Baraje Mobile

download Baraje Mobile

of 119

description

jf

Transcript of Baraje Mobile

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    1/119

    Curs de Constructii Hidrotehnice II ACH Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    2/119

    BARAJE MOBILEDefini t ie

    Barajele mobile (stavilarele) sunt baraje de mica

    inaltime ce se construiesc pe cursurile de apa in

    scopul ridicarii nivelului natural si eventual al

    realizarii unei acumulari.

    Sunt alcatuite din doua parti distincte:

    partea fixa - compusa din corpul deversor, pile si culei ;partea mobila alcatuita din stavile si batardouri.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    3/119

    BARAJE MOBILE

    Funct i i

    asigurarea captarii sau derivarii debitelor pentru uzine hidroelectrice, pentrualimentari cu apa potabila sau industriala, pentru irigatii sau mentinerea insectorul barat a adncimii necesare pentru navigatie;

    asigurarea capacitatii de evacuare a apelor fara ca nivelul maxim admis inamonte sa fie depasit;

    mentinerea unui nivel constant in aductiunile cu nivel liber care sa lefereasca de variatiile nivelului apei din albia naturala a rului;

    evacuarea in aval a aluviunilor depuse la anumite intervale de timp, fara ase pierde insa cantitati prea mari de apa;

    evacuarea cu usurinta a corpurilor plutitoare, aduse mai ales de apele mariprecum si a gheturilor ce apar in perioada de primavara.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    4/119

    BARAJE MOBILE

    Barajele pentru navigaie fac parte din categoria barajelor mobile fiindconstrucii de barare a cursului de ap n scopul amenajrii acestuia pentrunavigaie. Aa cum s-a artat n capitolul precedent, canalizarea cursurilor deap pentru navigaie presupune realizarea unor baraje i ecluze care sasigurare adncimea necesar pentru navigaie n cadrul unor amenajrihidrotehnice.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    5/119

    Baraje mobile pentru navigatie

    Barajele pentru navigaie pot fi clasificate n baraje navigabile sau non-navigabile dup cum tranzitarea navelor ntre cele dou biefuri se poate faceprin corpul barajului sau nu.

    Baraj navigabil Olmsted SUA

    Barajul Str (Germania)

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    6/119

    Criterii privind stabilirea amplasamentului

    Stabilirea amplasamentului depinde de o serie de factori interdependeni carefac obiectul analizelor tehnico-economice, de mediu, i politice.

    Aceti factori se refer la aspectele hidrologice (debite), hidraulice (regim decurgere, viteze, transport de aluviuni), geologice (condiii de fundare sau lucrride mbuntire a fundaiei), topografice (optimizarea spaiului disponibil,poziionarea structurii, acces n amplasament n timpul construcieiidup, demediu (minimizarea impactului asupra mediului) i estetice.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    7/119

    ALCTUIRE STRUCTURAL GENERAL

    Din punct de vedere structural barajele mobile sunt alctuite din dou pri:partea fix - compus din corpul deversor, pile i culei;partea mobil - constituit din stavile i batardouri.

    Corpul deversor mpreun cu elementele mobile asigur realizarea reteniei idescrcarea debitelor de ap n aval. Prin manevrarea stavilelor seciunea

    barat poate fi deschis n ntregime sau parial.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    8/119

    ALCTUIRE STRUCTURAL GENERAL

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    9/119

    ALCATUIRE CONSTRUCTIVA IN PLAN

    Amplasamentele acestor lucrari suntcaracteristice in general zonelor de

    deal si de ses.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    10/119

    ALCATUIRE CONSTRUCTIVA IN PLAN

    cmp

    deversor

    pilaculee

    bazin disipator

    albie regularizata

    zid de spriji n

    STAVILAR

    CHE

    bazin de l inistire

    zid de racordbaraj

    pereu din b. a.

    de pamnt

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    11/119

    ALCATUIRE CONSTRUCTIVA IN SECTIUNE TRANSVERSALA

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    12/119

    1- avant radier; 2- zid de racord; 3galerie de injecii i drenaj; 4 ni batardou amonte;5stavil clapet; 6 stavil segment; 7 - ni batardou aval; 8 radier; 9 - pil; 10 disipator; 11

    - dini deflectori; 12 rizberm; 13 strat filtrant; 14 - zid de gard aval.

    ALCATUIRE IN SECTIUNE TRANSVERSALA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    13/119

    Pilele i culeele

    Pilele i culeele sunt principalele elemente structurale ce alctuiesc partea fix. Pilelempart cmpul barat n deschideri deversante sau pasaje pentru nave. Culeele asigurlegtura cu celelalte structuri aflate n cmpul barat (ecluze, centrale hidroelectrice,diguri) sau realizeaz nchiderea n versani. Pilele i culeele au rolul de a asigurareazemul pentru stavile, batardouri, poduri de serviciu sau rutiere, echipamentele deacionare a stavilelor, pentru camera de comandi de a transfera fundaieisolicitrile la

    care sunt supuse. Grosimea lor este dictat de tipul stavilelor utilizate i de deschidereacmpului deversant. Conturul n seciune orizontal poate cuprinde niele pentrubatardouri sau stavile, ghidajele pentru stavile sau scuturi metalice, reprezentnd piesemetalice nglobate n beton.

    Lungimile pilelori culeelor depind de tipul de stavil. Astfel n cazul stavilelor verticale

    lungimile sunt minime. n cazul stavilelor segment aceste lungimi depind de poziiaarticulaiei n raport cu cele dou biefuri, n amonte sau aval.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    14/119

    Pragul deversant

    Structura fix din beton este completat de pragul deversant care asigurietanarea la partea inferioar a barajului. Pragul este o construciemasiv dinbeton a creinlime poate fi apropiat de nivelul albiei sau cu mult pesteacesta. Principala funcie din punct de vedere structural este cea de suportpentru stavile batardouri, fundaie pentru pile i culee n anumite configuraii dealctuire. Din punct de vedere hidraulic poate fi deversor cu profil practic saudeversor de tip prag lat.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    15/119

    Numrul i lungimea deschiderilor deversante

    Numrul i lungimea cmpurilor deversante se determin pe baza unor analizemulticriteriale lund n considerare impactul hidraulic, procesul de colmatare, tipul destavili echipamente de acionareimentenana acestora.

    Numrul deschiderilor depinde n primul rnd de limea barat a cursului de ap i delungimea aleas pentru o deschidere deversant. Mrimea deschiderii depinde de tipul destavil. Valorile maxime ale dimensiunilor sunt:nlimea de 6-7 m i lungimea de 30-35 m.

    Dimensiunile economice sunt practic apropiate de 15-20 m. Economicitatea stavilei estedirect influenat de raportul ntre dimensiuni sale: Hstavil/Lstavil. n cazul stavilelor segmentunele studii au artatc raportul optim tinde spre 1 sau chiar valori supraunitare.

    n cazul unor lungimi mari inlimi mici se ajunge de multe ori la o folosire incomplet amaterialului din grinzile principale. Pentru stavilele clapet raportul optim este cuprins ntre1/4...1/6. La stabilirea lungimii cmpului deversant trebuie inut cont i de dimensiunilemaxime ale batardoului, mentenana acestuia ifuncionarearapid n cazuri de urgen.

