1.CADRUL NATURAL SI SOCIAL ECONOMIC AL BAZINULUI

1.1  Pozitia geografica

Unitatea de productie IV MONTEORU , obiectul de studiu al prezentului proiect face parte din cadrul Ocolul Silvic Buzau, Directia Silvica Buzau .

Fondul forestier cuprins in UP IV Monteoru este situat pe versantul sud-estic al dealurilor Istritei si Saratii .In acest teritoriu altitudinea minima este de 160 m ( spre cimpia Buzaului ) iar cea maxima este de 700 m ( pe culmea Istritei ) predomina altitudinile cuprinse intre 200 si 400 m .

Energia de relief este relativ mare , predominind versantii cu pante cuprinse intre 16 si 30 grade .

Orientarea generala a culmilor Istrita si Sarata pe directia V-SV si E-SE determina o expozitie generala sudica .Vaile secundare care brazdeaza Istrita -Sarata determina expozitii foarte variate , predominante fiind cele insorite si partial insorite fapt ce accentueaza fenomenele de evapotranspiratie si de reducere a rezervelor de apa din sol .

Tipurile de statiune intilnite in UP IV Monteoru sunt :

5121 - deluros de gorunete Pi, rendzinic edafic mic

5122 - Deluros de gorunete Pm, rendzinic edafic mijlociu

5142 - Deluros de gorunete Pm,podzolit pseudogleizat cu Carex Pilosa

5152 - Deluros de gorunete Pm,brun slab- mediu podzolit , edafic mijlociu

1.2 GEOLOGIE

In ceea ce priveste depozitele de suprafata din UP IV Monteoru , acestea sunt

formate dintr-un complex de pietrisuri , nisipuri , bolovanisuri cu intercalatii de argile cunoscute in literatura de specialitate sub denumirea de " STRATE DE CINDESTI " .

Caracteristic pentru aceste depozite ,datorita intercalatiilor argiloase , este gradul ridicat de favorabilitate pentru alunecarile de teren .

Pe linga aceste depozite mai avem calcare oolitice , marne , gresii calcaroase s.a.

Toate aceste depozite au avut o influenta majora in formarea solurilor .

1.2  .1 SOLURI

Pentru determinarea conditiilor pedologice s-au executat cartari stationale la scara mijlocie .S-au sapat si interpretat un numar de 2 profile principale de sol . Acestea au fost amplasate in functie de diferitele substrate litologice , tipuri de padure , factori destabilizatori sau limitativi , etc . in ua 34 B , 63 A.

Concomitent cu lucrarile de descriere parcelara au fost executate si profile de control , stabilindu-se tipul genetic de sol , nivel de subtip cu principalele lui caracteristici : tipul de humus , coeficientul mediu de acumulare a humusului , grosimea lui de acumulare , grosimea fiziologica , textura , regimul de umiditate , roca de solificare , gradul de aciditate ( ph), volumul fiziologic util si in final , potentialul natural al statiunii .

Cel mai raspindit tip de sol este brun luvic 1388 ,8 ha , urmat de brun luvic pseudogleizat cu 112,7 ha , rendzina tipica cu 103,2 ha , rendzina cambica - litica cu 101,8 ha , sol brun argiloiluvial tipic cu 61,5 ha si sol aluvial tipic cu 22,1 ha .

Rendzine litice - cod.1703 , rendzina cambica -litica cod 1704 , ocupa 7 % respective 6 % din suprafata unitatii de gospodarire . Ele sunt caracterizate prin aparitia orizontului Rrz la mai putin de 50 cm adincime .Structura este glomerulara pe toata grosimea fiziologica . Textura este de la mijlociu la fina nediferentiata pe profil .

Proportia de schelet este ridicata chiar de la suprafata . Dupa gradul de saturatie in baze , solurile sunt mezzo si eubazice . Aceste tipuri de sol sunt bogate in humus iar gradul de saturatie in baze variaza intre 70 si 100 % .PH - ul variaza intre 6,0 si 7,5 .

Sunt soluri cu o activitate biologica intensa si bine aprovizionate cu substante nutritive .Rendzinele litice au orizont Rrz a carui limita superioara se afla intre 20 si 50 cm adincime .Rendzinele cambice - litice au orizont Bv care are cel putin in partea superioara culori cu valori si crome sub 3,5 la material in stare umeda .Deficitul de umiditate si nutritia azotata deficitara sunt factorii limitativi ai fertilitatii acestor soluri .

Soluri brun argiloiluviale tipice cod 2201 - aceste tipuri de sol ocupa 3 % din unitatea de productie .Se definesc printr-un orizont Bt , cu valori si crome peste 3,5 la materialul in stare umeda .Aceste soluri sau format pe loessuri , depozite leossoide , luturi , nisipuri , argile , conglomerate , gresii .Se formeaza deci pe substrate bogate sau cu continut mediu de calciu si alte elemente bazice .Relieful characteristic este cel de deal , podis , piemont , si cimpii umede cu altitudini cuprinse intre 150 si 800 m .Textura este diferentiata pe profil de obicei fina - mijlocie .Structura este grauntoasa , relative bine dezvoltata .Proprietatile fizice , fizico - mecanice , hidrofizice si de saturatie , sunt in general favorabile . Continutul de humus este de 2-3 %.Gradul de saturatie in baze are valori ridicate , de regula peste 80 % ( soluri eubazice ) iar PH-ul este cuprins intre 6-7 ( reactie slab acida neutra ) .Sunt soluri de fertilitate mijlocie spre superioara .

Solurile brune luvice - tipice ( podzolite ) cod 2401 - ocupa 77% din suprafata unitatii de gospodarire .Se definesc prin orizonturile El si Bt.S-au format pe materiale parentale reprezentate prin luturi , nisipuri , argile , depozite leossoide , conglomerate , gresii . Relieful este de deal , podis , piemont , cimpii umede . Pe profil apar neoformatii biogene , pelicule de argila si pete de oxizi de fier hidratati , cu textura de la fina la grosiera .Structura este grauntoasa .Proprietatile fizice , fizico-mecanice , hidrofizice , termice si de aeratie sunt mai putin favorabile .Continutul de humus este de 2% .Gradul de saturatie in baze scade pina la 50 % iar PH -ul scade uneori sub 5.Aprovizionarea cu substante nutritive si activitatea microbiologica sunt mai slabe .Fertilitatea este de la mijlocie spre superioara .

Solurile brune luvice pseudogleizate cod 2407 , ocupa 6% din suprafata UP - ului .Diferenta fata de solurile brune luvice consta in aceea ca pe profil apare orizontul w , care se gaseste in primii 100 cm sau w intre 50 si 200 cm adincime .

Solul aluvial tipic cod 9501 ocupa 1 % din suprafata unitatii de productie .Acest tip de sol este sarac in humus , foarte sarac in fosfor si mijlociu bogate in potasiu .Continutul in carbonati de calciu este mijlociu pina la ridicat , inca de la suprafata solului .Reactia solului este slab - moderat alcalina , cu valori PH oscilind intre 7,75 si 9,00.Continutul de saruri solubile si adincimea la care apar , determina incadrarea solului in varietatea nesalinizat , cel mult slab salinizat .Textura solului variaza intre nisipo - lutoasa si lutoasa . Volumul edafic se incadreaza intre mijlociu si mare .Se intilnesc forme de microrelief de grinduri mai inalte , cu inundatii scurte , carbonatice , cu grosimea fiziologica 40-60 cm , reavan - jilav iar apa freatica la 4-5 m .Sunt soluri mijlociu pina la superior favorabile dezvoltarii culturilor de plop selectionat .

Unitatea amenajistica 6 , luata in considerare in prezentul proiect prezinta un sol brun luvic 2401 tipic .

