Scheme de amenajare hidrotehnica pentru

apararea impotriva inundatiilor (gospodarirea apelor mari)

Dr. ing. C. Sofronie

Legea Apelor nr.107/1996, cu modificarile si completarile ei ulterioare

Legea 310/2004 pentru modificarea si completarea L 107/1996

Legea 112/2006 pentru modificarea si competarea L 107/1996

Directiva Cadru 2000/60/EC +17 directive asociate

OU21/2004 – Sistemul Naţional de Management al Situaţiilor de Urgenţă, aprobată prin Legea 15/2005

Directiva 2007/60/EC –Privind evaluarea si gestionarea riscului de inundatii

Legislația de bază

3

Legea Apelor• L.107/1996

• L.310/2004 pt modificarea si completarea L.107/96

- implementarea prevederilor D.C.2000/60/EC

- pt conservarea, protectia si imbunatatirea starii mediului acvatic in conditiile utilizarii durabile a resurselor de apa, pe baza pricipiilor:

- precautiei

- prevenirii

- evitarii daunelor la sursa

- poluatorul plateste

- vulnerabilitatii ecosistemelor acvatice • L.112/2006 pt modificarea si completarea L. 107/96 cu modificarile si

completarile ei ulterioare • OU nr. 3/5.02.2010 pt modificarea si completarea L. Apelor

4

Gestionarea situațiilor de urgență• OUG 21/2004- Sistemul National de Management al Situatiilor de

de Urgenta- aprobata prin L 15/2005• HG 1491/2004- aprobarea Regulamentului cadru privind

structura organizatorica, atributiile, functionarea si dotarea comitetelor si centrelor operative pt situatii de urgenta

• HG 1495/2004- organizarea si atributiile serviciilor de urgenta profesioniste

• HG 1489/2004- organizarea si functionarea Comitetului National pt Situatii de Urgenta

• OM MMGA+MAI de aprobare a Regulamentului privind gestionarea situatiilor de urgenta generate de inundatii, fenomene meteorologice periculoase, accidente la constructii hidrotehnice si poluari accidentale

• HG 1854/2005 de aprobare a Strategiei Nationale de Management al Riscului de Inundatii

5

DIRECTIVA 2007/60/CE privind evaluarea si gestionarea riscurilor de inundatii

• Scop: stabilirea unui cadru pt evaluarea si gestionarea riscurilor la inundatii

• Obiective:- Evaluarea preliminara a riscului de inundatii- Harti de hazard si risc de inundatii- Planuri de gestionare a riscului de inundatii- Coordonarea cu Directiva 2000/60/CE- Informarea si consultarea publicului- Masuri de punere in aplicare- Rapoarte, revizuiri

Cote de aparareZone indiguite

Zona apărată

Faza a II-a

Hc-(0,5÷1,5m) / Historic-(0,5÷1,5m)

N.apemedii

Hcor

h/2 Faza I (1/3 Ldig)

Cote de aparare

Zone neîndiguite:

CA – cota de atenţie = nivelul la care pericolul de inundare este posibil după un interval scurt de timp

CI – cota de inundaţie = nivelul la care începe inundarea primului obiectiv

CP – cota de pericol = nivelul la care sunt necesare măsuri deosebite de evacuare a oamenilor, restricţie la folosirea podurilor şi căilor de acces

11

REGULI DE EXPLOATARE PE TIMP DE APE MARIREGULI DE EXPLOATARE PE TIMP DE APE MARISemnificatiaSemnificatia cotelor de cotelor de aparareaparare inin zonele zonele neindiguiteneindiguite ale cursurilor de apaale cursurilor de apa

COTA DE ATENTIE(CA)Nivelul la care pericolul de inundatii esteposibil dupaun interval de timp relativ scurt

COTA DE INUNDATIE (CI)Nivelul la care incepe inundarea

primului obiectiv

COTA DE PERICOL (CP)Nivelul la care sunt necesare masuri deosebitede evacuare a oamenilor si bunurilor, restrictii la folosirea podurilor si cailor rutiere, precum si luarea de masuri deosebite in exploatarea c.h.

Cote de aparare

Acumulări:

Faza I

Faza II

Faza III

calculate de proiectant in functie de:

-caract. acumularii

-caract. barajului

-caract. viiturii

-nivelul apei în lac

Cote de aparare

Comportare baraje: stabilite de proiectant faţă de:

• nivelul apei în lac• valori limită:

AMC măsurători

 prag de atenţie – peste pragul considerat normal prag de alertă – modificări periculoase ale parametrilor prag de pericol – barajul suferă modificări ce pot duce la

avariere gravă sau rupere

COTE DE APĂRARE

Gheţuri:

Faza I: gheaţa se desprinde şi sloiurile curg pe cursul de apă

Faza II: sloiurile de gheaţă formează îngrămădiri

Faza III: sloiurile s-au blocat formând zăpoare (barari ale cursului de apa)