    Se recomand adoptarea a cel puin 3 deschideri deversante pentru asigurarea condiiilorde funcionare n siguran.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    16/119

    Etanarea i drenarea fundaiilor

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Ridicarea nivelului n amonte, favorizeaz infiltrarea apei prin straturile permeabile din fundaia barajului. Acesteinfiltraii conduc la creterea presiunii pe talpa barajului sau la baza straturilor impermeabile (de marn) dinfundaie, precum i la antrenarea particulelor fine din straturile nisipoase, punnd n pericol sigurana barajului.Pentru reducerea infiltraiilorn fundaie, la piciorul amonte al barajului se realizeaz un ecran de etanare dinbeton care strbate straturile nisipoase i se ncastreaz n roca de baz. Acest ecran este dispus pe latura

    amonte a barajului i se poate continua sub digurile laterale de pmnt atunci cnd sunt prevzutei asemenealucrri. Latura aval poate rmnedeschis pentru a permite drenarea liber a infiltraiilor.Ca msuri suplimentare de reducere a presiunii pe talpa barajului sau la baza straturilor de marn din fundaie,mai ales n cazul unor terenuri alctuite din straturi nisipoase fr drenare liber n aval, se prevd drenuriverticale.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    17/119

    LUCRARILE DE DISIPARE A ENERGIEI

    Lucrarile de disipare a energiei se compun

    din: bazin disipator si rizberma. Bazinuldisipator se poate realiza intr-o singura

    treapta sau in doua trepte. Disipatoarele

    ntr-o singur treapt, datorit adncimii

    mari a bazinului impun coborrea cotei de

    fundare a radierului bazinului ceea ce

    conduce la volume suplimentare de

    excavaii i de beton.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    18/119

    Alcatuire constructiva pentru sistemele de evacuare

    1) 2)

    3)1. Cu profil deversant + stavile de dimensiuni micisau cel mult mijlocii

    2. Cu prag deversant lat + stavile de deschidere si

    inaltimi mari

    3. profil deversant care adaposteste vane de fund

    si stavile de coronament

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    19/119

    Sisteme constructive de alctuirea prii fixe

    Partea fix a barajului se realizeaz din elemente sau uniti structuralemonolite, conectate ntre ele prin intermediul rosturilor i care acioneaz nansamblu ca o structur continu. Sursa discontinuitilor ntr-o structur debeton masiv o reprezintcondiiile de turnare a betonului, precum icerinelede flexibilitate ale structurii.

    Configuraiile structurale posibile ce depind de caracteristicile terenului defundare sunt:sitemul cu radier general;sistemul cu pile independente;sistemul cu cuve;sisteme mixte.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    20/119

    Sistemul cu radier

    general.Radierul generaleste alcatuit dintr-o placade fundatie, continua de-alungul intregului front deretentie, in care suntincastrare pilele

    a

    b

    Sistemul cu pi le

    independente.In acestsistem constructiv pilele sunt

    separate de radier prinrosturi permanente.Deoarece in acest sistem,pilele preiau sarciniimportante, fundatiile lor selargesc si se adancesc fatade restul barajului.

    a

    b

    Sistemul cu cuve. In acestsistem pilele sunt sectionatede rosturi in lungul lor. In

    acest mod, fiecare deschiderelucreaza independent, placaradierului (sau praguldeversor) si doua semipileadiacente formand un sistemmonolit

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Sisteme constructive de alcatuire a partii fixe astavilarelor

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    21/119

    Partea mobila - Clasificarea stavilelor

    In functie de orificiile pe care le comanda

    stavile de suprafata

    stavile de adncime (vane)

    Dupa destinatie:

    stavile principale pentru exploatare;

    stavile de reparatii si de avarii, ce dubleaza stavilele principale.Dupa forma:

    stavile plane;

    stavile segment;

    stavile cilindrice;

    stavile sector; stavile clapete;

    stavile ferme hidraulice;

    alte tipuri.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    22/119

    Partea mobila - Clasificarea stavilelor

    Dup modul de transmitere a mpingerilor ctre partea fix din beton a

    barajului stavilele se pot clasifica n:

    stavile ce transmit mpingerea din presiunea hidrostatic pilelor iculeelor, lucrnd ca o grind simplu rezemat;stavile ce transmit mpingerea din presiunea hidrostatic corpului

    deversant (radierului), lucrnd ca o grind n consol.Pentru fiecare dintre cele dou categorii, stavilele difer i dup modul

    lor de micarei anume: cu micare de translaie, cu micare de rotaie, cumicare de rostogolire, stavile plutitoare sau combinate.Dup modul de acionare stavilele pot fi:

    acionate manual (stavile plane de lemn, sau metalice, de dimensiuni

    mici);acionate mecanic (majoritatea stavilelor);acionate hidraulic (sector, clapete, ferme hidraulice).

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    23/119

    Criteriile de alegere a tipului de stavila

    1. criterii functionale:evacuarea plutitorilor si a ghetii;evacuarea aluviunilor;evacuarea debitelor de viitura;reglarea nivelului amonte;automatizarea conditiilor de functionare pe timp de iarna.

    2. criterii economice:greutatea stavilei si a mecanismelor;influenta tipului de stavila asupra costului partii fixe a stavilarului.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    24/119

    BARAJE MOBILE

    Cond i t i i de exploatare a stavi lelor

    Stavilele trebuie sa asigure functiile barajului mobilatt in conditii normale de exploatare ct si inconditii speciale.Reglarea nivelului apei, ca si descarcarea apelormari, se efectueaza prin deschideri de diferitegrade ale stavilelor. La stavilele de tip ridicatorscurgera apei se face pe sub corpul lor, iar la celede tip cobortor, prin deversare.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    25/119

    Conditii de exploatare

    n cazul stavilelor clapet, o atenie deosebit trebuie acordat pericoluluivibraiilor n timpul deversrii. Evitarea acestui fenomen se poate face prinaerarea spaiului de sub lama deversant cu ajutorul conductelor de aerisireamplasate n pile, sau prin fragmentarea lamei deversante cu ajutorul unorprofile speciale, prevzute pe creasta clapetei.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    26/119

    Stavile segment

    Stavila segment este alctuit dintr-un panou metalic de form circular (segment de cilindru) rigidizat,susinut la extremiti de brae metalice ce rotesc n jurul unui ax orizontal prin intermediul unor articulaii

    nglobate n corpul pilelor.

    n funcie de poziia pe care o are fa de bieful amonte stavila segment poate fi normal sau invers.

    Echipamentele de acionare a stavilelor sunt amplasate pe pile i pot fi de tip mecanic sau hidraulic.Acionarea mecanic a stavilelor se poate face prin intermediul tijelor, sau a lanurilor Gall. n cazulechipamentelor hidromecanice sunt folosite servomotoare acionate de ulei sub presiune.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    27/119

    Barajul Eider, Germania

    Location in Northern Germany (close to the mouth of the Eider-River)

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    28/119

    Barajul Eider, Germania

    General view looking south-west

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    29/119

    Barajul Eider, Germania

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    30/119

    Barajul Eider, Germania

    View from the sea-side

    View from the Eider-River-side (in the background Compression gate arms with pivot bearingsthe control tower)

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    31/119

    Stavila plana dubla carlig

    Stavilele plane sunt alctuite dinpanouri metalice rigidizate ce sedeplaseaz vertical n nieleprevzute n corpul pilelor.Panourile sunt montate pe role cepermit deplasare sub ap.

    Aciunea apei este transmispilelor.Acionare stavilei se face cu

    echipamente mecanice prinintermediul lanurilorsau cablurilor,prinse la ambele capete.Principalul dezavantaj al acestui tipde stavil l constitue nlimeamare a pilei, ce rezult din condiiade asigurare a ridicrii complete astavilei deasupra nivelului apei.

    Pentru a permite evacuareaplutitorilor fr pierderi mari deap, se folosesc stavile dublealctuite din dou stavileindependente. Exist diferite tipuride stavile plane duble.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    32/119

    Stavila cilindricaStavila cilindric este alctuit dintr-un corpcilindric confecionat dintr-o tolmetalicrigidizatla interior prin cadre transversale i rezemat la

    cele dou extremiti. Micarea stavilei se faceprin rostogolire pe cremaliere montate n niele dinpile.

