stavilare

Constructii Hidrotehnice II IV ACH Sarghiuta Radu

BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEDefinitie

Barajele mobile (stavilarele) sunt baraje de micainaltime ce se construiesc pe cursurile de apa inscopul ridicarii nivelului natural si eventual alrealizarii unei acumulari.

Constructii Hidrotehnice II ACH Sarghiuta Radu

ALCTUIRE STRUCTURAL GENERALALCTUIRE STRUCTURAL GENERAL

Din punct de vedere structural barajele mobile sunt alctuite din dou pri:partea fix - compus din corpul deversor, pile i culei;partea mobil - constituit din stavile i batardouri.

Corpul deversor mpreun cu elementele mobile asigur realizarea reteniei i descrcarea debitelor de ap n aval. Prin manevrarea stavilelor seciunea barat poate fi deschis n ntregime sau parial.

ALCTUIRE STRUCTURAL GENERALALCTUIRE STRUCTURAL GENERAL

BARAJE MOBILEBARAJE MOBILE

Functii asigurarea captarii sau derivarii debitelor pentru uzine hidroelectrice, pentru

alimentari cu apa potabila sau industriala, pentru irigatii sau mentinerea in sectorul barat a adncimii necesare pentru navigatie;

asigurarea capacitatii de evacuare a apelor fara ca nivelul maxim admis in amonte sa fie depasit; amonte sa fie depasit;

mentinerea unui nivel constant in aductiunile cu nivel liber care sa le fereasca de variatiile nivelului apei din albia naturala a rului;

evacuarea in aval a aluviunilor depuse la anumite intervale de timp, fara a se pierde insa cantitati prea mari de apa;

evacuarea cu usurinta a corpurilor plutitoare, aduse mai ales de apele mari precum si a gheturilor ce apar in perioada de primavara.


BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEAlcatuire constructiva

dig mal stng

dig maldrept

baraj lateral

baraj

CHE

0 1 2 km

principal

pereudrept pereu

rigola

barajlateral CHE

stavilar

baraj principal

0 50 100 m

albie regularizata

Amplasamentele acestor lucrari sunt caracteristice in general zonelor de deal si de ses.



Alcatuire constructiva in plan

cmpdeversor

pilaculee

STAVILAR

zid de racordbaraj

pereu din b. a.

de pamnt

bazin disipator

albie regularizata

zid de sprijinCHE

bazin de linistire


BARAJE MOBILE

Alcatuire constructiva in sectiune transversala

98.00

92.00barbacane

zid de gardapilastavila segmentstavila clapeta

macara portal

zid de racord

pod

nisabatardou

pereualbie regularizata

71.00

79.5084.00

92.00

69.00

79.3080.00

75.00 77.00

roca de bazabazin disipator in doua trepte rizberma

rigolagalerie de vizitare si drenaj

ecran de etansare

(perete mulat) corp deversor

prag sicanatrost permanent

ax put de drenaj

albie regularizata

in profunzime

umplutura debalast placi dinbeton

umplutura de argila

filtru inversblocuri din betondren



Etanarea i drenarea fundaiilor



Lucrarile de disipare a energieiLucrarile de disipare a energiei se compun din: bazin disipator si rizberma. Bazinul disipator se poate realiza intr-o singura treapta sau in doua trepte.



Alcatuire constructiva pentru sistemele de evacuare

1) 2)

3)1. Cu profil deversant + stavile de dimensiuni mici sau cel mult mijlocii

2. Cu prag deversant lat + stavile de deschidere si inaltimi mari

3. profil deversant care adaposteste vane de fund si stavile de coronament



Sisteme constructive de alcatuire a partii fixe a stavilarelor

a

b

a

b

Sistemul cu radier general. Radierul general este alcatuit dintr-o placa de fundatie, continua de-a lungul intregului front de retentie, in care sunt incastrare pilele

Sistemul cu pile independente. In acest sistem constructiv pilele sunt separate de radier prin rosturi permanente. Deoarece in acest sistem, pilele preiau sarcini importante, fundatiile lor se largesc si se adancesc fata de restul barajului.

