Gospodărirea Apelor.

1. Obiectul și domeniul Gospodăririi Apelor.

2. Resurse de apă.

3. Folosințele apei; Fluxul apei la folosințe; Cerința de apă; Necesarul de apă.

4. Lucrări de Gospodărire a Apelor.

5. Inundații.

6. Abordarea sistematică în domeniul resurselor de apă; Gestionarea durabilă a

resurselor de apă; Gestionarea integrată a resurselor de apă.

7. Gestionarea calitativă a apelor.

8. Politica europeană în domeniul apei.

9. Schema Directoare de Amenajare și Management a Bazinului Hidrografic.

10. Prognoza cerințelor de apă.

1. Obiectul și domeniul Gospodăririi Apelor.

Gospodărirea Apelor este o activitate complexă care printr-un ansamblu de mijloace

științifice și tehnice, legislative, economice și administrative realizează: cunoașterea, utilizarea,

valorificarea durabilă, conservarea și protecția resurselor de apă în vederea satisfacerii nevoilor

sociale, economice și de mediu ca și pentru diminuarea efectelor negative generate de apa în

exces sau lipsa apei.

”Economia apelor este o ramură a științei care are ca obiect stabilirea principiilor, criteriilor

și metodelor de optimizare tehnică și socio-economică pentru stabilirea măsurilor și lucrărilor de

gospodărire a apelor.”

”Gospodărirea apelor este o ramură a tehnicii și a economiei naționale care are ca obiect

înfăptuirea ansamblului de măsuri, reglementări și acțiuni, precum și planificarea, realizarea

și exploatarea lucrărilor pe sursele de apă sau în legătură cu apele, în scopul creării

condițiilor necesare pentru îndeplinirea următoarelor obiective (Gospodărirea Apelor are ca

obiect studiul măsurilor și lucrărilor pentru):

satisfacerea cerințelor de apă ale tuturor folosințelor de apă;

protecția, prevenirea și diminuarea acțiunilor (efectelor) dăunătoare ale apelor;

protecția calitativă și cantitativă a apelor.”

Potențialul pozitiv al apei:

Element indispensabil vieții (factor de mediu);

Resursă naturală și materie primă.

Potențialul negativ al apei:

Viituri;

Eroziune;

Secetă.

Mijloacele științifice sunt relații prin care se evaluează resursa de apă.

Știința apei : Hidrologia (curgerea și mișcarea apei pe suprafața uscatului); Hidraulica

(mișcarea și starea de rapaus a fluidelor); Hidrogeologia (mișcarea apei în roci).

Măsuri structurale în Gospodărirea Apelor:

lucrările de gospodărire a apelor, doar cele realizate pe cursurile de apă care au ca scop

modificarea regimului apelor, atât în ce privește distribuția în timp cât și repartiția în spațiu astfel

încât să satisfacă cerințele de apă ale folosințelor.

lacuri de acumulare;

derivațiile de debite;

îmbogățire a apelor subterane;

lucrări de desecare și drenare;

regularizări de albii;

lucrările de îndiguire;

protecția malurilor cursurilor de apă;

poldere (incinte de acumulare);

lucrările de pe versanți care au ca scop regularizarea debitelor lichide și solide și rețin

aluviunile;

lucrări destinate protecției calității apelor.

Măsuri nestructurale în Gospodărirea Apelor:

organizarea activităților de cunoaștere a regimului apelor (avertizare-alarmare asupra

fenomenelor meteorologice și hidrologice periculoase).

elaborarea instrumentelor de planificare în domeniul apelor.

emiterea de avize, acorduri și autorizații referitoare la orice lucrare realizată pe ape sau în

legătură cu apele.

exploatarea și administrarea lucrărilor de gospodărire a apelor.

elaborarea planurilor de prevenire și protecție împotriva inundațiilor, accidentelor la

construcțiile hidrotehnice și poluării accidentale.

elaborarea cadastrului apelor.

aspectele economice ale utilizării apelor.

Gospodărirea Apelor nu poate fi separată de utilizarea terenului, precum și de influențele

sociale și de mediu pe care le exercită.

Problematica apei în lume:

• Politica mondială în domeniul apei a fost stabilită în Agenda 21, capitolul 18 – dedicat

apei dulci, adoptată de Conferinţa Mondială Pentru Mediu şi Dezvoltare de la Rio de Janeiro în

1992.

• Adunarea Generală a O.N.U. în cea de a 108-a reuniune, din 28.06.2010, a adoptat o

rezoluţie prin care recunoaşte că accesul la apă potabilă şi canalizare este un drept al omului.

Această rezoluţie este rezultatul a 18 ani de eforturi susţinute.

Principalele blocaje în calea unei gestionări eficiente ale apei sunt:

- slaba prioritate politică şi financiară acordată apei,

- gestionarea deficientă,

- insuficienţa cadrului juridic,

- lipsa de transparenţă şi negocierea în atribuirea contractelor,

- corupţia,

- lipsa dezbaterilor cu privire la nivelul tarifelor.

2. Resurse de apă.

Resursele de apă reprezintă totalitatea cantităților de apă existente într-o anumită regiune.

Din punct de vedere al gestionării resurselor de apă, sunt de două feluri:

naturale (hidrologice sau hidrogeologice): fizice sau teoretice;

socio-economice: acea parte a resurselor naturale care prin intermediul unor proiecte

inginerești poate fi disponibilizată pentru a fi utilizabilă.

Principalele caracteristici naturale ale apelor sunt:

• Resursele de apă au un caracter limitat. Deși se refac în mod ciclic în permanență,

reprezintă o mărime fără posibilități practice de creștere în timp; din contră, ele pot prezenta

tendințe de scădere.

