsurătorilor efectuate în puţurile piezometrice dispuse

în cele 4 secţiuni transversale şi studiul evoluţiei nivelului apei din acestea au indicat

valori maxime şi minime, creşteri şi descreşteri maxime; curbele de infiltraţie reale,

obţinute din prelucrarea datelor rezultate de la măsurătorile efectuate în puţurile

piezometrice (cele pentru corpul barajului), se situează sub domeniul delimitat de curba de

depresie teoretică (prognoza iniţială); în urma rulării teoretice a programelor de calcul

realizate în „Excel”, corespunzătoare metodei de calcul „Numerov” și comparând

rezultatele obținute cu cele măsurate direct în teren, se observă că prin trasarea curbei

teoretice obținute, peste curba obținută prin măsurători, pentru aceeași secțiune de calcul

și pentru același eveniment, curba teoretică este poziționată mai sus decât curba obținută

prin măsurători; acest fapt, conferă un grad de siguranță mai ridicat pentru calculele

ulterioare; astfel, o curbă de infiltrație poziționată mai sus, duce la micșorarea

coeficienților de stabilitate corespunzători celor două taluzuri, obținuți în diferite ipoteze

de calcul, iar dacă, acești coeficienți sunt mai mari decât limitele stabilite de normative,

atunci rezultă că și coeficienții de stabilitate obținuți prin utilizarea profilului unei curbe

de infiltrație, obținute prin măsurători, sunt peste limitele stabilite de normativele în

vigoare;

Curbele de infiltraţie reale obţinute din prelucrarea datelor rezultate din măsurătorile

efectuate în puţurile piezometrice (cele pentru corp baraj), se situează sub domeniul

delimitat de curba de depresie teoretică (prognoza iniţială); în calculul efectuat, am luat în

considerare curba de infiltrație teoretică, aceasta rezultând ca fiind poziționată mai sus

decât cea reală, iar coeficienții de siguranță rezultați, în cazul studiat al barajul Mileanca,

sunt peste limitele minime admise de normative în vigoare, conferind un grad de siguranță

superior față de ipoteza de lucru în care am fi folosit un profil al curbei de infiltrație

corespunzător datelor măsurate în teren;

Urmărirea și analizarea fenomenelor de infiltrații și deplasări care au avut loc în perioada

în perioada 2013 – 2015 la barajele Mânjești și Mileanca și elaborarea calculului teoretic

al infiltrațiilor la cele două construții, cu suprapunerea valorilor rezultate din calcule cu

cele din măsurătorile efectuate în teren; rezultatele obținute, au indicat faptul că cele două

construcții hidrotehnice funționează în condiții de siguranță.

7.3 Valorificarea rezultatelor obținute pe parcursul programului de

cercetare doctorală

Pe parcursul programului de cercetare doctorală, am desfășurat un studiu documentar

riguros privind comportarea lucrărilor hidrotehnice în general și a amenajărilor pentru retenția

apei în special, unde barajele de pământ îndeplinesc un rol important. Aceste baraje sunt lucrări

pretențioase, care depind de o serie de factori de mediu care își exercită influența asupra

funcționării acestora în siguranță, luând în considerare desigur și durata mare de serviciu.


74

Această perioadă lungă de exploatare, unele având peste 45 de ani de serviciu, cum este cazul

acumulărilor Mânjești și Mileanca, a fost marcată de multe evenimente (viituri și cutremure de

pământ) cât și de acțiuni ale factorilor de mediu (variații de niveluri și debite, îngheț – dezgheț).

În perioada de cercetare doctorală și anterior am publicat o serie de articole, împreună cu

alți colaboratori, lucrări ce au strânsă legătură cu subiectul abordat în cadrul tezei:

Nicu A., Nicu C., Florea N. – Study on the screen sealing characteristics executed at

Mileanca dam (Case study)/ Studiu privind caracteristicile ecranului de etanșare executat la

barajul Mileanca (Studiu de caz), International Scientific Conference CIBv 2015, Brașov 30-

31 october 2015, Bulletin of the Transilvania University of Brașov, Vol. 8 (57) – Series 1,

Special Issue No. 1, P. 133 – 140, Published by Transilvania University Press Brașov,

Romania, 2015;

Cercel P., Nicu A., Florea N. and Nicu C. – Considerations on completion of the

embankment near Siret river on the Rotunda – Buruienești section/ Considerente privind

realizarea lucrărilor de îndiguire a râului Siret pe tronsonul Rotunda – Buruienești, Buletinul

I.P. din Iași, publicat de U.T. "Gheorghe Asachi" din Iași, Tomul LXI (LXV), Fasc. 4, P. 85

– 95, 2015.

