UNIVERSITATEA DIN ORADEAFACULTATEA DE PROTECŢIA MEDIULUISPECIALIZAREA SILVICULTURĂ

CORECTAREA TORENŢILOR

Îndrumător: NAGHIU OVIDIU Student:

2012

1

CUPRINSA. Piese scrise

Tema proiectului

Capitolul I1. Cadrul natural şi socio-economic1.1.Localizarea geografică şi administrativă1.2.Relieful, geologia şi litologia1.3.Solurile1.4.Clima1.5.Morfometria bazinului hidrografic

1.5.1.Suprafaţa bazinului1.5.2.Perimetrul1.5.3.Lungimea bazinului1.5.4.Forma bazinului1.5.5.Altitudinea1.5.6.Energia de relief1.5.7.Panta medie1.5.8.Lungimea versanţilor

1.6.Morfometria reţelei hidrografice1.6.1.Ordinul hidrografic1.6.2.Lungimea reţelei hidrografice1.6.3.Densitatea reţelei hidrografice1.6.4.Lungimea şi panta albiei principale

1.7.Folosinţele actuale ale terenurilor şi comportarea lor1.8.Procese torenţiale1.9.Obiective economice periclitate de viituri1.10.Lucrări executate în trecut1.11.Concluzii

Capitolul II2. Calculul debitului lichid maxim de viitură2.1.Probabilităţile de depăşire a debitelor maxime2.2.Calculul debitului maxim corespunzător probabilităţii de referinţă (1%)

2.2.1.Precizări metodologice2.2.2.Formula raţională2.2.3.Diagrama “morfetalon”2.2.4.Formula “ploii orare”

2.3.Debitul maxim la probabilitatea de calcul şi de verificareCapitolul III

3. Calculul transportului de aluviuni3.1.Transportul de aluviuni mediu annual

3.1.1.Generalităţi

2

3.1.2.Tranportul de aluviuni mediu de pe versanţi3.1.3.Transportul de aluviuni mediu anual de pe albie

3.2.Transportul de aluviuni la o ploaie torenţială3.3.Volumul de aluviuni capabil de a forma aterisamente

3.3.1.Volumul provenit din transportul mediu annual3.3.2.Volumul provenit în urma unei ploi torenţialeCapitolul IV

4. Soluţia tehnică de amenajare4.1.Măsuri şi lucrări pe versanţii bazinului

4.1.1.Măsuri şi lucrări de ameliorare hidrologică a fondului forestier4.1.2. Măsuri şi lucrări de ameliorare hidrologică a suprafeţelor pastorale

4.2.Măsuri şi lucrări pe reţeaua hidrografică4.2.1.Lucrări hidrotehniceCapitolul V

5. Breviar de calcule5.1.Calculul lucrărilor transversale

5.1.1.Generalităţi5.1.2.Dimensionarea deversorului5.1.3.Calculul statistic al barajului5.1.4.Calculul lucrărilor anexe din bieful aval

5.2.Calculul canalului de evacuare5.2.1.Dimensionarea canalului5.2.2.Calculul racordărilor canalului de evacuare5.2.3.Etapele proiectării canaluluiCapitolul VI

6.Evaluarea lucrărilor6.1.Volumul lucrărilor

6.1.1.Volumul lucrărilor transversale6.1.2.Volumul lucrărilor biologice

6.2.Evaluarea investiţieiCapitolul VII

7.Măsuri speciale de protecţia muncii

Bibliografie

B. piese desenatePlan special de situaţie cu folosinţeProfilul longitudinal al albieiPlanşa barajuluiPlanşa canalului de evacuare

3

Tema proiectului

Să se întocmească proiectul de execuţie privind lucrările de amenajare a bazinetului hidrografic torenţial Valea Buciniş numărul 294 componentă a bazinului hidrografic Valea Iadului, situat în amonte de barajul Leşu.

În acest scop vor fi enunţate următoarele aspecte:1.Studiul cadrului natural şi social–economic în care s-au declanşat şi dezvoltat

procesele torenţiale.2.Studiul parametrilor hidrologici (debit lichid maxim, de viitură şi transportul de

aluviuni) ai bazinetului studiat.3.Soluţia tehnică de amenajare.4.Dimensionarea lucrărilor hidrotehnice prevăzute în soluţia tehnică de amenajare.5.Întocmirea pieselor desenate.Piesele desenate:1.Planul special de situaţie (scara 1:10000).2.Profilul longitudinal al albiei cu lucrările propuse (scara pentru lungimi L 1:500 şi

scara pentru înălţimi H 1:100).3.Planşa barajului de priză 2M 4,5 (scara 1:100).4.Planşa canalului de evacuare 1KM85,87 (scara 1:100).

4

CAPITOLUL I

1. Cadrul natural şi social-economic

1.1 Localizarea geografică şi administrative

Bazinul torenţial Valea Iadului se încadrează în unitatea Carpato-Transilvăneană Carpaţii Occidentali, Munţii Apuseni şi este situat pe versantul stâng al Bazinului Crişul Negru, în zona estică a Munţilor Pădurea Craiului. Coordonatele geografice orientative sunt 22°30’ longitudine si 46°50’ latitudine nordică. Direcţia generală de scurgere a apelor este de la est la vest, la extremitatea nord-estică aflându-se confluenţa cu Valea Iadului.

Din punct de vedere administrative teritoriul studiat apartine de comuna Bulz, jud. Bihor, iar gospodarirea silvica este asigurata de Ocolul Silvic Remeti, U.P. VI Iadolina din cadrul Directiei Silvice Oradea.

1.2 Relieful, geologia si litologia

Teritoriul bazinului hidrografic torrential Valea Iadului apartine conform Geografiei Romaniei unitatii carpatice muntoase, subunitatea cristalino-mezozoica, Masivul Apusean, sectorul central vestic (al Bihorului) alcatuit predominant din sisturi cristaline si granite. In urma falierii si ridicarii teritoriului s-au individualizat blocuri dispuse in trepte. Relieful este inclinat cu versanti avand inclinarea de la redusa la foarte repezi. Altitudinea este cuprinsa intre 660 si 1184 m.

In alcatuirea litologica a suprafetei de receptie predomina rocile magmatice(magmatite paleogene si cretacic superioare)reprezentate prin dorite, granite si dacite care sunt in general rezistente la actiunea apelor meteorice, iar procesele pluvio-nivale sunt imperceptibile pe astfel de strate.Intercalat si mozaicat, in special in zona retelei hidrografice, sunt aduse la zi sisturile cristaline din faciesul amfibolitelor(micasisturi si paragnaise).Aceste doua faciesuri se caracterizeaza printr-o rezistenta redusa la eroziune, iar procesele pluvio-nivale sunt evidentiate prin eroziuni de suprafata si de adancime, scurgeri gravitationale pe taluzuri si surpari de maluri.

Ca varsta geologica sisturile cristaline si granitele apartin Anteproterozoicului superior pana in Permian-Mezozoic.Ciclurile sedimentare se succed din Permian in Cretacicul superior.

1.3Solurile

In cuprinsul bazinului hidrografic Valea Iadului s-au identificat soluri din clasa cambisoluri, apartinand tipurilor brun eumezobazic si brun acid cu textura usoara la mijlocie, semischelete, superficiale la mijlociu-profunde (30-60 cm) moderat acide (pH = 5,6-6,5), pana la acide(ph = 4,9-5,5).

5

1.4Clima

Prin pozitia sa geografica, acest bazin hidrografic se incadreaza in tinutul climatic de munte cu altitudinea minima 590 m, subtinutul Carpatilor Occidentali, districtul padure si pajisti, montane, topoclimatul complex Bihor-Vladeasa.

Clima este temperat continentala, avand urmatorii parametrii principali:-temperatura medie anuala 6–7oC cu media lunii Ianuarie de –4oC si a lunii Iulie

de 12OC-numarul zilelor cu inghet este de 120-130, iar numarul zilelor de vara nu

depaseste 20-precipitatiile maxime in 24 de ore se situeaza intre 80si 100 mm-cantitatea de precipitatii 1000-1100 mm-in perioada 1965-1990 s-au inregistrat urmatoarele valori:

-la Remeti 95 mm in 1974-la Meziad 98 mm in 1965-la Beius 95 mm in 1970-la Budureasa 76 mm in 1970-la Stana de Vale 110mm in 1972

Asupra ploilor torentiale nu se dispune de date din cauza lipsei pluviografelor.

1.5Morfometria bazinului hidrografic

1.5.1 Suprafata bazinului F

Acesta reprezinta un parametru morfometric fundamental deoarece ea intervine direct sau indirect in toate calculele hidrologice, marimea acesteia influentand, intr-un fel sau altul amploarea si dinamica degradarilor, formarea viiturilor torentiale si transportul aluviunilor.

Prin planimetrare a rezultat ca suprafata bazinului este de 95,45 ha.Conform clasificarii FAO 1961 bazinul hidrografic Valea Iadului este un bazin mic.

1.5.2 Perimetrul bazinului Pb

Prezinta interes in expresiile altor parametrii morfometrici, in special ale acelora care cuantifica efectul hidrologic al formei bazinelor hidrografice.

Perimetrul bazinului Valea Iadului rezultat in urma planimetrarii este de 3910 m.

1.5.3 Lungimea bazinului

Pentru a înlatura subiectivismul introdus in calculele morfometrice si hidrologoce de către lungimea maximă a bazinului se recurge la determinare şi folosirea in calcule a lungimii medii a bazinului, notată Lb.

Pentru aceasta bazinul hidrografic Valea Iadului se asimileaza cu un dreptunghi de aceeeasi suprafata (F) si acelasi perimetru (Pb) ca ale bazinului considerat. Aplicând

6

aceasta formula s-a obtinut pentru bazinul hidrografic Valea Iadului lungimea medie de m..

=977,5

1.5.4 Forma bazinului

Exprimarea cantitativa a formei bazinului presupune compararea formei acestuia in plan cu o figura geografica de referinta. Consideram un bazin ipotetic circular, a carui suprafata este egala cu cea a bazinului hidrografic studiat, prin raportare perimetrului bazinului real (Pb) la perimetrul bazinului ipotetic (Pc).Prin aceasta raportare se obtine relatia coeficientului lui Gravelius.

Gr = Gr= 1,121

Conform clasificarii cantitative bazinul hidrografic Valea Iadului este un bazin moderat alungit coeficientul lui Gravelius avand valoarea 1,121.

1.5.5 Altitudinea

Aceasta detine un rol de importanta majora in ansamblul parametrilor morfometrici ai bazinului. Altitudinea medie a bazinului conditioneaza fluxurile principale de materie si energie din cuprinsul bazinelor torentiale si influenteaza circuitul hidrologic al acestor bazine precum si exprima potentialul energiei mecanice de relief in aparitia si dezvoltarea proceselor torentiale.

Deoarece bazinul hidrografic raganului este un bazin mic, relativ uniform dezvoltat in plan, altitudinea medie a bazinului se poate stabilii cu formula:

Hmed= Hmed=1115,3

In concluzie altitudinea medie a bazinului este de 1115,3 m.

1.5.6 Energia de relief

Este exprimata de distanta masurata pe verticala intre suprafete achipotentiale care trec prin punctele de maxima si minima altitudine a bazinului.

Aceasta distanta defineste inaltimea maxima sau relieful bazinului:Rmax=Hmax - Hmin Rmax=230 m

Diferenta:Rmed=Hmed - Hmin Rmed=115,3

Reprezintă înalţimea medie a bazinului.Inălţimea maximă a bazinului Valea Iadului este de 1230,6 m.

