CORECTAREA TORENTILOR

UNIVERSITATEA DE STIINTE AGRICOLE SI MEDICINA VETERINARA A BANATULUI TIMISOARA

CORECTAREA TORENTILOR

TEMA

Sa se proiecteze lucrarile hidrotehnice de corectare a torentului aferent unui bazin hidrografic din zona pluviala montana,cunoscand urmatoarele data de proiectare:

1.Planul special de situatie

2.Elementele morfologice si morfometrice ale bazinului hidrografic: -cota curbelor de nivel (din 100 in 100m)

-lungimea bazinului (Lb)

-cota obarsiei (Hob)

-cota conului de dejectie (Hcd)

-perimetrul bazinului (Pb)

-Suprafata totala (S.F)

-Suprafata aferenta sectiunii de calcul (F1,F2,F3 sau S1,S2,S3)

-Suprafata aferenta de padure (Pd)

-Lungimea albiei principale (La)

-Indicele de eroziune (ql)

-Diametrul Aluviunilor (fi)

-Acoperirea cu vegetatie (z)

-Latimea albiei corespondente fiecarei sectiuni de calcul (b)

Localizarea vecinatatilor

Elemente Elemente de indentificare a unitatii de productie

Padurile, terenurile care servesc nevoile de cultura si productie constuite in U.P. IV Tumu-Ruieni Din Ocolul Silvic Caransebes,Directia Silvica Resita,sunt fond forestier national proprietate a statului. Acestea sunt situate pe baza comunei Tumu-Ruieni si Municipiului Caransebes.

Geografic,padurile sunt situate pe versantul vestic al Masivului Muntele Mic, care face parte din Carpatii Meridionali, destrict Godeanu- Tarcu,ocupand versanti din dreapta vaii Sevesului,incepand de la culmea ce desparte aceasta unitate de productie de Ocolul silvic Otelu-Rosu,din partea vestica si pana la culmea principala - Pietrele Albe,unde se invecineaza cu U.P. V Sevesel.

Date geografice,geomorfologie si hidrologie U.P.

Conditii geografice-litologie

Din punct de vedere geographic zona studiata face parte din domeniul danubian, formatiile geologice de cuvertura apartinand: proterozoicului superior' paleozoicului si anteproterozoicului superior.

Din studiul substratului litologic, rezulta ca, principalele roci sunt: granitoide, facies, gnaisic, filite, sisturi sericito-clositoase, mame si pietrisuri.

Conditii geomorfologice

Din punct de verede geomorfologic, Unitatea de Productie IV Tumu Ruieni este asezata pe malul dreap al raului Timis si cuprinde padurile de sub Muntele Mic.

Astfel, teritoriul luat in studiul este situat in zona Carpatiilor Occidentali, subtinutul Muntilor Banatului, districtul muntilor de pe cursul raului Timis,ocupand bazinul vaii Sebes, versantul drept.

Altitudinea, este cuprinsa intre 240 m (u.a. 85 C 1) si 1200 m (u.a. 62),altitudinea medie fiind de 600m.

Conditii higrologice

Din punct de vedere hidrologic, U.P.IV Turnu Ruieni este situat in bazinul Raului Sebes (versantul drept),afluent al raului Timis.

Reteaua hidrografica este constituita dintr-o serie de paraie (afluentii de dreapta ai Raului Sebes), cu debit de apa ce dureaza cea mai mare parte a anului.

Directia generala de scurgere a apelor este SV.

Reteaua de paraie si vai este formata de Paraul Dalciului, Paraul Maloasa, Paraul Turnului,Paraul Serbu Mare avand ca afluent Paraul Serbu Mic, Valea Slatinei (cu afluentii: Paraul Strungu, Paraul Boului.

Variatia anotimpuala a scurgerii este influentata in primul rand de intensitatea si frecventa fenomenelor climatice. In lunile de iarna, precipitatiile sub forma de zapada si temperature negative ale aerului,stocheaza o mare cantitate deapa la suprafata solului, determinand scaderea debitelor pe toate cursurile de apa. Scurgerea din acest sezon reprezinta 10-20% din volumul scurgerilor anuale.La apa rezultata din topirea zapazilor,se adauga ploile de primavera, volumul scurgerilor reprezinta circa 40-50% din volumul scurgeri medii anuale.

In anii cu zapezi abudente si cu primaveri bogate in precipitatii, se produc viiturile de primavara,a caror intensitate este diminuata de gradul ridicat de impadurire a bazinelor hidrografice,dar si totusi, produc importante daune instalatiilor de transport.

Date climatice, regimul termic, pluviometric, ETP, regimul eolian

Climatologie

Diversitarea geografica a terenului unitatii de productie este si o consecinta directa a factorilor climatici,ceea ce reflecta conlucrarea in timp si diferentierea in spatiu a elementelor principale.

Explicarea acestei situatii rezida in pozitia geografica, in dispozitia etajata a reliefului,precum si in circulatia generala vestica,cu amprente evidente in toti parametrii climatici. Rezulta deci, o inclinare teritoriala climatica,functie de aria circulatiei vestice, precum si de diferentieri locale pe fondul treptelor de relief.

Regimul termic

Temperatura medie anuala variaza intre 6 -7,5 Grade C, cu variatii locale in plus si munus de 1 grad C altitudinal.

Cele mai ridicate temperature s-au inrestrat in lunile iulie si august, iar cele mai scazute in luna ianuarie,cand se inregistreaza temperature sub 0 grade C.

Prima zi de inghet este la inceputul lunii octombrie, iar ultima in jur de 1 mai a fiecarui an calendaristic, care au influenta asupra speciilor forestiere sensibile la ingheturi, mai ales in stadiul de plantatii tinere.