Sistemul cu cuve. In acest sistem pilele sunt sectionate de rosturi in lungul lor. In acest mod, fiecare deschidere lucreaza independent, placa radierului (sau pragul deversor) si doua semipile adiacente formand un sistem monolit


BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEAspecte de calcul Incarcarile ce actioneaza asupra unui stavilar

Ca

N

E am

W

PPal

h

Pv

Ss

gC

Ph av.

v av.PG

H gamonte

N aval

E am

Incarcarile ce actioneaza asupra stavilarelor sunt

S d

Incarcarile ce actioneaza asupra stavilarelor sunt in mare masura cele care actioneaza asupra unui baraj de greutate:greutatea proprie G ce include creutatea pilelor, radierului, stavilelor, podului si a celorlalte echipamente mecanice;presiunea hidrostatica orizontala Ph si verticala Pv;subpresiunea statica Ss si dinamica Sd;presiunea ghetii Hg;presiunea aluviunilor Pal si impingerea pamntului amonte Eam si aval Eav;

presiunea valurilor W;incarcarile din cutremur - componenta inertiala Cg si cea hidrodinamica Ca;incarcari datorate variatiilor de temperatura;actiunea vntului;fortele provocate de tractiune sau frnare pe caile de rulare.


Ipoteze de calculIpoteze de calcul

ipoteza de constructie in care se considera incarcarile verticale provenite din greutatea proprie;

ipoteza de exploatare normala: toate cmpurile sunt inchise de stavile; in bieful amonte nivel normal de retentie in bieful aval nivel minim; trebuie facute verificari si pentru nivelul critic cuprins intre cel maxim si cel minim, pentru care coeficientul de stabilitate la alunecare este minim;

ipoteza de reparatie: un cmp este inchis cu batardourile de interventie in timp ce cmpul vecin deverseaza;

ipoteza de regim catastrofal sau evacuarea unei viituri maxime care inseamna ca toate cmpurile sunt deschise, nivelurile amonte si aval corespunznd celor necesare evacuarii viiturii de calcul; se obisnuieste sa se considere de asemenea si functionarea partiala a sistemului de drenaj, ceea ce conduce la subpresiuni mari.


Etapele premergatoare calculelor statice constau inEtapele premergatoare calculelor statice constau in

adoptarea celui mai adecvat sistem constructiv, compatibil cu conditiile geotehnice ale amplasamentului;

evaluarea incarcarilor in cadrul schemei de calcul considerate; stabilirea simultaneitatii incarcarilor, cu coeficientii de siguranta

corespunzatori.


Calculul sistemelor cu pile independenteCalculul sistemelor cu pile independente

y

y

x

x

w

Mw

MAN

=


Calculul pilelor prevazute cu niseCalculul pilelor prevazute cu nise

In cazul pilelor prevazute cu nise pentru batardouri sau stavile plane, se verifica eforturile de intindere si forfecare ce apar in sectiunea verticala ce trece prin muchiile aval ale niselor. Pentru aceasta se determina mai inti distributiile de eforturi normale si tangentiale din fundatia pilei. Se considera un plan vertical ce trece prin muchia aval a nisei impartind pila in doua portiuni I si II. Din ecuatiile de echilibru aplicate pentru una din cele doua portiuni se aplicate pentru una din cele doua portiuni se determina fortele sectionale M, N, si T ce actioneaza in centrul de greutate al planului.

w

MAN

t =

AT

mediu =


Calculul radieruluiCalculul radierului

La sistemele cu pile independente radierul se verifica in special la alunecare si plutire. Deoarece radierul preia incarcari verticale mici in raport cu cele orizontale conditia de stabilitate la alunecare este dificil de realizat. Ipotezele de calcul cele mai Ipotezele de calcul cele mai dezavantajoase sunt:

ipoteza regimului normal de exploatare si ipoteza de reparatii, care conduc la impingeri orizontale mari;

ipoteza de regim catastrofal, care pericliteaza in special stabilitatea la plutire.

fVH



In cazul in care roca de baza se gaseste la adncimi mari se verifica stabilitatea la alunecare pe suprafete cilindrice si in masa terenului de fundatie precum si pe suprafetele de contact intre straturi in situatia unor straturi in situatia unor stratificatii pronuntate cu inclinare spre aval.



Criteriile de alegere a tipului de stavila

1. criterii functionale: evacuarea plutitorilor si a ghetii; evacuarea aluviunilor; evacuarea debitelor de viitura; evacuarea debitelor de viitura; reglarea nivelului amonte; automatizarea conditiilor de functionare pe timp de iarna.