7

1.5.7 Panta medie

Aceasta ocupa un loc central in ansamblul parametrilor morfometrici.Ea conditioneaza declansarea si dezvoltarea fenomenelor torentiale. Panta bazinului se obtine ca o medie ponderata cu suprafata, cu formula:

Ib=

Relaţia se poate aplica şi într-o formă mai simplificată:

Ib= = 0,20

S-au obţinut în urma măsurătorilor următoarele lungimi pentru curbele de nivel:L1= 200 L2= 350 L3= 470 L4= 610 L5= 800L6= 1110L7= 1280 L8= 1280 L9 = 1350L10= 1150L11= 1120

Suma curbelor de nivel este deIb= 0,20

Panta medie a bazinului Valea Iadului este de : 0,20 ( sau 20 %)

1.5.8 Lungimea versantilor

Lungimea medie a versantilor se stabileste cu formula:

Lv= =318,1

Fiind vorba de o reţea hidrografică complexă se lucrează cu lungimea de calcul a versanţilor:

Lc,v=k x

Valoarea coeficientului k este de 5,5.Lc,v=145,3

Pentru bazinul hidrografic Valea Iadului s-a găsit că lungimea de calcul a versanţilor este de145,3 m.

Lungimea versanţilor este un indicator al fragmentării reliefului, iar sub aspect hidrologic dă preţioase informaţii privind atât durata de concentrare a scurgerii în reţeaua hidrografică cât şi potenţialul de eroziune superficială pe versanţi.

8

1.6Morfometria reţelei hidrografice

1.6.1Ordinul hidrografic

Sistematizarea pe ordine a retelei hidrografice serveste la calculele hidrologice.Ordinul hidrografic (in sistem Strahler) poate constitui un criteriu pentru stratificarea bazinelor in cadrul studiilor morfometrice si hidrologice dupa cum urmeaza:-ordinul I se atribuie segmentelor de la obarsii-ordinul II se atribuie segmentelorrezultate din unire a doua segmente de ordin I-ordinul IIIse atribuie segmentelor rezultate din unirea a doua segmente de ordin II-ordinul celui mai din aval segment reprezinta ordinul hidrografic al bazinului.In cazul bazinului Valea Iadului ordinul hidrografic este de ordinul III.

1.6.2 Lungimea reţelei hidrografice

Este unul dintre parametric cei mai importanti ai bazinului. Acest parametru s-a determinat la paragraful 1.6.1.In cazul Bazinului hidrografic Valea Iadului lungimea reţelei hidrologice rezultată în urma măsurătorilor este de: 3660 m.

1.6.3Densitatea reţelei hidrografice

Densitatea exprimă raportul dintre lungimea totală a reţelei hidrografice şi suprafaţa bazinului:

Dr= Dr=37,8

In cadrul bazinului Valea Iadului densitatea reţelei hidrografice este de 37,8 m/ha.Un alt parametru este densitatea segmentelor:

Dh= Dh= 0,09 seg/ha

Densitatea segmentelor de ordinul I, II, III, se calculează cu relaţiile:

Dk1= = 24,8 m/ha

Dk2= = 9,9 m/ha

Dk3= = 3,1 m/ha

Ordinul segmentului

Numărul segmentelor

Lungimea (m)Totală Medie

I 5 2400 480II 3 960 320III 1 300 300

TOTAL 9 3660 407

9

1.6.4 Lungimea şi panta albiei principale

Lungimea albiei principale se măsoară pe planul de situaţie, urmărind traseul de la obârşie la emisar. In cazul bazinului hidrografic Valea Iadului lungimea albiei principale este de m. Panta medie se determină ca raport între diferenţa de nivel dintre punctele extreme (Hob şi Hav) şi lungimea albiei principale.

Ia= Ia= 0,16

Pentru bazinul studiat panta albiei principale este de 16 %.

1.7 Folosinţele actuale ale terenurilor şi comportarea lor

Amploarea fenomenelor torenţiale, precum şi evoluţia lor în timp se află în strânsă corelaţie cu folosinţele terenurilor din cuprinsul unui bazin hidrografic torenţial. De aceea este necesară descrierea într-un mod cât mai amănunţit a tuturor categoriilor de folosinţe şi inventarierea lor, prin identificarea şi măsurarea lor conform planului de situaţie.Se impune de asemenea, efectuarea unei descrieri bazate pe observaţii personale a comportării acestor folosinţe.Pentru cartarea hidrologică calitativă a terenurilor s-a utilizat sistemul de cartare hidrologică calitativă a folosinţelor propus de Al. Apostol, completat şi adaptat de M. Ionescu, P. Dumitrescu şi N. Lazar.

1.8 Procese torenţiale

Procesele actuale de modelare a terenului sunt cele pluvio-torenţiale care au dus la apariţia fenomenului de eroziune în suprafaţă, eroziune în adâncime şi laterală, transport de aluviuni şi depuneri sedimentare.

Predispoziţia de torenţialitate este dată de condiţiile fizico-geografice cu relief accidentat şi un regim pluvial abundent şi progresiv.

Declanşarea proceselor torenţiale este favorizată de substratul litologic şi intervenţiile antropice materializate prin modul de folosire şi exploatare.

Apa sub formă de scurgere superficială constituie unul din factorii importanţi în apariţia şi dezvoltarea atât a proceselor torenţiale cât şi a proceselor de eroziune accelerată a terenurilor. In cuprinsul bazinelor hidrografice torenţializate, între procesele torenţiale şi eroziune există o strânsă interacţiune, ele amplificându-se şi contribuind împreună la agravarea situaţiei.

Pe versanţi predomină eroziunea în suprafaţă de intensitate slabă pe suprafeţe reduse în fondul forestier, de intensitate moderată şi pe suprafeţe mai extinse în fondul agricol şi păşuni.

In reţeaua hidrografică predomină eroziunea şi transportul de aluviuni.Se constată că eroziunea în adâncime este mai activă în treimea superioară a albiilor iar eroziunea laterală se dezvoltă pe secţiunea inferioară a albiei principale şi duce la surparea malurilor.

Un interes aparte îl constituie “porniturile de teren” care constau în alunecarea pe suprafeţe mici (pornituri umede) şi din coluvii (pornituri uscate) extinse în sectorul

10

superior.Aceste pornituri constituie , alături de eroziunea în adancime şi laterală sursa principală de aluviuni în bazinul hidrografic Valea Iadului.

In zona inferioară a albiilor în amonte de confluenţa cu emisarul, unde panta terenului şi viteza curentului scade, apar depuneri de aluviuni având dimensiuni variate, dar în special grosiere alcătuind conul de dejecţie.Aluviunile fine transportate în suspensie sunt preluate de emisar şi periclitează obiectivele din aval.

1.9 Obiective economice periclitate de viituri

Principalele obiective periclitate de viituri sunt:1.Acumularea Lesu, amplasată pe Valea Iadului, cu un volum total de 28.3 mil. m3

din care volum util 28.0 mil m3.Suprafaţa luciului de apă este de 148 ha.Pagubele produse de viituri constau din:

-diminuarea volumului mort al acumulării care este de numai 300.000 m3

-uzura produsă instalaţiilor hidraulice de exploatare a aducţiunilor din cauza gradului ridicat de turbiditate a apei din lacul de acumulare.

2. Drumul auto forestier Valea Iadului care este interceptat direct de pârâul torenţial studiat. Drumul asigură accesul în cuprinsul bazinului şi la Stâna de Vale.Din punct de vedere forestier este un drum de categoria I, magistral deservind mai multe unitaţi de producţie şi asigură transportul a peste 50.000 t/an masă lemnoasă.

Pagubele produse de viituri constau din:-avarierea platformei drumului pe tronsoane de diferite lungimi;-distrugerea sau avarierea podeţului drumului-întreruperea circulaţiei pe diferite perioade de timp.

3.Terenurile forestiere din cuprinsul bazinului, afectate în principal de eroziune în adâncime şi laterală prin diminuarea productivităţii şi distrugerea efectivă a terenului.

Alte consecinţe negative ale viiturilor sunt:-înălţarea albiei emisarului (Valea Iadului) ca urmare a depunerii eterogene de aluviuni-distrugerea faunei salmonicole datorită creşterii turbidităţii apei-diminuarea valorii estetico-sanitare a peisajului din zona studiată în amonte de acumularea Leşu, cu atât mai mult cu cât această zonă reprezintă o importantă şi cunoscută reţea turistică şi de agreement.

11

Lucrări executate în trecut

In bazinul hidrografic Calea Draganului nu s-au executat lucrări în trecut.

1.10 Concluzii

Imaginea bazinului Valea Iadului se indepartează de aceea a unui torent tipic ruinat de eroziune şi transport de aluviuni.Totuşi, manifestările în plan hidrologic şi fenomenele de degradare semnalate atestă apariţia şi dezvoltarea fenomenelor torenţiale.

Importanţa lucrărilor proiectate în bazinul hidrografic Valea Iadului se stabileşte în funcţie de obiectivele a căror funcţionare sau chiar existentă este periclitată de viiturile care se pot produce în cuprinsul bazinului studiat şi în bazinele aflate în aceeaşi zonă.

In concluzie se impune executarea unor lucrări de amenajare, lucrări ce reprezintă o investiţie pe termen scurt, dar în caz că nu se iau unele măsuri se pot produce pagube mari care să necesite investiţii mult mai mari.

12

UHSSuprafata

haCompozitia

Suprafata pe specii

clasa de varsta CLP Lucrari propuse Cartarea hidologica Observatii

Fa Mo Fa Mo 1 2 3 4 5 6 I II III IV V A B1 B2 D

129.28 6 4 17.57 11.71 29.28 29.28 taieri igiena

221.02 10 21.02 21.02 21.02 rarituri 21,02

334.95 10 34.95 34.95 34.95 taieri S (Pl)

411.45 suprainsamantari 11,45

Tota96.70 38.59 46.66

13

. CAPITOLUL II

2. CALCULUL DEBITULUI LICHID MAXIM DE VIITURA

2.1Probabilităţile de depăşire a debitelor maxime

Deoarece valorile debitelor lichide maxime de viitură depind de probabilităţile cu care se asociază acestor valori, este necesară în primul rând stabilirea acestor probabilităţi. Potrivit standardelor în vigoare prognoza debitelor lichide maxime de viitură ce sunt generate de ploi torenţiale în bazinele hidrografice mici urmează a fi realizată la următoarele probabilităţi de depăşire :

probabilitatea de calcul – corespunzătoare condiţiilor normale de exploatare a lucrărilor ;

probabilitatea de verificare - corespunzătoare condiţiilor speciale de funcţionare a obiectivelor de apărat ;

Se admite că evacuarea debitului maxim se realizează fără apariţia unor avarii sau perturbaţii în funcţionarea obiectivelor de apărat . Sunt admise avarii dar de mică amploare, astfel ca acestea pot fi remediate fără scoaterea din funcţionare a obiectivelor de apărat.

În ambele cazuri, asigurarea debitului maxim se stabileşte funcţie de clasa de importanţă a lucrărilor ce se proiectează în bazinul studiat, această clasă se determină la rândul ei în raport cu categoria de importanţă a obiectivelor periclitate de viituri .