Numarul de zile senine variaza de la 90 la 110 zile, iar cele acoperite de la

150 la 180 anual.

Regimul pluviometric

Regimul pluviometric este variabil si destul de ridicat, de la 850 la 1200mm, favorabil speciilor forestiere.

Cele mai secetoase lunii sunt cele de iarna (ianuarie, februarie, martie), iar cea mai umeda este luna iunie, cand precipitatiile sunt mult superioare mediei.

Regimul eolian

Directia vanturilor, ce bat mai toate anotimpurile, sunt cele din NE. Vara se inregistreaza vanturi ce bat din S,SV,E si N, dar sunt de scurta si intensitate slaba,ce nu duc la doboraturi de arbori decat si mod izolat.

Viteza medie anuala a vandului este 6m/s, cu valori medii lunare de 1-12m/s. Vanturile care bat in acesta zona nu sunt periculoase si nu provoaca doboraturi sau rupturi masive.

Indicatori sintetici ai datelor climatice

Atat indicatorii sintetici ai datelor climatice, cat si topoclimatice local, arata ca padurile U.P. IV Turnu-Ruieni au conditii climatice favorabile de crestere si dezvoltare.Principalele specii forestiere sunt Fa (83%), urmate de Mo (4%) si Du (4%). Se mai intalneste de asemenea diverse tari si diverse rasinoase, specii caracteristice etajelor fitoclimatice in care este situat teritoriul U.P. IV Tumu-Ruieni.

Temperatura medie anuala este 9,3 grade C.,iar precipitatiile medii anuale de aproximativ 850-l200mm, realizand o clasa de favorabilitate mijlocie pentru fag.

Regimul termic asigura o durata a seronului de vedegatie de apoximativ 200 zile si este corespunzator cerintelor principale ale speciilor forestiere de pe teritoriul luat in studiu.

Climatul este efectul interactiunii complexe dintre radiatia solara,precipitatiile atmosferice,circulatia aerului, particularitatilor reliefului etc,cu influenta directa asupra vegetatie forestiere.

Informatii privind solurile, pe clase, tipuri si subtuturi de sol

Evidenta si raspandirea teritoriala a tipurilor de sol

Alaturi de conditiile climatice, forma de relief si vegetatie forestiera, sub startul litologic (Materialul parental mineral), vegetatia forestiera are o importanta deosebita pentru specificul ecologic si potentialul productiv al statiunilor si pentru formarea diverselor tipuri de soluri.

Asadar,solurile intalnite iu cuprinsul U.P. apartin claselor cambisoluri (98%), argiluvisoluri (2%), predominand solul brun eumezobazic tipic (67%), urmat de solul brun acid (31 %).

Decrierea tipurilor si subtipurilor de soluri

Descrierea generala a tipurilor si subtipurilor de sol cu caracteristicile lor esentiale,la laboratorul de soluri din I.C.A.S. Brazov se reprezinta astfel:

Brun eumezobazic tipic,cod 3101, cu frecventa mare, s-a format pe substatraturi acide foarte diverse, de fagete, la altitudini de 240-1100m, pe versanti cu expozitii diferite,cu panta usoara si moderata pana la repede si foarte repede. Profilul de sol de tip Ao-Bv-C.Troficitatea potentiala variaza de la oligomezotofic la magatrofic,in majoritatea cazurilor fiind eutrofic si megatrofic.

Brun acid tipic ,cod 3301, sol cu raspandire medie,format pe roci acide, din etajul deluros de gorunete, ametecuri de rasinoase cu fag, pe expozitii diferite si cu panta moderata la foarte repede. Profilul sol de tip Ao-Bv-C.Aceastea sunt mijlociu bogate in humus, azot total si potastiu schimbabil, la relative bogate in fosfor asimilabil.

Brun luvic tipic, cod 2401, cu o frecventa rara; sunt foarmate pe starturi acide diferite, in etajul deluros de cvercete si gorunete,iar izolat, si in etajul delulos acide de fagete,cu o panta moderata la repede.Profilul de sol de tip Ao-EI-B-C. Acestea sunt sarace la mijlociu bogate in humus si azot total si foarte sarace la mijlociu aprovizionate cu potasiu asimilabil

1.Studierea bazinului hidrografic.

1.1.Amplararea.

1.2.Repartizarea sufrafetei de folosinta.

1.3 .Lungimea retelei hidrografice.Lungimea ariei principale si lungimea afluentilor.

1.4.Eficienta hidrografica a terenurilor care formeaza bazinul.

1.5.Administrarea terenului.

2.Cadrul natural si social economic in care se afla bazinul.

2.1.Localizarea geografica administrativa.

2.2.Formatiunea geografica de pe teritoriul bazinului.

2.3.Unitatea morfologica ce caracterizeaza bazinul.

2.4.Coordonatele geografice orientative.

2.5.Relief, geologie, litologie.

2.6.Clima.

2.7.Solurile.

2.8.Folosintele terenurilor.Descriere.Cartare hidrografica si incadrarea sub raport hidragrafic.

Forma bazinului

Exprimarea cantitativa presupune compararea formei acestuia in plan cu o figura geometrica de referenta.Consideram un bazin hipoteticircular al carui suprafata este egala cu cea a bazinului hidrografic studiat prin raportarea perimetrului bazinului real Pb la perimetrul bazinului Pc.

Prin aceasta raportare se obtine relatia coeficientului Gravelus:

Gh= Pb Pc

In functie cu coeficientul Gravelus putem avea 4 tipuri de bazine, -bazin foarte puternic alungit cand Gr>1

-bazin puternic alungit Gr 1,3-1,5

-bazin moderat alungit Gr 1,2-1,3

-bazin putin alungit Gr <1,2

R²=200000=> R²=63694=>R=252,3

Pc=2πr=>2*3.14*252,3=1584

Gh=Pb/Pc=9250/1584=5 =>Bazin foarte puternic alungit

Altitudinea

Acesta detine un rol de importanta majora in ansamblul parametrilor morfometrici ai bazinului.

