1

C A P I T O L U L 2 CAPTAREA APEI

2.1. SURSE DE AP n general, sursele captabile sunt: ape subterane i ape de suprafa. Apele subterane pot fi: - Cursuri subterane n roci fisurate sau carst. - Ape freatice aflate n straturi superioare ale litosferei, straturi constituite din roci detritice, granulare necoezive i mai rar din roci stncoase fisurate sau cu un grad naintat de alterare, sub influena direct a fenomenelor hidrologice i meteorologice. - Ape de adncime aflate sub patul impermeabil al stratului freatic n roci detritice granulare coezive sau necoezive sau n roci stncoase fisurate sau afectate de fenomene carstice. - Izvoare din straturi care ies la suprafa datorit condiiilor geomorfologice locale. - Ap subteran aflat n nisipuri de dune marine sau n cordoane litorale. Apele de suprafa pot fi: - Ape curgtoare naturale (pruri, ruri, fluvii). - Ape curgtoare artificiale (canale de navigaie, de irigaie sau de deviere). - Ape stttoare naturale (lacuri montane sau de es). - Ape stttoare artificiale (lacuri de acumulare, iazuri). n cazuri speciale se pot folosi i ape subterane mbogite artificial. Pentru satisfacerea necesitilor de ap ntr-o zon, trebuie s se ia n considerare toate sursele de ap din acea zon care pot fi valorificate, iar pentru proiectarea lucrrilor de captare se vor elabora studii conform prescripiilor date de STAS 1628/1-87: studii geologice, hidrogeologice, hidrologice i topografice; studii hidraulice pe modele analogice fizice i matematice; studii hidrochimice, biologice i bacteriologice; studii de tratabilitate a apei; studii geofizice n zona captrii; studii de climatologie i meteorologice; studii privind influena lucrrilor inginereti asupra surselor de ap; studii de prognoz privind relaiile dintre sursele i captrile de ap, n condiiile de amenajare hidrotehnic: studii privind asigurarea captrilor de ap n cazul nivelurilor maxime i minime ale surselor de ap de suprafa; studii privind comportarea n timp a captrilor de ap din surse subterane; studii de prognoz privind dezvoltarea n perspectiv a folosinelor de ap. n funcie de faza de proiectare, de importana obiectivului proiectat i de condiiile locale de teren, se poate renuna la executarea unora dintre aceste studii sau se pot efectua i alte studii apreciate de proiectant sau cercettor ca necesare. Studiile se efectueaz n baza unei teme de coninut ntocmit de proiectant sau de cercettor n colaborare cu cel ce execut. O dat cu tema de coninut se ntocmete i un program de efectuare a studiilor, cu etalonarea n timp a realizrii acestora. Temele de coninut se ntocmesc dup analizarea prevederilor din programul naional de perspectiv privind lucrrile de dezvoltare i investiii din zon i amplasamentele pentru care sunt solicitate studiile, documentarea general i recunoaterea pe teren a zonei interesate. Aceste teme trebuie s cuprind: amplasamentul obiectivului pentru care se proiecteaz alimentarea cu ap, cerina de ap, condiiile de calitate a apei din surs, gradul de asigurare a folosinei i clasa de importan a obiectivului proiectat. Documentarea general const n studiul hrilor de ansamblu i a cadastrului apelor de suprafa i de adncime i n analizarea prevederilor din planurile directoare, proiectele i studiile existente, planurile de amenajare a bazinelor hidrografi-ce locale, planurile i detaliile de sistematizare teritorial, avizele de gospodrirea apelor, documentaiile hidrogeologice de stabilire i omologare a rezervelor de ape subterane n structurile hidrogeologice studiate etc. La recunoaterea pe teren se identific zona i amplasamentele i se constat lucrrile existente privind captrile de ap din zon, cile de comunicaii, precum i condiiile generale orografice, hidrologice, hidrogeologice, hidrochimice, de inundabilitate, de stabilitate a terenului, asupra posibilitilor de evacuare a apelor reziduale etc. De asemenea, pe teren se face o informare asupra condiiilor social-economice a folosinei terenului. Alegerea sursei se face innd seama de urmtoarele considerente: satisface-rea din punct de vedere calitativ i cantitativ a cerinei de ap, sigurana pe care o prezint sursa n exploatare, posibiliti de extindere n viitor a captrii respective i realizarea unei gospodriri raionale n exploatarea sursei, pentru a nu se depi rezervele exploatabile ale acesteia.

2

Din punct de vedere calitativ, vor fi preferate n primul rnd izvoarele i apele subterane, care vor fi utilizate prioritar pentru alimentarea cu ap potabil a centrelor populate. Din punct de vedere cantitativ, apele de suprafa sunt singurele care pot satisface cerinele centrelor populate mari sau n accentuat mrire. Apa mrilor i oceanelor se poate folosi n mod excepional, deoarece conine multe sruri i necesit lucrri de tratare costisitoare. Protecia surselor se face prin amenajarea de zone de protecie sanitar cu regim sever i de zone de protecie sanitar de restricie, conform instruciunilor din Hotrrea de Guvern nr. 101/1997. Zona de protecie sanitar cu regim sever se mprejmuiete, iar cea de restricie se marcheaz prin borne sau semne vizibile.

2.2. CAPTAREA APEI SUBTERANE Apa subteran se afl n porii sau n golurile din scoara pmntului i poate fi ap de infiltraie, ap de condensaie sau ap juvenil. n general, apele subterane sunt ape de infiltraie, cu temperatura aproape constant, cu debite i niveluri variabile i cu coninut ndeosebi de calciu, magneziu, fier i mangan, dizolvate din straturi n timpul infiltrrii i micrii. Aceste ape pot fi lipsite de bacterii. Determinarea caracteristicilor straturilor acvifere se face prin foraje (sondaje) care strbat ntregul strat sau complex acvifer, prin pompri experimentale din fiecare strat sau complex cu determinarea coeficientului de filtraie i debitului minim al stratului de ap, prin analize granulometrice ale materialului din fiecare strat acvifer i prin analize ale apei. Forrile sunt spturi cu seciunea orizontal redus n raport cu adncimea i se execut de la suprafaa terenului cu garnituri de foraj alctuite din mecanisme de acionare i cu scule de spat. La adncimi pn la 30...40 m se poate fora mecanic sau manual, iar la adncimi mai mari se foreaz mecanic. Ca procedee de forare exist metoda uscat i metoda hidraulic. Metoda uscat percutant-mecanic sau rotativ-manual sau semimecanic const n sfrmarea rocii prin lovire sau rotire, extragerea sfrmturilor de roc cu linguri i consolidarea gurii forajului cu burlane de tubaj din oel, cu perei de 7...12 mm grosime, care se mbin cu filet, iar metoda hidraulic rotativ sau percutant const n sfrmarea rocii prin rotirea sau lovirea uneltei de spat i ndeprtarea rocii sfrmate cu un curent sub presiune de ap i argil cu circulaie direct sau invers. Metoda hidraulic este mai economic i cere un timp de execuie mai mic, ns nu d rezultate aa de bune, indicndu-se la orice adncime, n cazul rocilor dure, iar n cazul rocilor obinuite, la adncimi mai mari de 100...150 m. Construciile de captare ale apei subterane se pot clasifica dup dimensiunea principal, n construcii verticale i n construcii orizontale (drenuri). Conform STAS 1629/0-81, construciile verticale pot fi: puuri realizate prin nfigerea unui tub n stratul acvifer (puuri Norton sau abisiniene), puuri forate i puuri spate. Puurile forate se pot prevedea pentru captarea apei din straturi acvifere mai adnci de 10 m. Puurile spate se folosesc n straturi cu nivel liber de capacitate mic sau acolo unde poate fi captat un debit mare ntr-un strat foarte permeabil, la adncime relativ mic sau acolo unde poate fi captat un debit mare ntr-un strat foarte permeabil, la adncime relativ mic (12...15 m). Captarea prin drenuri se face n general n straturi acvifere freatice cu grosime mic (2-5 m) i cu adncime de pozare sub 10 m. Conform STAS 1629/3-82, captrile prin drenuri pot fi nevizitabile sau vizitabile. Drenurile vizitabile sau galeriile de captare se vor folosi n cazul captrilor importante cu debite peste 200 l/s i acolo unde condiiile de captare justific aceast soluie (curirea periodic a depunerilor de calciu, fier, mangan etc.). Mai recent, se construiesc captri mixte compuse din puuri cu drenuri radiale, n cazul straturilor acvifere de orice grosime, situate pn la 25 m adncime i cu permeabiliti variabile. Apele de ru infiltrate prin maluri i apele de dune se pot capta prin drenuri sau prin puuri. Apele infiltrate artificial n pmnt prin anuri, bazine de infiltraie, ploaie artificial, puuri sau drenuri se pot capta prin drenuri sau puuri. S-a observat n practic c prin infiltrare artificial n teren apa a devenit steril dup 45 zile, cu temperatura constant dup 140 zile i fr gust dup 190 zile, viteza de micare n strat fiind de 0,5 m/zi. Infiltrarea se face dup o prealabil decantare. Puuri abisiniene se execut la alimentri cu ap de mic importan (n campanii) sau la puuri de observaie, numai dac adncimea la care se afl nivelul apei subterane nu trece de 4...5 m (fig. 2.11). Se bate cu ajutorul unei sonete, berbecul acesteia alunecnd n jurul tubului i lovind o brar fixat pe acest tub de oel galvanizat de 50...100 mm diametru, prevzut la captul de jos cu un sa-bot ascuit i cu orificii de 2...3 mm diametru pe o nlime corespunztoare grosimii stratului acvifer i apoi se monteaz pompa de mn pe o plac de beton. La nceput se pompeaz pn se limpezete apa. Se poate introduce tubul n teren i prin nurubare cu o cheie de presiune. n acest caz se monteaz un burghiu n locul sabotului.