    Stavilele cilindrice au avantajul unei rigiditi multmai mari dect a celorlalte tipuri de stavile i deaceea pot fi folosite la deschideri mari, de ordinul a50 m. Greutatea mare, montajul dificil i

    imposibilitatea automatizrii sunt principaleledezavantaje ale acestui tip de stavil.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    33/119

    Stavile clapeta

    Stavila clapet este constituit dintr-un panoumetalic drept sau curb articulat la partea inferioar nradier. n poziie cobort creeaz un profildeversant. Acest tip de stavil poate fi folosit nechiparea deschiderilor navigabile. n funcie demodul de transmitere a ncrcrilor exterioare princorpul stavilei exist:clapete plane;

    clapete cu tub de rigidizare, rezistent la torsiune;clapete dublu bordate cu manta amonte i aval,rigidizate sub form de burt de pete.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    34/119

    Stavile clapeta

    Manevrarea stavilelor se poate face cuechipamente mecanice sau hidraulice.Clapetele pot fi echilibrate sau neechilibratedup cum momentul dat de greutatea ipresiunea apei este sau nu echilibrat.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    35/119

    Stavile clapeta

    Prinderea stavilei se poate face la un

    sigurcapt sau la ambele capete.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    36/119

    Stavile ridicatoare

    Cunoscut sub denumirea de wicket

    gate n englez sau vanne hausse nfrancez, stavila ridictoare estefolosit de peste 100 de ani nechiparea barajelor navigabile. Stavilaeste alctuit din panouri metalice saudin lemn de1-3 m lungime, ce bareazcursul de ap pe toatnlimea lor.Panourile sunt articulate la parteainferioar de radier. Acest tip de stavilpoate fi utilizat i pentru echipareadeschiderile nenavigabile.Coborrea stavilei se face cu ajutorulunei prese hidraulice sau cric, prinaplicarea unei fore la faa amonte, sauprin alte mijloace mecanice. Stavila

    poate fi meninut n poziia ridicatprin intermediul unui arc de susinere,ce permite astfel retragerea cilindruluii acionarea lui doar n timpulmanevrelor.La acest tip de stavil se remarcabsena pilelor. Principalul dezavantaj lconstitue dificultile de ntreinere a

    echipamentelor.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    37/119

    Stavile ferme hidraulice

    Stavilele de tip ferme

    hidraulice sunt alctuite dindou panouri articulate n radier.

    n poziie ridicat cele douelemente alctuiesc un acoperiiar n poziie cobort suntadpostite ntr-o camer deechilibru special realizat ncorpul radierului.

    Manevrarea stavilei se facehidraulic, prin reglarea niveluluiapei n camera de echilibru.

    Alimentarea cu ap ievacuarea apei din camer serealizez prin intermediul adou galerii ce comunic cuamontele i respectiv avalul icare sunt echipate cu vane.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    38/119

    Stavile sector

    Stavila sectorare forma unui sector de cerc i este adpostit n poziiecobort ntr-o camerde echilibru prevzut n radierul barajului. Manevrarea stavilei se face hidraulic prin presiuneaapei ce ptrunde n camer. Fora de ridicare poate fi suplimentat prin ataarea unor flotori sau

    utilizarea unor cilindri hidraulici.Stavila poate fi nchis doar pe dou dintre cele trei fee (stavilnecat), sau pe toate cele treifee (stavil plutitoare). Exist i stavile seminecate la care faa aval este parial etan, apaputnd ptrunde n interiorul stavilei n timpul deversrii.Stavilele sector sunt stavile de tip cobortor cu axa de rotaieamplasat n amonte sau n aval.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    39/119

    Stavile in arc

    Stavile n arc de tipvizier special concepute pentru echiparea a trei baraje mobile, construite peRin n Olanda n anii 60, reprezint i azi o soluie novatoare. Barajele fac parte dintr-un amplu

    proiect de canalizare a fluviului care include de asemenea ecluze navigabile. Denumirea de vizierprovine de la asemnarea cu viziera unui coif de cavaler, att ca form ct i ca mod de funcionare.

    Regularizarea debitelor este realizat prin controlul deschiderii acestor stavile, precum i prinintermediul unor vane cilindrice situate n pila central.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    40/119

    Stavile in arc

    Lungimea cmpurilorcontrolate de acestestavile este de 54 m.Stavilele rmn n poziiaridicat cteva sptmni

    n timpul iernii pentru

    evacuarea rapid a zpeziitopite. n aceast poziiestavila este nclinat la ununghi de 60 fa denivelul apei. n poziiecobort, ce corespundestrii curente deexploatare, este lsat un

    spaiu doar de civacentimetri fa de cotasuperioar a pragului.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    41/119

    Stavile gonflabile

    Termenul de "stavila gonflabila" serefera la o structura elastica inchisa subforma unui sac orizontal fixat etans pe ofundatie din beton. Structura elasticaeste realizata din cauciuc armat cu

    tesatura textila capabila sa preiaeforturile provenite atat de la presiunearealizata artificial in interior, cat si de lapresiunea exercitata pe exterior de aparaului, presiuni pe care le transmite lafundatie. Prin introducerea aerului ininteriorul sacului acesta isi marestevolumul si determina obturarea uneisectiuni de curgere a apei astfel ca secreaza posibilitatea de realizare a uneiacumulari de apa pe raul respectiv.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    42/119

    Stavile gonflabile

    Anvelopa elastic se fixeaz cu buloane pe un radier de beton amplasat la cota albiei. Sistemul defixare pe radier permite realizarea unor deschideri foarte mari, de ordinul zecilor de metri. Cea mai maredeschidere cunoscutmsoar 135 m. Lungimea acestor deschideri este limitat n practic de o seriede factori precum: condiiile de fabricaie, de transport, punere n oper, sitemul de umflare idezumflare, posibilitile de aerare a lamei deversante i de nlocuire a anvelopei n cazul deteriorrii.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    43/119

    Stavile gonflabile

    nlimile uzuale sunt cuprinse ntre 1,50 3,00 m, chiar dac exist i baraje cu nlimi de 6 m. n

    imaginile din figura 4.23 sunt prezentate secvenele de montare a anvelopei.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    44/119

    Stavile gonflabile

    Anvelopele pot fi umflate cu aer sau cu ap. Primele baraje gonflabile foloseau apa, a crei masasigura stabilitatea la deversare. n prezent este tot mai utilizat sistemul cu aerdatoritsimplitii.

    n radierul de beton se amplaseaz circuitul de evi care permite introducerea aerului sub presiune ninteriorul camerei elastice de la suflantele amplasate ntr-o camersituat pe malul apei. Prin umflare,camera asigurretenia apei ntre cota radierului i cota superioarrealizat de camer n stare umflat.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    45/119

    Stavile gonflabile exemplu

    Perna balast

    SECTIUNE TRANSVERSALA BARAJ GONFLABIL

    + 4.60

    + 3.20+ 3.50

    NNR + 3.00

    +1.50

    - 1.00

    - 5.50

    12.00

    2.00

    - 3.50

    2.00

    BIEF CENTRALA BIEF CANAL DERIVATIE

    Radier betonat

    Radier betonatpe pat de balast

    din materiale locale

    Umplutura compactataUmplutura din argila

    compactata

    Amplasamentul barajului mobil se afla laintrarea in canalul de aductiune ce faceracordul dintre canalul de derivatieDunare Marea Neagra si bazinul dedistributie al pompelor principale deracire a reactoarelor de la CNECernavoda.

