ueafca_cap06

44
6. LACUL DE ACUMULARE 6. LACUL DE ACUMULARE 6.1. Defini 6.1. Defini ţ ţ ie ie ş ş i clasificări i clasificări 6.2. Func 6.2. Func ţ ţ iuni ale lacurilor de acumulare iuni ale lacurilor de acumulare 6.2.1. Func 6.2.1. Func ţ ţ iuni legate de modificările de nivel a apei iuni legate de modificările de nivel a apei : : 6.2.2. Func 6.2.2. Func ţ ţ iuni legate de modificarea regimului debitelor iuni legate de modificarea regimului debitelor 6.3. Curbe caracteristice ale lacurilor de acumulare 6.3. Curbe caracteristice ale lacurilor de acumulare 6.3.1. Curba suprafe 6.3.1. Curba suprafe ţ ţ elor elor 6.3.2. Curba volumelor sau curba de capacitate 6.3.2. Curba volumelor sau curba de capacitate 6.4. Parametri caracteristici ai lacurilor de acumulare 6.4. Parametri caracteristici ai lacurilor de acumulare 6.5. Indicii tehnico 6.5. Indicii tehnico - - economici ai lacurilor de acumulare economici ai lacurilor de acumulare 12/2/2006 12/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulare Cap. 6. Lacul de acumulare 1 1

Upload: andreea-stefana

Post on 01-Jan-2016

141 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: UEAFCA_Cap06

6. LACUL DE ACUMULARE6. LACUL DE ACUMULARE

6.1. Defini6.1. Definiţţie ie şşi clasificării clasificări6.2. Func6.2. Funcţţiuni ale lacurilor de acumulareiuni ale lacurilor de acumulare–– 6.2.1. Func6.2.1. Funcţţiuni legate de modificările de nivel a apeiiuni legate de modificările de nivel a apei::–– 6.2.2. Func6.2.2. Funcţţiuni legate de modificarea regimului debiteloriuni legate de modificarea regimului debitelor

6.3. Curbe caracteristice ale lacurilor de acumulare6.3. Curbe caracteristice ale lacurilor de acumulare–– 6.3.1. Curba suprafe6.3.1. Curba suprafeţţelorelor–– 6.3.2. Curba volumelor sau curba de capacitate6.3.2. Curba volumelor sau curba de capacitate

6.4. Parametri caracteristici ai lacurilor de acumulare6.4. Parametri caracteristici ai lacurilor de acumulare6.5. Indicii tehnico6.5. Indicii tehnico--economici ai lacurilor de acumulareeconomici ai lacurilor de acumulare

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 11

Page 2: UEAFCA_Cap06

6.1. Defini6.1. Definiţţie ie şşi clasificării clasificări

Lacurile de acumulareLacurile de acumulare sunt amenajări sunt amenajări hidroenergetice hidroenergetice şşi/sau i/sau de gospodărirea apelor de gospodărirea apelor realizate prin suprarealizate prin supraîînălnălţţarea nivelurilor apelor area nivelurilor apelor peste cel natural peste cel natural şşi care rei care reţţin un volum de apă in un volum de apă ce poate fi utilizat ce poate fi utilizat îîn scopul modificării n scopul modificării repartirepartiţţiei iei îîn timp a debitelor cursurilor de apăn timp a debitelor cursurilor de apă..ÎÎn majoritatea cazurilor lacurile de acumulare n majoritatea cazurilor lacurile de acumulare sunt amenajări artificiale realizate prin bararea sunt amenajări artificiale realizate prin bararea transversală a cursurilor de apă transversală a cursurilor de apă (baraj frontal).(baraj frontal).

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 22

Page 3: UEAFCA_Cap06

ÎÎn amenajările hidroenergetice n amenajările hidroenergetice şşi de gospodărirea apelor i de gospodărirea apelor pot fi incluse pot fi incluse îînsă nsă şşi lacurile de acumulare naturale sau i lacurile de acumulare naturale sau amenajate pe amplasamentul unor lacuri naturale pe amenajate pe amplasamentul unor lacuri naturale pe care scare s--au completat lucrări de control a debitelor au completat lucrări de control a debitelor afluente.afluente.De asemenea, De asemenea, îîn afara lacurilor de acumulare realizate n afara lacurilor de acumulare realizate pe cursul de apă prin realizarea unor lucrări de tip baraj pe cursul de apă prin realizarea unor lucrări de tip baraj frontal, precum frontal, precum şşi a celor având ca scop strict i a celor având ca scop strict alimentarea cu apă a unei folosinalimentarea cu apă a unei folosinţţe energetice sau e energetice sau neenergetice, mai pot fi neenergetice, mai pot fi îîntâlnite ntâlnite şşi alte tipuri de lacuri de i alte tipuri de lacuri de acumulare.acumulare.Cele mai multe clasificări ale lacurilor de acumulare se Cele mai multe clasificări ale lacurilor de acumulare se raportează la următoarele criteriiraportează la următoarele criterii::–– tipuri constructive,tipuri constructive,–– mod de exploatare,mod de exploatare,–– ciclu de regularizare a debitelor,ciclu de regularizare a debitelor,–– pozipoziţţie ie îîn schema de amenajaren schema de amenajare

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 33

Page 4: UEAFCA_Cap06

Clasificare după tipul constructivClasificare după tipul constructiv

Lacuri de acumulare cu baraj frontalLacuri de acumulare cu baraj frontal –– realizate prin realizate prin îînchiderea unei nchiderea unei secsecţţiuni transversale a cursului de apă printriuni transversale a cursului de apă printr--un baraj un baraj îîncastrat ncastrat îîn cei n cei doi versandoi versanţţi care mărginesc albia râuluii care mărginesc albia râului. . ÎÎn afara barajului frontal pentru n afara barajului frontal pentru realizarea cuvetei lacurilor de acumulare mai pot fi construite realizarea cuvetei lacurilor de acumulare mai pot fi construite baraje baraje sau diguri laterale.sau diguri laterale.Lacuri de acumulare laterale (poldere)Lacuri de acumulare laterale (poldere) –– nu nu îîntrerup cursul natural al ntrerup cursul natural al apei, avâapei, având incinta izolată de acesta printrnd incinta izolată de acesta printr--un baraj longitudinal cu un baraj longitudinal cu îînchidere nchidere îîn versann versanţţi, i, îîn aval n aval şşi de cele mai multe ori i de cele mai multe ori şşi la capătul i la capătul amonte. Admisia apei amonte. Admisia apei îîn acest lac se poate face necontrolat n acest lac se poate face necontrolat îîn n perioade cu debite mari pe cursul de apă când nivelul depăperioade cu debite mari pe cursul de apă când nivelul depăşşeeşşte cota te cota de admisie de admisie îîn acumulare, respectiv controlat printrn acumulare, respectiv controlat printr--un canal un canal gravitagravitaţţional sau cu o staional sau cu o staţţie de pompare.ie de pompare.Lacuri de acumulare cu diguri inelareLacuri de acumulare cu diguri inelare –– nu sunt legate de un curs de nu sunt legate de un curs de apă fiind realizate pe terenuri cvasiplane sau pe culmi de munteapă fiind realizate pe terenuri cvasiplane sau pe culmi de munte sau sau deal prin construirea unui baraj (dig inelar) care constituie deal prin construirea unui baraj (dig inelar) care constituie îîntreg ntreg conturul lacului de acumulare. Acest tip de acumulare (rezervor)conturul lacului de acumulare. Acest tip de acumulare (rezervor) este este folosit folosit îîn scheme ale amenajărilor hidroenergetice cu acumulare prin n scheme ale amenajărilor hidroenergetice cu acumulare prin pompare sau ca rezervor pentru alimentări cu apăpompare sau ca rezervor pentru alimentări cu apă..Lacuri de acumulare Lacuri de acumulare îîn zone depresionaren zone depresionare –– presupun un sistem de presupun un sistem de aducaducţţiune al apei de la o sursă de apăiune al apei de la o sursă de apă..

