„METODE EXPERIMENTALE IN INGINERIA GEOTEHNICA” - „MONITORIZAREA BARAJELOR DIN MATERIALE LOCALE – STUDIU DE CAZ: BARAJUL SIRIU, BARAJUL MANECIU, BARAJUL SACELE”

„METODE EXPERIMENTALE IN INGINERIA GEOTEHNICA”

 

„MONITORIZAREA BARAJELOR DIN MATERIALE LOCALE – STUDIU DE CAZ: BARAJUL SIRIU, BARAJUL MANECIU, BARAJUL SACELE”

I.   INTRODUCERE

Barajele din materiale locale sunt alcatuite din materiale naturale existente in zona: piatra (anrocamente de cariera, bolovani) sau materiale pamantoase (balast, nisip, materiale argiloase). Ele reprezinta cea mai veche categorie de baraje construite de om (daca se accepta ca si castorii construiesc lucrari de barare), primele baraje din materiale de umplutura fiind realizate in urma cu circa 5000 ani.

In acceptul Comisiei Internationale a Marilor Baraje, un baraj din materiale locale (embankment dam, baraj din umpluturi) are corpul alcatuit din materiale excavate fara adaosuri de alte materiale de legatura, exceptand pe cele inerente in materialul natural. Materialele respective sunt obtinute din amplasamentul barajului sau din imediata lui vecinatate.

Barajele din umpluturi pot fi omogene si neomogene. Cele neomogene sunt acele baraje in care materialele sunt zonate in functie de rolul de rezistenta sau de etansare pe care il indeplinesc. Prin convenienta, barajele din umpluturi cu etansari din materiale prelucrate ca: beton, beton armat, beton bituminos, torcret, metal, mase plastice, lemn se includ, de asemenea in categoria barajelor din materiale locale.

Materialele locale care compun corpul barajului se pot clasifica in doua categorii:

v    Piatra (anrocamente exploatate din cariere prin excavatii cu explozivi, bolovani mari);

v    Materiale pamantoase (balast, nisip, nisip argilos, argila nisipoasa, argila).

Barajele moderne din umpluturi pot fi incadrate in urmatoarele tipuri principale:

v    Baraje de piatra – cu corpul alcatuit din piatra, iar etansarea din materiale nepamantoase sub forma de masca sau diafragma;

v    Baraje mixte de piatra si pamant – cu corpul alcatuit din piatra, iar etansarea din materiale pamantoase de natura argiloasa sub forma de nucleu sau masca;

v    Baraje de pamant – cu corpul alcatuit din balast, iar etansarea din materiale pamantoase sau nepamantoase sub forma de nucleu sau masca;

v    Baraje din deseuri sau pentru depozitarea deseurilor miniere si industriale - aceasta categorie acceptata de ICOLD si in curs de extindere, mai ales in tarile industrializate, neavand scop de acumulare de apa nu este tratata in lucrarea de fata.

Raspandirea si vechimea barajelor de pamant rezulta din faptul ca balastul din albiile raurilor a fost de-a lungul timpului, materialul cel mai usor de exploatat si de folosit pentru realizarea corpurilor barajelor. Aplicarea tehnologiei prin vibro-compactare, in special dupa 1960, a permis obtinerea unor calitati net superioare ale umpluturilor. Progresele tehnologice asociate progreselor teoretice din mecanica pamanturilor si a rocilor au condus la cresterea spectaculoasa a performantelor barajelor din materiale locale.

II.   GENERALITATI

Siguranta barajelor a fost in permanenta in atentia comisiilor specializate din cadrul ICOLD. De-a lungul timpului au fost realizate mai multe statistici asupra incidentelor sau cedarilor din baraje, investigandu-se in mod special cauzele care le-au provocat si rata cedarilor in functie de tipul, varsta, inaltimea sau numarul total de baraje.

Barajele sunt constructii cu durata de viata foarte lunga, pe langa faptul ca realizarea lor necesita investitii importante. Supravegherea comportarii lor in timpul constructiei, la prima punere sub sarcina si pe toata durata exploatarii reprezinta garantia sigurantei lor si a prevenirii unor accidente care pot deveni catastrofe.

Datele obtinute din supravegherea barajelor permit luarea deciziilor de declansare a lucrarilor de intretinere curenta la cele mai bune momente de timp. Ele permit, de asemenea, cunoasterea din faze de debut eventuale fenomene atipice de comportare si de a lua masuri in consecinta inainte ca asemenea fenomene sa devina periculoase pentru siguranta constructiei.

Supravegherea comportarii barajelor se relizeaza prin inspectii vizuale efectuate de personal calificat si interpretarea datelor obtinute din monitorizarea comportarii cu aparatura de masura a unor parametrii relevanti. Unele din cele mai periculoase evenimente cum sunt deformatii locale, fisuri, infiltratii concentrate, pete umede nu pot fi detectate cu instrumente de masura. Din aceasta cauza, exista opinia ca un sistem de monitorizare, oricat de complet si de sofisticat ar fi el, nu poate inlocui o inspectie vizuala directa.

Parametrii monitorizati se pot grupa in doua categorii:

v    Actiuni ale mediului inconjurator;

v    Marimi fizice care descriu raspunsul sistemului baraj – fundatie la actiunile mediului inconjurator.

Parametrii principali din prima categorie sunt: nivelul apei in lac, temperatura aerului, temperatura apei in lac la diverse adancimi, radiatia solara, miscarile seismice.

Parametrii fizici monitorizati care descriu raspunsul sistemului baraj – fundatie sunt: deplasarile, in special tasarile sistemului baraj – fundatie in timpul constructiei si exploatarii, infiltratiile si pozitia curbei de infiltratie, presiunea apei din pori in elementele pamantoase de etansare, starea de eforturi efective si totale, infiltratii prin versanti, deplasari ale versantilor, starea de deformatie si de eforturi in lucrarile din beton asociate barajului din umplutura (descarcatori de suprafata, goliri de fund, etc.).

Instrumentele si sistemele de masurare ale parametrilor mentionati mai sus au evoluat foarte mult in timp. Daca in perioada interbelica si in primele decenii dupa cel de-al doilea Razboi Mondial erau preferate instrumentele cu functionare mecanica sau electrica cu masurare in situ, in prezent se aplica tot mai frecvent sistemele de monitorizare automata cu transmiterea datelor la distanta in centre de colectare, procesare si interpretare. Electronica – informatica s-a impus in special in domeniul transmiterii si prelucrarii datelor. Pentru transmiterea datelor intre unitatile din teritoriu si unitatea centrala, in locul traditionalelor linii telefonice, in prezent se folosesc transmisii prin radio, cabluri de fibre optice, retele de telefonie mobila, reteaua internet.

In timpul exploatarii, masuratorile si observatiile directe efectuate cu o anumita periodicitate sunt prelucrate si interpretate, verificandu-se corespondenta cu valorile prognozate si continuitatea in exploatare. Orice anomalie in functionare, depasirea unor limite de atentie prescrise, alerta, sau de alarma, conduce la declansarea unor proceduri specifice de interventie. Spre exemplu, in cazul starii de alarma, devin operative planurile de avertizare, alarmare si evacuare.

Parametrii principali care se monitorizeaza in mod uzual la barajele din umpluturi au fost prezentati anterior, iar in tabelul urmator vor fi aratate tipurile de instrumente in functie de parametrii masurati:

Numarul de instrumente de monitorizare montat in sistemul baraj – fundatie este diferit de la o lucrare la alta, putand ajunge pana la maxim 1500 – 2000. Comparativ cu barajele din beton, numarul de instrumente de monitorizare montat la barajele din umpluturi este, in general, mai redus.

Interpretarea datelor colectate prin sistemul de monitorizare si de inspectii directe este necesara pentru evaluarea starii de siguranta a lucrarii respective. Modelele de baza folosite pentru interpretarea datelor obtinute din supravegherea barajelor sunt, in prezent, de doua tipuri:

v  Deterministe;

v  Statistice.

Modelele deterministe sunt modele matematice bazate pe procedee numerice (elemente finite, diferente finite, elemente de granita) capabile sa simuleze raspunsul sistemului baraj – fundatie la actiunile mediului inconjurator. Aceste modele se elaboreaza inca din faza de proiectare a lucrarii si apoi se calibreaza cu ocazia punerii sub sarcina a barajului sau in primii ani de exploatare. Calibrarea modelelor matematice inseamna colectarea parametrilor fizici care caracterizeaza sistemul (caracteristici mecanice, hidraulice, etc.) in asa fel incat raspunsul calculat sa fie cat mai apropiat de cel rezultat din masuratorile din teren. Pe durata exploatarii lucrarii, in paralel cu progresele stiintei, in mod curent sunt elaborate noi modele matematice, mai perfectionate, care sa simuleze mai precis raspunsul sistemului.

Modelele statistice sunt modele matematice bazate pe prelucrarea masuratorilor anterioare asupra comportarii sistemului. In domeniul barajelor, pentru elaborarea unui model statistic trebuie sa fie disponibile masuratorile de la aparatura de monitorizare pentru o perioada suficient de lunga din exploatarea lucrarii. Pe baza acestor date se determina corelatii statistice intre anumite marimi masurate (deplasari, infiltratii, etc.) si factorii exteriori care le determina variatia (nivelul hidrostatic in lacul de acumulare, temperatura, varsta barajului, etc.). valorile masurate ulterior se compara cu cele rezultate din corelatia bazata pe masuratorile anterioare, fiind posibil astfel sa se aprecieze daca desfasurarea fenomenului urmarit se produce dupa aceeasi lege sau daca au intervenit elemente noi sau anomalii de comportare care necesita analiza lor. Modelele statistice se pot clasifica in:

v  Modele probabilistice;

v  Serii temporale.

Modelele probabilistice considera ca intre diversele elemente ale unui fenomen nu exista legaturi cauza – efect, dar efectul este o variabila aleatoare a carei functie de distributie a probabilitatilor depinde de cauze.

Modelele serii temporale realizeaza o corelatie intre efect si cauza, impreuna cu parametrii statistici ai seriilor masurate. Modelarea seriilor temporale poate fi efectuata prin echivalarea seriilor de timp ca semnale care prin transformata Fourier sunt trecute in domeniul frecventelor si filtrate.

O a treia categorie de modele aflate in prezent in plina evolutie sunt modelele adaptive bazate pe retelele neuronale si inteligenta artificiala.

Barajul Maneciu

III.      STUDIUL DE CAZ

III.1. BARAJUL MANECIU

III.1.1. PREZENTAREA GENERALA A AMENAJARII

A)   DENUMIREA, TIPUL BARAJULUI, LOCALIZARE SI TOPOGRAFIE

Acumularea Maneciu face parte din amenajarea bazinului raului Ialomita, este amplasata pe raul Teleajen, la cca. 500 m aval de fosta confluenta cu paraul Telejenel. Amplasamentul este situat pe teritoriul jud. Prahova, la cca. 30 km Nord de Ploiesti, pe DN 1A Ploiesti-Cheia–Brasov, in afara perimetrului construibil al localitatii Maneciu Ungureni .

Barajul Maneciu prezinta urmatoarele coordonate:

-Latitudine : N 45

-Longitudine : E 25

-Altitudine : 610,00 mdM

Amenajarea Maneciu este situata pe valea superioara a Raului Teleajen (afluent pe stanga al Raului Prahova) in dreptul localitatii Maneciu – Ungureni, imediat aval de confluenta Teleajenului, si cuprinde:

v  Un lac de acumulare de capacitate de 60 mil. m³, adancime maxima la baraj de 75 m si avand o

prelungire de cate 3 – 4 km lungime, pe fiecare dintre ramurile confluente;

v  O galerie de aductiune in versantul stang de 540 m lungime, care printr-o scurta conducta

fortata, alimenteaza o mica centrala hidroelectrica la piciorul aval;

Acumularea este realizata printr-un baraj din umpluturi cu sectiune neomogena, cu nucleu central din argila si prisme de rezistenta din balast, cu inaltime maxima 78 m. In Registrul Roman al Marilor Baraje (cu un total de 247 baraje), barajul Maneciu figureaza pe locul 22 in ordinea inaltimii si pe locul 40 dupa volumul util al acumularii.

Barajul Maneciu, pe Raul Teleajen (H = 78 m) este prevazut cu un nucleu argilos si prisme de balast. Deoarece amplasamnetul se incadreaza din punct vedere al seismicitatii in gradul VIII MSK, s-au prevazut masuri speciale de protectie antiseismica a barajului. Astfel, pe paramentul amonte s-a realizat un strat de anrocamente de 4,0 m; pe paramentul aval de 1,5 m grosime, iar in prismele laterale s-au realizat umpluturi de asemenea din anrocamente, de ordinul sutelor de metri grosime, ca volume insemnand mii de metri cubi.

