curs ces iv if partea a ii a s_mircea 2013

Sevastel MIRCEA - COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI , Partea a II a

USAMVB FIFIM, Anul IV IF, Note minimale de curs

Cuprins Pagina

Unitatea de nvare nr. 1 4

EROZIUNEA SOLULUI N LUME I N ROMNIA 4

1.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 1 4 1.2. Introducere, consideraii generale privind degradarea terenurilor n pant prin eroziune i procese asociate, cauze, clasificri

4

1.3. Rspndirea procesului erozional n lume i n Romnia 10 1.3.1. Situaia eroziunii n adncime n unele ri din lume 13 1.3.2. Situaia eroziunii n adncime n Romnia 15 1.4 Impactul eroziunii solului asupra mediului 18

1.5. Rspunsuri i comentarii la teste 25 1.6. Lucrarea de verificare nr. 1 29

1.7. Bibliografie minimal 30


EROZIUNEA DE SUPRAFA 31

2.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 2 31 2.2 Factorii i mecanismul eroziunii de suprafa 31 2.2.1 Formarea scurgerii pe versani 31 2.3 Metode de estimare a pierderilor de sol provocate de eroziunea de

suprafa 35

2.3.1 Modele pentru evaluarea riscului eroziunii n suprafa 36 2.3.2 Modele pentru evaluarea riscului erozional elaborate i utilizate n Romnia

38




EROZIUNEA N ADNCIME 48

3.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 3 48 3.2. Eroziunea n adncime 48

3.2.1. Consideraii generale privind formarea, clasificarea i evoluia formaiunilor eroziunii n adncime

48

3.2.2 Consideratii privind indicatorii de stare i de risc privind eroziunea n adncime

52

3.3. Metode de estimare a eroziunii n adncime - eroziunea total i efluent dintr-un bazin hidrografic torenial mic, cu folosine predominant agricole

56





Pagina


ALUNECARILE DE TEREN 66

4.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 4 66 4.2. Alunecrile de teren ca procese asociate eroziunii solului 66 4.2.1. Consideraii generale, definiii, cauze 66 4.2.2 Elementele morfometrice si clasificarea alunecrilor de teren 67 4.2.3. Monitoringul alunecrilor de teren 76 4.2.4. Msuri de prevenire i stabilizare a alunecrilor de teren. Avertizare i alarmare

78



Unitatea de nvare nr. 5

AMENAJAREA ANTIEROZIONALA A VERSANTILOR 83

5.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 5 83 5.2. Amenajarea antierozional a versanilor 83 5.2.1. Organizarea teritoriului pe folosinele agricole 83 5.2.1.1. Drumuri de exploatare agricol 83 5.2.2. Msuri fitoameliorative pe terenurile arabile n pant 86 5.2.3. Organizarea antierozional a teritoriului n plantaiile pomi - viticole

89

5.3. Terasarea versanilor pentru nfiinarea plantaiilor pomi - viticole 94 5.4. Regularizarea scurgerilor pe versani proiectarea debueelor 98 5.5. Rspunsuri i comentarii la teste 104 5.6. Lucrarea de verificare nr. 5 106



AMENAJAREA RAVENELOR 107

6.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 6 107 6.2. Amenajarea formaiunilor de adncime de pe versani 107 6.3. Amenajarea formaiunilor eroziunii n adncime de pe fundul vailor 113 6.3.1. Lucrri de amenajare n zona vrfului ravenelor 113 6.3.2. lucrri de stabilizare a talvegului formaiunilor de adncime 114 6.3.3. Metode de amplasare a lucrrilor hidrotehnice transversale pe sectoarele active ale formaiunilor de eroziune n adncime

118

6.3.4. Lucrri de amenajare i mpdurire a malurilor formaiunilor de adncime

122






AMENAJAREA ANTIEROZIONAL A VERSANILOR

Cuprins Pagina

5.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 5 83 5.2. Amenajarea antierozional a versanilor 83 5.2.1. Organizarea teritoriului pe folosinele agricole 83 5.2.1.1. Drumuri de exploatare agricol 83 5.2.2. Msuri fitoameliorative pe terenurile arabile n pant 86 5.2.3. Organizarea antierozional a teritoriului n plantaiile pomi - viticole

89

5.3. Terasarea versanilor pentru nfiinarea plantaiilor pomi - viticole

94

5.4. Regularizarea scurgerilor pe versani proiectarea debueelor 98 5.5. Rspunsuri i comentarii la teste 104 5.6. Lucrarea de verificare nr. 5 106


5.1. OBIECTIVELE UNITII DE NVARE NR. 5

nsuirea unor principii de baz privind organizarea

antierozional a teritoriului pe folosinele arabil, vie i livad

nsuirea unor principii de baz privind terasarea versanilor n vederea nfiinrii plantaiilor pomi-viticole pe terase

nsuirea unor principii de baz privind regularizarea scurgerilor pe versani reeaua de debuee

5.2. AMENAJAREA ANTIEROZIONAL A VERSANILOR

5.2.1 Organizarea teritoriului pe folosinele agricole

5.2.1.1. Drumuri de exploatare agricol

Unitatile teritoriale de lucru pe folosintele arabil sunt reprezentate

de sole, iar in plantatiile pomi-viticole tarlalele. Amplasarea drumurilor

tehnologice pe versani, att cele principale ct i cele secundare, este influenat n special de folosina terenului, lungimea versantului, gradul de neuniformitate a reliefului, existena boturilor de deal, a firelor de vale i a altor obstacole naturale - formaiuni ale eroziunii n adncime, debuee,



intravilan etc. - precum i de forma de proprietate asupra terenului. Distanele dintre drumurile tehnologice secundare sunt determinate de:

folosina terenului (tab. 5.2.1);

panta i gradul de neuniformitate a versanilor;

lungimea versantului i pericolul eroziunii;

natura lucrrilor de amenajare din cadrul unitilor de organizare respective;

obiectivul care este deservit. Tabelul 5.2.1

Distana recomdat ntre drumurile tehnologice secundare, n funcie de folosina i panta terenului

Folosina terenului Distana, n m, pe pante, n (%), de:

30

Arabil 800 - 500 500 - 400 400 - 300 - -

Pajiti 800 - 600 600 - 500 500 - 400 400 - 300 300 - 250

Livad clasic 500 - 300 300 - 200 200 - 100 100 - 70 100 - 70

Livad intensiv 300 - 200 200 - 100 100 - 80 - -

Vi de vie 500 - 400 400 - 300 300 - 100 120 - 100 80

Arbuti fructiferi - - 150 100 80

Elementele constructive ale unui drum tehnologic secundar

Fig. 5.2.1 Seciune transversal printr-un drum secundar cu platforma

nclinat n sens invers pantei terenului (P600mm/an)

unde:

l - limea platformei drumului, m; L - limea total ampriz drum, m; hd - nlimea taluzului debleu (n sptur), n proiecie pe vertical, m; hr - nlimea taluzului rambleu (n umplutur), n proiecie pe vertical, m; h = hd + hr reprezint nlimea drumului, m; (n general hd = hr i se noteaz cu y);

m - coeficient de taluz, care are valori diferite n funcie de textura i panta terenului, astfel:

m = 1, pentru terenuri cu textur medie; m = 1.5, pentru terenuri cu textur uoar sau grea. iv - panta versantului din zona drumului, %;

ip - panta transversal a platformei drumului, %, (n general se consider

egal cu 3 5%). Observaie:

Drumurile tehnologice pe terenurile agricole n pant se propun n mai multe variante, care se compar ntre ele din punct de vedere al



Dimensionarea

drumurilor

tehnologice

secundare

urmtorilor indici tehnici i economici: Indici tehnici:

lungimea total a reelei de circulaie (n km) i implicit suprafaa ocupat de drumuri (n ha);

numrul de subtraversri necesare pentru evacuarea n aval a apelor colectate n canalele marginale sau n canalele intersectate de drum;

numrul de lucrri de art necesare asigurrii continuitii drumului, (vaduri, podee, poduri);

suprafaa total de taluz nierbat, m2; volumul total de terasamente necesar execuiei, m3.

Indici economici:

investiia specific la 1km de drum; investiia specific la suprafaa deservit de 1km de drum; investiia specific la 1ha deservit de drum i la 1 ton de produse

transportate;

cheltuieli anuale necesare ntreinerii i exploatrii reelei de circulaie.

n vederea determinrii suprafeei totale de taluz nierbat i a volumului total de terasamente pentru reeaua de drumuri tehnologice secundare se parcurg urmtoarele etape:

pe aliniamentul fiecrui drum tehnologic longitudinal se delimiteaz i numeroteaz sectoarele de drum cu pant constant a versantului (realiznd profile transversale prin versant pe un aliniament cu lungimea

de 50 m amonte de drum i 50 m aval de drum);

pentru fiecare sector (tronson) de drum delimitat se determin lungimea, panta versantului, nlimea taluzurilor aval i amonte i se stabilete valoarea coeficientului de taluz, m.

Pentru calculul nlimii taluzurilor amonte i aval se folosesc urmtoarele relaii analitice:

v

v

rdim

ilhh

12 , m - pentru drumuri secundare cu

platforma orizontal;

v

pv

rdim

iilhh

12

)( , m - pentru drumuri secundare cu

platforma nclinat n sens invers pantei versantului.

Not: valorile iv i ip se introduc n relaiile de dimensionare exprimate n m/m.

Pentru determinarea suprafeelor debleu taluzat Stal. sp. i rambleu nierbat Sn sp precum i a volumului de terasamente Vt sp, ca valori specifice, se utilizeaz urmtoarele relaii de calcul:

S h m htal sp d d. . 12 , (m

2/ml);

S m hn sp r. . , (m2/ml);

Vh l h l

t spd r

. .

4 4 , (m

3/ml).



Canalele marginale se dimensioneaz hidraulic la debitul colectat de pe suprafaa dintre 2 drumuri succesive i la viteza admisibil n funcie de tipul de consolidare ales.

Lucrrile de art (vadurile i podeele) se dimensioneaz static i hidraulic. Se au n vedere sarcinile transmise de vehicule i debitele zonelor depresionare traversate.

5.2.2 Msuri fitoameliorative pe terenurile arabile n pant

a) Sistemul de

cultur n fii

b) Sistemul de

cultur cu benzi inierbate

Reprezint o alternare - pe lungimea liniei de scurgere - a unor fii formate din culturi ce ofer solului protecie antierozional diferit. Fiile, de limi egale, se amplaseaz pe direcia general a curbelor de nivel i au n vedere ncadrarea culturilor slab protectoare ntre culturi bune protectoare antierozional. Deoarece acest sistem

antierozional de cultur nu solicit investiii speciale i nici utilaje sau maini deosebite, se poate introduce relativ uor pe suprafee mari. La stabilirea sistemului antierozional va trebui s se in seama de panta terenului, rezistena solului la eroziune, structura culturilor i de agresivitatea pluvial.