1.3  CLIMA

Pentru caracteristica climatica a Ocolului Silvic Buzau si a unitatilor ecosistemice forestiere s-au folosit datele inregistrate la unitatile meteorologice Buzau , Istrita si Manastirea Ciolanu , situate pe teritoriul studiat , precum si datele de la statiile Grivita , Cimpina si Patirlagele , situate relative in apropiere .Cel mai arid anotimp este toamna , fapt care indica existenta in sol a unor perioade de uscaciune .Raportul dintre umiditatea vernala sic ea estival - mijlocie este moderat . In intervalul estival umiditatea cea mai scazuta se inregistreaza la sfirsitul sau , valorile umiditatii estivale tirzii din zona de cimpie indica producerea unor perioade de uscaciune in sol .

1.3.1      REGIMUL TERMIC

Sub raport termic , teritoriul unitatii de productie este caracterizat prin :

Temperatura medie anuala = 10,6 gr.C

Temperatura medie in perioada rece este intre -2,5 si - 0,4 gr.C

Temperatura medie in sezonul cald este de 22 , 5 gr.C

Data medie a primului inghet este de 22 octombrie

Data medie a ultimului inghet este de 16 aprilie

Temperature maxima absoluta este 39,6 gr.C

Temperatura minima absoluta - 29,6 gr.C

Durata perioadei de vegetatie este de 195 zile .

1.3.2      REGIMUL PLUVIOMETRIC

Cantitatile de precipitatii care cad in zona inregistreaza in medie 470 , 7 mm.In sezonul cald cad peste 60 % din totalul precipitatiilor ,valoarea lor fiind in jur de 307,3 mm.Primele ninsori se produc la sfirsitul lunii noiembrie iar ultima ninsoare se produce spre sfirsitul lunii martie , grosimea medie a stratului de zapada fiind de 50 cm .

Nebulozitatea medie anuala este cuprinsa intre 5,2 si 6,5 .

1.3.3      REGIMUL EOLIAN

Particularitatea circulatiei aerului in zona studiata , exprimata prin frecventa " calmului " , indica valori de 31% , in perioada de vegetatie perioada de calm este aproximativ egala cu cea anuala . Cel mai linistit anotimp este toamna iar cel mai agitat este primavara . Numarul mediu al zilelor cu vinturi puternice este de ( v > 11 m/s) - 10 ,7 iar cel al zilelor cu furtuni este de ( v > 16 m/s ) - 0,8 .

1.4.FOLOSINTELE ACTUALE SI CARTAREA LOR

Dupa cum se arata , bazinul torrential studiat se extinde in cea mai mare masura in cuprinsul fondului forestier , unitatea de studiu ua 6 din harta anexata , insumind o suprafata de 28,9 ce reprezinta 0,0161% din total suprafata ( 28,9 ha ).

Pentru a estima bonitatea hidrologica a terenurilor din bazin , aceste terenuri vor fi cartate pe categorii si subcategorii , potrivit sistemului oficializat de cartare al ICAS - urilor din tara . Pentru aplicarea sistemului se vor prezenta datele tabelar si vor fi comentate astfel incit :

sa se puna in evidenta proportia ocupata de diversele categorii de terenuri

sa se gaseasca explicatii referitoare la actuala stare de torentialitate a bazinului

sa se prefigureze in ce directie vor trebui indreptate viitoarele masuri si lucrari de combatere a proceselor torentiale din bazin

1.4.1 PROCESELE TORENTIALE DIN BAZIN

Datorita gradului de impadurire care este relative ridicat , procesele torentiale se desfasoara cu o intensitate moderata , dar acestea se extind , la scara intregului bazin , incepind de la cumpana apelor si pina la confluenta cu piriul colector .Studiile efectuate pe teren au aratat ca pe versanti predominanta este eroziunea de suprafata .

Intensitatea acestui proces se diferentiaza de la o unitate la alta in raport cu natura si structura invelisului vegetal , natura si agresivitatea tehnologiilor de exploatare aplicate in bazin , lungimea perioadei de timp in care s-au constatat cazuri de pasunat ilegal , etc.

Datele anexate la proiect ne arata ca terenurile din bazin sunt distribuite pe grade de eroziune in felul urmator :

- eroziune de gradul I , ush 2 , in suprafata de 6,0 ha reprezentind 20,83 % din suprafata

- eroziune de gradul II , ush 1, in suprafata de 9,8 ha reprezentind 33,94 % din suprafata

- eroziune de gradul III , ush 4 si 5 , in suprafata de 8,7 ha reprezentind 30,07 % din suprafata

- eroziune de gradul IV , ush 3 , in suprafata de 4,4 ha reprezentind 15,16 % din suprafata

aluviuni

S-a observat ca eroziunea in adincime ( eroziunea torentiala ) se manifesta cel mai activ in zona de obirsie a piriului torential precum si pe ramificatiile torentiale ale acestui piriu .

Un interes aparte pentru bazinul luat in calcul il reprezinta asa numitele pornituri de teren .Ele constau in alunecari pe suprafete mici , insotite de surpari si prabusiri de mal .Aceste pornituri constituie in cazul de fata surse importante de aluviuni , dat fiind ca ele sunt distribuite mai mult sau mai putin uniform , pe toata lungimea de retea hidrografica din bazin .

Prin sedimentarea aluviunilor grosiere transportate de viituri se rezolva conul de dejectie care exista deja la confluenta cu piriul colector .

1.5OBIECTIVE PERICLITATE DE VIITURI

a)Drumul auto forestier , care este direct interceptat de catre piriul torential studiat. In acest caz , pagubele produse de viituri constau in avarierea sau distrugerea acestui drum pe sectoare de diferite lungimi , distrugerea si avarierea podetelor cu care este prevazut .

b)Sunt afectate deasemeni localitatile aflante in partea din aval a parcelei luate in calcul , de pe raza comunei Monteoru .

c)Terenuri forestiere din cuprinsul bazinului

Acestea sunt afectate de eroziune ( in adancime si in lateral), diminuand productivitatea si chiar distrugand terenul.

Viiturile mai pot produce pagube, prin:

-inaltarea albiei, ca urmare a depunerilor de aluviuni

-diminuarea valorii estetico-sanitare a peisajului din zona

1.6 Morfometria bazinului hidrologic

1.6.1 Suprafata bazinului

S = S1+S2+S3+S4+S5

Prin planimetrare a rezultat ca suprafata bazinului studiat este de 28,9 ha, fiind un bazin mediu, conform clasificarii FAO 1961.

1.6.2 Perimetrul (Pb)

Perimetrul bazinului exemplificat, rezultat prin masurarea cumpenei topografice este de 2352 m.

1.6.3 Lungimea bazinului

a)     Lungimea maxima a bazinului

Insumand lungimea albiei principale cu lungimea versantului masurat de la obarsie si pana la cumpana topagrafica a bazinului ,se obtine lungimea maxima a acestuia.

In cazul de fata lungimea maxima a bazinului (Lp)este de 1232 m.

b)Lungimea medie a bazinului

Pentru a o determina vom folosi formula:

-F= 1147 m, unde:

-reprezinta lungimea media a bazinului

Pb-reprezinta perimetrul bazinului

F-reprezinta suprafata bazinului

1.6.4 Forma bazinului

Gr

a) Exprimarea calitativa

Bazinul studiat are forma ,, alungita^,, , cursul de apa este marginit de catre versanti pe toata lungimea lui.

b)     Exprimari cantitative ale formei bazinelor

Conform clasificarii cantitative bazinul hidrografic studiat este un bazin alungit.

1.6.5 Altitudinea

Zonalitatea si variatia pe verticala a reliefului, paturii de sol, climei si invelisului vegetal, fac ca altitudinea sa detina un rol de importanta majora in ansamblul parametrilor morfometrici ai bazinului.

Pentru determinarea altitudinilor se folosesc urmatoarele metode si formule:

• Pentru altitudinea minima si cea maxima se iau cota minima si cea maxima, de pe harta;
• Pentru altitudinea medie se foloseste formula: H_med =;unde

H_min-reprezinta altitudine minima;

H_max-reprezinta altitudine maxima.