Roca din fundatia barajului este construita din flis carpatic: sisturi argiloase, gresii, gips. In zona de fundare a nucleului s-au realizat lucrari de consolidare a terenului prin injectii. Balastul natural din albia majora a fost pastrat in corpul barajului in zona prismului amonte.

Descarcatorul de ape mari de tip palnie cu canal rapid, amplasat la malul drept are o capacitate de descarcare de 1200 m³/s. Golirea de fund cu capacitatea de 90 m³/s este amenajata pe traseul galeriei de deviere a apelor. Acumularea de 60 mil. m³ are folosinte in alimentari cu apa, irigatii, producere de energie electrica, atenuarea viiturilor.

In Cadastrul Apelor din Romania, Acumularea Maneciu figureaza in tabelul principalelor acumulari, la bazinul Ialomita, cod cadastral XI-1.20.13, la pozitia 266, cu folosinta complexa.

Din punct de vedere morfologic zona se afla in prezenta a doua unitati majore: Subcarpatii de curbura si zona montana. Limita dintre aceste unitati se situeaza, practic, in zona amprizei barajului, acumularea fiind cuprinsa in totalitate in zona montana, iar avalul apartine de zona subcarpatica. In aval de baraj, raul Teleajen si-a creat o albie majora cu latimi de 200-300 m, puternic aluvionata, in suprafata careia albia minora prezinta numeroase brate.

B) APARTENENTA ADMINISTRATIVA

Amenajarea se afla in administrarea Administratiei Nationale “Apele Romane”, Directiei Apelor Ialomita –Buzau, Sistemul de Gospodarire a Apelor Prahova.

C) FUNCTIILE ACUMULARII SI CLASA DE IMPORTANTA

Acumularea Maneciu are un volum util de 50 hm³, cu urmatoarele functiuni:

- asigurarea cu apa potabila a zonei Ploiesti- Brazi- Teleajen, precum si a localitatilor Maneciu si Valenii de Munte (prin statiile de tratare Maneciu si Valenii de Munte), cu functionarea interconectata cu acumularea Paltinu);

- producerea de energie electrica prin C.H.E.Maneciu (Pi = 10 MW;debit = 19 mc/s), C.H.E. Izvoarele (Pi = 16 MW) si CHE Valenii de Munte (Pi = 10 MW )- care functioneaza din februarie 2006.

- atenuarea viiturilor si apararea impotriva inundatiilor (volum de atenuare 5 hm³ si volum de protectie 2 hm³);

- asigurarea unui volum de apa pentru alte folosinte in aval – irigatii, nevoi gospodaresti, etc.

In conformitate cu P 100-92, amplasamentul se incadreaza in zona seismica A, pentru care corespunde ks = 0,32. In conformitate cu SR 11100/1-93, barajul se situeaza in macrozona de intensitate 8₁ (MKS), unde 1 reprezinta perioada de revenire de 50 ani.

In conformitate cu reglementarile in vigoare barajul a fost incadrat in clasa I-a de importanta, respectiv categoria B de importanta (importanta deosebita), avand un indice de risc asociat RB = 0,35 .

Datorita caracteristicilor barajului (inaltime, volum, apa acumulata, etc.) si conditiilor amplasamentului, a fost prevazuta inca de la proiectare urmarirea speciala a acestuia, acesta fiind echipat cu aparatura si dispozitivele necesare pentru supravegherea comportarii lucrarii.

Scopul pricipal al amenajarii il constituie alimentarea cu apa industriala si potabila a zonei Ploiesti, atenuarea viiturilor si, in subsidiar, obtinerea de energie electrica.

D) LUCRARI COMPONENTE ALE AMENAJARII SI SCURTA DESCRIERE ACESTORA

Schema hidrotehnica a amenajarii cuprinde urmatoarele lucrari:

- corpul barajului;

- golirea de fund, realizata prin amenajarea galeriei de deviere care a servit la executie;

- descarcatorul de ape mari si golirea de semiadancime.

a) Barajul Maneciu este realizat din umpluturi de pamant, cu sectiune transversala neomogena: cu nucleu central din argila (pentru asigurarea impermeabilitatii) si prisme de rezistenta din balast. Nucleul este protejat cu filtre de nisip si pietris in amonte si aval.

Taluzul amonte este protejat cu strat de anrocamente (4 m grosime), iar taluzul aval este inierbat si protejat partial de anrocamente (2 m grosime). Taluzul aval are doua berme de 4,0 m latime la cotele 583,00 mdM, 557,00 mdM, 539,00 mdM, intre ele fiind dispuse drumuri inclinate de acces, fapt care conduce la micsorarea pantei taluzului aval, cu efect benefic asupra stabilitatii acestuia la seism.

Principalele caracteristici ale barajului sunt:

Volumul total = 60 mil. mc

Volumul util = 50 mil. mc

Suprafata lacului la N.N.R. (606,00 mdM) = 192 ha

Lungimea maxima la N.N.R.= 3 km pe Teleajen si 4 km pe Telejenel

Inaltime = 78 m

Lungime la coronament = 780 m

Latime la coronament/ baza = 12,50 m/ 460 m

Cota coronament = 610,00 mdM

Cota talveg amonte baraj = 540,00 mdM

Cota minima de fundare = 532,00 mdM

Lungime coronament = 750 m

Taluz amonte/ aval = 1: 3/ 1: 2,5

Taluzuri nucleu central de argila = 1:0,4 (cu grosimea la fundatie 66 m, ajungand

la cota 609,50 mdM la o grosime de 4,6 m)

b) Golirea de fund – o galerie cu lungimea de 470 m, situata in versantul drept, proiectata tinand cont de prima ei functiune (galerie de deviere), dar si de conditiile intrarii in functiune provizorie a barajului . Sectiunea galeriei este de forma circulara avand diametrul Dint = 5,6 m.

c) Evacuatorul de ape mari – este de tip palnie deversanta, supraterana, fundata pe terasa malului drept, continuata cu un canal casetat pe zona amprizei barajului, apoi un canal rapid si un disipator de energie. Este prevazut cu doua goliri de semiadancime, blindate, cu priza pe latura longitudinala amonte a fundatiei palniei, la cota 584,00 mdM si cu debusarea in cele doua compartimente laterale ale sistemului de evacuare, la nivelul cotului de racord. Functionarea golirilor de semiadancime nu se face simultan cu deversarea debitelor in cele doua compartimente corespunzatoare.

d) O galerie de aductiune in versantul stang, de 540 m lungime, cu un castel de echilibru si o scurta conducta fortata alimenteaza o mica centrala hidroelectrica (2 MWh/an), situata la piciorul aval. Debitul uzinat este regularizat printr-un bazin de compensare (polder) cu un volum de cca. 100.000 mc, la cota 535,50 mdM.   

LUCRARILE DE ETANSARE SI DRENAJ

Corpul barajului este etansat printr-un nucleu de argila central, dispus asimetric fata de axa barajului, cu cota maxima 609,50 mdM, incastrat 2-3 m in roca de baza, roca ce a fost tratata in prealabil prin injectare cu suspensii apa- ciment- huma pe o adancime de 5-7 m.

Pentru etansarea fundatiei a fost realizat un voal de etansare in axul barajului si prelungit cu cca 150 m in versantul stang, alcatuit din doua siruri de foraje . In versantul stang, la cotele 583,00 mdM si 557,00 mdM, au fost executate doua galerii de drenaj (cu lungimi de 110 m, respectiv 150 m). In versantul drept, zona de terasa acoperita cu aluviuni si conul de dejectie al vaii Plaiului, etansarea fundatiei s-a continuat cu un ecran Kelly .

CONSOLIDAREA VERSANTULUI STANG

Pentru a stopa tendinta de alunecare semnalate inca din perioada de executie, s-a realizat o consolidare a versantului stang pe o lungime de 60 m, cu ajutorul unor placi de beton armat de 10 m lungime, 6 m latime si 2 m grosime, fundate pe roca de baza si ancorate in roca de baza stabila, de 25 m lungime si cu inclinare de 45° catre versant.

E) DATE CARACTERISTICE PENTRU AMENAJARE ( sinteza ):

►CARACTERISTICI GEOLOGICE

La nord se afla masivul Ciucas – Zaganu constituit din flis si conglomerate Cretacice, iar formatiunile care se succed din amonte (Cheia) in aval (Valeni) apartin Cretacicului si sunt reprezentate prin flsul curbicortical (Seria de Teleajen) si stratele de Macla Zagon. Amplasamentul este situat in apropierea limitei cu formatiunile Oligocen – Miocene, reprezentate prin:

- un complex inferior constituit din argile si nisipuri;

- un complex median “ Brecia de Slon”;

- un complex superior constituit din gipsuri si gresii;

- nivelul inferior, conglomeratic.

La alcatuirea acestor serii iau parte urmatoarele roci: argile slab marnoase - mediu consolidate, gresii slab calcaroase - de culoare deschisa, gresii cuartitice micacee si brecii – pe directia diverselor falii sau benzi intens solicitate tectonic (sunt prezente pe traseul galeriei de injectii).

Roca de baza este constituita dintr-o alternanta de sisturi argilo-marnoase si de gresii calcaroase, fine, micacee. Peste roca de baza se afla trei categorii de depozite de varsta Cuaternara: depozite de terasa, deluvii de panta si aluviuni din albia majora.

Complexele de roci sunt puternic tectonizate, fapt evidentiat atat de cutele principale (sinclinale si anticlinale) ce se succed strans si care sunt orientate transversal pe valea Teleajenului, cat si de cutele secundare, adesea faliate axial sau transversal, orientate transversal sau usor oblic pe vale (SSW–NNE). Este posibil ca planele de sariaj inclinate inspre amonte sa treaca pe sub baraj la adancimi de 200-300 m.

Amplasamentul barajului este strabatut de o falie principala cu directie N50°-55°E (aproape paralela cu directia de stratificatie) si inclinare de cca. 80°, care intersecteaza galeria de injectii din aval-dreapta spre amonte-stanga. Mai multe falii secundare insotesc aceasta falie pe latura amonte, mentinand aspectul brecios pe o latime de cca. 15 m pe versantul drept, respectiv 5-6 m pe versantul stang. Comun rocilor din amplasament le este gradul accentuat de alterabilitate. Intreaga stiva de sedimente din fundatia barajului, pe adancimi ce depasesc cu mult 300 m, este puternic fragmentata si tectonizata (fragmentata in blocuri). Insa, principalele elemente care sunt susceptibile de a “lucra” cu ocazia producerii unui seism sunt planele de sariaj si indeosebi falia axiala transversala pe vale, situata la cca. 90-100 m amonte de axa barajului.

►SEISMICITATEA ZONEI

Barajul Maneciu este situat la o distanta medie de 64 km de zona epicentrala Vrancea (cea mai importanta zona seismica din Romania) si la cca 111 km de zona Fagaras-Campulung (a doua ca activitate seismica). Amplasamentul este situat in macrozona de intensitate seismica I = 81 (MSK), unde indicele 1 corespunde unei perioade medii de revenire de 50 ani si la cca. 10-15 km de macrozona de intensitate seismica I = 92 (MSK), unde indicele 2 corespunde unei perioade medii de revenire de 100 ani.

► NIVELURI SI VOLUME CARACTERISTICE

In conditiile actuale de exploatare:   

Cotele caracteristice si volumele corespunzatoare Tabel 1.1

►SCURT ISTORIC

- Proiectantul lucrarii : AQUAPROIECT Bucuresti (fost I.C.P.G.A.)

- Studii geologice : I.S.P.I.F. Bucuresti

- Executant : APASCO (A.L.H.S.) Maneciu

- Investitia a fost aprobata prin Decretul nr. 169/1977 si se incadreaza in schema cadru de amenajare a bazinelor Prahova si Ialomita Inferioara, avand Acordul de Gospodarire a Apelor nr. 118/15.03.1976.

- Anul inceperii lucrarilor de executie : 1977

- Anul punerii in functiune partiala : 1989

- Receptia definitiva a lucrarii : 1996

SISTEMUL DE SUPRAVEGHERE A COMPORTARII IN TIMP

►OBIECTIVELE SISTEMULUI DE SUPRAVEGHERE

Conform cu legislatia actuala, supravegherea comportarii Barajului Maneciu se incadreaza in

categoria de urmarire speciala si are caracter permanent.

