Rolul profesorului manager

Amenajarea Zonelor Umede

-Servicii de proiectare si executie

a obiectivului de investitie-Ton Alexandra Ecaterina

Grupa 7302, I.M.

Cuprins: I. Piese scrise:

1. Descrierea generala a lucrarilor

1.1. Elemente generale

1.2. Denumirea obiectivului de investitii

1.3. Amplasament

1.4. Titularul investitiei

1.5. Beneficiarul investitiei

1.6. Elaborator proiect

2. Descrierea generala a lucrarilor

2.1. Studii privind cadrul natural

2.1.1. Studiul climatic si fenomene naturale specifice

2.1.2. Studiul pedologic

2.1.3. Studiul hidrologic

2.1.4. Studiul geotehnic si seismicitatea

2.2. Propuneri de lucrari pt amenajarea teritoriului

2.3. Devierile si protejarile de utilitati afectate

3. Memorii tehnice pe specialitati

3.1. Proiectarea schemei hidrotehnice pt drenaj de suprafata

3.2. Debite specifice de evacuare

3.3. Claculul debitelor si dimensionarea canalelor

II. Anexe 1. Descrierea generala a lucrarilor

Planul de amenajare a teritoriului este un ansamblu de studii referitoare la o suprafa de teren definit, prin care se stabilesc, pe baza analizei multicriteriale a situaiei existente, obiectivele, aciunile i msurile de adoptare pe o perioad determinat, acesta orienteaz aplicarea unor politici la nivel naional i zonal, n domeniul organizrii spaiului din teritoriul studiat. Prin amplasarea geografic, a condiiilor de clim i relief, teritoriul rii noastre este supus comportrii hazardate a naturii ce se manifest n timp. n acest sens, se precizeaz existena a trei tipuri de hazard: geomorfologic; hidrologic; climatic.

Cele trei tipuri de hazard se pot manifesta att individual ct i prin suprapunere, astfel nct efectele generate pot varia ntr-un domeniu foarte larg, de la pagube minore pn la dezastre. Hazardul geomorfologic, poate produce pe terenuri n pant: eroziunea solului; alunecri de teren; inundaii locale, cu caracter de torenialitate. Hazardul hidrologic, prin neuniformitatea regimului de curgere poate produce: inundarea terenurilor plane; exces de umiditate n sol; eroziune de mal. Hazardul climatic - cu regimul cel mai variabil n timp- poate produce prin repartiia neuniform a temperaturilor i precipitaiilor: secete atmosferice i pedologice; exces de umiditate n sol; inundaii; eroziune eolian. n acest context, lucrrile de mbuntiri funciare au menirea de a controla i atenua efectele ce pot fi generate de ctre cele trei tipuri de hazard prin: Amenajri de combatere a eroziunii solului i de stabilizare a terenurilor n pant; Amenajri de desecare - drenaj pentru eliminarea excesului de umiditate; ndiguiri i regularizarea cursurilor de ap pentru aprarea mpotriva inundaiilor; Amenajri de irigaii, pentru eliminarea efectelor secetei.1.1. Elemente generale2.2 Studiul pedologic

Pentru indeplinirea functiilor ecologice si economice, solurile trebuie sa aiba un anumit regim hidric, care in stare naturala este determinat de marimea precipitatiilor si de alimentarea solului din apa freatica. Pentru a pune in evidenta dinamica anuala a umiditatii din sol se elaboreaza un studiu, privind bilantul apei in studiul activ de sol. Acesta ia in consideratie precipitatiile si aportul freatic ca intrari de apa in sol si evapotranspiratia potentiala ca sursa de consum de apa din sol.