2. criterii economice: greutatea stavilei si a mecanismelor;

influenta tipului de stavila asupra costului partii fixe a stavilarului.

stavila

stavila

LH


Calcule de rezistenta la sisteme cu cuve

Calculul pilelor si semipilelorCalculul pilelor si semipilelor

F F

P P

t t+-

P P

P P

g g

h h

Pv


Calcule de rezistenta la sisteme cu cuveCalcule de rezistenta la sisteme cu cuve

Ipoteza deformatiilor plane nu esteindeplinita in realitate, mai alesspre capete, datorita schimbarilorbruste de sectiune ale pilelor. Seconsidera de aceea in calculelecurente o zona delimitata de liniiinclinate la 4560 ce pornesc dinmuchia fundatiei, in care estesatisfacuta in mod aproximativsatisfacuta in mod aproximativipoteza deformatiilor plane



Radierul se considera in calcul ca o placa sau ca un sistem de grinzi pe mediu elastic. In functie de grosimea radierului rezulta o rigiditate finita sau infinita in raport cu terenul de fundare.

Etapele de calcul sunt: determinarea diagramei de presiune pe terenul de fundare, presiunea reactiva ce

trebuie sa satisfaca conditia de echilibru pe verticala; determinarea eforturilor sectionale, moment incovoietor M si forta taietoare T; armarea radierului, determinarea coeficientului de armare %. Ipotezele admise in mod uzual in calculul constructiilor pe mediu elastic sunt: Ipotezele admise in mod uzual in calculul constructiilor pe mediu elastic sunt: ipoteza lui Winkler, care considera proportionalitatea intre deformatie si presiune pe

mediu elastic

kyp =



Partea mobila - Clasificarea stavilelor

In functie de orificiile pe care le comanda stavile de suprafata stavile de adncime (vane)Dupa destinatie: stavile principale pentru exploatare; stavile de reparatii si de avarii, ce dubleaza stavilele principale.Dupa forma: stavile plane; stavile segment; stavile cilindrice; stavile sector; stavile clapete; stavile ferme hidraulice; alte tipuri.


Partea mobila - Clasificarea stavilelor

Dup modul de transmitere a mpingerilor ctre partea fix din beton a barajului stavilele se pot clasifica n:

stavile ce transmit mpingerea din presiunea hidrostatic pilelor i culeelor, lucrnd ca o grind simplu rezemat;stavile ce transmit mpingerea din presiunea hidrostatic corpului deversant (radierului), lucrnd ca o grind n consol.

Pentru fiecare dintre cele dou categorii, stavilele difer i dup modul Pentru fiecare dintre cele dou categorii, stavilele difer i dup modul lor de micare i anume: cu micare de translaie, cu micare de rotaie, cu micare de rostogolire, stavile plutitoare sau combinate.Dup modul de acionare stavilele pot fi:

acionate manual (stavile plane de lemn, sau metalice, de dimensiuni mici);acionate mecanic (majoritatea stavilelor);acionate hidraulic (sector, clapete, ferme hidraulice).


Conditii de exploatare a stavilelor

Stavilele trebuie sa asigure functiile barajului mobilatt in conditii normale de exploatare ct si inconditii speciale.Reglarea nivelului apei, ca si descarcarea apelormari, se efectueaza prin deschideri de diferitegrade ale stavilelor. La stavilele de tip ridicatorscurgera apei se face pe sub corpul lor, iar la celede tip cobortor, prin deversare.


Stavile segmentStavile segment

Stavila segment este alctuit dintr-un panou metalic de form circular (segment de cilindru) rigidizat, susinut la extremiti de brae metalice ce rotesc n jurul unui ax orizontal prin intermediul unor articulaii nglobate n corpul pilelor. Rezultanta din presiunea exercitat de ap asupra suprafeelor amonte i aval este orientat ctre centrul cercului, manevrarea stavilei depinznd doar de greutatea ei. Poziia articulaiei trebuie astfel aleas nct s se afle mereu deasupra nivelului maxim alapei.n funcie de poziia pe care o are fa de bieful amonte stavila segment poate fi normal sau invers. Stavilele segment inverse pot fi ntlnite n special la baraje din Europa. Principalul avantaj este acela c sub aciunea presiunii hidrostatice braele sunt supuse la ntindere, inducnd astfel o solicitare de compresiune n pile. Principalele dezavantaje constau n lungimea mare a pilei, poziia necat a articulaiei i dificultile legate de evacuarea gheii i plutitorilor