3

Puurile forate pot fi de studii sau prospeciuni, de explorare-exploatare sau de exploatare, cele de exploatare executndu-se numai cnd se dispune de o documentaie hidrogeologic complet. De asemenea, un foraj de explorare-exploatare se poate transforma ntr-un pu de exploatare. Din foraje n sistem uscat se pot obine puuri de form telescopic, prin tierea cu cuite speciale a tuburilor la schimbarea seciunii; puuri cu tubul interior de protecie (fig. 2.1), care rezult prin extragerea tuturor coloanelor, n afar de cea interioar; puuri cu filtru pierdut, care rezult prin introducerea unei coloane a filtrului i extragerea tuturor coloanelor de protecie (fig. 2.2) i puuri fr filtru (fig. 2.3). La scoaterea coloanelor de protecie exterioare, spaiul rmas liber se umple cu pietri ciuruit, n dreptul stratului captat i cu nisip grunos, n dreptul stratului de argil. La partea de sus a puului se prevede un cmin sau o cabin etan cu capac sau u metalic i cu nchiztoare corespunztoare, iar la partea de jos se poate prevedea o pies de fund. n cmin se monteaz un tub de observaie a nivelului apei, dac stratul de ap este cu nivel liber sau un manometru, dac stratul de ap este artezian sau dac puul este prevzut cu pompe submersibile (fig. 2.1). n piesa de fund cu lungimea de circa 10 % din lungimea coloanei de filtru, dar nu mai mic de 2 m, se decanteaz nisipul fin, care mai poate fi antrenat din strat. Nisipul fin se cur periodic cu o lingur special. Flana inferioar a piesei speciale de nchidere a captului coloanei definitive din cmin sau cabin, trebuie s fie la o nlime de 0,5 m deasupra pardoselii ncperii i s permit trecerea pompelor verticale, a conductei de aspiraie sau de refulare, a tubului pentru observarea nivelului de ap sau a evii manometrului. Tubul de ventilaie se va nla cu minimum 2 m deasupra nivelului de gard al accesului, adoptndu-se sisteme constructive care s nu permit demontarea din exterior sau ptrunderea substanelor sau a corpurilor strine n ncperea etan. Accesul n cmin sau cabin trebuie s aib o gard de minimum 0,7 m deasupra terenului, n terenuri inundabile prevzndu-se deasupra nivelului apelor mari ale viiturilor care corespund asigurrii de calcul pentru obiectivele deservite de captare. La stabilirea nlimii grzii se va lua n considerare i aciunea valuri-lor. n interiorul cminelor sau cabinelor se coboar pe scri metalice fixe, protejate cu vopsea anticoroziv, iar la evacuarea apelor din interiorul acestora este interzis racordarea direct la reeaua de canalizare. Puul din figura 2.3 nu are filtru, deoarece tavanul stratului acvifer este rezistent. Pentru formarea plniei de la baza coloanei de foraj se introduce o coloan coaxial cu coloana de foraj i se pompeaz forat prin spaiul dintre coloane, apa i nisipul antrenat ieind la suprafa prin coloana interioar. Filtrul puurilor trebuie s opun rezisten mic la trecerea apei (0,20... 0,30 m), s permit o bun deznisipare i folosirea mijloacelor chimice, mecanice sau hidraulice pentru splare, s opreasc nisipurile grosiere, pentru a nu se produce surpri de teren, s coste ct mai puin, s dea posibilitatea unei execuii industrializate i s permit trecerea nisipurilor fine, pentru curirea stratului din jur. Materialul din care se execut trebuie s fie rezistent la aciunea chimic, mecanic, biologic i electric a apei sau a stratului subteran i s nu se schimbe calitatea apei captate. Se execut filtre cu tub perforat (fig. 2.4, a), filtre cu pietri (fig. 2.4, b), filtre cu buzunare (fig. 2.4, c), filtre clopot (fig. 2.4, d) etc. Filtrul cu tub perforat se execut din oel cu crom sau emailat, bronz, alam, cupru, bazalt artificial, material plastic, n cazul apelor agresive sau cu coninut de fier, iar n cazul apelor neagresive, din oel sau beton. Aceste filtre sunt ieftine i se pot construi n orice atelier modest. Filtrele cu pietri cu diametrul granulelor descrescnd spre exterior se folosesc n straturi cu nisip fin, pn la adncimea de 30...40 m, necesitnd un diametru mare de forare. Filtrele cu buzunare umplute cu pietri din care apa trece n interiorul tubului prin orificii i filtre clopot, n care apa intr printr-un spaiu de 0,2 m lime de jos n sus, pentru a nu antrena nisipul, se folosesc n straturi cu nisip fin, la adncimi mai mari de 30...40 m. Pentru evitarea realizrii contactului ap-aer n zona filtrului se va pstra un spaiu de gard de circa 1 m ntre nivelul dinamic i limita la care ncep fantele. nainte de darea n funciune i la anumite intervale de timp n exploatare, puul trebuie deznisipat. n acest scop se pompeaz cu ajutorul pompelor mamut debite cu 25 % mai mari dect cele de exploatare cel puin 72 ore, pn se obine refularea fr nisip. La proiectare se va ine seama de toate captrile de ap subteran existente n zon i posibilitatea de interferare cu captarea proiectat, de prezena unor obiective care ar putea polua straturile acvifere considerate, de chimismul apelor de suprafa (n cazul captrilor cu infiltrare prin mal), de natura plantaiilor agricole i sistemul de culturi, de viituri, de existena drumurilor, a canalelor i a conductelor subterane sau supraterane pentru evacuarea apelor uzate.

4

n funcie de debitul care trebuie captat Qc, n m/s, de coeficientul de filtraie K, n m/s, de panta curentului subteran J i de grosimea minim a stratului acvifer cu nivel liber H, sau sub presiune m, n m, se determin lungimea frontului de captare L, n m, cu relaiile:

LQ

K J H

c=

, (2.1) LQ

K J m

c=

. (2.2)

Debitul Q, n m/s, care poate fi pompat dintr-un pu forat n strat acvifer cu nivel liber (fig. 2.5) sau sub presiune (fig. 2.6) se calculeaz cu relaiile (2.3) i (2.4):

( )

r

R

sHsK

r

R

hHKQ

ln

2

ln

22 =

= , (2.3)

r

R

smK

r

R

hHmKQ

ln2

ln2 =

= , (2.4)

n care: K este coeficientul de filtraie, n m/s; H - grosimea stratului cu nivel liber, n m; h - nlimea apei din pu, n m; m - grosimea stratului acvifer sub presiune, n m; R - raza de influen a puului, n m; r - raza puului, n m; s - depresiunea sau denivelarea apei n pu, n m. Raza de influen a puului R, se poate calcula aproximativ cu una din relaiile empirice stabilite de Sichardt (2.5) sau Kusachin (2.6):

,3000 KsR = (2.5) R s K H= 575 , (2.6) n care: s este denivelarea apei din pu ce se creeaz datorit pomprii, n m; K - coeficientul de filtraie, n m/s; H - grosimea minim a stratului, n m. Debitul maxim al puului qmax, n cazul stratului acvifer cu nivel liber (fig. 2.5) sau n cazul stratului cu nivel sub presiune (fig. 2.6) se obine la intersecia curbelor debitului pompat Q i a debitului puului q, care se calculeaz cu relaiile (2.7) i (2.8): ,2 avhrq = (2.7) q r m va= 2 , (2.8) n care: r este raza puului, n m; h - nlimea apei din pu, n m; m - grosimea stratului acvifer sub presiune, n m; va - viteza apei la periferia puului, n m/s. Viteza va la periferia puului trebuie s fie mai mic dect viteza de antrenare a granulelor de nisip i n lipsa datelor experimentale se ia de 2 mm/s, 1 mm/s sau de 0,5 mm/s, dup cum 40 % n greutate din granulele stratului trec la ciuruire prin sita de 1 mm, de 0,5 mm, respectiv de 0,25 mm. Dac exist date experimentale, viteza va se stabilete din relaia:

vK

aa = , (2.9)

n care: K este coeficientul mediu de filtraie al stratului, n m/s; a - se ia n general egal cu 15, iar la straturile acvifere cu granulaie foarte fin se ia egal cu 18. Diametrul interior minim al coloanei filtrante va fi de 150 mm. Numrul de puuri n i distana dintre puuri l, n m, se determin cu relaiile:

nQ

q

c=max

, (2.10) lL

n= . (2.11)

n mod raional l=2R iar dac l

5

zile, pentru zona de regim sever i de 50 zile pentru zona de restricie, n acest timp apa purificndu-se prin procese naturale. Se poate abate i cursul de ap iar n preajma captrii se execut lucrri de consolidare a malurilor i de stabilizare a albiei care s nu mpiedice alimentarea captrii prin infiltraie i s nu provoace colmatarea albiei regularizate. n jurul prilor de construcie care depesc nivelul terenului, n locuri inundabile, se va prevedea o umplutur de pmnt cu taluzuri protejate. Dac stratul acvifer nu este la adncime mare, perimetrul de regim sever se fixeaz astfel ca timpul de parcurgere pn la locul de captare, prin stratul acvifer, a oricrei picturi de ap, presupus contaminat, s fie de minimum 20 zile, fr a lua n considerare timpul de infiltraie pn la stratul acvifer. Pentru determinarea acestui perimetru se poate reprezenta i spectrul hidrodinamic al micrii. Distana parcurs pn la captare nu se va prevedea mai mic de 50 m, n amonte de captare, fa de sensul de curgere al apei, iar n aval, la captare distana minim se prevede la 20 m. Puurile din straturi cu nivel sub presiune la adncimi mai mari de 50 m sub nivelul terenului, avnd deasupra straturi impermeabile groase, se prevd cu un perimetru de protecie de 10...20 m n jur. Apa freatic neprotejat suficient trebuie dezinfectat ncontinuu sau numai n anumite perioade, cnd ploile sau inundaiile provoac infiltraii periculoase. La captri trebuie prevzute msuri de securitate i supraveghere (mprejmui-re, posibiliti de acces, paz, iluminat etc.) necesare exploatrii, n conformitate cu reglementrile specifice n vigoare. n privina gruprii puurilor, se prevede fiecare pu cu pomp, cnd nivelul hidrodinamic este la mai mult de 8 m de la suprafaa terenului, sau se grupeaz cte 4...5 puuri la cte o conduct n sifon ce duce apa ntr-un pu colector (fig. 2.7) aezat cam la jumtatea distanei dintre puurile extreme sau la cte o conduct de aspiraie ce duce apa ntr-un cazan de vacuum (fig. 2.8), dintr-o staie de pompare cnd nivelul hidrodinamic este la mai puin de 8 m de la suprafaa terenului. Conducta sifon se prevede n ramp ctre puul colector i se dimensioneaz la o vitez de 0,5...1,0 m/s cu formulele de la conductele obinuite. Pe traseul conductei n sifon se prevd piese de observaie cu geam n cmine, prin care s se observe aerul care circul. Amorsarea sifoanelor i evacuarea aerului i a gazelor dizolvate n ap, care se degaj n timpul funcionrii i se aeaz n punctele nalte, se realizeaz cu pompe de vacuum. Cnd nivelul apei subterane este ridicat, conducta sifon se poate aeza sub acest nivel, reducndu-se posibilitatea de ptrundere a aerului n ea, ns crescnd costul de montare. La adncimi mai mari conducta sifon se poate aeza n galerii. La montare, nainte de astuparea traneei, conducta sifon se verific la supra-presiunea de 10 m col. ap sau la un vacuum de 7 m col. ap i dac dup o or manometrul, respectiv vacuummetrul arat o variaie de presiune de maximum 10 mm col. mercur, conducta se poate acoperi. Conducta sifon i puurile se spal cu ap n contracurent printr-o conduct de legtur la conducta de refulare a pompelor de distribuie. Pentru circulaie se prevede o alee n lungul conductei sifon. Cu ct puurile sunt mai departe de puul colector, cu att debitele lor sunt mai mici, datorit pierderilor de sarcin prin conducta sifon mai mare, respectiv depresiunilor mai mici. Prin nclinarea cu mrimi diferite a vanelor de pe conductele de legtur la conducta sifon se pot realiza depresiuni i debite egale n toate puurile. Puul colector are diametrul de 3...6 m, n cazul captrilor mici trebuind s se asigure o rezerv de 10...15 minute ntre nivelul static i nivelul dinamic. Curirea de nisip a acestui pu trebuie s se fac periodic cu ajutorul unei pompe de nmol sau cu ajutorul unui ejector, pompele obinuite fiind distruse de nisip. Cazanele de vacuum sunt rezervoare cilindrice construite din tabl de oel de 6 mm grosime la perei i de 8 mm grosime la funduri. Pompele de vacuum creeaz vacuumul necesar ridicrii apei n cazanul de vacuum cu minimum 0,5 m deasupra pompei centrifuge. Ventilul de aer cu sens unic de pe conducta de leg-tur mpiedic ptrunderea apei n pompa de vacuum. Dac pompele de vacuum lucreaz n permanen, cazanul de vacuum se adopt constructiv de 1,5...3 m. Determinarea debitului puurilor se face cu apometre, la ape care nu sunt feruginoase sau manganoase, sau cu indicatoare de nivel montate n cmin. mbtrnirea puurilor forate se poate datora unor cauze fizice (colmatarea), chimice (corodarea) sau biologice (sedimente datorate bacteriilor). Proiectul unei captri prin puuri trebuie s cuprind amplasamentul n plan al captrii cu marcarea zonei de protecie sanitar, a lucrrilor hidrotehnice i a construciilor anexe; seciuni hidrogeologice longitudinale i transversale pe linia puurilor i prin foraje de observaie definitive; detalii constructive pentru puuri i