Altidudinea medie a bazinului conditioneaza fluxurile principalede de materie si energie din cuprinsul bazinului torential si influenteaza circulatia hidrografica a acestor bazine precum si exprima potentianul energiei mecanice de relief in aparitia si dezvoltarea proceselor torentiale.

H_med=(H_min+H_max)/2

H_med=1050m

Energia de relief

Este exprimata de distana masurata pe verticala intre suprafele potentiale care trec prin punctele maxime si minime a bazinului.

Aceasta distanta defineste relieful bazinului.

Rmed =Hmax - Hmin

Hob- Hcd=500m

Rmed=Hmed-Hmin Reprezinta inaltimea minima a bazinului

Rmed=1050-800=350m

Lungimile curbelor de nivel

Curba 1: 260m Curba 2: 490m Curba 3: 610m Curba 4: 800m Curba 5: 860m Curba 6: 920m

Panta medie a bazinului

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

I_b=(∑(Hi+1-Hi)*(li+li+1)/2)F=3350/2000=1.67%

unde Hi - Hi+l sunt cotele de nivel succesive

li li+ sunt lungimile curbelor de nivel succesive

F este Suprafata bazinului

Lungimea versantiilor

Constituie unul din parametrii care depend de timpul de concentrare al scurgeri si cuantumul eroziunii pe versanti. Este in acelasi timp un important indicator al fragmentari reliefului.

In calculul lungimi medii a versantiilor se folosesc procedeele propuse de Horton care asimileaza bazinul real cu un bazin hipotetic dreptunghiular de aceelasi suprafata si a carei retea hidrografica simpla este egala ca lungime cu reteaua complexa din bazinul considerat.

Lungimea medie a versantilor se stabileste cu formula:

Lv=F/2La

Lv=200000/2*2550=39,2m

Lungimea de calcul a versantilor are urmatoarea formula:

Lcv=K*F/Lr

Lcv=5 *200000/2550=431,3m

K~5

Lr - lungimea retelei hidrografice (suma lungimilor versantilor)

Morfologia retelei hidrografice

Ordinul Hidrografic. Sistematizarea pe ordine a retelei hidrografice serveste la calculule hidrologice, ordinul hidrografic in sistem Strahler poate constitui,un criteriu pt stratificarea bazinelor in cadrul studiului morfometric si hidrologic dupa cum urmeaza:

Ordinul 1

Se atribuie segmentelor de la obarsie. Ordinul II

Se Atribuie segmentelor rezultante din unirea a 2 segmente de ordinul I.

Ordinul celui din mai aval segment reprezinta ordinul hidrografical bazinului. Lungimea si panta albiei principale se masoara pe planul de situatie urmarind

traseul de la obarsie la emisor.

Panta medie se determina ca raport intre diferente de nivel dintre punctele extreme si lungimea albiei principale.

Ia Hob-Hcd)/La=(1240-670)/2550=0.22

Probabilitatiile de depasire a debitelor maxime de viitura

Deoarece valorile debitelor lichide maxime de viitura depind de probabilitatile cu care se asociaza acestor valori, este necesara in primul rand stabilirea acestor probabilitati.

Potrivint standarelor in vigoare prognoza debitelor lichide maxime de viitura ce sunt generate de ploii generale in bazine hirografice mici,urmeaza a fi realizata la urmatoarele probabilitati de depasire:

-Probabilitatea de calcul corespunzatoare conditiilor normale de exploatare a

lucrarilor

-Probabilitatea de verificare corespunzatoare a conditiilor special de

functionare a obiectivelor de aparat.

Se admite ca evacuarea debitelor maxime a se realizeaza fara aparitia unor avarii sau perturbatii in functionarea obiectivelor de aparat.

Sunt admise avarii de mica amploare astfel ca acestea pot fi remediate fara scoaterea din functionare a obiectivelor de aparat.

In ambele cazuri asigurarea debitului maxim se stabileste in functiede clasa de importanta a lucrariilor ce se proiecteaza in bazinul studiat.

Aceasta clasa se determina la randlul ei in raport cu categoria de importanta a obiectivelor periclitate de viituri.

Constructiile hidrotehnice aferente acumularii hidro-electrice, lucrari de inbunatatire functionara, aserari omenesti,caii de comunicati sunt clasificate in stasuri.

Se tine cont de durata de exploatare.

Lucrarile hidro-tehnice de amenajare a torentiilor sunt clasificare in stas 5576

Odata stabilita clasa de imbunatatire a lucrarilor se poate determina probabilitatea de depasire a debitelor maxime lichide in conformitate cu prevederile in vigoare.

Calculul debitelor lichide maxime de viitura,formula rationala.

Formula rationala pt debitul lichid maxim de viitura generat de o ploaie torentiala avand probabilitatea de 1 % respectiv Qm 1 %=O,167*C* 11 %*F

Unde C coeficientul de scurgere mediu pe bazin

il% -intensitatea medie a ploii de calcul de probabilitate 1 % avand durata

egala cu timpul de concentrare a scurgeri in bazin

F-suprafata bazinului

Timpul mediu de concentrare a scurgerii

Acesta reprezinta durata de timp exprimata in minute necesara curentului de apa pentru a parcurge distanta dintre puntul cel mai indepartat hidrologic si sectiunea de calcul sau profilul de control al bazinului, este dat de relatia T e=T v+ T a,

unde Tc- durata medie de concentare al scurgerii

Tv- timpul de scurgere pe versanti

Ta- timpul de scurgere pe albie.