    Scop: asigurarea alimentarii cu apa deracire a reactorului Unitatii nr. 1 a CNECerna Voda

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    46/119

    22.00

    4 unitati x 6 pompe x 5 m.c./s

    65.00

    BARAJ GONFLABILDeschidere L = 72 m

    -1.00

    -3.50-3.50

    -1.00

    -5.50

    2:12:1

    +4.60

    2.503.00 22.00

    1.5

    -3.30

    1.5

    22.00

    2

    Pila centralaL = 12m

    12.002.50

    2:1

    333 233 1.5

    22.00

    PROFIL LONGITUDINAL PRIN BARAJUL GONFLABIL

    4 unitati x 6 pompe x 5 m.c./s

    SC. 1 : 500

    + 4.60

    +7.10

    Platforma betonata

    Perna balast

    Coloane tip BENOTTO 1080mm; L = 24m

    - 28.50

    - 25.50

    Perna balast

    +3.20

    Platforma betonata

    Spatiu tehnologic

    -5.50

    Umplutura

    G

    Zid de sprijin din beton

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    47/119

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    48/119

    Fig. 2.9 Sectiune tip prin stavila gonflabila

    Fig. 2.10 Sistemul de fixare cu bolturi

    a stavilei gonflabile SUMITOMO

    Scara 1:5

    Fig. 2.11 Sistemul de control-comanda aridicarii si coborarii stavilei gonflabile

    Scara 1:1

    H

    nom.

    H

    maxim

    aer

    aer

    Stavile gonflabile - functionare

    Stavila gonflabila estereprezentata de ocamera elasticarealizata din cauciucarmat cu tesatura dinfibra textila de inaltarezistenta. Cameraelastica se prinde cu

    buloane de un pat debeton amplasat la cotaradierului raului. Inradierul de beton seamplaseaza tevi carepermit introducereaaerului sub presiune ininteriorul camereielastice de la suflantele

    amplasate intr-ocamera situata pe malulapei. Prin umflare,camera asigura retentiaapei intre radierul rauluisi cota superioararealizata de camera instare umflata.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    49/119

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    50/119

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    51/119

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    52/119

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    53/119

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    54/119

    Stavile gonflabile

    Avantaje:

    costul global mic al lucrrii;durata de execuie redus;securitatea sistemului din punct de vedere al manevrrii n condiii de viitureste superioar sistemului cu elemente metalice;timpul de manevr scurt;uor de pus n oper i adaptabil la lucrri existente;

    anvelopa nu este sensibil la coroziune sau poluare;se adapteaz uor la deformaiile din fundaie sau la eforturile datorategheii.

    Dezavantaje:

    fragilitatea anvelopei la abraziune i contact cu betonul;vulnerabilitatea la actele de vandalism;durata de via limitat, ntre 20 i 40 de ani;instabilitatea lamei de ap n timpul deversrii, fenomen cu att maiaccentuat cu ct nlimea lamei este mai mare.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    55/119

    Stavile Obermayer

    Acest tip stavil este alctuit din panouri metalice articulate n radier, acionatepneumatic prin intermediul unor saci sau anvelope gonflabile amplasate sub ele.Umflarea anvelopelor se face cu aer. Nivelul amonte este meninut cu precizie princontrolul presiunii aerului din anvelope.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    56/119

    Stavile Obermayer

    Concepiamodularsimplific att instalarea ct intreinerea stavilelornlturndtotodatnecesitatea pilelor intermediare. Un alt avantaj al acestui sistem de alctuire este acela c ncazul unei avarii trebuie nlocuit doar modulul avariat i nu ntreg cmpul de stavile. Spredeosebire de stavilele cu tub de torsiune, stavilele Obermayer reazem pe ntreagadeschidere pe anvelopele gonflabile ceea ce conduce la o simplificare a fundaiei i oeficientizare a ntregii structuri.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    57/119

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Limile uzuale ale panourilor metalice ianvelopelor aferente sunt cuprinse ntre1,5 3 m pentru nlimi pn la 2 m.Pentru nlimi mai mari, care pot ajungepn la maximum 10 m, dimensiunilevariaz n limita unui raport subunitar ntrenlime i lime. Spaiul ntre panourilenvecinate este acoperit prin intermediulunor garnituri de etanare armate, fixate

    pe marginile panourilor. O garnitur deetanarespecial cu frecare sczut esteprevzut de asemenea la margineapanourilor dinspre culei. n zonele cu climatrece panourile metalice sunt prevzute cuinstalaii de nclzire pentru a mpiedicaformarea gheii.

    Stavile Obermayer

    Panourile metalice sunt realizate din oelde nal rezisten, protejat mpotrivacoroziunii. Anvelopele gonflabile suntrealizate din cauciuc protejat cu straturirezistente la mbtrnire i ageniiatmosferici. Stavilele pot fi adaptate laorice form de deversor, oferind o soluieeficient n reabilitarea vechilor baraje.

    Stavile Obermayer

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    58/119

    Pregatire Instalare Final

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Stavile Obermayer

    Avantaje:

    Control precis al nivelului amonte

    Deschideri foarte mari

    Protectie impotriva plutitorilor

    Alcatuire modulara

    Stavile Obermayer

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    59/119

    Stavile Obermayer

    n figura alaturata este ilustrat unexemplu de aplicare a acestui tip

    de stavil la barajul Sinnissippi,situat pe Rock River n IllinoisStatele Unite, construit ntre anii2000-2002. Barajul Sinnissippi

    nlocuiete un vechi baraj realizatla nceputul secolului XIX namonte de actualulamplasament. Principalelefolosine deservite sunt: navigaiaprin asigurarea unei adncimicorespunztoare n amonte,derivarea apelor n canalulIllinois-Mississippi i ceaenergetic. Barajul este prevzutcu un deversorconvenional cu o

    lungime de 168 m, i 7deschideri echipate cu stavile detip Obermayer cu o lungimetotal de 176 m. nlimeamaxim a coloanei de apcreat

    n amonte, msurat la cotacrestei stavilei n poziie ridicat,este de 3,2 m.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    60/119

    Incarcarile ce actioneaza asupra unui stavilar

    Incarcarile ce actioneaza asupra stavilarelor suntin mare masura cele care actioneaza asupra unuibaraj de greutate:greutatea proprie G ce include creutatea pilelor,radierului, stavilelor, podului si a celorlalteechipamente mecanice;presiunea hidrostatica orizontala Ph si verticalaPv;

    subpresiunea statica Ss si dinamica Sd;presiunea ghetii Hg;presiunea aluviunilorPalsi impingereapamntului amonte Eam si aval Eav;

    presiunea valurilorW;incarcarile din cutremur - componentainertiala Cgsi cea hidrodinamica Ca;

    incarcari datorate variatiilor detemperatura;actiunea vntului;fortele provocate de tractiune sau frnarepe caile de rulare.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    61/119

    Ipoteze de calcul

    ipoteza de constructie in care se considera incarcarile verticaleprovenite din greutatea proprie; ipoteza de exploatare normala: toate cmpurile sunt inchise de

    stavile; in bieful amonte nivel normal de retentie in bieful aval nivelminim; trebuie facute verificari si pentru nivelul critic cuprins intre celmaxim si cel minim, pentru care coeficientul de stabilitate la

    alunecare este minim; ipoteza de reparatie: un cmp este inchis cu batardourile deinterventie in timp ce cmpul vecin deverseaza;

    ipoteza de regim catastrofal sau evacuarea unei viituri maxime careinseamna ca toate cmpurile sunt deschise, nivelurile amonte siaval corespunznd celor necesare evacuarii viiturii de calcul; se

    obisnuieste sa se considere de asemenea si functionarea partiala asistemului de drenaj, ceea ce conduce la subpresiuni mari.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    62/119

    Etapele premergatoare calculelor statice

    adoptarea celui mai adecvat sistem constructiv, compatibil cuconditiile geotehnice ale amplasamentului;

    evaluarea incarcarilor in cadrul schemei de calcul considerate; stabilirea simultaneitatii incarcarilor, cu coeficientii de sigurantacorespunzatori.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    63/119