Altitudinile bazinului studiat sunt urmatoarele:

-minima : H_min = 245m

-maxima : H_max =520m

-medie : H_med =383m

1.6.6 Energia de relief

Una din caile principale de patrundere a energiei in cuprinsul bazinului o constitue energia mecanica potentiala provenita din campul gravitational terestru(exprimata ca energie specifica de distanta ) masurata pe verticala intre suprafete echipotentiale , care trec prin punctele de maxima si de minima altitudine a bazinului (S.A. Munteanu, 1979).

Pentru a determina inaltimea maxima (relieful) si medie a bazinului se folosesc urmatoarele formule :

Rmax=Hmax-Hmin=275m

Rmed=Hmed-Hmin=137m

H_max- reprezinta altitudine maxima;

H_min-reprezinta altitudine minima;

R_max-reprezinta inaltimea maxima a bazinului;

R_med- reprezinta inaltimea medie a bazinului;

1.6.7Panta medie (P_b)

Prin semnificatiile sale de ordin hidrologic si tehnologic si prin frecventa cu care apare in calculele hidrologice, panta bazinului ocupa un loc central in ansamblul parametrilor morfometrici.Ea conditioneaza declansarea si dezvoltarea fenomenelor torentialr( scurgerea torentiala, eroziunea torentiala, transportul torential si sedimentarea torentiala) si sta la baza stabilirii unor elemente de proiectare ( tipurile de lucrari, inaltimea si amplasarea lucrarilor, natura materialelor de constructie, tehnologii de executie, etc.)

Pentru determinarea acesteia am folosit formula:

I_b=, unde:

-I_b-reprezinta panta medie a bazinului;

-H este echidistanta curbelor de nivel;

-F este suprafata bazinului;

-l_i-reprezinta lungimea curbelor de nivel.

Panta medie a bazinului studiat este 0.52 .

1.6.8Lungimea versantilor

a)     Lungimea maxima a versantilor

Aceasta este reprezentata prin cea mai mare dintre lungimile versantilor componenti, in cazul de fata aceasta fiind de 627 m.

b)     Lungimea medie a versantilor

Conform normativelor in vigoare, pentru aplicarea "Formulei rationale"de estimare a debitului lichid maxim de viitura se foloseste pentru determinarea lungimii de calcul a versantilor, formula :

L =5.5

In care: F este suprafata bazinului (ha) studiat;(28,9)

L_reste lungimea totala a retelei hidrografice (km)(627)

Inlocuind in relatia de mai sus, pentru bazinul luat in studiu, lungimea de calcul a versantilor este de 253 m.

1.6.9 Ordinul hidrografic

Un numar care se atribuie dupa o anumita regula unei albii intregi- considerate de la obarsie pana la varsare-sau a unui segment de albie cuprins intre doua confluente poarta denumirea de ordin hidrografic.

Sistematizarea pe ordine a retelei hidrografice serveste atat in calcule hidrologice- referitoare la determinarea debitelor maxime de viitura si a transportului de aluviuni- cat si in probleme de analiza a bazinelor hidrografice.

In cazul bazinului luat in studiu ordinele hidrografice, se prezinta astfel:

1.6.10 Lungimea totala a retelei hidrografice

Aceasta constitue unul dintre parametrii cei mai importanti ai bazinului, cu ajutorul caruia se calculeaza lungimea de calcul ( a versantilor ) si densitatea de drenaj parametric , necesar in probleme de hidrologie aplicata.

In cazul bazinelor hidrografice torentiale, acest parametru se determina pe baza de masuratori pe materiale cartografice clasice (harti, planuri restituite fotogrameric, etc.), in proiectul de fata fiind deja determinata .

Lungimea retelei hidrografice a bazinului studiat este de 1232 m.

1.6.11 Densitatea retelei hidrografice

Pentru determinarea acesteia ne vom folosi de formula:

D , in care :

Lr-este lungimea totala a retelei hidrografice (km),

F- este suprafata bazinului.

In cazul bazinului studiat, densitatea retelei hidrografice este de 42,62 m/ha.

1.6.12    Lungimea (L_a) si panta albiei principale (I_a)

Lungimea albiei principale se masoara pe planul de situatie, urmarind traseul de la obarsie la emisar, iar panta medie se determina ca raport intre diferenta de nivel dintre punctele extreme (H_ob si H_av) si lungimea albiei principale.

H_ob=245 m

H_av=410 m

Pentru bazinul studiat lungimea albiei (L_a) principale este de 497 m, iar panta albiei principale (I_a)este de 0,3 .

CAPITOLUL II

DEBITUL DE LICHID MAXIM DE VIITURA

2.1 Probabilitatile de depasire

Cind studiile si proiectele din amenajarea torentilor ( valoarea debitului maxim in conditii naturale ), nu se determina ca valori de sine statatoare ci ca valori asigurate sau carora le atasam anumite probabilitati .

1.Probabilitatea de calcul a debitului maxim de viitura , care corespunde conditiilor normale de functionare a lucrarilor , se impune evacuarea debitului prin deversoare si canale sa se faca fara aparitia unor avarii sau perturbatii in functionarea lucrarilor .

2.Probabilitatea de verificare a debitului maxim de viitura , care corespunde conditiilor speciale de exploatare a lucrarilor - in acest caz normativul admite unele avarii si perturbatii in functia lucrarilor , dar de mica amploare astfel incit remedierea sa fie posibila fara scoaterea din functie a lucrarilor .

In ambele situatii , valorile teoretice ale probabilitatilor de depasire , se stabilesc in conformitate cu prevederile standardelor in vigoare . Se stabileste importanta obiectivelor periclitate de viiturile torentiale , clasa de importanta a lucrarilor proiectate in vederea apararii acestor obiective si in final se adopta probabilitatile teoretice ale debitului maxim de viitura , pentru cele doua situatii .

Pentru parcurgerea etapelor sus mentionate se foloseste urmatoarea bibliografie :

a)     427/1983 - Clasificarea constructiilor hidrotehnice

b)     STAS 5576/1988 ( pag.157) Clasificarea obiectivelor cu specific forestier inclusive DAF

c)     STAS 4068/2/1982 ( pag.160) - Valorile teoretice ale probabilitatii de depasire

2.2 DEBITUL MAXIM LA PROBABILITATEA DE REFERINTA

Debitele maxime de viitura provocate de ploile torentiale , in bazinele

hidrografice mici acoperite de paduri si pajisti , se estimeaza mai intii la probabilitatea de depasire p=1%,care este cotata drept probabilitate de referinta .Cu ajutorul unor coeficienti de corectie se face trecerea la debitul corespunzator acestei probabilitati la debitele maxime de calcul si de verificare .Pentru aceasta estimare vor fi aplicate un numar de 3 metode dintre cele recomandate de normativul de proiectare ,cu mentiunea ca de fiecare data e obligatoriu de aplicat o metoda bazata pe Formula rationala .

2.2.1       FORMULA RATIONALA

Deoarece metoda "suprafetei active" (R. Gaspar), formula rationala, varianta 2 (R. Gaspar, S.A. Munteanu, I. Clinciu) si procedeul "scurgerii maxime specifice" (R. Gaspar), se bazeaza pe aceleasi principii de evaluare a pierderilor stratului de precipitatii si pe acelesi relatii de calcul al timpului de concentrare a scurgerii in bazin, se recomanda ca ele sa nu se aplice impreuna in acelasi bazin hidrografic.

Formula rationala (varianta 1)

a)     Generalitati

Formula rationala, definite de literatura americana de specialitate si preluata si in lucrarile de hidrologie din tara noastra, pentru debitul lichid maxim de viitura generat de o ploaie torentiala avand probabilitatea de 1%, respective Q_max1% (m³/s), are expresia:

Q_max1%= in care

• c este coeficientul de scurgere mediu pe bazin;
• i_1% este intensitatea media a ploii de calcul de probabilitate 1%, avand durata egala cu timpul de concentrare a scurgerii in bazinul respective (mm/min)
• F este suprafata bazinului hidrografic (ha).

