Contribuţii la studiul comportării în exploatare a acumulărilor Ciurbeşti şi

Pârcovaci din bazinul hidrografic Bahlui pe baza măsurătorilor topogeodezice

Eficienţa tehnică a lacurilor de acumulare cu baraj. Obiectivele

cercetării şi metodologia de lucru

Probleme actuale specifice lacurilor de baraj antropic

Morfometria lacurilor: totalitatea indicilor cantitativi şi metodele de determinare a acestora, a cuvetei lacustre şi a volumului de apă existent.

Cercetările şi aplicaţiile practice cuprind:

• etapa pregătitoare; • etapa de teren;• etapa de analiză, prelucrare

şi interpretare a datelor. Curba batigrafica a unui lac

Probleme actuale specifice lacurilor de baraj antropic

Elementele morfometrice ale lacurilor de baraj antropic:

• suprafaţa lacului (S);• lungimea, lăţimea lacului;• Axa mare, axa mica,• lungimea liniei ţărmului;• adâncimea maximă;• adâncimea medie; • coeficientul de formă (sau

raportul axelor);• volumul de apă al lacului.

Curba batigrafica a unui lac

Metoda analitică se bazează pe asemănarea depresiunii lacustre (în profunzime) cu anumite corpuri geometrice (cilindru, emisferă, sinusoid, elipsoid, paraboloid, con) şi aplicarea unei formule de calcul

Nivelurile şi volumele caracteristice ale

lacurilor de baraj antropic

Parametrii caracteristici ai lacurilor de baraj antropic

Nivelurile şi volumele caracteristice ale lacurilor de baraj antropic

Curbele caracteristice ale acumulărilor:

• Curba volumelor acumulării în funcţie de nivelul de retenţie a apei: w = f1(H),

• Curba suprafetei luciului de apa în funcţie de nivelul de retenţie a apei: Sa = f2(H),

• Curba volumului de construcţie (baraj) pentru reţinerea apei în funcţie de nivelul de retenţie a apei: Vb = f3(H),

• Curba coeficientului de capacitate a acumulării: β = f4(H),

• Curba investiţiilor de calcul în funcţie de nivelul de retenţie a apei: Ic = f5(H),

• Curba indicelui specific al costului in functie de nivelul de retenţie a apei: I = f6(H).

Lucrările hidrotehnice pentru realizareai unui lac de acumulare pentru regularizarea debitelor:

• lucrări pentru reţinerea debitului solid în bazinul de recepţie.

• construirea barajului, incluzând aici şi evacuatorii de apă (deversorii de ape mari, golirea de fund), disipatorul de energie şi risberma,

• priza de apă pentru diferiţi consumatori economici.

Nivelurile şi volumele caracteristice ale lacurilor de baraj antropic

Volumele caracteristice ale lacurilor de acumulare conţin:volumul mort;volumul util;volumul destinat atenuarii viiturilor;volumul de siguranţă.

Reprezentarea grafică a volumelor caracteristice ale lacurilor de baraj antropic

Perioada excedentară şi deficitară în exploatarea lacurilor de baraj antropic

Bilanţul apei din lacurile de baraj antropic

Analiza hidrologică a unei unităţi lacustre vizeaza parametrii chimici şi de calitate ai apei, parametrii de temperatură şi fenomenele de îngheţ.

Pierderea apei din lacuri se produce prin intermediul emisarilor de scurgere, evaporării şi infiltrării.

Oscilaţiile nivelului apei din anotimpul de vară sunt induse de variaţia cantităţilor de precipitaţii.