Timpul de scurgere pe versanti este durata de timp necesara parcurgerii de catre curentul de apa a unui versant avand lungimea egala cu a versantului mediu si aceiasi panta cu aceasta, avand formula:

Tv=0,5*Lv/Iv=0,5*39,2/1.67=11,7

unde Lv-lungimea medie a versantiilor

Iv-panta medie a versantiilor care se asimileaza cu panta medie a bazinului sub forma zecimala.

Timpul de scurgere pe albie este timpul necesar parcurg eri de catre curentul de apa al albi ei principale de la obarstie pana la sectiunea de calcul si este dat de relatia:

Ta=K*La/Ia= *2550/0,22=19,35

K este coeficient de lugoxitate a albiei K=0,00167

La Lungimea albiei principale exprimata in metri.

Ia panta albiei principale exprimata sub forma principala.

Tc=Ta+Tv=11 +19,35=31mm

Formula ploii orare

Debitul lichid maxim probabil de viitura de asigurare 1% se obtine in functie de suprafata bazinului coeficient mediu de scurgere si precipitatiile maxime orare cu ajutorul formulei:

Q_max1% 0,28*c*F*H₆₀)/(F+1)ⁿ

Q_max1% 0.28*0,5*2,0*100)/(2+1)^0,5=28/1.73=16,1 m³/s

In care Fsuprafata de scurgere medie pe zone geografice pe teritoriu Romaniei C=O,50

H60 Precipitatiile maxime orare calculate pe raioane climatice pe teritoriul Romaniei la asigurarea de 10/0

H60=100 n-exponent subunitar raionat pe Romania n=0

Metoda palarelogramului de scurgere

Aceasta metoda a fost recomandata initial in bazinul raurilor mici si mijlocii, ulterior tinandu-se seama de caracterul genetic al metodei si posibilitatii pe care le ofera in optimizarea masurilor si lucrarilor in ameliorarea hidrografica a bazinului, a fost adoptata si la bazinele raurilor mai mari.

Metoda palarelogramului de scurgere a fost preluata si de literatura de specialitate din domeniul hidrologiei torentilor.

Timpul de concentrare a scurgerii se stabileste atat pentru punctele cele mai apropiate cat si cele mai indepartate.

Se iau in considerare lungimile de scurgere corespunzatoare care sa se constituie si se masoara pe planurile de situatie.

Curba de variatie a debitelor in raport cu timpul constituie hidrograful elementar de scurgere.

Calculul transportului de aluviuni

Pt un bazin hidrografic mic partial impadurit se poate aplica

metoda R.Gaspar Al.Apostol din aceasta metoda se prognazeaza separat volumul de aluviuni antrenat de scurgerea dispersa pe versanti si separat volumul de aluviuni antrenat de scurgerea concentrata din alviuni si maluri aferente.

Pt o durata relativ lunga metoda Gaspar si Apostol permite evaluarea orientativa a volumului mediu anual de aloviuni ce trece printr-o sectiune de calcul a unui bazin hidrografic totential prin formula:

W_a= W_av+ W_aa (transportul de pe versanti)

Transportul de aluviuni mediu anual pe versanti

Pt evaluarea cu caracter orientativ a volumului de aluviuni mediu anual provenit din erodarea versantilor se utilizeaza relatia:

W_av=a*b*√I_v*∑F_i-q_vi

a-coeficientul a diametrului (acest coeficient se i-a din tabel in functie de lungimea versantiilor a=l, 17)

b-este un coeficient de reducere al volumului de aluviuni antrenate pe versanti in cazul cand acesta sunt constituiti dintr-o succesiune de terase sau cu partea inferioara in panta usoara, conditii in care sedimentareasi consolidarea aluviuniilor este posibila b=0,77986

qvi-este indicele specific de eroziune de suprafata (m3/an/ha) a DSH.

Valorile eroziuni pe versant specifice pe categori de terenuri sunt date in urmatorul tabel:

Wav=1,17*0,77986*1,29*400=470 m3/an/ha

Iv-este panta medie a versantiilor bazinului ce se asimileaza cu panta medie a bazinului

Transportul de aluviuni la o ploaie torentiala

Pt evaluarea orientativa a transporturilor de aluviuni provocat de o ploaie

torentiala se recomanda aplicarea formulei lui Herheulidze care pentru p%=1% are

urmatoarea formula:

Wal=10*b*c*F*_hl%

unde b -este un coeficient care depinde de procentul suprafetei degradate din totalul suprafetei bazinului si de panta medie a albiei principale b= 16,89

c -este coeficientul de scurgere mediu pe bazin 0

F -suprafata bazinului (km2)

hl% -inaltimea stratului de precipitati cu asigurarea 1 % in mm laborat de concentrate a scurg eri de bazin Tc

Wal=10 * 16,89 * 0,5 * 2 *470 =79383

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

Padurea are un rol important in mentinerea unui regim hidrologic echilibrat si apara solul de eroziune numai cand are o buna structura si o consistenta ridicata (min. 0.8). Readucerea bazinului hidrografic torrential la un regim hidrologic echilibrat si diminuarea pana la stingere a proceselor de eroziune accelerata si a alunecarilor de teren necesita timp indelungat si investitii costisitoare. Refacerea potentialului productive al solului distrus de procesele torentiale si de eroziune se face prin mentinerea procentului de impadurire. Vegetatia forestiera instalata pe terenurile degradate are un rol important nu numai in conservarea si protejarea impotriva eroziunii, ci si in ameliorarea lui continua. Aportul vegetatiei forestiere consta in ameliorarea atat a proprietatilor fizice cat si chimice ale solului.