Dupa cum se poate observa, data fiind structura relatiei, ca etapele principale care se cer parcurse, in cadrul aplicarii formulei rationale sunt:

determinarea coeficientului de scurgere mediu pe bazin;

determinarea intensitatii medii a ploii de calcul, egala cu durata de concentrare a scurgerii pe bazin;

b)     Durata de concentrare a scurgerii

Timpul mediu de concentrare a scurgerii reprezinta durata de timp, exprimata in minute, necesara curentului de apa pentru a parcurge distanta dintre punctul cel mai indepartat hodrologic si sectiunea de calcul sau profilul de control al bazinului si este dat de relatia:

T_c=T_v+T_a,

in care:T_c este durata medie de concentrare a scurgerii (min);

T_v este timpul mediu de scurgere pe versanti (min.);

T_a este timpul mediu de scurgere pe albie (min.)

Timpul mediu de scurgere pe versanti reprezinta durata necesara parcurgerii de catre curentul de apa a unui versant avand lungimea egale cu a versantului mediu si aceeasi panta cu aceste, fiind dat de relatia:

T_v=0.5, in care:

- L_v - este lungimea medie a versantilor,care se asimileaza cu lungimea de calcul a versantilor (lc,v)- m:

- I_v -este panta versantului.

Timpul de scurgere pe albie este timpul necesar parcurgerii, de catre curentul de apa, a albiei principale de la obarsie pana in sectiunea de calcul si este dat de relatia:

T_a=k, in care:

-L_a este lungimea albiei principale-m;

-I_v este panta versantului;

k- reprezinta un coeficient dat de expresia:

k=3.28, in care L si I sunt lungimea (m) si , respective panta celui mai lung parcurs din punct de vedere hidrologic.

In cazul de fata avem:

T_c=T_v+T_a;T_c=6.33+1.34; T_c=7.67 min.

T_v=0.5,T_v=0.5; T_v=6.33min.

T_a=k T_a=0.00167; T_a=1.34 min.

c)     Intensitatea medie a ploii de calcul (i)

Cea mai recenta metodologie de determinare a caracteristicilor de calcul ale ploilor torentiale, elaborate de Maria Platagea (1974), consta in incadrarea bazinului in una din cele 22 de zone pluviale ale Romaniei si determinarea intensitatii medii a ploii de calcul in functie de durata acesteia.

10 min - 2,83

20 min - 1,98

30 min - 1,62

Bazinul studiat se incadreaza in zona pluviala M₄, si a rezultat ca intensitatea medie a ploii de calcul i=2.65 mm/min.

d)     Coeficientul de scurgere mediu pe bazin se determina cu relatia :

C=1-, ( N. Lazar - 1984 ) in care :

c este coeficientul de scurgere;

H cuantumul ploii de calcul (mm);

Z retentia medie (mm);

I   infiltratia (mm);

c_z coeficientul retentiei;

c_i coeficientul infiltratiei.

Coeficientul retentiei este exprimat in functie de cantitatea de precipitatii generate de ploaia de calcul (H) si de categoria hidrologica in care se incadreaza tipul de folosinta, iar coeficientul infiltratiei, in functie de intensitatea medie a ploii de calcul (i) si de categoria texturala a solului.

Pentru fiecare categories au subcategorie de teren, corespunzatoare unitatilor de studiu hidrologic, se determina coeficientul sau de scurgere, coeficientul mediu pe bazin rezultand prin calculul mediei ponderate cu suprafata coeficientului fiecarui U.S.H.

In cazul bazinului luat in studiu avem:

c=1-c_z-c_i;c=0.24

3. CALCULUL TRANSPORTULUI DE ALUVIUNI

3.1.   Transportul de aluviuni mediu anual

3.1.1.     Genaralitati

Pentru bazinele hidrografice mici, partial impadurite, in care predomina transportul de aluviuni grosiere se poat aplica, cu rezultate bune metoda elaborate de R. Gaspar si Al. Apostol, care poate servi la :

-determinarea potentialului torential al bazinelor hidrografice mici;

-dimensionarea capacitatii de retentie pe care trebuie sa o asigure barajele intr-un interval de timp dat;

-estimarea eficientei hidrologice si antierozionale a lucrarilor proiectate, inainte si dupa amenajare.

Pentru o durata de timp relative indelungata (minim 10 ani) metoda Gaspar-Apostol, permite evaluarea orientativa a volumului mediu anual de aluviuni, W_a (m³/an) care trece printr-o sectiune de calcul data a unui bazin hidrografic torrential prin intermediul formulei:

W_a=W_av+W_aa

In care : W_av este volumul mediu de aluviuni rezultate din erodarea versantilor (m₃/an);

W_aa este volumul mediu anual rezultat din erodarea albiilor (m₃/an).

3.1.2. Transportul de aluviuni mediu anual de pe versanti

Pentru evaluarea cu caracter orientativ a volumului de aluviuni mediu annual provenite din erodarea versantilor, se utilizeaza relatia:

in care: a - este un coeficient adimensional, cu valori cuprinse intre 0.7 si 2.2, in functie de lungimea de calcul a versantilor;

b- un coeficient, de asemenea adimensional, de reducere a volumului de aluviuni antrenate de pe versanti, in cazul in care acestia sunt constituiti dintr-o succesiune de terase sau au partea inferioara in panta usoara, conditii in care sedimentarea si consolidarea locala a aluviunilor este posibila, avand valori cuprinse intre 0.5 si 1.0;

I_v - panta medie a versantilor bazinului, se asimileaza cu panta medie a bazinului;

q_vi- indicele de eroziune in suprafata (m³/an ha) al terenului

F_i- suprafata (ha) a terenului respectiv

Tabel ajutator

a=1.40

b=0.9

I_v=0.15

q_i mediu=0.6

z_i mediu=6,25

Introducand datele in formula rezulta W_av=13.77 m³/an.

3.1.3. Transportul de aluviuni mediu anual de pe albie

In scopul evaluarii volumului mediu annual de aluviuni provenite prin erodarea albiilor si a malurilor aferente, W_aa, metoda aplicata recomanda formula:

W_aa=; in care:

-b este un coeficient de reducere a volumului de aluviuni antrenate de pe albii;

-L_i- lungimea sectorului de albie "i", avand aceleasi caracteristici pe toata lungimea sa;

-q_ai- indicele specific de eroziune in adancime pe sectorul "i", determinat graphic in functie de latimea albiei si granulometria predominanta a aluviunilor;

-i_ai- panta medie a sectorului "i" calculate conform planului de situatie;

-i_i- valoarea etalon a pantei albiilor de o anumita latime, avuta in vedere la determinarea indicelui specific de eroziune, determinate tot pe cale grafica din aceeasi figura

Tabel ajutator

Conform formulei W_aa=182.08m³/an.

3.2 Transportul de aluviuni la o ploaie torentiala

Pentru realizarea estimarilor vom admite urmatoarele precizari :

1. Albiile de ordinul 1 , luate impreuna vor constitui un singur sector iar albia de ordinul 2 va constitui un alt sector .
2. Pentru stabilirea termenului q2i mc/an/ha ,va fi folosita una din diagramele din normativ , aleasa in functie de capacitatea de retentie medie a terenurilor din bazin
3. Latimea medie a albiilor si zonelor aferente de mal , se poate estima in functie de ordinal hidrografic al acestora si de suprafata bazinului , potrivit relatiilor :

pentru albii de ordinul 1 l1=1,5+0,04F=3,8

pentru albii de ordinul 2 l2 = 2,5+0,1F=8,1

unde F este suprafata intregului bazin .