Sistemul antierozional n fii se aplic pe pante mai mari de 8%, n zonele cu precipitaii reduse (sub 600 mm/an). Pentru ca eficacitatea acestuia s fie maxim se impune dimensionarea i aplicarea lui corect n teren.

Acest sistem antierozional const n realizarea, pe direcia general a curbelor de nivel, a unor benzi nguste cu limi de 4-6 m, semnate cu ierburi perene bune protectoare pentru sol, care delimiteaz fiile cultivate cu plante anuale bune sau slab protectoare antierozional.

Benzile nierbate se infiineaz pe pante de 1220% i se recomand a fi introduse n majoritatea zonelor pedoclimatice ale rii, ndeosebi n zonele cu precipiatii abundente (peste 600 mm/an).

Benzile nierbate sunt nsmnate, de regul, cu amestecuri corespunztoare de ierburi perene, iar n unele cazuri cu culturi anuale de borceag, ovz, orz, secar. Ele au rolul de a dispersa scurgerile de pe versani i de a reine o parte din suspensiile existente n apa care se scurge. Materialul solid se depune n mare msur la limita din amonte a benzilor, formnd mici platforme. Acestea se extind, cu

timpul, iar agroterasa se accentueaz. Se recomand ca limea fiilor cultivate s se stabileasc la o

valoare care s permit pierderea unor cantiti de sol n limite admisibile. Totodat trebuie redus i limea benzilor inierbate, rolul lor rezumndu-se mai ales la filtrarea i dispersarea scurgerilor din amonte

Orientativ, pe baza unor calcule i a determinrilor din teren, s-au stabilit urmtoarele limi ale fiilor cultivate, ncadrate de benzi nierbate, (tabelul 5.2.1).



Dimensionarea

limii fiilor sau a distanei dintre benzile inierbate

Tabelul 5.2.1

Distana de amplasare a benzilor nierbate

Nr. crt. Panta terenului (%) Latimea fiilor (m)

1 8 - 12 250 - 150

2 12 - 16 150 - 50

3 peste 16 sub 50

Pe solurile rezistente la eroziune, sau cnd proporia culturilor pritoare este mic, se vor utiliza limile maxime, iar n cazul solurilor slab rezistente la eroziune sau a unei proporii mari de culturi slab protectoare se vor utiliza limile minime.

Pentru a-i ndeplini rolul pentru care au fost create, benzile nierbate se vor nfiina numai pe terenuri nivelate. Meninerea n funciune a benzilor se face prin lucrri agrotehnice (grpat, administrat ngrminte, etc.) i completarea golurilor.

Dimensionarea limii fiilor sau a distanei dintre benzile nierbate se poate face, dup criteriul vitezei critice de neeroziune sau - cel mai frecvent n ara noastr - dup acela al eroziunii medii anuale admisibile.

a) Ca soluii pentru dimensionarea dup criteriul vitezei de neeroziune citm metodele Kosteakov i Juva-Cablik. Kosteakov utilizeaz pentru calculul distanei limit de neeroziune formula:

Lv

m CKI

c 2

2

Juva i Cablic recomand o formul asemntoare:

Lv

aK I

c

2

n care:

L lungimea versantului, n m: (distana limit de neeroziune);

vc viteza limit de neeroziune, 0.120.15 m/s;

m parametru privind concentrarea apei pe versant, avnd urmtoarele valori:

1 pentru scurgerea dispersat; 2 pentru scurgerea n uvoaie;

C i ;

coeficient de rugozitate, cu valori 730; i panta terenului, n m/m; K coeficient de scurgere; I intensitatea precipitatiilor, n m/s;

a m i . Utilizarea acestor formule la stabilirea limii fiilor d

rezultate bune dac prin determinri la teren, sau putut stabili

valoarile parametrilor m i , precum i viteza limit de neeroziune (vc).



b) La stabilirea limii fiilor pe criteriul eroziunii medii anuale admisibile se face legatura ntre cantittile de sol erodate i factorii care intervin n procesul de eroziune. Se calculeaz distanele de neeroziune pentru anumite pierderi admisibile, stabilite

corespunztor condiiilor de sol n care se lucreaz. Relaia de calcul utilizat este de forma (Mooc, 1979):

LE

K i SCC

adm

a s

0 3

1 5

.

.

n care:

L limea fiilor cultivate, n m; Ka coeficient de agresivitate climatic;

i panta terenului, n %; S coeficient de corecie n funcie de rezistena solului la

eroziune;

C coeficient de corecie n funcie de structura culturilor; Cs coeficient de corecie n funcie de efectul antierozional al

sistemului de cultur. Referitor la coeficientul de corecie n funcie de structura

culturilor, C, acesta are valori diferite, depinznd de asolamentul

practicat. Astfel, mai ales n funcie de panta terenului i de rezistena solului la eroziune, pe terenurile arabile n pant, se recomand:

a) 08 09. . S i: iv15% 1/3 pioase + 2/3 pritoare

iv15% 1/2 pioase + 1/2 pritoare

b) 09 10. . S i: iv15% 1/2 pioase + 1/2 pritoare

iv15% 2/3 pioase + 1/3 pritoare

c) S 1.0 i: iv15% 5/6 pioase + 1/6 pritoare

iv15% asolament de protecie, format din 1/6 pioase + 5/6 ierburi perene, pe care nu se mai aplic sistemul de cultur n fii sau benzi nierbate

c) n funcie de rezistena solului la eroziune, Stnescu a

propus urmtoarele formule pentru calculul limii fiilor cultivate: a) log.L=2.220.03iv pe soluri rezistente la eroziune;

b) log.L=2.150.03iv pe soluri mijlociu rezistente la eroziune;

c) log.L=2.050.03iv pe soluri slab rezistente la eroziune.

n care:

L limea fiilor, n m; iv panta terenului, n %.

d) Distana de amplasare a benzilor inierbate, pe terenuri arabile, se poate stabili i dup urmtoarea relaie:



D C T I 12 280. .

n care:

D distana de amplasare a benzilor, n m;

C1 coeficient cu valorile:

1.90 pe solurile cu grosimi mai mici de 0.35m, formate pe strat litologic compact;

2.40 pe solurile cu grosimi de 0.350.60 m, formate pe substrat litologic afnat;

2.90 pe solurile cu grosimi mai mari de 0.60 m, formate pe material loessoid;

T valorile eroziunii admisibile (4.0 7.0 t/ha.an); I panta terenului, n %.

5.2.3. Organizarea antierozional a teritoriului n plantaiile pomi-viticole

Delimitarea

unitilor teritoriale de lucru

n cadrul organizrii antierozionale a teritoriului se impune rezolvarea urmtoarelor obiective: 1) delimitarea unitilor teritoriale de lucru; 2) trasarea reelei de circulaie; 3) asigurarea alimentrii cu ap pentru aplicarea tratamentelor fito-

sanitare dup nfiinarea plantaiei.

n cadrul unui trup viticol se delimiteaz i se traseaz n teren urmtoarele uniti teritoriale:

Tarlaua - ca unitate teritorial de lucru, (T1, T2, Tn);

Parcela - ca unitate teritorial de baz.

Descrierea tarlalelor i trasarea limitelor lor a) Forma tarlalelor:

rectangular: dreptunghi, trapez, paralelogram, (ptrat - n situaii rare) - forme impuse de condiiile de relief, cu laturile lungi obligatoriu paralele ntre ele. Se prefer formele dreptunghiulare deoarece faciliteaz lucrrile de ntreinere i exploatare ale plantaiei;

b) Orientarea fa de direcia curbelor de nivel:

pe terenuri cu panta sub 5% nu sunt restricii n ce privete orientarea laturilor lungi fa de direcia general a curbelor de nivel; se va avea totui n vedere criteriul cerinelor biologice ale culturii respective (rndurile de vi de vie vor fi orientate pe direcia N-S);

pe terenuri cu panta peste 5% tarlalele vor fi orientate obligatoriu cu latura lung pe direcia general a curbelor de nivel, pentru a rspunde astfel cerinelor antierozionale; laturile scurte au traseu perpendicular, oblic sau n

serpentin fa de curbele de nivel (n funcie de panta versantului).

c) Dimensiunile laturilor tarlalelor

lungimea: 3001000 m (n medie 400-600m). Aceste



Trasarea n teren a

tarlalelor

Delimitarea

parcelelor

Elementele

constructive ale unei

parcele

Trasarea reelei de circulaie

dimensiuni variaz n funcie de gradul de frmntare a reliefului i de prezena pe versant (pe direcia general a curbelor de nivel) a unor limite obligate, cum ar fi: ravene

de versant, debuee artificiale, intravilan etc.

limea (latura scurt, transversal fa de direcia curbelor de nivel) are dimensiuni diferite n funcie de categoria de pant a versantului, astfel:

Tabelul 5.3.1

Dimensiunile limii tarlalelor n funcie de panta versantului iv (%) 0 - 5 5 - 10 10 - 20 20 - 25

l max (m) 500 - 400 400 - 00 300 - 150 150 - 100

La delimitarea i trasarea tarlalelor trebuie respectate urmtoarele criterii: 1) geomorfologic: suprafaa tarlalelor s cuprind o singur categorie

de pant i o expoziie ct mai uniform; 2) pedologic: tarlaua s fie situat pe un tip genetic de sol, cu un

anumit grad de eroziune n suprafa. Motivul: pentru ca n cadrul fiecrei tarlale s se poat aplica un sistem unitar de msuri antierozionale. Fiecare tarla se mparte n subuniti teritoriale de lucru (uniti teritoriale de baz) numite parcele. n cadrul unei tarlale pot fi delimitate 3 - 10 parcele, n medie 4 - 6 parcele.

1) Lungimea parcelei, care corespunde limii tarlalei, i care se dimensioneaz n funcie de categoria de pant, n limitele trasate iniial pentru tarla;

2) Limea parcelei, este situat n intervalul 80 - 120m, n medie 100m, ce corespunde lungimii maxime de rezisten a spalierului.

Forma parcelelor

rectangular: dreptunghi, ptrat, trapez - n majoritatea cazurilor, i chiar de triunghi - n situaii mai rare. Aceste forme triunghiulare sunt admise numai n situaii obligate - de condiii de aliniament, formaiuni de eroziune n adncime, debuee, drumuri, i de aceea astfel de forme se amplaseaz la capetele tarlalelor.