6

construcii aferente; detalii pentru extragerea apei din puuri i pentru sistemele de acionare pe conduct i de control. Dup echiparea puurilor cu agregate de pompare se va determina diagrama de pompare real, care va fi predat beneficiarului. Se va reconsidera curba de pompare q=f(s) dup fiecare deznisipare de ntreinere i se vor lua msuri corespunztoare regimului de exploatare a puului. Proiectul captrii prin puuri va cuprinde i un program de urmrire de ctre beneficiar a comportrii n timp a sursei pentru obinerea de date care s permit aprecieri asupra necesitii unor msuri de remediere sau asupra posibilitii unor lucrri de extindere a captrii. Dup dezinfectarea cabinei instalaiilor hidraulice, captrile pentru alimentarea cu ap sau ape minerale pentru cur intensiv se dau n exploatare funcie de avizul organelor de resort. Puurile spate se execut n general prin sparea n cheson deschis sau prin spare n interiorul unui batardou i au pereii din zidrie de piatr, din zidrie de crmid, din beton sau din beton armat, cu diametrul interior de 1,5...3 m. Se sap n interiorul unui batardou n cazul nisipurilor fine la adncime mic. La puuri izolate cu adncime de 6...8 m, se poate spa manual cu epuizmente mecanice, iar la celelalte puuri sparea se face cu excavatoare cu cupe, cu excavatoare cu graifr, cu hidroelevatoare sau prin hidromecanizare. n cazul sprii n cheson, se sap n taluz pn aproape de nivelul apei freatice i apoi, pe o platform orizontal se construiete colacul chesonului, care servete la avansarea n timpul execuiei i la distribuirea egal a eforturilor n perei, iar peste acesta se execut zidria peretelui chesonului deschis pe o nlime de 2...3 m, aa cum se prezint n figura 2.21. Grosimea peretelui , n cm, n funcie de diametrul puului D, n cm, se determin din relaia: = +0 1 10, D , (2.12) pentru ca chesonul s aib greutatea suficient la coborre, cu toate c din punct de vedere static rezult grosimi mai mici, peretele fiind solicitat la compresiune. Dup ntrirea betonului i tencuirea la interior i exterior, se sap n mod uniform n interior n jurul colacului, iar chesonul coboar datorit greutii proprii cu vitez ct mai constant, n tot timpul coborrii pstrndu-se nivelul apei ct mai cobort cel mult pn la partea superioar a cuitului. La pereii din beton simplu se prevd armturi verticale i centuri de beton armat, pentru a rezista la solicitrile de ntindere, ce iau natere n timpul execuiei, din cauza neverticalitii coborrii sau nepenirii chesonului ntr-o poziie n care acesta rmne atrnat. Dac din cauza frecrii ntre perei i teren chesonul nu mai coboar, se ncarc la suprafa cu saci care conin nisip, traverse de oel etc. Dac chesonul este cobort 2...2,5 m, se continu zidria n sus pe 2...2,5 m. n timpul execuiei se monteaz chiar n cofrajul chesonului cutii de lemn troncpiramidale cu baza mare la partea interioar a puului care se scot nainte de montarea n golurile (barbacanele) rmase a pieselor speciale de mpiedicare a antrenrii n pu a materialului fin din strat, dup deznisipare. n cazul adncimilor peste 8 m se d ntregului cheson sens numai pe treimea de la partea de jos a acestuia un fruct de 1:50, respectiv de 1:20-1:25 pentru a cobor mai uor. Se recomand s se prevad la execuie o coloan metalic exterioar de protecie ancorat n colac, care se recupereaz. La construcii importante se iau msuri speciale: coborrea cu cheson cu aer comprimat, nghearea pmntului, coborrea nivelului apei prin puuri exterioare pentru a se putea lucra la uscat etc. n funcie de debitul stratului acvifer, chesonul se poate introduce pn la stratul impermeabil de baz, cnd se realizeaz un pu perfect alimentat prin perei sau se poate opri n stratul acvifer, cnd se realizeaz un pu imperfect alimentat prin perei sau prin perei i radier. Puurile imperfecte n straturi cu nisip fin se prevd la partea de jos cu radier din beton simplu turnat la uscat sau sub ap pentru a evita tasrile ulterioare iar la puurile imperfecte fr radier se amenajeaz la partea de jos un filtru in-vers, prin care trece apa din strat n pu. Cnd exist pericolul refulrii stratului de sub talpa puului, radierul se va amplasa cu cel puin 1,50 m sub nivelul cel mai sczut al apei n pu n timpul exploatrii. n cazul sprii n interiorul unui batardou, se sap n taluz pn aproape de nivelul apei freatice i apoi se bat palplane, de la nceput pn la stratul impermeabil, sau treptat cte 0,3...0,5 m, pe msur ce coboar i sptura, crendu-se o incint cu 1,5 m mai mare dect diametrul exterior al puului care se construiete. n timpul execuiei de jos n sus a zidriei puului din piese prefabricate sunt necesare epuizmente, dac nu predomin nisipul fin n strat. n spaiul dintre pal-plane i peretele puului, pe nlimea barbacanelor, se execut un filtru invers din

7

straturi cu grosimea minim de 10 cm, raportul granulaiei straturilor fiind 3...4, n afar de stratul exterior, care are mrimea granulelor de 7...8 ori mai mare dect diametrul sitei prin care trece 40 % din materialul stratului acvifer. n sptura de la exteriorul puului, deasupra nivelului iniial al apei subterane, se recomand s se execute un guler de argil cu cimentare, cu o grosime minim de 50 cm i cu o lime de 2-3 m, pentru mpiedicarea infiltrrii directe a apelor de suprafa prin pmntul de umplutur. Dup executarea spturii la cota definitiv, se poate amenaja puul ca n figura 2.9. Piesele speciale prefabricate din beton cu orificii n 3 straturi de material filtrant (fig. 2.10) se monteaz de la partea de jos prin nzidire cu mortar cu priz rapid, meninnd nivelul apei cu 0,50 m mai cobort dect rndul care se monteaz. Dimensionarea, amplasarea i gruparea puurilor spate perfecte se face n mod identic ca la puurile forate perfecte. Golurile din peretele puului ncep cu 20-30 cm deasupra fundului puului, reprezint 6-15 % din suprafaa total udat i se amplaseaz astfel nct s asigure captarea pe tot perimetrul puului, n mod uniform, a debitului din strat. n interiorul puului se amenajeaz platforma de acces i manevrare, aezat cu cel puin 0,5 m deasupra nivelului maxim al apei din strat i prevzut pe tot conturul liber cu un rebord de minimum 10 cm i cu balustrade de minimum 90 cm. Golul de acces din platform se va prevedea cu un capac metalic, aezat pe o ram de 20 cm nlime. La puurile pentru captarea de ap potabil sau de ap mineral pentru cur intensiv, capacul metalic va fi etan i cu ncuietoare, iar rama va depi platforma cu cel puin 30 cm. Drenurile sunt tuburi din beton simplu monolit sau prefabricat, din beton armat monolit sau prefabricat, din azbociment, din materiale plastice, sau din ceramic (n cazul apelor cu duritate sub 4 grade i care conin peste 8 mg/l CO2) prevzute la partea superioar, pe 50 % din perimetru i pe 3-4 % din suprafaa total a zonei perforate, cu orificii circulare avnd diametrul de 1 cm spre exteriorul drenului i de 1,25-1,50 cm spre interiorul acestuia. La tuburile din beton orificiile vor fi realizate prin aezarea n cofraj a unor dibluri calibrate. Tuburile se monteaz, n general, la baza stratului acvifer pentru a putea intercepta ntregul curent subteran (dren perfect), cu panta minim de 0,001 ctre un pu colector sau o camer colectoare (fig. 2.11). La schimbarea de direcie sau de pant i n aliniament (la distana de 60-80 m n cazul diametrelor mici i de cel mult 100 m n cazul drenurilor nevizitabile vizitabile cu nlimea interioar mai mare de 0,80 m) se prevd cmine de vizitare din beton, cu diametrul minim de 1 m, cu radierul mai cobort cu cel puin 0,50 m fa de radierul drenului (pentru colectarea nisipului) i cu capacul mai sus cu minimum 0,70 m fa de teren iar n locuri inundabile, deasupra nivelului apelor mari, cu asigurarea de 1 %, inndu-se seama i de suprapunerea efectului valurilor. La captrile pentru apa potabil accesul n cmine i puuri colectoare va fi prevzut cu capace sau i ui metalice, cu un sistem de ncuietoare corespunztor, iar ventilaia cu site la cmine se aeaz la cel puin 2 m deasupra nivelului de gard al accesului. La dimensionarea hidraulic: q q 1 sau q K J H , (2.13) n care: q este debitul de calcul pe metru de captare, n m/sm; q1 - debitul minim al stratului acvifer pe metru de lime, considerat n ipoteza c apa ptrunde numai dintr-o singur parte, perpendicular pe direcia drenului, n m/sm; K - coeficientul de filtraie, n m/s; J - panta curentului subteran; H - grosimea minim a stratului acvifer, n m. n funcie de debitul necesar pentru captare Qc, n m/s, se poate determina lungimea total L, n m, necesar pentru captare, din relaia:

LQ

q

c= . (2.14)

Dac se aeaz captarea oblic fa de direcia curentului apei subterane, ntre direcia oblic i cea perpendicular exist unghiul

8

n execuie se construiesc nti cminele de vizitare i apoi drenul dintre ele, ncepnd de la puul colector. Se sap n taluz pn aproape de nivelul apei subterane i apoi se bat palplane pn la stratul impermeabil sau pe adncimea de 0,6 m. Se fac epuizmente i spturi n interiorul pereilor de palplane i dac palplanele n-au fost btute pn la stratul impermeabil, dup cte 0,3 m sptur, se bat i ele cte 0,30 m. Dac s-a ajuns la stratul impermeabil de baz, se toarn betonul de egalizare sau se monteaz plci prefabricate, pe care se aeaz tuburile de drenaj (fig. 2.12). Cnd nu exist pericol de afuiere, drenurile se aeaz direct pe stratul de nisip sau pietri. Tuburile folosite la dren sunt prevzute cu muf sau cep i buz. n jurul i deasupra drenurilor se aeaz un strat filtrant de piatr spart sau pietri, cu mri-mea minim a granulelor mai mare dect diametrul minim al orificiilor. Acest strat va avea grosimea de 0,40 m i se va ridica deasupra drenului, cel puin pn la nivelul hidrostatic minim al apei subterane. Dac n stratul acvifer predomin nisipul, se execut n jurul drenului un filtru invers, compus din cel puin dou straturi de granulaii, n funcie de compoziia granulometric a nisipului din stratul acvifer i de dimensiunile orificiilor drenului. Stratul izolant de argil plastic se va executa numai la captri de ap potabil cu grosimea minim de 0,40 m n dreptul axului drenului, sub adncimea de nghe i ncastrat cu cel puin 30 cm n pereii traneei. Spaiul de deasupra argilei se completeaz cu pmnt bine btut n straturi de 20 cm grosime, formnd un bombament deasupra solului. Dac stratul acvifer are pant mare i grosime mic, se execut un prag de argil sau de beton n aval de dren, ntre betonul de egalizare i argila compact, iar drenului nu i se mai prevd barbacane n aval. Se poate executa i cu mijloace mecanizate, n taluz fr palplane, n acest caz argila compactat trebuind s depeasc marginile excavaiei cu minimum 1,0 m n fiecare parte. Puul colector se dimensioneaz i se execut ca la puurile forate, trebuind s fie prevzute dispozitive de msurarea debitului captat, vane pentru nchiderea drenurilor, preaplin (dac este cazul), conducte de golire fixe sau mobile, sorburi la conductele de plecare a apei, ventilaii i spaiu necesar pentru depunerea nisipului antrenat de ap. Pentru msurarea debitului se pot prevedea deversoare triunghiulare la intrarea n puul colector. Deasupra puului colector se poate monta utilajul de presurare n ncperi etane iar pentru acces se prevede o gard ca la cminele de vizitare i capace de acces metalice aezate pe un rebord de 20 cm deasupra plcii. Trecerile conductelor prin placa ce acoper puul colector trebuie s fie etane. Umplutura de pmnt din jurul prilor de construcie care depete nivelul terenului, n locuri inundabile trebuie prevzut cu taluzuri pereate. Se recomand ca drenurile s se amplaseze n amonte de centrele deservite i normal pe direcia de curgere a curentului de ap subteran. Pentru meninerea calitii apei se vor lua msuri de protecie mpotriva apelor de inundaie, a iroirii apelor meteorice i a infiltraiilor poluante n straturile acvifere. Lucrrile de captare se vor asigura cu perimetru de protecie sanitar iar n terenurile inundabile se vor prevedea diguri de protecie n aceleai condiii ca la puuri. La captrile de ap cu infiltraii prin mal, lucrrile de consolidare a malurilor i de stabilizare a albiei, necesare pentru protecia captrii se vor executa n msura posibilitilor, concomitent cu drenurile, astfel nct s nu mpiedice alimentarea captrii prin infiltraii i s nu provoace colmatarea albiei regularizate. anurile, viroagele sau priaele de deasupra sau din imediata apropiere a drenurilor vor fi deviate i ndeprtate, asigurndu-se scurgerea lor pe un pat larg de argil sau zidrie. Dac mprejmuirile locale nu asigur protecia apei potabile, se prevd instalaii de dezinfectare. Pentru splarea drenurilor n timpul exploatrii se vor prevedea stavile n cminele de vizitare, la distana maxim de 300 m. Prin nchiderea stavilelor se acumuleaz ap n cmine iar prin deschiderea brusc a stavilei de pe peretele din aval al cminului se formeaz un curent de ap care spal drenul pn la cminul cu stavile din aval. Galeriile de captare sunt construcii cu dimensiuni interioare mari (limea mai mare de 0,70 m i nlimea mai mare de 1,70 m), care se proiecteaz, se amplaseaz i se execut ca i drenurile. Bancheta de circulaie se va amplasa cu cel puin 30 cm mai sus de nivelul de scurgerea apei n cunet. n cazuri speciale nlimea liber deasupra banchetei de circulaie cu rebord se va prevedea de 1,20 m. Cminele de vizitare se amplaseaz la schimbri de direcie, iar pe poriunea n aliniament la cel mult 400 m. n figura 2.13 este redat schema unei galerii de captare amplasat ntr-un acvifer cu pant mare. Se vor proiecta i organiza msuri de securitate i supraveghere ca la puuri iar beneficiarul va urmrii comportarea sursei, pentru obinerea de date pentru executarea ulterioar a unor lucrri de ameliorare i de extindere a captrii. Puurile cu drenuri radiale sunt puuri cu diametrul de 3...5 m i adncimea de 7... 30 m, din care pleac radial 5...9 drenuri de 30 m lungime, la baza straturilor acvifere sau la mai multe niveluri (fig. 2.14). Se execut

9

puul i apoi se introduc orizontal tuburi de foraj, cu ajutorul preselor hidraulice. Se monteaz n tuburi coloana filtrant alctuit dintr-un tub de tabl zincat perforat i apoi tuburile se extrag tot cu ajutorul preselor hidraulice. Prin micorarea vitezei de intrare a apei de 20...30 ori, se evit nnisiparea stratului i se micoreaz pierderile de sarcin.

2.3. CAPTAREA IZVOARELOR Izvoarele sunt ape subterane ieite la suprafa n punctele unde situaia geomorfologic este favorabil i se pot gsi n zone srace n ape, pot avea ap de calitate bun i n cantitate mare, pot alimenta gravitaional diferiii consumatori ns pot necesita aduciuni lungi. Dup modul de ieire la zi a apei, conform STAS 1629/1-81, exist izvoare descendente i izvoare ascendente. Izvoarele descendente (de coast) apar pe versanii munilor sau colinelor, sub form de vn concentrat sau rsfirate de-a lungul interseciei versantului cu stratul impermeabil (fig. 2.15,a), iar izvoarele ascendente apar n terasele aluvionare ale cursurilor de ap de adncime, dac nivelul piezometric al stratului acvifer din care provin se afl deasupra solului (fig. 2.15,b). Vile spate n sinclinal pot avea izvoare pe ambii versani, cele din anticlinal nu au izvoare permanente (fig. 2.15,c) iar cele spate ntre sinclinal i anticlinal pot avea izvoare numai pe un versant. n zone cu falii, izvoarele se capteaz imediat n amonte de aceste falii (fig. 2.15,d) deoarece la rupturi apa se poate infiltra n straturi inferioare. Izvoarele intermitente (fig. 2.15,e i f) funcioneaz numai la niveluri ridicate ale apei putndu-se folosi pentru alimentarea cu ap cnd nu au ntreruperi de lung durat. Izvorul din roca fisurat carstic, din figura 2.15,f, se ntrerupe la nivelul II i ncepe s funcioneze prin sifonare, cnd apa se ridic n grot la nivelul I. Izvoarele minerale (cu coninut de sruri dizolvate mai mare de 1000 mg/l), cele termale (cu temperatura mai mare de 20 0C) i cele termominerale se capteaz i se utilizeaz pentru terapeutica medical. La proiectarea captrilor de izvoare se fac studii i cercetri conform STAS 1628/1-87. Se determin natura i proveniena izvorului, punctul real de izvorre, modul de alimentare, suprafaa bazinului de alimentare, structura litologic, formaiunile geologice din acest bazin (zone cu pietri i nisip sau zone cu roci calcaroase sau dolomitice), debitul izvoarelor, variaia debitelor, a temperaturii i a turbiditii n timp i corelarea lor cu precipitaiile, calitatea apei (n special dup perioadele de secet sau de precipitaii abundente) i variaiile ei n timp, precum i posibilitile de captare, siguran n exploatare i pentru apa potabil, posibilitatea realizrii proteciei sanitare. Debitul se va determina sptmnal sau la 10 zile, pe o perioad de minimum 1-2 ani, chiar dup realizarea captrii. In msurtori trebuie s existe cel puin o epoc secetoas i una ploioas n diferite anotimpuri i la diferite epoci (nghe, dezghe, ploi toreniale). Debitele minime msurate direct se reduc n raport cu nlimea precipitaiilor din anii cei mai secetoi ai regiunii respective. Izvoarele alimentate din ploi sau zpezi permanente au debitul aproape constant. Se consider izvoare bune pentru captare, acelea la care raportul dintre debitul maxim i debitul minim este mai mic de 10. Debitele msurate se reprezint grafic n timp mpreun cu precipitaiile atmosferice de la o staie apropiat, pentru a se vedea cnd se resimte influena precipitaiilor. Cu ct timpul de la nceperea precipitaiilor pn la apariia influenei lor la izvor este mai mare, cu att debitul i calitatea apei izvorului sunt mai constante i izvorul este mai sigur n funcionare i relativ mai uor de exploatat. La un decalaj de cteva luni necesar strngerii, infiltrrii i ajungerii apei, izvoarele se consider bune iar n cazul creterii turbiditii dup ploi sau din topirea zpezilor, izvoarele nu se capteaz, suferind infiltraii. Cnd se msoar debitele se msoar i temperatura i conductivitatea electric i la variaii mici de temperatur (2-3 0C) ntr-un an i la o conductivitate electric ct mai constant izvoarele se consider bune pentru captat, la valori mai mari acestea putnd avea contact cu ape de suprafa. Corespund pentru captare izvoarele provenite din straturi de pietriuri i nisipuri. La proiectarea lucrrilor de captare de izvoare se va ine seama de urmtoarele: - Proiectarea trebuie corelat cu schemele de gospodrire a apelor din bazinul hidrografic respectiv i cu prevederile planurilor de sistematizare teritorial.