    Calculul sistemelor cu pile independente

    y

    y

    x

    x

    w

    M

    w

    M

    A

    N

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Pilele se verific lastabilitatea laalunecare, la solicitrimaxime n suprafaade fundaie i ncorpul lor, n douipoteze principale:

    ipoteza de exploatarenormal;

    ipoteza de reparaii.Armarea se face pe baza

    eforturile calculate ndiverse seciuni ale

    pilei. Verificareaeforturilor se face curelaia:

    C l l l il l b j l hi t t il t

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    64/119

    Calculul pilelor barajelor echipate cu stavile segment

    Precomprimarea pilei n zona articulaiei stavilei

    La barajele echipate custavile segment, n

    articulaiile stavileiacioneaz fore concentratemari. De aceea zona situat

    n aval de articulaie seancoreaz de zona amontea pilei prevzndu-se o

    armare corespunztoare.Efortul de ntindere estepreluat de regul prinarmtur dispus n evantaicare n funcie de geometriapilei, se prelungete maimult sau mai puin n

    amonte. La unele baraje seaplic precomprimarea pileiprin ancore, n zona depreluare a forei transmise narticulaie

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    65/119

    Calculul pilelor prevazute cu nise

    In cazul pilelor prevazute cu nise pentru batardouri sau stavile plane, se verifica eforturile deintindere si forfecare ce apar in sectiunea verticala ce trece prin muchiile aval ale niselor. Pentruaceasta se determina mai inti distributiile de eforturi normale si tangentiale din fundatia pilei.Se considera un plan vertical ce trece prin muchia aval a nisei impartind pila in doua portiuni I si II.Din ecuatiile de echilibru aplicate pentru una din cele doua portiuni se determina fortele sectionaleM, N, si Tce actioneaza in centrul de greutate al planului.

    w

    M

    A

    Nt

    A

    Tmediu

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    66/119

    Calculul radierului

    La sistemele cu pile independente radierulse verifica in special la alunecare si plutire.Deoarece radierul preia incarcari verticalemici in raport cu cele orizontale conditia destabilitate la alunecare este dificil de realizat.Ipotezele de calcul cele mai dezavantajoase

    sunt:

    ipoteza regimului normal de exploataresi ipoteza de reparatii, care conduc laimpingeri orizontale mari;

    ipoteza de regim catastrofal, care

    pericliteaza in special stabilitatea laplutire.

    fV

    H

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    67/119

    Calculul radierului

    In cazul in care roca de baza se gaseste la adncimi mari se verifica stabilitatea laalunecare pe suprafete cilindrice si in masa terenului de fundatie precum si pesuprafetele de contact intre straturi in situatia unor stratificatii pronuntate cu inclinare spreaval.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Calcule de rezistenta la sisteme cu cuve

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    68/119

    m

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    n cazul sistemelor tip cuv, pilele sausemipilele se consider ncastrate nradier, momentul din ncastrare fiind datde urmtoarelefore:presiunea hidrostatic pe faainterioar apilelor, component ce nu mai esteechilibrat de presiunea care semanifesta la faa dinspre rost Ph;presiunea gheiiPg;

    ncrcrile din frnare sau traciune ngrinzile podului i care se transmit

    semipilelorFt;ncrcrile din variaiile de temperatur ceapar n grinzile podului.

    C l l d i t nt l i t m

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    69/119

    Situaia cea mai defavorabil este cea n care se consider nivelul apei n amonte pn la zona deetanare, iar n aval de etanare cel din bieful aval. Intre cele dou niveluri se face o racordare treptat.

    Rostul se poate nchide din cauza tasrilormpiedicnd curgerea apei, situaiedefavorabil, deoarece ncazul unei goliri rapide a cuvei pe faaexterioar a semipilei va aciona o forneechilibrat. Aceastsituaie trebuie evitat printr-o drenare eficient a rostului dintre semipile.Ipoteza deformaiilorplane nu este ndeplinit n realitate, mai ales n zona capetelor amonte i aval,datorit schimbrilor brute de seciune ale pilelor. n calculele curente se consider o zon cuprins

    ntre liniile nclinate la 4560 ce pornesc din muchia fundaiei,zon pe care se poate accepta n modaproximativ ipoteza deformaiilorplane.

    Calcule de rezistenta la sisteme cu cuve

    Rost largit: 1-etansareverticala; 2-cofraj de tabla; 3-

    scnduri distantiere

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    70/119

    Calcule de rezistenta la sisteme cu cuve

    Ipoteza deformatiilor plane nu esteindeplinita in realitate, mai alesspre capete, datorita schimbarilorbruste de sectiune ale pilelor. Seconsidera de aceea in calculelecurente o zona delimitata de liniiinclinate la 4560 ce pornesc din

    muchia fundatiei, in care estesatisfacuta in mod aproximativipoteza deformatiilor plane

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    71/119

    Calculul radierului

    Radierul se considera in calcul ca o placa sau ca un sistem de grinzi pe mediuelastic. In functie de grosimea radierului rezulta o rigiditate finita sau infinita in raportcu terenul de fundare.

    Etapele de calcul sunt: determinarea diagramei de presiune pe terenul de fundare, presiunea reactiva ce

    trebuie sa satisfaca conditia de echilibru pe verticala; determinarea eforturilor sectionale, moment incovoietor M si forta taietoare T;

    armarea radierului, determinarea coeficientului de armare %. Ipotezele admise in mod uzual in calculul constructiilor pe mediu elastic sunt: ipoteza lui Winkler, care considera proportionalitatea intre deformatie si presiune pe

    mediu elastic

    kyp

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    Pr blema c lmatrii lacuril r

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    72/119

    Problema colmatrii lacurilor

    n regim natural cursul de ap secaracterizeaz printr-o stabilitate

    morfologic;Etapa iniial de colmatarea ncepe de la

    coada lacului, unde se depun aluviunilede fund mai grele, formnd aa numitulbanc ntrit;

    Prismul aluviunilor de fund avanseaz pesteprismul format din aluviunile aflate n

    suspensie, extinzandu-se n acelai timpi n zona de remuu, unde aparsupranlri ale nivelului suprafeeilibere;

    Procesul de colmatare continu, pn cnddup un anumit numr de ciclurihidrologice, prismul aluviunilor nsuspensie ajunge la baraj;

    Volumul iniial al acumulrii pn la NNReste practic colmatat, aluviuniledepunndu-se parial n zona de remuu,iar alt parte fiind descrcat n aval;

    n etapa final teoretic a procesului,depunerile au evoluat pn la anulareafunciilor lacului i reapariia pantei

    iniiale (I0).

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    73/119

    Problema colmatrii lacurilor

    1. Diminuarea capacitii de stocare prin reducerea volumului util ca urmare a

    depunerii de sedimente n acumulare, cu consecine asupra gospodririiapelor.

    2. Afecteaz sigurana barajului deoarece este afectat capacitatea de preluarea viiturilor. Prin creterea volumului de depuneri n acumulare se poate ajungen situaia deversrii barajului, care poate fi urmat de crearea unor bree sauchiar de ruperea barajului. Sigurana barajului este pus n pericol totodat iprin obstrucionarea organelor de golire.

    3. Alt efect important const n blocarea intrrilor n prize cu materiale depuse napropierea barajelor.Aceste blocri pot avea consecinte foarte grave prinscoaterea din funciune a unor consumatori.

    4. Colmatarea la coada lacurilor are efecte asupra ntinderii i configuraieizonelor inundate de viituri. Acest tip de colmatare poate pune n pericolaezri omeneti i alte obiective situate in amonte de acumualre (obiectiveindustriale, ci ferate, drumuri, etc.).