Trasarea parcelelor

latura scurt va fi orientat pe direcia general a curbelor de nivel, ceea ce corespunde de fapt cu amplasarea rndurilor de vie;

latura lung va fi orientat pe linia de cea mai mare pant (perpendicular pe direcia general a curbelor de nivel).

n cadrul unei amenajri viticole, reeaua de circulaie cuprinde urmtoarele elemente:

a) Drumurile principale (Dp)

asigur legtura ntre centrele gospodreti sau localiti i suprafaa amenajat.

fac legtura cu drumurile secundare (drumuri de exploatare) din



Asigurarea

alimentrii cu ap pentru aplicarea

tratamentelor

fitosanitare dup nfiinarea plantaiei.

cadrul amenajrii respective.

Criterii de trasare

s aib un traseu ct mai scurt i s deserveasc o suprafa ct mai mare;

panta longitudinal maxim s fie de 8 (10)%. Pe tronsoanele n care panta versantului depete 10% drumul principal respectiv se va trasa n serpentin (drum de pant dat).

limea platformei s fie de 5-6m. b) Drumurile secundare (Ds)

asigur legtura ntre tarlale i drumurile principale. Criterii de trasare

s respecte principiile combaterii eroziunii solului;

s asigure accesul cu mainile i utilajele agricole la tarlale, parcele, centrele de producie i la drumurile publice;

s evite suprafeele afectate de alunecri de teren, prbuiri, surpri, izvoare de coast, microdepresiuni etc;

limea platformei s fie de 3-4m. c) Zonele de ntoarcere (z..)

sunt elemente constructive care se amplaseaz la captul tarlalelor, pe laturile scurte, deci se traseaz pe linia de cea mai mare pant;

au limea de 6m, se nierbeaz i au rolul de a permite ntoarcerea agregatelor la capetele tarlalelor. Zonele de ntoarcere se prevd obligatoriu de-a lungul debueelor, a formaiunilor de eroziune n adncime, a drumurilor tehnologice principale care constituie

limit a tarlalelor, (fig. 5.2.2);

distana dintre zonele de ntoarcere corespunde lungimii tarlalelor. d) Potecile

delimiteaz parcelele ntre ele, deci corespund laturilor lungi ale parcelelor;

au limea de 2-4m, sunt nierbate i au rolul de a asigura circulaia cu piciorul n vederea transportului produciei la drumurile tehnologice secundare i de amplasare a stlpilor de susinere a spalierilor;

n plantaiile nfiinate pe terase, n zona taluzurilor teraselor, potecile de acces se execut n trepte consolidate.

Observaie: Referitor la trasarea potecilor n cadrul a 2 tarlale consecutive

de pe un versant, (tarlale amonte i aval): pentru a se evita concentrarea scurgerilor, ntotdeauna potecile din aval trebuie s aib o deviere fa de cele din amonte cu 5-6m.

de regul, sursele de ap pentru aplicarea tratamentelor fito-sanitare necesare plantaiei constau n mici acumulri pe fundul vilor, obinute prin baraje de pmnt cu nlimi de max.10m, sau, din mici acumulri n zonele depresionare, obinute prin captarea izvoarelor de coast.

Deosebiri care apar n organizarea antierozional a teritoriului n plantaiile pomicole fa de cele viticole



ntr-o plantaie pomicol care se nfiineaz pe terenurile n pant pot s apar urmtoarele situaii n ce privete tipul de plantaie:

plantaie pomicol clasic;

plantaie pomicol intensiv, susinut pe spalieri. La plantaia pomicol clasic unitile teritoriale de lucru sunt aceleai cu unitile teritoriale de baz (tarlaua se confund cu parcela), deci nu mai este necesar trasarea potecilor. La plantaia pomicol intensiv, nfiinat pe spalieri, organizarea antierozional a teritoriului se realizeaz identic ca n cazul plantaiei viticole, deci apare parcela ca unitate teritorial de baz. Deosebiri n ce privete organizarea antierozional a teritoriului n plantaiile pomicole fa de cele viticole apar i n privina dimensiunilor laturilor scurte ale tarlalelor, deci a distanei dintre drumurile tehnologice secundare (tab. 5.3.2).

Tabelul 5.3.2

Distana ntre drumurile tehnologice secundare n funcie de folosina i panta terenului

Folosina terenului

Distana (metri) pe pante de (%)

30

Livad clasic 500 - 300 300 - 200 200 - 100 100 - 70 100 - 70

Livad intensiv 300 - 200 200 - 100 100 - 80 - -

Arbuti fructiferi - - 150 10 80

Test de autoevaluare

1. Avnd n vedere cele nvate n acest subcapitol i innd cont de spaiul avut la dispoziie, v rugm s comentai sau s rspundei la urmtoarele ntrebri:

a) Care sunt elementele constructive ale unui drum de exploatare

agricola?

b) In ce consta organizarea antierozionala a teritoriului agricol in

panta?

c) In ce consta sistemele de culturi in fasii si cu benzi inierbate de pe

folosinta arabil?

Comentarii la aceste ntrebri vei gsi la sfritul unitii de nvare



Dup parcurgerea acestui subcapitol trebuie s reinei:

Elementele constructive ale unui drum de exploatare agricola sunt

(conform schitei):

l - limea platformei drumului, m; L - limea total ampriz drum, m; hd - nlimea taluzului debleu (n sptur), n proiecie pe vertical, m;

hr - nlimea taluzului rambleu (n umplutur), n proiecie pe vertical, m; h = hd + hr reprezint nlimea drumului, m; (n general hd = hr i se noteaz cu y); m - coeficient de taluz, care are valori diferite n funcie de textura i panta terenului, astfel:


ip - panta transversal a platformei drumului, %, (n general se

consider egal cu 3 5%).

n cadrul organizrii antierozionale a teritoriului se impune rezolvarea urmtoarelor obiective:

1. delimitarea unitilor teritoriale de lucru; 2. trasarea reelei de circulaie; 3. asigurarea alimentrii cu ap pentru aplicarea

tratamentelor fito-sanitare dup nfiinarea plantaiei.

Sistemul antierozional n fii reprezint o alternare - pe lungimea liniei de scurgere - a unor fii formate din culturi ce ofer solului protecie antierozional diferit. Fiile, de limi egale, se amplaseaz pe direcia general a curbelor de nivel i au n vedere ncadrarea culturilor slab protectoare ntre culturi bune protectoare

antierozional. Deoarece acest sistem antierozional de cultur nu solicit investiii speciale i nici utilaje sau maini deosebite, se poate introduce relativ uor pe suprafee mari. La stabilirea sistemului antierozional va trebui s se in seama de panta terenului, rezistena solului la eroziune, structura culturilor i de agresivitatea pluvial.

Sistemul antierozional n fii se aplic pe pante mai mari de 8%, n zonele cu precipitaii reduse (sub 600 mm/an). Pentru ca eficacitatea acestuia s fie maxim se impune dimensionarea i aplicarea lui corect n teren.

Sistem antierozional cu benzi inierbate const n realizarea, pe direcia general a curbelor de nivel, a unor benzi nguste cu limi de 4-6 m, semnate cu ierburi perene bune protectoare pentru sol, care delimiteaz fiile cultivate cu plante anuale bune sau slab protectoare antierozional.

Benzile nierbate se infiineaz pe pante de 1220% i se



recomand a fi introduse n majoritatea zonelor pedoclimatice ale rii, ndeosebi n zonele cu precipiatii abundente (peste 600 mm/an).

Benzile nierbate sunt nsmnate, de regul, cu amestecuri corespunztoare de ierburi perene, iar n unele cazuri cu culturi anuale de borceag, ovz, orz, secar. Ele au rolul de a dispersa scurgerile de pe versani i de a reine o parte din suspensiile existente n apa care se scurge. Materialul solid se depune n mare msur la limita din amonte a benzilor, formnd mici platforme. Acestea se extind, cu

timpul, iar agroterasa se accentueaz.

5.3. TERASAREA VERSANILOR PENTRU NFIINAREA PLANTAIILOR POMI-VITICOLE

n cadrul amenajrii versanilor sub aspect antierozional i a lurii n cultur a acestora, o msur de baz pe terenurile cu pante mai mari dect 15% o constituie executarea teraselor. Terasele permit

realizarea mecanizat a lucrrilor agricole, pe categoriile de folosin de pe suprafaa amenajat.

Terasarea reprezint modelarea n trepte succesive a unui versant, operaiune care implic micri de terasamente.

Prin dimensionarea teraselor se rezolv urmtoarele obiective:

obinerea elementelor constructive ale unei terase, care se transpun apoi pe teren;

calculul investiiei necesare pentru execuia teraselor.

Elementele constructive ale unei terase

Fig. 5.4.1 Teras cu platforma nclinat n sensul pantei versantului

(P600 mm/an)

Lp - limea platformei terasei (suprafaa efectiv cultivat), n proiecie n plan orizontal, n m; h - nlimea taluzului terasei (rambleu + debleu), n proiecie n plan vertical n m; H - nlimea terasei, n m; a - proiecia taluzului terasei, a = mh, n m; m - coeficientul de taluz (se recomand m=1, pentru terenuri cu textur medie i m=1.5 pentru terenuri cu textur uoar sau grea);



Dimensionarea

elementelor

constructive ale

teraselor

Lt - limea terasei, Lt = Lp + mh, n m;

ip - panta transversal a platformei terasei, ip = tg , (n relaiile de dimensionare ip se introduce exprimat la unitate, m/m).

ip = 3 12%, (ip = 3 8%, pentru iv 20% i ip = 8

12%, pentru iv 20%)

1. Se calculeaz limea platformei terasei:

I) - pe baza condiiilor geotehnice de stabilitate (impunnd nlimea maxim a taluzului terasei de 2.0m) i folosind relaii analitice:

a)

v

v

pi

imhL

1.max , pentru terase cu platforma orizontal,

m;

b)

pv

vp

ii

imhL

1max , pentru terase cu platforma nclinat n

sensul pantei, m.

II) - pe baza condiiilor impuse de horticultori, n funcie de specie i tipul de plantaie:

yxdnLp 1 , n care: n - numrul de rnduri de vi de vie sau pomi fructiferi; d - distana dintre dou rnduri succesive, n m; x - distana de la piciorul taluzului debleu la primul rnd, n m;

y - distana de la ultimul rnd la captul platformei, n m; De regul sunt recomandate urmtoarele valori pentru d, x i y:

d = 2m i x y = 1.6m, pentru plantaii viticole;

d = 3 5m i x y = 2.5m, pentru plantaii pomicole, n funcie de specie i de tipul de plantaie;

Prin ncercri succesive se determin numrul de rnduri n, care trebuie s fie un numr ntreg, astfel nct limea platformei terasei s fie aproximativ egal n cele dou cazuri I i II. Pot s apar dou situaii i anume:

limea platformei terasei este egal n cele dou cazuri I i II; rezult c nlimea de execuie a taluzului terasei este chiar nlimea maxim, impus, de 2.0m;

limea platformei terasei este diferit n cele dou cazuri; rezult necesitatea recalculrii nlimii taluzului terasei.