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 44

Page 5: UEAFCA_Cap06

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 55

Lac de acumulare cu baraj frontal

Page 6: UEAFCA_Cap06

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 66

Lac de acumulare lateral: polderul Nehoiaşu – Surduc, pe râul Buzău

Page 7: UEAFCA_Cap06

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 77

Lac de acumulare cu diguri inelare

Page 8: UEAFCA_Cap06

Clasificare după modul de exploatareClasificare după modul de exploatare

acumulări acumulări permanentepermanente care sunt destinate fie care sunt destinate fie asigurării unui nivel minim al apei fie satisfacerii asigurării unui nivel minim al apei fie satisfacerii folosinfolosinţţelor de apăelor de apă. Tendin. Tendinţţa a îîn exploatarea n exploatarea acestora este de a le menacestora este de a le menţţine pline;ine pline;acumulările acumulările nepermanentenepermanente destinate destinate atenuării undelor de viiturăatenuării undelor de viitură. Tendin. Tendinţţa a îîn n exploatare este de a le menexploatare este de a le menţţine goale;ine goale;acumulările acumulările mixtemixte atât cu o tranatât cu o tranşşă ă permanentă cât permanentă cât şşi cu o trani cu o tranşşă nepermanentă ă nepermanentă deasupra nivelului.deasupra nivelului.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 88

Page 9: UEAFCA_Cap06

Clasificare după ciclul de regularizare a Clasificare după ciclul de regularizare a debitelordebitelor

cu regularizare zilnicăcu regularizare zilnică –– corespunde unui ciclu de golire corespunde unui ciclu de golire –– umplere de o zi. umplere de o zi. Debitul afluent este redistribuit pentru a acoperi funcDebitul afluent este redistribuit pentru a acoperi funcţţionarea centralei ionarea centralei hidroelectrice o zi;hidroelectrice o zi;cu regularizare săptămânalăcu regularizare săptămânală –– presupune acumularea debitelor afluente pe presupune acumularea debitelor afluente pe durata maximă a unei săptămânidurata maximă a unei săptămâni, astfel , astfel îîncât acestea să poată fi uzinate ncât acestea să poată fi uzinate îîn n zilele (orele) cu cerinzilele (orele) cu cerinţţe mai mari e mai mari îîn sistemul energetic;n sistemul energetic;cu regularizare sezonierăcu regularizare sezonieră –– presupune acumularea unei păr presupune acumularea unei părţţi din volumul i din volumul afluent din sezonul de vară afluent din sezonul de vară ((îîn general vara este consum mai mic de energie n general vara este consum mai mic de energie electricăelectrică) ) îîn scopul uzinării acestuia iarnan scopul uzinării acestuia iarna, c, când este nevoie de mai multă ând este nevoie de mai multă energie;energie;cu regularizare anualăcu regularizare anuală –– presupune acumularea stocului de apă care nu este presupune acumularea stocului de apă care nu este necesar a fi uzinat necesar a fi uzinat îîn perioadele de umplere (ploioase) n perioadele de umplere (ploioase) îîn scopul posibilităn scopul posibilităţţii a fi ii a fi uzinat uzinat îîn perioadele deficitare;n perioadele deficitare;cu regularizare multianualăcu regularizare multianuală –– acumulările mari care pot stoca suficient volum acumulările mari care pot stoca suficient volum de apă astfel de apă astfel îîncât să nu existe necesitatea de a mai umple laculncât să nu existe necesitatea de a mai umple lacul, mai ales , mai ales îîntrntr--o succesiune de ani secetoo succesiune de ani secetoşşi.i.

ObservaObservaţţieie. P. Prin debit uzinat se desemnează debitul trecut prin turbinele rin debit uzinat se desemnează debitul trecut prin turbinele centralei hidroelectrice; i se mai spune debit turbinat.centralei hidroelectrice; i se mai spune debit turbinat.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 99

Page 10: UEAFCA_Cap06

Clasificare după poziClasificare după poziţţia ia îîn schema de n schema de amenajareamenajare

La amenajările hidroelectriceLa amenajările hidroelectrice, pozi, poziţţia lacului ia lacului îîn cadrul schemei n cadrul schemei determină modalitatea de regularizare a debitelordetermină modalitatea de regularizare a debitelor. A. Astfel, classtfel, clasificarea ificarea lacurilor de acumulare după pozilacurilor de acumulare după poziţţia acestora ia acestora îîn cadrul schemei de n cadrul schemei de amenajare este:amenajare este:–– acumulări de regularizare directăacumulări de regularizare directă –– sunt amplasate pe cursul principal sunt amplasate pe cursul principal îîn n

apropierea secapropierea secţţiunii iunii îîn care se urmăresc efectele principalen care se urmăresc efectele principale. Lacurile sunt . Lacurile sunt proprii centralei hidroelectrice fiind legate direct de aceasta;proprii centralei hidroelectrice fiind legate direct de aceasta;

–– acumulări de compensareacumulări de compensare –– amplasate fie pe afluenamplasate fie pe afluenţţi fie pe cursul principal i fie pe cursul principal la distanla distanţţă mare de secă mare de secţţiunea iunea îîn care se urmăresc efectele principale fie n care se urmăresc efectele principale fie chiar chiar îîn alt bazin hidrografic din care se derivă apa spre secn alt bazin hidrografic din care se derivă apa spre secţţiunea iunea respectivărespectivă. A. Aceste acumulări controlează doar parceste acumulări controlează doar parţţial debite afluente ial debite afluente îîn n secsecţţiunea de control. Regularizarea prin compensare apare la centraliunea de control. Regularizarea prin compensare apare la centralele ele hidroelectrice hidroelectrice îîn cascadă care au n cascadă care au îîn amonte un lac de acumulare mare;n amonte un lac de acumulare mare;