4.Din punct de vedere al granulometriei depozitelor de pe retea , terenurile pot fi incadrate astfel :

- albiile de ordinul I , la categoria peste 7 cm

- albiile de ordinul II , la categoria intre 1 si 7 cm

5.Valoarea etalon a pantei (i) se citeste pe abscisa care este trasata la partea superioara a diagramei , luind in consideratie latimea albiei principale din bazin ( aceasta albie fiind de ordinul II )

Pentru evaluarea orientativa a transportului de aluviuni provocat de o ploaie torentiala, cu asigurarea p%, se recomanda aplicarea relatiei I.I. Herheulidze, care pentru p%=1% are urmatoarea formula:

in care: -b este un coeficient care depinde de procentul suprafetei degradate, din totalul suprafetei bazinului si de panta albiei principale, I_a;

-c este coeficientul de scurgere mediu pe bazin;

-F suprafata bazinului, in km²;

-H_1% inaltimea stratului de precipitatii cu asigurarea 1%, in mm, la durata de concentrare a scurgerii din bazin.

In cazul bazinului studiat avem:

-b=6.92;

-c=0.36;

-F=0.446 hm²; .

-H_1%=37.7

3.3 Volumul de aluviuni capabil de a forma aterisamente

3.3.1. Volumul provenit din trnsportul mediu anual

Pentru estimarea orientativa a volumului de aluviuni care ar putea forma aterisamente () vom folosi formula:

in care: -A si B sunt doi coeficienti ,dati, in functie de diametrul si provenienta aluviunilor de pe versanti sau de pe alibii;

-W_av este volumul mediu anual de aluviuni rezultate din erodarea versantilor (m³/an);

-W_aa- volumul mediu anual rezultat din erodarea albiilor (m³/an).

A=458.79m³

B=1510.99m³

Conform formulei avem :m³.

3.3.2.     Volumul provenit in urma unei ploi torentiale (W_ater)

3.3.3.     In bazinul studiat volumul provenit in urma unei ploi torentiale este:

W_ater=1383.62 m³

4. SOLUTIA TEHNICA DE AMENAJARE

4.1CONSIDERATII GENERALE

Potrivit conceptiilor acreditate , masuratorile si lucrarile de amenajare a bazelor torentiale se proiecteaza si se aplica pe intrega suprafata a acestor bazine , atit pe versanti cit sip e reteaua hidrografica . Telul final urmarit este de a restabili echilibrul hidrologic din cuprinsul acestor unitati , dat fiind ca acestea constituie segmente puternic alterate ale mediului inconjurator . Pe termen scurt obiectivele sunt urmatoarele :

- reducerea scurgerilor de suprafata si diminuarea transportului de aluviuni

- consolidarea terenurilor surse de aluviuni din bazin si valorificarea pe cale forestiera a lor

- apararea obiectivelor interceptate sau periclitate de viituri

4.2 Masuri si lucrari de ameliorare hidrologica a fondului forestier

Tinand cont de conditiile naturale si social-economice in care s-au declansat si dezvoltat procesele torentiale,solutiile tehnice pe versantii bazinului vor fi stabilite diferentiat, in raport cu folosinta terenului, natura si structura vegetatiei, natura si intensitatea fenomenelor de degradare.

Intrucat in prezent nu sunt posibile si nici necesare restructurari de folosinte, prin masuratorile si lucrarile preconizate pe versantul bazinului vom urmari:

ameliorarea calitatii covorului vegetatiei ierboase de pe pajisti , prin lucrari de insamintare cu amestecuri de ierburi si prin respectarea unor prevederi cu character restrictiv , referitoare la pasunat

ameliorarea structurii actualelor arborete in ceea ce priveste consistenta , compozitia , etajarea pe verticala a vegetatiei forestiere , si evitarea dezgolirii solului prin lucrari de extragere a masei lemnoase , asigurindu-se permanenta padurilor la o consistenta care permite protectia hidrologica a bazinetului

In consecinta cu ocazia executarii lucrarilor propuse de amenajament se vor avea in vedere urmatoarele aspecte :

completarea regenerarii naturale

efectuarea la timp a lucrarilor , avind in vedere functia hidrologica

asigurarea unei stari fitosanitare corespunzatoare arboretelor din ush 6

4.2.1 Masuri si lucrari de ameliorare hidrologica a suprafetelor pastorale

a)Lucrari agrotehnice

Pentru imbunatatire calitatii terenurilor pastorale se recomanda:

- Lucrari de afanare si aerisire a solului, pentru imbunatatirea drenajului intern'

- Aplicarea de amendamente calcaroase, in scopul atenuarii si a imbunatatirii structurii solurilor, precum si a cresterii potentialului de utilizare a ingrasamintelor;

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

- Evitarea pasunatului si a excutarii lucrarilor de intretinere pe timp sau sol umed;

b) Organizarea si practicarea pasunatului rational

Din acest punct de vedere trebuie respectate urmatoarele reguli:

In conditiile agropedologice si climatice ale bazinului studiat pasunatul se va organiza in 4 cicluri de exploatare de cate 35-40 de zile. Perioada de practicare a pasunatului se inscrie, in general, in intervalul 10 mai-15 septembrie, ea poate sa inceapa sau sa se termine mai devreme sau mai tarziu, in functie de starea vremii.

c) Dezvoltarea productiei de masa verde

Prin masurile de ameliorare preconizate, se considera ca productia de masa verde a pajistilor din bazinul studiat , va creste simtitor la unitatea de suprafata.

d) Dezvoltarea sectorului zootehnic

Deoarece un conditiile bazinului respectiv fanetele se exploateaza destul de greu, in sensul ca cer multa forta de munca la cositul si transportul fanului, este de preferat ca pajistile sa fie folosite pe cat posibil sub forma de pasune organizata, lasandu-se cu destinatie de faneata numai pajistile care se pot exploata mai usor, avand drumuri accesibile.Incarcatura de animale, respective numarul total de animal ce pot pasuna pe intreaga suprafata se stabileste in functie de productia de masa verde realizata, tinandu-se cont ca din aceasta numai un procent de 85.90% reprezinta productia efecti consumabila ( diferenta de 10-15% este calcat in picioare de animale sau se coseste dupa practicarea pasunatului).

4.3 Masuri si lucrari pe reteaua hidrografica

4.3.1Lucrari hidrotehnice

Dinamica de dezvoltare a proceselor torentiale din bazin, precum si natura obiectivelor periclitate de viitura, justifica necesitatea si oportunitatea interventiei cu lucrari hidrotehnice in cuprinsul retelei torentiale din bazin. Aceste lucrari vor suplini, intr-o prima etapa, efectul masurilor si lucrarilor proiectate pe versantii bazinului, iar apoi va completa acest efect.

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

a)     Lucrari transversale

Functiunile pe care le vor indeplini aceste lucrari constau din:

-regularizarea si consolidarea albiei,

-atenuarea viiturilor si retentia aluviunilor ( grosiere) transportate de viituri,

-crearea de conditii favorabile pentru instalarea vegetatiei forestiere pe aterisamentele dintre lucrari sip e terenurile surse de aluviuni de pe mal.

Proiectarea barajelor va fi facuta in raport cu datele si elementele care se prezinta mai jos.

1)     Perioada de amenajare

Perioada de amenajare sau de revenire cu alte lucrari se adopta in conformitate cu tabelul 4.1 si se admite ca, in acest interval, se va produce o ploaie torentiala a carei probabilitate de depasire este egala cu probabilitatea teoretica corespunzatoare conditiilor speciale de exploatare a lucrarilor.

2)     Volumul de aluviuni capabile de a forma aterisamente

Volumul de aluviuni capabile de a forma aterisamente, in cei N ani ai perioadei de amenajare, va fi :

W

In care termenii au semnificatia prezentata la capitolul 3.3.

3)     Panta probabila de asezare a aluviunilor in aterisament

Fiind denumita si panta de proiectare sau panta de calcul, panta probabila de asezare este 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.