2. Se calculeaz nlimea taluzului terasei:

a) hLp i

m i

v

v

1 , pentru terase cu platforma orizontal, m;

b) hLp i i

m i

v p

v

( )

1 , pentru terase cu platforma nclinat n

sensul pantei, m;

3. Se calculeaz limea terasei, Lt:



Lt = Lp + mh , (m)

4. Se calculeaz numrul de terase ce se execut pe o tarla sau versant, N:

NL

L

v

t

, n care:

Lv - lungimea versantului sau limea tarlalei obinut la organizarea teritoriului, m;

Lt - limea terasei, n m. 5. Se calculeaz lungimea total a teraselor dintr-o tarla sau de pe un

versant, L tot. terase , n m:

L tot. terase = L tarla N L tarla - lungimea tarlalei obinut la organizarea teritoriului, n m.

6. Se calculeaz volumul de terasamente (volumul de sptur care este egal cu cel de umplutur), n m3:

a) VL h

Lsp

tot terase

8

. , pentru terase cu platforma orizontal,

m3 sau mii m

3;

b) terasetotpp

s LimhL

V .18

, pentru terase cu platforma

nclinat n sensul pantei, m3 sau mii m3. 7. Se calculeaz suprafaa de taluz nierbat, n m2:

S = h 12 m Ltot terase.

8. Se calculeaz suprafaa de nivelat, n m2: S L Lniv p tot

9. Se determin coeficientul de utilizare a suprafeei versantului, (coeficientul de eficien a amenajrii), cef :

cS

S

S

S

L

Lef

cultivat

tarla

L

L

p

t

p

t

, unde:

SLp - suprafaa corespunztoare platformelor teraselor; SLt - suprafaa ocupat de terase, corespunztoare limii totale a acestora.

n general cef 0.7 0.8(0.9), n funcie de mrimea pantei versantului i a pantei platformei. Pe msur ce panta terenului crete, coeficientul de eficien a amenajrii se reduce datorit faptului c suprafaa ocupat de taluzuri se mrete. n acest sens este elocvent exemplul urmtor: - la o pant a versantului de 24% se scoate din circuitul agricol un sfert din suprafaa versantului respectiv, prin suprafaa total ocupat de taluzurile teraselor, deci necultivat. De aceea, se recomand ca limita maxim a pantei versanilor, care urmeaz a fi amenajai pentru nfiinarea plantaiilor pomi-viticole pe terase, s fie de 25%





a) Care sunt elementele constructive ale unei terase (schita)?

b) Dupa ce criterii se calculeaza latimea platformei unei terase?



Elementele constructive ale unei terase sunt (conform

schitei):

Lp - limea platformei terasei (suprafaa efectiv cultivat), n proiecie n plan orizontal, n m; h - nlimea taluzului terasei (rambleu + debleu), n proiecie n plan vertical n m; H - nlimea terasei, n m; a - proiecia taluzului terasei, a = mh, n m; m - coeficientul de taluz (se recomand m=1, pentru terenuri cu textur medie i m=1.5 pentru terenuri cu textur uoar sau grea); Lt - limea terasei, Lt = Lp + mh, n m;



12%, pentru iv 20%)

Limea platformei unei terasei se calculeaz dupa doua criterii, astfel:

I) - pe baza condiiilor geotehnice de stabilitate (impunnd nlimea maxim a taluzului terasei de 2.0m) i folosind relaii analitice:

b)

v

v

pi

imhL

1.max , pentru terase cu platforma orizontal,

m;



b)

pv

vp

ii

imhL

1max , pentru terase cu platforma nclinat n

sensul pantei, m.

II) - pe baza condiiilor impuse de horticultori, n funcie de specie i tipul de plantaie:

yxdnLp 1 , n care: n - numrul de rnduri de vi de vie sau pomi fructiferi; d - distana dintre dou rnduri succesive, n m; x - distana de la piciorul taluzului debleu la primul rnd, n m;

y - distana de la ultimul rnd la captul platformei, n m; De regul sunt recomandate urmtoarele valori pentru d, x i y:

d = 2m i x y = 1.6m, pentru plantaii viticole;

d = 3 5m i x y = 2.5m, pentru plantaii pomicole, n funcie de specie i de tipul de plantaie;

n general, coeficientul de eficienta a terasarii unui versant, cef

0.7 0.8(0.9), n funcie de mrimea pantei versantului i a pantei platformei. Pe msur ce panta terenului crete, coeficientul de eficien a amenajrii se reduce datorit faptului c suprafaa ocupat de taluzuri se mrete. n acest sens este elocvent exemplul urmtor: - la o pant a versantului de 24% se scoate din circuitul agricol un sfert din suprafaa versantului respectiv, prin suprafaa total ocupat de taluzurile teraselor, deci necultivat. De aceea, se recomand ca limita maxim a pantei versanilor, care urmeaz a fi amenajai pentru nfiinarea plantaiilor pomi-viticole pe terase, s fie de 25%

5.4. REGULARIZAREA SCURGERILOR PE VERSANI PROIECTAREA DEBUEELOR

Definitie, rol

elemente

constructive

Debueele sunt canale realizate pe linia de cea mai mare pant, de regul pe zonele depresionare, avnd rolul de a intercepta scurgerile superficiale n exces de pe versani i de a le conduce dirijat spre un emisar.

Elementele constructive ale unui debueu

Fig. 5.5.1 Seciune transversal printr-un debueu



Etape n

dimensionarea

debueelor

b - limea la fund a debueului, m; B - limea la suprafa a debueului, (deschiderea) m; ha - adncimea apei n debueu, m; h - adncimea total a debueului, m; hs - nlimea de siguran a debueului (garda), m;

m - coeficient de taluz (m = 1 4)

Problema dimensionrii debueelor implic n prealabil analiza unor anumite concepte ce se impun pentru buna funcionare a acestora i anume:

debueul respectiv s transporte un debit ct mai mare;

viteza apei prin seciunea debueului trebuie astfel aleas astfel nct s se evite 2 pericole de baz: degradarea debueului prin eroziune, n zonele cu pant mare; evitarea proceselor de colmatare, n zonele cu pant redus.

lucrrile de consolidare a debueului s fie ct mai reduse;

alegerea modului de consolidare a debueului trebuie s se fac avndu-se n vedere posibilitile locale.

Pornindu-se de la acest ultim criteriu, sunt posibile 3 variante

de consolidare:

1) - consolidare biologic (prin nierbare sau cu brazde de iarb), ceea ce implic viteze admisibile de max. 2m/s. Se recomand pe terenuri cu panta sub12%;

2) - consolidare mecanic (prin betonare, dalare sau cu pereu de piatr), se impune n special cnd debueul respectiv trebuie s intre ct mai repede n funciune, cnd panta terenului este mare i se condiioneaz viteze mari ale apei (pn la max. 5m/s);

3) - consolidare mixt.

Faza I: Dimensionarea elementelor constructive

1) Se determin debitul maxim de evacuat:

Qmax. p% = 0.167 k I S,

unde:

Qmax. - debitul maxim cu aceeai asigurare ca aceea a ploii de calcul, (m

3/s);

k - coeficientul de scurgere; I - intensitatea medie a ploii de calcul cu probabilitatea de depire (p%), corespunztoare timpului de concentrare, (mm/min);

S - suprafaa de colectare (ha).

Referitor la asigurarea de calcul, deoarece debueele sunt lucrri cu funciune intermitent i datorit faptului c se afl pe suprafee agricole i nu vizeaz obiective speciale, pentru a se reduce seciunea de scurgere se recomand ncadrarea n clasa a IV-a de importan i deci o asigurare de calcul de 20%. 2) Se stabilete viteza admisibil a apei pe seciunea debueului, anume de max 2m/s, pentru consolidare biologic, i, de max 4(5) m/s, pentru consolidare mecanic.



3) Se stabilete seciunea necesar de curgere (seciunea muiat):

Q

vadm , (m

2)

Observaie: n situaia debueelor de lungimi mari se recomand ca dimensionarea elementelor constructive s se fac pe tronsoane de 200 m lungime, ceea ce implic i stabilirea debitelor de evacuat tot pe tronsoane de aceleai lungimi. 4) Se dimensioneaz elementele constructive ale debueului b i h n

funcie de (prin metoda tatonrii sau metoda grafo-analitic):

h b mha a( ) , (m2) b i ha

Analiz referitoare la stabilirea lui b i h:

se prefer viteze reduse ale apei pe seciunea debueului, respectiv adncimi mici ale apei, pentru a se obine lucrri mai puin costisitoare din punct de vedere al consolidrii i respectiv a reducerii pantei fundului debueului;

la stabilirea lui b pentru debuee naturale, ca element prealabil de referin se are n vedere limea fundului microdepresiunii respective i de asemenea panta fundului microdepresiunii. Adncimea apei trebuie s fie de 0.3 - 0.5 m, ca urmare se impun

taluzuri dulci (m = 2 , 3 , 4) i b 0.5 4.0m. Aceste debuee cu limi mari i adncimi mici reduc greutatea consolidrii ns mresc suprafaa ocupat, de aceea n afar de criteriul hidraulic pentru b i ha - care se analizeaz n mai multe variante - se are n vedere i criteriul economic.

Faza II: Verificarea vitezei apei care se scurge prin seciunea debueului n funcie de elementele constructive stabilite, b i h, i stabilirea msurilor de reducere a vitezei

Pentru calculul vitezei se utilizeaz formula lui Chezy, pentru un curent limpede, care are expresia:

v C R I , (m/s) n care:

C - coeficientul de vitez (Chezy)

CnR y

1 , dup Pavlovski;

CnR

1 1 6/ , dup Manning;

CR

R

87

, dup Bazin

R =

P - raza hidraulic, n m;- se

calculeaz n funcie de elementele b i h rezultate din calcul;

- seciunea muiat, n m2; h b mha a( ) ,



(m2), pentru seciune trapezoidal;

P- perimetrul muiat, n m, P b h ma 2 12

, (m), pentru seciune trapezoidal;

n, - coeficieni de rugozitate, dup Manning

I - panta hidraulic, n m/m, (se aproximeaz ca fiind panta fundului albiei).