Nicu C., Chiorescu E., Dima M. and Nicu A. – Increasing the intake capacity of the

Timișești new drain by reducing the losses under the drain foundation raft/ Mărirea

capacității de captare a drenului nou Timișești prin diminuarea pierderilor pe sub radierul

drenului, Buletinul I.P. din Iași, publicat de U.T. "Gheorghe Asachi" din Iași, Tomul LVI

(LX), Fasc. 3, P. 41 – 46, 2010.

Nicu A., Cercel P., Florea N. – Considerations regarding infiltrations computation for an

earth dam with a drainage prism. Case study: Mânjești dam/ Considerente privind calculul

infiltrațiilor la un baraj de pământ prevăzut cu prism drenant. Studiu de caz barajul Mânjești

International Scientific Conference CIBv 2016, Brașov 28-29 october 2016, Bulletin of the

Transilvania University of Brașov, Vol. 9 (58) – Series 1, Special Issue No. 1, P. 209 – 214,

Published by Transilvania University Press Brașov, Romania, 2016;

Nicu A., Cercel P., Florea N. – Considerations regarding the level of infiltrations at an earth

dam with a drainage mat. Case study: Mileanca dam/ Considerente privind nivelul

infiltrațiilor la un baraj de pământ dispus cu saltea drenantă. Studiu de caz barajul Mileanca –

Lucrarea a fost publicată în Buletinul I.P. din Iași, tipărit de U.T. "Gheorghe Asachi" din Iași,

Volumul 62 (66), Numărul 4, P. 27 – 37, 2016.

De asemenea documentarea și cunoștințele acumulate în anii de cercetare, mi-au permis

să desfășor o activitate profesională în care să aduc o îmbunătățire substanțială și continuă unor

proiecte cu aceeași temă: "creșterea gradului de siguranță în exploatare a unor amenajări

hidrotehnice", putând fi enumerate câteva dintre acestea:

"Creșterea gradului de siguranță a acumulării Căzănești, pe râul Durduc, județul Vaslui" –

Documentație pentru avizarea lucrărilor de intervenție, 2014;

"Creșterea gradului de siguranță a acumulării Mânjești, pe râul Crasna, județul Vaslui",


"Creșterea gradului de siguranță a acumulării Roșiești, pe râul Idrici, județul Vaslui",


"Creșterea gradului de siguranță a acumulării Sârca, pe râul Valea Oii, județul Iași", Proiect

tehnic și Caiete de sarcini, 2015 și Detalii de execuție, 2016.


75

Avându-se în vedere și acestă lucrare, pot fi dezvoltate în viitor direcții de cercetare

plecând de la următoarele aspecte:

Modul de urmărire a comportării barajelor, la care s-a intervenit prin lucrări de creștere a

gradului de siguranță.

În țara noastră, în momentul de față sunt multe baraje aflate în serviciu de o perioadă foarte

mare de timp, care nu au beneficiat de lucrări de reparații capitale și modernizare. Chiar dacă

sunt expertizate periodic pentru a primi aviz de funcționare în siguranță, lipsa de finanțare

face imposibilă dezvoltarea unui program de investiții absolut necesar.

Există o serie de construcții hidrotehnice abandonate sau subfinațate, deosebit de importante

care ar putea rezolva multe probleme odată cu finalizarea lor și care trebuie reevaluate, cum

sunt: „Canalul București – Dunăre”, „Canalul Siret - Bărăgan”, „Acumularea Pașcani”,

„Acumularea Vârfu Câmpului” etc.

Bibliografie selectivă

1. Crăciun I., Badiu M., Trofin F. – Evaluarea și siguranța în exploatare a construcțiilor hidrotehnice,

Revista Construcțiilor, nr. 60, iunie 2010.

2. Drobot R., Giuma I. - Hidrologie, Vol. II, I.P. Iași, 1990.

3. Florea N., Asăvoaie C., Călin S., Neagu E. – Materiale, elemente de construcții și structuri moderne –

Prelegeri postuniversitare, Editura CERMI, Iași, 2009.

4. Giurma Ion – Viituri măsuri de apărare, Editura „Gheorghe Asachi”, Iași, 2007.

5. Hâncu C. D. – Regularizări de râuri și combaterea inundațiilor, 2008.

6. Ilie A. C. – Amenajarea complexă a bazinelor hidrografice, Editura Fundației România de Mâine,

București, 2007.