Dintre elementele de calcul a bilantului apei din sol, precipitatiile si evapotranspiratia potentiala, rezulta din datele prezentate in tab. nr 1. Estimarea aportului freatic se face pt fiecare luna calendaristica in parte, folosind relatia : q=(p*n*)/864*T, p- precipitatii medii zilnice (mm/zi), n- coeficient de absorbtie cu valori intre 0.4 si 0.9, folosind valorile mici pt zonele umede si valorile mari pt zonele secetoase; - coeficent experimental identic pt toate solurile minerale; T- durata estimata de alimentare a solului din apa freatica in zile. Calculele se prezinta in tabelul nr. 3.Tab. nr. 3

LunaIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII

P(mm)27.626.729.440.163.177.362.141.534.43735.629.2

Nr. zile cuP>1mm4.34.24.75.67.77.96.34.33.84.64.94.8

p mm/zi6.416.356.257.168.199.789.859.659.058.047.266.08

57665743302220814273947

T(zile)666333333666

q0.560.640.540.950.750.660.600.230.390.330.430.44

Vaf48.3855.2946.6582.0864.8057.0251.8419.8733.6928.5137.1538.01

Elaborarea studiului privind bilantul apei in sol se face pt conditiile in care solul este alimentat si din panza freatica. Calculele se prezinta in tab. nr. 4:

Luna IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII

P,mm27.626.729.440.163.177.362.141.534.43735.629.2

Vaf,mm29.0333.1727.9924.6219.4417.1015.5559.6110.1817.1022.1922.80

Total intrari56.659.8757.364.782.594.477.647.4644.554.157.752

ETP. mm001449951231461288344130

BilantExcedent56.659.8743.317.71044.752284.17

Deficit12.528.668.480.5438.5228.54

Concluzii: Intr-un an climatic mediu, in zona de studiu se produce excedent de apa in intervalul octombrie-aprilie cu valori de 284.17 mm si deficit de apa in intervalul mai-septembrie cu valori de 228.54 mm. Diferenta dintre excedentul si deficitul de apa mediu anual este de 55.63 mm, ceea ce arata ca regularizarea umiditatii solului impune amenajarea zonei cu lucrari de drenaj. Evacuarea excesului de apa trebuie sa se faca in 2-3 zile daca acesta se produce chiar si o singura luna din perioada de vegetatie si de 5 pana la 7 zile daca excesul de apa se produce in perioada rece. Fata de cele de mai sus, excesul de apa din zona de studiu trebuie evacuat in 3 zile.

2.3 Studiul hidrogeologic Hidrogeologia furnizeaza informatii privind apele subterane. Pentru valorificarea zonelor umede, trebuie sa fie cunoscute caracterele primei panze de apa subterana, numita apa freatica. Determinarea adancimii apei freatice si recoltarea de probe de apa pt analize fizico-chimice se face prin intermediul unor foraje de studiu. Pentru zona de studiu au fost practicate 4 foraje in care apa freatica are adancimi variabile intre 0.25m- 2.75m. In functie de textura solului, trebuie sa fie delimitata zona in care apa freatica produce exces de umiditate in sol. Metodologie de lucru: Pe planul de situatie, la scara 1:10.000, se amplaseaza dele 4 foraje care se numeroteaza si in dreptul fiecaruia se noteaza adancimea apei freatice.

Se unesc forajele F1 cu F2, F3 cu F4, F1 cu F4 In functie de textura solului se stabileste adancimea critica a apei freatice diferentiata dupa textura astfel: textura usoara( 0.75 m), textura medie (1.25m), textura grea (1.50m)Nota: Textura solului dominant in zona de studiu este medie, ceea ce inseamna ca adancimea critica a apei freatice este de 1.25 m. Pe fiecare aliniament in parte, se determina prin algoritmul lui Euclid, pozitia punctului in care apa freatica are adancimea critica. Se unesc punctele determinate mai sus obtinand izofreata critica, care se traseaza cu albastru; (izofreata: linia care uneste punctele de la suprafata terenului cu aceeasi adancime a apei freatice). Se masoara suprafata delimitata de izofreata critica si limita planului spre forajele cu adancime mica a apei freatice. Se hasureaza aceasta suprafata.(Vezi Anexa 1, fig. 1)