Sistemul de supraveghere este compus din:

- culegerea informatiilor (observatii si masuratori);

- prelucrarea si interpretarea informatiilor.

Interpretarea masuratorilor si observatiilor cuprinde doua faze:

- interpretarea primara, care se desfasoara in cadrul S.G.A.PRAHOVA (baraj, birou

exploatare);

- intocmirea rapoartelor de sinteza anuale care se intocmesc tot de SGA Prahova – baraj

Maneciu, cu asistenta tehnica a AQUAPROIECT Bucuresti.

Principalele obiective ale sistemului de supraveghere sunt urmatoarele :

- urmarirea datelor hidrometeorologice (nivel lac, temperatura, precipitatii);

- urmarirea solicitarilor seismice;

- urmarirea evolutiilor infiltratiilor prin baraj, fundatie si versanti si a actiunii apei de infiltratie;

- comportarea nucleului de argila;

- urmarirea deformatiilor barajului in timpul executiei si in exploatare;

- stabilitatea versantilor;

- urmarirea deformatiilor fisurilor existente in galerie;

- functionalitatea si integritatea echipamentului hidromecanic.

►INSTALATII SI APARATURA DE MASURARE PENTRU SOLICITARI

EXTERIOARE SI PENTRU URMARIREA FUNDATIEI

Pentru evaluarea starii de siguranta a barajului si supravegherea acestuia s-a prevazut urmarirea fenomenelor de mai jos:

a)solicitari exterioare:

- nivelul apei in lac ( mdM ) mira, traductor de nivel

- temperatura aerului ( C )    termometru

- precipitatii ( mm )    pluviometru

- solicitari seismice    accelerografe de tip analogic SMA-1,

statie seismica cu componenta verticala

b)parametrii de comportare:

● circulatia apei prin baraj, fundatie, versanti:

- debite infiltrate    puncte de colectare a unor debite totale

- niveluri piezometrice foraje piezometrice

- analize fizico-chimice determinari in forajele de drenaj din galerii si in

puncte de colectare a debitelor ( turbiditate, pH,

duritate totala, Ca+ )

● comportarea nucleului de argila:

- presiuni interstitiale si totale    celule (traductori) de presiune

● deplasari

- absolute    retea geodezica

- relative rocmetre, deformetre, cleme dilatometrice,

retea geodezica

c)observatii vizuale – se urmaresc:

-versantii adiacenti: stabilitate generala, aparitia si disparitia de izvoare;

-lacul de acumulare: modificarea regimului hidrologic, consecintele viiturilor;

- corpul barajului: aparitia de izvoare pe taluzul aval, deformatii vizibile;

-functionalitatea si integritatea echipamentului hidromecanic;

-constructii din beton (galerii, puturi, descarcatori): aparitia de fisuri, infiltratii, depuneri de

calcita sau de alta natura;

-modificari morfologice ale albiei in aval de baraj;

-starea aparaturii de masura.

► DISPOZITIVE SI APARATE DE MASURA FOLOSITE

Dispozitivele si aparatele de masura folosite pentru masurarea parametrilor care caracterizeaza comportarea barajului se prezinta astfel:

●Celulele de presiune totala ( CT ) – de tip Maihak, cate 3 celule in trei profile; au fost montate 15 CT, in prezent se efectueaza masuratori la 9 CT.

●Celulele de presiune interstitiala ( CP ) – de tip Maihak, cate 3 celule pe 2 sau 3 niveluri in 3 profile; au fost montate 24 CP, in prezent se efectueaza masuratori la 16 CP.

●Forajele piezometrice cu nivel liber – au fost montate 23 buc., se masoara in prezent 23 buc.

●Debitele drenate si infiltrate - sunt masurate sub forma de debite totale, colectate pe anumite sectoare de baraj, galerii, camine, etc. In timp au fost amenajate noi puncte de masura, in prezent efectuandu-se masuratori la 24 puncte de colectare.

●Deplasarile relative

- Deformatiile versantului stang sunt masurate cu ajutorul a doua rocmetre (fiecare cu cate 3 tije) montate in zona placilor de beton ancorate (la cota 610,00 mdM).

- Deplasarile in rosturile inelelor galeriei de acces A1 se masoara incepand din luna aprilie 2000 cu un Deformetru D500 in doua campuri ( cu bolturi ) deformetrice, acestea inlocuind bolturile deformetrice D250 montate in iulie 1992 .

- In luna octombrie 2002 s-au montat 5 cleme dilatometrice pentru urmarirea unor deplasari in rosturi si fisuri, aparute pe galeria de acces A1 a galeriei perimetrale in urma tasarii fundatiei, care au intrat in regim de masurare normala in luna decembrie 2002.

●Deplasarile absolute - se evalueaza cu ajutorul unei retele geodezice care cuprinde reperi nivelitici pentru urmarirea deplasarilor verticale si reperi spatiali pentru urmarirea deplasarilor amonte-aval si mal stang-mal drept si vertical. Primele masuratori s-au realizat in luna mai 1995, pana in prezent efectuandu-se 8 serii de masuratori (ultima in anul 2007).

●Miscarile seismice in amplasament - se urmaresc cu ajutorul a trei accelerografe de tip analogic (SMA-1) instalate in caminul C5 pe berma de la cota 557,00 mdM, in galeria seismica pe versantul drept si in galeria de acces A3 in versant stang, si cu ajutorul unei statii seismice cu componenta verticala (amplasata in 19 iulie 1994 de catre GEOTEC Bucuresti). In prezent au ramas doar 2 buc.

Accelerografele analogice nu au declansat niciodata, chiar si la intensitati peste 5,0 (MSK). In prezent barajul nu dispune de echipament pentru inregistrarea concludenta a miscarilor seismice.

►ORGANIZAREA ACTIVITATII DE SUPRAVEGHERE

FRECVENTA OBSERVATIILOR SI MASURATORILOR

Frecventa observatiilor si masuratorilor a fost stabilita in functie de tipul de baraj, de roca din fundatie, de sistemul de supraveghere in functiune si de comportarea barajului in timpul exploatarii. Ea este reactualizata periodic in functie de rezultatele supravegherii.

In tabelul 1.2 este redata frecventa masuratorilor la AMC .

Frecventa masuratorilor A.M.C. la Barajul Maneciu

Tabel 1.2

Un caz aparte il constituie celulele de presiune interstitiala amplasate la cota 584,00 mdM, care prezinta pe toata sectiunea nucleului variatii corespunzatoare celor ale nivelului din lac, fenomen ce trebuie urmarit cu atentie sporita la exploatarea lacului peste cota 590,00 mdM.

Frecventa masuratorilor pentru celulele de presiune interstitiala situate la cota 584,00 mdM - CP 37/ 38/ 39/ 47/ 48/ 49/ 54/ 55/ 56:

CRITERII DE AVERTIZARE – ALARMARE

Constructiile hidrotehnice pot sa functioneze in situatie normala sau in situatie exceptionala.

Situatia Normala se caracterizeaza prin valori normale ale solicitarilor, prin corecta functionare a elementelor componente ale amenajarii si printr-un raspuns al constructiei la solicitari corespunzator celui prognozat. Nesatisfacerea oricareia dintre aceste conditii conduce la intrarea in situatie exceptionala. In cadrul situatiei exceptionale se disting trei trepte in functie de gravitatea abaterii de la situatia normala si de gradul de risc rezultat din aceasta: starea de atentie, starea de alerta, starea de alarma. Starea de Atentie reprezinta simpla abatere de la parametrii normali de functionare, fara existenta unui pericol pentru siguranta lucrarii. Starea de Alerta este declansata la sesizarea unor fenomene a caror evolutie ar putea sa conduca la un pericol pentru zona aval a acumularii. Starea de Alarma este declansata de aparitia evacuarii unor debite ce provoaca inundarea unor zone din aval sau de un pericol iminent de avariere sau chiar de rupere a barajului.

Se intra in Stare de Atentie in urmatoarele situatii:

1.nivelul in lac peste 596,00 mdM sau sub 570,00 mdM;

2.variatie a nivelului peste 1 m in intervalul dintre doua citiri conform frecventei normale;

3.temperaturi medii ale aerului peste 25 °C sau sub –10 °C;

4.precipitatii peste 40 mm /24h;

5.seism perceput in amplasament, cu intensitate peste 4 MSK;

6.rezultate ale masuratorilor diferite de domeniul de variatie inregistrat anterior;

7.variatie mare a valorilor intre doua masuratori succesive, cu frecventa normala;

8. starea de functionalitate defectuoasa - a evacuatorilor, a sistemului de supraveghere, a sistemului de avertizare-alarmare.

Criteriile de avertizare sunt determinate dupa starea in care se intra: criterii de atentie, de alerta, de alarma. Declansarea situatiei exceptionale presupune intotdeauna o supraveghere mai atenta a lucrarii, fie din cauza solicitarilor extraordinare la care este sau a fost supusa, fie din cauza unor fenomene atipice care au fost semnalate si care urmeaza sa fie elucidate.

Din cauza pericolului potential sporit pe care il presupune o constructie in stare de alerta, intrarea in aceasta situatie de functionare, antreneaza imediat aplicarea unor masuri ce pot sa mearga de la masuri constructive pana la golirea partiala sau totala a acumularii. Intrarea in stare de alarma presupune trecerea la aplicarea tuturor masurilor prevazute in planul de avertizare-alarmare, incepand cu declansarea sistemului de avertizare sonora si terminand cu evacuarea populatiei din zonele periclitate.

SOLICITARILE LUCRARII IN PERIOADA ANALIZATA

Prezentul studiu analizeaza comportarea Barajului Maneciu si a echipamentului hidromecanic in perioada 2006 – 2007, prin comparatie cu anii anteriori, pe baza masuratorilor si observatiilor efectuate de grupa A.M.C. a formatiei exploatare Baraj Maneciu, in cadrul programului de supraveghere, studiilor de seismicitate elaborate de GEOTEC si documentatiilor anterioare elaborate de AQUAPROIECT referitoare la comportarea barajului .

In anul 2007 – s-au inregistrat urmatoarele valori maxime din toata perioada de exploatare a barajului si acumularii Maneciu ( ultimii 17 ani ):

- cea mai mare cantitate de precipitatii, pentru luna martie – 103,9 mm;

- cea mai mare cantitate de precipitatii in 24 ore, pentru luna martie – 49,5 mm/24 ore;

- cele mai multe zile cu precipitatii, pentru luna noiembrie – 11 zile;

- cea mai mare crestere zilnica ( 24 ore) a nivelului apei in acumulare – 6,40 m/zi;

- cea mai mare temperatura medie lunara, pentru luna ianuarie – 4,2 sC;

- cea mai mare temperatura medie lunara, pentru luna iunie – 20,8 sC;

- cea mai mare temperatura medie lunara, pentru luna iulie – 22,8 sC;

- cea mai mare temperatura medie anuala – 11,06 sC.

Alte observatii:

- s-au depasit valorile de atentie de 40,00 mm/24 ore in luna - martie ;

- NU s-a depasit valoarea de atentie de -10˚C (medie zilnica) in anul 2007;

- s-au inregistrat valori ale temperaturilor medii maxime de peste +25,0˚C (medie zilnica) in lunile: iunie, iulie si august;

-s-au inregistrat 2 cutremure intermediare vrancene cu intensitate sub 4,0 (MSK): in luna februarie;

- s-au facut masuratori la AMC – uri si observatii vizuale in situatie de atentie – in lunile : martie, iunie, iulie, august.

Precipitatia anuala maxima in amplasament a fost inregistrata in 2005 de mm, iar minima a fost de 379,4 mm ( in 2000), media in amplasament in ultimii 17 ani fiind de mm.

In toata perioada de exploatare, pentru precipitatia maxima in 24 ore s-a inregistrat o maxima de 98 mm (in iunie 1991), iar pentru precipitatia lunara o maxima de 297,3 mm ( in iulie 2002).

►NIVELUL MEDIU IN ACUMULARE in cursul anului 2007 - a fost de 590,39 mdM

►STUDII SI DOCUMENTATII intocmite in 2007 :

-Regulament de exploatare pentru Barajul si Acumularea Maneciu;

-Bilant de mediu – nivelul 1 si Raportul la Bilantul de Mediu – pentru Barajul si Acumularea

Maneciu;

-S-a depus documentatia pentru obtinerea Autorizatiei de mediu ;

- Studiu privind interpretarea masuratorilor seismologice - elaborat de GEOTEC ( Nu ne-au

parvenit rezultatele interpretarilor ) ;

- S-a inceput si perfectionat continuu implementarea Sistemului de Management al calitatii

conform ISO 9001 / 2000.