–– acumulări de redresareacumulări de redresare ((regularizare secundarăregularizare secundară sau sau tampontampon) ) –– amplasate amplasate îîn aval de una sau mai multe acumulări marin aval de una sau mai multe acumulări mari. Rolul lor este de a redistribui . Rolul lor este de a redistribui îîn timp debitele regularizate de acumularea din amonte n timp debitele regularizate de acumularea din amonte şşi de a prelua i de a prelua astfel neuniformităastfel neuniformităţţile ile îîn funcn funcţţionarea acestora. Acumuionarea acestora. Acumulările de redresare lările de redresare sunt situate sunt situate îîn aval de centrala hidroelectrică n aval de centrala hidroelectrică şşi transformă debitele uzinate i transformă debitele uzinate care sunt variabile care sunt variabile şşi pulsatorii i pulsatorii îîn debite cât mai uniforme, pentru a proteja n debite cât mai uniforme, pentru a proteja albia râului;albia râului;

–– acumulări mixteacumulări mixte –– îîn cazul n cazul îîn care există mai multe secn care există mai multe secţţiuni ale folosiniuni ale folosinţţelor elor deservite de aceste acumulărideservite de aceste acumulări, ele pot avea roluri diferite , ele pot avea roluri diferite îîn raport cu n raport cu fiecare dintre secfiecare dintre secţţiuni.iuni. 1010

Page 11: UEAFCA_Cap06

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1111

LA1

LA2

LA3

S1

CHE S2

F

Pe figură s-au utilizat notaţiile:

S1 – secţiune de control pentru alimentarea folosinţei energetice (CHE – centrală hidroelectrică);S2 – secţiune de control pentru alimentarea folosinţei neenergetice, industrială (F);LA1 – lac de regularizare principală; controlează debitele livrate centralei hidroelectrice (realizează o redistribuire în timp a debitelor afluente în secţiunea S1 în debite uzinate);LA2 – lac de compensare; controlează debitele ce ajung în secţiunea S2 de unde sunt preluate de folosinţa neenergetică;LA2 – lac de redresare (tampon); preia neuniformităţile debitelor evacuate de centrala hidroelectrică (reţine volumele de apă şi livrează în aval un debit constant).

Page 12: UEAFCA_Cap06

6.2. Func6.2. Funcţţiuni ale lacurilor de iuni ale lacurilor de acumulareacumulare

Lacurile de acumulare realizează două tipuri Lacurile de acumulare realizează două tipuri de modificări ale condide modificări ale condiţţiilor naturale:iilor naturale:–– modificarea profilului longitudinal al cursului de modificarea profilului longitudinal al cursului de

apăapă;;–– modificarea regimului debitelor cursului de apămodificarea regimului debitelor cursului de apă..Plecând de la aceste modificări pot fi Plecând de la aceste modificări pot fi considerate două tipuri de funcconsiderate două tipuri de funcţţiuni ale iuni ale lacului de acumularelacului de acumulare

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1212

Page 13: UEAFCA_Cap06

6.2.1. Func6.2.1. Funcţţiuni legate de modificările de iuni legate de modificările de nivel a apeinivel a apei

asigurarea unei cote a nivelului apei pentru a permite captarea asigurarea unei cote a nivelului apei pentru a permite captarea apei către folosinapei către folosinţţăă;;realizarea unei căderi concentrate pentru folosinrealizarea unei căderi concentrate pentru folosinţţa hidroelectrică a hidroelectrică sau hidromecanicăsau hidromecanică;;realizarea unei adâncimi minime pentru navigarealizarea unei adâncimi minime pentru navigaţţie;ie;realizarea unui luciu de apă pentru pisciculturărealizarea unui luciu de apă pentru piscicultură, agrement, , agrement, naviganavigaţţie;ie;asigurarea condiasigurarea condiţţiilor de desfăiilor de desfăşşurare a anumitor procese de urare a anumitor procese de calitate a apelor (calitate a apelor (răcirea apelor uzate deversate de unele răcirea apelor uzate deversate de unele folosinfolosinţţe e –– iazuri de răcire iazuri de răcire; ; îîndepărtarea anumitor reziduuri ndepărtarea anumitor reziduuri ––iazuri de decantare);iazuri de decantare);limitarea vitezei cursului de apă pentru navigalimitarea vitezei cursului de apă pentru navigaţţie sau pentru a ie sau pentru a reduce capacitatea de erodare reduce capacitatea de erodare şşi de transport a debitului solid.i de transport a debitului solid.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1313

Page 14: UEAFCA_Cap06

6.2.2. Func6.2.2. Funcţţiuni legate de modificarea iuni legate de modificarea regimului debitelorregimului debitelor

realizarea unei concordanrealizarea unei concordanţţe e îîntre necesarul de apă pe cursul de ntre necesarul de apă pe cursul de apă respectiv apă respectiv şşi regimul debitelor râului (regularizarea debitelor);i regimul debitelor râului (regularizarea debitelor);reducerea debitelor de viiturăreducerea debitelor de viitură..ÎÎn plus fan plus faţţă de cele două funcă de cele două funcţţiuni principale ale lacurilor de iuni principale ale lacurilor de acumulare se pot enumera o serie de acumulare se pot enumera o serie de funcfuncţţiuni complexeiuni complexe ale ale acestora:acestora:–– realizarea unor rerealizarea unor reîîmprospătări artificiale a straturilor subteranemprospătări artificiale a straturilor subterane, ,

acumulările având rolul de a crea un gradient hidraulic sporit pacumulările având rolul de a crea un gradient hidraulic sporit prin rin ridicarea nivelului apei;ridicarea nivelului apei;

–– transformarea mediului ambiant atât prin influentransformarea mediului ambiant atât prin influenţţa directă asupra a directă asupra microclimatului cât microclimatului cât şşi prin influeni prin influenţţa asupra condia asupra condiţţiilor hidrogeologice iilor hidrogeologice din zonădin zonă;;

–– separarea anumitor lacuri naturale din zonele litoralului astfelsepararea anumitor lacuri naturale din zonele litoralului astfel îîncât ncât să se să se îîntrerupă circulantrerupă circulaţţia apei de mare ia apei de mare îînspre lac nspre lac şşi să se i să se îîmpiedice mpiedice salinizarea apei acestor lacuri.salinizarea apei acestor lacuri.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1414

Page 15: UEAFCA_Cap06

6.3. Curbe caracteristice ale 6.3. Curbe caracteristice ale lacurilor de acumularelacurilor de acumulare

Principalele curbe caracteristice ale lacurilor Principalele curbe caracteristice ale lacurilor de acumulare sunt: de acumulare sunt: –– curba suprafecurba suprafeţţelorelor: dependen: dependenţţa suprafea suprafeţţei ei

lacurilor de nivelul lacurilor de nivelul îîn lacn lac şşi i –– curba volumelor sau curba de capacitatecurba volumelor sau curba de capacitate: :

dependendependenţţa volumului lacului de nivelul a volumului lacului de nivelul îîn lacn lac

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1515

Page 16: UEAFCA_Cap06

6.3.1. Curba suprafe6.3.1. Curba suprafeţţelorelorCurba suprafeCurba suprafeţţelorelor este dată de legătura dintre este dată de legătura dintre suprafasuprafaţţa oglinzii apei a oglinzii apei şşi nivelul apei i nivelul apei îîn lac.n lac.Zona lacului de acumulare este caracterizată printrZona lacului de acumulare este caracterizată printr--o o pantă pozitivă pantă pozitivă –– coborâre a nivelului spre aval coborâre a nivelului spre aval. . Panta este relativ micăPanta este relativ mică, se poate considera un , se poate considera un model simplificat (static) model simplificat (static) şşi oglinda apei orizontalăi oglinda apei orizontală. . Este adevărat dacă nu există curgereEste adevărat dacă nu există curgere..Variabila Variabila ZZ reprezintă nivelul minim al apei la baraj reprezintă nivelul minim al apei la baraj. . Acesta este dat ca o cotă absolutăAcesta este dat ca o cotă absolută, dar poate fi dat , dar poate fi dat şşi ca o cotă relativăi ca o cotă relativă, de la piciorul barajului de , de la piciorul barajului de exemplu.exemplu.SecSecţţiunea iunea 00 de pe curbă reprezintă sec de pe curbă reprezintă secţţiunea apei la iunea apei la cota piciorului barajului (unde acesta cota piciorului barajului (unde acesta îîntâlnentâlneşşte te talvegul râului).talvegul râului).