CAP.III -STUDIUL ACUMULĂRILOR

a. Clasificarea acumulărilor

- Dupa timpul de acumulare: – permanente şi nepermanente- După folosinţe: - regularizare

- alimentări cu apă - apărare împotriva inundaţiilor - energetice - piscicole

- de agrement - complexe

- După modul cum sunt dispuse: - de regularizare - de redresare

- de compensare

V global

Cota coronament

Nivel Maxim Extraordinar ( NME)

Cota creasta deversor

Nivel Normal de Retentie (NNR)

Nivel Minim de Exploatare (Nmin)

Cota golirii de fund

V mort

V total

V util V atenuare V garda

b. Cote, niveluri si volume caracteristice in acumulari

ATENUAREA UNDELOR DE VIITURĂ

Principii, măsuri, lucrări1. Mai mult spaţiu pentru scurgerea râurilor:

- reducerea lucrărilor cu rol de încorsetare a albiei sau de micsorare a sectiunii de scurgere a râurilor

2. Atenuarea undelor de viitură prin:- acumulări permanente- acumulări nepermanente- poldere- incinte cu inundare dirijată- zone umede- zone naturale cu efecte negative minime la inundare

3. Conducerea debitelor de viitura spre alte zone- derivatii

4. Lucrări locale de apărare împotriva inundaţiilor- aparari de mal- asigurarea sectiunii de scurgere- ridicarea cotei malurilor- gospodarirea debitelor solide

5. Conservarea biodiversităţii:- zone umede

6. Reducerea scurgerii rapide in bazinele de receptie- impaduriri- lucrari antierozionale- cele mai bune practici agricole

7. Amplasarea constructiilor in afara zonelor inundabile

Zona umedă

Localităţi

Dig

Dig

Obiectiv economic

Zona de inundare dirijată

Polder

Acumulare permanentă

Acumulare nepermanentă

Dig circular de aparare

Clasificarea viiturilor după cauze:

- pluviale: din ploi- nivale: din topirea zăpezilor- aglomerari de gheturi si zăpoare- accidente la constructii hidrotehnice- infundari sau spargeri de conducte si canale

ATENUAREA UNDELOR DE VIITURA

Caracterizarea undelor de viitura

• Hidrograful undei de viitura• Debitul maxim: Qmax

• Timpul de crestere: Tc

• Timpul de descrestere: Td

• Timpul total al viiturii: Tt = Tc + Td

• Coeficientul de forma: γ

• Volumul total al viiturii: W

W= γ Qmax

-Redistribuirea în timp a debitelor afluente în acumulare, sau-stocarea volumelor de apa excedentare scurse la viituri şi evacuarea

din acumulare în perioadele deficitare-regularizarea debitelor intr-o acumulare După perioada de timp pentru care se face regularizarea este:

- zilnică- săptămânală- lunară- sezonieră- anuală- multianuală

După modul în care se face regularizarea debitelor:- regularizarea completă (fără deversări)- regularizare parţială

ATENUAREA UNDELOR DE VIITURA IN ACUMULARI

Hidrograful anual (curba debitelor afluente)Q

T I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Qmax

Qm

Qmin

deficit

excedent

deficit

Curba de variaţie a volumelor în acumulareV

T I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Vmax

Vutil

Vmin

Vin

deversare lac plin

umplere

golire lac gol

Metoda PULS

- Ecuaţia de continuitate: Qa-Qd=dV/dt

- în diferenţe finite:

(Qai+1 + Qai)/2 – (Qdi+1 + Qdi)/2 = (Vi+1 - Vi)/Δt

unde: Qa = debitul afluent Qd = debitul defluent V = volumul de apă acumulat în lac ti, ti+1 = momente succesive de calcul

Metode de atenuare a undelor de viitura prin acumulari

Elemente necesare:

1. Hidrograful undei de viitură afluente în lac:

Qa=f(t);

2. Curba capacităţii lacului de acumulare:

V=f(H);

3. Cheile limnimetrice ale evacuatorilor:

Qd=f(H)

1. Atenuare necontrolatăQ

t

Qa

Qd

2. Atenuare controlată: reducere vârfQ

t

Qa

Qd

3. Atenuare controlatăQ

t

Qa

Qd(a)

Qd(b)

a

b

a: reţinere + tranzitare

b: reţinere + reducere vârf

4. Atenuare controlată: pregolire cu Qd impus

t

Q

Qa

Qd impus

1 Bistrita Statia hidrometrica BISTRITA Ttotal = 86Q1%= 650 Tcr.= 22 Tcr./Tt = 0.256 (1/4)

Unitati T total Timp Q 1% k k* Q 1%

de Timp ore ore m3/s0 0 0

0.083 86 7 650 0.304 1980.167 14 0.638 4150.200 17 0.788 5120.250 22 1.000 6500.333 29 0.630 4100.417 36 0.392 2550.500 43 0.222 1440.583 50 0.120 78.00.667 57 0.050 32.50.750 65 0.018 11.70.833 72 0.010 6.5