- Lucrrile de captare se vor amplasa n locul de ieire real al izvorului. Dac se amplaseaz mai sus, izvorul poate s dispar prin deviere, iar dac se amplaseaz mai jos, se exploateaz pn la epuizare un debit prea mare, drenajul zonei fiind puternic.

- Se va capta ntregul debit al izvorului, chiar dac eventualul surplus va fi eliminat prin preaplin. - Se va ine nemodificat regimul hidraulic natural al curgerii apei izvorului, pentru a nu scdea n timp

debitul pe care s-a contat.

10

- Proiectul trebuie s cuprind lucrrile de construcii i instalaii aferente captrii, amenajrile hidrotehnice corespunztoare, precum i zonele i msurile de protecie sanitar i hidrogeologic. - Pentru meninerea calitii apei se vor lua msuri de protecie mpotriva apelor meteorice, de iroire, evitndu-se stagnarea i infiltrarea acestora n ansamblul captrii precum i mpotriva inundaiilor provocate de cursurile de ap nvecinate. Pentru excluderea ptrunderii apelor de suprafa din mprejmuirile izvorului la lucrrile de captare se vor proiecta anuri de gard, diguri, ecrane de etanare etc. n zonele inundabile lucrrile de captare se vor proiecta cu asigurrile de calcul prevzute de STAS 4273-83 i STAS 4068/2-85, iar n jurul prilor de construcie care depesc nivelul terenului se vor prevedea umpluturi de pmnt cu taluzuri protejate. - Se vor proiecta i organiza msuri de securitate i supraveghere (mprejmuire, paz, iluminat, acces etc.) necesare n timpul exploatrii. - Captarea s fie uor vizitabil de personalul de exploatare, ns la adpost de accesul animalelor i persoanelor care n-au legtur cu ea. Se vor prevedea n aval de captare lucrri anexe, necesare unei bune exploatri: cabin de paz, staii de pompare i drum de acces, dup importana captrii i la distane care s nu afecteze regimul hidric i sanitar al izvoarelor captate. Un exemplu de camer de captare pentru izvoare descendente concentrate este dat n figura 2.16. n compartimentul 1 de colectare i sedimentare se face depunerea nisipului n timp de 30...60 s, la o vitez a apei mai mic de 0,1 m/s. Compartimentul 2 de priz servete pentru captarea propriu-zis, iar n compartimentul 3 de exploatare, care trebuie s asigure accesul personalului de exploatare i spaiul pentru manipularea instalaiilor. Forma i dimensiunile camerei de captare vor fi impuse de situaia local i de mrimea debitului captat. Sorbul conductei de preluare a apei se va prevedea la minimum 0,3-0,4 m sub ap. Conducta de golire va fi legat la toate compartimentele camerei de captare, pentru a se asigura golirea fiecruia n parte, va avea diametrul minim de 200 mm i va fi prevzut la ieire cu o clapet i o sit cu ochiuri cu latura de cel mult 5 mm, care s mpiedice accesul vietilor din exterior (obolani, erpi, broate, gndaci etc.). nainte de a iei din camera de captare conducta de golire se va prevedea cu sifon. Cota preaplinului n compartimentul de priz va fi deasupra nivelului maxim al apelor n emisar, n punctele de descrcare. Se vor prevedea dispozitive de msurare a debitului (deversor, debit-metru etc.) i a nivelurilor. n cazul terenurilor stncoase fr nisipuri poate lipsi compartimentul 1, iar n cazul izvoarelor rsfirate, se construiesc i drenuri cu galerii, ca la captrile orizontale. Un exemplu de captare de izvor ascendent, pentru debite de pn la 5 l/s, este prezentat n figura 2.17. Filtrul invers de pietri i bolovni de la partea de jos reine particule fine antrenate din strat. La debite mai mari se execut construcii cu barbacane, ca la puurile spate, diametrul puului determinndu-se dup viteza micrii verticale a apei, care nu trebuie s depeasc 100 mm/s (fig. 2.18). Izvoarele ascendente rsfirate se capteaz prin drenuri sau galerii, ctre puul colector amplasat n locul n care vna este concentrat. La execuia izvoarelor excavaiile se vor face manual, cu ciocane pneumatice sau electrice, explozibilii care ar putea pune n pericol existena izvorului putnd fi folosii numai cu avizul hidrogeologic de specialitate. Materialele folosite la construciile i instalaiile sistemului de captare trebuie s reziste la eventuala agresivitate a apei izvorului. Pragul de intrare n camera de captare va fi de cel puin 0,70 m deasupra nivelului terenului iar n locuri inundabile deasupra nivelului apelor mari, lundu-se n considerare i efectul valurilor. La captrile de ap potabil capacele i uile de acces din exterior se vor prevedea cu ncuietori, pentru interzicerea intrrii persoanelor strine i a animalelor n compartimentele camerei de captare. Tubul pentru ventilaie va fi prevzut cu cciul i sit protectoare cu ochiuri de cel mult 2 mm latura i va fi nlat cu cel puin 1 m peste acoperiul camerei de captare sau cu cel puin 2 m peste nivelul de gard al accesului. Dac n camera de captare se degaj gaze, care prin acumulare pot deveni periculoase, se prevd instalaii speciale de ventilaie. Zona de protecie sanitar cu regim sever, la izvoarele descendente, este deliminat n amonte de distana pe care o parcurge apa n 20 zile, iar lateral i aval de o lungime de 20...50 m. La izvoarele ascendente, zona de protecie se delimiteaz ca la puuri. Proiectul de execuie va cuprinde elemente ca la puuri. nainte de darea n exploatare a lucrrilor de captare pentru apa potabil, instalaiile se cur, se spal i se dezinfecteaz.

11

2.4. CAPTAREA APEI DE RU

Apele de ru satisfac cu prisosin necesitile de ap ale centrelor populate, ns necesit lucrri de tratare, avnd coninut ridicat de materii n suspensie, temperatura variabil dup aceea a aerului i duritate mic, pe msura depunerii de la izvor pn la vrsare a srurilor de calciu i de magneziu. De asemenea, aceste ape au un coninut ridicat de substane organice i de bacterii, mai ales dup trecerea prin centrele populate sau prin apropierea acestora. n conformitate cu prescripiile date de STAS 1629/4-81, proiectarea captrii de ap din ru trebuie s fie precedat de studii i cercetri de teren conform STAS 1628/1-87 i STAS 1242/1-81 i s se coreleze cu schemele de amenajare a bazinului hidrografic i de gospodrire a apelor rurilor din zon, cu luarea n considerare din punct de vedere calitativ i cantitativ a tuturor folosinelor, restriciilor i servituilor de pe ru (captri existente, navigaie, plutrit, piscicultur, irigaii, agrement etc.). La proiectare se va ine seama i de posibilitile de alimentare n comun a consumatorilor din zon, de extindere n viitor a centrului populat i a captrii i de creare a zonelor de protecie sanitar. n zona prevzut pentru captare se vor efectua studii topo-hidrografice pe cte o lungime de ru de cel puin zece limi de albie stabilizat a rului n axul captrii, care s cuprind att captul amonte al curbei de remuu ct i zona n care pot apare depuneri de aluviuni sau n care este posibil s apar i alte lucrri de art necesare realizrii i funcionrii captrii de ap: ndiguiri, aprri de maluri, corecii de toreni, modificri de trasee pentru drumuri sau ci ferate, cldiri etc. Pentru proiectarea captrii apei se vor ntocmi i studii asupra evoluiei n timp a albiei rului, efectelor vnturilor i valurilor, delimitrii zonelor de protecie sanitar cu regim sever i de restricie, surselor posibile de poluare a apelor (canalizri, exploatri miniere etc.), afuierilor albiei, sufoziei fizice i chimice a te-renului din albia rului, apelor subterane, agresivitii apei asupra materialelor de construcii preconizate pentru a fi folosite. Pentru captrile ncadrate n clasele de importan I sau II conform STAS 4273-83 sau n condiiile de amplasament dificile, proiectarea se recomand s fie precedat de ncercri pe model, n aceste cazuri ridicrile topo-hidrografice fiind efectuate de comun acord cu organizaia care execut cercetri de laborator. Captrile de ap trebuie s poat fi revizuite i reparate integral sau parial cu asigurarea n permanen a debitului de ap, a calitii apei i a neptrunderii n priz a aluviunilor, plutitorilor, gheii, zaiului, plantelor i vieuitoarelor acvatice, peste cantitile i dimensiunile proiectate. Construciile i instalaiile captrii de ap din ruri trebuie s asigure preleva-rea debitului de ap necesar, nivelul de ap corespunztor i splarea aluviunilor din faa prizei de ap, stabilitatea albiei minore n zona captrii i racordarea construciei captrii n maluri, curgerea fr vrtejuri a apei n zona prizei, prevenirea efectelor duntoare ale lucrrilor de captare asupra cursului rului i zonelor limitrofe, migrarea pe ru a petilor la barri de cursuri de ap, evacuarea n aval a debitelor maxime i prevenirea efectelor duntoare ale zaiului, nmolului, gheii i plutitorilor asupra prizei de ap. La captri executate la adpostul unui batardou, proiectele vor prevedea efectuarea probelor de funcionare i manevrare a tuturor instalaiilor mecanice (stavile, grtare etc.) naintea desfiinrii acestuia. Zonele de protecie sanitar se vor delimita n funcie de condiiile hidrogeologice, hidrologice i geomorfologice locale. Lucrrile de captare se vor proiecta la asigurrile de debite i niveluri maxime i minime ale rurilor, n conformitate cu STAS 4273-83, STAS 4068/2-83 i STAS 1343/0-89, iar pentru lucrrile de regularizare aferente captrii de ap se vor lua n considerare prevederile STAS 8593-79. Platformele de exploatare, manevrare i acces la captri vor fi amplasate la minimum 0,5 m deasupra nivelului maxim din ru i cu 0,5 m deasupra nivelului maxim la care pot ajunge valurile. n proiectarea pasarelelor i podurilor pe cursul rului, care fac parte integrant din captare, se vor lua n considerare prevederile STAS 10111/1-77 i STAS 10111/2-87. Construcia prizei de ap se dimensioneaz pentru debite maxime de ap captate n urmtorii 25 ani, cu posibiliti de ealonare i echipare pe etape. Pentru captrile din clasele de importan I i II debitul de calcul din perioada de execuie se va lua conform STAS 4273-83 i STAS 4068/1-82, iar pentru celelalte clase de importan debitul se va stabili de proiectant i se va aproba de beneficiar n funcie de eventuala ntrziere a drii n exploatare a captrii. Prin proiect se vor prevedea msuri de securitate i supraveghere (mprejmuire, paz, iluminat, drum de acces etc.) n timpul exploatrii lucrrilor iar construciile, instalaiile i utilajele captrilor din ruri navigabile