7. Mușat V. – Geotehnică, Editura "Gheorghe Asachi", Iași, 2003.

8. Nicolaiciuc S., Florea N. – Aspecte privind degradarea și reabilitarea betoanelor hidrotehnice, Editura

CERMI, Iași, 2010.

9. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Punerea în siguranță a acumulării Mileanca pe râul Podriga,

județul Botoșani", Documentație pentru avizarea lucrărilor de intervenții, Iași, 2005.

10. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Punerea în siguranță a acumulării Hălceni pe râul Miletin,

județul Iași", Documentație pentru avizarea lucrărilor de intervenții, Iași, 2006.

11. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Punerea în siguranță a acumulării Mileanca pe râul Podriga,

județul Botoșani", Documentație tehnico-economică fazele Proiect tehnic + Caiete de sarcini și

Detalii de execuție, Iași, 2008 – 2012.

12. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Regularizare în regim barat pârâu Horodnic și pârâu Toplița,

localitatea Horodnic de Sus, județul Suceava", Documentație tehnico-economică faza Proiect tehnic +

Caiete de sarcini, Iași, 2010 – 2011.

13. Nicu A. (responsabil contract ) și alții – "Punerea în siguranță a acumulării Râpa Albastră, județul

Vaslui", Documentație tehnico-economică faza Detalii de execuție, Iași, 2011.

14. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Punerea în siguranță a acumulării Tansa - Belcești, județul

Iași", Documentație tehnică faza Detalii de execuție, Iași, 2011.

15. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Creșterea gradului de siguranță a acumulării Mânjești,

județul Vaslui", Documentație pentru avizarea lucrărilor de intervenții, 2014.


76

16. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Creșterea gradului de siguranță a acumulării Roșiești, județul

Vaslui", Documentație pentru avizarea lucrărilor de intervenții, 2014.

17. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Creșterea gradului de siguranță a acumulării Căzănești,

județul Vaslui", Documentație pentru avizarea lucrărilor de intervenții, 2014.

18. Nicu A. (responsabil contract) și alții – "Creșterea gradului de siguranță a acumulării Sârca pe râul

Valea Oii, județul Iași", Documentație tehnico-economică fazele Proiect tehnic + Caiete de sarcini și

Detalii de execuție, Iași, 2015 – 2016.

19. Nicu A., Nicu C., Florea N. – Study on the screen sealing characteristics executed at Mileanca dam

(Case study), International Scientific Conference CIBv 2015, Brașov 30-31 october 2015, Bulletin of

the Transilvania University of Brașov, Vol. 8 (57) – Series 1, Special Issue No. 1, Published by

Transilvania University Press Brașov, Romania, 2015.

20. Nicu A., Cercel P. and Florea N. - Considerations regarding infiltrations computation for an earth

dam with a drainage prism. Case study: Mânjești dam, International Scientific Conference CIBv

2016, Brașov 28-29 octombrie 2016, Bulletin of the Transilvania University of Brașov, Vol. 9 (58) –

Series 1, Special Issue No. 1, Published by Transilvania University Press Brașov, Romania, 2016.

21. Nicu A., Cercel P. and Florea N. – Considerations regarding the level of infiltrations at an earth dam

with a drainage mat. Case study: Mileanca dam/ Considerente privind nivelul infiltrațiilor la un baraj

de pământ dispus cu saltea drenantă. Studiu de caz barajul Mileanca -Lucrarea a fost publicată în

Buletinul I.P. din Iași, tipărit de U.T. "Gheorghe Asachi" din Iași, Volumul 62 (66), Numărul 4, 2016.

22. Nicu C., Chiorescu E., Dima M. and Nicu A. – Increasing the intake capacity of the Timișești new

drain by reducing the losses under the drain foundation raft, Buletinul I.P. din Iași, publicat de U.T.

"Gheorghe Asachi" din Iași, Tomul LVI (LX), Fasc. 3, 2010.

23. Pietraru V. - Calculul infiltrațiilor, Editura Ceres, București, 1977.

24. Prișcu R. – Construcții hidrotehnice, Vol. I și Vol. II, Editura Didactică și Pedagogică, București,

1974.

25. Răileanu P., Boți N., Stanciu A. – Geologie, Geotehnică, Fundații, Ed. Rotaprint, Iași, 1986.

26. Răileanu P., Athanasiu C., Grecu V., Mușat V., Stanciu A., Boți N., Chirică A. – Geotehnică și

Fundații – Exemple de calcul, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1983.