• Resursele de apă au o distribuție neuniformă în spațiu și timp (în ultimii ani, volumul de

apă scurs în cele 3 luni de primăvară reprezintă mai mult de jumătate din volumul anual;

torențialitatea regimului de scurgere al râurilor este foarte mare). Caracterul variabil al resurselor

de apă, în general necorespunzător în stare naturală cu regimul cerințelor omului, impune

realizarea de lucrări de gospodărire a apelor, pentru regularizarea regimului de scurgere și

redistribuirea acestor resurse în spațiu și timp, conform cerințelor social-economice.

• Resursele de apă, prezintă posibilități relativ limitate, sub raport tehnico-economic,

pentru transportul lor dintr-o regiune în alta a țării.

• Regimul de curgere al resurselor de apă este puternic influențat de către om, atât sub

raport cantitativ cât și calitativ, prin lucrările de redistribuire în spațiu și în timp cât și prin modul

cum folosește apa.

• Apa este o resursă refolosibilă. Această reutilizare a apei se poate face fie în lungul unui

curs de apă între diferite folosințe, fie în cadrul aceleiași folosințe; evident, această posibilitate

impune rezolvarea corespunzătoare a problemelor de calitate a apei.

• Resursele de apă constituie un important factor de mediu. Modul de gospodărire a lor are

influență directă și imediată asupra mediului înconjurător, asupra condițiilor generale ecologice.

De aici rezultă în mod direct o serie de restricții care limitează condițiile de amenajare și

gospodărire a resurselor de apă, condiții care depășesc condițiile generale tehnico-economice.

• Potențialul negativ al apelor se manifestă sub forme foarte variate, în special prin excesul

de apă care poate produce acțiuni foarte dăunătoare și importante pagube materiale cât și umane,

ca și efecte sociale și economice. Pagubele sunt cu atât mai mari cu cât nivelul de dezvoltare

social-economic este mai ridicat.

Resursele de apă ale României:

ape de suprafață (râurile interioare – 40,42 km3/an; Dunărea – 90 km

3/an) 130,42 km

3/an.

Resursa pe locuitor - 6500 m3/an/locuitor.

ape subterane 9,62 km3/an...4,72 km

3/an – ape freatice, 4,90 km

3/an – ape de adâncime.

În România asigurarea cerințelor de apă ale populației, industriei, agriculturii și celorlalte

folosințe nu se poate realiza decât prin realizarea de lacuri de acumulare care să redistribuie în

timp apa și derivații interbazinale care să aducă apa din bazinele hidrografice bogate în apă în

cele sărace în apă.

Resurse social-economice:

ape de suprafață: resurse existente în regim natural (stocul mediu multi-anual – 4,71

km3/an); volume utile din lacuri de acumulare – 6,34 km

3/an.

ape subterane: apă subterană – 0,86 km3/an.

Necesitatea acceptării noțiunii de probabilitate în domeniul gospodăririi apelor.

În gospodărirea apelor, mărimile de bază care intervin în calcule, respectiv acelea referitoare

la regimul resurselor de apă, iar uneori și cele referitoare la regimul cerințelor de gospodărire a

apelor, au un caracter pronunțat aleator. Fenomenele de gospodărire a apelor se situează în plin

domeniu probabilistic. De aceea, în gospodărirea apelor soluțiile care se vor alege nu vor putea

avea un caracter de soluții absolut optime, ci vor fi afectate de un grad de probabilitate, care

decurge din caracterul probabilistic al datelor de bază.

Satisfacerea în condiții de ”certitudine”, în mod continuu și integral, a cerințelor de

gospodărire a apelor, fie ele calitative sau cantitative, nu este practic realizabilă, deoarece practic

nerealizabile ar fi și lucrările care să asigure satisfacerea integrală și în orice moment a

cerințelor.

Noțiunea de satisfacere a cerințelor de gospodărire a apelor este deci afectată de aceea de

probabilitate și este intim legată de acelea de restricții și de risc referitoare la situațiile de

nesatisfacere. În mod practic, problema care se pune este aceea de a stabili cerințele de apă,

mărimile lor și probabilitățile de satisfacere; aceste noțiuni nu se pot despărți.

Apa – factor de decizie în amplasarea și dimensionarea obiectivelor social-economice.

Caracteristicile resurselor naturale de apă, importanța apei în economie și creșterea continuă

a cheltuielilor sociale, necesitatea de satisfacere a cerințelor de apă justifică din plin analiza

acestor aspecte și includerea factorului ”apă” între criteriile de decizie privind dezvoltarea social-

economică, sistematizarea teritoriului și amplasarea obiectivelor noi.

Trebuie luate în considerare o serie de aspecte de bază referitoare la organizarea folosirii apei

în cadrul fiecărei folosințe, la amplasarea obiectivelor în lungul aceleiași resurse, cât și la

alegerea amplasamentului între mai multe bazine hidrografice.

3. Folosințele apei; Fluxul apei la folosințe; Cerința de apă; Necesarul de apă.

Folosința de apă – orice formă de activitate care pentru a se putea desfășura are nevoie de

apă, dintr-o sursă de apă.

Folosințe de apă:

centrele populate;

unitățile industriale;

amenajările hidroenergetice;

amenajările pentru irigații;

unitățile agrozootehnice (fermele);

transporturi pe apă;

amenajările piscicole;

amenajările pentru agrement.

Fluxul apei în cadrul folosinței – reprezintă succesiunea de faze prin care trece apa în

circuitul de folosire în cadrul unei folosințe.

Necesarul de apă – reprezintă cantitatea totală de apă care trebuie furnizată unei folosințe în

punctele de utilizare ale apei astfel încât procesele de folosire să fie satisfăcute integral fără

întreruperi și/sau restricții, iar folosința să funcționeze la capacitatea sa nominală.