12

sau pe care se face plutrit trebuie semnalizate cu balize iluminate noaptea, ca cele folosite la dirijarea transporturilor pe ru. La amplasarea prizei se vor lua n considerare urmtoarele: - Captarea se amplaseaz n amonte de localitatea care trebuie alimentat cu ap (fig. 2.19) sau de alte surse de poluare a apei rului (guri de vrsare a apelor uzate, depozite de lemne i alte materiale poluante etc.), proprietile apei rului n aval fiind inferioare celor din amonte. - Captarea se amplaseaz ct mai aproape de centrul populat, pentru a reduce costul lucrrilor de aduciune mai ales dac panta rului este mic i nu se pot face economii la pompare. - Captarea se amplaseaz ntr-o zon ct mai stabil a albiei rului n plan i n profil longitudinal, cu regim hidraulic favorabil, la toate nivelurile aluviunile i gheaa trebuind s se scurg liber. - Se vor evita locurile unde albia se mparte n mai multe brae i praguri de trecere, unde se formeaz bancuri de nisip iar fundul este nestabilizat. - Dac nu se poate amplasa lucrarea de captare pe o poriune n aliniament a rului, n nici un caz nu se amplaseaz pe malul convex, unde se produc depuneri care duc la mpotmolire, ci n partea aval a celui de al treilea sfert al curburii malului concav, care trebuie aprat contra eroziunilor, n baza studiilor efectuate. - La amplasarea n concavitatea malului se recomand ca raza R a curbei s aib valoarea 3BR5B, B fiind limea albiei stabile n axul captrii. - Amplasarea trebuie s corespund poziiei optime a lucrrilor de captare, a staiei de pompare, a deznisipatoarelor i a altor lucrri de tratare. - Captarea se amplaseaz nainte de confluena rurilor, pentru a o feri de aluviuni i mai ales de formarea bancurilor, ce ar mpotmoli-o. - Se vor evita amplasamentele situate imediat n aval de confluene sau de alte surse de impurificare. - Este interzis amplasarea prizelor de ap potabil ntr-un adpost de nave sau ntr-un bazin portuar. - La mare se va ine seama de vnt iar la munte se va ine seama de aciunea avalanelor. - La ruri regularizate prin baraje, captarea se va amplasa n amonte de cdere, cu evitarea conturbrii altor utilizri ale apei. - Se va ine seama de curenii de ap, amplasndu-se priza ntr-un loc n care apa nu stagneaz. - n regiuni seismice se vor evita versanii abrupi, deoarece la 6-7 grade de seismicitate pot avea loc alunecri de teren. - Se va ine seama de navigaie, plutrit, captri existente, piscicultur i irigaii, evitndu-se zonele n care circul n apropiere nave i plute. - Se va ine seama de grosimea i aciunea gheii n timpul exploatrii, evitndu-se meandrele, locurile unde se formeaz ngrmdiri ale gheii de suprafa (zpori), zai sau ghea de fund, precum i locurile unde apa nu nghea (ochiuri). - Lucrrile de captare trebuie s fie uor accesibile personalului de ntreinere n tot timpul anului. - La amplasare se va ine seama i de rezultatele unui calcul tehnico-economic comparativ pe ansamblul sistemului de alimentare cu ap, incluznd diferitele variante de amplasament. n cazul rurilor cu adncimile de ap HminHnec, captrile se pot face: n mal, n albie, n bazin i mobile, iar n cazul rurilor cu adncimile de ap HminHnec, se pot face captri de mal cu prag de fund, cu baraje fixe sau mobile, cu adncirea fundului rului i sub fundul rului, Hmin fiind adncimea de ap n faa prizei, corespunztoare debitului minim Qmin afluent pe ru n amplasamentul prizei, cu aceeai asigurare cu folosina deservit conform STAS 1343/0-91, iar Hnec adncimea de ap minim necesar la priz, pentru a permite prelevarea debitului de calcul Qc. Captrile n mal se construiesc cnd nlimea de captare se obine lng mal, de obicei la ruri mari cu debite Qmin4Qc, cu variaii de nivel sub 10 m i cu maluri mai abrupte, stabile i rezistente (fig. 2.20). Apa trece prin orificii sau ferestre prevzute cu grtare, n primul compartiment de captare al camerei de captare, apoi prin sit trece n compartimentul al doilea de aspiraie, de unde este aspirat apoi i refulat la lucrrile de tratare. La niveluri ridicate se deschide orificiul superior i se nchide orificiul inferior cu o stavil, pentru a opri intrarea aluviunilor de fund n priz. Camera de captare este dreptunghiular sau oval n plan, la dimensionare lundu-se n considerare amplasarea raional a sitelor, a vanelor, a conductelor de aspiraie i a restului de utilaj, precum i vizitarea i repararea uoar a acestora. Valoarea acoperirii de ap Ha, n m, a crestei orificiului camerei va fi: H h h ha v g g + +1 2 , (2.16)

13

n care: 2hv este nlimea valului, n m; hg1 - grosimea maxim a gheii, n m; hg2 - garda minim fa de suprafaa apei, n m (minimum 0,5 m). Camera se construiete din beton sau din beton armat i se verific la alunecare, la rsturnare i la plutire. Verificarea la alunecare se face n cazul nivelului minim al apei iar n cazul nivelului maxim al apei cnd nu exist ap coeficientul de stabilitate se consider de 1,15-1,40. Grtarele sunt formate din bare dreptunghiulare, ptrate sau de form special, la distana de 20...200 mm ntre ele, barele dreptunghiulare avnd dimensiunile seciunii transversale de 6/50...10/60 mm. Dac sunt fixe, grtarele se monteaz nclinat cu 70 0 fa de orizontal iar dac sunt mobile acestea se monteaz vertical. Pierderea de sarcin la trecerea apei prin grtare se consider n calcule de 0,1 m iar vitezele de trecere a apei prin grtare necesare pentru dimensionarea orificiilor prizei se recomand a se adopta conform tabelului 2.1. Orificiile pot fi dreptunghiulare, ptrate, circulare etc. i se amplaseaz pe aceeai vertical sau decalate. Dimensiunile, numrul i amplasarea lor sunt n funcie de considerente constructive i de exploatare, astfel nct s nu slbeasc prea mult pereii construciei de captare iar montarea i curirea att a grtarelor ct i a vanelor s se poat efectua independent. Tabelul 2.1

Viteza de trecere a apei prin grtarele captrilor de mal Condiii Debite captate, n m/s Observaii

existente pn la 0,5 peste 0,5

pe ru Viteza de intrare a apei prin grtare, vg, n m/s

Zai

maximum 0,1 maximum 0,3 Poate fi mrit la maximum 0,6 m/s dac se iau msuri speciale mpotriva zaiului (nclzirea grtarului, aprtor de plutitor i zai, acoperire superficial de ap la grtar)

Plutitori

maximum 0,3 maximum 0,4 Valorile indicate sunt valabile n cazul grtarelor fr curire mecanic. Viteza poate fi mrit pn la maximum 0,6 m/s dac se iau msuri mpotriva plutitorilor (aprtor de plutitor i zai, acoperire suficient de ap la grtare etc.)

de la 0,3 la maximum 0,6 maximum 0,6 Valorile indicate sunt valabile n cazul grtarelor fr curire mecanic. Valorile minime se vor lua cnd nu se cunosc debitele necesare n viitorii 25 ani

Sitele rein impuritile mici, au ochiuri de 5/5...25/25 mm i pot fi fixe sau rotative. Viteza de trecerea apei se consider de 0,1-0,2 m/s la sitele fixe i de 1 m/s la sitele rotative iar pierderea de sarcin la sitele fixe se consider de 0,1-0,2 m. La captri mari sitele se amplaseaz ntr-o construcie. Galeria are acoperiul sub form de bolt sau drept i se prevede la captrile mari, cnd terenul prezint tasri neuniforme sau cnd conductele de aspiraie sunt din font. Spaiul de la perete la conduct sau dintre conducte trebuie s fie de minimum 0,5 m. Casa pompelor se amplaseaz n afara zonei alunecrilor terenului n timpul execuiei. Pentru sigurana funcionrii se prevd dou conducte de aspiraie, fiecare dimensionat la 50 % din debit i la viteza de 1...1,5 m/s. Se prevd pompe cu ax orizontal cnd oscilaiile de nivel ale apei din ru sunt mici i deci nu este depit sarcina de aspiraie. n cazul terenurilor aluvionare camera de captare se construiete ntr-o incint cu pereii din palplane care se menin dup execuie, pentru asigurarea la afuiere iar n cazul condiiilor nefavorabile aceasta se construiete n cheson. Grtarele se cur manual sau mecanic cu perii, cu greble sau cu un jet de ap iar mpotriva gheii acestea se pot nclzi cu aburi sau cu ap cald de la industrii sau electric. mpotriva gheii de fund barele grtarelor se pot confeciona din lemn iar barele metalice se acoper cu cear, asfalt, gudron etc. Sitele se pot cura cu un jet de ap iar conductele de aspiraie cu un jet de ap n sens invers, cu viteza de 1,0-1,5 m/s. Camera de captare se poate cura manual, cu ejectoare sau cu pompe deoarece ea nu are scurgere. Pentru asigurarea alimentrii nentrerupte cu ap camera se mparte n dou sau mai multe compartimente, care s funcioneze independent unul de cellalt. La captri mici (10...15 l/s) pot lipsi sitele, cabina i galeria, iar la aspiraie se poate prevedea o singur conduct. Dac lipsete i peretele cu orificii mai ales cnd nivelul apei nu variaz pe nlimi prea mari, trebuie prevzute grtare n interiorul camerei, iar n pereii camerei se mai prevd nie, n care s se poat introduce batardoul, cnd se separ camera de ru.