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

Realizarea obiectivelor urmarite prin operatiuni culturale nu este posibila decat daca se tine seama de particularitatile constructive si functionale ale padurii in orice loc si in orice moment din dezvoltarea sa. Cunoscand sensul de desfasurare al proceselor colective din viata unei paduri ele pot fi inf1uentate pozitiv in raport cu telurile fixate. Pentru o buna ameliorare hidrologica a fondului forestier se va avea in vedere realizarea unor structuri biocenotice cat mai apropiate de cele naturale.

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

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

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

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

Realizarea tratamentelor adoptate de amenajament in arboretul in care nu s-a intervenit cu taieri. In arboretele amestecate de fag cu molid, de clasa a IV -a de productie, se va intervenii cu lucrari de igiena urmarindu-se mentinerea sau ameliorarea: starii fitosanitare a arboretelor. Se propune si introducerea in arboret a arborilor cursa si a celor de control, folositi in lucrari de protectie a padurilor. Se recomanda constituirea unor sub unitati de protectie in care vor exista restrictii in ceea ce priveste aplicarea tratamentelor, urmarindu-se ameliorarea si conservarea mediului.

Se vor reduce cotele de taiere sub cota posibilitatii stabilite prin

amenajament si respectarea riguroasa a amplasarii parchetelor, precum si prelungirea perioadei de alaturare a acestora.

Conservarea si ameliorarea arboretelor structurale si functionale

normale se face printro gospodarire care sa previna orice fel de degradari. In cazul calamitatilor naturale (doboraturi, incendii, atacuri de insecte) se va recurge la completarea culturilor prin regenerari artificial.

Se va evita in cadrul procesului tehnologic de colectare a masei

lemnoase de utilaje grele prevazute cu anvelope agresive

Se vor impadurii golurile montane

Se vor lua masuri pentru ingrijirea semintisului constand din:

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

Completarea plantatiilor cu molid si fag in portiunile in care

regenerarea este compromisa, aceste specii adaptandu-se in conditii stationale grele

Executarea operatiunilor culturale in subunitatile in care se rareste

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

Realizarea unor margini de masiv capabile sa opuna o rezistenta

corespunzatoare actiunii de penetrare a vantului, prin aplicarea unor lucrari de ingrijirea marginilor de masiv.

Mentinerea unor effective optime de vanat

Materialul marunt este de preferat sa ramana in parchet, sub forma

de martoane pe linia de cea mai mare panta.

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

Masuri si lucrari de ameliorare hidrologica a suprafetelor pastorale

a)     Lucrari agrotehnice

b) Organizarea si practicarea pasunatului rational

c) Dezvoltarea productiei de masa verde

d) Dezvoltarea sectorului zootehnic

Masuri si lucrari pe reteaua hidrografica

Lucrari hidrotehnice

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

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

Lucrari transversale

Aceste lucrari ce se vor face in bazinul hidrografic Barzava vor avea

urmatoarele functiuni:

-regularizarea si consolidarea albiei

-atenuarea viiturilor si retentia aluviunilor aduse de viituri

-creearea de conditii favorabile pentru instalarea vegetatiei forestiere pe

aterisamentele dintre lucrari si pe terenurile surse de aluviuni de pe mal.

l.Perioada de amenajare

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

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

Proiectarea deversoruluÎ

Generalitati

Pe baza normativelor de proiectare in vigoare devcrsoarele, barajele si pragurile, care sunt prize de canale, se dimensioneaz3 Ia de bitul corespunzator probabilitatii de verificare, iar lucrarile transversale care nu sunt prize de canal la calculul corespunzator probabilitatii de calcul

Dimensionarea deversorului

Barajele care sunt priza de canale se dimensioneaza prin luarea in considerare a debitului maxim de verificare, in acest caz acesta fiind:

Q = Qmax= m³/s

Vom considera pentru proiedare deversorul trapezoidal cu umerii inclinati la 45°, cu contractie laterala. Pentlu dimensionare se foloseste formula:

Q=1,77*(b*Ɛ+0.8*H)*H₀^3/2

În care: Q este debitul (m³/s)

B este lungimea crestei deversorului este coeficientul de contractie laterala

H este sarcina in deversor (m)

H₀este sarcina totala a deversorului (m) care se determina cu relatia:

Vo este viteza de acces a apelor În deversor (m/s), a carui valoare este     data tabelar, În functie de debitul de acces, pentru cazul de fata fiind Vo= Calculele pentru diInensionarea deversorului sunt sintetizate in Urmatorul tabel:

Calculul static ai barajului

Se ia in considerare un tronson de baraj cu lungimea de 1 m, situat În zona deversata. Întlucat sectiunea transversala este trapezoidala, calculul static al barajului se reduce la calculul profilului trapezoidal al barajului.

a) Schema de sarcini

Barajul trapezoidal cu fruct marit se dimensioneaza cu luarea in considerare a presiunii apei si aluviunilor submersate, pe intreaga Înaltime a paramentului amonte al barajului.

b) Calculul de dimensionare

Se adopta o metoda de dimensionare bazata pe expresia coeficientului de stabilitate la rasturnare (metoda K_R dat). În cadrul acestei metode pentru schema de sarcini adoptata, avem urmatoarea ecuatie adimensionala in λ

λ²+3a' λ+1,5a'²-0.5K_Rⁿ│ γ'(1+3H)+ γ'_ps│=0

În care: λ este fructul paramentului aval al lucrarii

a' = 0,145 si este grosimea relativa la coronament

a este latimea crestei deversolului, determinata tabelar in functie de Y si

H, pentru acest caz fiind de

Y este inaltimea totala a lucrarii

' γ_z = 0,4 si este este greutateaspecifica relativa a apei

este greutatea specifica a apei (10 kN/m³

_z este greutatea specifica a materialului de constluctie (25 kN/m³ pentru

z.p.m.c.)