Apa recirculată – reprezintă cantitatea de apă care se reutilizează în cadrul unei folosințe prin

reluarea și reintroducerea de un anumit număr de ori în procesul de folosire a unei anumite cote

din debitele rezultate după trecerea prin procesele de utilizare. Are rol de a completa cantitatea

de apă proaspătă prelevată din sursă, în cazul în care aceasta este insuficientă.

Consumul de apă – reprezintă cota parte din apa prelevată care nu se mai restituie în sursa

din care a fost captată.

Cerința de apă – reprezintă cantitatea de apă proaspătă care trebuie prelevată din sursă,

pentru a acoperi diferența dintre necesarul de apă și apa recirculată (dacă există), plus pierderile

(în sistemul de tratare a apei, în aducțiune, în rețeaua de distribuție și în sistemul de recirculare).

Apa evacuată – reprezintă cantitatea de apă care rezultă după încheierea întregului ciclu de

folosire a apei și care se deversează într-un receptor natural; reprezintă diferența dintre cerința de

apă și consumul de apă.

Folosințele de apă sunt de două tipuri:

• folosințe consumatoare – debitele evacuate sunt mai mici decât debitele prelevate

(captate) de la sursă (centrele populate, unitățile industriale, irigațiile, unitățile agrozootehnice).

• folosințe neconsumatoare – debitele evacuate sunt practic egale cu debitele prelevate

(captate) de la sursă (amenajările hidroenergetice, amenajările de agrement, navigația).

Categorii de ”Debite de calcul ale unei folosințe”:

• Debitul zilnic Qzi – debitul furnizat în timpul unei zile (14 m3/s – București). Qzi med –

media debitelor zilnice din cursul unui an sau o perioadă de calcul.

• Debitul zilnic maxim Qmax zi – cel mai mare debit zilnic furnizat într-un an sau într-o

perioadă de calcul considerată.

• Debitul zilnic minim Qzi min – cel mai mic debit zilnic furnizat în cursul unui an sau o

perioadă de calcul.

Cheltuielile de calcul – considerate pe unitatea de timp – se compun din următoarele

categorii de valori:

cheltuielile de amortizare, exploatare și întreținere;

cheltuielile pentru recuperarea investițiilor;

pagubele provocate de lipsa de apă în regimul de funcționare la capacitatea redusă (cu

restricții și întreruperi).

La stabilirea mărimii cheltuielilor de calcul se iau în considerare următoarele obiecte proprii

ale folosinței, necesare în vederea utilizării apei:

captarea, tratarea, aducțiunea, înmagazinarea, distribuția;

recircularea (tratare-epurare, repompare etc.);

canalizarea, epurarea, evacuarea.

4. Lucrări de Gospodărire a Apelor.

Sunt lucrări care modifică regimul de curgere al apelor, atât în ceea ce privește distribuția lor

în timp, cât și repartiția lor în spațiu, astfel încât să corespundă necesităților și condițiilor impuse

de folosirea apelor, combaterea acțiunilor lor dăunătoare și protecția lor.

Lucrările de gospodărire a apelor sunt în principal acumulările, derivațiile, regularizările de

albii și îndiguirile.

Derivațiile pot fi canale, conducte sau galerii. De cele mai multe ori derivațiile se încadrează

în scheme de gospodărire a apelor cu caracter complex. În general construcțiile de derivație

barează un curs de apă și îi ridică nivelul în scopul asigurării posibilității de abatere sau derivare

a unor debite.

Regularizările de râuri – presupune modificarea elementelor morfologice ale cursurilor de

apă în concordanță cu cerințele dezvoltării socio-economice.

Îndiguirile – presupune realizarea unor diguri de protecție cu scopul de a apăra obiectivele

socio-economice împotriva inundațiilor, îmbunătățirea condițiilor hidraulice de curgere, crearea

spațiului necesar realizării unor obiective socio-economice.

Lacurile de acumulare – sunt lucrări de gospodărire a apelor care au ca scop modificarea

regimului temporar de curgere. Se realizează prin bararea transversală a cursului de apă.

Cel mai important parametru al unui lac de acumulare este capacitatea sau volumul.

Niveluri și Volume caracteristice:

NNR (nivelul normal de retenție) – nivelul maxim al lacului de acumulare în condiții de

operare normală, fără deversări. În general corespunde cotei crestei deversorului iar în cazul

prezenței stavilelor, cotei superioare a acestora.

NAE (nivelul apelor extraordinare sau nivelul maxim) – este determinat de cota de

evacuare a viiturii de calcul.

Nivelul minim al acumulării reprezintă cea mai joasă cotă la care poate fi coborât lacul de

acumulare, în condiţii de operare normală. Această cotă este determinată de poziţia diverşilor

evacuatori, iar în cazul folosinţei hidroenergetice determinantă este condiţia de operare eficientă

a turbinelor.

Nivelul prizei – cota la care este amplasată priza de apă.

Vu (volumul util) – este cuprins între nivelul minim și cel normal.

Vrf (volumul din rezerva de fier) – este delimitat între nivelul minim și cel al prizei.

Vu max = Vu + Vrf.

Volumul mort – porțiunea din acumulare situată sub nivelul prizei.

Clasificarea lacurilor de acumulare:

Se pot clasifica după modul de reținere al apei:

permanente;

nepermanente (țin apa o perioadă scurtă de timp, situația normală este lacul gol).

Curbe caracteristice ale lacurilor de acumulare:

curba de Remou de tip A2

curba de capacitate.

Un ansamblu funcțional de lucrări de gospodărire a apelor, împreună cu sursa sau sursele de

apă respective și cu lucrările hidrotehnice proprii ale folosințelor de apă sau ale altor obiective

socio-economice deservite formează un sistem de gospodărire a apelor.

Lucrările și sistemele de gospodărire a apelor trebuie să fie în cât mai mare măsură cu

folosire complexă, deservind în același timp mai multe folosințe.