Tabelu 5.5.1l

Valorile coeficientului de rugozitate ,, din formula lui Bazin Nr. crt Natura pereilor

1 Perei foarte netezi (beton sclivisit, scnduri foarte bine ncheiate i geluite, cptueal cu tabl nou etc.)

0.06

2 Perei netezi (zidrie de piatr de talie, beton tencuit simplu, scnduri brute etc.)

0.16

3 Perei puin netezi (zidrie de moloane sau de crmizi puse pe lat i bine ncheate, zidrie de piatr brut etc.)

0.46

4 Perei de pmnt bine netezii sau acoperii cu pereuri etc. 0.85

5 Canale cu perei de pmnt n condiii ordinare (cum ar fi canalele marginale la drumuri, fr ierburi etc.)

1.30

6 Canale avnd fundul i taluzurile cu rugozitate foarte mare (fund de bolovani, perei cu iarb, perei tiai n stnc fr a fi netezii etc.)

1.75

Condiia care trebuie ndeplinit: v vadm

n situaia n care v vadm exist pericolul eroziunii i atunci se

impun msuri de reducere a vitezei de curgere, care pot fi: mrirea rugozitii pe seciunea debueului; redimensionarea elementelor constructive prin mrirea lui

b, i deci reducerea lui h; reducerea pantei iniiale a debueului; modificarea tipului de consolidare. n cadrul acestor 4 condiii se va alege soluia cea mai

economic, iar ca soluie general se vor executa lucrri de compensare a pantei debueului (cderi).

Pentru calcularea pantei de compensaie n funcie de numrul de cderi, se impune urmtoarea succesiune a etapelor: a) se stabilete panta admisibil a debueului, Iadm., n funcie de

viteza admisibil aleas:

v C RIadm adm. . Iv

C Radm

adm.

.2

2 , (m/m)

b) se stabilete nlimea cderilor, hc :

Criterii de alegere: - se recomand ca nlimea unei cderi s fie ct mai redus pentru a se reduce seciunea debueului i deci implicit volumul de terasamente.

hc = 0.3 1.0m , optim hc = 0.5 0.8m

c) se calculeaz numrul de cderi, Nc , necesare pentru compensarea pantei debueului:



NL I I

hc

d t d

c

( )

,

unde:

Ld - lungimea debueului, respectiv a tronsonului de debueu n cazul dimensionrii pe tronsoane, n m; It - panta iniial a terenului, n m/m; Id - panta admisibil a fundului debueului, n m/m; hc - nlimea cderii, n m. n situaia n care hc = const. pe tot aliniamentul debueului (tronson de debueu) vor rezulta distane constante ntre cderi. n situaia n care condiiile din teren impun modificarea nlimii cderilor distana dintre dou cderi succesive, L, se determin astfel:

Lh

I I

i

t d

, unde hi este nlimea cderii alese.

d) se reprezint grafic amplasarea cderilor pe profilul longitudinal al debueului.

Observaie: Referitor la cderi, pentru buna funcionare a lor se impune consolidare acestora att n amonte de accesul apei (biologic

sau mecanic - de preferat), ct i n aval - prin realizarea unui disipator de energie, pentru care i se calculeaz lungimea cu relaiile:

1) 00. 83.02.3 HhHL cdisip unde:

H hv

g0

2

2

sarcina hidraulic, i se

calculeaz cnd v1m/s, m; h - adncimea apei n debueu, m; hc - nlimea cderii, m.

2) 00. 24.064.1 HYHL pdisip unde:

hc - nlimea cderii, m. Se alege valoarea cea mai mare a lungimii disipatorului

obinut prin aplicarea celor 2 relaii de calcul.





a) Care sunt elementele constructive ale unui debuseu ?

b) Ce presupune dimensionarea unui debuseu (etape)?

c) Care sunt lucrarile pentru compensarea pantei unui debuseu?



Debueele sunt canale realizate pe linia de cea mai mare pant, de regul pe zonele depresionare, avnd rolul de a intercepta scurgerile superficiale n exces de pe versani i de a le conduce dirijat spre un emisar.

Problema dimensionrii debueelor implic n prealabil analiza unor anumite concepte ce se impun pentru buna funcionare a acestora i anume:

debueul respectiv s transporte un debit ct mai mare;

viteza apei prin seciunea debueului trebuie astfel aleas astfel nct s se evite 2 pericole de baz: degradarea debueului prin eroziune, n zonele cu pant mare; evitarea proceselor de colmatare, n zonele cu pant redus.

lucrrile de consolidare a debueului s fie ct mai reduse;

alegerea modului de consolidare a debueului trebuie s se fac avndu-se n vedere posibilitile locale.

Pornindu-se de la acest ultim criteriu, sunt posibile 3 variante

de consolidare:

1. consolidare biologic (prin nierbare sau cu brazde de iarb), ceea ce implic viteze admisibile de max. 2m/s. Se recomand pe terenuri cu panta sub12%;

2. consolidare mecanic (prin betonare, dalare sau cu pereu de piatr), se impune n special cnd debueul respectiv trebuie s intre ct mai repede n funciune, cnd panta terenului este mare i se condiioneaz viteze mari ale apei (pn la max. 5m/s);

3. consolidare mixt.



Analiz referitoare la stabilirea lui b i h in dimensionarea debuseelor:

se prefer viteze reduse ale apei pe seciunea debueului, respectiv adncimi mici ale apei, pentru a se obine lucrri mai puin costisitoare din punct de vedere al consolidrii i respectiv a reducerii pantei fundului debueului;

la stabilirea lui b pentru debuee naturale, ca element prealabil de referin se are n vedere limea fundului microdepresiunii respective i de asemenea panta fundului microdepresiunii. Adncimea apei trebuie s fie de 0.3 - 0.5 m, ca urmare se impun

taluzuri dulci (m = 2 , 3 , 4) i b 0.5 4.0m. Aceste debuee cu limi mari i adncimi mici reduc greutatea consolidrii ns mresc suprafaa ocupat, de aceea n afar de criteriul hidraulic pentru b i ha - care se analizeaz n mai multe variante - se are n vedere i criteriul economic.

5.5. RSPUNSURI I COMENTARII LA NTREBRILE DIN TESTELE DE AUTOEVALUARE

Test de autoevaluare:

Intrebarea 1

Elementele constructive ale unui drum de exploatare agricola sunt

(conform schitei):

l - limea platformei drumului, m; L - limea total ampriz drum, m; hd - nlimea taluzului debleu (n sptur), n proiecie pe vertical, m;

hr - nlimea taluzului rambleu (n umplutur), n proiecie pe vertical, m; h = hd + hr reprezint nlimea drumului, m; (n general hd = hr i se noteaz cu y); m - coeficient de taluz, care are valori diferite n funcie de textura i panta terenului, astfel:


ip - panta transversal a platformei drumului, %, (n general se

consider egal cu 3 5%).

n cadrul organizrii antierozionale a teritoriului se impune rezolvarea urmtoarelor obiective:

4. delimitarea unitilor teritoriale de lucru; 5. trasarea reelei de circulaie; 6. asigurarea alimentrii cu ap pentru aplicarea

tratamentelor fito-sanitare dup nfiinarea plantaiei.

Intrebarea 2



Elementele constructive ale unei terase sunt (conform

schitei):

Lp - limea platformei terasei (suprafaa efectiv cultivat), n proiecie n plan orizontal, n m; h - nlimea taluzului terasei (rambleu + debleu), n proiecie n plan vertical n m; H - nlimea terasei, n m; a - proiecia taluzului terasei, a = mh, n m; m - coeficientul de taluz (se recomand m=1, pentru terenuri cu textur medie i m=1.5 pentru terenuri cu textur uoar sau grea); Lt - limea terasei, Lt = Lp + mh, n m;



12%, pentru iv 20%)

Intrebarea 3

Elementele constructive ale unui debueu sunt:

b - limea la fund a debueului, m; B - limea la suprafa a debueului, (deschiderea) m; ha - adncimea apei n debueu, m; h - adncimea total a debueului, m; hs - nlimea de siguran a debueului (garda), m;

m - coeficient de taluz (m = 1 4)

Referitor la cderi, pentru buna funcionare a acestora, se impune consolidarea lor att n amonte de accesul apei (biologic sau mecanic -

de preferat), ct i n aval - prin realizarea unui disipator de energie, pentru care i se calculeaz lungimea cu relaiile:

1) 00. 83.02.3 HhHL cdisip unde:

H hv

g0

2

2

sarcina hidraulic, i se

calculeaz cnd v1m/s, m; h - adncimea apei n debueu, m; hc - nlimea cderii, m.



3) 00. 24.064.1 HYHL pdisip unde:

hc - nlimea cderii, m. Se alege valoarea cea mai mare a lungimii disipatorului

obinut prin aplicarea celor 2 relaii de calcul.

5.6. LUCRAREA DE VERIFICARE NR. 5

ntrebrile / cerinele la care trebuie s rspundei sunt urmtoarele (punctajul este precizat la fiecare):

1. Sa se dimensioneze un sistem de cultura cu benzi inierbate pe un versant cu panta de 14% (3p).

2. Sa se dimensioneze o terasa cu platforma orizontala pe un versant cu panta de 20%, sol cu textura lutoasa (3p).

3. Sa se dimensioneze un debuseu pe un versant cu panta de 12% pentru un anumit debit dat (4p).

5.7. BIBLIOGRAFIE MINIMAL

1. Mooc M. i colab., 1975, Eroziunea solului i metode de combatere, Editura CERES, Bucureti;

2. Nedelcu Lucia, Mircea S., 2007, ndrumtor pentru elaborarea proiectelor de Combaterea eroziunii solului, Lito AMC, Bucureti.

3. Nedelcu Lucia, 2001, Curs de Combaterea eroziunii solului, Editura SEMNE, Bucuresti.




AMENAJAREA RAVENELOR

Cuprins Pagina

6.1. Obiectivele unitii de nvare nr. 6 107 6.2. Amenajarea formaiunilor de adncime de pe versani 107 6.3. Amenajarea formaiunilor eroziunii n adncime de pe fundul vailor

113

6.3.1. Lucrri de amenajare n zona vrfului ravenelor 113 6.3.2. Lucrri de stabilizare a talvegului formaiunilor de adncime

114

6.3.3. Metode de amplasare a lucrrilor hidrotehnice transversale pe sectoarele active ale formaiunilor de eroziune n adncime

118

6.3.4. Lucrri de amenajare i mpdurire a malurilor formaiunilor de adncime

122



6.1. OBIECTIVELE UNITII DE NVARE NR. 6

nsuirea unor aspecte privind amenajarea formaiunilor

de adncime de pe versani

nsuirea unor aspecte privind amenajarea formaiunilor de adncime de pe fundul vailor

Stabilirea masurilor si lucrarilor pentru limitarea evolutiei ravenelor pe cele 3 directii de evolutie: lungime, latime si

adancime

6.2. AMENAJAREA FORMAIUNILOR DE ADNCIME DE PE VERSANI

Introducere

Necesitatea amenajrii bazinelor hidrografice toreniale rezult direct din pericolul pe care l prezint i pagubele mari pe care le produc procesele toreniale i de degradare a terenului. Procesele toreniale pot aduce mari perturbaii n activitatea i viaa oamenilor, mergnd uneori pn la producerea de victime omeneti. Odat declanate, aceste procese se accelereaz n timp i, concomitent, cresc dificultile i costul de combatere a lor. De aceea, cu ct se



Alegerea soluiilor de amenajare

Clasificarea

msurilor i a lucrrilor de combatere a

eroziunii n

adncime

acioneaz mai rapid, de preferat pentru prevenirea lor, cu att combaterea este mai uoar, mai eficient i mai ieftin.

n situaia actual din Romnia, asupra sectorului de combatere a eroziunii solului planeaz nc de mai mult vreme o ntrebare fireasc, care evident, ar trebui s primeasc un rspuns. Amenajrile antierozionale vor fi abandonate, meninute n situaia actual sau vor fi reabilitate?