H'=H/Y=0,236 si este este sarcina relativa a deversorului

H este sarcina În deversor ( 1,3 )

'_{ps ps} λ_a γ_z = 0,152 si este este greutatea specifica relativa a pamantului

submersat

_{ps s} )(1-n)= 11,55

_s este greutatea specifica a pamantului (26.5kN/m³

n este cifra porilor (0,3)

λ_a este coeficientul de impingere activa al pamantului activ al pamantului submersat

λ_a=tg²(45^o-

este unghiul de impingere activa al pamantului in urma rezolvarii ecuatiei s-a obtinut valoarea:

latimea barajului la fundatie este:

b a+ Y

c) Calculul de verificare

Pentru efectuarea calculelor se intocmeste un tabel centralizator al fortelot care se iau În considerare, al bratelor acestora si al momentelor pe care le genereaza fata de muchia aval a barajului.

1. Stabilitatea la rasturnare

Verificarea stabilitatii la rasturnare se face prin compararea coeficientului de stabilitate la rasturnare rezultat În tabel ( K_R 1,4 ) cu coeficientul de stabilitate la rasturnare normat introdus În calcule (K_Rⁿ) in formula ecuatiei de dimensionare ( K_Rⁿ 1,4 ).Dupa cum se observa aceste valoli sunt egale.

2. Stabilitatea la alunecare

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

K F_v > Kⁿ

al ∑:F₀ al

În care: K_al coeficientul de stabilitate la alunecare

f_o coeficientul de frecare statica dintre baraj si teren, se adopta

În functie de felul frecarii si de natura suprafetei de alunecare, În cazul de fata fiind f_o

K_al - coeficientul de siguranta admisibil la alimecare statica ( se ia din tabel În functie de grupa de sarcini si clasa de importanta. a lucrarii, in acest fiind de 1,15)

K_al

K_al < K_alⁿ - se amplaseaza o cheie de ancorare sub nivelul inferior al fundatiei

3. Efortul unitar de compresiune pe talpa fundatiei

Pentru ca terenul de fundatie este de natura aluvionara si nu se poate asigura o legatura rigida Între lucrarea transversala si teren, eforturile de compresiune se vor repartiza numai pe o cota parte din suprafata fundatiei, denumita suprafata activa, iar efortul maxim se va inregistra in punctul A ( extremitatea aval a talpii fundatiei ), calculul si verificarea rucandu-se cu

unnatoarea formula:

σ_areal=2/3*∑F_v/d≤p_conv

in care: σ_areal efortul de compresiune transmis de lucrare in punctul A

Pconv -presiunea conventionala a terenului de fundatie (

d- bratul rezultantei fata de punctul A, care se obtine din

raportul

d=( ∑M_S(A)-∑M_R(A))/∑Fv

d=0.62 m

σ_areal

4. Efortul unitar de Întindere În corpul barajului

Acest effort se dezvolta la piciorul paramentului amonte al baraj ului si nu trebuie sa depaseasca rezistenta admisibila la Întindere a materialului din care este construit barajul.

Deoarece efortul la piciorul paramentului amonte provine datorita compresiunii excentrice a rezultantei fortelor pe talpa fundatiei, se va aplica relatia:

În care: b - latimea la talpa barajului

e - excentricitatea rezultantei, care rezulta din relatia:

e b/2-d)

b=a+ λ,·Y=418

e

Valoarea rezultata din calcule este negativa deoarece formula determina efortul de compresiune, nu cel de Întindere. Valoarea absoluta trebuie sa fie mai mica decat rezistenta admisibila la Întindere a materialului de constructie ( În cazul zidariei de piatra cu mortar de ciment este 1,85 daN/cm²

Valoarea absoluta este: σ_B kN/cm² 0,854 daN/cm²

Calculul lucrarilor din bieful aval

a ) Lungimea de bataie a lamei deversante

Deversorul construit În bazinul hidrografic este cu prag subtire deoarece: a/H < 0,67.

Masurarea lungimii de bataie a lamei se face În cazul deversoarelor cu prag subtire de la muchia amonte a pragului ( lama deversanta desprinzandu-se din dreptul acestei muchii, fara a mai atinge pragul deversorului ).

Bataia lamei se poate calcula În functie de panta albiei din aval de baraj ( ia ) si de lungimea de bataie a lamei deversante.

Se rezolva urmatoarea ecuatie de gradul doi În lb:

În care: lb - lungimea lamei de bataie a lamei deversante

H₀ sarcina totala a deversorului 1.3 m

Y m - Înaltimea barajului = 5 m

ia - panta albiei

În urma calculelor s-a obtinut valoarea: lb

b ) Dimensiunile radierului si ale dintilor disipatori

1. Latimea radierului ( b_r

Aceasta latime trebuie sa se adopte egala cu deschiderea deversOlului la partea superioara, respectiv:

În care: b_dev lungimea crestei deversorului H - Înaltime1lumerilor deversOlului

2. Lungimea radielului L_r

Daca este vorba de o lucrare transversala prevazuta cu disipator hidraulic de energie lungimea radierului se stabileste pe baza unor relatii empirice, care iau În considerare, pe langa lungimea de bataie a lamei deversante si unele elemente constructive ale barajului si respectiv deversorului.