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1616

Page 17: UEAFCA_Cap06

SecSecţţiunea amonte este mai greu de specificat iunea amonte este mai greu de specificat –– se consideră racordarea apei cu nivelul se consideră racordarea apei cu nivelul natural.natural.Racordarea apei la nivelul natural al râului din Racordarea apei la nivelul natural al râului din amonte este o valoare relativăamonte este o valoare relativă, ea depinzând , ea depinzând îîn n permanenpermanenţţă de debitul afluent ă de debitul afluent şşi de debitul i de debitul uzinat (are oscilauzinat (are oscilaţţii zilnice).ii zilnice).ÎÎn mod convenn mod convenţţional se consideră poziional se consideră poziţţia ia pentru debitul mediu pentru cursurile de apă pentru debitul mediu pentru cursurile de apă secsecţţiune amonte din coada lacului.iune amonte din coada lacului.Pentru nivelul static lacul va depinde de nivelul Pentru nivelul static lacul va depinde de nivelul apei la baraj.apei la baraj.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1717

Page 18: UEAFCA_Cap06

Determinarea suprafeDeterminarea suprafeţţei se face utilizând o hartă a ei se face utilizând o hartă a zonei lacului de acumulare pe care sunt zonei lacului de acumulare pe care sunt reprezentate linii de nivel reprezentate linii de nivel –– obobţţinute prin intersecinute prin intersecţţia ia imaginară a reliefului cu plane orizontaleimaginară a reliefului cu plane orizontale..Practic se unesc punctele care au aceeaPractic se unesc punctele care au aceeaşşi cotă i cotă şşi i rezultă curba supraferezultă curba suprafeţţelor: elor: S=S(Z)S=S(Z) sau sau S=S(h)S=S(h), , îîn n funcfuncţţie de adâncimea apei ie de adâncimea apei îîn lac măsurată n lac măsurată îîn n secsecţţiunea barajului, unde iunea barajului, unde hh==Z Z –– ZZ00, , ZZ00 fiind cota fiind cota talvegului talvegului îîn secn secţţiunea barajului.iunea barajului.SuprafaSuprafaţţa liberă a apei a liberă a apei îîn lac fiind orizontalăn lac fiind orizontală, , aspectul acesteia când se află la o anumită cotă aspectul acesteia când se află la o anumită cotă este cel al suprafeeste cel al suprafeţţei ei îînchise de curba de nivel nchise de curba de nivel corespunzătoarecorespunzătoare..

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1818

Page 19: UEAFCA_Cap06

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 1919

Suprafaţa vizibilă a lacului Leşu; curbele de nivel

Page 20: UEAFCA_Cap06

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2020

Vedere în plan a curbelor de nivel din amplasamentul lacului de acumulare – a şi curba suprafeţelor lacului de acumulare – b.

Z0

Z1 Zk

Z=ct.

Sk

Z0

Z2

Z3

Zk

Z

Z1

S1S2 S3 Sk S [mii mp, ha, kmp]

[mdM]

Page 21: UEAFCA_Cap06

6.3.2. Curba volumelor sau curba de 6.3.2. Curba volumelor sau curba de capacitatecapacitate

Curba volumelor sau curba de capacitate, V=V(Z)Curba volumelor sau curba de capacitate, V=V(Z)reprezintă dependenreprezintă dependenţţa dintre volumul de acumulare a dintre volumul de acumulare şşi cota i cota suprafesuprafeţţei libere sau adâncimea apei la baraj.ei libere sau adâncimea apei la baraj.O relaO relaţţie de calcul este:ie de calcul este:undeunde::

ZZ00 -- este cota talvegului este cota talvegului îîn secn secţţiunea barajului, iunea barajului, corespunzător cu valoarea corespunzător cu valoarea 0 pentru volumul 0 pentru volumul îîn lac;n lac;

ZZcc -- estestee nivelul maxim nivelul maxim, c, corespunzător coteiorespunzător coteicoronamentului barajului. coronamentului barajului.

Teoretic Teoretic ZZ00 îîn faza de proiectare,n faza de proiectare, reprezintă cota talvegului reprezintă cota talvegului râului râului îîn secn secţţiunea barajului.iunea barajului.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2121

( ) ∫ ⋅=ZZ

ZSZV0

d

Page 22: UEAFCA_Cap06

A doua variantă este calcularea volumului prin estimarea A doua variantă este calcularea volumului prin estimarea integralei ca o sumă de diferenintegralei ca o sumă de diferenţţe finite:e finite:

undeunde: : sausau maimai exactexact

Utilizarea primei formule pentru suprafaUtilizarea primei formule pentru suprafaţţă este mai puă este mai puţţin eronată in eronată îîn zona n zona dinspre suprafadinspre suprafaţţă ă şşi mai mult eronată i mai mult eronată îîn zonele de jos unde este mai n zonele de jos unde este mai mare.mare.

Se pot folosi aceleaSe pot folosi aceleaşşi puncte i puncte îîn care există valori măsurate pentru n care există valori măsurate pentru suprafesuprafeţţe rezultând volumul corespunzător acelor cote e rezultând volumul corespunzător acelor cote şşi prin punctele i prin punctele respective se poate trasa curba volumelor sau capacitărespective se poate trasa curba volumelor sau capacităţţii.ii.Curba de capacitate se determină Curba de capacitate se determină îîn faza de proiectare, n faza de proiectare, îînainte de nainte de realizarea lacului.realizarea lacului.Curba de capacitate a unui lac de acumulare se modifică Curba de capacitate a unui lac de acumulare se modifică îîn timp, n timp, îîn n special datorită colmatării acestuiaspecial datorită colmatării acestuia. D. De aceea,e aceea, curba trebuie refăcută curba trebuie refăcută periodic.periodic.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2222

( ) ∑=

Δ⋅==K

jjjKK ZSZVV

1

21 KK

jSSS +

= − ( )KKKKj SSSSS ⋅++= −− 1131

KmedKK

KKK HSVV

VVVΔ=Δ

⎩⎨⎧

=Δ+= − ,

00

1

Page 23: UEAFCA_Cap06

Curba suprafeCurba suprafeţţelor elor şşi curba capacităi curba capacităţţii lacului Galbenu (AHE Lotru).ii lacului Galbenu (AHE Lotru).