Fig. I.3.4.1. Variaţia nivelului apei în acumularea Pârcovaci în anul 2006

167

168

169

170

171

172

173

19.01.2006

16.02.2006

22.02.2006

3.03.2006

9.03.2006

19.03.2006

23.03.2006

28.03.2006

30.03.2006

4.04.2006

10.04.2006

19.04.2006

2.05.2006

9.05.2006

19.05.2006

6.06.2006

8.06.2006

27.06.2006

12.07.2006

22.08.2006

4.09.2006

2.10.2006

12.10.2006

23.10.2006

2.11.2006

27.11.2006

4.12.2006

14.12.2006

4.01.2007

m

Colmatarea lacurilor de baraj antropic

• Colmatarea: proces complex de depunere a particulelor solide transportate de apă prin care se reduc capacităţile de acumulare şi de transport pe un sector de albie sau în zona unor amenajări hidrotehnice.

• Metode de determinarea cantitativă a colmatării acumulărilor, prin măsurători periodice: metode fotogrammetrice

• cu ajutorul ecosondelor • cu ajutorului traductorului de

adâncime• prin ridicări batimetrice• prin ridicări topo - geodezice • tehnica izotopului de cesiu-137

În bazinul hidrografic al râului Bahlui s-au folosit determinările prin metode clasice topo geodezice, ridicările batimetrice, cât şi cele geodezice. În urma prelucrării măsurătorilor topografice au fost trasate curbele de nivel care descriu noua morfologie a chiuvetei.

Metode clasice şi moderne privind actualizarea şi prognoza curbelor

caracteristice ale lacului • Obiectivele cercetărilor privind

colmatarea lacurilor:• gãsirea unor metode de prognoza

necesare în proiectare (calculul capacitãţii rezervate în lacuri pentru depunerea aluviunilor de la intrarea în funcţiune până la sfârşitul perioadei de funcţionare; modificarea curbelor caracteristice);

• stabilirea mãsurilor preventive de atenuare a colmatării acestor lacuri (în vederea mãririi duratei lor de funcţionare la parametrii proiectaţi);

• decolmatarea lacurilor (care, însă, este foarte costisitoare).

• analiza sistematicã a dinamicii procesului de colmatare.

• Determinare cantitative a colmatãrii calculul volumului de aluviuni depus/afuiat în/din lacuri, prin prelucrarea mãsurãtorilor (ridicãri de profile clasice topogeodezice în cuvele lacurilor, metode fotogrammetrice, ridicări batimetrice cu ajutorul ecosondelor).

• Volumul de aluviuni se determina:• - direct, prin prelucrarea

măsurătorilor de nivelment sau batimetric;

• - indirect, prin prelucrarea măsurătorilor de debit solid şi aplicarea unei relaţii de bilanţ pentru debitele solide.

• Metode moderne privind evaluarea ariei luciului apei şi a capacităţii lacului:

• Metoda de reducere semiempirică a suprafeţei lacului

• Metoda de reducere empirică a suprafeţei lacului;• Determinarea volumului de aluviuni colmatate pe

baza bilanţului scurgerii solide;• Metoda analitică de prognoză a volumului mediu

anual de aluviuni colmatate;• Metode de actualizare şi prognoza a curbelor

caracteristice ale lacului de baraj antropic

Programe de calculator utilizate în evalaurea procesului

de colmatare a lacurilor de baraj

antropic • Programul RETDIS.m:

discretizarea în elemente finite triunghiulare a unei suprafeţe plane când nodurile reţelei sunt dispuse pe o serie de traverse oarecare; în cazuri particulare, aceste traverse pot fi paralele.

• Programul EPURAVQ.m: aplicat la integrarea câmpurilor de viteză şi de turbiditate în secţiunea vie a unei albii de râu.

Programul COLMAT. m apelează 7 subprograme ce pot fi grupate astfel:

• de tipărire a datelor de intrare şi de ieşire;

• de salvare a datelor de intrare.Programul HIPSOW. m

implementează relaţia generalizată de integrare pe domenii plane:

• pentru metoda de reducere semiempirică a suprafeţii lacului;

• pentru metoda analitică de prognoză a volumului de aluviuni reţinute în lac;

• Datele de intrare necesare:• datele referioare ladiscretizarea în

elemente finite (rezultate din programul RETDIS.m);

• cotele cuvetei lacului în nodurile retelei de elemente finite, la momentul t0,