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    74/119

    Problema colmatrii lacurilorMsurile generale de reducere a acestui fenomen constau n primul rnd ntr-

    o exploatare corect a barajului deversor n timpul viiturii, prin coborreanivelului n lac diminundu-se depunerile, debitul solid fiind tranzitat n aval. ncazul rurilor cu transport mare de aluviuni se impune ca amenajarea n treptea acestora sa nceap din amonte. O alt msura const n evitarea unorregimuri de scurgere pulsatorie printr-o exploatare raionala a acumulrilor.

    Adoptarea unor soluii de baraje deversoare cu praguri coborte i un

    numr suficient de deschideri conduce de asemenea la reducerea colmatriilacurilor. La aceste msuri se adaug cele ce vizeaz stabilitatea versanilorprin exploatarea raional a pdurilor, stingerea torenilor i realizarea de lucrriantierozionale n bazinul rului ce se amenajeaz.

    Efectele colmatrii pot fi diminuate prin msuri specifice precum:ndeprtarea din acumulare a depunerilor cu mijloace mecanice i

    hidromecanice sau splarea hidraulic prin golirile de fund i refacereacapacitii lacului prin supranlarea lucrrilor.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    75/119

    Exemplu de colmatare acumularea Pucioasa

    Acumularea Pucioasa este amplasat pe rul Ialomia,amonte de confluena cu rul Bizdidel, pe teritoriuloraului Pucioasa, judeul Dmbovia. Lucrarea a fostexecutat ntre anii 1971-1975 i pus n funciune nanul 1975.Barajul deversor de tip stvilar este executat din beton

    masiv, delimitat de dou culei laterale i dou pileintermediare, avndnlimeamaxim de 30,5 m.Barajul deversor are 3 goliri de fund, echipate cu vanesegment 4 x 4 m2. La partea superioar, deasupra celortrei vane segment, este prevzut o stavil clapetmetalic chesonat (tip burt de pete), avnd

    dimensiunile 162,5 m 2.Barajul deversor se continu n aval cu disipatorul deenergie, format din dou trepte, primul bazin avndlungimea de 36 m i cel de-al doilea lungimea de 24 m.

    Pucioasa

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    76/119

    COLMATARE

    COADA

    LACULUI

    Acumularea are multiplefolosine, i anume alimentareacu ap, producerea de energie

    electric, atenuarea viituriloravnd, (prin exploataretranzitarea viiturilor, decalndvrful viiturii pentru evitareasuprapunerii n aval cu viiturileafluenilor mai importani),

    pisciculturi agrement.Ca urmare a viiturilor ce au avutloc de-a lungul timpului pe rulIalomia, s-a constatat odiminuare semnificativ avolumului lacului de acumulare,

    datorit depunerilor de aluviuni.

    Procesul de depunere al aluviunilor a

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    77/119

    Procesul de depunere al aluviunilor anceput chiar din primul an al punerii nfunciune a acumulrii, la tranzitareaprimei viituri.

    Procesul de colmatare a nceput dincoada lacului extinzndu-se spre baraj.n prezent cuveta lacului, n zonacolmatat, este plin de vegetaie careeste puternic nelenit, aceasta fcnddificil dislocarea materialului depus, la o

    golire a lacului n timpul tranzitrii uneiviituri.Gradul de colmatare al lacului deacumulare este n prezent de cca. 54 %.Stadiul avansat de colmatare al laculuiprezint un factor de risc n exploatarea

    amenajrii, existnd, n cazul unei viituri,posibilitatea deversrii digului mal dreptatt n lateral ct i n zona de ncastrarea digului mal drept n rambleul cii ferate.

    Calcule de optimizare

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    78/119

    Calcule de optimizare

    Ipotezele de calcul:

    1. pastrarea constanta a inaltimiistavilei si a corpului deversor, intimp ce numarul de deschiderivariaza pentru o lungime totala afrontului deversant constanta;

    2. pastrarea constanta a numaruluide deschideri si a debitului totaldeversat in timp ce lungimeaacestora, inaltimea stavilei si acorpului deversor variaza.

    a-variatia costului cu numarul deschiderilor; b- variatia costului cu

    inaltimea stavilei; c-sectiune tip Olt-aval.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    79/119

    Aspecte privind tehnologia de execuie a barajelor

    Execuia barajului prinmijloacele tradiionalepresupune asigurarea uneiincinte uscate n care s sedesfoare lucrrile de

    construcie. Exist maimulte variante de punere lauscat n funcie de condiiiledin amplasament.O variant const nconstruirea unui batardouce bareaz provizoriu oporiune a cursului de ap,punnd la uscat doar oparte a incintei viitoruluibaraj.

    Devierea apelor

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    80/119

    Devierea apelor

    Un alt mod de punere la uscat const n devierea apelor prin intermediul unei galerii sau alunui canal, ce va ocoli amplasamentul viitorului baraj. Att n amonte ct i n aval seexecut cte un batardou provizoriu. n felul acesta se va pune la uscat ntreaga incint

    permind astfel o mai bun organizare iinspecievizual a lucrrilor.

    Devierea apelor

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    81/119

    p

    n funcie de condiiile locale, barajul

    poate fi executat la uscat n afaracursului de ap, pe un canal dederivaie ce poate poate tia deexemplu un cot al cursului navigabil.Dup terminarea execuiei barajului,rul va fi deviat prin acest canal.

    Batardourile sunt construcii provizoriiexecutate n general din materialelocale care se gsesc n amplasament.Ele trebuie s fie impermeabile pentrua asigura etaneitatea incintei. Galeriilesau canalele executate pentru devierea

    apei pot fi folosite ulterior n cadrullucrrii ca aduciuni sau goliri.

    Baraje din elemente prefabricate

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    82/119

    Baraje din elemente prefabricate

    Principalii parametri de care depinde adoptarea soluie cu prefabricatesunt:

    dimensiunile cursului de ap;configuraia amplasamentului;condiiile hidraulice;spaiul disponibil n amplasament;posibilitile de acces;prezena unei uzine de prefabricare n zon;condiiile de navigaie: ecluze, poduri, adncime de navigaie.

    Baraje din elemente prefabricate

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    83/119

    Baraje din elemente prefabricate

    Soluia prefabricrii a fost dejaaplicat n Frana, Statele Unite ialte ri ale lumii pentru lucrri dediverse grade de importan. nfigura alaturata este ilustrat unexemplu din Frana, barajul

    Denouval pe Sena, n aval de Paris.Dimensiunile unui singur elementsunt de 75 m x 6 m. Transportul s-afcut cu docuri plutitoare iar punerea

    n oper a durat o sptmn.

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    84/119

    Baraje din elemente prefabricate

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    85/119

    Baraje din elemente prefabricate

    BARAJE MOBILE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    86/119

    BARAJE MOBILE

    Exemple

    Barajul Bulz (Iad)

    Barajul Tismana (Tismana) compensare regularizare debite CHETismana

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    BARAJE MOBILE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    87/119

    BARAJE MOBILE

    Exemple

    Barajul Cerbureni (Arges)Barajul Girde (Aries)

    Alimentare cu apa

    Combinat Minier alCuprului RosiaPoieni

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    BARAJE MOBILE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    88/119

    BARAJE MOBILEExemple

    Strejesti

    Frunzaru

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    89/119

    PRIZE DE APA

    Defini t ie. Functi iPriza reprezinta totalitatea constructiilor si instalatiilor care servesc la preluareaapei din sursa naturala si introducerea debitului instalat pe derivatie in scopul

    deservirii diferitelor folosinte.