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2323

Page 24: UEAFCA_Cap06

Cuveta lacului, la punerea Cuveta lacului, la punerea îîn exploatare,n exploatare, se se deformează deformează (se (se îînalnalţţăă) prin depunerea de aluviuni ) prin depunerea de aluviuni (colmatare). (colmatare).

Colmatarea apare mai repede la lacurile mici Colmatarea apare mai repede la lacurile mici şşi i modifică foarte mult curba de capacitatemodifică foarte mult curba de capacitate. P. Pentru entru lacurile mici, curba lacurile mici, curba de capacitate trebuie refăcută de capacitate trebuie refăcută mai des decât mai des decât îîn cazul lacurilor mai mari.n cazul lacurilor mai mari.

Trebuie cunoscută capacitatea reală pentru a se Trebuie cunoscută capacitatea reală pentru a se putea face o exploatare eficientă a lacului de putea face o exploatare eficientă a lacului de acumulare.acumulare.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2424

Page 25: UEAFCA_Cap06

6.4. Parametri caracteristici ai 6.4. Parametri caracteristici ai lacurilor de acumularelacurilor de acumulare

Parametrii caracteristici cei mai importanParametrii caracteristici cei mai importanţţi ai lacului i ai lacului de acumulare sunt de acumulare sunt nivelelenivelele şşii volumelevolumele care indică care indică anumite elemente constructive ale barajului anumite elemente constructive ale barajului şşi/sau i/sau elemente de exploatare a acumulării elemente de exploatare a acumulării şşi care se pot i care se pot citi pe curba de capacitate. citi pe curba de capacitate. De aceea, parametrii caracteristici se pot grupa De aceea, parametrii caracteristici se pot grupa îîn:n:–– parametri nemodificabili (legaparametri nemodificabili (legaţţi de construci de construcţţia barajului);ia barajului);–– parametri modificabili (legaparametri modificabili (legaţţi, i, îîn general, de exploatarea n general, de exploatarea

lacului).lacului).AlAlţţi parametri caracteristici ai unei acumulări mai i parametri caracteristici ai unei acumulări mai sunt: sunt: suprafesuprafeţţele caracteristice, debitele ele caracteristice, debitele caracteristice, duratele caracteristicecaracteristice, duratele caracteristice..

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2525

Page 26: UEAFCA_Cap06

Nivelurile caracteristiceNivelurile caracteristice reprezintă cote ale elementelor reprezintă cote ale elementelor construcconstrucţţiilor hidrotehnice sau cote ale nivelului apei din iilor hidrotehnice sau cote ale nivelului apei din lacul de acumulare care sunt determinate pentru lacul de acumulare care sunt determinate pentru îîndeplinirea funcndeplinirea funcţţiunilor lacului de acumulare.iunilor lacului de acumulare.SuprafeSuprafeţţele caracteristice ele caracteristice şşi i volumele caractevolumele caracteristiceristice sunt cele corespunzătoare nivelurilor caracteristicesunt cele corespunzătoare nivelurilor caracteristice..

SuprafaSuprafaţţa globală care corespunde nivelului a globală care corespunde nivelului coronamentului este suprafacoronamentului este suprafaţţa maximă care poate fi a maximă care poate fi afectată direct de realizarea acumulăriiafectată direct de realizarea acumulării..

ŞŞi suprafai suprafaţţa a şşi volumele sunt variabile i volumele sunt variabile îîn timp datorită a n timp datorită a două procesedouă procese: p: pe de o parte datorită procesului de e de o parte datorită procesului de colmatare (depunerea aluviunilor) care influencolmatare (depunerea aluviunilor) care influenţţează ează suprafasuprafaţţa a şşi volumul la cotele inferioare,i volumul la cotele inferioare, iar pe de altă iar pe de altă parte datorită procesul de erodare al parte datorită procesul de erodare al (patului) (patului) cuvetei cuvetei acumulării care influenacumulării care influenţţează suprafaează suprafaţţa la niveluri mai a la niveluri mai ridicate.ridicate.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2626

Page 27: UEAFCA_Cap06

Debite caracteristiceDebite caracteristice –– pot caracteriza posibilită pot caracteriza posibilităţţile ile lacului de acumulare de a lacului de acumulare de a îîndeplini anumite ndeplini anumite funcfuncţţiuni. iuni. Debitele evacuabile Debitele evacuabile pentru folosinpentru folosinţţee sunt sunt îîn funcn funcţţie de cota apei ie de cota apei îîn acumulare, de nivelul aval n acumulare, de nivelul aval al apei al apei şşi de alte elemente hidraulice. i de alte elemente hidraulice. ÎÎn cadrul n cadrul acestor debite, cele mai importante sunt debitele acestor debite, cele mai importante sunt debitele evacuabile pentru folosinevacuabile pentru folosinţţe la nivelul minim de e la nivelul minim de exploatare exploatare şşi la nivelul minim care asigură debitul i la nivelul minim care asigură debitul necesar pentru folosinnecesar pentru folosinţţăă. . Se precizează curbe de evacuare ale descărcăturilor Se precizează curbe de evacuare ale descărcăturilor de suprafade suprafaţţă ă şşi ale golirilor de fund având ca debite i ale golirilor de fund având ca debite caracteristice:caracteristice:–– debitul maxim capabil al descărcăturilor la nivelul maxim debitul maxim capabil al descărcăturilor la nivelul maxim

extraordinar;extraordinar;–– debitul maxim capabil al descărcăturilor la nivelul debitul maxim capabil al descărcăturilor la nivelul

coronamentuluicoronamentului

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2727

Page 28: UEAFCA_Cap06

Durate caracteristiceDurate caracteristice de golire:de golire:–– durata durata îîn care poate fi coborât nivelul lacului n care poate fi coborât nivelul lacului

până la o anumită cotă limită până la o anumită cotă limită îîn caz de avarii;n caz de avarii;–– durata durata îîn care poate fi realizată o pregolire a n care poate fi realizată o pregolire a

acumulării pentru atenuarea unor viituri acumulării pentru atenuarea unor viituri îîn n trantranşşele de retenele de retenţţie permanentăie permanentă;;

–– durata durata îîn care poate fi evacuat volumul n care poate fi evacuat volumul acumulării acumulării îîn trann tranşşa nepermanentă de sub a nepermanentă de sub creasta stavilei astfel creasta stavilei astfel îîncât acumularea să fie ncât acumularea să fie îîn n situasituaţţia de a atenua viitura următoareia de a atenua viitura următoare..

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2828

Page 29: UEAFCA_Cap06

Parametri nemodificabili Parametri nemodificabili sunt determinasunt determinaţţi de i de condicondiţţiile naturale iile naturale şşi de elementele i de elementele constructive.constructive.