Construcţiile hidrotehnice aferente acumulărilor hidro-energetice, lucrărilor de îmbunătăţiri funciare, aşezărilor omeneşti, căilor de comunicaţie, e.t.c., sunt clasificate în S.T.A.S.-ul 4273 – 83, din tabelele 2 – 12 se stabilesc categoriile de importanţă a construcţiilor hidrotehnice, de la 1 la 4 în ordine descrescătoare a importanţei lor, în tabelul 13 se stabileşte clasa de importanţă a lucrărilor proiectate.

Se ţine cont de : Durata de exploatare a acestora ( definitive sau provizorii );Rolul lor funcţional ( principale sau secundare ).

Lucrările hidrotehnice de amenajare a torenţilor sunt clasificate în S.T.A.S. 5576 – 88.

În tabelul 1 din acest standard este precizată categoria lucrărilor hidrotehnice folosite pentru eliminarea colmatării lacurilor de acumulare, funcţie de volumul de retenţie precizat în proiect.

Din tabelul 3 din acelaşi S.T.A.S. se adoptă clasa de importanţă a lucrărilor funcţie de natura lor(canale, lucrări transversale, etc, ), de durata de exploatare a lucrărilor (definitive sau provizorii ) şi de rolul funcţional al acestora ( principale sau secundare ).

Odată stabilită clasa de importanţă a lucrărilor care se proiectează în bazin, se poate determina probabilitatea de depăşire a debitului maxim lichid în conformitate cu prevederile S.T.A.S. 4068/2 –82.

15

2.2Calculul debitului maxim corespunzător probabilităţii de referinţă (1%)

In studiile preliminare urmează să se aplice două metode, iar în proiectele de execuţie două sau trei metode în funcţie de clasa de importanţă a lucrărilor proiectate .In toate situaţiile una dintre metode este Formula raţională.

2.2.1. Precizări metodologice.

Potrivit precizărilor din metodologia de calcul în vigoare, în proiectele de execuţie se recomandă aplicarea cel puţin a trei metode, obligatoriu fiind de fiecare dată aplicare formulei raţionale.

În cazul proiectului de faţă pe lângă această metodă (formula raţională ) se mai aplică : - formula ploii orare ;

- diagrama etalon .

2.2.2 Formula raţională

a) GeneralităţiFormula raţională pentru debitul lichid maxim de viitură generat de o ploaie

torenţială având probabilitatea de 1%, respectiv Qmax1% (m3/s), are expresia: Qmax 1% = 0,167 c i1%F unde:c- coeficientul de scurgere mediu pe bazini1%- intensitatea medie a ploii de calcul de probabilitate 1% având durata egală cu timpul de concentrare a scurgerii în bazinul respectiv (mm/mm)F- suprafaţa bazinului hidrografic (ha)

In cazul aplicării formulei raţionale trebuie determinate:-coeficientul de scurgere mediu pe bazin-intensitatea medie a ploii de calcul pentru care este necesara stabilirea duratei ploii de calcul

b) Timpul mediu de concentrare a scurgeriiAcesta reprezintă durata de timp exprimată în minute, necesară curentului de apă pentru a parcurge distanţa dintre punctul cel mai îndepărtat hidrologic şi secţiunea de calcul sau profilul de control al bazinului şi este dat de relaţia:

Tc=Tv+Ta, în care:Tc-durata medie de concentrare a scurgerii (min)Tv-timpul de scurgere pe versanţi (min)Ta-timpul de scurgere pe albie(min)Timpul de scurgere pe versanţi reprezintă durata de timp necesară parcurgerii de către curentul de apă a unui versant având lungimea egală cu a versantului mediu şi aceeaşi pantă cu acesta, fiind dat de relaţia:

16

Tv= =0.5

Lv-lungimea medie a versanţilor care se asimilează cu lungimea de calcul a versanţilor(lc,v în m);

Iv-panta medie a versanţilor care se asimilează cu panta medie a bazinului(Ib)sub formă zecimală.

In bazinul hidrografic Valea Iadului timpul de scurgere pe versanţi este de:Tv= 9 min

Timpul de scurgere pe albie este timpul necesar parcurgerii de către curentul de apă a albiei principale de la obârşie până la secţiunea de calcul şi este dată de relaţia:

In care : k este un coeficient de rugozitate al albiilor.Deoarece, în cazul bazinului hidrografic Valea Iadului albia este neânierbată se va lua valoarea de 0.00167 pentru k;

La-lungimea albiei principale exprimată în metri;Ia-panta albiei principale exprimată sub formă zecimală.Deci:

Ta= 6,39 minIn bazinul hidrografic Valea Iadului timpul de concentrare a scurgerii este de:

T= 15,39 minc)Calculul intensităţii medii a ploii de calculCea mai recentă metodologie de determinare a caracteristicilor de calcul ale

ploilor torenţiale, elaborată de Maria Platagea, constă în încadrarea bazinului Valea Iadului în zona pluvială M1 şi determinarea intensităţii medii a ploii de calcul în funcţie de durata acesteia întocmindu-se graficul de variaţie I= f (t).

In urma întocmirii graficului de variaţie s-a stabilit că intensitatea medie a ploii de calcul pentru bazinul Valea Iadului este de :

Zona pluvial

ă

Durata ploiimin

10 20 30 60 80 100 120M1 2,50 1,80 1,46 1,04 0,82 0,68 0,39

Coeficientul de scurgere mediu pe bazinRaportând cantitatea de apă scursă pe o suprafaţă oarecare la precipitaţiile care

au generat scurgerea respective se obţine coeficientul de scurgere.Acest coeficient este adimensional şi întotdeauna subunitar, iar valoarea sa depinde de caracteristicile vegetaţiei şi staţiunii de pe teritoriul respective.

Pentru clasificarea hidrologică “calitativă” a arboretelor s-a apelat la relaţia coeficientului de scurgere pusă sub forma (N. Lazăr, 1984):

17

c=1-

In aceasta:c-coeficientul de scurgereH-cantitatea de precipitaţiiZ-retenţiaI-infiltraţiaCz-coeficientul retenţieiCI-coeficientul infiltraţiei Coeficientul retenţiei este exprimat în funcţie de cantitatea de precipitaţii

generată de ploaia de calcul şi de categoria hidrologică în care se încadrează tipul de folosinţă, iar coeficientul infiltraţiei în funcţie de intensitatea medie a ploii de calcul şi de textura solului.

Pentru fiecare categorie sau sub categorie de teren, corespunzătoare unităţilor de studiu hidrologic se determină coeficientul sau de scurgere, coeficientul mediu pe bazin rezultând prin calculul mediei ponderate cu suprafaţa a coeficienţilor fiecărui u.s.h.

In cazul bazinului hidrografic Valea Iadului cantitatea de precipitaţii este de:H= t x i = 33,4Pentru calculul coeficientului de scurgere mediu pe bazin se intocmeşte un

tabel pentru centralizarea datelor :

Specificări

usoara mijlocie mijlocie mijlociePădure

B3Pădure A

Padure B1

Pajiste D1

U.S.H.1 U.S.H2 U.S.H3 U.S.H.4F 29.28 21.02 34.95 11.45

Cz 0.25 0.4 0.31 0.18Ci 0.4 0.35 0.35 0.35C 0.35 0.25 0.34 0.47

Ci x Fi 11.71 7.36 12.23 4.01

Coeficientul mediu pe bazin rezultă prin calculul mediei ponderate cu suprafaţa coeficienţilor fiecărui u.s.h.

C= =0,339

d) Debitul lichid maxim de viiturăIn urma aplicării formulei debitului maxim de viitură valoarea acestui debit

estimat cu ajutorul formulei raţionale:Qmax 1% = 0.167 *c * i * FQmax 1% = 11,87 m3/s

18

2.2.3 Diagrama “morfoetalon”

Pentru valoarea maxima a coeficientului de scurgere ( c=1) formula raţională capătă forma mai restrânsă:

Qe, 1%= 0.167 * i *F=qe,1% * FIn care debitul maxim (Qe, 1%) corespunde unui bazin ipotetic cu substrat

litologic impermeabil, lipsit de sol, înveliş vegetal şi microdepresiuni la suprafaţa terenului.Acestui bazin I s-a atribuit denumirea de bazin torenţial “morfo-etalon” iar debitul pe care îl propagă a fost denumit debitul maxim de viitură “morfo-etalon” (I. Clinciu, 1983).

Pentru aflarea valorii qe, 1% pentru zona pluvială în care se află bazinul studiat, valoarea obţinută pe cale grafică se înmulţeşte cu un coeficient K. Acest coeficient are valoarea 0.906, deoarece bazinul se găseşte în zona pluvială M1.

Din diagrama corelaţiei dintre debitul specific maxim morfo-etalon şi suprafaţa bazinelor , s-a găsit pentru bazinul hidrografic Valea Iadului valoarea debitului specific “morfo-etalon” de .

Qe, 1%=qe, 1% FPentru zona pluvială M1 :K=0.906qe, 1%= 0,34Qe, 1%= 36,75Qmax, 1%= c Qe, 1%= 12,45 m3/s

2.2.4Formula ploii orare

Debitul lichid maxim probabil de viitură de asigurare 1% se obţine în funcţie de suprafaţa bazinului, coeficientul mediu de scurgere şi precipitaţiile maxime orare, cu ajutorul formulei:

Qmax, 1%=

In care:F- suprafaţa bazinului în km2

C-coeficientul de scurgere mediu pe zone geografice pe teritoriul României (bazinul hidrografic Valea Iadului se gaseşte în zona de munte, din acest motiv coeficientul este de 0,50);

H60-precipitaţiile maxime orare calculate pe raioane climatice pe teritoriul României la asigurarea de 1%(în acest caz H60= );

n-exponent subunitar, raionat pe teritoriul României (pentru acest bazin hidrografic aceasta are valoare de 0.50).

Se aplică formula ploii orare:Qmax 1%= 6,54 m3/s

2.3 Debitul maxim la probabilitatea de calcul si de verificare

19

Se face adoptarea debitului maxim la probabilitatea de referinţă, apoi se face trecerea la debitele ce corespund probabilităţii după metodologia din vigoare. Din valorile calculate, se alege cea mai mare valoare obţinută, cu condiţia să nu depăşească cu mai mult de 30% debitul calculat cu formula raţională . Dacă această valoare este depăşită cu mai mult de 30% va fi adoptată valoarea debitului maxim stabilită cu formula raţională, majorată cu 30%.

Pentru alte probabilităţii se calculează cu relaţia :Debitul maxim de altă probabilitate decât cea de referinţă (Qmax 1%), notat cu

Qmax, p%, se obţine cu formula:Qmax, p%=Kp% x Qmax 1%

Qmax 1%= 12,45 m3/sQmax 0.5%=K0.5% x Qmax 1%= 14,94 m3/s unde K0.5% este 1,2Qmax 2%=K2% x Qmax1%= 9,71 m3 /s unde K2% este 0,78

20

CAPITOLUL III

3. CALCULUL TRANSPORTULUI DE ALUVIUNI

3.1. Transportul de aluviuni mediu annual

3.1.1. Generalităţi

Pentru bazinul hidrografic Valea Drăganului care este un bazin mic, parţial împădurit, se poate aplica cu rezultate bune metoda elaborată de R. Gaspar şi Al. Apostol. Prin această metodă se prognozează separate volumul de aluviuni antrenat de scurgerea dispersă de pe versanţi şi separate volumul de aluviuni antrenat de scurgerea concentrată din albii şi malurile aferente.