    Prizele trebuie sa indeplineasca urmatoarele functii:

    sa asigure captarea apei in cantitatile prevazute conform graficului de consumal folosintei respective;

    sa asigure o functionare permanenta flexibila si cu pierderi de sarcina ct maireduse, permitnd operatiile de intretinere si reparatii;

    sa asigure calitatea apei asa cum este ceruta de catre consumator prinlimitarea turbiditatii, a diametrului maxim al particolelor admise in suspensie

    pe priza si derivatie; sa impiedice accesul plutitorilor, ghetii si zaiului in incinta prizei.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    90/119

    PRIZE DE APA

    Criteri i de clasif ic are a prizelor

    Dupa natura folosintei deservite prizele pot fi:

    hidroenergetice;

    pentru alimentari cu apa;

    pentru irigatii;

    pentru folosinte complexe.

    Nivelul apei in priza raportat la nivelul retentiei:

    prize cu nivel liber atunci cnd nivelul in priza = NNR;

    prize de mica adncime sau de mica presiune;

    prize de mare adncime sau prize de mare presiune la care nivelul in priza este mult

    sub nivelul normal de retentie NNR.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    91/119

    PRIZE DE APA

    Priza de mica adincime

    Priza de mare presiune

    Priza de mare presiune

    Avnd o dispozitie constructiva comuna, prizele de micaadncime si cele cu nivel liber, alcatuiesc clasa prizelor deru. Aceste prize pot fi amenajate cu sau fara baraj.Prizele de mare adncime se realizeaza pentru captarile inlacuri de acumulare.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    92/119

    PRIZE DE APA

    Alcatui re construct iva a pr izelorConceptia prizei urmareste sa limiteze

    la maximum patrunderea in derivatie aparticulelor solide in stare de trre,

    suspensie sau plutire in apa.

    Repartitia pe verticala a debitului solid,la intrarea in priza, nu este uniforma.

    Firele de curent de la parteasuperioara au un continut mai scazutde particule solide, in timp ce curentiide fund transporta o cantitate maimare de aluviuni.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    93/119

    E DE

    Combaterea patrunder ii aluviu ni lor

    O priza de ru poate fi considerata in mod simplificat o derivare a unui curent secundar dintr-un curentprincipal.

    Amplasarea prizei fata de albietrebuie sa urmareasca captarea cupreponderenta a curentilor de

    suprafata pentru a se diminua inacest fel patrunderea aluviunilor inpriza.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    94/119

    PRIZE DE APA

    Combaterea patrunder ii aluviu ni lor

    Studiile efectuate pentru diferitevalori ale unghiului deamplasare a prizei fata de axul

    rului au pus in evidenta faptulca in cazul unui unghi ascutitsunt captate mai putine aluviunide fund, sunt limitate zonele devrtejuri si pierderile de sarcina.Orientarea prizei sub un unghiascutit fata de albie va fi decifavorabila din punct de vedereal diminuarii patrunderii

    aluviunilor. In cazul unor cursuri de apa cu transport mare de zai sausloiuri, prioritara devine evitarea blocarii prizei de catreacesti plutitori si de aceea orientarea prizei se face sub ununghi obtuz.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    95/119

    PRIZE DE APA

    Combaterea patrunder i i aluviu ni lor

    Amplasarea prizei in concavitatea sectorului curb al

    rului va conduce la diminuarea patrunderiialuviunilor prin alimentarea din straturile cuturbiditate minima. Circulatia transversala a apeieste intensificata de catre forta centrifuga. Curentiide suprafata sunt indreptati catre exteriorul curbeiin concavitate acolo unde au loc eroziunile. Curentiide adncime incarcati cu aluviuni vor fi dirijati catreinteriorul curbei acolo unde au loc depunerile.

    O masura constructiva aplicata in modfrecvent pentru impiedicarea patrunderii

    aluviunilor in derivatie este realizarea unuiprag la intrarea in priza. Eficienta acestuiaeste diminuata din cauza vrtejurilor cu axorizontal care favorizeaza saltarea aluviunilorpeste prag.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    96/119

    Prize cu niv el l iber fara baraj

    In categoria prizelor cu nivel liber se deosebesc prizele fara baraj si prizele cu baraj.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    97/119

    E DE

    Prize cu n ivel l iber cu b araj

    fara canal de spalare cu canal de spalare

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    98/119

    Prize cu niv el l iber cu baraj

    O alta solutie de imbunatatire aconditiilor de spalare consta inprevederea unei avanpileinnecate in amonte, buzunarulfiind inchis. Ca urmare a goliriirapide a buzunarului de spalare,la deschiderea stavilei se produce

    o deversarea peste avanpila. Labaza avanpilei se formeaza unvrtej cu ax orizontal careconduce la antrenarea rapida aaluviunilor.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    99/119

    Priza etajata

    Exista solutii constructivein care pentru spalareadepunerilor din fatapragului se folosesc galeriiamplasate sub prag.Efectul de spalare alacestor galerii este local.Principalul dezavantaj esteacela ca atrage curentii defund spre priza, inlesnindpatrunderea particulelorsolide prin saltare inaductiune, in timpulspalarii.O dezvoltare a acestui tipde prize il constituie prizeleetajate. Frontul captarii

    este situat deasupra unorgalerii de spalare scurtedar de sectiune mare, ceintra in componentabarajului.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    100/119

    Exemp le de prize cu b araje de derivatie real izate la no i in tara

    Ogrezeni, realizata intre anii 1948-1950, pe rulArges, destinata alimentarii cu apa a municipiuluiBucuresti. Debitul captat este de 8 m3/s. Principaleleuvraje ale amenajarii sunt barajul, priza de apa,desnisipatorul si canalul de aductiune. Barajul estealcatuit dintr-un prag fix de beton si un baraj mobil cu6 deschideri de cte 26 m, echipate cu clapete de2.00 x 26.00 m2 si 3 deschideri de spalare de cte5.80 m echipate cu stavile plane.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    101/119

    Exemp le de prize cu b araje de derivatie real izate la no i in tara

    Isalnita are ca scop alimentarea cuapa industriala a CombinatuluiChimic Craiova, a termocentraleiIsalnita si a orasului Craiova. Debitulcaptat necesar acestor folosinte estede 39 m3/s. Barajul captarii, de tipstavilar, cu inaltimea constructiva de16 m, are 6 cmpuri deversoareechipate cu stavile segment cuclapete de 16.00 x 5.00 m2 si odeschidere despalare de 10 m, echipata cu stavilaplana.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    102/119

    Prize pe ruri d e munte

    Cursurile de apa de munte secaracterizeaza prin:

    pante relativ mari 0.10.3%; transport insemnat de aluviuni

    in timpul viiturii; transport de zai fara pod de

    gheata in timpul iernii; posibilitati grele de acces.

    Tipuri constructive:1. cu captare pe

    coronament sautiroleze

    2. cu captare prin pile

    Priza tiroleza

    Priza de fund automatizata: 1-desnisipator; 2-reper; 3-camera

    flotorului; 4-vana de admisie; 5-rezervor; 6-sifon; 7-flotor principal

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    103/119

    Prize de mare presiune

    Acest tip de priza se intlneste in cadrulamenajarilor hidroenergetice de mare cadere.Datorita pozitiei, priza are o alcatuire constructivasimpla din care lipsesc instalatiile speciale pentruprotectia impotriva plutitorilor, gheturilor sialuviunilor.

    Alegerea pozitiei prizei in elevatie se face infunctie de nivelul depunerilor in lac (fig. 2-16) si

    pe baza criteriilor tehnico-economice.

    In functie de pozitia prizei, in cadrul lucrarilor decaptare, prizele de adncime pot fi:

    de mal sau in versanti;in corpul barajului;prize turn.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    PRIZE DE APA

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    104/119

    Prize de mare presiune in co rpul b arajului

    a-cu gratar amonte; b-cu batardou amonte

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    DEZNISIPATORI

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    105/119

    Criteri i de adop tare

    Criteriile sunt determinate in primul rnd defolosinta deservita de catre priza si apoi decatre conditiile hidrologice si mineralogiceale suspensiilor precum si de zona in careeste amplasata priza.