Ei se stabilesc Ei se stabilesc îîn momentul realizării lucrării n momentul realizării lucrării şşi i asupra lor se poate acasupra lor se poate acţţiona numai prin iona numai prin modificări aduse părmodificări aduse părţţii constructive.ii constructive.Ei sunt stabiliEi sunt stabiliţţi prin decizii strategice, fiind i prin decizii strategice, fiind parametrii de proiectare necesari pentru parametrii de proiectare necesari pentru promovarea lucrărilor de gospodărire a apelor promovarea lucrărilor de gospodărire a apelor şşi hidroenergetice.i hidroenergetice.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 2929

Page 30: UEAFCA_Cap06

Niveluri caracteristice nemodificabileNiveluri caracteristice nemodificabile::–– nivelul talvegului nivelul talvegului –– cota talvegului râului la piciorul barajului;cota talvegului râului la piciorul barajului;–– nivelul golirii de fund nivelul golirii de fund –– cota golirii de fund;cota golirii de fund;–– nivelul prizei de apă nivelul prizei de apă –– cota prizei de apă cota prizei de apă;;–– nivelul crestei deversorului nivelul crestei deversorului –– cota crestei deversorului;cota crestei deversorului;–– nivelul crestei stavilelor de pe deversor;nivelul crestei stavilelor de pe deversor;–– nivelul coronamentului barajului.nivelul coronamentului barajului.

Volume caracteristice nemodificabileVolume caracteristice nemodificabile::–– volumul neevacuabil este volumul cuprins volumul neevacuabil este volumul cuprins îîntre pragul golirii ntre pragul golirii

de fund de fund şşi cota talvegului;i cota talvegului;–– volumul evacuabil sub nivelul prizei este volumul cuprins volumul evacuabil sub nivelul prizei este volumul cuprins

îîntre nivelul minim energetic ntre nivelul minim energetic şşi cota golirii de fund. Acesta, i cota golirii de fund. Acesta, îîmpreună cu volumul neevacuabilmpreună cu volumul neevacuabil, f, formează volumul mortormează volumul mort;;

–– volumul util maxim teoretic: volumul util maxim teoretic: VVmm+V+Vu max tu max t = V = V brut maxim brut maxim teoreticteoretic;;–– volumul nepermanent maxim teoreticvolumul nepermanent maxim teoretic

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3030

Page 31: UEAFCA_Cap06

CurbaCurba suprafesuprafeţţelor elor şşi curba capacităi curba capacităţţii lacului de acumulare Bicaz.ii lacului de acumulare Bicaz.12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3131

Volum util cu restric\ii 926.00 mil mc

Volum de gard` 131.00 mil mc

90.00 mil mc Volum de atenuare

Volum brut permanent 1130.00 mil mc

520.00 Coronament baraj

509.00 Prag deversor de suprafa\`

425.00 Talveg r@uV (mil mc)S (ha)

V=

1130

.00

mil

mc

V=

1000

.00

mil

mc

V=f(H)S=f(H

)513.00 NNR

470.00 Nivel minim energetic cu restric\ii Prag priz` central`

433.00 Prag goliri de fund

V=

204.

00 m

il m

c

V=

240.

00 m

il m

c

Volum total 1220.00 mil mc

Volum global 1351.00 mil mc

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000

425

430

435

440

445

450

455

460

465

470

475

480

485

490

495

500

505

510

515

520519.00 Grind` inferioar`

516.00 Nivel maxim extraordinar

473.00 Nivel minim energetic f` r` restric\ii

Volum util f` r` restric\ii 890.00 mil mc

Volum de rezerv` de fier 36.00 mil mc

204.00 mil mc Volum mort

V=

1220

.00

mil

mc

V=

1351

.00

mil

mc

Ax goliri434.25 mdM433.00 mdM

509.00 mdM

516.00 mdM

Prag deversor

V=

1030

.00

mil

mc

190.00 mil mc Volum de atenuare

V=

8.00

mil

mc

8.00 mil mc Volum neevacuabil 196.00 mil mc Volum evacuabil sub nivelul prizei

Page 32: UEAFCA_Cap06

Parametrii modificabiliParametrii modificabili sunt determinasunt determinaţţi de i de condicondiţţiile de exploatare.iile de exploatare.Se pot modifica prin schimbarea regimului de Se pot modifica prin schimbarea regimului de exploatare fără intervenexploatare fără intervenţţii asupra pării asupra părţţii ii constructive. Sunt stabiliconstructive. Sunt stabiliţţi prin decizii operative (de i prin decizii operative (de exploatare) exploatare) şşi sunt i sunt îîn competenn competenţţa organelor de a organelor de exploatare.exploatare.VariaVariaţţia ia îîn timp a acestora poate fi privită n timp a acestora poate fi privită îîn două n două moduri:moduri:–– 1. varia1. variaţţia ia îîn funcn funcţţie de etapa de exploatare;ie de etapa de exploatare;–– 2.2. variavariaţţia ia îîn funcn funcţţie de momentul calendaristic ca ie de momentul calendaristic ca

urmare a modificării funcurmare a modificării funcţţiunilor acumulării iunilor acumulării îîn diferite n diferite perioade ale unui an (parametrii variabili).perioade ale unui an (parametrii variabili).

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3232

Page 33: UEAFCA_Cap06

Niveluri caracteristice modificabileNiveluri caracteristice modificabile::–– nivelul minim de exploatare;nivelul minim de exploatare;–– nivelul normal de retennivelul normal de retenţţie;ie;–– nivelul minim tehnic de exploatare;nivelul minim tehnic de exploatare;–– nivelul maxim extraordinar (valoarnivelul maxim extraordinar (valoare probabilisticăe probabilistică););–– nivelul centrului de greutate al acumulăriinivelul centrului de greutate al acumulării..

Volume caracteristice modificabileVolume caracteristice modificabile::–– volumul de rezervă volumul de rezervă (rezer(rezervă de fiervă de fier););–– volumul util (volumul cuprins volumul util (volumul cuprins îîntre NmE ntre NmE şşi NNR, care este de fapt i NNR, care este de fapt

volumul din lacul de acumulare care este uzual utilizat);volumul din lacul de acumulare care este uzual utilizat);–– volumul brut permanent (este format din volumul mort volumul brut permanent (este format din volumul mort şşi volumul i volumul

util); util); –– volum nepermanent este diferenvolum nepermanent este diferenţţa a îîntre volumul la nivelul maxim ntre volumul la nivelul maxim

extraordinar extraordinar şşi volumul la NNR (i volumul la NNR (volumul util). Estevolumul util). Este un volum care un volum care poate apărea doar poate apărea doar îîn caz de viiturăn caz de viitură;;

–– volumul de siguranvolumul de siguranţţă sau gardăă sau gardă, este diferen, este diferenţţa de volum dintre a de volum dintre volumul corespunzător cotei coronamentului volumul corespunzător cotei coronamentului şşi volumul maxim i volumul maxim extraordinar.extraordinar.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3333

Page 34: UEAFCA_Cap06

6.5. Indicii tehnico6.5. Indicii tehnico--economici ai economici ai lacurilor de acumularelacurilor de acumulare

Indicii lacului de acumulare se determină prin Indicii lacului de acumulare se determină prin raportarea volumelor caracteristice ale acumulării raportarea volumelor caracteristice ale acumulării la diverse volume afluente la diverse volume afluente îîn lac.n lac.AceAceşşti indici pot caracteriza lacul de acumulare din ti indici pot caracteriza lacul de acumulare din punct de vedere al regularizării acestuia punct de vedere al regularizării acestuia ((coeficient de acumulare, indice de calitate, grad coeficient de acumulare, indice de calitate, grad de regularizarede regularizare) s) sau al atenuării undei de viitură au al atenuării undei de viitură ((coeficientul de acumulare al undelor de viiturăcoeficientul de acumulare al undelor de viitură, , gradul de atenuare al undelor de viiturăgradul de atenuare al undelor de viitură)). .