►NIVELUL IN LAC

Pana in anul 2005 lacul a fost exploatat cu restrictii de nivel (la 595,00 mdM, reprezentand 83% din incarcarea hidrostatica), impuse de : capacitatea limitata a golirii de fund si de lucrarile de reparatii la caseta I a Evacuatorului de ape mari si la infiltratia din galeria perimetrala la cota 586,00 mdM.

In urma Raportului/ Decizie al Comisiei U.C.C. a A.N.A.R. din 2005 s-a stabilit ca se poate continua umplerea experimentala pana la N.N.R (606,00 mdM) cu cresterea frecventei masuratorilor si observatiilor.

Se observa ca nivelul maxim atins pana in prezent a fost de 603,30 mdM in 21 septembrie 2005 (ora 21,00) . Variatiile anuale de nivel au fost cuprinse intre 7,75 m in anul 2002 si 29,80 m in anul 1995, cu o medie de 15,54 m. Variatiile zilnice ale nivelului au avut maxime de +6,40 m la crestere in luna martie a anului 2007 si -4,00 m la coborare, inregistrat tot in anul 1991.

In anul 2005 s-a inregistrat cea mai mare incarcare hidrostatica din toata perioada de exploatare a barajului.

CARACTERIZAREA INCARCARII HIDROSTATICE

(NNR 606,00 mdM;cota talveg 540,00 mdM;H normal=66,00 m)

Tabel 1.3

In tabelul 1.4 este prezentata variatia nivelului apei in acumularea Maneciu in perioada 2005 – 2007.

Nivelul in lac in perioada 2005-2007 Tabel 1.4

Nivelul mediu al anului 2007 este de 590,39 mdM asa cum rezulta din tabelul de mai jos :

In anul 2007 nivelul minim a fost de 584,65 mdM in luna ianuarie, iar nivelul maxim atins a fost de 598,40 mdM in 25 martie 2007. Nivelul mediu lunar : minim 585,19 mdM in luna ianuarie si maxim 594,14 mdM in luna martie . Nivelul mediu anual a fost de 590,39 mdM (fata de media multianuala de 579,09 mdM ). Variatia de nivel anuala a fost de 8,96 m, variatia zilnica a avut valori intre +6,40 m/zi la urcare in luna martie ( cea mai mare valoare la urcarea nivelului in acumulare, in 24 ore, din toata perioada de exploatare ) si –0,70 m/zi la coborare tot in luna martie ( nu s-a depasit valoarea din 1991 ).

Se observa ca in 2006 s-a depasit cota de 596,00 mdM ( cota de atentie pentru masuratori la A.MC. ) intr-o singura luna : ianuarie, iar in anul 2007 in luna martie.

►PRECIPITATII

Evolutia precipitatiilor lunare in perioada 1991-2007 este prezentata in tabelul 1.5, in care sunt trecute valorile precipitatiilor lunare si anuale. In tabelul 1.6 sunt redate valorile maxime ale precipitatiilor in 24 ore, iar in tabelul 1.7 numarul de zile cu precipitatii (mai putin perioada octombrie 1991-mai 1992, pentru care datele sunt incomplete).

Precipitatia anuala maxima in amplasament a fost inregistrata in 2005 de mm, iar minima a fost de 379,4 mm ( in 2000), media in amplasament in ultimii 17 ani fiind de mm. In toata perioada de exploatare, pentru precipitatia maxima in 24 ore s-a inregistrat o maxima de 98 mm (in iunie 1991), iar pentru precipitatia lunara o maxima de 297,3 mm ( in iulie 2002).

In 2007 s-a inregistrat cea mai mare cantitate de precipitatii, din ultimii 17 ani, pentru luna martie – 103,9 mm. Si tot in 2007 s-au inregistrat cele mai multe zile cu precipitatii pentru luna noiembrie – 11 zile.

Cele mai multe zile cu precipitatii s-au inregistrat in 2005 – 121 zile. Iar in anul 2006 – s-au depasit valorile maxime in 24 ore din toata perioada de exploatare – pentru lunile februarie (24,0 mm/24h) si iulie (62,5 mm/24h)

Stratul maxim de zapada 8 cm, in luna ianuarie. Iar lacul a fost inghetat partial, cu o grosime de cca 10-15 cm la coada lacului si cca 5-10 cm la piciorul palniei evacuatorului de ape mari.

Pe timp de iarna au predominat lapovita si ninsoarea, burnita si ceata. Iar in lunile de vara - ploile in aversa, ploile abundente, cu caracter local, insotite de descarcari electrice si de vanturi puternice, de tip vijelie. Se remarca in ultimii ani vanturile puternice sau tari, mai ales pe timp de noapte si dimineata, iar lunile de vara au fost din ce in ce mai ploioase .

Precipitatii maxime lunare, in anul 2007 – 103,9 mm in luna martie, precipitatii maxime in 24 ore – 49,5 mm , in luna martie – cea mai mare cantitate de precipitatii cazute in 24 ore, in luna martie.

Numar de zile cu precipitatii pentru 2007 – 98 ( fata de 105 zile in 2006 si fata de maxima de 121 zile in 2005 ). Tot in anul 2006 – s-au inregistrat cele mai multe zile cu precipitatii pentru luna iunie, din toata perioada de exploatare – 21 zile ( fata de 16 zile in 1992 ).

Regimul precipitatiilor - Precipitatii lunare (l/mp) Tabel 1.5

Precipitatii maxime in 24 ore Tabel 1.6

Numar de zile cu precipitatii Tabel 1.7

TEMPERATURA AERULUI

In tabelul 1.8 sunt redate temperaturile medii lunare si anuale in perioada 1992-2007, iar in tabelul 1.9 sunt prezentate valorile medii zilnice (maxime si minime) de temperatura pentru anii 2003-2007. Se observa ca :

- media multianuala a temp. este de +9,6 ˚C (apropiata de mediile anilor 2003, 2004, 2006);

- media anuala minima a temp. +7,6 ˚C - a anului 1996, media anuala maxima de +11,06 ˚C - a anului 2007 – cea mai mare valoare a temperaturii medii anuale din ultimii 17 ani.

Variatia de temperatura minima +20,4 ˚C (inregistrata in anul 1993) si maxima +26,7 ˚C (inregistrata in anul ). In ultimii 17 ani temperatura medie lunara a aerului a prezentat valori intre –5,3 ˚C (in luna februarie a anului 2003) si +23,3 ˚C (in luna august a anului 1992).

In anul 2007 nu s-a inregistrat nici o luna cu temperaturi medii negative. Nu s-a depasit valoarea de atentie de -10sC.

S-au inregistrat valori ale temperaturilor medii zilnice de peste +25,0˚C in lunile: iunie, iulie august.

Grosimea stratului de gheata la suprafata lacului : maxim 10 cm la palnia EAM si 15 cm la coada lacului.De fiecare data, in situatie de ATENTIE s-au facut observatii vizuale la elementele din beton (galerii, camine, canale, rizberme, disipatoare de energie, consolidari versanti . )

Variatia temperaturilor medii lunare in perioada 1992 – 2007   

Tabel 1.8

Mediile zilnice si lunare ale temperaturii aerului (˚C)

Tabel 1.9

SOLICITARI SEISMICE

Barajul Maneciu este situat la o distanta medie de cca 64 km sud-vest de zona epicentrala Vrancea, zona a carei seismicitate intermediara, ca persistenta, concentrare si intensitati maxime observate, determina aspectul dominant al seismicitatii intregului teritoriu al Romaniei, si cca 111 km de zona Fagaras-Campulung, a doua zona ca activitate seismica.

Pentru supravegherea seismica au fost instalate 3 accelerografe de tip analogic SMA-1 (in galeria de acces A3 versant stang, in galeria seismica de pe versantul drept si in caminul C5 de pe berma de la cota 557,00 mdM) si o statie seismica cu componenta verticala) amplasata in 19 iulie 1994 de GEOTEC), pe baza careia GEOTEC efectueaza studiile seismice semestriale. Studiile elaborate de GEOTEC fac o analiza pe scurt a seismicitatii istorice, locale si regionale pe o suprafata de aproximativ 50 km in jurul barajului, ca si efectul acestor activitati seismice la baraj. Sunt prezente si criteriile de avertizare in cazul producerii cutremurelor si masurile ce trebuie luate de catre personalul de supraveghere in aceste situatii.

Dupa punerea sub sarcina a barajului Maneciu, s-au inregistrat cateva seime vrancene majore, prezentate in tabelul de mai jos:

Cutremure vrancene intermediare (adancime intre 60 si 300 km)

cu I ≥ 6 sau M ≥ 5 , in perioada de exploatare a barajului Maneciu Tabel 1.10

Unde: h = adancimea focarului; DH = distanta hipocentrala; Ms = magnitudinea;

Io, IB = intensitatea epicentrala si la baraj.

Din cele 937 cutremure produse in perioada 1984 – 2007 pe o suprafata cu raza de 50 km in jurul barajului, 691 (73.75%) sunt intermediare, 185 (19.74%) sunt normale si 61 (6.51%) sunt superficiale. Cel mai important fiind cel din anul 1990, care in focar a avut intensitatea IO=8,0 si la baraj IB=7,1 (MSK). La toate aceste solicitari inspectiile post-seism nu au scos in evidenta nici o modificare de comportare.

Se evidentiaza faptul ca marea majoritate a cutremurelor s-au produs in partea de est a amplasamentului cu o concentrare puternica in partea de NE. Aceasta concentrare se datoreaza continuarii spre SW a zonei epicentrale Vrancea.

In anul 2007 - s-au facut simtite in amplasamentul barajului 2 cutremure cu intensitati mai mici de 4 ( MSK ) si anume :

- in data de 14.02.2007 ora locala 08:56:35 a avut loc un cutremur intermediar in zona Vrancea

cu urmatoarele caracteristici :

Magnitudine : M_L = 4.3

Intensitate epicentrala : I₀ = 3.8 (MSK)

Adancime focala : 159 km

Coordonate epicentrale : Lat⁰N = 45,490 ; Long⁰E = 26,520

▪ La Barajul Maneciu s-au inregistrat urmatoarele :

Distanta epicentrala : DE = 44 km

Distanta hipocentrala : DH = 165 km

Intensitatea la baraj : I_B = 3.7 (MSK)

- in data de 15.02.2007 ora locala 04:32:52 a avut loc un cutremur intermediar in zona Vrancea cu urmatoarele caracteristici :

Magnitudine : M_L = 4.0

Intensitate epicentrala : I₀ = 3.3 (MSK)

Adancime focala : 107 km

Coordonate epicentrale : Lat⁰N = 45,860 ; Long⁰E = 26,820

▪ La Barajul Maneciu s-au inregistrat urmatoarele :

Distanta epicentrala : DE = 87 km

Distanta hipocentrala : DH = 138 km

Intensitatea la baraj : I_B = 2.6 (MSK)

Studiul de interpretare a datelor seismice elaborat de GEOTEC CONSULTING Bucuresti, pentru anul 2007, a fost realizat pentru perioada 01.10.2006 – 01.10.2007

In perioada analizata, activitatea seismica locala se caracterizeaza prin producerea a 15 socuri locale, a fost usor crescuta fata de cea din perioada anterioara, cand s-au produs 10 cutremure locale in domeniul DE ≤ 35 km. Distantele epicentrale ale celor 15 cutremure au fost cuprinse intre DE = 8 – 24 km, iar 10 ( 66,67% ) au avut DE ≤ 18 km. De mentionat ca in perioada analizata din cele 15 cutremure locale au putut fi localizate numai 2, deoarece magnitudinile acestora au fost semnificative, ML = 2,3; restul de 13 fiind cutremure cu magnitudini mici (ML ≤ 1,5).

Pentru cresterea calitatii inregistrarilor seismice, precum si pentru o mai buna prelucrare si o rapida interpretare a datelor, in vederea urmaririi permanente a activitatii seismice din zona barajului si a luarii unor decizii operative in cazul unor evenimente locale sau regionale, se recomanda modernizarea aparaturii seismice prin instalarea de aparatura digitala de mare sensibilitate (asa cum este cea de la barajul Rausor).