Pentru o durată relativ lungă metoda Gaspar-Apostol permite evaluarea orientativă a volumului mediu anual de aluviuni, Wa (m3/an) care trece printr-o secţiune de calcul dată a unui bazin hidrografic torenţial prin intermediul formulei:

Wa=Wav+Waa

În care: Wav este volumul mediu annual de aluviuni rezultate din erodarea versanţilor (m3/an)

Waa este volumul mediu annual rezultat din erodarea albiilor (m3/an).

3.1.2. Transportul de aluviuni mediu annual de pe versanţi

Pentru evaluarea cu caracter orientativ a volumului de aluviuni mediu annual provenit din erodarea versanţilor, se utilizează relaţia:

în care: a este un coefficient adimensional (acest coefficient se ia din tabele în funcţie de lungimea versanţilor). În cazul bazinului hidrografic Valea Drăganului valoarea acestui coefficient este de .

b este un coeficient de reducere a volumului de aluviuni antrenate de pe versanţi în cazul când aceştia sunt constituiţi dintr-o succesiune de terase sau au partea inferioară în pantă uşoară, condiţii în care sedimentarea şi consolidarea locală a aluviunilor este posibilă. La bazinul Valea Drăganului valoarea acestui coefficient este de .

Iv este panta medie a versanţilor bazinului, se asimilează cu panta medie a bazinului care este de .

21

qvi este indicele specific de eroziune în suprafaţă (m3/an/ha) al U.S.H. Valorile eroziunii pe versant specifice pe categorii de terenuri sunt date în următorul tabel:

Ush qv(m3/an/ha) F F*qv

1 0.5 29.28 14.642 0.1 21.02 2.103 0.2 34.95 6.994 1.2 11.45 13.74

Total     37.47

Volumul mediu de aluviuni annual provenit din erodarea versanţilor este:Wav= 16,85

3.1.3. Transportul de aluviuni mediu anual de pe albie

În scopul evaluării volumului mediu anual de aluviuni provenite din erodarea albiilor şi a malurilor aferente, se foloseşte formula:

în care: b este coefficient adimensional de reducere a volumului de aluviuni antrenate de pe albii. El are aceeaşi valoare cu coeficientul b de la punctual 3.1.2.

Li este lungimea sectorului de albie “i” având aceleaşi caracteristici pe toată lungimea sa;

qai este indicele de eroziune în adîncime pe sectorul “i”, determinat grafic în funcţie de lăţimea albiei şi granulometria predominantă a aluviunilor;

iai este panta medie a sectorului “i” calculată conform planului de situaţie;

ii este valoarea etalon a pantei albiilor de o anumită lăţime, avută în vedere la determinarea indicelui specific de eroziune, determinată tot pe cale grafică.

Toţi aceşti factori au fost centralizaţi în tabelul următor:

ordinul Li(km)Δhi(km

)Iai li Lic ii qai

Lic*qai*

(Iai/Ii)0.5

I 2.4 0.33 0.14 5.5 1.92 0.13 250 496.04II 0.96 0.17 0.18 7 0.72 0.11 260 238.84III 0.3 0.05 0.15 8.5 0.21 0.09 270 73.20

total 3.66 0.55 0.47 2.85 808.08

Dat fiind faptul că nu întreaga lungime a albiilor furnizeză aluviuni, lungimile de calcul pentru transportul de aluviuni se vor diminua cu 20% pentru albiile de

22

ordinul I, cu 25% pentru albiile de ordinul II, cu 30% pentru albiile de ordinul III. Aceste lungimi de calcul s-au trecut în tabel la rubrica Lic.

Valoarea indicelui de eroziune specific qai pentru diametrul mediu al aluviunilor între 1 şi 7 cm şi a pantei “etalon” s-au luat din diagrama acestora, cazul Z mm. Valoarea retenţiei s-a calculat ca o medie ponderată cu suprafaţa, aşa cum reiese din următorul tabel:

USH F Z F*Z1 29.28 12 351.342 21.02 17 357.373 34.95 15 524.284 11.45 4 45.79

total 96.70   378.99

S-a obţinut pentru bazinul Valea Drăganului valoarea retenţiei de:Waa=686,87

În bazinul hidrografic Valea Drăganului volumul mediu annual de aluviuni este:

Wa= 703,72

3.2. Transportul de aluviuni la o ploaie torenţială

Pentru evaluarea orientativă a transportului de aluviuni provocat de o ploaie torenţială, cu asigurarea p%, Wal

1%, se recomandă aplicarea formulei I.I. Herheulidze, care pentru p%=1% are următoarea formulă:

Wal1%=10 * b * c * F *H1% , unde:

b este un coefficient care depinde de procentul suprafeţei degradate, din totalul suprafeţei bazinului şi de panta medie a albiei principale;

c este coeficientul de scurgere mediu pe bazin;F este suprafaţa bazinului în km2;H1% este înălţimea stratului de precipitaţii cu asigurarea 1%, în mm, la durata de

concentrare a scurgerii din bazin.Se consideră terenuri excesiv erodate albiile torentului şi baza malurilor.

Suprafaţa se determină înmulţind lungimile degradate ale albiilor de diferite ordine cu lăţimea acestora, la care se adaogă 50%, considerând degradările la baza malurilor.

Determinarea transportului de aluviuni la o ploaie de altă asigurare se face prin intermediul coeficientului de corecţie Kritki-Menkel.

Pentru bazinul torenţial Valea Drăganului s-au obţinut:c= 0,339F= 96,7 ha

Pentru a calcula coeficientul b se va face următorul tabel pentru a se afla procentul terenurilor afectate de eroziune excesivă:

23

ordin Li (m) li SaSa+m (mp)

1 2400 5.5 13200 198002 960 7 6720 100803 300 8.5 2550 3825

total 3660   22470 33705F       967000

% suprafata degradata 3.5

S-a găsit un coeficient b de 17,28Înălţimea stratului de precipitaţii s-a calculat şi este de În concluzie transportul de aluviuni din bazinul torenţial Valea Drăganului este

de Wal

1%=Pentru asigurarea de 0.5% transportul de aluviuni este de:

Wal0.5%= 1890,89 m3

3.3. Volumul de aluviuni capabil de a forma aterisamente

3.3.1. Volumul provenit din transportul mediu annual

Pentru estimarea orientativă a volumului de aluviuni care ar putea forma aterisamente (Water

a), autorii R. Gaspar şi Apostol recomandă aplicarea formulei:Water

a=A * Wav+B * Waa

În care A şi B sunt coeficienţi daţi tabelar în funcţie de diametrul şi provenieni provenienţa aluviunilor de pe versanţi sau de pe albii. Aceşti coeficienţi sunt, în cazul bazinului Valea Drăganului:

A=0.20B=0.60

Watera= 415 ,49 m3

3.3.2. Volumul provenit în urma unei ploi torenţialeEstimarea orientativă a volumului de aluviuni care ar putea forma aterisamente

la o ploaie având asigurarea p% se utilizează relaţia:

Se calculează pentru asigurarea de 1%:1116,42 m3

24

CAPITOLUL IV4. SOLUTIA TEHNICA DE AMENAJARE

4.1 Masuri si lucrari pe versantii bazinului

Tinand seama de conditiile naturale si social-economice in care s-au declansat si dezvoltat procesele torentiale, solutiile tehnice pe versantii bazinului pot fii stabilite diferentiat, in raport cu folosinta terenului, natura si structura vegetatiei, natura si intensitaea fenomenelor de degradar

Solutia tehnica de amenajare consta dintr-un ansamblu de lucrari biotehnice si hidrotehnice care se iau in vederea ameliorarii ghidrologice a bazinului hidrografic torrential.

Prin masurile si lucrarile preconizate pe versantul bazinului se va urmarii:-cresterea eficacitatii hidrologice si antierozionale a arboretelor din bazin;-realizarea si mentinerea, in cuprinsul pajistilor a unui covor ierbaceu capabil sa

impiedice declansarea eroziunii sau sa limiteze viteza de dezvoltare a acestui process.

4.1.1 Masuri si lucrari de ameliorare hidrologica a fondului forestier

Pentru ameliorarea hidrologica a fondului forestier se vor propune lucrari amenajistice, silvotehnice si de protectie a padurilor, tinandu-se cont de urmatoarele cerinte si orientari noi:

1.Dezvoltarea diferitelor specii forestiere a fost influentata de conditiile stationale generale, fizico-geografice si fitoclimatice, respective de conditiile stationale ale diferitelor subzone de vegetatie, de substratul litologic.Fiind raportata la bazinul hidrografic torential din care face parte, padurea constituie un sistem subordonat cu finalitate proprie dar perfect corelata cu strategia de rang superior care este bazinul hidrografic amenajat, gospodarire padurilor trebuie integrata in ansmlul mult mai complex al bazinelor hidrografice torentiale.

Instalarea vegetatiei forestiere este conditionata de asigurarea un0or conditii prealabile de stabilizare a terenului constand din executarea unor lucrari variate cum sunt lucrarile hidrotehnice transversale de consolidare a albiei si lucrari de consolidare a taluzurilor. De mare importanta este tratarea etenta a fiecarui sector de albie in parte si folosirea lucrarilor de amenajare cele mai potrivite.

2.Cauza principala a dereglarii regimului hidrologic o constituie distrugerea covorului vegetal, indeosebi a padurilor, care asigura retinerea si consumul unor mari cantitati de apa din precipitatii, precum si regularizareascurgerilor de suprafata pe varsant. Se observa ca este necesara mentinerea procentului de impadurire cel putin la nivel actual. In bazinele montane procentul de impadurire de 70 % reprezinta un minim.La procentele de impadurire mici, indeosebi sub 20%, deseori sub 40%, pe terenuri in panta eroziunea solului se dezvolta considerabil.

Padurea are un rol important in mentinerea unui regim hidrologic echilibrat si apara solul de eroziune nimai cand are o buna structura si o consistenta ridicata

25

(min. 0.8).Readucerea bazinului hidrografic torrential la un regim hidrologic echilibrat si diminuarea pana la stingere a proceselor de eroziune accelerata si a alunecarilor de teren necesita timp indelungat si investitii costisitoare. Refacerea potentialului productive al solului distrus de procesele torentiale si de eroziune se face prin mentinerea procentului de impadurire.

Vegetatia forestiera instalata pe terenurile degradate are un rol important nu numai in conservarea si protejarea impotriva eroziunii, ci si in ameliorarea lui continua. Aportul vegetatiei forestiere consta in ameliorarea atat a proprietatilor fizice cat si chimice ale solului.

3.Intr-un bazin hidrografic torrential prezenta padurii constituie o conditie necesara dar nu si suficienta. O anumita distributie a padurii in spatial bazinului si o anumita structura a ei sunt conditii indispensabile pentru ca padurea respective sa exercite cu maximum de eficienta, functiile de ordin hidrologic si antierozional. Pentru instalarea vegetatiei forestiere o atentie deosebita trebuie acordata unor elemente cum sunt accesibilitatea apei pentru plante, in care caz trebuie mentionata adancimea apei freatice, permanenta sau nu a apei pe albia torentiala, prezenta si proportia substantelor nutritive aduse in depozitele torentiale de catre viituri.

4.Realizarea obiectivelor urmarite prin operatiuni culturale nu este posibila decat daca se tine seama de particularitatile constructive si functionale ale padurii in orice loc si in orice moment din dezvoltarea sa. Cunoscand sensul de desfasurare al proceselor collective din viata unei paduri ele pot fi influentate pozitiv in raport cu telurile fixate. Pentru o buna ameliorare hidrologica a fondului forestier se va avea in vedere realizarea unor structuri biocenotice cat mai apropiate de cele naturale.