Stavila plana dubla carligStavila plana dubla carligStavilele plane sunt alctuite din panouri metalicerigidizate ce se deplaseaz vertical n niele prevzute n corpul pilelor. Panourile sunt montate pe role ce permit deplasare sub ap. Aciunea apei este transmis pilelor. Acionare stavilei se face cu echipamente mecanice prin intermediul lanurilor sau cablurilor, prinse la ambele capete. Principalul dezavantaj al acestui tip de stavil l constitue nlimea mare a pilei, ce rezult din condiia de asigurare a ridicrii complete a stavilei deasupra nivelului apei.Pentru a permite evacuarea plutitorilor fr Pentru a permite evacuarea plutitorilor fr pierderi mari de ap, se folosesc stavile duble alctuite din dou stavile independente. Exist diferite tipuri de stavile plane duble. Stavila dubl crlig (figura 4.13) la care stavila superioar are forma unui crlig, este utilizat pentru nlimi de retenie mari. Acest tip de stavil este avantajos att din punct de vedere static prin mbuntirea condiiilor de rezemare a stavilei superioare pe cea inferioar, ct i hidraulic datorit profilrii hidraulice pentru deversare a elementului crlig. Stavila dubl crlig a fost folosit la noi n ar la echiparea barajului Porile de Fier I.

Stavila cilindricaStavila cilindricaStavila cilindric este alctuitdintr-un corp cilindric confecionatdintr-o tol metalic rigidizat lainterior prin cadre transversale irezemat la cele dou extremiti(figura 4.14). Micarea stavilei seface prin rostogolire pecremaliere montate n niele dinpile.Datorit rezistenei mari latorsiune acionarea se poate facede la un singur capt pentrude la un singur capt pentrustavile cu o deschidere pn n20 m. Peste aceast dimensiuneacionarea se face de la ambeleextremiti.

Stavilele cilindriceau avantajul unei rigiditi multmai mari dect a celorlalte tipuride stavile i de aceea pot fifolosite la deschideri mari, deordinul a 50 m. Greutatea mare,montajul dificil i imposibilitateaautomatizrii sunt principaleledezavantaje ale acestui tip destavil.

Stavile clapetaStavile clapeta

Stavile clapetaStavile clapetaStavila clapet este constituit dintr-un panou metalic drept saucurb articulat la partea inferioar n radier. n poziie cobortcreeaz un profil deversant. Acest tip de stavil poate fi folosit nechiparea deschiderilor navigabile. n funcie de modul detransmitere a ncrcrilor exterioare prin corpul stavilei exist:clapete plane;clapete cu tub de rigidizare, rezistent la torsiune;clapete dublu bordate cu manta amonte i aval, rigidizate sub form de burt de pete.Manevrarea stavilelor se poate face cu echipamente mecanicesau hidraulice. Clapetele pot fi echilibrate sau neechilibrate dupcum momentul dat de greutatea i presiunea apei este sau nuechilibrat.Acionarea mecanic a stavilelor clapet se poate face mecanicAcionarea mecanic a stavilelor clapet se poate face mecanicprin lanuri Gall, prin tije cu boluri, sau hidraulic cu cilindruservomotor. Prinderea stavilei se poate face la un sigur capt saula ambele capete.

Stavile ridicatoareStavile ridicatoare1-3 m lungime, ce bareaz cursul de ap pe toat nlimea lor. Panourile sunt articulate la partea inferioar de radier (figura 4.18). Acest tip de stavil poate fi utilizat i pentru echiparea deschiderile nenavigabile.Coborrea stavilei se face cu ajutorul unei prese hidraulice sau cric, prin aplicarea unei fore la faa amonte, sau prin alte mijloace mecanice. Stavila poate fi meninut n poziia ridicat prin intermediul unui arc de susinere, ce permite astfel retragerea cilindrului i acionarea lui doar n timpul manevrelor. La acest tip de stavil se remarc absena pilelor. Principalul dezavantaj l constitue dificultile de Principalul dezavantaj l constitue dificultile de ntreinere a echipamentelor.