In ansamblu, se pastreaza acelasi caracter al distributiilor magnitudinilor socurilor inregistrate pentru intreaga perioada de observatie, si anume: frecventa maxima de aparitie in domeniul magnitudinilor mici (ML ≤ 3,0) care practic nu sunt capabile sa produca viteze de oscilatie apreciabile ale particulelor (v > 1 cm/s) care sa produca fenomene periculoase in zona barajului.

Magnitudinea medie anuala : ML = 2,85; magnitudinea maxina : ML max = 4,.6.

In perioada analizata : magnitudinea medie: ML = 0,94, mult sub magnitudinea anuala: ML = 2.85 ( pentru toata perioada de supraveghere seismica). Concluzia este: o activitate seismica naturala, cuprinsa in domeniul cutremurelor normale.

De mentionat ca 13 din cele 15 cutremure locale s-au produs pe perioade de scadere a nivelului apei in acumulare (10.11.2005 - 07.12.2006,17.04 - 07.05.2007 si 21.06 - 11.09.2007). Pe data de 11.09.2007 s-au produs 2 cutremure locale cu magnitudini semnificative:

1) ML = 2,3; Io = 1,6 (MSK); Ib = 0,8 (MSK) si respectiv,

2) ML = 2,3; Io = 1,6 (MSK); Ib = 1,0 (MSK).

In perioada analizata, activitatea seismica regionala – s-a caracterizat printr-un numar de 200 cutremure (86 intermediare, 107 normale, 7 superficiale), ceea ce inseamna o activitate crescuta fata de cea din perioada anterioara de supraveghere, cand s-au produs 157 cutremure regionale. Pentru 9 din cele 200 cutremure regioanle ( 4,50%) produse, intensitatile la baraj au fost cuprinse intre     Ib = 2,6 – 4,6 (MSK). Acestor intensitati estimate la baraj corespund valori ale acceleratiei maxime (PGA) ale componentei orizontale (a_H = 6-25 cm/s), conform scarii de intensitate MM.

Energia eliberata (E = 3,710*10¹⁵ ergi ) reprezinta 0,13% din energia totala eliberata eliberata in perioada de supraveghere (E = 3,762*10¹⁸ ergi ) , echivalenta unui cutremur local cu ML = 4,43 (Richter). Energia seismica eliberata in perioada analizata a fost de 491,11 ori mai mica decat cea eliberata in perioada anterioara.

Cele 2 accelerografe de tip analog SMA-1 (Kinemetrics) care mai sunt instalate la barajul Maneciu nu au declansat, datorita starii de uzura a acestora.

Pentru cresterea calitatii inregistrarilor seismice, precum si pentru prelucrarea si interpretarea rapida a datelor in vederea urmaririi permanente a activitatii seismice din zona barajului si a luarii unor decizii operative in cazul unor eveninmente locale sau regionale, se recomanda modernizarea aparaturii seismice prin instalarea de aparatura digitala.

Accelerografele digitale prezinta urmatoarele avantaje:

= pot fi reglate sa inregistreze acceleratii la baraj de ordinul 2 – 3 cm/s², corespunzatoare cu intensitati de 2-3 (MSK);

= acces rapid la date;

= prelucrare rapida si precisa;

= transfer automat al datelor la personalul de supraveghere, la beneficiar, etc.

GEOTEC CONSULTING Bucuresti a propus o schema a unui sistem digital de achizitie seismica pentru Barajul Maneciu, sistem compus dintr-o statie seismica digitala cu trei componente si un accelerograf digital tridirectional, care pot fi achizitionate de la firma Kinemetrics (SUA).Transmisia datelor la personalul tehnic de la baraj si de la sediile din Buzau si Ploiesti se va efectua prin Intranet.

In general, dupa fiecare cutremur s-a intrat in stare de ATENTIE, facandu-se imediat toate masuratorile si observatiile vizuale la versanti, parament amonte/aval, obiecte din beton, iar din interpretarea acestora a reiesit ca nu au fost afectate siguranta barajului si stabilitatea versantilor.

►MODIFICARI PRODUSE DE COLMATARE SAU EROZIUNI

Anii 2005 si 2006 fiind ani ploiosi, cu viituri, cu precipitatii abundente si descarcari electrice, cu cantitati mari de apa intr-un timp relativ scurt, toate acestea au determinat o serie de eroziuni, colmatari si modificari ale albiei raului Teleajen si Telejenel si afluentii acestora.

Se observa o colmatare accentuata in bazinul disipator de energie al Evacuatorului de ape mari, cu pamant si vegetatie lemnoasa.

De regula, la viituri sau la variatii ale nivelului apei in acumulare, se observa:

- colmatari la coada lacului pe ambele vai Teleajen si Telejenel, toate paraurile afluente au adus material lemnos de dimensiuni variabile, material in suspensie (frunze, rumegus) si putine gunoaie;

aceste colmatari repetate au dus la aparitia unor plaje de nisip si mal de cca 4 m inaltime, la coada lacului pe Teleajen;

- deluvii de panta – material detritic (pietris si bolovanis).

In cazul in care nivelul in acumulare scade, se observa o depreciere a calitatilor apei, in sensul ca scade cantitatea de oxigen din apa, scade pH-ul, cresc clorurile, calciul, duritatea si substantele organice.

In anul 2007 a fost realizat un Studiu de batimetrie lac Maneciu- realizat de Biroul Hidrologie al D.A.Buzau – Ialomita, in colaborare cu S.G.A. Prahova.

STAREA CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE

In urma observatiilor vizuale :

- se mentine zona cu tendinta de alunecare pe versantul stang al Telejenelului, amonte de coronament la cca 500 m, o fisura mai sus la cota 610,00 mdM, la limita cu padurea, pe cca 50 m lungime si 20 cm latime.

- o degradare prin eroziune a versantului stang aval de coronament, datorita torentilor care s-au format in urma precipitatiilor abundente, prin antrenarea materialului sistos –marnos, friabil, de pe versant, mai sus de cota 610,00 mdM si depunerea lui la baza pantei, chiar si in dreptul galeriilor de drenaj situate la cotele 583.00 si 557.00 mdM.

- o degradare a drumului de acces la baraj, in capatul stang al coronamentului, pe versantul stang, datorita antrenarilor de material detritic: sisturi marnoase, pietris, bolovanis, etc.

● Alte observatii:

= pe coronament, se observa o degradare in timp a betonului, mai ales pe trotuare, dar si o usoara degradare la contactul placilor din beton de pe partea carosabila. Se poate spune ca exista o tendinta de evolutie a tasarii intre bornele B9 si B1, in zona de mijloc a coronamentului, pe directia vaii Teleajen.

= se observa o avansare a degradarii betonului de uzura, prin aparitia armaturii, pe canalul rapid al evacuatorului de ape mari, la iesirea din caseta I a E.A.M., in punctul unde deverseaza apele din paraul Plai si aval cca 2.0 m.

= o usoara degradare a unor placi din canalul evacuator al golirii de fund, dislocate in anii anteriori;

= antrenarea de sisturi argiloase-marnoase friabile din versantul stang, aval de baraj, de deasupra drumului de contur (in dreptul castelului de echilibru al CHE Maneciu) catre intrarile in galeriile de drenaj din versantul stang ;

= se observa o eroziune a malurilor albiei raului Teleajen in aval de baraj, in zonele sinuoase si in zonele de confluenta cu afluentii si depunerea de gunoaie si PET-uri pe traseul raului.

In urma viiturilor pe suprafata lacului au aparut gunoaie, PET-uri si material lemnos. Nu s-au semnalat alti poluanti. PET-urile si materialul lemnos sunt adunate in fiecare luna de personalul din formatia exploatare a barajului.

►INTEGRITATEA STRUCTURII, INCLUSIV FUNDATIA SI VERSANTII

Cota apei in acumulare a variat intre 584,65 mdM si 598,40 mdM, iar variatia de nivel anuala a fost de 8,96 m. Desi variatia zilnica a avut valoarea maxima de +6,40 m/zi la urcare in luna martie (cea mai mare valoare la urcarea nivelului in acumulare, in 24 ore, din toata perioada de exploatare ) si – 0,70 m/zi la coborare, nu s-au semnalat fenomene importante care sa pericliteze integritatea structurii, a fundatiei sau a versantilor.

►LACUL DE ACUMULARE SI VERSANTII ACESTUIA

Alunecarile de teren de pe versanti observate la coborarea nivelului in perioada 2005-2007 au un caracter strict local. De remarcat este faptul ca, in urma precipitatiilor din acest an s-au accentuat usor alunecarile de teren mai ales pe versantul stang al Telejenelului, alunecari manifestate prin crapaturi paralele, de-a lungul versantului la cote superioare coronamentului (610,00 mdM), cu deschideri pana la 20-30 cm .

►EVACUATORII

Zonele de degradare mentionate la casetele evacuatorului de ape mari au avansat usor fata de anul 2006. Se observa o oarecare evolutie a degradarii betonului pe caseta I, la iesirea din canalul casetat, in locul unde cade paraul Plai. De asemenea, disipatorul de energie al golirii de fund nu a suferit nici o modificare in urma folosirii acesteia la deschideri mici (50 cm). Se observa o colmatare accentuata a canalului disipator al evacuatorului de ape mari, cu pamant si vegetatie lemnoasa.

►SITUATIA SENALELOR AMONTE-AVAL

Nu exista modificari morfologice ale albiei in amonte. In aval de baraj capacitatea albiei este de numai 150 m³/s, fiind necesara o amenajare a albiei raului Teleajen pentru asigurarea sectiunii de scurgere la ape mari. Se observa o avansare a eroziuniilor vailor afluente ale raului Teleajen, atat pe cele care se varsa direct in lac, cat si pe cale aval de baraj.

►CAILE DE ACCES

Caile de acces sunt sigure, nu exista nici un pericol pentru accesul oamenilor si a utilajelor la diferite puncte de interes al amenajarii. Drumurile inclinate de acces pe paramentul aval sunt permanent intretinute.

Nu s-au facut remedieri ale zonei de contact dintre placi de pe partea carosabila a coronamentului barajului, afectate in iunie 2003 (la cca 220 m de versantul stang, intre bornele geodezice B10 si B11).

Se observa ca in timpul precipitatiilor abundente, au loc alunecari de material marnos argilos friabil de pe versantul stang al Teleajenului, de fiecare data fiind afectat partial si drumul de contur prin depunere de material, ca si intrarile in galeriile de drenaj de la cotele 557.00 si 583.00 mdM

ECHIPAMENTUL HIDROMECANIC

►COMPONENTA SI CARACTERISTICI TEHNICE

Barajul Maneciu este prevazut cu urmatorii evacuatori si descarcatori:

a) Golirea de fund - este echipata cu doua vane plane in carcasa VPC 1,7 X 2,4/ 68, cu actionare hidraulica, montate in casa vanelor situata in dreptul nucleului de argila. Debitul de evacuare maxim = 125 mc/s, dar s-a constatat ca nu se poate folosi decat la deschideri si debite mici (50cm – 20,03 mc/s).

G.F. - a fost deschisa vana de serviciu – 50 cm in data de 23.03.2007, ora 14.00 ( cota lac = 594,05 mdM – Q evac = 19,96 mc/s ) si a functionat pana in data de 26.03.2007, ora 9.20 (timp de 67h 20 min).

b) Golirea de servitute – amplasata in casa vanelor a golirii de fund, inteapa blindajul amonte de VPC, prevazuta cu o vana lamaie Dn 400 cu actionare electromecanica (vana de serviciu) si o vana sertar Dn 400 cu actionare manuala (vana de siguranta).

- La vana lamaie VL 400, este necesara reparatia capitala (instalatie electrica + vana).

c) Golirea de semiadancime - consta din doua cai paralele de curgere amplasate la baza palniei evacuatorului de ape mari la cota 584,00 mdM, echipate cu doua vane plane cu roti rulante VP 2 x 3,3/ 27 in put umed (doua vane pe doua galerii), actionate hidraulic, si vane batardou plane rulante, manevrate de pe platforma generala de manevra a palniei de la cota 610,00 mdM. Vanele sunt functionale. Nu exista curgeri la mecanisme, doar usoare pierderi la garniturile vanelor.

Capacitate de evacuare pana la 200 mc/s.

G.S. NU au fost deschise .

d) Evacuatorul de ape mari – situat in versantul drept, de tip palnie, prevazut cu doua stavile clapeta SC 7 x 3/ 6, cu actionare hidraulica, actionare unilaterala cu servomotor ridicator, si cu 2 batardouri plane 7 x 4/ 3,8 pentru punerea la uscat a stavilelor clapeta. Garniturile de etansare trebuie schimbate.