Despre abandonare - evident - nici nu poate fi vorba, dei acest aspect se manifest pregnant n teren; meninerea amenajrilor n situaia actual, fr o ntreinere, exploatare i consolidare corespunztoare, nu reprezint o soluie bun (consolidarea lucrrilor este n prezent o problem aproape total neglijat); rmne prin urmare, ca cea mai bun soluie, reabilitarea acestor amenajri.

Cu referire direct la amenajarea ravenelor, trebuie menionat aici costul destul de ridicat i faptul c populaia rural i administraia local nu pot s suporte astfel de amenajri. Bugetul statului este de asemenea redus i sunt alte prioriti, i de aceea se vor realiza n viitor amenajri antierozionale numai n cazuri cu totul speciale, bine justificate. Aceste amenajri ar trebui s beneficieze i de un sistem de supraveghere bine organizat, integrat pe ct posibil n reeaua naional de monitoring a factorilor de mediu.

Alegerea soluiilor de amenajare, amplasarea i dimensionarea lucrrilor este o problem complex. n continuare vom prezenta cteva dintre criteriile mai importante ce trebuie avute n vedere

(Mooc i Mihaiu, 2000): - tipul de raven i stadiul ei de evoluie; - materialele locale disponibile ce pot s fie aprovizionate la preuri

convenabile;

- accesibilitatea la lucrri a utilajelor de execuie i a mijloacelor de transport;

- condiii de stabilitate a lucrrilor rigide i de instalare a vegetaiei; - posibilitile de amenajare a versanilor; - atitudinea locuitorilor privind protejarea amenajrilor; - importana obiectivelor aprate; - eficiena hidrologic i economic a lucrrilor.

Stabilirea corespunztoare a msurilor i a lucrrilor pentru amenajarea formaiunilor eroziunii n adncime se face difereniat n funcie de o serie de criterii, printre care pot fi enumerate:

poziia formaiunii eroziunii n adncime n raport cu reeaua hidrografic;

configuraia terenului n apropierea formaiunii ce urmeaz s fie amenajat (configuraia versanilor limitrofi);

categoriile de folosin actuale i de perspectiv ale terenului n care s-au format i evolueaz formaiunile respective;

stadiul de evoluie a formaiunii: lungimea zonelor active si proporia reprezentat de acestea din lungimea total;

caracteristicile formaiunilor de adncime: - pante ale talvegului;

- nlimea si desimea treptelor naturale;



- adncimea seciunilor transversale.

condiii litologice si hidrogeologice n zona malurilor (prezena sau absena proceselor de mal);

caracteristicile hidraulice ale curgerii: - debitul lichid;

- viteza de curgere n albie;

- viteza critic de antrenare.

granulometria materialului transportat;

prezena sau absena unui debit permanent;

condiii climatice de instalare a vegetaiei;

materiale de construcie existente n zon;

condiii de acces pentru utilajele care urmeaz s fie folosite n execuie;

importana economic i social a obiectivelor care vor fi protejate prin lucrrile propuse;

valoarea investiiei. n funcie de criteriile enumerate i particularitile formaiunilor de eroziune n adncime, particulariti analizate n contextul amenajrii integrale a suprafeei interesate, se pot diferenia dou mari direcii n stabilirea msurilor i a lucrrilor antierozionale de adncime, astfel:

1. msuri i lucrri prin intermediul crora se urmrete stoparea evoluiei formaiunilor respective i deci stabilizarea acestora (se realizeaz astfel stingerea eroziunii n adncime fr ns ca formaiunile respective s fie desfiinate) - sunt specifice formaiunilor eroziunii n adncime de vale;

2. msuri i lucrri prin intermediul crora se realizeaz nu numai stingerea formaiunilor de adncime existente, dar i desfiinarea lor, ceeea ce face posibil luarea n cultur a ntregii suprafee ocupat de formaiunile de adncime dar i a fostelor zone existente ntre acestea (se realizeaz prin lucrri de astupare) - sunt specifice formaiunilor eroziunii n adncime de pe versani. Referitor la amenajarea ravenelor secundare, n funcie de

locul unde se execut, se deosebesc urmtoarele tipuri de lucrri de amenajare:

- lucrri n suprafaa de recepie; - lucrri la vrf i pe firul ravenelor; - lucrri de consolidare a malurilor.

Lucrrile din bazinul de recepie sunt lucrri obinuite de stvilire a eroziunii de pe terenurile agricole i lucrri speciale de interceptare a scurgerilor concentrate la vrful ravenelor.

Lucrrile care se realizeaz pe fir sunt lucrri transversale de consolidare a talvegului i de reducere a pantei acestuia: cleionaje, fascinaje, traverse, praguri i baraje din diferite materiale de construcie.

Pentru consolidarea malurilor se execut terase nguste i grdulee.

n afar de lucrrile menionate pe firul i malurile ravenelor se vor executa obligatoriu i lucrri de mpdurire a aterisamentelor lucrrilor transversale precum i a malurilor ravenelor.



Pentru proiectarea lucrrilor de amenajare a reelei toreniale este necesar n prealabil efectuarea a numeroase studii, i anume: - studii topografice, constnd n: planuri de ansamblu i de situaie

din care s rezulte suprafeele de recepie total i din zona vrfului, inclusiv suprafeele folosinelor, lungimea albiei principale i a ramificaiilor, profile longitudinale prin sectoarele active ale formaiunilor unde sunt necesare lucrri de amenajare, profile transversale caracteristice, caracteristici ale versanilor etc.;

- studii climatice, din care s rezulte: precipitaii medii lunare i anuale, precipitaii maxime n 24 ore, ploi toreniale;

- studii pedologice, din care s rezulte tipurile genetice de sol i proprietile lor fizice i chimice, roca mam, cartograma degradrilor de teren din suprafaa de recepie a formaiunii;

- studii hidrologice, hidrogeologice i hidraulice, din care s rezulte debitul maxim al viiturii de calcul, debitul solid, nivele maxime i seciuni de scurgere, coeficieni de rugozitate i de scurgere, pante hidraulice, natura, forma i mrimea materialelor transportate de viituri, eventuale izvoare etc.;

- studii geotehnice, care s cuprind natura, omogenitatea, stabilitatea i rezistena la compresiune a terenurilor de fundare i ncastrare pentru amplasamentele lucrrilor transversale pe formaiune etc.;

- studii socio-economice, care ofer date despre deintorii de teren i folosinele actuale, pagubele produse de evoluia formaiunilor i ncadrarea n clase de importan a lucrrilor de amenajare, materiale de construcie, ci de acces i fora de munc din zon etc.

Prin prelucrarea datelor obinute n urma studiilor efectuate trebuie s rezulte o serie de elemente de baz pentru proiectare, dintre care cele mai importante sunt debitele de viitur necesare dimensionrii lucrrilor hidrotehnice i panta de proiectare necesar stabilirii nlimilor acestor lucrri transversale i a distanelor dintre amplasamente.

Debitul maxim al viiturii se stabilete n baza teoriei bilanului scurgerii i se fac verificri orientative bazate pe determinri expediionare, n baza urmelor de viitur lsate n sectoarele hidrometrice, podee sau deversoare ale unor lucrri transversale. Debitul maxim care intr pe la vrful formaiunii sau debitele din orice alt seciune de pe aliniamentul albiei toreniale se calculeaz cu ajutorul formulei raionale a debitului, care are urmtoarea expresie:

Qmax. p% = 0.167 k I S,

unde:

Qmax. este debitul maxim cu aceeai asigurare cu cea a ploii de calcul, (m

3/s);

k - coeficientul de scurgere;

I - intensitatea medie a ploii de calcul cu probabilitatea de

depire (p%), corespunztoare timpului de concentrare pe ntregul bazin, (mm/min);

S - suprafaa de colectare (ha). Factorii referitori la acoperirea bazinului sunt redai n mod



global prin coeficientul de scurgere i au, mai ales n cazul bazinelor mici, un rol important n declanarea i respectiv n intensitatea scurgerilor pe versani. Determinate de aceti factori, valorile coeficientului de scurgere se schimb odat cu modificrile survenite n urma diverselor calamiti naturale sau a interveniilor antropice, uneori imprevizibile i necontrolate (suprapunat, despduriri masive, incendii etc.).

n consecin, la data proiectrii ar trebui definit o stare fizico-geografic probabil a acestor bazine - ntr-o perioad de timp egal cu durata de funcionare normat a lucrrilor -, iar debitele lichide maxime de viitur ar trebui stabilite corespunztor acestei stri. Dar, din motive de simplificare, se admite c valoarea coeficientului de scurgere depinde ntr-un caz dat numai de ploaia de calcul luat n considerare, respectiv c debitul are aceeai probabilitate cu ploaia care l-a generat. Potrivit sensului dat n hidrologie, ploaia de calcul

reprezint ploaia de o anumit probabilitate de depire i durat, creia i corespunde o anumit nlime a stratului de precipitaii.