Stavile ferme hidrauliceStavile ferme hidrauliceStavilele de tip ferme hidraulice suntalctuite din dou panouri articulaten radier. n poziie ridicat celedou elemente alctuiesc unacoperi iar n poziie cobort suntadpostite ntr-o camer de echilibruspecial realizat n corpul radierului .Manevrarea stavilei se facehidraulic, prin reglarea nivelului apein camera de echilibru. Alimentareacu ap i evacuarea apei dincamer se realizez prin intermediula dou galerii ce comunic cuamontele i respectiv avalul i careamontele i respectiv avalul i caresunt echipate cu vane.

Exist dou tipuri principale de stavile ferm hidraulic:ferme tip capcan de urs sau americane;ferme tip acoperi sau europene.n cazul fermei de tip capcan de urs unghiul dintre cele dou panouri este n general de 110. Micarea se face prin alunecareaclapetei aval pe clapeta amonte prin intermediul unei role.La ferma tip acoperi unghiul dintre cele dou panouri este de 90datorit prelungirii clapetei amonte. Avantajul acestui tip de staviln raport cu cel de tip capcan de urs este dat de sensibilitatea hidraulicmai mare.Principalul dezavantaj l reprezint necesitatea unei camere de echilibru mult mai adnci n radier. Un alt dezavantaj al stavilelor de

tip ferm hidraulic este dat de ptrunderea aluviunilor sub cele dou stavile, care impiedic coborrea sau ridicrea complet.

Stavile sectorStavile sectorStavila sector are forma unui sector de cerc i este adpostit n poziie cobort ntr-o camer de echilibru prevzut n radierul barajului. Manevrarea stavilei se face hidraulic prin presiunea apei ce ptrunde n camer. Fora de ridicare poate fi suplimentat prin ataarea unor flotori sau utilizarea unor cilindri hidraulici.hidraulici.Stavila poate fi nchis doar pe dou dintre cele trei fee (stavil necat), sau pe toate cele trei fee (stavil plutitoare). Exist i stavile seminecate la care faa aval este parial etan, apa putnd ptrunde n interiorul stavilei n timpul deversrii.Stavilele sector sunt stavile de tip cobortor cu axa de rotaie amplasat n amonte sau n aval.

Stavile in arcStavile in arc

Conditii de exploatareConditii de exploatare


Aceasta solutie tehnica se incadreaza in categoria "barajelor mobile" care se caracterizeaza prin aceea ca, atunci cand echipamentele lor sunt in pozitia de lucru, realizeaza retentia pentru care au fost concepute, iar atunci cand echipamentele se afla fara sarcina lasa apa sa curga liber aproape de talvegul cursului de apa.

Termenul de "stavila gonflabila" se refera la o structura elastica inchisa sub forma unui sac

Stavile gonflabile

structura elastica inchisa sub forma unui sac orizontal fixat etans pe o fundatie din beton. Structura elastica este realizata din cauciuc armat cu tesatura textila capabila sa preia eforturile provenite atat de la presiunea realizata artificial in interior, cat si de la presiunea exercitata pe exterior de apa raului, presiuni pe care le transmite la fundatie. Prin introducerea aerului in interiorul sacului acesta isi mareste volumul si determina obturarea unei sectiuni de curgere a apei astfel ca se creaza posibilitatea de realizare a unei acumulari de apa pe raul respectiv.


Stavile gonflabileStavile gonflabile

BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEStavile gonflabile exemplu

SECTIUNE TRANSVERSALA BARAJ GONFLABIL

+ 4.60

+ 3.20+ 3.50

NNR + 3.00

+1.50

- 1.00

BIEF CENTRALA BIEF CANAL DERIVATIE

Radier betonat

Amplasamentul barajului mobil se afla laintrarea in canalul de aductiune ce face racorduldintre canalul de derivatie Dunare MareaNeagra si bazinul de distributie al pompelorprincipale de racire a reactoarelor de la CNECernavoda.Scop: asigurarea alimentarii cu apa de racire areactorului Unitatii nr. 1 a CNE Cerna Voda