Practic vorbind, aceasta panta se adopta pe baze pur empirice, in functie de granulometria aluviunilor transportate de torent.Astfel normativul de proiectare in vigoare (1967) recomanda:

- pentru aluviuni fine ( argile,luturi, maluri).......0.5%

- pentru nisipuri mijlocii grosiere .............1%

- pentru pietrisuri marunte( max. 1 cm.) .........2.0%

- pentru pietrisuri grosiere bolovani, (de 1..7cm).....3.0%

- pentru bolovanisuri (de 7..20cm)............4.0%

Pentru a stabili cu mai mult disscernamant valorile pantei de proiectare, apreciem ca, in afara de granulometria materialelor transportate la viituri, se mai pot avea in vedere unele criterii ajutatoare, cum sunt:

v    natura si intensitatea fenomenului care predomina in albia torentului (eroziune torentiala, transport torential, etc.);

v    starea fundului albiei;

v    conditiile dezvoltarii vegetatiei pe fundul albiei;

v    viteza curentilor;

v    inaltimea stratului de apa in albie, etc.

4)     Capacitatea de retentie a unui singure lucrari ( baraj )

Pentru calculul acesteia vom folosi formula:

in care: Y_m este inaltimea utila a lucrarii (m);

i_a - panta medie a talvegului albiei in zona formarii aterisamentului (=tg

i_at - panta de proiectare (=tg

b- latimea patului albiei, medie pe zona de formare a aterisamentului (m);

- coeficientul mediu de taluz al malurilor (=ctg);

In cazul bazinului studiat avem:

b=4.5

Y_m=5.0

=1

i_a=0.108

i_at=0.03

W_at=1255.34m³.

5)     Adancimea de fundare

Normativul de proiectare in vigoare se diferentiaza dupa inaltimea utila a lucrarii hidrotehnice transversale, tinandu-se cont si de faptul ca aceasta lucrare este prevazuta sau nu cu radier:

traverse.........Y_f=.... 1.0-2.0m;

praguri cu radier..........1.5-2.0mm;

praguri fara radier.......... 1.5-2.0m;

baraje mici (sub 4m)cu radier.....1.5-2.0m;

baraje inalte ( peste 4m) cu radier.....2.0-2.5m.

In cazul nostrum Y_f=1.5m.

6)     Adancimea de incastrare

Se adopta in functie de litologia terenului si de starea malurilor, astfel:

d=0.5-1.0 m - in terenuri stancoase din roci metamorfice sau sedimentare, dure sau foarte dure;

d=1.0 m - in terenuri tari si foarte tari, stabile si compacte, pe substrate metamorfice sau sedimentare;

d=1.5-2.5 m - in terenuri instabile, cu alunecari sau surpari de natura nisipoasa, argiloasa, marnoasa.

In cazul bazinului studiat adancimea de incastrare va fi d=1.5 m.

7)     Tipul de baraj si materialul de constructie

Barajele proiectate vor fi baraje trapezoidale cu fruct marit (>0.3), dimensionate cu eforturi de intindere pe paramentul din amonte, ca material de constructie propunandu-se zidaria de piatra cu mortar de ciment, pe considerentul rezistentei acestui material la socuri, vibratii si eroziuni .

a)     Lucrari longitudinale

Canalul de evacuare daca este bine conceput si proiectat, si daca este intretinut in mod regulat, va asigura:

-regularizarea si consolidarea albiei torentului, in zona de amplasare;

-evacuarea si tranzitarea dirijata a scurgerilor torentiale si apararea imediata a obiectivelor interceptate de viituri;

-refacerea si conservarea peisajului local, degradat de viiturile care s-au produs anterior.

In cazul de fata, canalul se amplaseaza in zona conului de dejectie.Acesta se va proiecta cu trepte de cadere, cu profil transversal trapezoidal, optim din punct de vedere hidraulic si se va executa din zidarie de piatra cu mortar de ciment.

Pentru a mari efectul estetic si decorativ , precum si pentru a intari cele doua zone limitrofe ale canalului, acestea vor fi prevazute inierbari.

b)     Refacerea invelisului vegetal pe maluri si aterisamente

Din punct de vedere al instalarii vegetatiei, atat terenurile ravenate 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, conditii care satisfac la limita maxima cerintele speciilor forestiere.

Speciile, compozitia, tenicile de impadurire, schema de plantare, lucrarile de intretinere, diferentiate pe tipuri stationale se vor adopta in conformitate cu " Impadurirea si cartarea terenurilor degradate" .

CAPITOLUL 5. BREVIAR DE CALCULE

5.1. Calculul lucrarilor transversale

5.1.1. Calculul barajelor

Intrucit inaltimea totala y=ym+yf s-a pastrat aceeasi pentru toate lucrarile din sistem ,solutia de proiectare va fi detaliata numai pentru primul baraj din sistemul hidrotehnic care poarta denumirea si de baraj de priza .

Y = 2,9 + 1,5 = 4,4 m

In etapele principale ale evolutiei economicitatii barajelor mici de greutate folosite la amenajarea torentilor au fost definite:

-barajele (pragurile) trapezoidale cu fruct marit ( S.A. Munteanu, 1951);

-barajele (pragurile) cu fundatie evazata ( R. Gaspar, 1962);

-barajele "subdimensionate" (S.A. Munteanu, 1970).

5.1.2. Calculul deversorului

Prin calculul hidraulic al unui deversor se urmareste stabilirea sectiunii deversante (A), in functie de lungimea crestei deversorului (b), sarcina in deversor (H) si unghiul de inclinare al umerilor deversorului (), astfel incat debitul evacuat (Q) sa fie mai mare sau cel putin egal cu debitul maxim stabilit in proiectare (Q_max,p%).

Schita baraj : ANEXA 1 A

Vom considera pentru proiectare deversorul trapezoidal c umerii inclinati la 45⁰, neanecat cu contractie laterala, pentru dimensionare utilizandu-se formula:

in care: Q este debitul (m³/s);

b - lungimea crestei deversorului (m);

- coeficientul de contractie laterala (=0.9);

H - sarcina in deversor (m);

H₀ - sarcina totala a deversorului (m) determinate cu relatia:

in care: este coeficientul lui Coriolis (1.1);

v_o - viteza de acces a apelor la deversor (m/s), a carei valoare este data in functie de debitul de acces.

Calculul se face prin incercari, calculandu-se lungimea crestei deversorului (b) in functie de sarcina in acesta (H).Solutia adoptata se va incadra in urmatoarele limite:

• valoarea minima pentru sarcina in deversor este de 0.5 m, iar valoarea maxima a acesteia 2.0m;
• deschiderea la partea superioara a deversorului (b+2H) sa fie cel mult egala cu latimea albiei;
• sarcina in deversor sa aiba valoarea cea mai mica posibila pentru conditiile date.

In cazul de fata avem:

H_o=1.06    

H=1.0

=0.9

=1.09

b=0.58

Q=6.08m³/s

Se adopta urmatoarele valori: b=1 si H=1.0.

5.1.3.     Calculul static al barajelor

Pentru acest calcul vom lua un tronson de calcul de 1 m iar profilul transversal avind forma trapezoidala , calculul static al barajului se reduce de la o problema spatiala la una plana .

a)Schema de sarcini

Potrivit normativului de proiectare , lucrarile hidrotehnice transversale de pe reteaua hidrografica a torentilor se dimensioneaza , in mod acoperitor , luind in considerare presiunea apei si a aluviunilor submersate pe intreaga inaltime a paramentului amonte al barajului .

Fortele ce definesc aceasta schema , numita "Cazul curent in proiectare", sunt prezentate anexat .