2.4 Studiul geotehnic Acest studiu trebuie sa prezinte informatii privind caracteristicile pamanturilor in care urmeaza sa fie amplasate diverse constructii. Pentru aceasta se executa foraje de studiu prin intermediul carora se determina straturile de pamant din profil cu precizarea grosimii si se recolteaza probe de sol pt analize. Unul din rezultatele studiului se prezinta sub forma fiselor geotehnice care arata succesiunea straturilor de pamant, textura si grosimea lor. Pnetru zona de studiu s-au executat 4 foraje cu ocazia studiului hidrogeologic constatand ca forajele 1 si 2 sunt identice si se prezinta in fisa nr. 1, iar forajele 3 si 4 sunt asemenea avand structura hidrogeologica prezentata in fisa nr. 2. Scopul studiului este sa delimitam raioanele geotehnice si sa determinam pt fiecare conductivitatea hidraulica si inclinarea taluzurilor la canalele de sapatura.Metodologie de lucru:

se amplaseaza pe plan cele 4 foraje in aceeasi pozitie ca pt studiul anterior

se unesc forajele astfel: F1 cu F2, F1 cu F4, F3 cu F4; rezultand aliniamente pe directia carora se executa profile geotehnice

in dreptul fiecarui foraj, pe verticala, se noteaza la scara 1: 100, grosimea si textura stratului de pamant

se traseaza pozitia fiecarui strat de pamant pe aliniamentele marcate in functie de vizibilitatea planurilor prezentate

se noteaza pe fiecare start de pamant, grosimea si conductivitatea hidraulica

se delimiteaza cu o linie rosie pozitia raioanelor geotehnice

(Vezi anexa 1, fig. 2)

Concluzii: In zona de studiu se diferentiaza 2 raioane geotehnice astfel: RG I- care prezinta urmatoarea succesiune de straturi de pamant:argila nisipoasa si argila lutoasa cu conductivitatile hidraulice urmatoare: argila nisipoasa: k= 0.5 m/zi si argila lutoasa cu k=0.4 m/zi. Inclinarea taluzurilor pt canale in debleu este de 1:1 1.5, pt canale colectoare 1:1.502.00, pt canale de ordin superior ( CES, CEP)

RG II alcatuit dn urmatoarele starturi de pamant : luto-argilos, luto-nisipos si argila cu conductivitatea hidraulicaa urmatoare : luto argilos- k= 0.6 m/zi, luto-nisipos- k= 0.8 m/zi si argila k =0.25 m/ zi.

Inclinarea taluzurilor la canale in debleu, se recomanda sa fie aceeasi ca in RG I.

Fisa nr. 1:

Stratificat

In strat superior EStrat vegetal

L.A.

L.N.

A.

0.00.25

4.80

5..90

6.40

Fisa nr. 2: Omogen, H, E.

Strat vegetal

A.N.

A.L.

0.00.25

3.605.40

Concluzii privind cadrul natural si propuneri de lucrari pt amenajarea teritoriului: Studiul de ingineria mediului elaborat pt suprafata propusa la amenajare scoate in evidenta urmatoarele:

clima zonei de studiu se incadreaza in clasa climatica temperat-continentala, zona climatica subumeda, aceasta arata ca terenul trebuie amenajat cu lucrari de drenaj. Solul dominant este de tip cernoziom argiloiluvial, caracterizat printr-o textura medie, cu o densitate Da=1.39 t/mm3, capacitate totala pt apa CT= 29.8 %; capacitate de camp pt apa CC=22.5 %.

Bilantul apei in sol intr-un an climatic mediu arata ca intre excesul si deficitul de apa este o diferenta de 55.63 mm, care trebuie corectata prin amenajarea teritoriului cu lucrari de drenaj.

Deoarece excesul de apa se produce in perioada octombrie-aprilie, evacuarea excesului de apa de pe teren trebuie facuta in 3 zile. Studiul geotehnic a identificat in zona de proiectare doua raioane geotehnice care determina inclinarea taluzurilor la canalele in debleu astfel:

--> In RG I : Inclinarea taluzurilor pt canale in debleu este de 1:1 1.5, pt canale colectoare 1:1.502.00, pt canale de ordin superior ( CES, CEP)

-->In RG II: Inclinarea taluzurilor la canale in debleu, se recomanda sa fie aceeasi ca in RG I.

Valorificarea zonei de studiu in scop agricol necesita colectarea si evacuarea excesului de apa prin folosirea urmatoarelor tehnici ameliorative:

-drenaj de suprafata pe intreaga zona de studiu

-drenaj subteran pe suprafata cu exces de apa freatica

-masuri secundare de drenaj pt imbunatatirea colectarii excesului de apa.

-amenajari conexe care constau in constructii hidrotehnice, constructii de exploatare, drumuri tehnologice de exploatare, foraje hidrogeologice de observatie.