Perna balast- 5.50

12.00

2.00

- 3.50

2.00

Radier betonat

Radier betonat pe pat de balast

din materiale localeUmplutura compactataUmplutura din argila

compactata


22.00

4 unitati x 6 pompe x 5 m.c./s

65.00

BARAJ GONFLABILDeschidere L = 72 m

-1.00-1.00

2:12:1

+4.60

2.503.00 22.00

1.51.5

22.00

2

Pila centrala L = 12m

12.002.50

2:1

333 233 1.5

22.00

PROFIL LONGITUDINAL PRIN BARAJUL GONFLABIL4 unitati x 6 pompe x 5 m.c./s

SC. 1 : 500

+ 4.60

+7.10Platforma betonata

+3.20

Platforma betonata

Spatiu tehnologic

Umplutura

MAL STANG

-1.00

-3.50-3.50

-1.00

-5.50-3.30Perna balast

Coloane tip BENOTTO 1080mm; L = 24m

- 28.50

- 25.50

Perna balast -5.50

Umplutura

Zid de sprijin din beton


F ig . 2 .9 S e c t iu n e t ip p r in s ta v ila g o n f la b ila Fig. 2.11 Sistemul de control-comanda a ridicarii si coborarii stavilei gonflabile

Scara 1:1

H

n

o

m

.

H

m

a

x

i

m

aer

Stavile gonflabile - functionare

Stavila gonflabila este reprezentata de o camera elastica (fig.2.9) realizata din cauciuc armat cu tesatura din fibra textila de inalta rezistenta. Camera elastica se prinde cu buloane (fig. 2.10) de un pat de

F i g . 2 . 1 0 S i s t e m u l d e f i x a r e c u b o l t u r i a s t a v i l e i g o n f l a b i l e S U M I T O M O

S c a r a 1 : 5

aer

2.10) de un pat de beton amplasat la cota radierului raului. In radierul de beton se amplaseaza tevi care permit introducerea aerului sub presiune in interiorul camerei elastice de la suflantele amplasate intr-o camera situata pe malul apei. Prin umflare, camera asigura retentia apei intre radierul raului si cota superioara realizata de camera in stare umflata.


Barajul Molino de Suso (Spania)

Dimensiuni stavila gonflabila: 1.6 x 189.96, g = 12.5 mm, timp desumflare = 16 min

Stavile gonflabile - avantaje

costul global mic al lucrrii;durata de execuie redus;securitatea sistemului din punct de vedere al manevrrii n condiii de viitur este superioar sistemului cu elemente metalice;timpul de manevr scurt;uor de pus n oper i adaptabil la lucrri existente;anvelopa nu este sensibil la coroziune sau poluare;anvelopa nu este sensibil la coroziune sau poluare;se adapteaz uor la deformaiile din fundaie sau la eforturile datorate gheii.

Stavile gonflabile - dezavantaje

fragilitatea anvelopei la abraziune i contact cu betonul;vulnerabilitatea la actele de vandalism;durata de via limitat, ntre 20 i 40 de ani;instabilitatea lamei de ap n timpul deversrii, fenomen cu att mai accentuat cu ct nlimea lamei este mai mare.

Stavile ObermayerStavile Obermayer

Acest tip stavil este alctuit din panouri metalice articulate n radier, acionatepneumatic prin intermediul unor saci sau anvelope gonflabile amplasate sub ele.Umflarea anvelopelor se face cu aer. Nivelul amonte este meninut cu precizieprin controlul presiunii aerului din anvelope.

Stavile ObermayerStavile Obermayer

Limile uzuale ale panourilor metalice i anvelopelor aferente sunt cuprinsentre 1,5 3 m pentru nlimi pn la 2 m. Pentru nlimi mai mari care potajunge pn la maximum 10 m, dimensiunile variaz n limita unui raportsubunitar ntre nlime i lime. Spaiul ntre panourile nvecinate esteacoperit prin intermediul unor garnituri de etanare armate, fixate pe marginilepanourilor.

Stavile Obermayer

Panourile metalice sunt realizate dinoel de nal rezisten, protejatmpotriva coroziunii. Anvelopelegonflabile sunt realizate din cauciucprotejat cu straturi rezistente lambtrnire i agenii atmosferici.