5.Instalarea sau reinstalarea vegetatiei forestiere pe terenurile din cadrul bazinului hidrografic torrential este extrem de anevoioasa si chiar imposibila. In cele mai multe cazuri instalarea vegetatiei forestiere este conditionata de asigurarea unor conditii prealabile de stabilizarea terenului, constand di executarea unor lucrsari variate, cum sunt lucrarile hidrotehnice transversale de consolidare a albiei si lucrarile de consolidare a taluzurilor. In ciuda conditiilor stationale grele, vegetatia forestiera poate fii instalata in cele mai frecvente cazuri, mai ales daca se asigura conditiile prealabile de stabilizare a terenului. Este necesara adoptarea unor tehnologii de regenerare bazate pe evitarea taierilor rase, prelungirea perioadei de alaturare a parchetelor, promovarea unor tratamente intensive.

6.Vegetatia forestiera instalata pe terenurile degradate are un rol important in conservarea si protejarea solului impotriva eroziunii precum si ameliorarea proprietatilor fizice si chimice ale acestora. Proprietatile fizice se depreciaza prin tasarea solului de catre animale, in cazul pasunatului, cat si de utilajele grele, sau prin procesul de tarare a materialului lemons in procesul exploatarii forestiere in timpul sezonului de vegetatie. Este necesara deci eliminarea tehnologiilor de exploatere cu un pronuntat caracter antiecologic. Tot aici se va evita pe cat posibil distrugerea semintisului, prin alegerea directiei tehnice de cadere a arborilor.

7.Prin asigurarea unei stari fitosanitare bune si interventia la timp in cazul unor atacuri de defoliatori se va mentine integritatea structurala a arboretului.

26

Tinand seama de aceste cerinte si orientari noi pentru amenajarea hidrologica a fondului forestier se propun urmatoarele masuri:

Realizarea tratamentelor adoptate de amenajament in arboreta in care nu s-a intervenit cu taieri. In arboretele amestecate de fag cu molid, de clasa a IV-a de productie, se va intervenii cu lucrari de igiena urmarindu-se mentinerea sau ameliorarea starii fitosanitare a arboretelor. Se propune si introducerea in arboret a arborilor cursa si a celor de control, folositi in lucrari de protectie a padurilor.

Se recomanda constituirea unor subunitati de protectie in care vor exista restrictii in ceea ce priveste aplicarea tratamentelor, urmarindu-se ameliorarea si conservarea mediului.

Se vor reduce cotele de taiere sub cota posibilitatii stabilite prin amenajament si respectarea riguroasa a amplasarii parchetelor, precum si prelungirea perioadei de alaturare a acestora.

Conservarea si ameliorarea arboretelor structurale si functionale normale se face printro gospodarire care sa previna orice fel de degradari. In cazul calamitatilor naturale (doboraturi, incendii, atacuri de insecte) se va recurge la completarea culturilor prin regenerari artificiale.

Se va evita in cadrul procesului tehnologic de colectare a masei lemnoase de utilaje grele prevazute cu anvelope agresive

Se vor impadurii golurile montane Se vor lua masuri pentru ingrijirea semintisului constand din: limitarea

corhanirii lemnului pe versantii regenerati, ca si a tararii bustenilor prin zone regenerate si sensibile la eroziune si degradare.

Completarea plantatiilor cu molid si fag in portiunile in care regenerarea este compromisa, aceste specii adaptandu-se in conditii stationale grele

Se vor executa lucrari de descoplesire. Executarea operatiunilor culturale in subunitatile in care se rareste fagul,

indifferent daca arboretele reclama acest lucru. Aceste lucrari se vor executa in perioada optima cu un maxim de eficienta.

Realizarea unor margini de masiv capabile sa opuna o rezistenta corespunzatoare actiunii de penetrare a vantului, prin aplicarea unor lucrari de ingrijirea marginilor de masiv.

Mentinerea unor effective optime de vanat Materialul marunt este de preferat sa ramana in parchet, sub forma de

martoane pe linia de cea mai mare panta.Toate aspectele sus mentionate trebuie sa conduca la realizarea unor ecosisteme

forestiere cu un mare grad de stabilitate care sa exercite un mare grad de eficienta atat rolului de protectie, diferentiat in functie de obiectivele stabilite, cat si realizarea unor productii de biomasa lemnoasa ce se va recolta conform amenajamentului.

27

4.1.2 Masuri si lucrari de ameliorare hidrologica a suprafetelor pastorale

a) Lucrari agrotehnicePentru imbunatatirea calitatii terenurilor pastorale se recomanda: Lucrari de afanare si aerisire a solului (grapare, scarificare) pentru

imbunatatirea drenajului intern Aplicarea de amendamente calcaroase in doze de 12…15 t/ha

CaO, in scopul atenuarii si imbunatatirii structurii solurilor, precum si cresterii potentialului de utilizare a ingrasamintelor chimice

Suprainsamantari cu amestec de Phelum pratense (10 kg/ha), Festuca pratensis (16 kg/ha), trifoi alb(2 kg/ha), pe fanete din apropierea lacurilor de acumulare, in cuprinsul terenurilor cu soluri avand profil normal si cu amestec de Festuca pratensis (20 kg/ha), Festuca rubra (10 kg/ha), Phleum pratense (6 kg/ha) si ghizdei (2 kg/ha) pe pajistile cu soluri avand profilul modificat

Fertilizarea cu ingrasaminte chimice repartizate pe o durata de 4 ani, productia medie realizabila in aceste conditii fiind de cel putin 20t/ha de masa verde.

Evitarea pasunatului si a lucrarilor de intretinere pe timp sau sol umed. b) Organizarea si practicarea pasunatului rational

Din acest punct de vedere trebuie respectate urmatoarele reguli: In fiecare an pasunatul se va face conform unei anumite succesiuni

stabilite de la inceput si care va fii respectata in toata ciclurile de pasunat Dupa terminarea pasunatului intr-o parcela se vor cosii resturile

neconsumabile pentru a inlatura neuniformitatea vegetatiei pasunii si scaderea gradului de comestibilitate a ierbii.

Pasunatul va incepe cand plantele au crescut 12…15 cm. Si se va continua pana ce iarba ajunge la faza de maturitate, dupa care se va cosi pentru fan , masa verde sau siloz

Se va evita pasunatul pe timp polios cand solu este prea umed, pentru a se evita degradarea pasunii

Se vor aplica in fiecare an, in mod regulat lucrarile de fertilizare si intretinere prevazute in proiect

In conditiile agropedologice si climatice ale bazinului studiat pasunatul va putea fi organizat in patru cicluri de exploatare de cate 35…40 de zile (in total 140…160 zile), in zonele mai joase, pana la altitudinea de 1200 m altitudine. Perioada de practicare a pasunatului se inscrie in general, in intervalul 10 mai … 15 septembrie. Ea poate incepe insa mai devreme sau mai tarziu in functie de starea vremii.

c) Dezvoltarea productiei de masa verde

28

Prin masurile de ameliorare preconizate, se considera ca productia de masa verde a pajistilor din bazinul studiat va creste simtitor la unitatea de suprafata. Astfel din estimarile facute, a rezultat ca in present productia medie ponderata pe total zona este de 8545 kg masa verde la ha si va creste in perspectiva aproape de doua ori (16284 kg/ha).

d) Dezvoltarea sectorului zootehnicDeoarece in conditiile bazinului respective fanetele se exploateaza destul de

greu, este de preferat ca pajistile respective sa fie folosite pe cat posibil sub forma de pasune organizata, lasandu-se cu destinatie de faneata numai pajistile cu drumuri accesibile. Numarul de animale ce pot pasuna pe intreaga suprafata se stabileste in functie de productia de masa verde realizata, din acest total un procent de 85…90% reprezinta productia efectiv consumabila.

Pe langa efectele tehnice si economice amintite mai sus, lucrarile de amenajare a bazinelor hidrografice torentiale se remarca prin importante valente de ordin ecologic, astfel:

Aceste lucrari contribuie intr-o masura insemnata la refacerea mediului ambient, cu deosebire in cuprinsul acelor “segmente” care au fost puternic “alterate” de catre procesul torrential din bazin;

Cu ocazia executiei intretinerii si repararii lucrarilor este absorbita o parte din forta de munca disponibila pe plan local, indeosebi cea din mediul rural:

In marea majoritate a cazurilor lucrarile de amenajare a torentilor contribuie la apararea obiectivelor, bunurilor care sunt sau care pot fii interceptate de viituri, in special cele cu caracter catastrofal;

Arboretele instalate pe terenurile degradate din bazin pot satisface diverse necesitati (lemn pentru constructii, araci, fructe de padure, etc.)

Prin micsorarea treptata a diferentei dintre eroziunea torentiala si cea admisibila lucrarile la care ne referim creeaza premise favorabile pentru o valorificare superioara a lemnului in viitor, atat sub raport economic cat si din punctual de vedere al activitatii turistice si de agreement.

4.2 Masuri si lucrari pe reteaua hidrografica

4.2.1 Lucrari hidrotehnice

Dinamica de dezvoltare a proceselor torentiale din bazin, precum si natura si importanta obiectivelor periclitate de viitura justifica necesitatea si oportunitatea interventiei cu lucrari hidrotehnice in cuprinsul retelei torentiale din bazin. Aceste lucrari vor suplini efectul masurilor si lucrarilor proiectate pe versantii bazinului.

Solutia hidrotehnica de amenajare a retelei hidrografice va fii conceputa dintr-o suita de mai multe lucrari hidrotehnice transversale (baraje) racordate in bieful din aval al primului baraj printrun canal de evacuare.

29

a) Lucrari transversale

Aceste lucrari ce se vor face in bazinul hidrografic Valea Iadului vor avea urmatoarele functiuni:

-regularizarea si consolidarea albiei-atenuarea viiturilor si retentia aluviunilor aduse de viituri-creearea de conditii favorabile pentru instalarea vegetatiei forestiere pe

aterisamentele dintre lucrari si pe terenurile surse de aluviuni de pe malProiectarea barajelor va fii facuta in raport cu datele si elementele ce se prezinta

mai jos:1.Perioada de amenajare

Se admite ca in acest interval se va produce o ploaie torentiala a carei probabilitate de depasire este egala cu probabilitatea teoretica conditiilor speciale de exploatare a lucrarilor (in acest caz se ia p%=0,5%).

Aceasta perioada se ia din tabele in functie de volumul provenit din transportul mediu annual. In cazul de fata perioada de amenajare este de 5 ani.

2. Volumul de aluviuni capabile de a forma aterisamente

Acest volum va fii in cei 5 ani ai perioadei de amenajare:

m3

3. Panta probabila de asezare a aluviunilor in aterisament

Aceasta este denumita si panta de proiectare sau panta de calcul fiind panta care se admite in faza de proiectare si care se refera la panta medie a suprafetei dupa care se dispun aluviunile in amonte de lucrarile transversale.

Fiind denumită şi panta de proiectare sau panta de calcul, panta probabilă de aterisare este panta care se admite în faza de proiectare şi care se referă la panta medie a suprafeţei după care se dispun aluviunile în amonte de lucrările transversale.

Aceasta se adoptă pe baze pur empirice, în funcţie de granulometria aluviunilor transportate de torent.

Normativul de proiectare în vigoare recomandă :- pentru aluviuni fine ……………………………………0,5%;- pentru nisipuri mijlocii sau grosiere …………………..1,0%;- pentru pietrişuri mărunte ( de maxim 1cm )……………2,0%;- pentru pietrişuri grosiere şi bolovani de 1 – 7 cm ……..3,0%;- pentru bolovănişuri de 7 – 20 cm ……………………...4,0%.