Trasarea schemei hidrotehnice pt drenajul de suprafata

Schema hidrotehnica pt drenajul de suprafata este alcatuita din totalitatea canalelor si a constructiilor hidrotehnice aferente prin care excesul de apa produs de diverse cauze este conectat si evcuat de pe teren. O shcema hidrotehnica completa este formata din urmatoarele categorii de canale:

canale colectoare (CC)

canale de transport si evacuare cu doua graduari: canale de evacuare secundare (CES) si canale de evacuare principale (CEP) canale de interceptie a apelor exterioare cu doua tipuri: canale colectoare de centura (CCC) si canale colectoare de infiltratie (CCI)

Trasarea schemei hidrotehnice se bazeaza pe interpretarea geomorfologiei terenului din care rezulta zonele de acumulare si staguare a terenului din care rezulta zonele de acumulare si stagnare a apelor, sensul de scurgere al apei la suprafata terenului, amplasamentul firelor de vara si a terenurilor cu cote dominante.

Principii pt trasarea canalelor colectoare Canalele colectoare sunt elementele de cel mai mic ordin al schemei hidrotehnice care au rolul sa interpreteze scurgerea lenta a apei de la suprafata terenului si apa care stagneaza in zonele de depresionare; pt a-si indeplini rolul lor, canalele colectoare se traseaza dupa urmatoarele principii:

pe directia generala a curbelor de nivel, usor inclinate fata de acestea pt a obtine o panta a canalului din constructie

sa treaca prin zone depresionare in care stagneaza apa

sa fie paralele intre ele pt a delimita Sole (parcele hidrografice) cu forme geometrice regulate cu laturile lungi si paralele

sunt excluse formele de triunghi ale solelor

sa fie amplasate pe cat posibil pe fire de vara pe care se concentreaza scurgerea naturala

distanta dintre canale se stabileste in functie de textura solului dupa instructiunile de proiectare care recomanda distante de: d= 200400 m pt textura grea, d=300500 m pt textura medie si d= 400600 m pt textura usoara

lungimea canalelor colectoare are valori medii de 8001500 m, dar pot fi utilizate si alte lungimi in functie de particularitatile terenului.

Trasarea canalelor de transport si evacuare de face perpendicular pe curbele de nivel astfel incat sa evacueze cat mai rapid debitele din CC. Ele se traseaza pe fire de ara si prin zone de staguare a apei.

Aplicand principiile de mai sus, in zona de studiu au fost proiectate un nr. de 8 CC, 1 CES.

(Vezi Anexa 1, fig. 3)

Calculul debitelor de dimensionare ale canalelor din schema hidrotehnica pt drenaj de suprafata

Calculele din schema hidrotehnica trebuie sa transporte debitul produs de cauzele cu manifestare simultana care determina excesul de umiditate. In conditiile latitudinilor temperate, principalele cauze care determina excesul de apa sunt precipitatiile si apa freatica. Pt determinarea debitelor de dimensionare se considera ca:

ploaia de calcul se produce pe intreaga suprafata cu aceeasi intensitate; deci toate canalele proiectate vor colecta exces de apa din precipitatii. Canalele amplasate in zona cu exces freatic, vor colecta excesul produs de aceasta cauza care se adauga la debitul produs de precipitatii.

Debite specifice de evacuare:

In cazul precipitatiilor, debitul specific de evacuat qp rezulta din formula:

qp=(Ks*H5%)/ 8.64* T (l/s*ha)

Ks- coeficient de scurgere Ks=0.25

h5%- ploaia de calcul (mm)T- durata de evacuare a apei in zile conform concluziilo la bilantul apei in sol

Debitul specific din apa freatica, Kj, se calculeaza cu formula:

qf=(CT-CC)(H2-H1)/ (0.86*tp)- e/8.6+ ho/8.6*tp (l/s*ha)

CT-capacitatea totala pt apa (%)

CC- capacitatea de camp pt apa (%)