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3434

Page 35: UEAFCA_Cap06

Coeficientul de acumulareCoeficientul de acumulare::

–– Este folosit pentru caracterizarea tipului de regularizare ce poEste folosit pentru caracterizarea tipului de regularizare ce poate fi ate fi realizată de lacul de acumularerealizată de lacul de acumulare. Regularizarea este procesul de . Regularizarea este procesul de redistribuire redistribuire îîn timp a debitelor. Acest proces este procesul realizat prin n timp a debitelor. Acest proces este procesul realizat prin umplerea umplerea şşi golirea lacului i golirea lacului îîn volumul util. Este un indicator sintetic al tipului n volumul util. Este un indicator sintetic al tipului de regularizare.de regularizare.

Coeficientul de acumulare al undelor de viiturăCoeficientul de acumulare al undelor de viitură: :

Indice de calitate al acumulăriiIndice de calitate al acumulării: :

Gradul de regularizare:Gradul de regularizare:

Gradul de atenuare al undelor de viiturăGradul de atenuare al undelor de viitură::

Indici de utilizare ai lacului care sunt specifici diferitelor fIndici de utilizare ai lacului care sunt specifici diferitelor folosinolosinţţe:e:–– puterea asigurată puterea asigurată îîn centralele hidroelectrice raportată la volumul util n centralele hidroelectrice raportată la volumul util este puterea este puterea

care rezultă din uzinarea volumului util al laculuicare rezultă din uzinarea volumului util al lacului, , îîn ipoteza unui aflux nul de debit n ipoteza unui aflux nul de debit îîn n lac;lac;

–– suprafasuprafaţţa irigabilă asigurată raportată la volumul utila irigabilă asigurată raportată la volumul util este suprafaeste suprafaţţa care se poate a care se poate iriga utilizânduiriga utilizându--se volumul util al lacului;se volumul util al lacului;

–– capacitatea energetică a acumulăriicapacitatea energetică a acumulării..

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3535

an

uWV

viitură

tnepermanenv W

V=α

barajului

acumularetotV

V .=β

m

regQ

Q .min.=γ

afluent

defluentv Q

Q

.max

.max, =α

Page 36: UEAFCA_Cap06

Capacitatea energetică a unei acumulăriCapacitatea energetică a unei acumulări

Este important să se cunoască ce energie este acumulată Este important să se cunoască ce energie este acumulată îîn lacul de acumulare.n lacul de acumulare. Energia trebuie precizată legat Energia trebuie precizată legat direct de amenajarea energeticădirect de amenajarea energetică..Capacitatea energetică a unei acumulăriCapacitatea energetică a unei acumulări este definită ca este definită ca energia ce poate fi produsă de către centrala hidroelectrică energia ce poate fi produsă de către centrala hidroelectrică alimentată de către lacul de acumularealimentată de către lacul de acumulare, p, prin golirea lacului rin golirea lacului de la NNR până la NmE normalăde la NNR până la NmE normală, , îîn ipoteza unui aflux nul n ipoteza unui aflux nul îîn lacul de acumulare.n lacul de acumulare.Se considerăm o amenajare cu derivaSe considerăm o amenajare cu derivaţţie:ie:

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3636

[kW] 81,9= CHEbrutCHECHE HQP •

tPE CHEac dd =

Page 37: UEAFCA_Cap06

sausau

undeunde::–– EEacac -- este capacitatea energetică a lacului este capacitatea energetică a lacului,,–– HHbrbr reprezintă căderea brută a amenajării definită ca diferen reprezintă căderea brută a amenajării definită ca diferenţţa dintre a dintre

cota amonte cota amonte –– nivelul suprafenivelul suprafeţţei libere ei libere îîn acumulare n acumulare –– şşi cota aval.i cota aval.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3737

( )ZSHdVHdE brCHECHEbrac η=η=367

1367

1

( )dZZSHE brZZ

CHEac

NNR∫

η−= min

367

( )dZZSHE brCHEHHac

NNR η= ∫min 367

1

Page 38: UEAFCA_Cap06

Schemă de amenajare de Schemă de amenajare de îînaltă cădere pentru ilustrarea capacitănaltă cădere pentru ilustrarea capacităţţii energetice a ii energetice a unei acumulăriunei acumulări..

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3838

Page 39: UEAFCA_Cap06

Indici caracteristici implicaIndici caracteristici implicaţţiilor din cuveta lacului de acumulare:iilor din cuveta lacului de acumulare:–– Exemplu:Exemplu:

suprafasuprafaţţa agricolă scoasă din circuitul productiv raportată la suprafaa agricolă scoasă din circuitul productiv raportată la suprafaţţa de a de volum util;volum util;numărul de locuitori strămutanumărul de locuitori strămutaţţi din cuveta lacului de acumulare raportată la i din cuveta lacului de acumulare raportată la volumul util volumul util şşi cel nepermanent.i cel nepermanent.

Indici economici:Indici economici:–– investiinvestiţţia globalăia globală: [l: [lei/an] cei/an] care poate fi defalcată are poate fi defalcată îîn:n:

investiinvestiţţia aferentă realizării barajuluiia aferentă realizării barajului;;investiinvestiţţia pentru amenajarea chiuvetei lacului.ia pentru amenajarea chiuvetei lacului.

–– cheltuieli anuale de exploatare [lei/an] sunt cheltuielile afercheltuieli anuale de exploatare [lei/an] sunt cheltuielile aferente ente reparareparaţţiilor curente, reparaiilor curente, reparaţţiilor planificate, salarii iilor planificate, salarii şşi alte cheltuieli i alte cheltuieli specifice pentru bună funcspecifice pentru bună funcţţionare a uvrajelor corespunzătoareionare a uvrajelor corespunzătoare;;

–– -- investiinvestiţţia specifică a acumulării este valoarea investiia specifică a acumulării este valoarea investiţţiei iei corespunzătoare unui metru cub de apă acumulat corespunzătoare unui metru cub de apă acumulat îîn lac:n lac:

–– specifice sunt cheltuielile corespunzătoare unui metru cub de apspecifice sunt cheltuielile corespunzătoare unui metru cub de apă ă acumulat acumulat îîn lac:n lac:

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 3939

][lei/m = 3

ac

acac V

Ii

]m[lei/an = 3

ac

acac V

Cc

Page 40: UEAFCA_Cap06

Regularizarea debitelorRegularizarea debitelorPrin Prin regularizarea debitelorregularizarea debitelor se se îînnţţelege redistribuirea elege redistribuirea îîn timp a n timp a debitelor afluente debitelor afluente îîntrntr--o seco secţţiune a cursului de apă iune a cursului de apă îîn regim n regim natural astfel natural astfel îîncât să se realizeze o apropiere de regimul ncât să se realizeze o apropiere de regimul debitelor necesare alimentării folosindebitelor necesare alimentării folosinţţelor de apă elor de apă îîn secn secţţiunea iunea respectivărespectivă. . Regularizarea debitelor este realizată Regularizarea debitelor este realizată îîn principal cu ajutorul n principal cu ajutorul acumulărilor acumulărilor (lacuri de acumulare amplasate (lacuri de acumulare amplasate îîn secn secţţiune sau iune sau amonte)amonte)..Regularizarea poate fi realizată Regularizarea poate fi realizată şşi prin derivai prin derivaţţie (aducie (aducţţiuni de iuni de apăapă). Pr). Procesul regularizării depinde de volumului util al laculuiocesul regularizării depinde de volumului util al lacului..Calculul volumului util al unui lac de acumulare se poate face Calculul volumului util al unui lac de acumulare se poate face pornindupornindu--se de la coeficientul de acumulare dorit (tipul de se de la coeficientul de acumulare dorit (tipul de regularizare dorităregularizare dorită), bine), bineîînnţţeles, urmândueles, urmându--se anumite reguli, de se anumite reguli, de exemplu, pentru un lac situat exemplu, pentru un lac situat îîntrntr--o zonă de o zonă de şşes nu se va alege es nu se va alege o regularizare multianuală o regularizare multianuală (ar implica un lac (ar implica un lac îîntins pe o ntins pe o suprafasuprafaţţa extrem de mare a extrem de mare şşi foarte scump).i foarte scump).

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 4040

Page 41: UEAFCA_Cap06

Formula coeficientului de acumulare Formula coeficientului de acumulare eeste: ste:

undeunde: : -- reprezintă stocul afluent mediureprezintă stocul afluent mediumultianual (timpul este multianual (timpul este îîn secunde n secunde şşiidebitul debitul îîn mn m33/s);/s);

VVuu -- volumul util al lacului de acumularevolumul util al lacului de acumulare

Pentru un lac cu un baraj montan Pentru un lac cu un baraj montan îîn arc, lacul de n arc, lacul de acumulare, acumulare, îîn funcn funcţţie de amplasament, ie de amplasament, poate avea o poate avea o regularizare anuală sau multianualăregularizare anuală sau multianuală. . ÎÎn funcn funcţţie de tipul ie de tipul regularizării alesregularizării ales, coeficientul de acumulare va oscila , coeficientul de acumulare va oscila îîntre ntre anumite valori.anumite valori.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 4141

an

uWV

anman TQW ⋅=

Page 42: UEAFCA_Cap06

Odată Odată şştiut coeficientul de acumulare tiut coeficientul de acumulare şşi stocul i stocul afluent mediu multianual afluent mediu multianual îîn lac, se poate calcula, n lac, se poate calcula, utilizând formula de mai sus, volumele utile utilizând formula de mai sus, volumele utile probabile ale lacului de acumulare. probabile ale lacului de acumulare. ÎÎn funcn funcţţie de ie de costurile investicosturile investiţţiilor iilor îîn aceste posibile lacuri n aceste posibile lacuri şşi i ţţinând cont de utilitatea finală a lacului de inând cont de utilitatea finală a lacului de acumulare (folosinacumulare (folosinţţe energetice, neenergetice e energetice, neenergetice –– gospodărirea apelor sau mixtegospodărirea apelor sau mixte), analiza ), analiza şşi i indicatorii economicoindicatorii economico--financiari vor elimina financiari vor elimina variantele neeconomice. variantele neeconomice.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 4242

Page 43: UEAFCA_Cap06

Tipul de regularizare Tipul de regularizare îîn funcn funcţţie de coeficientul de acumulareie de coeficientul de acumulare

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 4343

Nr.Crt. Tip de regularizare

1. Orară-zilnică 0 0,006…0,001

2. Săptămânală 0,006…0,001 0,003…0,006

3. Sezonieră 0,003…0,006 0,05…0,10

4. Anuală 0,05…0,10 0,25…0,35

5. Super-anuală 0,25…0,35 1,0…5,0

minα maxα

Page 44: UEAFCA_Cap06

Această metodă este cea mai simplă metodă de calcul a unui volumAceastă metodă este cea mai simplă metodă de calcul a unui volumutil al unui lac de acumulare.util al unui lac de acumulare.Volumul util se mai poate stabili Volumul util se mai poate stabili şşi folosind curba integrală a debitelor i folosind curba integrală a debitelor sau metoda sau metoda ““firului firului îîntinsntins””..ÎÎn cazul lacurilor de acumulare cu folosinn cazul lacurilor de acumulare cu folosinţţe energetică sau multiplă e energetică sau multiplă ((îîn n general pentru lacuri cu regularizare sezonierăgeneral pentru lacuri cu regularizare sezonieră, a, anuală nuală şşi multianualăi multianuală), ), există anumite există anumite reguli de bază pentru exploatareareguli de bază pentru exploatarea acestora:acestora:–– exploatarea lacului trebuie să stabilească pentru fiecare perioaexploatarea lacului trebuie să stabilească pentru fiecare perioadă dă

caracteristică din timpul anului mărimea stocurilor care pot fi caracteristică din timpul anului mărimea stocurilor care pot fi livrate din lac livrate din lac pentru producerea de energie electrică saupentru producerea de energie electrică sau//şşi pentru folosini pentru folosinţţele ele neenergetice;neenergetice;

–– lacul de acumulare trebuie să asigure funclacul de acumulare trebuie să asigure funcţţionarea optimă ionarea optimă îîn toate n toate perioadele hidrologice caracteristice;perioadele hidrologice caracteristice;

–– exploatarea acumulărilor se poate schimba de la o perioadă la alexploatarea acumulărilor se poate schimba de la o perioadă la alta, ta, îîn n funcfuncţţie de priorităie de priorităţţile economice ale perioadei respective, (de exemplu, din ile economice ale perioadei respective, (de exemplu, din punct de vedere energetic, se poate stabili o exploatare a acumupunct de vedere energetic, se poate stabili o exploatare a acumulărilor cu lărilor cu menmenţţinerea nivelelor inerea nivelelor îîn lac la cote superioare, evitândun lac la cote superioare, evitându--se se îînsă deversărilensă deversările, , îînsă se renunnsă se renunţţă la rolul regularizator al acumulăriloră la rolul regularizator al acumulărilor););

–– exploatarea lacurilor trebuie realizată de aexploatarea lacurilor trebuie realizată de aşşa natură a natură îîncât să utilizeze ncât să utilizeze maximul posibil de cădere maximul posibil de cădere şşi i îîn acelan acelaşşi timp,i timp, să facă transferurile de stoc să facă transferurile de stoc afluent conform coeficientului de regularizare afluent conform coeficientului de regularizare şşi să răspundă cerini să răspundă cerinţţelor elor sistemului energetic din care face parte.sistemului energetic din care face parte.

12/2/200612/2/2006 Cap. 6. Lacul de acumulareCap. 6. Lacul de acumulare 4444