14

Camera de captare poate fi proiectat n construcie comun sau alturat cu staia de pompare sau cu deznisipatoarele. Dac se depete sarcina de aspiraie a pompei cu ax orizontal aceasta se coboar mai jos sau se prevd pompe cu ax vertical ntr-o construcie comun cu camera de captare. Dac electropompele sunt amplasate sub nivelul maxim al apei din ru, trebuie izolat camera pompei sau trebuie prevzute motoare electrice capsulate i pompe de evacuare a apelor de infiltraie. Captarea fr pompe se poate realiza n amonte de un baraj sau la distane mari n amonte de staia de tratare. Captrile n albie se construiesc cnd nlimea maxim de captare este asigurat numai la o anumit distan de mal, cnd Qmin4Qc, cnd proprietile apei sunt necorespunztoare la mal sau cnd intervin alte considerente locale. n schema din figura 2.21 este reprezentat o captare n albie cu conducta de curgere de la albie la puul de mal, prin gravitaie. Sorburile conductelor care duc ap la puul de mal sunt protejate ntr-un crib, construcie format din piloi de lemn cu diametrul de 25 cm, legai cu moaze de 10/20 cm, ntre care sunt aezai dulapi de stejar de 5/30 cm, ce formeaz un grtar care nu permite trecerea corpurilor grosiere. Deasupra piloilor se prevede tot un grtar de lemn. Acoperirea minim de ap a grtarelor Ha, n m, va fi n general: h p H h h h hv a v vt g g+ + + +1 2 , (2.17)

n care: 2hv este nlimea valului, n m; p - pescajul maxim al navelor care circul, n m; hvt - acoperirea de ap necesar evitrii vortexului, n m; hg1 - grosimea maxim a gheii, n m; hg2 - garda minim fa de suprafaa apei, n m (minimum 0,5 m). Conducta care duce apa la puul de mal se dimensioneaz la viteza de 0,7...0,9 m/s i se prevede la captul din aval cu o van. n scopul unei mai bune aerisiri conducta se aeaz cu o uoar nclinare spre ru. De la crib pn la intersecia cu malul, aceasta se sprijin pe piloi moazai. Se execut din oel i se coboar de pe schele plutitoare sau de pe schele de piloi, dup ce a fost fcut proba de ncercare pe mal i a fost adus prin plutire la locul de aezare. Splarea se poate face cu un curent de ap n sensul de curgere, dup realizarea unui nivel minim n puul de mal i deschiderea vanei sau cu un curent de ap n sens invers din conducta de refulare a pompelor, la viteze de 1,0-1,5 m/s. Pentru asigurarea unei alimentri nentrerupte i pentru realizarea splrii cu contracurent a fiecrui crib i a conductei respective, folosind apa prelevat cu celelalte criburi se prevd minimum dou criburi interconectate cu funcionare independent. Dac conducta de curgere prin gravitaie trebuie ngropat la adncimi mari, att execuia ct i exploatarea sunt neraionale i n acest caz se aduce apa n puul de mal printr-un sifon (linia punctat din figura 2.21), lundu-se msuri de amorsare cu o pomp de vacuum. Dac nu se pot bate piloi, sorbul se va proteja ntr-o csoaie de lemn lestat cu anrocamente sau ntr-un pu de beton armat, prevzut cu barbacane, cu suprafaa de 10-15 ori mai mare dect suprafaa seciunii conductelor. La adncimi prea mici priza trebuie prevzut cu o semnalizare vizibil ziua i noaptea pentru vasele navigabile. La captri mici provizorii sorbul poate fi ne-protejat sau n loc de sorb se poate lrgi conducta prevznd i un grtar de captare i dirijnd intrarea la 900 sau la 1800 fa de direcia de curgere a apei, pentru ca impuritile s nu ptrund n conduct. n cazul alimentrilor cu ap provizorii i cnd apa din ru este relativ curat poate lipsi puul de mal. n unele cazuri puul de mal poate fi prevzut chiar n mal cu ferestre de admisie pentru intrarea apelor mari de ru sau poate fi nlocuit cu cazane de vacuum amplasate n casa pompelor. Dac adncimea de ap este insuficient pentru folosirea cribului sau dac este necesar un grad mai mare de siguran se pot prevedea captri turn sau pil, forma acestora alegndu-se n funcie de mrimea gheurilor care curg pe ru i de frontul necesar pentru ferestrele de admisie. La captrile mari din fluvii se poate prevedea o pil executat cu ajutorul aerului comprimat, n interiorul creia se construiete un pu de captare cu diametru mare, legat printr-o galerie cu un alt pu aezat pe mal. n puul de captare se prevd pompe i mai multe vane aezate la niveluri diferite pentru reglarea de-bitului captat la diferite niveluri ale apei din fluviu. Captrile cu bazin se prevd acolo unde exist pericol de aluviuni. Bazinele sunt construcii n form de pung, spate n malul rului sau create printr-un dig n lungul albiei, din care se pompeaz apa. Practic, s-a

15

observat c n bazine n care apa intr prin amonte, ptrund mai mult cureni de suprafa, care transport zai, iar n bazine cu acces din aval, ptrund mai mult cureni de fund, care transport aluviuni. Dac trebuie aprat captarea iarna de zai i vara de aluviuni, bazinul se construiete cu acces din ambele pri, priza i staia de pompare se amplaseaz la mijloc iar dirijarea apei se face dup necesiti. Lungimea bazinului se calculeaz n funcie de reinerea la priz a zaiului sau de depunerea nainte de priz a aluviunilor ptrunse n interior. Adncimea bazinului se prevede mai mare dect adncimea rului iar limea bazinului se determin n funcie de debite i de viteze, astfel nct s aib acces drgile pentru curire. Captrile mobile sunt lucrri cu caracter provizoriu, sezonier sau intermitent, n ruri cu debite mari (Qmin4Qc) variaii mari de niveluri, la care se prevd pompe ntr-o barc pe un ponton, care se deplaseaz n plan (captri plutitoare) sau ntr-o cabin care se mic pe ina amplasat perpendicular pe direcia de curgere a apei (captri lunectoare), sau la care conducta de aspiraie este articulat, prin intermediul unui troliu cu cablu, sorbul putndu-se fixa la diferite adncimi (captri pendulare) cu ct sunt mai puine aluviuni. n zona staiilor de pompare plutitoare, utilizate n perioada n care nu curg gheuri periculoase pe ru i cu mai multe linii tehnologice ca la captrile cu cri-buri, nlimea minim de ap Hmin, n m, va fi: p h H h h h h hgn g g v vt s+ + + + +min ,1 2 (2.18)

n care: p este pescajul maxim al ambarcaiunii cu staia de pompare, n m; hgn -garda de navigaie a vasului fa de fundul lacului, n m; hg1 - grosimea maxim a gheii, n m; hg2 - garda minim fa de suprafaa apei, n m; 2hv este nlimea valului, n m; hvt - acoperirea de ap necesar evitrii vortexului, n m; hs - distana minim a sorbului fa de fundul lacului pentru a nu antrena aluviunile inadmisibile, n m. Captrile de mal cu prag de fund se recomand la ruri cu debite mari (Qmin4Qc), pragul de fund dimensionndu-se pentru realizarea la priz a adncimii HminHnec i pentru asigurarea splrii aluviunilor pe tot frontul prizei de ap. Acest tip de captare cu stavile n prag la deschiderile de splare a aluviunilor se pot utiliza i la ruri cu debite mici (Qmin4Qc) cu condiia ca: Q Q Qc s+ min , (2.19) Q Qs i> , (2.20) n care: Qs este debitul de servitute ce trebuie lsat n aval de priza de ap; Qi -debitul care se pierde prin infiltraii pe sub i pe lng prag. Captrile cu baraje fixe pot fi cu baraje i priz n culeie, cu baraje i priz pe coronament sau cu baraje cu priz n culeie i pe coronament (fig. 2.22). Captrile cu baraje fixe i priz n culeie se pot utiliza cnd nu este posibil o captare de mal cu prag de fund, malurile sunt nalte, inconvenientele provocate de ridicarea fundului rului i nivelului maxim al apelor sunt compensate economic de reducerea investiiei la captare, Qmin4Qc i barajul asigur la priz HnecHmin. Captarea cu baraj fix i priz pe coronament se recomand pe cursul superior al rului cnd panta i1 % i aluviunile cu diametrul d6 mm reprezint maximum 25 % din debitul solid total al rului. Barajul submersibil se amplaseaz acolo unde albia este mai ngust i condiiile de fundare i de ncastrare n maluri sunt sigure. Corpul barajului se construiete din zidrie de piatr cu mortar de ciment, din beton sau din beton ciclo-pian iar radierul i elementele prizei se construiesc din beton armat sau din beton cu armtur de siguran. Suprafaa deversant trebuie executat din material rezistent la uzur iar amortizarea cderii apei se poate face printr-o saltea de ap sau ntr-un disipator de energie. n maluri barajul se leag prin intermediul unei culei. Pentru trecerea petilor din bieful aval n bieful amonte se poate prevedea o scar de peti iar pentru plute se poate prevedea o trecere. Pe o pasarel sprijinit pe corpul barajului se poate circula ntre maluri. n cazul barajelor cu priz pe coronament (baraje tiroleze), grtarul prizei este format din bare cu spaii de 15... 20 mm ntre ele, viteza de curgere a apei la trecerea prin grtar fiind de 0,2...0,3 m/s. Dac sunt necesare pompe, acestea se amplaseaz dup deznisipator, destul de jos pentru a se amorsa automat. Se prevede i o priz de iarn, protejat de un aprtor i de un stvilar, care se ridic iarna, cnd priza de pe coronament este stnjenit de ghea. n amonte de aceste baraje se construiesc unul sau mai multe baraje din lemn i din anrocamente pentru reinerea unei pri din debitul solid. Captrile cu baraje mobile se recomand cnd nu este posibil o captare de mal cu prag de fund sau nu este recomandabil o captare cu baraj fix, cnd Qmin4Qc i cnd barajul asigur la priza de ap HminHnec. La dimensionarea captrilor cu baraje mobile se va considera c la evacuarea debitelor maxime una din stavile este blocat iar la debitele de verificare toate stavilele se consider deschise.

16

Stavilele barajelor mobile se vor prevedea cu acionare dubl (manual i electric) sau cu acionare electric provenit din dou surse separate i independente, dac timpul de manevrare manual a stavilelor conduce la depirea nivelurilor de calcul i de verificare. Captrile cu adncirea fundului rului constau n dragarea fundului rului n dreptul prizei sau n sparea prin hidromecanizare, pe o lungime suficient pentru ca enalul tiat, n care se amplaseaz priza, s aib panta continu, inndu-se seama de direcia curentului la viiturile de primvar i la apele mijlocii. Sunt lucrri provizorii de scurt durat, prevzute la rurile cu fundul stabil care transport cantiti mici de aluviuni. Captrile sub fundul rului constau dintr-o crepin aezat sub fundul ru-lui (fig. 2.23) sau dintr-o galerie transversal pe ru (fig. 2.24). Aceste captri se construiesc, n general, n cursul superior al rurilor cu patul alctuit din stnc, pietri sau nisip, fr tendin de adncire i se recomand numai la lucrri provizorii. Adaptarea proiectului de captare de ap de ru la situaiile rezultate n teren se va face numai cu acordul proiectantului, iar n cazul unor condiii complexe, cu asisten tehnic de specialitate. Dup prevederile stabilite n proiect, beneficiarul va ntocmi regulamentul de exploatare i va elabora condiiile de recepionare a lucrrilor. Proiectul va cuprinde indicaii de exploatare i ntreinere a construciilor i instalaiilor proiectate precum i indicaii i dotri pentru urmrirea i consemnarea de ctre beneficiar a debitelor i nivelelor apelor, a fenomenelor de iarn din ru i a comportrii instalaiilor de la captare n timp. Dac nu s-au putut prevedea la captare instalaii pentru msurarea debitelor prelevate, acestea se vor prevedea pe conducte sau pe canal, n apropiere de captare.