(H2-H1)- denivelarea produsa in panza freatica cu val de 0.20m- textura usoara, 0.25 m- textura medie, 0.30m- textura grea.tp-durata intervalului ploios in care se reface denivelarea panzei freatice, se impune de catre proiectant intre 1 si 4 zile pt a obtine un debit convenabil < 2 L?s*ha

e- evapotranspiratia potentiala pe durata tp:

e=ETPIV/30 * tp

ho- grosimea startului de apa de la suprafata terenului la sfarsitul ploii de calcul (mm)

ho= (1-ks)* h5% (mm)

Debitele produse de aceste doua surse se calculeaza astfel:

in cazul precipitatiilor : Qp=qp* S (l/s)

in cazul ape freatice : Qf=qf* S (l/s)

qp si qf sunt debitele specifice de evacuat pe surse de exces l/s*ha, iar S= suprafata de pe care canalul colecteaza excesul de apa in hectare

in cazul canalelor colectoare care colecteaza doar debit din precipitatii, debitul de dimensionare Qt=Qp in cazul canalelor care colecteaza exces de apa din ambele surse, debitul de dimensionare va fi: QT=Qp+Qf (l/s) in cazul canalelor de ordin superior (CES; CEP) calculul debitelor de dimensionare se face prin metoda compunerii din amonte in aval prin asemanare cu bazinele hidrografice naturale

In acest scop se imparte canalul in tronsoane din amonte in aval adaugand la fiecare nod hidrotehnic debitul canalelor afluente. Debitele se calculeaza in tabelul nr. 5:

Nr. crt.TronsonL (m)PrecipitatiiApa FreaticaQ receptatQt

qpSQpqfSQf

1CC11380.8475.96464

2CC21380.8475.96464

3CC31380.8475.9640.8375.963127

4CC41380.8475.9640.8375.963127

5CC51380.8475.9640.8375.963127

6CC61380.8475.9640.8375.963127

7CC71380.8475.9640.8375.963127

8CC81420.8478.16666

9CC91420.8478.16666

10CC101420.8478.16666

11CC111420.8478.16666

12CC121420.8478.1660.8375.963129

13CC131420.8478.1660.8375.963129

14CC141420.8478.1660.8375.963129

Tabel nr. 6:

Nr. crtLCanal

Q receptatQT

1CES1,TR1CC7-127256

CC14-129

2TR2CC6-127512

CC13-129

3TR3CC5-127768

CC12-129

4TR4CC4-127961

CC11-66

5TR5CC3-1271154

CC10-66

6TR6CC2-641284

CC9-66

7TR7CC1-641414

CC8-66

Dimensionarea hidraulica a canalelor Prin aceasta operatie se stabilesc elementele de cobstructie in sectiunea transversala precum si elementele hidraulice ale canalului.

In cazul canalelor pt drenaj de suprafata, se recomanda metoda graficului de dimensionare care consta in utilizarea unor monograme dupa ecuatia lui Chezy. Monogramele se diferentiaza intre ele dupa inclinarea taluzurilor canalelor. Date necesare pt dimensionare:

-coeficientul de rugozitate al sectiunii de scurgere

- debitul de dimensionare

- panta terenului pe traseul canalului

-intervalul vitezei admisibile de curgere a apei pe canal

In functie de aceste elemente see determina tipul constructiv de canal, latimea la fund a canalului (b), adancimea apei in canal (h), nu se determina adancimea totala a canalului care va rezulta din profilul longitudinal prin canal. Pt dimensionare se tine seama de urmatoarele: panta canalului trebuie sa fie cuprinsa intre 0.5 si 5 pt canalele colectoare si 0.2 - 2 pt CES si CEP

viteza minima admisibila a apei este de 0.2 m/s si nu depaseste 0.5m/s

Rezultatele dimensionarii hidraulice se noteaza in Tab. nr 7:

Nr. crtCanal,TronsonL(m)Q(l/s)micanal()v(m/s)Tip canalb(cm)h(cm)