5. Inundații.

Inundațiile – reprezintă acoperirea cu apă a suprafeței terenului (ieșirea din matcă a unui râu,

ploi, exfiltrații din ape subterane):

revărsarea apelor din cursurile permanente sau nepermanente sau ridicarea nivelului

apelor din lacuri și bălți, precum și acumularea și stagnarea apelor din ploi și topirea zăpezilor.

ridicarea nivelului apelor subterane sau prin infiltrațiile din apele de suprafață.

scurgerea torențială pe versanți, erodarea malurilor și albiilor cursurilor de apă,

depunerile torențiale.

Hazardul – reprezintă fenomenul natural sau antropic care poate produce pierderi de vieți

omenești și pagube.

Inundațiile sunt cel mai răspândit hazard din punct de vedere geografic, cel mai mare număr

de evenimente pe an și cel mai mare număr de persoane afectate. Produc mari pagube și pierderi

de vieți omenești.

Principalele obiective social-economice care trebuie apărate împotriva inundațiilor sunt

următoarele:

obiective industriale, localități, construcții agrozootehnice, căi de comunicații, depozite,

clădiri sociale și culturale, precum și părți sau obiective care intră în componența acestor

obiective, inclusiv terenurile aferente (curți, incinte, perimetrul construibil al localităților etc.);

terenuri folosite pentru culturi (terenuri destinate producției vegetale, terenuri amenajate

hidroameliorativ), terenuri amenajate piscicol, păduri etc.

Grupurile de obiective de aceeași categorie sau de categorii diferite, situate în aceeași unitate

sau perimetru, periclitate de acțiunile distructive ale apelor, constituie obiective complexe.

Problema care se ridică în legătură cu protecția împotriva inundațiilor.

Din combinarea diferitelor forme de producere a inundațiilor cu categoriile de obiective

supuse efectului inundațiilor, rezultă următoarele probleme principale care se pun în legătură cu

protecția împotriva inundațiilor:

Protecția împotriva inundațiilor pentru apărarea obiectivelor periclitate din aval de

lucrările de apărare sau din dreptul acestora.

Asigurarea barajelor în timpul apelor mari, respectiv stabilirea parametrilor tehnici și

funcționali ai descărcătorilor de ape mari, astfel încât să se garanteze stabilitatea și siguranța

lucrărilor de barare.

Studiul efectelor apelor mari produse în condiții extraordinare, în cazul avarierii sau

deteriorării barajelor sau în alte cazuri accidentale, naturale sau cauzate de o exploatare

necorespunzătoare (nerațională) a descărcătorilor acestora, care ar avea ca efect producerea în

aval a unor fenomene de ape mari mai periculoase decât în situația naturală de până la realizarea

lucrării de gospodărire a apelor. Ele capătă o deosebită importanță atunci când aval de baraj sunt

situate importante obiective sociale sau economice.

Pentru prevenirea deteriorării barajelor, în unele cazuri se prevăd goliri de fund cu capacitate

mare de evacuare care să permită coborârea în cât mai scurt timp a nivelului în lac;

caracteristicile evacuatorului de fund impuse de aceste considerente devin o dată de bază pentru

calculele de atenuare a viiturilor în acumularea respectivă.

Riscul la inundații:

Există pericolul de a se produce pierderi de vieți omenești și pagube materiale. Reprezintă

produsul între probabilitatea de producere și consecințe. R = p x C

Receptor de risc (oameni, bunuri) – vulnerabilitate.

Vulnerabilitatea – sensibilitatea unui receptor de risc confruntat cu un hazard. Element

esențial în determinarea riscului. Aceasta poate fi:

fizică;

geologică;

socială;

politică.

Consecințe:

pierderi de vieți omenești;

pagube materiale.

Gestionarea riscului la inundație. (G.r.i.)

Se realizează prin aplicarea unor politici, proceduri și practici, având ca obiective:

identificarea riscurilor;

analiza și evaluarea lor;

tratarea;

monitorizarea;

reevaluarea;

Protecția împotriva inundațiilor (G.r.i.).

Mai mult spațiu pentru râuri (Lăsați râurile să curgă).

Gestionarea riscului la inundații se face sub forma unui ciclu care durează infinit:

prevenire și protecție;

intervenție de urgență;

reabilitare;

lecții învățate.

Măsuri de protecție și prevenire.

Structurale: diguri, baraje, regularizări de albii etc.

Nestructurale (organizatorice): sistemul de avertizare-alarmare, sistemul de asigurări de

bunuri și persoane.

Lacurile de acumulare – fac parte din lucrările principale de protecție împotriva

inundațiilor, au un rol important, acționând prin atenuarea viiturii (permanente, nepermanente).

În esență, efectul atenuării viiturii prin lacurile de acumulare se concretizează prin reducerea

debitelor maxime lăsate în aval de baraj și, prin aceasta, o redistribuire a lor, care se traduce

practic printr-o modificare a distribuției probabilităților de depășire.

Acțiuni în bazinul hidrografic superior – Combaterea Eroziunii Solului (C.E.S.).

Mărirea capacității de transport a albiei minore.

Derivațiile de ape mari (2300 km).

Digurile.

În cazul lucrărilor de îndiguire, modificarea distribuției probabilităților debitelor maxime are

loc într-un mod oarecum diferit decât în cazul atenuărilor prin lacuri de acumulare, în sensul

creșterii debitelor maxime pentru o anumită probabilitate.

Cele mai uzuale date hidrologice necesare în calculele de gospodărire a apelor pentru

protecția împotriva inundațiilor sunt:

hidrografele de nivel și de debit din istorie;

parametrii statistici caracteristici;

hidrografele de viitură;

analiza statistică a datelor privind debitele și volumele maxime;

analiza modului de formare a viiturii într-o secțiune de calcul.