Pentru stabilirea expeditiv a coeficienilor medii de scurgere, pe folosine, pante i diferite compoziii mecanice ale solului se pot folosi valorile din tabelul 6.2.1:

Tabelul 6.2.1

Valoarea medie a coeficienilor de scurgere (dup Frevert) Folosina Panta terenului Textura solului

(%) Uoar mijlocie grea

0-5 0.10 0.30 0.40

Pdure 5-10 0.25 0.35 0.50

10-30 0.30 0.50 0.60

0-5 0.10 0.30 0.40

Pune 5-10 0.15 0.35 0.55

10-30 0.20 0.40 0.60

0-5 0.30 0.50 0.60

Culturi

agricole

5-10 0.40 0.60 0.70

10-30 0.50 0.70 0.80

Pentru bazine hidrografice neomogene n care exist o variabilitate a condiiilor de relief, textur a solului, vegetaie i prezena lucrrilor de C.E.S. se va proceda la un calcul de medie ponderat pentru fiecare factor component din relaia de calcul a coeficientului de scurgere, conform metodologiei elaborat de ctre I.C.P.A. (1987). Valoarea coeficientului de scurgere k este dat de urmtoarea relaie:

k = ksITVLF

unde:

ks - coeficient de scurgere standard, ks =0.35, stabilit la

Staiunea de Cercetri pentru C.E.S.- Perieni, Vaslui, pentru urmtoarele condiii: sol cu textur medie la suprafa i cu subsolul cu un drenaj mai slab, panta medie a terenului de 12%, plante pritoare i fr lucrri C.E.S.;

I - coeficient de corecie n funcie de textura solului (factor infiltraie);

T - coeficient de corecie n funcie de panta medie a terenului



Amenajarea

formaiunilor de adncime de pe

versani

din suprafaa de recepie a lucrrii respective (factor topografic);

V - coeficient de corecie n funcie de folosine i culturi (factor vegetaie);

L - coeficient de corecie n funcie de lucrrile antierozionale (factor lucrri);

F - coeficient de corecie n funcie de asigurarea de calcul (factor frecven).

Pe terenurile agricole n pant din bazinele hidrografice toreniale se ntlnesc adesea formaiuni ale eroziunii n adncime care trebuie s fie desfiinate. Msurile de stvilire a eroziunii n adncime difer n raport cu forma i dimensiunile formaiunilor respective. n cazul n care versantul are o pant uniform care este brzdat de ogae puin adnci, cea mai adecvat lucrare este nivelarea terenului i redarea n circuitul agricol a suprafeei respective. Dac ogaul corespunde unei zone depresionare, atunci acesta se amenajeaz ca debueu pentru evacuarea apelor. Pe ogaele i ravenele care nu pot s fie amenajate pentru a fi transformate n terenuri agricole este

necesar o serie de msuri i lucrri silvoameliorative i hidroameliorative. Ponderea pe care o reprezint lucrrile silvoameliorative sau hidrotehnice depinde de intensitatea eroziunii i de importana obiectivelor care urmeaz a fi aprate. n numeroase cazuri, pentru stingerea ravenelor de versant care afecteaz terenurile agricole se recurge numai la lucrri silvoameliorative. Lucrri hidrotehnice pe firul ravenelor se fac numai n cazul n care este

nevoie s fie aprate unele obiective importante (ci de comunicaie, construcii etc.). n toate cazurile este ns obligatoriu s se aplice complexul de msuri i lucrri de stvilire a eroziunii pe toate folosinele agricole din suprafaa de recepie a ravenei. Operaiunea de astupare se recomand a fi realizat n cazul formaiunilor (ogae, ravene de versant) cu adncimi reduse, de maximum 4-5 m. Astuparea const n aducerea pmntului din zona limitrof formaiunii i depunerea lui n formaiunea respectiv conform volumului acesteea, plus un volum suplimentar de cca.15%

pentru bombament, dup care se va realiza obligatoriu acoperta cu material fertil.

Avantajul lucrrilor de astupare const nu numai n desfiinarea formaiunilor existente pe suprafaa supus ameliorrii ci i n aceeea c, odat desfiinate aceste formaiuni de adncime, se creeaz simultan condiii normale de valorificare i exploatare a suprafeelor dintre formaiunile respective. Lucrrile de astupare a formaiunilor de adncime presupun n general volume mari de terasamente i de aceea este necesar ca n prealabil s se realizeze studiile topografice, prin determinarea elementelor caracteristice fiecrei formaiuni n parte, pentru a se putea calcula cu precizie volumele pariale i n final volumul total de terasamente. n acest sens, se stabilesc pentru fiecare formaiune elementele morfometrice: lungimea total, adncimea, limea la fund, deschiderea la suprafa i nclinarea malurilor n diferite sectoare caracteristice situate la distane de 20-50 m, n funcie de gradul de



uniformitate a formaiunii. Pentru fiecare tronson caracteristic astfel delimitat se vor determina seciunile i respectiv volumele pariale, din nsumarea acestor volume pariale se va obine apoi volumul total, echivalent cu volumul necesar de terasamente care trebuie adus pentru

astuparea formaiunii. n situaia unor formaiuni de adncime care prezint debite permanente provenite din izvoare de coast, se impune n prealabil captarea izvorului respectiv i evacuarea debitului prin intermediul unui dren din materiale elastice, care va rmne definitiv pe talvegul formaiunii.

6.3 AMENAJAREA FORMAIUNILOR EROZIUNII N ADNCIME DE PE FUNDUL VAILOR

Introducere

6.3.1 Lucrri de amenajare n zona

vrfului ravenelor

La alegerea lucrrilor de amenajare a formaiunilor eroziunii n adncime situate pe fundul vilor (formaiuni secundare) este necesar s se in seama de faptul c orice formaiune de adncime evolueaz ntr-un ritm mai mult sau mai puin accentuat pe trei direcii: n lungime, adncime i lime. La stvilirea eroziunii n adncime trebuie s se aib n vedere factorii care intervin n acest proces. Adncirea fundului ravenelor i prbuirea malurilor sunt influenate de debitul de ap care este colectat de bazinul hidrografic, de viteza de scurgere a apei pe firul ravenei i de rezistena materialelor n care se formeaz fundul ravenei.

Soluionarea raional a problemelor de amenajare a unei formaiuni de adncime secundare trebuie fcut prin analiza situaiei din zona vrfului, care este partea cea mai activ a formaiunii i prin care aceasta se dezvolt n lungime, zona reelei propriu-zise, unde formaiunea se dezvolt n adncime i lime i zona inferioar de evacuare unde au loc procesele de inundare i colmatare a diferitelor obiective sociale i economice. Prin urmare, n schema de amenajare a reelei toreniale se pot diferenia trei grupe de lucrri dup locul de aplicare:

- lucrri de amenajare n zona de vrf; - lucrri de amenajare n lungul reelei (pe talveg i pe

maluri);

- lucrri de amenajare n zona de evacuare a viiturilor.

Dup cum a fost prezentat anterior, zona vrfului ravenelor reprezint partea cea mai activ a acestora n care se concentreaz cea mai mare cantitate de ap, a crei for distructiv se concretizeaz n surparea i prbuirea vrfului i prin urmare dezvoltarea regresiv n ritm rapid a ravenelor.

Pentru amenajarea zonei de vrf se iau n considerare numai

zonele de vrf n care partea terminal a ramificaiei este n stadiul activ de dezvoltare. Pentru zonele n care aceast parte terminal este stabilizat natural, se aplic msuri corespunztoare meninerii stabilitii i valorificrii suprafeei zonei. Din studiul de teren al fiecrui vrf de reea torenial necesar



6.3.2 Lucrri de stabilizare a

talvegului

formaiunilor de adncime

a fi amenajat, trebuie s rezulte urmtoarele date caracteristice: suprafaa de recepie, profile longitudinale i transversale prin partea superioar a ramificaiei reelei toreniale, microrelieful i pantele n zon, debitul maxim de acces cu probabiliile de depire de 5 i 10% i stadiul de dezvoltare al vrfului de reea. n vederea amenajrii zonei de vrf a unei formaiuni de adncime se analizeaz dou mari grupe de lucrri:

1) lucrri antierozionale executate pe suprafaa de recepie din zona vrfului: valuri de pmnt sau canale orizontale - pentru reinerea total a volumului de ap scurs, sau, lucrri de dirijare a scurgerilor n afara vrfului formaiunii de eroziune n adncime;

2) lucrri de consolidare propriu-zis a vrfului formaiunii: cdere simpl, cdere n trepte, baraj, canal rapid.

n ultimul timp, n Belgia, a fost testat i utilizat o soluie modern de stabilizare a vrfului unor ravene formate n depozite loessoide, cu dimensiuni mici, de regul sub 2 m adncime la vrf. Soluia mixt structural i biologic, presupune folosirea geomembranelor n scopul protejrii zonei vulnerabile de la vrf, aceste geomembrane fiind ancorate n maluri i zona limitrof acestora cu ajutorul unor rui din salcie, care s permit intrarea rapid a acestora n vegetaie. Geomembranele acoper o umplutur format din diferite materiale locale, n special piatr, n zona de cdere a lamei de ap la vrful ravenei, pe o distan de cca. 10 m n aval i se ncastreaz n amonte de vrf la o distan de 2-3 m.

Dintre toate tipurile de lucrri folosite n amenajarea formaiunilor de eroziune n adncime, cele mai importante sunt lucrrile hidrotehnice transversale. Acestea ndeplinesc funciuni multiple i sunt deseori hotrtoare pentru atingerea scopurilor principale urmrite prin aciunea de amenajare: reinerea aluviunilor, consolidarea fundului i a malurilor formaiunilor, reducerea vitezei de scurgere i atenuarea viiturilor, crearea condiiilor de echilibru necesare instalrii vegetaiei etc.

n funcie de rolul lucrrilor hidrotehnice transversale, acestea pot fi mprite n dou mari grupe: lucrri transversale de retenie i lucrri transversale de consolidare. Aceasta este numai o clasificare convenional deoarece, indiferent de nlimea lor, lucrrile hidrotehnice transversale ndeplinesc, concomitent sau succesiv, mai

multe funciuni. Lucrrile specifice pentru stabilizarea fundului formaiunilor de eroziune n adncime sunt lucrri transversale de urmtoarele tipuri:

- traverse ngropate (de nlime util 0 - 0,2m); - praguri (cu nlimea util de pn la 2m); - baraje (cu nlimea util de peste 2m).

Alegerea materialelor de construcie pentru lucrrile transversale se face innd seama de importana economic i social a lucrrilor, de natura terenului, de nlimea lucrrilor, de solicitrile la care sunt supuse aceste lucrri i de existena materialelor de construcie locale. n funcie de natura materialelor de construcie,



Traverse ngropate

Praguri

Cleionaje

lucrrile transversale pot fi din lemn, pmnt, piatr, beton simplu, beton armat, gabioane, csoaie sau din combinaii de aripi din pmnt cu pri centrale din piatr sau beton. n cazuri foarte bine justificate economic i social, lucrrile transverasale se aplic n primul rnd pentru consolidarea treptelor sau cderilor naturale, n sectoarele de spare cu adncimi ale talvegului i cu surpri de maluri intense, precum i n sectoarele de transport unde este necesar i posibil reinerea n cantiti mari a aluviunilor din curentul de viitur.

