Clasificarea lucrarilor hidrotehnice transversale dupa inaltimea utila

Traverse Ym = 0 m

Praguri Ym = 0 1.5 m

Baraje Ym = 1.5 8 m

Inaltimea utila [Ym] : se intelege inaltimea masurata pe verticala in bieful amonte al lucrarii de la nivelul cel mai coborat al lucrarii pana la nivelul deversorului in momentul executiei, inaltime ce tinde spre zero prin colmatare ulterioara.

Barajele indeplinesc in primul rand functia de retentie a aluviunilor grosiere, dar si functii enumerate la praguri si traverse:

- stabilizeaza nivelul de baza

- consolideaza prin aterisamente

- regularizeaza traseul albiilor

- reduc viteza apelor de viitura

- asigura conditii favorabile instalarii vegetatiei pe aterisament si maluri spre deosebire de praguri si traverse

Reducerea debitului maxim de viitura: - pentru atenuarea eficace a viiturilor torentiale, barajele se amplaseaza unde valea este mai larga, panta mai redusa, malurile mai stabile. Si barajele colmatate comtribuie la atenuarea viiturilor torentiale prin retentia in spatele aripilor, latimea mai pronuntata a patului albiei, scaderea pantei, etc.

Partile componente si functionale ale barajelor: - constructiv si functional au doua parti principale:- barajul propriu-zis: constructie ce bareaza complet albia din mal in mal

- constructii anexe din bieful aval denumit si disipatorul hidraulic de energie sau radier

Barajul este format din fundatie, corp, aripi si incastrari.

Fundatia: infrastructura care preia si transmite sarcinile la terenul de fundatie. Calculele se fac functie de natura si portanta terenului.

Adancimea de fundare [Yf]: - nivelul cel mai coborat al terenului si nivelul fundatiei Yf > Yi unde Yi adancimea de inghet (1,0 m). Este corelata cu inaltimea utila precum si cu panta albiei din aval.

Efortul unitar de compresiune: - sa nu depaseasca rezistenta la presiunea admisibila de calcul a terenului respectiv (1,5 2,5 m la baraje; 1- 2 m la traverse).

Yf max : poate fi depasita acolo unde lucrarile nu sunt prevazute cu radier sau terenul are o compresibilitate ridicata.Yf - sa fie corelata cu inaltimea utila a lucrarilor hidrotehnice transveersale precum si cu panta albiei din aval.

- valorile minime ale Yf se adopta la lucrari cu radiere si terenuri greu compresibile, panta albiei redusa < 15 %.

Corpul barajului (elevatia): Cuprinsa intre pragul superior de fundatie si planul care include pragul deversorului. Partea principala preia si atenueaza socul viiturilor torentiale, retine aluviunile grosiere si permite formarea aterisamentelor.

Geometria corpului functie de: natura materialului, tipul barajului, mod de executie. Portiunea mediana, corespunzatoare zonei de deversare, se practica deschideri (barbacane): cu rol de evacuare a apelor din bieful amonte, diminuand presiunea hidrostatica si inlaturand pericolul infiltratilor. Au forma patrata, circulara, dreptunghiulara; 10 40 cm, asezate alternativ. Numarul lor si forma este in functie de granulometria aluviunilor, tipul lucrarii, tehnologia de executie.

In cazul barajelor filtrante locul barbacanelor este luat de fante. Acste deschideri verticale (l = 10 30 cm) reduc presiunea hidrostatica, retin selectiv aluviunile.

Deversoarele au profil dreptunghiular sau trapezoidal si au umerii drepti sau inclinati.

Aripile barajului sunt partile laterale ale deversorului sau umerii si partile incastrate in maluri. Obliga apa incarcata cu aluviuni sa treaca numai prin deversor. Coronamentul aripilor este orizontal sau inclinat.

Incastrarile barajului sunt portiunile de la periferia barajului sprijinite pe fundatii si malurile aferente. Adancimea de incastrare (d) se masoara dupa normala trasata la linia terenului si coltul incastrarii sau linia de incastrare. Difera in functie de natura terenului si stratul litologic astfel: - terenuri stancoase: roci metamorfice sau sedimentare dure 0,5 1 m

terenuri tari: roci metamorfice sau sedimentare 1,0 1,5 m terenuri instabile cu alunecari si surpari, substrat nisipos, argilos sau marnos 1,5 2,5 m

Sub aceste limite exista pericolul decastrarii lucrarilor hidrotehnice transversale.

Disipatorul hidraulic de energie: radierul; - impactul lamei deversate cu terenul din partea aval ca urmare a caderii violente a apei si aluviunilor de la inaltimea deversorului, duce la formarea unei excavatii denumita palnie de eroziune. Pericliteaza stabilitatea barajului, siguranta in exploatare si durabilitatea lucrarii datorita pericolului de subminare (afuiere).