6. Abordarea sistematică în domeniul resurselor de apă; Gestionarea durabilă a

resurselor de apă; Gestionarea integrată a resurselor de apă.

Gestionarea resurselor de apă = Managementul resurselor de apă = Gospodărirea Apelor

+ elemente de politică a apei.

Sistem = ansamblu ordonat de elemente, caracterizate prin interconexiune și interacționare,

capabil să realizeze un anumit obiectiv cu anumite performanțe.

Elementele componente ale unui sistem sunt denumite subsisteme și sunt interconectate prin

legături gen cauză-efect.

Un sistem este o bucată de univers ce poate fi separată astfel încât să existe un interior și un

exterior și care funcționează pe principiul cauză-efect.

Abordarea sistematică reprezintă o metodologie care permite intervenția asupra unei situații

considerate ca un sistem:

descrierea situațiilor;

aplicarea obiectivelor;

identificarea punctelor critice;

determinarea punctelor de intervenție;

elaborarea strategiei în funcție de interacțiunile cunoscute sau bănuite.

Toate acestea în scopul utilizării cu eficiență maximă a resurselor. Barajele, lacurile de

acumulare, stațiile de pompare, aducțiunile, respectiv tot sistemul (ansamblul) de la sursă la

folosință reprezintă un sistem.

Sistemul resurselor de apă.

Există sistemele bazinale ale resurselor de apă.

Bazinul Hidrografic – unitatea naturală de formare a resurselor de apă.

Componența unui sistem bazinal al resurselor de apă:

Subsistem natural (râuri, lacuri, vegetație etc.);

Subsistem infrastructural (construcții hidrotehnice);

Subsistem administrativ (organizații cu responsabilități în domeniu și cadrul instituțional

în care acestea își desfășoară activitatea).

A.N.A.R. – Administrația Națională ”Apele Române” – aplică politica statului în domeniul

apelor – 11 administrații bazinale de ape (convenționale).

Gestionarea durabilă a resurselor de apă.

Dezvoltarea durabilă este aceea care:

Nu periclitează sau distruge suportul de bază al vieții pe pământ: aer, apă, solul și

sistemele biologice.

Este economic durabilă, adică continuă să producă un flux de bunuri și servicii derivând

din resursele naturale ale pământului.

Realizează un sistem social durabil la nivel internațional, local și familial, de a asigura o

distribuție echitabilă a beneficiarilor, bunurilor și serviciilor produse.

Gestionarea integrată a resurselor de apă.

Este un concept care se bazează pe percepția apei ca:

resursă naturală;

parte integrantă a ecosistemelor;

bun cu valoare socială și economică.

Principalele trăsături ale unei gestionări integrate a resurselor de apă:

interdependența sporită dintre aspectele fizice (cantitative), chimice și biologice

(calitative) ale gospodăririi apelor de suprafață și subterane;

considerarea folosințelor sub aspectul conjugat de cerințe de apă și surse de poluare;

analiza critică a aspectelor legate de impactul asupra mediului.

existența mecanismelor de implicare și participare a publicului și a tuturor părților

interesate în gestionarea resurselor de apă.

Mecanismul funcțional al conceptului de gestionare integrată a resurselor de apă.

Entități care au roluri în gestionarea integrată a resurselor de apă:

Sistemul resurselor de apă (S.R.A.);

Folosințele de apă (F), (F.A.);

Mediul înconjurător (M);

Societatea (S).

Actorii corespunzători acestor roluri sunt reprezentați de organizații și colectivități, grupuri

sau indivizi umani investiți cu responsabilități sau având propriile interese în domeniile

respective.

Gestionarea cerințelor de apă.

Condiții care impun necesitatea unor măsuri de gestionare a resurselor de apă:

sporirea consumurilor specifice de apă;

degradarea cantitativă (irosirea) sau calitativă a resurselor amenajate ca urmare a unor

practici nesănătoase din partea utilizatorilor;

sporirea vertiginoasă a cheltuielilor necesare pentru amenajarea unor noi resurse, ca

urmare a epuizării amplasamentelor favorabile;

perioade secetoase prelungite;

necesitatea reducerii cheltuielilor de exploatare ca urmare a unor dificultăți financiare

și/sau lipsa capacității de investiție;

diminuarea capacității de suport a mediului înconjurător;

degradarea anumitor factori de mediu în urma unor efecte cumulative cu acțiune lentă în

timp.

degradarea înainte de termen a amenajărilor existente ca urmare a exploatării lor la

parametrii superiori celor proiectați;

îmbunătățirea alocării resurselor în vederea promovării utilizării apei în scopurile cele

mai valoroase.

În România se fac irigații de completare. Pentru porumb este nevoie de un volum de apă de

7000 m3/ha/an, volumul oferit din irigații fiind de 2000 – 3000 m

3/ha/an.

Primează costul de oportunitate.

extinderea numărului de consumatori prin reducerea consumurilor specifice pentru a

putea sprijini o politică de dezvoltare și/sau economică.

amânarea amenajării unor resurse suplimentare prin utilizarea integrală și eficientă a

celor existente.

7. Gestionarea calitativă a apelor.

Caracterul de resursă revalorificabilă sau refolosibilă a apei, faptul că apa nu se consumă

integral prin folosire, ci se reîntoarce parțial, iar uneori chiar integral, în sursele de apă după

folosire, constituie punctul de plecare al problemei protecției calității apelor.

Apele naturale, la locul lor de izvorâre, au în general calități care satisfac majoritatea

exigențelor de folosire a lor, calități care se pot menține în limitele acceptabile pentru folosințe,

atâta timp cât sursa de apă nu suferă influențe grave ale activității omenești, ale orașelor,

industriilor, agriculturii etc.