2.5. CAPTAREA APEI DE LAC Captarea apei din lacuri naturale sau artificiale se face dup prescripiile de proiectare date de STAS 1629/5-81, multe dintre aceste prescripii fiind identice cu cele date de STAS 1629/4-81 pentru captarea apei din ruri. Din punct de vedere calitativ, apa lacurilor este mai bun dect apa rurilor, deoarece materiile se sedimenteaz n mod natural, iar aerul, lumina solar i diferii bacteriofagi o purific din punct de vedere bacteriologic. La apele din lacuri se vor ntocmi studii i asupra curenilor din lac i se vor lua msuri pentru combaterea alunecrilor de maluri i corectarea torenilor care pot influena calitatea apei la priz sau stabilitatea lucrrilor de captare. La alegerea amplasamentului captrii se va ine seama de: - Rezultatele studiilor asupra calitii apei din lac. - Asigurarea unei adncimi pentru priza de ap cel puin egale cu de 3 ori nlimea valului (2hv) provocat de vnt sau de circulaia navelor. - Malurile i fundul lacului (stabilitate, mpdurire, nnmolire, creterea plantelor etc.) cu evitarea zonelor de instabilitate. - Evitarea zonelor n care vnturile dominante pot ngrmdi prin curenii formai plutitori, alge, ghea, zai sau alte impuriti din locuri contaminate. - Evitarea zonelor din imediata apropiere a punctelor de descrcare a canalizrilor sau de vrsare a izvoarelor, rurilor i torenilor n lac, care pot aduce ap de calitate rea, aluviuni sau ape mineralizate. - Evaporarea apei care poate provoca creterea duritii. - Planctoanele (alge i protozoare) care pot colora i da miros ru apei. - Delimitarea zonelor de protecie sanitar. - Posibilitatea de primenire a apei i de asigurare a adncimii pentru care apa s aib o temperatur ct mai constant. - Spaiul cel mai potrivit pentru amplasarea staiilor de pompare i de filtre. - Rezultatele calculului tehnico-economic comparativ pe ansamblul sistemului de alimentare cu ap, incluznd diferite variante de amplasament sau tip de cap-tare. Tipul de captare se alege n funcie de: felul lacului (natural sau artificial), tipul barajului (n cazul lacurilor artificiale), variaia nivelului apei din lac, variaia n timp a nivelului fundului lacului, variaia pe vertical i cu distana de la rm a calitii apei din lac, posibilitile de etapizare ale execuiei captrii i de extinde-re a captrii; sigurana necesar n exploatare, uurina n exploatare i economicitatea lucrrii. Captrile din lacuri naturale se fac n general la lacurile dulci cu ntindere i adncime suficient. Se pot proiecta captri n mal, dup tipul captrilor de ru dac nlimea minim de ap necesar, Hmin, este asigurat lng mal i se cere un grad mai mare n exploatare. nlimea pragului ferestrei fa de fundul lacului

17

lng el se stabilete n funcie de posibilitatea introducerii aluviunilor n priz de ctre valuri, dar nu mai mic de 0,5 m. Cnd adncimea de captare se afl mai departe de mal i se capteaz debite mici, se pot proiecta captri la diferite distane de mal (fig. 2.25). Crepina se execut din metal care nu ruginete avnd lateral orificii dreptunghiulare de 4/25... 10/40 mm, cu suprafaa total de 3...4 ori mai mare dect seciunea conductei. Are diametrul egal cu nlimea util i cu 25... 50 % mai mare dect diametrul conductei. Este susinut de o construcie metalic, iar contra depunerilor este aprat de o cciul metalic. Conducta de aduciune, care leag priza de puul colector, se poate construi din tuburi de oel protejate contra ruginii. Este prevzut cu mbinri mobile sferice, care permit deformaii unghiulare de pn la 60 (fig. 2.26), pe fundul lacului. Etanarea se face cu frnghie gudronat i plumb sau cu garnitur de cauciuc. Conducta poate rezema i pe piloi, la distana potrivit de fund terminndu-se cu o plnie orizontal, prevzut cu grtar format din bare verticale sau poate fi ngropat pe fundul lacului. Puul colector poate lipsi sau poate fi nlocuit cu un cazan de vacuum, am-plasat n casa pompelor. Cnd conducta de aduciune are diametru mai mare de 1 m, fundul lacului este stabil n timp, nu exist pericolul blocrii grtarelor cu ghea, zai sau plutitori i nu constituie obstacol pentru navigaie (dac este cazul), captarea se prevede cu crib ca la ruri. Pentru debite foarte importante, cnd nlimea de ap exist numai la anu-mite distane de mal, apa nu are calitatea corespunztoare lng mal, malurile sunt instabile, fundul lacului variaz n timp i la mal se aglomereaz plutitorii, vegetaia acvatic, zai sau ghea, priza se poate face ca la ruri printr-un turn construit n lac, n care apa ptrunde prin dou sau trei deschideri, aezate la adncimi di-ferite, prevzute cu grtare i vane (fig. 2.26). Semnalizarea n timpul nopii se face printr-un far, iar legtura cu malul se face printr-o barc sau, dac distana nu este prea mare printr-o pasarel. La execuie conducta de aduciune se lanseaz de pe un pod de vase (pontoane) pe care sunt prevzute trolii manuale. De la mal spre larg se coboar tuburile astfel nct unghiul dintre ele s nu depeasc unghiul articulaiei. Verificarea aezrii corecte a construciei i prizei se face cu scafandrii. Pentru alimentri cu ap provizorii, sezoniere sau intermitente, cnd lacul are variaii mari de nivel iar captarea necesit investiii mai mici dect alte tipuri i prezint gradul de siguran corespunztor folosirii apei, se recomand captri cu staii de pompare plutitoare, ca la captrile de ap de ru. Captrile din lacurile artificiale se fac din lacurile formate prin bararea vi-lor la nlime fa de centrele populate, n locuri ferite de impuriti. Vile n care se execut barajul trebuie s fie ct mai strmte i n regiuni ct mai muntoase iar terenul n care se amplaseaz barajul trebuie s fie ct mai rezistent i cu stnci sau piatr la fund la o adncime ct mai mic. Calculul i execuia barajului se efectueaz astfel nct acesta s nu alunece, s nu se rstoarne i s nu se scufunde. n cazul lacurilor artificiale se poate amenaja iniial bazinul lacului (zon de protecie sanitar, mpduriri, consolidarea terenului etc.), se pot obine adncimi dorite (recomandabil 35 m), se poate curi mai uor n exploatare, iar apa lacului se poate primeni mai uor i mai des. n general, se obine o ap cu temperatur constant i se poate crea un loc de agrement pentru orae. Volumul minim util se poate determina grafic, prin suprapunerea curbelor anuale de consum i de alimentare, ca la rezervoarele de compensare. Curba de consum se obine prin nsumarea succesiv a tuturor cantitilor de ap consumate lunar, n m, lacul putnd s aib i alte utilizri, pe lng alimentarea cu ap a centrelor populate. Curba de alimentare se obine nsumnd cantitile de ap efective acumulate lunar n spatele barajului. Aceste cantiti lunare V, n m, se determin din relaia: V S h= , (2.21) n care: S este suprafaa bazinului, n m; h - nlimea precipitaiilor medii lunare repartizate uniform pe tot bazinul, cu ajutorul izohietelor medii lunare, n m; -coeficientul de scurgere lunar mediu pe tot bazinul, n funcie de altitudine, pant, temperatur medie, permeabilitatea terenului, vegetaie, procent de mpdurire; -coeficient de reducere pentru anii secetoi, care poate fi exprimat prin raportul dintre precipitaiile anuale minime cunoscute n regiune i precipitaiile anuale medii. Pentru obinerea volumului brut al lacului, se adun la volumul util rezerva necesar pentru perioadele de secet cele mai lungi cunoscute n regiune (30... 45 zile n regiuni de munte i 60...90 zile n alte regiuni), volumul mort, cantitatea inutilizabil ca ap potabil i rezerva pentru pierderi prin evaporare i prin infiltrare.

Prin evaporare se pierd anual 400 mm n regiunile de munte, 600 mm n regiunile de deal i 800 mm n regiunile de cmpie.

La lacurile artificiale se pot prevedea tipurile de captri de la lacurile naturale, n zonele din aval, unde nu se depun masiv aluviunile sau captri n barajul lacului de acumulare, dac nu este periclitat sigurana barajului i rezult investiii mai reduse, la aceeai siguran n exploatare.

18

nlimea pragului ferestrei de prelevare a debitului se va considera de la cota superioar a volumului mort al lacului. n cazul cnd exist turn cu golire de fund este obligatorie examinarea oportunitii utilizrii acestuia drept priz de ap. La captri n barajul lacului de acumulare priza de ap cu instalaiile respective se vor executa concomitent cu barajul, n condiiile executrii de reparaii la baraj, fr oprirea prizei de ap. n cazul conductelor care se trec prin corpul barajului se vor lua msuri se-vere pentru evitarea pierderilor de ap pe lng conducte n timpul exploatrii normale sau la avarii i numai n cazuri speciale, cnd s-ar putea periclita stabilitatea i sigurana barajului sau terenului strbtut n timpul avariilor la conducte, con-ductele se vor monta n galerii.

19

Fig. 2.2. Pu cu filtru pierdut.

Fig. 2.1. Pu cu tubul interior de protecie pierdut. Fig. 2.3. Pu fr filtru.

Fig. 2.4. Filtre de puuri.

20

Fig. 2.5. Diagram pentru calculul captrilor Fig. 2.6. Diagram pentru calculul apelor subterane cu nivel liber. captrilor apelor subterane sub presiune. Fig. 2.7. Colectarea apei din mai multe Fig. 2.8. Colectarea apei din mai multe puuri la un pu colector. puuri la un cazan de vacuum.

Fig. 2.9. Pu spat.

21

Fig. 2.10. Pies special prefabricat.

Fig. 2.11. Captare prin drenuri. Captarea pe tot perimetrul puului, n mod uniform, a debitului din strat. Fig. 2.12. Seciune transversal printr-un dren. Fig. 2.13. Galerie de captare.

22

Fig. 2.14. Pu cu drenuri radiale.

Fig. 2.15. Izvoare.

23

Fig. 2.16. Captare de izvoare descendente

Fig. 2.17. Captare de izvoare ascendente Fig. 2.18. Captare de izvoare pentru debite mici. ascendente pentru debite mari.

24

Fig. 2.19. Amplasamentul Fig. 2.20. Captarea de ru n mal. captrii apei de ru.

Fig. 2.21. Captare de ap de ru n albie.

Fig. 2.22. Captare de ap de ru cu baraj de derivaie.

25

Fig. 2.23. Captare de ap de ru cu crepin sub fundul rului.

Fig. 2.24. Captare de ap de ru cu galerie sub fundul rului.

Fig. 2.25. Captare n mal de ap de lac.

Fig. 2.26. Captare de ap de lac cu turn.