27. Răpișcă P., Florea N. – Aspecte ale degradării betonului armat, Ed. CERMI, Iași, 2003.

28. Sookahet G. – La Methode de Numerov, 2006.

29. Stanciu A., Lungu I. – Fundații – Fizica și Mecanica Pământurilor, Editura Tehnică, București, 2006.

30. Stematiu D. – Expertiza barajului și lacului de acumulare Mileanca, jud. Botoșani, 2006.

31. Stematiu D., Ionescu Șt., Abdulamit A. – Siguranța barajelor și Managementul riscului, Editura

Conspress, UTCB, București, 2010.

32. Șerban P., Galie A. – Managementul apelor. Principii și reglementări europene, Editura Tipored,

2006.

33. Șerban P. și alții – Planurile de management ale bazinelor hidrografice din România, București, 2007.

34. ***Administrația Bazinală de Apă "Prut – Bârlad" – Planul de Management al Riscului la Inundații,

2015.

35. ***Administrația Bazinală de Apă "Prut – Bârlad" – Planul de Management al Spațiului Hidrografic

Prut - Bârlad, 2010.

36. ***A.N. "Apele Române" – Administrația Bazinală de Apă "Prut - Bârlad" – Regulament de

exploatare acumulare Mileanca, 2013.

37. ***A.N. "Apele Române" – Planul Național de Amenajare a Bazinelor Hidrografice din România –

Sinteza – Revizie, 2013.

38. ***A.N. "Apele Române" – Administrația Bazinală de Apă "Prut - Bârlad" – Raport de sinteză

privind U.C.C. pentru acumularea Mileanca, 2015.


77

39. ***Aquaproiect – Caiet de sarcini – Ecran de etanșare din noroi autoîntăritor (Vol. IV.2.2), Proiect

nr. 129, Acumularea Pașcani pe râul Siret. Proiect tehnic, caiete de sarcini, detalii de execuție și

asistență tehnică, 2008.

40. ***Directiva 2007/60/CE privind evaluarea și managementul (gestionarea) riscurilor de inundații din

23 octombrie 2007, Parlamentul European și Consiliul European, Jurnalul Oficial al Uniunii

Europene, 06.11.2007.

41. ***GALENA Users’ Guide, 2003.

42. ***Google Earth – Image Digital Globe, 2015.

43. ***M.M.A.P. – A.N. "Apele Române" – Planul Național de Management aferent porțiunii din

bazinul hidrografic internațional al fluviului Dunărea care este cuprinsă pe teritoriul României –

Sinteza planurilor de management la nivel de bazine/ spații hidrografice, 2015.

44. ***M.M.A.P. – A.N. "Apele Române" – Planul de Management al Spațiului Hidrografic Prut –

Bârlad, Ciclul al II-lea 2016 – 2012, 2015.

45. ***NE 012-1:2007 – Anexa L – Cod de practică pentru producerea betonului.

46. ***P100-1/2013 – Cod de proiectare antiseismică. Partea I. Prevederi de proiectare pentru clădiri,

2013.

47. ***STAS 4273-83 – Construcții hidrotehnice - Încadrarea în clase de importanță.

48. ***STAS 4068/2-87 – Probabilitățile anuale ale debitelor și volumelor maxime în condiții normale și

speciale de exploatare.

49. ***STAS 9484/16-74 – Produse miniere silico-aluminoase. Det. fineții de măcinare.

50. ***STAS 2411-75 – Produse miniere silico-aluminoase. Luarea și formarea probelor.

51. ***STAS 1913/6-76 – Teren de fundare. Determinarea permeabilității în laborator.

52. ***STAS 8942/6-76 – Încercarea pământurilor la compresiune monoaxială.

53. ***STAS 9305-81 – Bentonită activată pentru fluide de foraj.

54. ***STAS 2640-82 – Bentonită brută (bulgări) pentru fabricarea fluidelor de foraj.

55. ***STAS 9484/22-82 – Produse miniere silico-aluminoase. Metode de încercări fizice și mecanice.

56. ***STAS 9484/11-92 – Produse miniere silico-aluminoase. Determinarea randamentului.

57. ***http://www.icold-cigb.net/GB/World_register/general_synthesis.asp (ICOLD – International

Commision on Large Dams).

creȘterea gradului de siguranȚĂ În exploatare a unor amenajĂri hidrotehnice teza... · z a z a...

Documents