Stavile Obermayer - avantaje

Concepia modular simplific att instalarea ct i ntreinerea stavilelor nlturnd totodat necesitatea pilelor intermediare. n cazul unei avarii trebuie nlocuit doar modulul avariat i nu ntreg cmpul de stavile. Spre deosebire de stavilele cu tub de torsiune stavilele Obermayer reazem pe ntreaga deschidere pe anvelopele gonflabile ceea ce conduce la o simplificare a fundaiei i o eficientizare a ntregii structuri. conduce la o simplificare a fundaiei i o eficientizare a ntregii structuri. Profilul zvelt permite evacurea cu uurin a plutitorilor. Spre deosebire de stavilele gonflabile clasice, n cazul stavilelor Obermayer panourile metalice constituie un mijloc de protecie suplimentar al anvelopelor mpotriva aciunii distructive a gheii sau a altor plutitori. Stavilele pot fi adaptate la orice form de deversor, oferind o soluie eficient n reabilitarea vechilor baraje.

BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEConceptii moderne de alcatuire a partii mobile stavile Obermayer

Pregatire Instalare Final


Stavile ObermayerStavile Obermayern figura este ilustrat un exemplude aplicare a acestui tip destavil la barajul Sinnissippi,situat pe Rock River n IllinoisStatele Unite, construit ntre anii2000-2002. Barajul Sinnissippinlocuiete un vechi baraj realizatla nceputul secolului XIX namonte de actualulamplasament. Principalelefolosine deservite sunt: navigaiafolosine deservite sunt: navigaiaprin asigurarea unei adncimicorespunztoare n amonte,derivarea apelor n canalulIllinois-Mississippi i ceaenergetic.

Barajul este prevzut cu un deversor convenional cu o lungime de 168 m, i 7 deschideri echipate cu stavile de tip Obermayer cu o lungime total de 176 m. nlimea maxim a coloanei de ap creat n amonte, msurat la cota crestei stavilei n poziie ridicat, este de 3,2 m.Fiecare stavil este compus din trei arce cilindrice articulate ce alctuiesc un sistem static determinat care nu este vulnerabil la eventuale tasri difereniate ale fundaiei. Forma asigur de asemenea o bun preluare a presiunii hidrostatice fr momente ncovoietoare.

Criterii pentru alegerea tipului de stavila

1. Criterii functionale:evacuarea plutitorilor si a ghetii;evacuarea aluviunilor;evacuarea debitelor de viitura;reglarea nivelului amonte;automatizarea conditiilor de functionare pe timp de iarna.

2. Criterii economice:2. Criterii economice:greutatea stavilei si a mecanismelor;influenta tipului de stavila asupra costului partii fixe a stavilarului.

Economicitatea stavilei este direct influentata de catre raportul intre dimensiuni sale: Hstavila/LstavilaStavile segment: Hstavila/Lstavila = 1Stavile clapeta: Hstavila/Lstavila = 1/41/6

Calcule de optimizare

Ipotezele de calcul

1. pastrarea constanta a inaltimii stavilei si a corpului deversor, in timp cenumarul de deschideri variaza pentru o lungime totala a frontului deversantconstanta;

2. pastrarea constanta a numarului de deschideri si a debitului total deversatin timp ce lungimea acestora, inaltimea stavilei si a corpului deversorin timp ce lungimea acestora, inaltimea stavilei si a corpului deversorvariaza.


Calcule de optimizare

a-variatia costului cu numarul deschiderilor; b- variatia costului cu inaltimea stavilei; c-sectiune tip Olt-aval.


Problema colmatarii lacurilor

Ritmul de colmatare a unor lacuri

Lacul Bascov

Procesul rapid de colmatare se explica prin actiunea energica de erodare a albiei favorizata de urmatorii factori:

natura geologica a formatiunilor din bazinul hidrografic; caracterul torential al scurgerii debitelor;caracterul pulsatoriu al debitelor evacuate pe ru prin functiunarea

Problema colmatarii lacurilor

caracterul pulsatoriu al debitelor evacuate pe ru prin functiunarea centralei din amonte cu valori mai mari ca in regim natural.