Palniile pot fi produse si de curgerea apelor subterane care antreneaza particulele prin fenomenul de sufozie (eroziune interna de antrenare hidro-geotehnica). In trecut aceste palnii erau umplute cu piatra sau arbori pentru contracararea pericolului de afuiere.Astazi disipatori de energie deriva tocmai din faptul ca afuierea este provocata de surplusul de energie care poate atinge valori foarte mari. In perioada 1950 60 bazine disipatoare nu au dat rezultate.Pragul dintat tip Rehbackeste recomandat pentru caderi mari, micsoreaza eroziunea de dupa bazin, impiedica materialul erodat sa se stocheze, punand in valoare eficienta dintilor disipatori de pe radier.

Radierul: - partea principala a disipatorului de energie, deoarece asigura protectia in aval. Grosimea difera functie de: - natura si calitatea materialelor de constructie; inaltimea utila; sarcina in deversor si viteza; granulometria aluviunilor transportate de viituri.Panta longitudinala a radierului nu trebuie sa depaseasca 15 20%; panta biefului din aval panta terenului. Panta transversala 1 2% inclinare de la marginea zidului de garda spre ax. Latimea radierului latimea deversorului; lungimea radierului = 1,5 2.0 Ym.Dintii disipatori: s-a pornit de la praguri de tip Rehback , sunt amplasati pe radier, duc la micsorarea saltului hidraulic si actioneaza favorabil asupra disiparii energiei cinetice suplimentare. Forma este prismatica cu sectiune trapezoidala, dreptunghiulara sau patratica asezati alternativ pe doua randuri. Obligatoriu sunt armati, prinsi in radier, nu se aseaza doar placute sau prisme de beton pe radier.

Zidurile de garda: incadreaza lateral radierul pe ambele parti, au inaltime 1 2 m si grosime 0,4 0,6 m iar inaltimea fundatiei obligatoriu 1m, prevazute cu barbacane sau chiar drenuri in spate, in cazul exceptionale se dimensioneaza ca zid de sprijin.

Pintenul terminal: - pinten care incastreaza radierul in patul albiei. Grosimea 0,5 m, iar adancimea in functie de natura stratului litologic 1,5 2,0 m. Se racordeaza cu cele doua ziduri de garda formand un corp comun, lucru ce nu permite afuierea lucrarii.

Risbermele: - sunt lucrari care protejeaza pintenul terminal impotriva afuierii mai ales in albii cu substrat litologic predispus la erozine. Lungimea 2 6 m, iar grosimea 0,3 0,6 m, se executa din blocuri de piatra, saltele de gabioane, cleionaje aparate la coronament de fascine, anvelope uzate lestate cu piatra.

Clasificarea barajelor

Barajele se clasifica dupa anumite criterii:

-- dupa modul cum lucreaza barajul:

- baraje de greutate: - stabile la rasturnare si alunecare; este asigurat de greutatea proprie - baraje de rezistenta: - confectionate din beton armat, autostabile; au stabilitate la rasturnare si alunecare, este asigurat de actiunea coloanei de apa si aluviuni. - baraje in arc: - solicitarile exterioare sunt preluate de incastrarile in maluri asigurand stabilitatea necesara

-- dupa forma barajului in plan:- rectilinii (drepte)

- in arc (arce)

-- dupa profilul transversal:

- trapezoidal

- pentagonal: - baraje in trepte

- baraje cu fundatie evazata

- baraje cu contraforti

- baraje in consola

- baraje tip casoaie

-- dupa materialele de constructie: (vezi ANEXA I )

- pamant

- lemn

- lemn + piatra

- zidarie de piatra cu mortar de ciment

- beton

- beton armatEvolutia conceptiilor in adoptarea tipurilor de baraje

Tipurile de baraje folosite in amenajarea B.H.T. au evoluat dupa criteriile: stabilitatea la rasturnare si alunecare, eforturile unitare din corpul barajului si terenul de fundare, materialele folosite, importanta lucrarii, economia de materiale.-- Baraje de greutate din zidarie de piatra cu mortar de ciment sau beton:

- pana in 1951 baraje cu paramentul amonte vertical si cel aval v 0,20

- la ambele tipuri efectul unitar normal B >0 (compresiune) - pana in 1952 baraje cu paramentul amonte vertical si cel aval v 0,20, dar B = 0 - perioada 19521958 baraje cu paramentul amonte vertical si cel aval v 0,3; B = 0

- s-au executat baraje atat cu profil trapezoidal cat si pentagonal - din 1959 se schimba, in sensul ca se admit eforturi unitare normale de intindere in corpul barajului si la piciorul paramentului amonte B < 0.

- barajele trapezoidale cu paramentul amonte vertical si paramentul aval marit subdimensionat , se caracterizeaza prin faptul ca sunt dimensionate la impingerea pamantului nesubmersat si nu la presiunea hidrostatica a apei incarcata cu aluviuni; sunt stabile la impingerea aterisamentului nesubmersat, si nestabile la presiunea apei. Se aseaza de regula intre alte baraje.