30

În proiectul de faţă panta de aterisare s-a adoptat ca fiind egală cu 3%, aluviunile transportate se consideră că au dimensiunile cuprinse între 1 şi 7 cm.

In acest bazin hidrografic aluviunile transportate se incadreaza in categoria pietrisurilor grosiere si a bolovanilor cu diametru între 1 şi 7 cm, panta de proiectare adoptandu-se ca fiind de 3%.

4. Capacitatea de retentie a unui singur baraj

Numarul, inaltimea si amplasarea barajelorAceste probleme se studiaza si se rezolva in urmatoarea succesiune:

a) se prezinta profilul longitudinal al albiei principale in zona ei inferioara de amplasare a lucrarilor (cca. 200 m incluzand si sectorul albiei care trece prin zona conului de dejectie)b) se prezinta profilul transversal mediu in zona mentionata adoptand pentru simplificare un coeficient de taluz m= ctg0 =1,0(latimea la baza a profilului se ia egala cu latimea medie a albiei, recomandata anterior)c) in tabelu din campul profilului longitudinal se studiaza variatia capacitatii de retentie a unui singur baraj, in functie de latimea lui.Se va calcula cu urmatoarea formula:

În care:Ym este înălţimea utilă a lucrăriib este lăţimea patului albiei, medie pe zona de formare a aterisamentuluim este mediu de taluz al maluriloria este panta medie a talvegului albiei în zona formării aterisamentuluiiat este panta de proiectarePentru bazinul hidrografic Valea Iadului s-au obţinut următoarele valori:

ia= 16%iat= 3%b = 8Water = 3193,88m = 1

31

Pentru a calcula numărul barajelor se va face următorul tabel

Ym Y2m ia-iat

6(ia-iat)

Y2m/6(ia-iat)

3b 2mYm 3b+2mYm Wat W aniater/Wat

2 4 0.13 0.77 5.21 24 4 28 145.95 21.92.5 6.25 0.13 0.77 8.14 24 5 29 236.20 13.53 9 0.13 0.77 11.73 24 6 30 351.85 9.1

3.5 12.25 0.13 0.77 15.96 24 7 31 494.87 6.54 16 0.13 0.77 20.85 24 8 32 667.22 4.8

4.5 20.25 0.13 0.77 26.39 24 9 33 870.83 3.75 25 0.13 0.77 32.58 24 10 34 1107.68 2.9

5.5 30.25 0.13 0.77 39.42 24 11 35 1379.72 2.36 36 0.13 0.77 46.91 24 12 36 1688.89 1.9

6.5 42.25 0.13 0.77 55.06 24 13 37 2037.16 1.67 49 0.13 0.77 63.85 24 14 38 2426.47 1.3

d)S-a determinat un numar de 2 baraje cu inaltimea de 6m . Aceste baraje pot asigura retentia volumului de aluviuni.

e)Se adopta inaltimea Ym= 6 m ca inaltame de proiectare; din considerente de simplificare aceasta inaltime se considera constanta de la un baraj la altul. Profilul longitudinal se raporteaza incepand de la emisar pana la a doua curba de nivel. Pe zona canalului de dejectie panta se ia cu 25% mai redusa decat panta de pe tronsonul delimitat de primele curbe de nivel.

f) Barajele cu inaltimea Ym adoptata mai sus se amplaseaza pe profilui longitudinal incepand cu pichetul numarul 2, care coincide cu sectiunea de calcul a bazinului. Principiul urmarit este acela de sustinere reciproca a lucrarilor, astfel incat la data colmatarii integrale a lor aterisamentele create sa acopere tronsoanele dintre lucrari .

5. Adancimea de fundare

Normativele in vigoare diferentiaza aceasta adancime in functie de inaltimea lucrarii hidrotehnice transversale

Tipul de lucrare hidrotehnică Yf – adâncimea de fundaţie [ m ]0 1Traverse 1,0 – 2,0Praguri cu radiere 1,0 –1,5Praguri fără radiere 1,5 – 2,0Baraje mici – sub 4 m – cu radiere 1,5 – 2,0Baraje înalte – peste 4m – cu radiere 2,0 – 2,5

32

Pentru acest caz s-a adoptat o adancime de fundare de 2,5 m.Deoarece datorita pantei mari exista riscul dezgolirii fundatiei in aval trebuie sa

se respecte urmatoarea conditie:

Yf YI Ym ia(av)

in care:Yi = adancimea maxima de inghet (aprox. 1,0 m)ia(av)= panta albiei in bieful aval al barajuluiYm=inaltimea utila a barajului

Conditia anterior impusa este respectata, deci nu este nevoie de majorarea adancimii de fundare.

6. Adancimea de incastrare

Aceasta se adopta in functie de litologia terenului si de starea malurilor. Deoarece sunt prezente terenuri instabile, cu alunecari sau surpari de natura nisipoasa, argiloasa s-a adoptat o adancime de incastrare ( d = 1,5-2)

Adâncimea de încastrare, d [ m ] Felul terenului de încastrare0 10,5 – 1,0 Terenuri stâncoase din roci

metamorfice sau sedimentare, dure sau foarte dure;

1,0Terenuri tari şi foarte tari stabile şi compacte, pe substrate metamorfice sau sedimentare;

1,5 – 2,5Terenuri instabile, cu alunecări sau surpări, de natură nisipoasă, argiloasă, marnoasă.

d = 2 m

7. Tipul de baraj si materialul de constructie

Barajele proiectate vor avea profil trapezoidal cu fruct marit ( λ > 0,3), dimensionate cu eforturi de intindere pe paramentul din amonte, ca materiale de constructii propunandu-se zidaria de piatra cu mortar de ciment, deoareca acest material este rezistent la socuri, vibratii si eroziuni, usor de procurat de la cariera de piatra aflata la 15 km distanta.

33

b) Lucrari longitudinale Canalul de evacuare a apelor de viitura trebuie sa asigure:

- regularizarea si consolidarea albiei torentului, in zona de amplasare- evacuarea si tranzitarea dirijata a scurgerilor torentiale si apararea obiectivelor

interceptate de viituri- refacerea si conservarea peisajului local, degradat de viiturile care s-au produs

anteriorPentru a asigura aceste efecte trebuie ca acest canal sa fi bine conceput si

proiectat si sa fie intretinut in mod regulat.In acest caz canalul se amplaseaza in zona conului de dejectie (intre pichetii 1si

2) avand o pantă longitudinală de 10% , adica jumatate din panta terenului din zona conului de dejectie. Canalul se va proiecta cu trepte de cadere, cu profil transversal trapezoidal, optim din punct de vedere hidraulic si se va executa cu zidarie de piatra si mortar cu ciment.

Pentru a marii efectul estetic si decorativ al intregii amenajari, in cele doua zone limitrofe ale canalului vor fii prevazute inierbari, precum si o plantatie in aliniament.

c) Refacerea invelisului vegetal pe maluri si aterisementeDin punct de vedere al instalarii vegetatiei, atat terenurile reavene de pe

malurile albiilor torentiale cat si depozitele torentiale de tip alluvial (aterisamente) sau proluvial (con de dejectie) prezinta conditii de vegetatie eterogene, cu limite de variatie largi, de la cele favorabile pana la cele nefavorabile, conditii care satisfac la limita maxima cerintele speciilor forestiere.

Pentru adoptarea unor solutii tehnice differentiate vor fi avute in zedere urmatorele criterii de ordin genetic si stational :

a) pentru terenurile de pe mal : subzona de vegetatie, natura substratului litologic; modul predominanat de dezvoltare a taluzului de mal; gradul lui de stabilitate, troficitatea si umiditatea solului .

Ca specii sunt idicate: pinul silvestru, pinul negru si aninul alb ( puiet ), sub forma de culturi pure, cu numar de puieti la hectar de 4000 si 6700.

Ca tehnica de consolidare a terenurilor procedee de plantarese vor executa plantatii in gropi de 30/30/30 cm sau terase nesprijinite cu latimea platformei de 0,7m,amplasate la distanta de 2 m din ax in ax.

b) pentru depozitetorentiale de pe retea si canal: subzona de vegetatie; compozitia granulometrica a depozitului; grosimea, troficitatea si umiditatea depozitului.

Se recomanda ca solutii tehnice de impadurire a depozitelor torentiale :- speciile forestiere indicate: anin alb, pin silvestru (puieti), catina- compozitia sau schema de impadurire: culturi in benzi sau buchete- numarul de puieti la hectar: 5000- procedeul de plantare: plantatii in gropi obisnuite de 30/30/30 cm, cu pamant

vegetal de imprumut.

34

CAPITOLUL V

5. BREVIAR DE CALCULE

5.1.Calculul lucrărilor transversale

5.1.1 Generalităţi

Pe baza normativelor de proiectare în vigoare deversoarele, barajele şi pragurile, care sunt prize de canale, se dimensionează la debitul corespunzător probabilităţii de verificare, iar lucrările transversale care nu sunt prize de canal la calculul corespunzător probabilităţii de calcul.

5.1.2. Dimensionarea deversorului

Barajele care sunt priză de canale se dimensionează prin luarea în considerare a debitului maxim de verificare, în acest caz acesta fiind Q = Qmax= 12,45 m3/s

Vom considera pentru proiectare deversorul trapezoidal cu umerii înclinaţi la 45, cu contracţie laterală. Pentru dimensionare se foloseşte formula:

În care: Q este debitul (m3/s)

B este lungimea crestei deversorului (m) ε este coeficientul de contracţie laterală H este sarcina în deversor (m) Ho este sarcina totală a deversorului (m) care se determină cu relaţia: α0 este coeficientul lui Coriolis (1.1) v0 este viteza de acces a apelor în deversor (m/s), a cărui valoare este dată

tabelar, în funcţie de debitul de acces, pentru cazul de faţă fiind v0=Calculele pentru dimensionarea deversorului sunt sintetizate în următorul table:

H H0 H03/2 b b+2H Lăţimea albiei Soluţia adoptată

0.5 0.56 0.08789.7

590.746 8

b= 5,09 H= 1,3 H0= 1,36

1 1.06 0.59112.3

314.328 8

1.1 1.16 0.776 9.10 11.301 81.2 1.26 0.994 6.79 9.194 81.3 1.36 1.251 5.09 7.693 81.4 1.46 1.548 3.80 6.604 81.5 1.56 1.889 2.80 5.804 81.6 1.66 2.277 2.01 5.210 8

35

5.1.3. Calculul static al barajului

Se ia în considerare un tronson de baraj cu lungimea de 1m, situat în zona deversată. Întrucât secţiunea transversală este trapezoidală, calculul static al barajului se reduce la calculul profilului trapezoidal al barajului.

a) Schema de sarciniBarajul trapezoidal cu fruct mărit se dimensionează cu luarea în considerare a

presiunii apei şi aluviunilor submersate, pe întreaga înălţime a paramentului amonte al barajului.

b) Calculul de dimensionareSe adoptă o metodă de dimensionare bazată pe expresia coeficientului de

stabilitate la răsturnare (metoda KR dat). În cadrul acestei metode pentru schema de sarcini adoptată, avem următoarea ecuaţie adimensională în λ:

În care: λ este fructul paramentului aval al lucrării a’ = 0,133 şi este grosimea relativă la coronament a este lăţimea crestei deversorului, determinată tabelar în funcţie de Y şi H,

pentru acest caz fiind de Y este înălţimea totală a lucrării γ/ =γ/γZ = 0,4 şi este este greutatea specifică relativă a apei γ este greutatea specifică a apei (10 kN/m3) γZ este greutatea specifică a materialului de construcţie (25 kN/m3 pentru

z.p.m.c.) H/=H/Y= 0,217 şi este este sarcina relativă a deversorului H este sarcina în deversor ( 1,3 ) γ/

ps=γpsλa/γz = 0,152 şi este este greutatea specifică relativă a pământului submersat

γps=(γs-γ)(1-n)= 11,55 γs este greutatea specifică a pământului (26.5 kN/m3) n este cifra porilor (0,3) λa este coeficientul de împingere activă al pământului activ al pământului

submersat

θ este unghiul de împingere activă al pământului (30˚) în urma rezolvării ecuaţiei s-a obţinut valoarea: λ= 0,563lăţimea barajului la fundaţie este: b = a+λY = 4,18

36

c) Calculul de verificarePentru efectuarea calculelor se întocmeşte un tabel centralizator al forţelot care

se iau în considerare, al braţelor acestora şi al momentelor pe care le generează faţă de muchia aval a barajului.