Forta G se descompune in 2 componente G1 si G2

Schita barajului cu diagrama de eforturi : ANEXA 1 B

5.1.4 Calculul de dimensionare

A)Adoptarea metodei si ecuatiei de dimensionare

Se adopta o metoda de dimensionare bazata pe expresia coeficientului de stabilitate la rasturnare ( metoda K_R)> In cadrul acestei metode, pentru schema de sarcini adoptata, avem urmatoarea ecuatie adimensionala in ( S.A. Muntanu, 1970):

in care: este fructul paramentului aval al lucrarii;

a'=a/Y - grosimea relative la coronament;

a (m) - latimea crestei deversorului, determinate in functie de Y si H;

Y (m) - inaltimea totala a lucrarii;

- coeficientul de siguranta admisibil la rasturnare;

- greutatea relativa specifica a apei;

(kN/m³) - greutatea specifica a apei (=10 kN/m³);

H (m) - sarcina in deversor;

- greutatea specifica a pamantului submersat, acesta se determina cu relatia:

, in care:

(kN/m³) -greutatea specifica a pamintului =26 kN/m³

- greutatea specifica a apei = 10kN/mc

n - cifra porilor (=0.3);

- coeficientul de impingere al pamantului submersat

- unghiul de impingere activa al pamantului (=30⁰).

In cazul bazinului studiat avem:

=1.20;

a'=0.125;

a=1;

Y=8;

=0.4;

=10 kN/m³;

H=1.5;

=11.5;

n=0.3;

=0.33

=25km/m³;

=0.15;

2) Solutia ecuatiei de dimensionare

Se adopta solutia pozitiva, aceasta este =0.435.

3) Grosimea barajului la nivel inferior( talpa barajului )

Potrivit schemei de sarcini latimea la talpa fundatiei se determina cu relatia:

b=a+ a=0,8;=0.435;Y=4,4;b= 2,7.

c ) Calculul de verificare

Pentru efectuarea calculelor, se intocmeste un table centralizator al fortelor care se iau in considerare, al bratelor acestora si al momentelor pe care le genereaza fata de muchia aval a barajului

Centralizatorul fortelor, bratelor si momentelor

1.          Kr -Stabilitatea la rasturnare

Verificarea stabilitatii la rasturnare se face prin compararea coeficientului de stabilitate la rasturnare (K_R) cu coeficientul de stabilitate la rasturnare normat, () introdus in calcule in formula 5.3, cele doua valori trebuind sa fie egale, in caz contrar fiind evidenta o eroare de calcul.

1.201.2471.20

2.          Kal -Stabilitate la alunecare

Se ia in considerare numai ipoteza alunecarii plane pe talpa fundatiei, fara a tine cont de aportul lucrarilor din bieful aval, care se examineaza prin intermediul relatiei:

K_al=

in care: K_al este coeficientul de stabilitate la alunecare_;

f₀ - coeficientulde frecare statica dintre baraj si teren;

- coeficientul de siguranta admisibil la alunecare statica;

In functie de felul frecarii (zidarie pe nisip si pietris ) si de natura suprafetei de alunecare avem: f₀=0.50

=193,27

=172,5

K_al=1,07

Coeficientul de siguranta admisibil la alunecare se extrage din normativ , in functie de :

Gruparea de sarcina luata in considerare si de clasa de importanta a lucrarilor proiectate.Daca nu se verifica conditia mentionata exista riscul alunecarii barajului pe talpa fundatiei .Pentru a preveni aceasta situatie se proiecteaza o constructie speciala numita cheie de ancorare si care se executa sub nivelul inferior al fundatiei .

4. Efortul unitar de compresiune pe terenul fundatiei

Intrucit terenul de fundatie este de natura aluvionara , nu poate fi asigurata o legatura rigida intre baraj si terenul de fundatie .Din aceasta cauza fortele verticale se vor distribui pe o cota parte din suprafata fundatiei iar valoarea maxima a efortului de compresiune se inregistreaza la extremitatea din aval a talpii fundatiei .

Pentru acesta vom folosi formula:

in care : este efortul de compresiune transmis de lucrare in punctual A (kN/m²);

d este bratul rezultantei fata de punctual A (m), care se obtine din raportul:

d= d=0.28

p_conv- presiunea conventionala a terenului de fundatie .

In cazul de fata avem ( se extrage din standard in functie de natura terenului )

p_conv=650 kN/mc ; =617.58617.58<650.

5.Efortul unitar maxim de intindere in corpul barajului

Acest efort se dezvolta la baza paramentului amonte al barajului , in punctual B .Deoarece provine dintr-o compresiune excentrica acest effort se poate calcula cu relatia :

Tb= unde b=a+=2,7 grosimea barajului inferior

eF excentricitatea rezultantei (se poate stabili la rindul ei)cu relatia

e Tb =

Conditia de effort este indeplinita daca Tb<Tai, unde

Tai = efort la intindere admisibil , corespunzator materialului de constructie

In cazul de fata , fiind vorba de zidarie de piatra cu mortar iar sectiunea de calcul a eforturilor A-B , fiind orizontala se poate adopta valoarea Tai = 1,85 daN/cm p.

5.1.4.     CALCULUL DISIPATORULUI HIDRAULIC DE ENERGIE

Pentru proiectarea constructiilor ce alcatuieste dispozitivul de energie al barajului (radier cu dinti disipatori , ziduri de garda si pinteni terminali ) vor fi determinate prin calcule urmatoarele elemente :

a)     Lungimea de bataie a lamei deversate

Vom folosi formula pentru deversoare cu prag gros:

, in care:

l_b este lungimea de bataie a lamei deversante (m);

Y_m- inaltimea pragului deversorului in care linia radierului se intersecteaza cu linia paramentului aval al barajului (m). In cazul nostru avem:

l_b=lungimea de bataie a lamei;

Ho=sarcina totala a deversorului;

Ia=panta albiei pe sectorul de amplasare al barajului de priza;

a=grosimea la coronament in zona deversata ;

lb=2,6 m

b)     Dimensiunile radierului

o         Lungimea radierului

Lr se determina in functie de lungimea de bataie a lamei deversate , de principalele caracteristici geometrice si hidraulice ale deversoarelor si de unele caracteristici ale profilului transversal al barajului .In cazul de fata deversorul fiind cu prag gros , Lr se detrmina cu ajutorul relatiei :

unde

Yv=inaltimea pragului deversor deasupra punctului in care linia radierului se intersecteaza cu linia paramentului aval al barajului

lb=lungimea de bataie a lamei deversate

H = inaltimea utila (umerilor) deversorului

a=grosimea pragului deversor

Yv=3,11

Lr=2,8

• Latimea radierului

Latimea radierului trebuie sa se adopte mai mare sau cel putin egala cu deschiderea deversorului la partea superioara, respectiv:

in care : b si H sunt elemente ce definesc sectiunea deversorului ;

br=6,3m

• Grosimea radierului

Se adopta grosimea uzuala de 0,5 m , grosime care va fi realizata constructive prin intermediul unui strat de beton de egalizare peste care se cladeste un strat de zidarie de piatra cu miortar si ciment.

d)Dimensionarea zidurilor de garda

Zidurile de farad incadreaza, de o parte si de alta, radierul barajului.Prin inaltimea si geometria lor, aceste ziduri trebuie sa satisfaca conditia hidraulica- de incadrare a malurilor albiei, imediat in aval de baraj.

Pentru aceasta se va lua: Y_z =0.5+H;

H=0,9 m;

Y_z =1.1m.

5.1.6ELEMENTELE PINTENULUI TERMINAL

Amplasat la capatul din aval al radierului, pintenul terminal se prezinta sub forma unui dinte infundat in patul albiei ( PINTEN TERMINAL ), care se racordeaza cu cele doua ziduri de garda si se incastreaza lateral in maluri.

In cazul de fata acesta este de 1.5m iar grosimea de 0,5m

Executia va fi realizata din zidarie de piatra cu mortar de ciment , potrivit ANEXEI 3

5.2 CALCULUL CANALULUI DE EVACUARE AL APELOR DE VIITURA

Potrivit precizarilor facute anterior , canalul ce urmeaza a fi proiectat este unul trapezoidal cu sectiune optima din punct de vedere hydraulic , elementele acestei sectiuni sunt redate in ANEXA 4.