Traversele ngropate se recomand cnd rolul funcional al acestora este numai de consolidare a talvegului. Sunt constituite numai

din partea de fundaie a lucrrilor transversale obinuite, deci sunt cele mai ieftine lucrri transversale i pot avea adncimi de 0.8 - 1.0 m. De regul, se realizeaz din zidrie de piatr brut cu mortar de ciment sau din beton ciclopian.

Cele mai recomandate amplasamente pentru traverse sunt:

imediat aval de lucrrile transversale nalte i importante, pentru a le feri de eventualele subminri, jucnd rolul pintenilor; aval de podeele periclitate de subminri, precum i pe sectoarele de spare active, ale cror seciune nu trebuie micorat. Pentru a constitui elemente de rezisten nu numai n privina meninerii cotei talvegului, ci i a meninerii lrgimii seciunii albiei n amplasament, zidria traversei se ncastreaz n maluri pe o adncime de 1-2 m (dup natura terenului) i se ridic pn la nivelul corespunztor n seciunea de calcul. Distana dintre traverse se stabilete cu ajutorul pantei de execuie care trebuie s fie ceva mai mic, cel mult egal cu panta de proiectare.

Pragurile au nlimi de pn la 2 m i pot fi realizate din material lemnos, piatr, beton, sau combinaii de materiale - de regul, lemn cu piatr - i gabioane. Pragurile din material lemnos sunt de cele mai multe ori realizate sub forma unor garduri de nuiele, numite

cleionaje, sau din trunchiuri de copaci, cu crengi cu tot. Tot din

categoria pragurilor din material lemnos, fac parte i fascinajele. Mai rezistente i cu o durat de funcionare mai mare s-au dovedit a fi pragurile din lemn cu piatr, cu elemente de construcie de tipul csoaielor. Acestea sunt cutii cu pereii din grinzi, buteni sau brne.

Cele mai adecvate praguri de pe reeaua torenial care tranziteaz aluviuni grosiere sunt cele din gabioane.

Cleionajele sunt lucrri transversale din lemn, alctuite din mpletituri de nuiele pe pari. Ele pot fi simple sau duble. Se

recomand pentru consolidarea fundului formaiunilor eroziunii n adncime, mai ales pe tronsoanele cu pante longitudinale mai mari de

10%, de regul n treimea superioar a fomaiunii, n zone greu accesibile. Materialul transportat prin albie trebuie s fie fin sau mijlociu i sunt necesare condiii cu umiditate suficient pentru intrarea n vegetaie a nuielelor.

Cleionajele simple au nlimea de 0.6-0.8m.



Fascinaje

Baraje

Cleionajele duble sunt asemntoare cu cele simple, cu deosebirea c sunt alctuite din dou rnduri de garduri paralele, amplasate la distana de 0.8 1.0 m.

Fascinajele sunt lucrri transversale simple din lemn cu ajutorul crora se consolideaz fundul i baza malurilor formaiunilor de eroziune n adncime (ogae i ravene mici) cu grad redus de torenialitate, situate preponderent n zonele cu substrat litologic format din nisipuri, loess sau pietriuri cu nisip.

Fascinele se execut n general sub dou forme i anume: fascine simple i fascine lestate (un nveli de nuiele cu miez de piatr, care au diametrul mult mai mare dect fascinele simple i sunt, evident, mult mai stabile la viituri).

Prin volumul i costul lor ridicat barajele ocup un loc central n ansamblul lucrrilor de amenajare a reelei hidrografice toreniale.

Barajele sunt lucrri transversale cu nlimea util de peste 2 m, executate pe albia formaiunilor de eroziune n adncime att pentru reinerea aluviunilor grosiere ct i pentru stabilizarea i fixarea nivelurilor de baz, consolidarea n mod direct sau indirect (prin aterisamente) a surselor de aluviuni, regularizarea traseului

albiilor, reducerea vitezei apelor de viitur, asigurarea condiiilor favorabile pentru instalarea vegetaiei forestiere pe maluri i pe aterisamente etc. Spre deosebire de tipurile de lucrri prezentate anterior - traverse i praguri -, barajele contribuie ntr-o msur mai mare la atenuarea viiturilor toreniale, respectiv la reducerea debitului maxim de viitur, precum i la decalarea n timp a vrfului viiturii. Un baraj utilizat n amenajarea reelei hidrografice toreniale, privit n ansamblul lui, se compune din dou pri principale (fig. 6.3.1.1), care difer esenial att din punct de vedere al construciei, ct i al funcionalitii, i anume:

- barajul propriu-zis; - disipatorul hidraulic de energie.

Fig. 6.3.1.1 Baraj din beton cu disipatorul deteriorat (pinten aval

afuiat) Valea Biasca/Slnic-Buzu (foto S. Mircea, 1997)



Pentru dimensionarea static i hidraulic a unui astfel de baraj, se impun cteva precizri i recomandri n ce privete dimensiunile, adncimea de fundare, ncastrarea n maluri, presiunea

pe terenul de fundaie etc., din literatura de specialitate: Pentru a asigura o ct mai bun comportare static i

funcional, adncimea de fundare a unui baraj trebuie s ndeplineasc cteva condiii principale, i anume: 1. s fie mai mare dect adncimea maxim de nghe (este de

ordinul 90110 cm n zona colinar de pe teritoriul rii noastre, conform STAS 6054-77);

2. s fie astfel aleas nct efortul de compresiune transmis pe terenul de fundaie s nu depeasc presiunea convenional de calcul a terenului respectiv.

3. s depeasc adncimea maxim (probabil) pn la care se pot produce afuierile n bieful aval al barajului, atunci cnd lucrrile nu sunt prevzute cu radier;

4. s fie corelat cu nlimea util a barajului, precum i cu panta albiei din aval.

Adncimea de fundare a unei lucrri transversale trebuie s fie cu att mai mare cu ct nlimea sa util este mai mare. Potrivit normativelor actuale se recomand ca adncimea de fundare s se nscrie n intervalul 1.0 - 2.0 m n cazul traverselor ngropate i a pragurilor i n intervalul 1.5-2.5m n cazul barajelor. Valorile maxime se adopt n condiiile n care: lucrrile transversale (exclusiv traversele) nu sunt prevzute cu radiere, terenul de fundaie este caracterizat printr-o compresibilitate ridicat, iar panta albiei din aval de baraj este mare (peste 15 - 20%). Valorile minime corespund

lucrrilor cu radiere, care sunt fundate pe terenuri greu compresibile i sunt amplasate pe sectoare de albii cu pante reduse (sub 10 - 15%).

Referitor la adncimea de ncastrare a aripilor barajului, care

se efectueaz n trepte, n funcie de natura substratului litologic, aceasta trebuie s se nscrie n urmtoarele limite:

terenuri stncoase, constituite din roci metamorfice sau sedimentare, dure sau foarte dure 0.5-1.0 m;

terenuri tari, stabile i compacte, situate pe substrat de roci metamorfice i sedimentare .... 1.0-1.5 m;

terenuri instabile, cu alunecri i surpri etc., al cror substrat este de natur nisipoas, argiloas sau marnoas .. 1.5-2.5 m.

Referitor la condiiile de stabilitate i de rezisten ale barajelor, acestea se dimensioneaz static ca baraje de greutate, dup metode analoage cu cele utilizate n calculul barajelor de greutate de

mare nlime din domeniul hidroenergetic. Condiiile de stabilitate i de rezisten pe care trebuie s le

ndeplineasc tronsonul de calcul sunt:

tronsonul s nu se rstoarne n jurul muchiei aval a tlpii fundaiei (A);

tronsonul s nu alunece nici pe talpa fundaiei AB (alunecare plan) i nici dup o suprafa de rupere situat mai jos de talpa fundaiei (alunecare cilindric);

tronsonul s nu se foarfece dup nici o seciune orizontal X - X ce trece prin corpul lui;



6.3.3 Metode de

amplasare a

lucrrilor hidrotehnice

transversale pe

sectoarele active ale

formaiunilor de eroziune n

adncime

eforturile unitare normale de ntindere pe paramentul amonte s nu depeasc limita admisibil pentru materialul din care este construit barajul;

eforturile unitare normale de compresiune pe teren, sub talpa fundaiei, s nu depeasc presiunea admisibil a terenului de fundaie (presiunea convenional de calcul a terenului).

Fig. 6.3.1.2 Ilustrarea condiiilor de stabilitate i de rezisten ale unui tronson de baraj

Ym - nlimea util; Yf - adncimea fundaiei; Y - nlimea total; a - grosimea la coronament; b - limea la talpa fundaiei; b1 - lungimea prismei de pmnt;

- fructul parametrului aval; X - X o suprafa de rupere oarecare

Pentru stabilirea amplasamentului lucrrilor hidrotehnice transversale pe sectoarele active ale formaiunilor eroziunii n adncime se folosesc mai multe metode, care vor fi prezentate succint

n continuare (Munteanu i colab., 1993): a) Metoda pantei de compensaie

Aceast metod, care este cunoscut i sub denumirea de metoda clasic francez, este cea mai veche dintre metodele de amplasare a lucrrilor transversale pe reeaua hidrografic torenial. n ara noastr, aceast metod a fost utilizat n mod curent pn n anul 1960, dup care a fost abandonat; multe ri europene o mai aplic, ns, chiar i n prezent. Fundamentul tehnic al acestei metode se bazeaz pe o idee simpl, aceea de a reduce viteza de scurgere pn la o valoare limit de neeroziune. n acest scop, se acioneaz separat sau simultan asupra celor trei parametri de care depinde viteza medie a curentului:

coeficientul de vitez (C dup Chezy), raza hidraulic (R) i panta longitudinal a albiei (i).

Stabilitatea albiei se asigur din aproape n aproape prin lucrri de diferite ordine i nlimi, corespunztoare pantelor succesive de compensaie, pn se ajunge la valoarea final a pantei de echilibru.

Folosirea acestei metode n ara noastr au scos la iveal trei deficiene principale:

1) ngroparea n masa de aluviuni a lucrrilor din amonte; 2) subminarea deosebit de puternic a lucrrilor din aval; i



3) intervenia repetat cu noi lucrri pentru completare. n unele cazuri, au survenit deficiene i datorit faptului c

dup realizarea lucrrilor din prima etap corespunztoare primei pante de compensaie - nu s-a intervenit la timp sau chiar deloc cu lucrrile din etapa urmtoare, fapt care a determinat ca lucrrile executate iniial s fie afectate de diferite avarii prin afuierea disipatorilor de energie sau prin ngroparea lor n masa de aluviuni.

b) Metoda susinerii reciproce a lucrrilor Aceast metod, dei lipsit de un fundament teoretic, se remarc printr-un grad ridicat de eficien antierozional, dat

curs ces iv if partea a ii a s_mircea 2013

Documents