Pentru baraje a caror deversor functioneaza În regim de prag subtire asa cum este cazul barajului proiectat in bazin lungimea radielului se calculeaza cu formula:

În care: l_b - lungimea de bataie a lamei deversante

Y_v inaltimea pragului deversorului deasupra punctului in care linia paramentului aval al barajului se intersecteaza cu linia paramentului aval al baraj ului, care se stabileste cu relatia:

Y_v=(Y_m+a*ia)/(1- I_a

În care: Y ro - inaltimea utila a lucrarii transversale = 5

a - grosimea pragului deversorului ( grosimea barajului la coronament, a=0,8 m)

ia - panta naturala a albiei În bieful aval al lucrarii = 0.08 A - Înclinarea paramentului aval al barajului = 0.557

L_r

3. Grosimea radierului

Aceasta se adopta În functie de natura si calitatea materialelor de constructie, Înaltimea utila a lucrarilor, sarcina În deversor si viteza de acces, granulometria aluviunilor transportate de viituri.

La aceasta lucrare hidrotehnica transversala din zidarie de piatra cu mortar de ciment, radielul se executa dintr-un strat de egalizare din beton de 20 cm peste care se executa un strat de zidarie de 30 cm.

Se adopta de 50 cm.

4. Dintii disipatori

Pe radier se amplaseaza dintii disipatori de energie executati din beton armat ce sunt incastrati Într-o placa de lungime constanta (2,80 m ).

Adancimea contractata se adopta: h_c

c ) Dimensionarea zidurilor de garda

Zidurile de garda Încadreaza de-o parte si de alta radierul barajului.

Aceste ziduri trebuie sa satisfaca conditia hidraulica de Încadrare a apei pe radier.

Pentru satisfacerea acestei conditii Înaltimea zidurilor de garda se va lua:

În care: Y_z Înaltimea elevatiei zidurilor de garda

Y_d Înaltimea dintilor disipatori din randul Întai (amonte)

Yz=I,Om

Pentru valori uzuale ale Înaltimii elevatiei (Între 1,0 si 2,0 m ) grosimea la coronament ( a_z se adopta cu valori intre 40 si 60 cm ( s-a ales valoarea de a_z 0,5 m, iar adancimea de fundare de circa 1,0 m.

Zidurile de garda se prevad cu barbacane.

d ) Pintenul terminal

Acesta este amplasat la capatul din aval al radierului. Pintenul terminal se prezinta sub fonna unui dinte Înfundat În patul albiei la adancimea de 1 m, care se racordeaza cu cele doua ziduri de garda si se Încastreaza lateral În maluri.

Calculul canalului de evacuare

Dimensiomlrea canalului

Profilul canalului este optim din punct de vedere hidraulic avand sectiunea de forma trapezoidala.

Panta canalului ( i_e este 0.75 din panta terenului din zona canalului de dejectie:

i_e

Debitul maxim corespunzator probabilitatii de verificare este

Qmax ,

Pentru dimensi6narea canalului se adopta procedeul bazat pe aproximatii

succesive, calculul desfasurandu-se astfel:

1. Coeficientul de taluz al canalului ( m = ctg e ) se adopta În functie de natura peretilor si fundul albiei.Deoarece canalul se realizeaza cu mortar de cimentm= 1.

2.Coeficientul secund de taluz: m' m² 2.83 3.Conditia de optim hidraulic: IJo m' - 2m h

4.Modulul de debit: M_dat = √2 - Q_maxp%= 27.99

k₀*√i_c

5. Coeficientul de rugozitate are valoare n = 0,022

6. Calculul adancimii canalului se face prin Încercan sUccesive calculandu-se modulul de debit al sectiunii de adancime h si se compara cu M_dat

M= C· h^5/2

În care: c - coeficientul de viteza ( a lui Chezy ) calculat cu formula lui Manning:

C l/n*R^1/6

unde: n - coeficient de rugoziatate = 0,022

R - raza hidraulica a sectiunii pentru canale trapezoidale, optime din punct de vedere hidraulic R = 0,5 h unde h - adancimea curentului

Dupa cum s-a calculat M_dat valoarea de 30.58 obtinuta din tabel fiind cea mai aproape de M_dat Adancimea curentului se adopta din tabel,in urma calculelor de h

7. Alti parametrii geometriei si hidraulici:

- suprafata udata: A K_o* h²

- perimetrul udat: P 2* K_o* h

- raza hidraulica: R

- latimea la nivelul liber al canalului: B m' h

8. Viteza medie in sectiune:

V Q/A

Aceasta valoare se compara cu viteza maxima admisibila, aceasta fiind de V_max

V < Vmax - canalul este stabil la eroziune.

Calculul racordarilor canalului de evacuare

a ) Generalitati

În cazul barajului priza, notat cu 2M, tranzitarea debitului de la deversor la canalul de evacuare a debitului de viitura se realizeaza prin intermediul unui radier scurt, continuat În aval printr-un confuzor sau palnie de racordare.În avalul canalul se racordeaza cu paraul colector prin intermediul unui evazor sau palnie divergenta.

Lungimea radierului se calculeaza cu formula:

În care termenii formulei au aceeasi semnificatie cu cel de la calculul .lungimii radierului iar formulele pentru lb si Y_y sunt:

Înlocuind pe Y_y În formula lamei de bataie se obtine:

l_b=2.27

L_r = 2,8

b ) Dimensionarea confuzorului .

1. Lungimea confuzorului se determina cu relatIa:

În care: L_conf - lungimea confuzorului

b_r latimea radierului barajului de priza = 7.69

b - latimea la fund a canalului = 0.75

Lconf= 13.89

2.Înaltimea zidurilor confuzorului

Înaltimea zidurilor de conducere rezulta prin racordarea zidurilor radierului cu zidUlile canalului.

c ) Dimensionarea evazorului

Pentru reducerea efectului de deformare a patului albiei În zona de confluenta cu paraul colector se prevede ca segmentul terminal al canalului sa fie constituit sub forma unei palnii divergente ( evazor ). Aceasta amenajare asigura o mai buna conjugare Între curentul evacuat de canal si cel transportat de colector. Zidurile evazorului vor fi asimetrice, adica au unghiuri diferite În plan, În functie de directia de scurgere a colectOlului.