Impurificarea – Reprezintă degradarea inevitabilă a calității apelor în limite admisibile ce

permit însă folosirea în continuare a apelor în aval de sursele de impurificare (ape reziduale).

Dacă depășește anumite limite datorită inexistenței stațiilor de epurare sau a randamentului

scăzut al acestora, se transformă în poluare.

Tipuri de impurificare (poluare):

minerală: fier, mangan, etc;

organică;

chimică;

degradare termică;

radioactivă.

Efectele impurificării surselor de apă (consecințe):

periclitarea alimentării cu apă potabilă a populației;

creșterea cheltuielilor de tratare a apei;

dificultăți în folosirea apei pentru irigații;

este afectată starea de sănătate a populației;

periclitarea fondului piscicol.

Sursele de impurificare pot fi naturale sau artificiale.

Surse de impurificare artificiale:

apele uzate menajere (bacterii patogene);

apele uzate industriale: alimentară, textilă, tăbăcării, (cantități mari organice); anorganice

ce provin din: minerit, industria metalurgică etc., încărcate cu săruri de Fe, Cu, Zn, Mn, Cr,

cianuri și altele; industria petrolieră care deversează ape care conțin fenoli, cianuri, metale grele

(Cu, Zn, Cr);

ape uzate de la fermele zootehnice: substanțe organice, paraziți și microorganisme

patogene.

apele meteorice, pot fi considerate ca surse de poluare artificială deoarece se încarcă cu

substanțe provenite din acțiuni umane;

depozitele de deșeuri și reziduri solide (aflate în văile râurilor);

poluarea cu produse petroliere;

poluarea cu pesticide;

poluarea termică – descărcarea apelor calde, în special de la termocentrale, centrale

nucleare;

poluarea cu produse chimice (Ph, N);

poluarea cu detergenți (împiedică capacitatea de reoxigenare a apei).

P.H. – reprezintă concentrația ionilor de H din soluții și are o scară între 0 – 14:

- 7 – ape neutre;

< 7 – ape acide

> 7 – ape bazice (alcaline).

P.H.-ul cu valori cuprinse între 6,7 – 8,6 favorizează procesele vitale de creștere și

reproducere a peștilor.

Apa potabilă are P.H.-ul cuprins între 6,5 – 8,5.

Duritatea apei:

Este cauzată de prezența ionilor de Ca și Mg, prezenți în apă ca sulfați, cloruri și bicarbonați.

Sunt două tipuri de duritate :

temporară (carbonică), cauzată de carbonați;

permanentă, cauzată de sulfați și cloruri de Ca, Mg.

Duritatea totală (Σ), se exprimă în părți per milion (p.p.m.) sau grade germane (°G).

Trei tipuri de duritate măsurată în p.p.m.:

mică 0 – 60 p.p.m.

moderată 61 – 120 p.p.mp

mare 121 – 180 p.p.m.

Indicatori de calitate a apei:

a) Indicatori fizico-chimici:

oxigenul dizolvat – influențează dezvoltarea viețuitoarelor în apă (5 mg/l; 5 p.p.m.).

Păstrăv – 10 mg/l (10 p.p.m.). Cantitatea de Oxigen (O) dizolvat variază invers cu temperatura,

iar în apele curgătoare scade din amonte în aval.

dioxidul de carbon (CO2) – acid slab produs prin descompunerea materiior organice.

Apele de suprafață conțin sub 10 p.p.m., iar la valori mai mari de 25 p.p.m. sunt letale pentru

viețuitoarele acvatice.

consumul biochimic de oxigen în 5 zile (CBO5) – starea de impurificare a apei,

reprezintă cantitatea de oxigen necesară descompunerii materiior organice în apă printr-un

proces biochimic. Cantitatea de oxigen necesară pentru oxidarea pe cale biochimică în condiții

aerobe într-o perioadă de 5 zile, la temperatura de 20°C a compușilor organici din apele

reziduale.

b) Aspecte biologice ale calității apei.

Impurificatori care nu au ca mediu de viață apa:

bacteriile patogene (Salmonella) – provin din fecale, dejecțiile animalelor. – Tifos,

Holeră, Tuberculoză, Dizenterie. Tuberculoza se poate transmite și prin scăldat în ape

contaminate din zona sanatoriilor TBC.

drojdiile patogene (provoacă boli digestive în general).

protozoarele patogene (giardia) – legume și zarzavaturi irigate cu ape de canalizare.

Impurificatori care au ca mediu de viață apa:

bacteriile saprofite. Descompun materiile organice, consumă oxigenul din apă;

ferobacteriile (oxidează sau descompun fierul).

fungii și drojdiile. Au și efect benefic – contribuie la purificarea apei.

viermi (Tubifex) – moluște ce se acumulează în stațiile de pompare de alimentări cu apă.

Peștii (Păstrăvul) pot fi considerați ca un indicator de calitate a apei.

c) Caracteristici bacteriologice:

În apele potabile nu există vizibile cu ochiul liber ouă și larve de paraziți, să nu existe > 20

de indivizi/dm3.

Numărul de germeni ce se dezvoltă în apă se numără și se determină la temperatura de 37°C.

Metode biologice de determinare a calității apei.

Au la bază relațiile dintre organisme și mediu. În acest scop există un sistem de determinare,

ce se numește Sistemul Kolkwitz.

După gradul de încărcare cu materii organice și caracteristicile fizico-chimice, cu accent pe

concentrația de oxigen se definesc (delimitează) următoarele zone saprobe:

zona polisaprobă – maximă încărcare organică.

zona mezosaprobă:

subzona alfa-mezosaprobă (α-m) – predomină procesul de reducere și începutul celei

de oxidare.

subzona beta-mezosaprobă (β-m) – predomină oxidarea.

zona oligosaprobă – organisme de apă curată și slabă impurificare.