Capacitate maxima de evacuare = 1200 mc/s.

e) Galeria de aductiune a centralei hidroelectrice- situata in versantul stang, cu priza la cota 553,15 mdM, avand diametru de 2800 mm;este controlata de o vana fluture montata in casa vanelor aval. Evacuarea debitelor se poate face prin by-pass-area centralei printr-o conducta controlata de o vana plana in carcasa VPC 1,7 x 2,4/ 110, cu posibilitati de reglare.

Centralele Hidroelectrice au functionat astfel:

Incepand cu luna martie 2006 a inceput functionarea C.H.E. VALENII DE MUNTE, in cascada cu centralele din amonte : Izvoarele si Maneciu. Aceasta a functionat astfel :

Vana batardou Polder Izvoare – A fost deschisa astfel :

D=15% in perioada 5 – 5 iunie si 20% in perioada 9 – 30 iunie;

D=100% toata luna septembrie;

D intre 20% si 100% toata luna octombrie;

D=100% timp de 16 zile, in perioada 1 – 12 noiembrie, respectiv 15 – 18 noiembrie;

Vana conica CHE Izvoarele – Nu a fost deschisa .

Vana batardou Polder Maneciu – A fost deschisa astfel:

- deschisa intre 4 cm - 9cm, timp de 14h - in perioada 4 iunie ora 16.15 – 30 iunie ora 23.00;

- deschisa intre 9 cm – 13 cm, pe tot parcursul lunilor: iulie, august si septembrie;

- deschisa intre 9 cm – 80 cm, toata luna octombrie;

- deschisa intre 11 cm – 13 cm, toata luna noiembrie;

Vana plana By- pass CHE Maneciu – Nu a fost deschisa .

Vana priza spalare Polder Izvoare - a functionat cu urmatoarele deschideri (este inchisa cand functioneaza CHE Valenii de Munte), astfel :

Vana priza spalare Polder Valeni ( 1000 x 1000 ) - a functionat cu urmatoarele deschideri, astfel:

D=5 cm , in perioada 23 ianuarie - 31 ianuarie ;

D=5 cm , pe tot parcursul lunii martie, aprilie, mai;

D=35 cm (100%) toata luna iunie, iulie, august;

D=10 cm (30%) toata luna septembrie, octombrie, noiembrie, decembrie

EVOLUTIA PARAMETRILOR MASURATI

a) INFILTRATII

►DEBITE INFILTRATE SI DRENATE

Masuratorile de debite drenate si infiltrate reprezinta unul din principalii parametrii de siguranta ai barajului. Urmarirea debitelor infiltrate a inceput in luna mai 1993, dupa 4 ani de exploatare partiala. Amplasarea punctelor definitive de colectare si masurare a fost finalizata la sfarsitul anului 1994, fiind completata pe masura intrarii in functiune a drenajelor de la cote superioare (din 1995 acumularea fiind exploatata la cote mai mari, ca urmare a trecerii la o noua etapa de umplere). In figurile anexate sunt prezentate evolutiile in perioada analizata ale valorilor debitelor la cele 22 puncte de masura. Principalii factori care le influenteaza sunt nivelul in lac si precipitatiile.

Debitele maxime si minime inregistrate in perioada 1993-2007 Tabelul 1.11

Din tabelul 1.11 se observa ca in anul 2007 debitele drenate si infiltrate in general au valori mai mici fata de anul anterior si fata de valorile maxime inregistrate, corelabile cu variatiile de nivel si cu precipitatiile.

In general, in urma precipitatiilor din luna martie s-au inregistrat valori mari la punctele de masura situate in versantul stang, chiar s-a depasit valoarea maxima atinsa la punctul Galeria de drenaj 557,00 mdM – 37,50 l/min.

S-au inregistrat valori mai mari intre doua citiri in situatie de normalitate, care au determinat o situatie de ATENTIE la: Portal E.A.M. A2 - D2, Berma 547,00 mdM, pe Acces A1 in galeria perimetrala A1-D1 dreapta (datorita infiltratiilor pe langa constructia metalica de la acces A1),

caminele A1 si A2, care colecteaza debitele drenate prin prismul aval al barajului, dar sunt influentate si de cota apei in polderul C.H.E. Maneciu, breteaua de drenaj aval, la cota 547,00 mdM, galerii de drenaj 557,00 si 583,00 mdM care descarca versantul stang, Foraj F7 situat in versant stang (in capat coronament) . Masuratorile s-au facut cu vase gradate de diferite dimensiuni. Aceste puncte sunt clar influentate de precipitatii sau de topirea zapezilor si nu reprezinta un pericol pentru siguranta barajului.

►NIVELE PIEZOMETRICE CU NIVEL LIBER

Cele 23 de foraje piezometrice cu nivel liber existente si in care se efectueaza masuratori sunt amplasate pe paramentul aval al barajului. Versantii sunt drenati spre albia raului (forajele nu sunt dispuse pe profile transversale pe axa barajului, ci pe versanti).Au intrat in atentie in perioadele cu precipitatii abundente (si care s-au suprapus cu o crestere a nivelului apei in acumulare pe fondul acestor precipitatii) urmatoarele foraje : : F1 (versant drept - cota 610,91 mdM), F2 (V.S. - cota 611,03 mdM), F7 (V.S. - cota 589,46 mdM), F10bis (V.D. - cota 548.14 mdM), F12 (V.D.- cota 585,83 mdM), F13 (V.D. - cota 579,80 mdM), F16 (V.D. - cota 576,45 mdM) si cele 3 foraje de pe coronament (F1, F2, F3) care, desi au fost cimentate la partea superioara, au permis infiltrarea apelor pe langa capatul metalic.

b) DEPLASARI

►DEPLASARI RELATIVE ALE VERSANTULUI STANG

Din observatiile vizuale si din masuratorile efectuate la cele doua rocmetre, fiecare cu cate trei tije, situate in versantul stang, in zona placilor de beton - nu au rezultat instabilitati ale versantului stang, variatiile masurate fiind sub 1,00 mm.

►DEPLASARI RELATIVE IN ROSTURILE GALERIEI DE ACCES A1

S-au observat deplasari in rosturile galeriei de acces A1 a galeriei perimetrale, care au condus la deschiderea unor rosturi si chiar la aparitia unor fisuri in camasuiala galeriei. Astfel, in luna iulie 1992 s-au montat doua campuri deformetrice D 250 in zona deplasarilor maxime. In luna aprilie 2000 aceste campuri au fost inlocuite cu campuri D 500.

In perioada analizata, deplasarile masurate in cele doua campuri deformetrice cu bolturi D 500, cat si la cele 5 cleme dilatometrice, au indicat valori mici, sub 0,50 mm.

►DEPLASARI ABSOLUTE

Masuratorile au inceput in anul 1995, desi umpluturile fusesera terminate inca din 1989 si intre timp se executase decopertarea partii superioare a barajului si reconstruirea acesteia. Pentru a vedea daca exista o distributie normala si o amortizare a deplasarilor, ar fi trebuit ca masuratorile sa fie facute cu regularitate.

Echipamentul geodezic UCC are urmatoarea structura: 14 pilastrii; 22 reperi spatiali; 2 reperi de directie; 28 reperi nivelitici; aprox. 70 reperi de transport nivelitic; s-a suplimentat apoi cu 6 reperi spatiali pe berma 583.00 mdM -aval (preluati in seria 6) si 2 reperi spatiali pe balustrada – aval de la coronament (preluati in seria 4).

Pana in prezent au fost executate 8 serii de masuratori geodezice prezentate in tabelul 1.12 .

Seria 8 de masuratori ( atat planimetric cat si nivelitic ) a fost realizata de catre PFA SAMUILA MIRCEA, in perioada 4 – 7 mai 2007 si o serie de teste pe teren la data de 3 iunie 2007. Temperatura aerului a fost intre 17 – 25 sC, vant de intensitate medie, cer partial noros, iar nivelul apei in acumulare in medie 591.60 mdM.

Seriile de masuratori geodezice efectuate la barajul Maneciu in perioada de exploatare

Tabel 1.12

Deplasari masurate pe coronamentul barajului

Tabel 1.13

Concluzii:

1) deformarea pe verticala continua cu tasarea uniforma in raport cu inaltimea si timpul de comparatie, similar ca in perioadele anterioare;

2) reperii amplasarti pe versanti, in zonele de racordare la coronament, au continuat sa inregistreze deplasari clare ( peste 10 mm/ 3 ani );

La berma aval cota 584.00 mdM consideram „confuzii” :

- dezacordul la numerotarea diferita teren si plansele din seria 7;

- posibilitatea inregistrarii in confuzie si a deplasarilor in tabele si implicit au aparut si in grafic;

Oricum la seria urmatoare se vor face modificari conf. Realitatii si cu evidentierea corecta a deplasarilor, eventual recalculari la seria 7;

3) la turnul de manevra apar „semne” de miscare: rotatie, inclinare;

4) necesitatea unor suplimentari de reperi , si anume :

▪ 4 reperi pe berma 557.00 mdM – aval, pe profilele transversale ale reperilor :B9, B10, B11,

B12;

▪ 2 pilastrii pentru stationari la nivelul coronamentului, in vederea determinarii reperilor din

amonte, punctele stabile sunt in aval.

Executia acestor pilastrii este de importanta capitala pentru ca:

v  la reperii P16 si P18 apare instabilitate a aparatului in timpul executiei masuratorilor;

v  legarea determinarii reperilor din amonte (turn, versanti,etc) de reteaua punctelor stabile amplasata in aval este strict necesara.

▪ 1 reper planimetric (borna cu bolt de centrare) cu amplasare pe marginea platformei putului de acces la galerii ( in zona Sediului si a pilastrului 5 ); reperul are rolul testarii stabilitatii putului si-n caz afirmativ va deveni punct fix si deci de mare importanta in studierea reperilor din zona.

5) necesitatea unor lucrari de reparatii in jurul fundatiilor reperilor de studiu, atat la coronament cat si la berma.

c) PRESIUNI TOTALE

Presiunile totale sunt masurate cu celule cu coarda vibranta, pe extradosul galeriei perimetrale, in trei sectiuni. In perioada analizata s-au inregistrat valori mai ridicate odata cu cresterea nivelului in acumulare peste 596,00 mdM, insa in limitele normale anterioare; nu s-a depasit valoarea de atentie ± 0.5 bari. Se constata in continuare o variatie sezoniera, functie de temperatura exterioara. Valorile presiunilor exercitate de nucleu pe galeria perimetrala sunt cuprinse intre 4 si 10 bari (0,4–1 MPa).

d) PRESIUNI INTERSTITIALE

Presiunile interstitiale sunt masurate tot cu celule cu coarda vibranta tip MaihaK, in cele trei sectiuni de masura, pe 2-3 niveluri. In perioada analizata valorile masurate se incadreaza in general in domeniul de variatie anterior, si au indicat urmatoarele:

Se observa ca la celulele situate in zona inferioara a nucleului, in partea amonte (CP31,CP51) se simt variatiile de nivel in lac, pe cand la celulele situate in aval si in centrul nucleului (CP33,CP35), valorile sunt stabilizate sau au tendinta de scadere continua, fenomen ce indica o consolidare a argilei in nucleu; la celula CP52 valorile masurate prezinta anomalii care pot fi interpretate ca defectiuni ale celulelor respective.

La celulele situate in zona superioara a nucleului, in profilul 19, la cota 584,00 mdM, se observa foarte clar ca acestea intra in functiune odata cu cresterea nivelului lacului peste aceasta cota. Celulele situate in aval prezinta cresteri de presiune la fel de mari ca cele din amonte. Fenomen mai greu de explicat, ceea ce impune o urmarire in regim de atentie. In urma cresterii nivelului apei in acumulare peste cota 596,00 mdM s-a inregistrat si cresteri constante ale valorilor la CP, s-au modificat domeniile de variatie , insa nu s-au inregistrat valori peste 0,5 bari intre doua citiri zilnice.

e) ANALIZELE CHIMICE

S-au recoltat probe pentru analize de la debite infiltrate si de la forajele de drenaj din galeria perimetrala in luna decembrie 2007 (pentru cele care au curs). La unele probe s-a constatat o crestere a continutului de Ca+ in functie de zona de recoltare si de starea tehnica a capetelor metalice ale forajelor de drenaj din galerie.

LUCRARI SI INTERVENTII EFECTUATE IN 2007

►Lucrari executate in 2007: Nu au fost executate lucrari majore de reparatii in anul 2007.