    In cazul unor restrictii severe in ceea cepriveste aluviunile aflate in suspensie priza deapa se asociaza cu un deznisipator.Deznisipatorul are functia de a retineparticolele de un anumit diametru care nu pot fiadmise mai departe in instalatiile din aval.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    DEZNISIPATORI

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    106/119

    deznisipatori gravitationali, depunerea particulelor se face gravitational caurmare a reducerii vitezei curentului de apa; deznisipatori centrifugali- se formeaza un curentul curbiliniu cu viteze mari

    ce proiecteaza particulele solide spre peretii exteriori, de unde suntcolectate prin diferite sisteme.

    La rndul lor deznisipatorii orizontali se pot clasifica in: deznisipatori orizontali canale orizontale cu viteze reduse;

    deznisipatori verticali viteza de curgere este in sens invers directiei dedepunere; deznisipatori radiali.Dupa modul de spalare a depunerilor: cu spalare hidraulica se utilizeaza o parte din debitul derivat; cu spalare mecanica cu spalare cu pompe de noroi sau prin dragare

    Spalare poate fi: continua; intermitenta.

    Clasif icari

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    DEZNISIPATORI

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    107/119

    DEZNISIPATORI

    Desnis ip ator i cu func t ionare intermitenta alcatui re de pr in cipiu

    Uniformizarea vitezelor prin: a-pereti sicanati;

    b-pereti de dirijare

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    DEZNISIPATORI

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    108/119

    DEZNISIPATORI

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    DEZNISIPATORI

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    109/119

    DE

    Desnisipatori cu mai multe camere: a-

    axiali; b-cu dubla intoarcere

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    DERIVATII

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    110/119

    Aduct iu ni le sau der ivat i i lesunt constructii hidrotehnice ce asiguratransportul apei de la priza in cadrul unei folosinte deservite.

    Derivatiile pot fi realizate sub forma de:canale,conducte,galerii si puturi hidrotehnice.

    Canalelesunt albii artificiale, avnd de regula forme rectangulare in sectiunetransversala, in care miscarea apei se face cu nivel liber. Sunt utilizate ca derivatii

    pentru uzinele hidroelectrice, in domeniul alimentarilor cu apa, al irigatiilor sau alnavigatiei. Uneori aceste functii se pot cumula.

    Sectiuni transversale pentru canale: a dreptunghiulare; b trapezoidale; c cu douapante; d circulare; e in forma de albie; f parabolice

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CANALE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    111/119

    CANALE

    Criteri i de stabi l i re a traseulu i

    Prabusirea umpluturii sub pereul armat

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CANALE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    112/119

    Captusel i

    Rolul captuselii este acela de a asigura: impermeabilizarea, protejarea fundului canaluluiimpotriva eroziunii, marirea capacitatii de transport prin reducerea rugozitatii si sporirea vitezeicurentului de apa si, imbunatatirea stabilitatii taluzelor.

    In functie de materialele utilizate captuselile pot fi din argila, din piatra, cu sau fara mortar, dinbeton simplu, beton armat si din beton asfaltic.

    Sectiune tip printr-un tronson al magistralei Siret-Baragan

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CANALE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    113/119

    Rostu r i le placi lor de beton : prevenirea fenomenelor de

    contractie (fisurare) la turnareacaptuselii;

    prevenirea fisurarii datorita variatiilorde temperatura;

    prevenirea fisurarii datorita tasarilorinegale ale placilor;

    asigurarea unei impermeabilitatisuficiente.

    Tipuri de rosturi la captuseli de beton: 1-

    sipca de lemn; 2-mortar de ciment; 3-filer

    bituminos; 4-vopsea de bitum; 5-placuta de

    otel; 6-tola de cupru; 7-tencuiala; 8-banda

    de cauciuc.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CANALE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    114/119

    Lu crari de arta pe canale

    Intersectia dintre canal si alte cursuri de apa sau cai de comunicatie se rezolva prin lucrarispeciale de supratraversare sau subtraversare numite lucrari de arta. Alegerea solutiei estedeterminata de cota canalului.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CONDUCTE DIN BETON

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    115/119

    NDU E D N E N

    Conductele sunt albii artficiale inchise, in care miscarea apei poate fi cu scurgere libera sau sub

    presiune. Functiile pe care conductele din beton armat le pot indeplini in cadrul unei amenajari

    hidrotehnice pot fi:

    de derivatie cu nivel liber ca aductiune intre priza si bazinul de punere sub presiune;

    de derivatie de presiune joasa atunci cnd din cauza conditiilor morfologice ale

    amplasamentului inlocuiesc un tronson de galerie sub presiune; conducte fortate in cadrul unui nod de presiune hidroenergetic;

    conducte de evacuare a apelor deversate;

    elemente de legatura intre parti componenete ale derivatiei in zone de traversari.

    Domeniul de utilizare al conductelor de beton armat este limitat in general in cazul derivatiilor subpresiune de presiunea interioara de serviciu. Pentru conducte din beton armat obisnuite acestepresiuni au valori de 34 atmosfere. La presiuni mai mari aceste conducte isi pierdimpermeabilitatea datorita deschiderii fisurilor peste limitele admise.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CONDUCTE DIN BETON

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    116/119

    In practica se aplica doua tipuri de rezemare aconductelor din tuburi prefabricate:

    rezemare pe pat de pamnt;rezemare pe pat de beton.

    Rezemare pe pat de pamint

    Rezemare pe pat de beton Rezemari speciale pe traseul conductei

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CONDUCTE DIN BETON MONOLITE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    117/119

    Solutii de betonare la conducte monolite: a-betonare in tronsoane

    alternative; b-betonare in tronsoane succesive cu rosturi

    permanente; RC-rost permanent de contractie; RP-rostprovizoriu.

    Rosturi provizorii de contractie: a-pentru conducte sub presiune; b-

    pentru conducte cu nivel liber sau mica presiune; 1-rost largit betonat

    dupa consumarea contractiei la tronsoanele adiacente; 2-carton

    bitumat; 3-manson

    Rosturi permanente de contractie: a-etansarecu dop de bitum; b, c-etansare cu tola decupru; 1-dop de bitum; 2-inel de betonarmat;3-suprafata buceardata si amorasata cu laptede ciment; 4-inel umplut cu bitum; 5-tola decupru; 6-teaca inelara din tabla de otel

    umpluta cu bitum

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CONDUCTE METALICE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    118/119

    Alcatui re cons truct iva generalaDomeniul de utilizare al conductelor metalice este cel al presiunilor mari, fiind preferate de aceea

    in multe situatii in locul conductelor de beton. Conductele metalice se folosesc in amenajarilehidroenergetice, in alimentari cu apa si canalizari, la sistemele de irigatie si drenaj. Preferintaconstructorilor pentru acest tip de conducta este motivata si de fiabilitatea ridicata si usurinta demontare.

    Tipuri de masive de ancoraj: a-cu conductainglobata in beton; b-cu conducta fixata prinancore; 1-manson de dilatatie; 2-profil laminat; 3-armatura; 4-profil sudat de conducta; 5-ancoraj;6-capac de vizitare

    Masivele de ancorajsunt blocuri de betonin care se incastreaza conducta la punctelede frngere ale traseului in plan sau inelevatie.

    Curs de Constructii Hidrotehnice CFDP Sarghiuta Radu

    CONDUCTE METALICE

  • 7/16/2019 Baraje Mobile

    119/119

    Reazem cu role la conducta fortata de la U.H.Sadu V: 1-virola; 2-inel de rezemare; 3-rola; 4-

    beton de montaj; 5-soclu de beton; 6-captuseala de protectie a rocii.

    Sea de rezemare pentru conducte fretate: 1-

    virola; 2-freta; 3-platbanda profilata; 4-bulon de

    scelment; 5-masiv de beton