Pentru calculul hydraulic al canalului vom opta pentru procedeul bazat pe aproximatii successive , facindu-se urmatoarele precizari :

1.Capacitatea de evacuare a canalului este cea care corespunde debitului maxim de verificare Q=Qmax=8,41m/s

2.Canalul fiind prevazut cu trepte de cadere , panta longitudinala a acestuia va fi mai mica decit cea a talvegului , respectiv ie =5%

3.Coeficientul de taluz al canalului se propune a fie gal cu coeficientul de taluz al solului respectiv m = ctg o = 1,1

4.Coeficientul secund de taluz al canalului va fi m'= = 2,97

5. Parametrii reali ai canalului dedusi din conditia de optim hidraulic vor fi :

2,97-2,2=0,77

2,97-1,1=1,87

6.Cu elementele de mai sus se poate calcula modulul de debit dat , respectiv

7.Imbracamintea canalului fiind construita din zidarie de piatra cu mortar ,coeficientul de rugozitate va avea valoarea : n = 0,022(bolovani de riu cu mortar )

In tabelul de mai jos se prezinta sistematizarea calculelor dupa procedeul amintit

9.Cu adincimea h , gasita mai sus se pot determina si ceilalti parametri geometrici si hidraulici ai canalului

Latimea la fundul canalului =0,77x0,87=0,7

Deschiderea canalului la nivelul suprafetei libere =2,97x0,87=2,6

Suprafata udata

Perimetrul udat

Raza hidraulica

Viteza medie a curentului

Pentru verificarea conditiei de neerodabilitate a canalului , viteza de mai sus ( V ) va fi comparata cu o viteza medie maxima admisa ( V max), viteza ce este precizata in normativul de proiectare , in functie de calitatea imbracamintii si de adincimea curentului in canal .

In cazul de fata se admite se admite zidarie de piatra de calitate mijlocie .

Conditia de stbilitate la eroziune este stisfacuta de V<Vmax. In caz contrar se coboara panta longitudinala a canalului sub valoarea precizata anterior V max=6,74

Prin urmare , la intocmirea plansei canalului vor fi luate in considerare urmatoarele elemente constructive

adincimea canalului h = 0,9

latimea la fundul canalului b=0,7

deschiderea la nivelul suprafetei libere B=2,6

5.3 RACORDARILE CANALULUI DE EVACUARE

Pentru a fi integrat in sistemul de amenajare , canalul de evacuare al apelor de viitura urmeaza a fi racordat dupa cum urmeaza :

a)     in bieful din amonte cu radierul barajului de priza prin intermediul unei pilnii convergente = CONFUZOR

b)     in bieful din aval cu piriul colector , prin intermediul unei pilnii divergente = EVAZOR

5.3.1 ELEMENTELE CONFUZORULUI

a) unghiul de convergenta dintre cele doua ziduri

Pentru a asigura o scurgere linistita a apelor pe traseul confuzorului se recomanda ca unghiul la virf format de cele doua ziduri ale confuzorului sa fie

Prin urmare unghiul format de fiecare zid cu axul de simetrie al lucrarii , trebuie sa fie

b)Lungimea confuzorului

Aceasta rezulta din conditia de convergenta amintita , tinind seama ca atit latimea radierului cit si latimea la fundul canalului sunt elemente deja cunoscute .

Daca tinem seama de detaliile din urmatoarea schema si daca se exprima

Va rezulta urmatoarea relatie de calcul

latimea radierului ( m )

b = latimea la fundul canalului ( m )

5.3.2 ELEMENTELE EVAZORULUI

Pentru a micsora viteza de scurgere si a reduce pericolul de eroziune in regiunea de confluenta , cu piriul colector , segmentul terminal al canalului va fi realizat sub forma unei pilnii divergente = evazor .

La proiectarea evazorului se vor respecta urmatoarele elemente ( recomandari ):

a)     unghiul format de axa canalului cu directia de scurgere a apelor cu piriul colector este de dorit sa fie un unghi obtuz ( > 90 gr).

b)     Cele doua ziduri laterale ale evazorului vor avea unghiuri diferite in plan orizontal , astfel incit apele transportate de canal sa fie dirijate in directia de scurgere a apelor in piriul colector .

c)     Lungimea evazorului se va corela cu adincimea curentului in canal

d)     La varsarea in piriul colector , evazorul se prezinta cu un pinten terminal , avind urmatoarele dimensiuni :

1,5 m adincimea pintenului

0,5 m grosimea pintenului

6.EVALUAREA LUCRARILOR

Proiectul de Corectarea torentilor evalueaza costul tuturor lucrarilor prevazute tinand seama de natura si volumul lor, cu luarea in considerare a unor indici medii de cost, adoptati pe categorii de lucrari.

6.1. Volumul lucrarilor

6.1.1. Volumul lucrarilor hidrotehnice

a) Volumul lucrarilor transversale

Deoarece barajele au aceleasi dimensiuni se evalueaza volumul unui baraj si se multiplica cu numarul de baraje.Pentru radiere se evalueaza separate volumul barajelor care nu sunt priza de canal si volumul radierului barajului de priza.

Volumul barajului

Volum aripi:11,55 m³

Volum corpuri :49,47 m³

Volumul radierului: 16,69 m³

Volum fundatie si cheie :47,74 m³

Volum pinten :8,3 m³

Volum ziduri de garda : 12,46 m³

Volum total baraj:146,21 m³

6.1Valoarea totala a investitiei

Pret m³ =450 lei

Cost/baraj =65795 lei

VII. MASURI DE PROTECTIA MUNCII LA LUCRARILE MENTIONATE

Protectia muncii pe santierele de amenajeare a torentilor este o problema importanta care trebuie abordata in raport cu:

• Uneltele , utlilajele si mecanismele aflate in dotarea echipajului de lucru

• Starea vremii in perioada de desfaturare a lucrarilor

• Natura , conditiile perimetrului de lucru ( inclinatie , sol , vecinatati )

Alaturi de buna organizare a muncii si de gradul de dotare a santierelor cu echipamente de protectie adecvate, un rol important il are si cunoasterea normativelor departamentale, a normelor si instructiunilor de protectie a muncii referitoare la acest gen de lucrari. Prevederile de ordin general vor fi completate de fiecare data cu indicatiile specifice si recomandarile speciale din cuprinsul proiectelor pe baza carora se realizeaza lucrarile in bazin.

Potrivit legislatiei in vigoare, documentatiilede proiectate trebuie sa scoata in evidenta toate pericolele existente la data inceperii lucrarilor, precum si pericolele(potentiale) care pot surveni pe parcurs, astfel incat santierul care realizeaza executia lucrarilor sa poata organiza activitatea in mod corespunzator si sa poata preveni producerea oricarui fel de accident.

Dat fiind specificul lucrarilor si al santierelor din domeniul amenajarii torentilor, atentia va trebui indreptata, in primul rand, asupra urmatoarelor activitati:

• Consolidarea prin impadurire a terenurilor surse de aluviuni de pe versantii bazinului si de pe reteaua hidrografica;

• Extragerea materialelor de constructie (nisip, pietris, piatra, etc.) din balastiere, cariere, etc.;

• Executarea lucrarilor de terasamente (sapaturi si umpluturi), pe cale manuala sau cu mijloace mecanizate, la fundatia si incastrarile lucrarilor hidrotehnice transversale si longitudinale, ori in cuprinsul biefurilor dintre aceste lucrari;

• Transportul materialelor de constructii si  manipularea acestora pe santier;

• Punerea in opera a zidariei de piatra cu sau fara mortar, turnarea betonului, montarea si asamblarea elementelor prefabricate, etc.

Norme de tehnica securitatii muncii privesc atat executia propriu-zisa a lucrarilor, cat si activitatea de intretinere si reparare a acestor lucrari.