►Lucrari importante prevazute s-au executat in anii 2008 - 2009: cele prevazute in Proiectul de Punerea in siguranta a Barajului Maneciu”, executat de catre societatea S.C. APASCO S.A. .

►CONCLUZII REFERITOARE LA FUNCTIONAREA LUCRARII IN PERIOADA

URMATOARE :

Sistemul de urmarire a comportarii constructiei este in functiune, masuratorile au fost facute conform frecventelor prevazute in programul de urmarire, rezultatele fiind prelucrate primar si introduse in banca de date. Observatiile si masuratorile efectuate indica o comportare buna a barajului, acesta functionand in siguranta.

Frecventele de efectuare a observatiilor si masuratorilor raman neschimbate, ca si criteriile de avertizare.

Problemele principale care trebuie in continuare urmarite cu deosebita atentie sunt:

- evolutia infiltratiilor si in special al debitelor masurate la casetele E.A.M.

(dependente de nivelul in lac);

- variatia sezoniera a presiunilor totale si corelatia presiunilor interstitiale cu nivelul in

lac;

- perfectionarea sistemului de supraveghere concomitent cu cresterea nivelului in lac;

- urmarirea deplasarilor absolute prin masuratori geodezice;

- modernizarea sistemului de achizitie date: debite de intrare pe Teleajen si Telejenel.

Sistemul automatizat de colectare, prelucrare si achizitie date, precum si sistemul de alarmare

avertizare necesita lucrari de imbunatatire si modernizare.

Ramane in atentie posibilitatea schimbarii accelerografelor din dotare de tip analogic SMA-1 –

care nu au declansat niciodata, cu accelerografe digitale care prezinta numeroase avantaje.

Echipamentul hidromecanic este in stare de functiune si se pot efectua manevre in sarcina in

orice moment.

In concluzie, solicitarile exterioare asupra barajului au fost comparabile cu cele din anul 1993 sau 2003, daca se considera cantitatea de precipitatii anuala, insa se observa in ultimii ani o concentrare a cantitatii de precipitatii pe mp si o agresivitate a eroziunii albiilor paraurilor afluente. Se urmareste continuarea umplerii lacului pana la N.N.R. proiectat - 606,00 mdM.

III.2. BARAJUL SIRIU

III.2.1. PREZENTAREA GENERALA A AMENAJARII

A) Denumirea, tipul si amplasarea barajului

Barajul Siriu se afla amplasat pe raul Buzau, la 10 km amonte de orasul Nehoiu, judetul Buzau. Este un baraj din umpluturi de tip zonat si cu nucleu central de argila, avand o inaltime maxima de 122 m si o lungime la coronament de 570 m. Profilul vaii in zona amplasamentului este aproximativ simetric.

Amenajarea Siriu, situata pe valea superioara a Raului Buzau cuprinde:

- un lac de acumulare cu capacitatea de 155 mil. m³ in prima etapa si 213 mil. m³ in etapa finala, situat in aval de vama veche de la confluenta cu Paraul Hartagul;

- un baraj din materiale locale de 122 m inaltime in prima etapa si 135 m inaltime in etapa finala, situat la km 81 + 400 de pe soseaua nationala Buzau – Brasov (10 km in amonte de Nehoiu);

- o galerie de aductiune de 9 km lungime;

- o centrala hidroelectrica de 39 MW amplasata cu putin in amonte de confluenta Raului Buzau cu

Basca Mare, de la Nehoias.

Suprafata bazinului controlat de amenajare este de aproximativ 681 km², din totalul de 5505 km² cat reprezinta bazinul hidrografic al raului Buzau. Debitul mediu anual al raului in sectiunea acumularii este 9,60 m³/s. Gradul de impadurire este sub 40%.

B) Apartenenta administrativa

Amenajarea este administrata in prezent de A.N. Apele Romane - Directia Apelor Buzau-Ialomita.

C) Functiile, clasa si categoria de importanta a acumularii

Acumularea are urmatoarele folosinte :

- alimentarea cu apa potabila si industriala (Q_a=2,5 m³/s);

- combaterea inundatiilor, avand un volum destinat atenuarii viiturilor de 30 mil m³;

- producerea de energie electrica (E=122 GWh/an);

- sursa de apa pentru irigarea a 50.000 ha, cu asigurarea de 80%.

Barajul Siriu este incadrat in clasa I de importanta.

Datorita riscului asociat barajului RB = 0.65, categoria de importanta A.

D) Lucrari componente ale amenajarii

SCHEMA HIDROTEHNICA

Schema hidrotehnica a amenajarii hidrotehnice Siriu contine urmatoarele obiecte:

- barajul de materiale locale si constructiile anexe (evacuatori, galerii, constructii de exploatare, etc.);

- lacul de acumulare de 155 mil. m³ capacitate;

- aductiune de apa la Nehoiu si Mlajet, spre statia de tratare cu capacitatea de 150 l/s apa potabila;

- galeria energetica cu o lungime de 7,8 km;

- CHE Nehoias si nodul de presiune aflate in administrarea HIDROELECTRICA S.A., ce permite realizarea unei puteri instalate de 42 MW pentru turbinarea apelor din lacul Siriu.

DATE CONSTRUCTIVE ALE BARAJULUI

Barajul este conceput pe baza principiilor aplicate in ultimii 20 - 30 de ani la majoritatea barajelor de mare inaltime construite in zone de intensa activitate seismica.

Profilul tip al barajului este zonat si alcatuit din umpluturi (de anrocamente, piatra, balast si argila) si nucleu central din beton de argila usor inclinat si prisme de stabilitate din balast si anrocamente. Volumul total al umpluturii este de 7 mil. m³.

Principalele caracteristici ale barajului sunt:

Inaltimea: 122 m;

Cota coronament: 588,00 mdM;

Lungimea la coronament: 570 m;

NNR : 579 mdM;

Nivel restrictiv maxim admis pana in prezent : 545-550 mdM;

Lucrari de etansare si drenaj

Nucleul din beton de argila este constituit din argila in amestec cu balast si are gradientii centrali sub valoarea de 2.11 iar gradientii periferici la contactul cu roca 1.65. Rostul de contact nucleu - roca este tencuit manual cu un mortar de argila de 2 - 4 cm grosime, cu umiditatea de 25 - 30%. Intre argila curenta si mortar este prevazut un strat de argila de contact mult mai plastica, de grosime 3.0 m. Nucleul este incadrat de filtre de nisip.

Filtrul de nisip are grosimea de trei metri pe conturul nucleului. Filtrul din aval dreneaza apele spre reteaua de bretele de drenaj.

Prismele laterale au fost prevazute initial din balast nisipos si grosier, si din anrocamente.

Prismele de balast si anrocamente sunt fundate pe stratul de aluviuni grosiere din albie. Pe versanti, umpluturile sunt depuse pe roca de baza, curatata de stratul de diluviu (in grosime de 0 – 2.0 metri).

Batardoul de devierea apelor, cu coronamentul la cota 525.00 m, este executat din anrocamente si inglobat in corpul barajului. Ecranul batardoului este racordat cu roca de baza printr-un voal de injectii din cinci siruri de foraje, dupa metoda Solétanche. Batardoul a servit pentru exploatarea etapizata a acumularii si a fost realizat sub protectia unui prebatardou cu inaltimea de 15 m.

Sistemul de etansare fundatie-corp baraj este constituit din nucleul central, racordat la roca de baza printr-o galerie de injectii G11 si voalul de injectii. Exfiltratiile sunt drenate printr-o serie de foraje Φ 79 mm executate in galeriile G11, G4, G3, G8, G9, G15, G16, G17 si o serie de drenuri orizontale dispuse in cei doi versanti.

Pentru urmarirea comportarii elementelor barajului, au fost prevazute mijloace clasice de urmarire, produse de firma franceza Telemac. Aparatele de urmarire a comportarii nucleului sunt dispuse in profilele 7, 13 si 18.

Voalul de etansare alcatuit din trei siruri de foraje de injectie, distantate la 0.75 m intre ele, este dus prin axa nucleului si prelungit in versanti pe o lungime de circa 80,00 m. Injectiile au fost prevazute in trei etape, prin foraje distantate la 10.0, 5.0 si 2.5 m. Injectarea cu suspensii de ciment, silicati si alti compusi s-a realizat descendent, la presiuni pana la 35 atm.

La 10 - 20 m aval de voalul de etansare este prevazut un sistem de drenaj din foraje Φ 98 mm, distantate intre ele la 8 m.

Pe ansamblu lucrarilor de etansare-drenaj, a rezultat o lungime de foraje de circa 80000 ml, si un consum mediu de ciment de 50 kg/m in versantul drept si de 250 kg/m in cel stang.

Evacuatori si Echipamente Hidromecanice

Evacuatorii sunt dimensionati pentru tranzitarea viiturii cu debitul maxim cu probabilitatea de depasire 0.1% de 1720 m³/s si sunt dispusi pe patru niveluri in versantul stang.

Golirea de fund, amplasata la cota 496 mdM, permite evacuarea unor debite de 130 m³/s la cota maxima de retentie.

Galeria de priza, amplasata la cota 515 mdM, permite evacuarea unor debite maxime de 70 m³/s.

Deversorul descarcatorului de tip canal are doua deschideri echipate cu stavile segment de 14.0 x 12.0 m si o deschidere centrala prevazuta cu doua orificii de preaplin de 2.0 x 4.5 m, este comasat cu evacuatorul de semiadancime, echipat cu doua vane segment de 4.0 x 6.0 m. Apele din lacul de acumulare sunt conduse la evacuatorii mentionati printr-un canal deschis, prelungit in aval de deversor cu un canal rapid si dus pana la bazinele de disipare a energiei. Debitul maxim de evacuare este Q_verificare=2000 m³/s.

Descarcator de semiadancime: galerie obturata in amonte cu doua vane segment de 4,00 x 6,00 m. Debit maxim de evacuare este Q_verificare=1000 m³/s.

Priza de apa are un debit maxim Q_max = 70 m³/s.

Date Caracteristice pentru Amenajare

Niveluri, volume si debite caracteristice

Cota coronament: 588,00 mdM;

NNR : 579 mdM;

Nivel restrictiv maxim admis: 546-550 mdM.

Nivel admisie priza:

515,50 mdM

Nivel minim energetic:

522,00 mdM

Nivel max. cu asig. 0,1%:

587,00 mdM

Lacul de acumulare

NNR : 579 mdM

Suprafata lacului la NNR: 620 ha

Volumul total: 155 mil m³

Volumul util: 125 mil m³

Volumul de atenuare: 30 mil m³

Debitele maxime pentru dimensionare si verificare:

Q_calcul(1‰) = 1765 m³/s

Q_{verificare(0,1‰)} = 2420 m³/s

SISTEMUL DE URMARIRE A COMPORTARII BARAJULUI

Obiectivele sistemului de supraveghere

Supravegherea comportarii Barajului Siriu se incadreaza in categoria de urmarire speciala si are caracter permanent.

Sistemul de supraveghere este compus din:

culegerea informatiilor (observatii si masuratori) ;

prelucrarea si interpretarea informatiilor.

Interpretarea masuratorilor si observatiilor cuprinde doua faze :

- interpretarea primara, care se desfasoara in cadrul D.A.Buzau-Ialomita (baraj, comp. Administrare lucrari);

- intocmirea rapoartelor de sinteza anuale, AQUAPROIECT Bucuresti.

Principalele obiective ale sistemului de supraveghere sunt urmatoarele :

- urmarirea datelor hidrometeorologice (nivel lac, temperatura, precipitatii);

- urmarirea solicitarilor seismice;

- urmarirea evolutiilor infiltratiilor prin baraj, fundatie si versanti si a actiunii apei de infiltratie;

- comportarea nucleului de argila;

- urmarirea deformatiilor barajului;

- stabilitatea versantilor;

- functionalitatea echipamentului hidromecanic.