Categorii de calitate a apei după gradul de saprobitate:

Clasa I de calitate – zona oligosaprobă.

Clasa II de calitate – subzona β mezosaprobă – cu impurificare potrivită.

Clasa III de calitate – subzona α mezosaprobă – cu impurificare puternică.

Clasa IV de calitate – zona polisaprobă – impurificare foarte puternică.

8. Politica europeană în domeniul apei.

Se realizează prin directive (strategii, politici).

Directiva Cadru ”Apa” – 2000/60/EC.

Directiva privind evaluarea și gestionarea riscurilor la inundații – 2007/60/EC.

În România funcționează Legea № 107/1996 – Legea Apelor.

D.C.A. – 22 Dec. 2000 (Directiva Cadru ”Apa”) – Transpune în practică conceptul de

dezvoltare durabilă.

”În preambul apa nu este un produs comercial ca oricare altul, ci o moștenire care trebuie

păstrată, protejată și tratată ca atare”. Obiectivul central al D.C.A. în domeniul apei este acela de a obține o ”stare bună a apelor”.

Această ”stare bună a apelor” este tradusă cu ”potențialul ecologic bun al apei”.

Scopul directivei:

atingerea stării bune a tuturor corpurilor de apă în regim natural în Europa până în anul

2015.

conservarea stării bune și foarte bune a corpurilor de apă, acolo unde ele există deja.

atingerea ”potențialului ecologic bun” pentru toate corpurile de apă puternic modificate și

artificiale.

conformarea cu obiectivele de mediu stabilite de celelalte directive în domeniul apei

pentru ariile protejate.

Termeni utilizați:

Corp de apă de suprafață – ”Un element discret și semnificativ al apelor de suprafață”:

râu, lac, canal, sector de râu, sector de canal, o parte din apele marine litorale.

apa

patul albiei

zona riverană a râului, care este relevantă pentru flora și fauna acvatică.

Corpuri de apă puternic modificate – ”Acele corpuri de apă de suprafață, care datorită

alterărilor fizice și-au schimbat substanțial caracterul lor natural”.

Corpuri de apă artificiale – ”Acele corpuri de apă de suprafață create de activitatea

umană”.

”Starea bună a apelor de suprafață”.

”starea ecologică bună” se judecă după structura și funcțiile ecosistemelor acvatice.

”starea chimică bună” reflectă calitatea apei din punct de vedere chimic (atunci când

concentrațiile poluanților nu depășesc limetele din standardele de calitate de mediu sau cele

prevăzute în alte standarde de mediu).

Pentru corpurile de apă puternic modificate și artificiale se definește un potențial ecologic

bun mai puțin sever.

Pentru corpurile de apă subterană se definesc:

starea cantitativă bună;

neafectarea de către captări.

Clasificarea stării apelor. Sunt 5 categorii de calitate:

calitate foarte bună – culoarea albastru;

calitate bună – culoarea verde;

calitate moderată – culoarea galben;

calitate nesatisfăcătoare – culoarea orange;

calitate degradată – culoarea roșu.

Elemente revoluționare în directiva cadru:

Gospodărirea apelor în Europa se realizează la nivel bazinal;

Gospodărirea integrată a apelor de suprafață, subterane, a zonelor umede și a altor tipuri

de ecosisteme dependente de ecosistemele acvatice;

Recuperarea costurilor pentru serviciile de apă.

Directiva Cadru prevede realizarea planului de management bazinal. Mai există și planul de

amenajare a bazinului hidrografic.

Cele două planuri constituie Schema Directoare de Amenajare și Management a bazinului

hidrografic.

9. Schema Directoare de Amenajare și Management a Bazinului Hidrografic.

(S.D.A.M.B.H.)

Este instrumentul de planificare în domeniul gestionării resurselor de apă.

Își propune să realizeze ceea ce-și propune Gospodărirea Apelor. Prognoză a resurselor de

apă.

P.I.B. – suma valorilor adăugate brute în decursul unui an.

S.D.A.M.B.H. – componenta de gestionare calitativă a apei (P.M.B.H. – Planul de

Management a Bazinului Hidrografic); componenta de gestionare cantitativă a apei (P.A.B.H. –

Planul de Amenajare a Bazinului Hidrografic).

În România sunt 11 Districte de Bazine Hidrografice (D.B.H.):

1) Someș – Tisa;

2) Crișuri;

3) Mureș;

4) Banat;

5) Jiu;

6) Olt;

7) Argeș – Vedea;

8) Buzău – Ialomița;

9) Dobrogea – Litoral;

10) Siret;

11) Prut – Bârlad.

Fiecare D.B.H. este administrat de o administrație bazinală de apă (A.B.A.).

D.C.A. – prevede P.M.B.H. care trebuie atins până în anul 2015.

P.M.B.H. – 2010, se aprobă prin Hotărâre de Guvern H.G. № 80/2011.

P.M.B.H.

I. Are la bază :

evaluarea resurselor de apă (naturale – hidrologice);

evaluarea resurselor socio-economice de apă;

modul de utilizare al resurselor de apă pe folosință;

obiectivele planului în domeniul gestionării resurselor de apă.

II. Obiective:

realizarea și menținerea echilibrului dintre cerințele de apă ale folosințelor și disponibilul

de apă la surse.

1990 – Rezerva socială – 19,6 km3/an

2009 – Rezerva socială – 7,8 km3/an

2009 – Alimentarea cu apă a populației – 1,05 km3/an.

utilizarea potențialului apelor (producerea de energie hidromecanică, hidroelectrică,

navigație, turism, estetică, agrement).

diminuarea efectelor negative ale fenomenelor naturale asupra vieții, sănătății, bunurilor

și activităților umane (inundații, exces de umiditate, secete, eroziunea solului).

determinarea cerințelor de mediu asupra resurselor de apă.

gestionarea resurselor de apă în condițiile schimbărilor climatice.