1CC1138641.500.60.26III3030

2CC2138641.500.60.26III3030

3CC31381271.500.60.33V3040

4CC41381271.250.70.33V3040

5CC51381271.250.70.33V3040

6CC61381271.250.70.33V3040

7CC71381271.250.70.33V3040

8CC8142661.500.70.32III3030

9CC9142661.500.70.32III3030

10CC10142661.500.70.32III3030

11CC11142661.250.50.25IV3035

12CC121421291.250.60.34V4040

13CC131421291.250.60.34V4040

14CC141421291.250.60.34V4040

15CES,TR12561.250.70.35VII6050

16TR25121.250.60.3X9065

17TR37681.250.50.3XII11075

18TR49611.500.50.31XIII10080

19TR511541.500.550.75XIII10080

20TR612841.500.510.72XIV11085

21TR714141.500.550.75XIV11085

Criterii de drenaj subteran

Suprafata de teren afectata cu exces de apa de natura freatica urmeaza a fi proiectata cu o retea de drenuri absorbante orizontale. In acest scop prin intermediul criteriilor de drenaj va fi urmarit controlul umiditatii din sol pt a putea asigura un raport optim de apa si aer in functie de cerintelor plantelor de cultura din zona de studiu.

Elementele tehnice si functionale ale unei amenajari de drenaj subteran se reflecta in criteriile de drenaj subteran. Aceste elemente se prelucreaza dupa urmatoarele etape:

debitul specific de evacuat prin drenuri: q= qf* 0.00864 (m3/m2 * zi), qf=0.83, q=0.00717 m3/m2*zi sarcina hidraulica la jumatatea distantei dintre drenuri (m), h= 0.25m (T.M.)\

criteriul de drenaj h/q= 34.86 zile care nearata in cate zile se poate evacua debitul q pt a mentine sarcina hidraulica h.

se refera la norma de drenaj care se noteaza cu z=0.6 m pt T.M.

Norma de drenaj reprezinta adancimea la care trebuie mentinut nivelul freatic pt a asigura in stratul activ de sol un raport optim de apa si aer.

In conditiile de curgere permanenta a apei freatice este necesar sa se determine adancimea de pozare (Hp) (pozare= adancimea la care este asezat drenul ) si distanta dintre drenurile orizontale, Hp= 0.84 m Adancimea de pozare se stabileste prin intermediul urmatoarelor criterii:

criteriul agronomic: Hp= (z+h)/(1- )= 0.94 m, = 0.10 (coeficient de tasare in functie de textura medie).

Criteriul adancimii de inghet: Hp= (0.7....1.1) +Dext, Dext= 0.1 m

Hp=0.8+0.1= 0.9 m

criteriul tehnologic: HpHutilajUtilaj: Hollandroin; Hutilaj: 2.5; b= 0.25

Concluzii: In zona studiata, suprafata afectata de exces de apa de natura freatica, urmeaza a fi amenajata cu o retea de drenuri subterane, orizontale, ale carei elemente au fost stabilite prin intermediul criteriilor de drenaj. Acest criteriu arata ca drenurile absorbante functioneaza pe o durata de 34.86 zile (h/q), mentionand o norma de drenaj z=0.6 m si si o sarcina hidraulica h=0.25 m. Adancimea de pozare Hp=0.9 m care satisface cele 3 criterii impuse, iar pt executia lucrarii s-a folosit utilajul Hollandroin a carei adancime maxima de lucru este de 2.5 m si care are o latime a cupei de excavat b=0.25 m. Calculul distantei dintre drenurile absorbante

Sistemele de drenaj subteran se proiecteaza prin trasarea pe plan a unor siruri paralele de drenuri absorbante la o anumita distanta care determina norma de drenaj in spatiul deservit de ele. Distanta dintre drenurile absorbante se calculeaza pt regimul de curgere permanenta a apei prin sol caracteristic suprafetei pe care apa freatica produce exces de umiditate in zona de studiu. Se utilizeaza in acest scop metode simplificatoare ale procesului fizic de scurgere, cele mai cunoscute fiind ipotezele elaborate de Hooghandt si Ernst. Pt calculul distantei dintre drenuri dupa aceste ipoteze se parcurg urmatoarele etape:

se stabileste pozitia planului drenurilor in profilul geotehnic si se determina in profilul geotehnic si se determina ipotezele si cazul particular care trebuit folosit

se selecteaza fisa de calcul corespunzatoare conditiilor de mai sus in cazul profilului omogen, calculul se face prin ambele ipoteze distanta de proiectare fiind rezultatul mediei aritmetice a valorilor obtinute prin cele doua metode:L= (LH+LE)/2 (m)

Calculul se face sub forma de fisa de calcul dupa modelul din indrumatorul de proiect