FORŢE BRAŢE MOMENTEG1 = z a Y =120

=3,78

453,3

G2 = 1/2 z Y2

=253

=2,25570,4

P0 = ½ Y ( Y + 2H ) = 258 = 2,30

594,0

E0 = ½ ps a Y2ps

= 68,61 =2,00

137,2

373 1023,7

1,4

327 731,2

1. Stabilitatea la răsturnare

Verificarea stabilităţii la răsturnare se face prin compararea coeficientului de stabilitate la răsturnare rezultat în tabel ( KR = 1,4 ) cu coeficientul de stabilitate la răsturnare normat introdus în calcule ( KR

n )introdus în calcule în formula ecuaţiei de dimensionare ( KR

n = 1,4).După cum se observă aceste valori sunt egale.

2. Stabilitatea la alunecare

Se ia în considerare ipoteza alunecării plane pe talpa fundaţiei, fără a ţine seama de aportul lucrărilor din bieful aval, care se examinează prin intermediul relaţiei:

în care: Kal - coeficientul de stabilitate la alunecare

37

f0 - coeficientul de frecare statică dintre baraj şi teren , se adoptă în funcţie de felul frecării şi de natura suprafeţei de alunecare, în cazul de faţă fiind f 0 = 0,5

Kaln - coeficientul de siguranţă admisibil la alunecare statică ( se ia din

tabel în funcţie de grupa de sarcini şi clasa de importanţă a lucrării, în acest fiind de 1,15 )

Kal = 0,570

Kal < Kaln - se amplaseaza o cheie de ancorare sub nivelul inferior al fundatiei

3. Efortul unitar de compresiune pe talpa fundaţiei

Pentru că terenul de fundaţie este de natură aluvionară şi nu se poate asigura o legătură rigidă între lucrarea transversală şi teren, eforturile de compresiune se vor repartiza numai pe o cotă parte din suprafaţa fundaţiei, denumită suprafaţă activă, iar efortul maxim se va înregistra în punctul A ( extremitatea aval a tălpii fundaţiei ), calculul şi verificarea făcându-se cu următoarea formulă:

în care: Areal - efortul de compresiune transmis de lucrare în punctul A pconv - presiunea convenţională a terenului de fundaţie ( = 650 ) d - braţul rezultantei faţă de punctul A, care se obţine din raportul:

0.78 m

317.66

4. Efortul unitar de întindere în corpul barajului

Acest effort se dezvoltă la piciorul paramentului amonte al barajului şi nu trebuie să depăşească rezistenţa admisibilă la întindere a materialului din care este construit barajul.

Deoarece efortul la piciorul paramentului amonte provine datorită compresiunii excentrice a rezultantei forţelor pe talpa fundaţiei, se va aplica relaţia:

38

în care: b - lăţimea la talpa barajului e - excentricitatea rezultantei, care rezultă din relaţia:

b = a + Y = 4,18

e = 1,31

- 78,17

Valoarea rezultată din calcule este negativă deoarece formula determină efortul de compresiune, nu cel de întindere. Valoarea absolută trebuie să fie mai mică decât rezistenţa admisibilă la întindere a materialului de construcţie ( în cazul zidăriei de piatră cu mortar de ciment este 1,85 daN/cm2 ).

Valoarea absolută este: B = 78,17 kN/cm2 = 0,781 daN/cm2

5.1.4. Calculul lucrărilor anexe din bieful aval

a ) Lungimea de bătaie a lamei deversante

Deversorul construit în bazinul hidrografic Valea Buciniş este cu prag subţire deoarece: a/H = 0,62 0,67.

Măsurarea lungimii de bătaie a lamei se face în cazul deversoarelor cu prag subţire de la muchia amonte a pragului ( lama deversantă desprinzându-se din dreptul acestei muchii, fără a mai atinge pragul deversorului ).

Bătaia lamei se poate calcula în funcţie de panta albiei din aval de baraj ( i a ) şi de lungimea de bătaie a lamei deversante.

Se rezolvă următoarea ecuaţie de gradul doi în lb:

lb2 - lb H0 ( 0,66 + 1,90 ia ) - H0 ( 1,90 Ym + 0,75 H0 ) = 0

în care: lb - lungimea lamei de bătaie a lamei deversante H0 - sarcina totală a deversorului = 1.36 m Ym - înălţimea barajului = 6 m ia - panta albiei = 16%

În urma calculelor s-a obţinut valoarea: lb = 2.41

b ) Dimensiunile radierului şi ale dinţilor disipatori

1. Lăţimea radierului ( br )39

Această lăţime trebuie să se adopte egală cu deschiderea deversorului la partea superioară, respectiv:

br = bdev + 2H

în care: bdev - lungimea crestei deversorului H - înălţimea umerilor deversorului

br = 7.69

2. Lungimea radierului ( Lr )

Dacă este vorba de o lucrare transversală prevăzută cu disipator hidraulic de energie lungimea radierului se stabileşte pe baza unor relaţii empirice, care iau în considerare, pe lângă lungimea de bătaie a lamei deversante şi unele elemente constructive ale barajului şi respectiv deversorului.

Pentru baraje a căror deversor funcţionează în regim dee prag subţire aşa cum este cazul barajului proiectat în bazinul Valea Buciniş lungimea radierului se calculează cu formula:

Lr = lb + Yv ( 1 - ) + H -a

în care: lb - lungimea de bătaie a lamei deversante = Yv - înălţimea pragului deversorului deasupra punctului în care linia

paramentului aval al barajului se intersectează cu linia paramentului aval al barajului, care se stabileşte cu relaţia:

în care: Ym - înălţimea utilă a lucrării transversale = 6 a - grosimea pragului deversorului ( grosimea barajului la coronament,

a=0,8 m)ia - panta naturală a albiei în bieful aval al lucrării = 0.16 - înclinarea paramentului aval al barajului = 0.563

Yv = 6.7

Lr = 5.85

3. Grosimea radierului

40

Aceasta se adoptă în funcţie de natura şi calitatea materialelor de construcţie, înălţimea utilă a lucrărilor, sarcina în deversor şi viteza de acces, granulometria aluviunilor transportate de viituri.

La această lucrare hidrotehnică transversală din zidărie de piatră cu mortar de ciment, radierul se execută dintr-un strat de egalizare din beton de 20 cm peste care se execută un strat de zidărie de 30 cm. Se adopta de 50 cm.

4. Dinţii disipatori

Pe radier se amplasează dinţii disipatori de energie executaţi din beton armat ce sunt încastraţi într-o placă de lungime constantă ( 2,80 m ).

Adâncimea contractată se adoptă: hc = 0,25

c ) Dimensionarea zidurilor de gardă

Zidurile de gardă încadrează de-o parte şi de alta radierul barajului. Aceste ziduri trebuie să satisfacă condiţia hidraulică de încadrare a apei pe radier.

Pentru satisfacerea acestei condiţii înălţimea zidurilor de gardă se va lua:

Yz Yd + 0,6 H

în care: Yz - înălţimea elevaţiei zidurilor de gardă Yd - înălţimea dinţilor disipatori din rândul întâi ( amonte ) = 0,4

Yz = 1,0 m

Pentru valori uzuale ale înălţimii elevaţiei ( între 1,0 şi 2,0 m ) grosimea la coronament ( az ) se adoptă cu valori între 40 şi 60 cm ( s-a ales valoarea de az = 0,5 m, iar adâncimea de fundare de circa 1,0 m.

Zidurile de gardă se prevăd cu barbacane.

d ) Pintenul terminal

Acesta este amplasat la capătul din aval al radierului. Pintenul terminal se prezintă sub forma unui dinte înfundat în patul albiei la adâncimea de 1,5 m, care se racordează cu cele două ziduri de gardă şi se încastrează lateral în maluri.

5.2. Calculul canalului de evacuare

41

5.2.1. Dimensionarea canalului

Profilul canalului este optim din punct de vedere hidraulic având secţiunea de formă trapezoidală.

Panta canalului ( ic ) este 0.75 din panta terenului din zona canalului de dejecţie:

ic = 0.12

Debitul maxim corespunzător probabilităţii de verificare este Qmax = 12.45Pentru dimensionarea canalului se adoptă procedeul bazat pe aproximaţii

succesive, calculul desfăşurându-se astfel:1. Coeficientul de taluz al canalului ( m = ctg ) se adoptă în funcţie de natura

pereţilor şi fundul albiei.Deoarece canalul se realizează cu mortar de ciment m = 1. 2.Coeficientul secund de taluz: = 2.83

3.Condiţia de optim hidraulic: 0.83

4.Modulul de debit: 27.99

5. Coeficientul de rugozitate are valoare n = 0,0226. Calculul adâncimii canalului se face prin încercări succesive calculându-se

modulul de debit al secţiunii de adâncime h şi se compară cu Mdat:

M = C h5/2

în care: c - coeficientul de viteză ( a lui Chezy ) calculat cu formula lui Manning:

C = 1/n R1/6

unde: n - coeficient de rugoziatate = 0,022 R - raza hidraulică a secţiunii pentru canale trapezoidale, optime din

punct de vedere hidraulic R = 0,5 h unde h - adâncimea curentului

h R = h/2 h5/2 C = 1/n R1/6 M = C h5/2 Sol. adopt.0.5 0.25 0.18 36.08 6.38 0.50.6 0.3 0.28 37.19 10.37 0.6

42

0.7 0.35 0.41 38.16 15.64 0.70.8 0.4 0.57 39.02 22.33 0.80.9 0.45 0.77 39.79 30.58 0.9

1 0.5 1.00 40.50 40.50 11.1 0.55 1.27 41.14 52.21 1.11.2 0.6 1.58 41.74 65.85 1.21.3 0.65 1.93 42.31 81.52 1.31.4 0.7 2.32 42.83 99.33 1.40.5 0.25 0.18 36.08 6.38 0.50.6 0.3 0.28 37.19 10.37 0.6

h = 0.9

După cum s-a calculat Mdat = 27,99 valoarea de 30.57 obţinută din tabel fiind cea mai aproape de Mdat. Adâncimea curentului se adoptă din tabel, în urma calculelor de h = 0.9

7. Alţi parametrii geometrici şi hidraulici:- lăţimea la fund a canalului: b = 0 h = 0.75- suprafaţa udată: A = K0 h2 = 1.48- perimetrul udat: P = 2 K0 h = 3.29- raza hidraulică: R = 0.45- lăţimea la nivelul liber al canalului: B = m/ h = 2.56

8. Viteza medie în secţiune:V = Q/A = 8.41

Această valoare se compară cu viteza maximă admisibilă, aceasta fiind de Vmax = 8.5

V < Vmax – canalul este stabil la eroziune.