10. Prognoza cerințelor de apă.

Cerința de apă – Acea cantitate de apă care trebuie prelevată de la sursă în scopul utilizării

ei. Trebuie să aibă și o valență calitativă.

Cerința de apă – cerința efectivă de apă, care înseamnă că cerința are calitate și preț.

consumul de apă: Qr/Qp < 1; Qr – debitul returnat; Qp – debitul prelevat.

Qp – Qr = Consum

Factorii ce influențează cerințele de apă:

natura folosinței de apă;

tariful sau prețul apei;

existența unei surse alternative;

disponibilul apei la sursă;

calitatea serviciului;

numărul populației și modul de locuire;

starea actuală a sistemului de alimentări cu apă (pierderi, presiuni);

rata de ocupare a populației;

clima;

venitul pe gospodărie sau familie;

factori socio-culturali (în special de natură religioasă);

echipamente, dispozitive, aparatură.

Influența prețului apei asupra cerinței de apă:

Elasticitatea prețului (

) (

)

Q – cerința de apă

dP – variația prețului

dQ – variația cantității de apă

exp: ep = - 0,20 ; reducerea cantității de apă cu 2% - creșterea prețului cu 10%

Venitul pe gospodărie și cerința de apă

(

)

V – venitul pe gospodărie

dQ – modificările cantității cerinței de apă

dV – modificarea venitului

ev = 0,4 ÷ 0,5 – rezonabilă; V – 10%; Q – 4%.

Metode de prognoză a cerințelor de apă:

1) Metoda cerinței pe locuitor;

2) Metoda cerinței pe abonat;

3) Metoda coeficientului de utilizare (activități industriale);

4) Metode multivariate;

5) Metode speciale;

6) Metoda contingentelor.

Informații necesare elaborării prognozei evoluției cerințelor de apă:

Informații istorice;

Proiecte asupra evoluției populației (15 – 20 ani);

Repartiția populației pe mediu de locuire;

P.I.B. și evoluția lui în următorii 15 – 20 ani;

Veniturile populației, gospodăriilor pe regiuni;

Produsul proiectat va fi obținut în sectoarele utilizatoare;

Rata proiectată a utilizării apei pe locuitor având la bază evoluțiile tehnologice.

Metodologii de prognozare:

Metoda extrapolării elementare – prognoză pe termen scurt (3 – 5 ani);

Metoda prognozei (prognozării euristice) – dezagregarea folosințelor;

Metoda modelării matematice;

Metoda analogiei istorice;

Metoda Delfi;

Metoda ”asaltului creierului” (brainsterming).

Metoda extrapolării elementare.

În practică, cea mai răspândită metodă de prognozare este metoda extrapolării elementare.

Principiul metodei constă în transferarea în viitor a cunoștințelor și a relațiilor care caracterizează

formarea cerinței și necesarului de apă observate în trecut, cu ajutorul dependențelor funcționale

alese.

Este metoda cea mai des utilizată în prognozele cantitative. Viitorul descris de metoda

extrapolării apare ca o extindere argumentată a prezentului pe linii generale ce pot fi estimate din

evoluția trecută.

Aplicarea metodei extrapolării comportă parcurgerea următoarelor faze:

stabilirea parametrilor tendinței;

alegerea datelor care caracterizează evoluția din trecut;

stabilirea mărimii perioadei de extrapolare (implicit stabilirea orizontului prognozei);

determinarea legii de evoluție și extrapolarea;

analiza rezultatelor obținute.

Metoda modelării matematice.

Transpunerea modelului în timp – în viitor – nu este rigid legată de tendințele constatate în

trecut, ci ține seama de factorii esențiali economici, sociali etc., care pot determina mărimile

căutate la anumite momente ale dezvoltării viitoare.

Metoda analogiei istorice.

Principiul constă în faptul că pentru evoluția fenomenului studiat și nivelului lui de

dezvoltare în cadrul țării, regiunii sau bazinului considerate se alege evoluția deja înregistrată

într-o altă țară (regiune sau bazin). Este o prognoză pe termen mediu sau pentru perspectivă.

Etape specifice:

determinarea tendințelor de dezvoltare a parametrului studiat în țara în care a fost

înregistrat și în țara pentru care se prognozează;

evidențierea asemănării, compararea tendințelor;

determinarea abaterilor în timp;

nivelarea abaterilor.

Metoda Delfi.

Principiul metodei constă în întocmirea și difuzarea de chestionare amănunțite, pentru

specialiștii de înaltă calificare care lucrează în domeniile cheie ale științei și tehnicii și

prelucrarea răspunsurilor la aceste chestionare. Se folosește la prognozarea pe termen scurt și

mediu.

Metoda prognozării euristice.

Prognoza fenomenului studiat se face pe baza chestionării sistematice a experților într-un

domeniu restrâns al științei, tehnicii sau producției. Comportă următoarele faze:

prezentarea obiectelor prognozei;

formarea grupelor de experți;

formularea întrebărilor și tabelelor pentru aprecierile experților;

procedura de lucru cu experții;

analiza și prelucrarea aprecierilor experților;

verificarea prognozelor obținute;

sinteza aprecierilor privind prognoza.

Se folosește la prognozarea pe termen lung.

Metoda ”asaltului creierului” (brainstorming).

Este o metodă care urmărește descoperirea de idei noi și realizarea acordului grupului de

oameni și baza gândirii intuitive.

Asaltul direct al creierului poate fi efectuat de diferite persoane sau grupuri.

Rezultatele cercetării în acest domeniu permit să se tragă concluzia că starea de ”asalt al

creierului” poate ridica productivitatea gândirii participanților, contribuind astfel la eficiența

aprecierii prognozei de perspectivă.