Lungimea evazorului se adopta: L_ev = 5 . h În care h este adancimea apei În canal (h = 1,14 ), deci

L_ev m.

La extremitatea aval evazorul se prevede cu pinten terminal, construit tot din zidarie cu mortar, avand adancimea de 1 fi si grosimea de 50 cm.

MASURI SPECIALE DE PROTECTIA MUNCII

Protectia muncii pe santierele de amenajare a torentilor este o problema complexa care Îmbraca forme diferite În raport cu:

. natura lucrarilor si conditiile de teren În care acestea sunt

amplasate

. particularitatile constructive si functionale ale uneltelor, utilajelor si mecanismelor aflate În dotare;

. starea vremii În perioada de desfasurare a lucrarilor.

Alaturi de buna organizare a muncii si de gradul de dotare a santierului cu echipamente de protectie adecvate, un rol important Îl joaca si cunoastera 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 În bazin.

Potrivit legislatiei În vigoare si documentatiile de proiectare trebuie sa scoata În evidenta toate pericolele existente la data inceperii lucrarilor, precum si pericolele care pot surveni pe parcurs, astfel Încat 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 amenajari torentilor, atentia va trebui Îndreptata asupra urmatoarelor activitati:

. consolidarea prin impadurire a terenurilor surse de aluviuni de pe versantii bazinului si de pe reteaua hidrografica a lui;

. extragerea materialelor de constructie din balastiere, cariere,

etc

. executarea lucrarilor de terasamente, pe cale manuala sau cu mijloace mecanizate, la fundatia si Încastrarile lucrarilor hidroethnice transversale si longitudinale, ori in cuprinsul biefurilor dintre aceste lucrari;

. transportul materialelor de constructii si manipularea acestora pe

santier

. punerea În opera a zidariei de piatra cu sau fara mortar, turnarea betonului, montarea si asamblarea elementelor prefabricate, etc.

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

Bibliografie

l. 1983: Gegrafia Romaniei.Editura Academiei R.S.Romania,Bucuresti.

Harta geologica,scara 1 :200000;Comitetul de stat al geologiei.

Institutul Geologic Bucuresti.

I.C.A. : Metologia a debitului lichid maxim probabil de viitura generat de ploi torentiale in bazine hidrografice mici pentru studii proiecte

de corectare a torentilor.Departamentul Silviculturi,I.C.A.S. Redactare R.Gaspar.

4. Standardele:STAS406811-82 STAS 4068/2-87,STAS 4273-83,STAS 5576-88

Ciotuz,I., 1981: Amelioratii silvice.Editura Didactica si Pedagogica,Bucuresti.

Clinciu,I.,Lazar., 1992: Corectarea torentilor.Curs universitar. Universitatea 'Transil vania'Brasov.

Clinciu,I.,Lazar,N.,1994: Indrumar pentru intocmirea proiectului de an la Corectarea torentilor (manuscris),Universitarea 'Transivania'Brasov.

8. Clinciu,I.,Lazar,N.,1997: Lucrari de amenajare a bazinelor hidrografice torentiale.Editura Didactica si Pedagogica,Bucuresti.

Florescu,I.I.,Nicolescu,N.,1996: Silvicultura,vol I-Studiu paduri,editura LuxLibris,Brasov.

Florescu,I.I,Nicolescu., 1998: Silvicultura, VoI II -Silvotehnica,Editura Universitati 'Transivania'Brasov.

Giurgiu,V., 1998: Amenajarea padurilor cu fonctii multiple.Editura Ceres,Bucuresti.

Kiss,A.,Clinciu,I.,Chitea,Gh., 1981: Studii de teren hidrologice si topohidrografice.Indrumar de proiectare. Universitatea din Brasov.

13. Lazar,N.,1984: Contributi la studiu torentiilor din B.H.Sebes Alba.

Monografie Morfohidrologica.Teza de doctorat.Universitatea din Brasov.

Lazar,N.,Clinciu,I.,1998: Indrumar pentru intocmirea

proectelor de amenajare a bazinelor torentiale.Manuscris.

Munteanu,S.A.,Lazar,N.,I.,Carcu,E., 1975 : Corectarea paraielor

torentiale Doftana,Ardeleana si Tigaile. Studiu Tehnico-economic

Universitatea din Brasov.

16. Munteanu,S.A., Traci.,C.,Clinciu.,Lazar,N.,Untaru,E., 1991:Amenajarea bazinelor hidrografice torentiale prin lucrari silvice si hidrotehnice.Editura tehnica Bucuresti.

Munteanu,S.A.,Gaspar,R.,Clinciu,Lazar.,N.,1979: Calculul debitelor maxime de viitura prin formula rationala.Universitatea din Brasov.

18. Munteanu,S.A.,Clinciu,I., 1982: Amenajarea bazinelor hidrografice torentiale .

Partea a II-a.Stadiu torentilor si al amenajari lor.Universitatea din Brasov.

19. Munteanu,S.A., Traci,C,Clinciu,I.,Lazar,N Untaru,E.,Gologan,N., 1993:

Amenajatea bazinelor hidrografice torentiale prin lucari silvice. VoI II. Editura Academiei Romane,Bucuresti.

20. Munteanu,S.A.,Clinciu,I.,Lazar,N IIIyes,I., 1985: Corectarea torentilor.

Proiectarea lucrarilor transversale. Universitatea din Brasov.

21. Rucareanu,N.,Leahu,I., 1982: Amenajarea padurilor.Editura Ceres,Bucuresti.

22. Traci,C., 1985: Impadurirea terenurilor degradate.Editura Ceres,Bucuresti