86 0 0.0

2 Bistrita Statia hidrometrica BISTRITA Ttotal = 86Q10%= 290 Tcr.= 22 Tcr./Tt = 0.256 (1/4)

Unitati T total Timp Q 10% k k* Q 10%

de Timp ore ore m3/s0 0

0.083 86 7 290 0.304 880.167 14 0.638 1850.200 17 0.788 2290.250 22 1.000 2900.333 29 0.630 1830.417 36 0.392 1140.500 43 0.222 640.583 50 0.120 350.667 57 0.050 150.750 65 0.018 5.20.833 72 0.010 2.9

86 0 0

HIDROGRAFUL VIITURII CU PROBABILITATEA DE 1% PE RAUL BISTRITA, ST.HM. BISTRITA

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100T (ore)

Q (

m3/s

)

FIG nr. 4

UNDA DE VI I TURA CU PRO BABI LI TATEA DE

1% - Ti sa amonte rau Shopurka (Vel i ki i Bycki v)

0500

0100

T (ore)

Q

UNDA DE VI I TURA CU PRO BABI LI TATEA

DE 1% - Ti sa aval R. Teresva0500

0100T (ore)

Q

HIDROGRAFUL VIITURII CU PROBABILITATEA DE 10% PE RAUL BISTRITA, ST.HM. BISTRITA

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100T (ore)

Q (

m3/s

)

FIG. nr. 5

Viitura inregistrata la statia hidrometrica Bistra, raul Viseu, din 28.10.1998 - 09.11.1998

0,00

100,00

200,00

300,00

400,00

500,00

10.2

8.19

98 0

7:00

10.2

9.19

98 0

9:00

10.2

9.19

98 2

1:00

10.3

0.19

98 0

9:00

10.3

0.19

98 2

1:00

11.0

2.19

98 1

7:00

11.0

4.19

98 1

3:00

11.0

5.19

98 0

7:00

11.0

6.19

98 0

5:00

11.0

8.19

98 0

7:00

timp ( ore )

Q ( mc/s )

Q=f( t ) CA 220 CI 300 CP 370

Viitura inregistrata la statia hidrometrica Bistra, raul Viseu din 02.03.2001 - 12.03.2001

0,000

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

800,000

900,000

1000,000

03.0

2.20

01 0

6:00

03.0

4.20

01 0

5:00

03.0

4.20

01 1

2:00

03.0

4.20

01 1

8:00

03.0

4.20

01 2

4:00

03.0

5.20

01 0

7:00

03.0

5.20

01 1

4:00

03.0

5.20

01 2

0:00

03.0

6.20

01 0

2:00

03.0

6.20

01 1

0:00

03.0

7.20

01 0

7:00

03.0

9.20

01 1

7:00

timp( ore )

Q ( mc/s )

Q=f( t ) CA 220 CI 300 CP 370

Viitura inregistrata la statia hidrometrica Sighet, raul Tisa, din 28.10.1998 - 09.11.1998

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

10.2

8.19

98 7

:00

10.2

9.19

98 1

3:00

10.3

0.19

98 0

0:00

10.3

0.19

98 2

0:00

11.0

2.19

98 0

7:00

11.0

4.19

98 1

2:00

11.0

4.19

98 2

1:00

11.0

5.19

98 0

3:00

11.0

5.19

98 0

9:00

11.0

5.19

98 1

9:00

11.0

6.19

98 0

6:00

11.0

7.19

98 1

7:00

12.0

9.19

98 1

2:00

timp(ore)

H(m)

H=f( t ) CA 270 CI 310 CP 350

Viitura inregistrata la statia hidrometrica Sighet, raul Tisa, in 01.03.2001 - 10.03.2001

-100

0

100

200

300

400

500

60003

.01.

2001

07:

00

03.0

3.20

01 2

1:00

03.0

4.20

01 0

8:00

03.0

4.20

01 2

2:00

03.0

5.20

01 1

8:00

03.0

6.20

01 0

6:00

03.0

6.20

01 2

2:00

03.0

9.20

01 1

7:00 timp( ore )

H( m )

H=f( t ) CA 270 CI 310 CP 350

M.M.G.A.C.M.S.U.

Administratia NationalaApele Romane

Dispecerat BazinalDirectia Apelor

Somes-Tisa

Dispecerate Judetene ale

S.G.A.Statii hidrologice

Posturipluviometrice

Statiihidrometrice

Statiimeteorologice

C.M.R.CLUJ

Comisia judeteana pentru situatii de

urgenta

Comisii locale ptSituatii de

urgenta

Comandamente Locale

BARAJE SI ALTE CH ale tertilor

Ob. si formatii delucru D.A.S.T.

Inspectoratul pentru situatii de

urgenta al jud.

A.N.M.

Schema fluxului informational de operational decizional in B.H. Somes-Tisa