5.2.2. Calculul racordărilor canalului de evacuare

a ) GeneralităţiÎn cazul barajului priză, notat cu 2M, tranzitarea debitului de la deversor la

canalul de evacuare a debitului de viitură se realizează prin intermediul unui radier scurt, continuat în aval printr-un confuzor sau pâlnie de racordare.În avalul canalul se racordează cu pârâul colector prin intermediul unui evazor sau pâlnie divergentă.

Lungimea radierului se calculează cu formula:

Lr = lb - (a+ Yv) + 2 hc

în care termenii formulei au aceeaşi semnificaţie cu cei de la calculul lungimii radierului iar formulele pentru lb şi Yv sunt:

43

6.7

Înlocuind pe Yv în formula lamei de bătaie se obţine: lb = 2.41

Lr = 5.85

b ) Dimensionarea confuzorului1. Lungimea confuzorului se determină cu relaţia:

Lconf = 2 ( br - b )

în care: Lconf - lungimea confuzorului br - lăţimea radierului barajului de priză = 7.69 b - lăţimea la fund a canalului = 0.75

Lconf = 13.89

2.Înălţimea zidurilor confuzoruluiÎnălţimea zidurilor de conducere rezultă prin racordarea zidurilor radierului cu

zidurile canalului.

c ) Dimensionarea evazoruluiPentru reducerea efectului de deformare a patului albiei în zona de confluenţă

cu pârâul colector se prevede ca segmentul terminal al canalului să fie constituit sub forma unei pâlnii divergente ( evazor ). Această amenajare asigură o mai bună conjugare între curentul evacuat de canal şi cel transportat de colector. Zidurile evazorului vor fi asimetrice, adică au unghiuri diferite în plan, în funcţie de direcţia de scurgere a colectorului.

Lungimea evazorului se adoptă: Lev = 5 h în care h este adâncimea apei în canal ( h = 1,14 ), deci

Lev = 5.7 m.La extremitatea aval evazorul se prevede cu pinten terminal, construit tot din

zidărie cu mortar, având adâncimea de 1,5 m şi grosimea de 50 cm.

44

CAPITOLUL VI

6. EVALUAREA LUCRĂRILOR

Proiectul de Corectarea torenţilor evaluează costul tuturor lucrărilor prevăzute ţinând seama de natura şi volumul lor, cu luarea în considerare a unor indici medii de cost, adoptaţi pe categorii de lucrări.

6.1 Volumul lucrărilor

6.1.1.Volumul lucrărilor hidrotehnice

Pe baza planşelor de execuţie (3 şi 4) se evaluează volumele de zidărie şi beton ale lucrărilor transversale (baraje şi radiere) şi ale lucrărilor longitudinale (confuzor, canal, evazor)

a) Volumul lucrărilor transversaleDeoarece barajele au aceleaşi dimensiuni se evaliează volumul unui baraj şi se

multiplică cu numărul de baraje (în cazul de faţă 4). Pentru radiere se evaluează separat volumul radierului barajelor şi volumul radierului barajului de priză, situat între secţiunea C-C şi baraj.

Volumul barajuluiSpecificaţii Dimensiuni (m) Volum

(m3)Înălţime-h-

Grosime-g-

Lungime-L-

Aripi

Corp

Tronson 1Tronson 2Tronson 3Tronson 4Tronson 5

FundaţiaCheie de ancoraj

TOTALROTUND

45

Volumul radierului cu dinţi disipatoriSpecificaţii Dimensiuni (m) Volum

(m3)Înălţime-h-

Grosime-g-

Lungime-L-

Placă radierPlacă disipatoare

Dinţi disipatori amonteDinţi disipatori aval

Ziduri de

gardă

FundaţieElevaţie

Pintenterminal

FundaţieElevaţie

TOTALROTUND

Volumul radierului barajului de prizăSpecificaţii Dimensiuni (m) Volum

(m3)Înălţime-h-

Grosime-g-

Lungime-L-

Placă radierZiduri

degardă

FundaţieElevaţie

TOTALROTUND

Volumul lucrărilor transversaleBarajul Volum corp Volum radier Volum total2M4,503M4,504M4,505M4,50

TOTAL LUCRĂRI HIDROTEHNICE TRANSVERSALE

46

b) Volumul lucrărilor longitudinale

Se determină în primul rând volumul confuzorului situat între secţiunile C-C şi D-D. În continuare se evaluează volumul canalului, cuprins între extremitatea aval a confuzorului şi extremitatea amonte a evazorului, percum şi volumul evazorului.

Volumul confuzoruluiSpecificaţii Dimensiuni (m) Volum

(m3)Înălţime-h-

Grosime-g-

Lungime-L-

Placă radierZiduri de

gardăFundaţieElevaţie

Încastraresecţiunea

D-D

Tronson 1Tronson 2Tronson 3

TOTALROTUND

Volumul canaluluiSpecificaţii Dimensiuni (m) Volum

(m3)Înălţime-h-

Grosime-g-

Lungime-L-

Placă radierZiduri

degardă

FundaţieElevaţie

Încastrări

Secţiunea 3-3 Idem secţiunea D-DSecţiunea 5-5 Idem secţiunea D-DSecţiunea 7-7 Idem secţiunea D-DSecţiunea 9-9 Idem secţiunea D-DSecţiunea 11-

11Idem secţiunea D-D

TOTALROTUND

47

Volumul evazoruluiSpecificaţii Dimensiuni (m) Volum

(m3)Înălţime-h-

Grosime-g-

Lungime-L-

Placă radierZiduri

degardă

FundaţieElevaţie

Încastrare

secţ. 1-1

FundaţieElevaţie

TOTALROTUND

Volumul lucrărilor hidrotehnice longitudinaleSpecificaţii Volum (m3)Confuzor

CanalEvazor

TOTAL LUCRĂRI HIDROTEHNICE LONGITUDINALE

c) Volumul lucrărilor hidrotehniceDatele din tabelele ,, Volumul lucrărilor hidrotehnice transversale" şi ,,Volumul

lucrărilor hidrotehnice longitudinale" se centralizează în tabelul ,,Volumul lucrărilor hidrotehnice" care va servi la calculul valorii investiţiei.

Volumul lucrărilor hidrotehniceSpecificaţii Volum (m3)

Lucrări hidrotehnice transversaleLucrări hidrotehnice longitudinale

TOTAL LUCRĂRI HIDROTEHNICE

6.1.2. Volumul lucrărilor biologice

a) SupraînsămânţăriSe execută pe suprafaţa ocupată de folosinţe pastorale cu asortimentul de specii

prevăzut în soluţia tehnică de amenajare.

48

b) Împăduriri pe maluriSe execută conform soluţiei tehnice de amenajare, considerându-se că înalţimea

malului este egală înălţimea utilă a lucrărilor hidrotehnice transversale, şi că se împăduresc tronsoanele de albie sursă de aluviuni neamenajate cu lucrări hidrotehnice transversale.

c) Împăduriri pe aterisamenteSe execută, după colmatarea lucrărilor transversale cu specii prevăzute la

soluţia tehnică de amenajare, suprafaţa destinată împăduriri fiind de o perte şi de alta a culoarului central de scurgere după colmatare.

d) Plantaţii în aliniamentSe execută în zona limitrofă canalului pe ambele maluri pentru mărirea

efectului estetic al peisajului, cu plopi euramericani. Puieţii folosiţi vor fi de talie mare şi vor fi plantaţi la 3 m unul faţă de altul şi la minim 1,5 m de coronamentul zidurilor canalului.

e) Înverzirea zonei limitrofe canalului şi radieruluiSe realizează prin însămânţare cu iarbă, pa suprafaţa umpluturilor cu pământ

din spatele zidurilor de gardă ale radierului şi canalului.

6.2 Evaluarea investiţiei O evaluare valorică aproximativă a lucrărilor prevăzute în proiect este

prezentată în tabelul următor, costurile unitare pe categorii de lucrări fiind preluate din cele mai recente documentaţii elaborate de atelierul de proiectare pentru corectarea torenţilor din cadrul Institutului de Cercetări şi Amenajări Silvice- Staţiunea Braşov.

Evaluarea investiţieiNr.

crt.

Categoria de lucrări U.M. Cantitate Cost unitar(mii lei)

Cost total(mii lei)

LUCRĂRI PE VERSANŢI1. Supraînsămânţări ha

LUCRĂRI PE REŢEAUA HIDROGRAFICĂ TORENŢIALĂ2. Lucrări hidrotehnice m3

3. Împăduriri pe maluri ha4. Împăduriri pe

aterisam.ha

5. Plantaţii în aliniament buc6. Înverzire umpl.

constr.ha

TOTAL

49

Fondurile se suportă de la bugetul de stat, coordonatorul de credite fiind Ministerul Apelor Pădurilor şi Protecţiei Mediului prin Regia Naţională a Pădurilor.

50

CAPITOLUL VIIMASURI SPECIALE DE PROTECŢIA MUNCII

Protecţia muncii pe şantierele de amenajare a torenţilor este o problemă complexă care îmbracă forme diferite în raport cu:

natura lucrărilor şi condiţiile de teren în care acestea sunt amplasate, particularităţile constructive şi funcţionale ale uneltelor, utilajelor şi

mecanismelor aflate în dotare; starea vremii în perioada de desfăşurare a lucrărilor.

Alături de buna organizare a muncii şi de gradul de dotare a şantierului cu echipamente de protecţie adecvate, un rol important îl joacă şi cunoaştera normativelor departamentale, a normelor şi instrucţiunilor de protecţie a muncii referitoare la acest gen de lucrări. Prevederile de ordin general vor fi completate, de fiecare dată, cu indicaţiile specifice şi recomandările speciale din cuprinsul proiectelor pe baza cărora se realizează lucrările în bazin.

Potrivit legislaţiei în vigoare şi documentaţiile de proiectare trebuie să scoată în evidenţă toate pericolele existente la data începerii lucrărilor, precum şi pericolele care pot surveni pe parcurs, astfel încât şantierul care realizează execuţia lucrărilor să poată organiza activitatea în mod corespunzător şi să poată preveni producerea oricărui fel de accident.

Dat fiind specificul lucrărilor şi al şantierelor din domeniul amenajări torenţilor, atenţia va trebui îndreptată asupra următoarelor activităţi:

consolidarea prin împădurire a terenurilor surse de aluviuni de pe versanţii bazinului şi de pe reţeaua hidrografică a lui;

extragerea materialelor de construcţie din balastiere, cariere, atc.; executarea lucrărilor de terasamente, pe cale manuală sau cu mijloace

mecanizate, la fundaţia şi încastrările lucrărilor hidroethnice transversale şi longitudinale, ori în cuprinsul biefurilor dintre aceste lucrări;

transportul materialelor de construcţii şi manipularea acestora pe şantier;

punerea în operă a zidăriei de piatră cu sau fără mortar, turnarea betonului, montarea şi asamblarea elementelor prefabricate, etc.

Normele de tehnica securităţii muncii privesc atât execuţia propriu zisă a lucrărilor, cât şi activitatea de întreţinere şi reparare a acestor lucrări.

51