In tabelul urmator se prezinta pentru cazul Barajului Siriu (H = 122 m, baraj de pamant cu nucleu de argila) parametrii principali care se monitorizeaza si tipurile de instrumente:

Instalatiile si aparatura de masurare pentru solicitari exterioare si pentru urmarirea fundatiei

Pentru evaluarea starii de siguranta a barajului si supravegherea acestuia s-a prevazut urmarirea fenomenelor de mai jos:

a) solicitari exterioare:

- nivelul apei in lac ( mdM ) mira

- temperatura aerului ( C )    termometru

- precipitatii ( mm ) pluviometru

- solicitari seismice    Seismograf Herwing Broun

b) parametrii de comportare:

● circulatia apei prin baraj, fundatie, versanti:

- debite infiltrate    puncte de colectare a unor debite totale

- niveluri piezometrice    foraje piezometrice

- analize fizico-chimice determinari in forajele de drenaj din galerii si in

puncte de colectare a debitelor (turbiditate, pH,

duritate totala, Ca+ )

● comportarea nucleului de argila:

- presiuni interstitiale si totale celule (traductori) de presiune

● deplasari

- absolute    retea geodezica

- relative    cleme dilatometrice

c) observatii vizuale:

Dispozitive si aparate de masura folosite

1. Celule de presiune

Celule de presiune totala AP

montate functiune

a) Profilul 7T 9 7

b) Profilul 13T 13 7

c) Profilul 18T 8 1

d) Profilul 18L 39 9

TOTAL 69 24

1.2.Celule de presiune interstitiala CL

montate functiune

a) Profilul 7T 23 19

b) Profilul 13T 42 37

c) Profilul 18T 27 6

d) Profilul 18L 7 1

TOTAL 99 63

2. Coloane inclinometrice si de tasare.

a) Profil 7T -coloanele 1,2,3,4,5, in functiune, 1,2,3,4, echipate cu reperi magnetici.

Se executa masuratori de deplasari orizontale cu aparatura SINCO la coloanele 1,2,3.

b) Profil 13T -coloanele 1,2,4,5 in functiune cu reperi magnetici

Coloana 3 e acoperita cu anrocamente Se masoara SINCO 1 si 2.

c) Profil 18 T -coloanele 1,2,3,4,5, in functiune cu reperi magnetici, se masoara SINCO 1,2,3.

Puntea de masurare SINCO defecta

3. Cleme dilatometrice.

-4 perechi de cleme dispuse la 3 rosturi din G11

-rost 8-9 amonte; (defecte)

-rost 9-T3 amonte; (defecte)

-rost 10-11 amonte;

-rost 10-11 aval:

4. Retea geodezica compusa din:

-pilastrii 11 buc

-borne cu reperi de studiu spatiali 25 buc.

-7 pe aliniamentul 1

-6 pe aliniamentul 2

-6 pe aliniamentul 4

-6 pe aliniamentul 5

-reperi de orientare 3 buc.

-reperi nivelitici de sprijin 5 buc.

-borne cu bulon (studiu nivelitic) 6 buc.

5. Foraje piezometrice dispuse astfel:

-la piciorul aval in cele trei profile

-profil 7 T - forajele 3,4 (forajul 3 a fost defect s-a reforat pana la aprox 10 m, apoi s-a

mai executat un foraj F3 bis)

-profil 13 T -forajele 2,5 (foraj 2 defect, s-a executat F 2 bis)

-profil 18T -forajele 1,6.

-versant drept -Pz14, Pz15, PZ16, Pz17, D17 din care 14, 15,16 defecte, s-au executat

forajele F16 nou si F17 nou

-2 drenuri orizontale la intrarea in galeria 9

-versant stang

-stanga deversorului - piezomerele Pz1 (fara apa), Pz2, Pz3 (fara apa),Pz11,Pz12,Pz13

-drenuri verticale Dvst1-Dvst7 (Dvst1 infundat)

-drenuri orizontale Dost1 - D3ost

-dreapta deversorului - pizometrele Pz4,Pz5,Pz6,Pz7,Pz8,Pz9,Pz10.

-drenuri verticaleDvdr1,Dvdr2

6. Foraje de drenaj in galerii.

executate functiune

Galeria 2 bolta 7 7

Galeria 3 bolta (se masoara total galerie) 11 11

Galeria 4 bolta 20 19

radier 7 7

orizontale (amonte,aval,teava) 3 3

Galeria 6 bolta (nu se mai masoara total galerie) 13 13

Galeria 7 (nu se masoara ) 11 11

Galeria 8 (se masoara Total G8+ put in G3) 4 4

Galeria 9 (nu se masoara) 7 7

Galeria 10 perete 27 27

radier (se masoara Total radier) 6 6

Galeria 11 58 57

versant drept 39 32

versant stang (Se masoara 34, 38, 39,40) 19 4

Galeria 16 (Se masoara Total G16 la gura galeriei 1 1

Galeria 19 (Nu se masoara) 9 9

Casa vane golire (se masoara) 8 7

Deversor (Nu se masoara) 24 24

Conform Ordonantei de urgenta nr. 243/28.11.2002, s-au montat 2 alarme antiefractie, pe baza de senzori, la casa vanelor golirii de fund si la intrarea in galeria de acces a golirii de fund, cu semnalizare la casa barajistului.

Exista un sistem de avertizare-alarmare care cuprinde: 9 statii de alarmare in aval de baraj, care functioneaza pe sistem unde radio 400 MHz.

FRECVENTA OBSERVATIILOR SI MASURATORILOR

Frecventa observatiilor si masuratorilor a fost stabilita in functie de tipul de baraj, de roca din fundatie, de sistemul de supraveghere in functiune si de comportarea barajului in timpul exploatarii. Ea este reactualizata periodic in functie de rezultatele supravegherii.

Frecventa de efectuare a observatiilor directe in situatiile de exploatare normala si exploatare exceptionala este prezentata in tabelul de mai jos.

CRITERII DE AVERTIZARE – ALARMARE

Constructiile hidrotehnice pot sa functioneze in Situtie Normala sau in Situatie Exceptionala.

Situatia Normala se caracterizeaza prin valori normale ale solicitarilor (valori normale de calcul), prin corecta functionare a elementelor componente ale amenajarii si printr-un raspuns al constructiei la solicitari corespunzator celui prognozat.

Nesatisfacerea oricareia dintre aceste conditii conduce la intrarea in Situatie Exceptionala. In cadrul Situatiei Exceptionale se disting mai multe trepte, functie de gravitatea abaterii de la situatia normala si de gradul de risc rezultat din aceasta: starea de atentie, starea de alerta si starea de alarma.

Starea de Atentie reprezinta simpla abatere de la parametrii normali de functionare, fara existenta unui pericol pentru siguranta lucrarii.

Starea de Alerta este declansata la sesizarea unor fenomene a caror evolutie ar putea sa conduca la un pericol pentru zona aval a acumularii.

Starea de Alarma este declansata de aparitia evacuarii unor debite ce provoaca inundarea unor zone din aval si/sau de un pericol iminent de avariere sau chiar de rupere a barajului.

Criteriile de avertizare sunt denumite dupa starea in care se intra: criterii de atentie, de alerta sau de alarma. Ele contin conditii referitoare la elementele care determina riscul prezentat de amenajare si anume:

solicitarile constructiei din momentul respectiv si/sau cele prognozate pentru perioada imediat urmatoare (nivel in lac, debit afluent sau defluent, precipitatii, temperatura aerului, solicitari seismice etc)

raspunsul constructiei, al fundatiei si al versantilor la solicitarile exterioare, rezultat din observatiile si masuratorile efectuate in cadrul programului de supraveghere a comportarii;

starea de functionalitate a diverselor elemente componente ale amenajarii: organe de evacuare, automatizari, sisteme informationale, sistemul de supraveghere, sistemul de alarmare, etc.

Declararea Situatiei Exceptionale presupune intotdeauna o supraveghere mai atenta a lucrarii, fie din cauza Solicitarilor Extraordinare la care este sau a fost supusa, fie din cauza unor fenomene atipice care au fost semnalate si care urmeaza sa fie elucidate.

Frecventa observatiilor si a masuratorilor este stabilita de la bun inceput atat

pentru situatia normala cat si pentru cea exceptionala. Este recomandabil ca problema sa nu fie redusa la cele doua coloane ale tabelului “ FRECVENTA MASURATORILOR”. Personalul care efectueaza supravegherea trebuie sa poata aprecia necesitatea trecerii la o frecventa sporita, chiar superioara celei din tabel, ori de cate ori evolutia parametrilor masurati impune acest lucru. Spre exemplu, ori de cate ori in intervalul dintre doua masuratori, efectuate conform frecventei normale, nivelul in lac variaza cu mai mult de 2 m sunt necesare masuratori suplimentare.

Starea de Atentie este doar o semnalare a unui fenomen atipic, pentru a carui elucidare sunt necesare elemente suplimentare. Folosirea termenului atipic are rolul de a sublinia faptul ca starea de atentie nu este legata neaparat de o crestere a riscului prezentat. Intrarea in aceasta stare presupune numai o supraveghere mai atenta a lucrarii. Din aceasta cauza si criteriile de atentie pot fi mai largi. Cu cat intrarea in starea de atentie se face mai repede, cu atat exista mai mult timp pentru culegerea de informatii suplimentare asupra fenomenului atipic si pentru analiza cauzelor posibile.

Intrarea in starea de atentie presupune si semnalarea doar a unui fenomen atipic, ceea ce inseamna o supraveghere mai atenta a lucrarii, fara a fi legata neaparat de o crestere a riscului in exploatare a constructiei.

Oricare valoare masurata se compara cu valoarea masurata anterior, in situatia in care exista diferente mari, se repeta masuratoarea.

La observarea unor fenomene atipice se intocmeste o fisa care trebuie sa contina:

Natura inspectiei efectuate (curenta, semestriala, postseism, etc);

- Cine a observat fenomenul;

- Tipul de fenomen: fisura, alunecare, infiltratie, etc. si amploarea acestuia;

- Data si ora observatiei;

- Solicitarile exterioare ale constructiei in momentul observarii: nivel in lac, temperatura, precipitatii,

debite afluente;

- Pozitionarea cat mai exacta a locului unde a fost observat prin identificarea obiectului pe care a fost

observat (culeea, pila, masca, taluz, etc.), prin raportare la reperii de nivelment si/sau la alte puncte de

reper;

- Elementele calitative apreciate sau masurate cu mijloace simple (exp: deschiderea unei fisuri, debitul

unei izvorari, suprafata degradata sau umezita, etc.) cu precizarea modului de apreciere sau masurare.

- Punctele in care s-a facut masuratoarea se trec pe schita.

- Indicii suplimentare asupra fenomenului: legatura posibila cu alte fenomene, cauze probabile, etc;

- Masuri adoptate:

- Pentru a introduce fenomenul in programul normal de observatii si masuratori (inclusiv eventualele

amenajari necesare, amplasarea de dispozitive, reperi, etc);

- Pentru investigatii suplimentare (recoltare de probe pentru analize, foraje, etc);

- Pentru a micsora riscul (eventuale restrictii de exploatare, etc);

- Comunicarea fenomenului la forurile superioare.

- Semnatura celui care a facut observatia.

Aceasta fisa se completeaza cu toate observatiile efectuate ulterior asupra fenomenului respectiv, pana in momentul in care fenomenul observat intra in programul curent de supraveghere sau pana cand el dispare.

Criterii de atentie la Barajul Siriu

Din cauza pericolului potential sporit pe care il presupune o constructie in stare de alerta, intrarea in aceasta situatie de functionare antreneaza imediat aplicarea unor masuri ce pot sa mearga de la masuri constructive si pana la golirea, partiala sau totala a acumularii. Posibilitatea unor debite mari pe albia aval face necesara aducerea in stare operativa a sistemului de aparare civila, destinat sa intervina pentru evacuarea populatiei din aval.

Intrarea in Stare de Alarma presupune trecerea la aplicarea tuturor masurilor prevazute in planul de avertizare-alarmare, incepand cu declansarea sistemului de avertizare sonora si terminand cu evacuarea populatiei din zonele periclitate.

Pentru evitarea unor alarme false si pentru asigurarea unei precizii satisfacatoare a masuratorilor, la fiecare masuratoare se compara rezultatul cu valoarea precedenta. Ori de cate ori diferenta dintre cele doua citiri este mai mare decat valoarea variatiei normale, masuratoarea se repeta. Limitele de avertizare pentru diferentele dintre doua citiri succesive sunt prezentate in tabelul urmator:

Limitele de avertizare pentru variatii mari ale valorilor masurate

( diferente intre doua citiri succesive efectuate cu frecventa normala )

*- se vor avea in vedere cresterile cu peste 20 % fata de maximele inregistrate anterior in conditii similare de factori exteriori

Criteriile de avertizare nu pot fi date sub forma de valori limita pentru toti parametrii masurati si pentru toate nivelele de avertizare. De o deosebita importanta este intrarea in stare de atentie ori de cate ori acest lucru devine necesar, chiar si numai pentru colectarea de date suplimentare, necesare pentru analiza comportarii.

SISTEMUL INFORMATIONAL

SITUATIE NORMALA SITUATIE EXCEPTIONALA