Problema colmatrii lacurilorProblema colmatrii lacurilor

n regim natural cursul de ap se caracterizeaz printr-o stabilitate morfologic;

Etapa iniial de colmatarea ncepe de la coada lacului, unde se depun aluviunile de fund mai grele, formnd aa numitul banc ntrit;

Prismul aluviunilor de fund avanseaz peste prismul format din aluviunile aflate n prismul format din aluviunile aflate n suspensie, extinzandu-se n acelai timp i n zona de remuu, unde apar supranlri ale nivelului suprafeei libere;

Procesul de colmatare continu, pn cnd dup un anumit numr de cicluri hidrologice, prismul aluviunilor n suspensie ajunge la baraj;

Volumul iniial al acumulrii pn la NNR este practic colmatat, aluviunile depunndu-se parial n zona de remuu, iar alt parte fiind descrcat n aval;

n etapa final teoretic a procesului, depunerile au evoluat pn la anularea funciilor lacului i reapariia pantei iniiale (I0).

Problema colmatrii lacurilorProblema colmatrii lacurilor1. Diminuarea capacitii de stocare prin reducerea volumului util ca urmare a

depunerii de sedimente n acumulare, cu consecine asupra gospodririi apelor.

2. Afecteaz sigurana barajului deoarece este afectat capacitatea de preluare a viiturilor. Prin creterea volumului de depuneri n acumulare se poate ajunge n situaia deversrii barajului, care poate fi urmat de crearea unor bree sau chiar de ruperea barajului. Sigurana barajului este pus n pericol totodat i prin obstrucionarea organelor de golire.prin obstrucionarea organelor de golire.

3. Alt efect important const n blocarea intrrilor n prize cu materiale depuse n apropierea barajelor. Aceste blocri pot avea consecinte foarte grave prin scoaterea din funciune a unor consumatori.

4. Colmatarea la coada lacurilor are efecte asupra ntinderii i configuraiei zonelor inundate de viituri. Acest tip de colmatare poate pune n pericol aezri omeneti i alte obiective situate in amonte de acumualre (obiective industriale, ci ferate, drumuri, etc.).

Exploatare corecta a barajului deversor in timpul viiturii, prin coborreanivelului in lac, diminundu-se depunerile, debitul solid fiind tranzitat in aval.In cazul rurilor cu transport mare de aluviuni se impune ca amenajarea intrepte a acestora sa inceapa din amonte, prevazndu-se in capatul cascadeio acumulare tampon cu volume pentru depuneri de material aluvionar.O alta masura consta in evitarea unor regimuri de scurgere pulsatorie printr-

Masurile generale de reducere a fenomenului de colmatare

O alta masura consta in evitarea unor regimuri de scurgere pulsatorie printr-o exploatare rationala a acumularilor.Adoptarea unor solutii de baraje deversoare cu praguri coborte si un numarsuficient de deschideri conduce de asemenea la reducerea colmatariilacurilor.

La aceste masuri se adauga cele ce vizeaza stabilitatea versantilor prinexploatarea rationala a padurilor, stingerea torentilor si realizarea de lucrariantierozionale in bazinul rului ce se amenajeaza.

Efectele colmatarii pot fi diminuate prin masuri specifice precum:Indepartarea din acumulare a depunerilor cu mijloace mecanice sihidromecaniceSpalarea hidraulica prin golirile de fund si refacerea capacitatii lacului prinsuprainaltarea lucrarilor.

Masurile specifice de reducere a fenomenului de colmatare

PucioasaPucioasa

Aspecte privind tehnologia de execuie a barajelorAspecte privind tehnologia de execuie a barajelor

Devierea apelorDevierea apelor

Baraje din elemente prefabricateBaraje din elemente prefabricate

Principalii parametri de care depinde adoptarea soluie cu prefabricate sunt:

dimensiunile cursului de ap;configuraia amplasamentului;condiiile hidraulice;spaiul disponibil n amplasament;posibilitile de acces;posibilitile de acces;prezena unei uzine de prefabricare n zon;condiiile de navigaie: ecluze, poduri, adncime de navigaie.

Baraje din elemente prefabricateBaraje din elemente prefabricate

BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEExemple

Barajul Bulz (Iad)

Barajul Tismana (Tismana) compensare regularizare debite CHE Tismana



Exemple

Barajul Cerbureni (Arges)Barajul Girde (Aries)Alimentare cu apa Combinat Minier al Cuprului Rosia Poieni


BARAJE MOBILEBARAJE MOBILEExemple

Strejesti

Frunzaru


stavilare

Documents