Corectarea torenților

7/25/2019 Corectarea torenilor

1/9

ORE T RE

TORENILOR


2/9

Cuprins1 Morfometria bazinului torential 1

a Parti componente + schita 1

b Suprafata bazinului 1

c Perimetrul bazinului 1

d Lungimea bazinului 2

e Latimea bazinului 2

f Altitudinea bazinului 2

g Inaltimea bazinului 3

h Lungimea medie a versantilor 3

2 Parametri morfometrici referitor la albia principala 4a Lungimea 4

b Panta medie 4

3 Parametri morfometrici referitor la reteaua hidrografica totala 4

a Lungimea totala a retelei hidrografice 4

b Densitatea retelei hidrografice 5

4 Hidrologia bazinelor torentiale 5

a Ploi torentiale5b Intensitatea medie ploii de calcul I=P/T 5

c Durata ploii 6

d Frecventa ploii 6

e Infiltratia apei in sol 7

f Scurgerea de suprafata 7

g Torent 7

h Viitura torentiala 7


3/9

1

1. MORFOMETRIA BAZINULUI TORENIALa. Parti componente + schita

b. Suprafaa bazinuluiSuprafa de teren pe care o numit formaiune (ru, pru, torent) i colecteaz apele, constituie bazinul

hidrografic.Supraa bazinelor hidrografice se face n 2 moduri.- Cumpna apelor de suprafa, care este linia de cumpn sau linini care separ bazinele vecine.

Pentru aceast categorie, cumpna apelor se determin cu ajutorul planului topografic.- Cumpna apelor subterane, care este linia suprafeei apelur subterane sa a suprafeei piezometrice

de la care scurgerea este divergent de o parte i de cealalt. n acest caz cumpna apelor este mai greu de

precizat.Dup suprafaa lor bazinele hidrografice pot fi:- Bazine mici: cu suprafaa mai mic de 100 ha- Bazine mijlocii: cu suprafaa ntre 100 i 1000 ha- Bazine mari: cu suprafaa peste 1000 ha

c. Perimetrul bazinuluiReprezint proiecia orizontal a cumpenei topografice, aferent seciunii de calcul luat n considerare.

Lungimea perimetrului se noteaz cu "Lc" sau "Pb" i se exprim n metri sau kilometri. Se msoar pe planul desituaie, cu distanierul sau curbiometru, n dou-trei repetiii, fcndu-se media aritmetic a valorilor obinute.

Panta medie a perimetrului se noteaz cu "IPb" i se obine ca raport ntre nlimea maxim a

bazinului, fa de seciunea de calcul considerat i semilungimea perimetrului aferent acestei seciuni, respective:

IPb = (Hmax Hmin)/(Pb/2) = 2Rmax/Pb


4/9

2

n care: Hmax (m) = altitudinea maxim a bazinului;Hmin (m) = altitudinea minim a bazinului;Rmax (m) = nlimea maxim a bazinului;Pb (m) = perimetrul bazinului.

Ca parametru morfometric, perimetru bazinului (respectiv lungimea acestuia) prezint interes,deoarece el intervine n expresiile altor parametri morfometrici, n special al celor care cuantific efectul hidrological formei bazinelor hidrografice. De asemenea, panta medie a perimetrului servete la estimarea perimetruluireal al bazinului, Pb real, dup relaia:

unde: = unghiul corespunztor pantei medii a perimetrului.

d. Lungimea bazinuluin raport cu scopurile urmrite n cadrul studiilor se pot determina: lungimea maxim a bazinului, ale crei valene sunt n principal de ordin hidrologic; lungimea medie a bazinului, care se utilizeaz, atunci cnd studiile se fac la nivel de colectiviti de

bazine i cnd se urmrete descoperirea legitilor de distribuie ale parametrilor morfometrici.Lungimea maxim a bazinulu i. Dac forma n plan este regulat (ca o par), atunci lungimea maxim

a bazinului (Lb) se poate obine ca o sum dintre lungimea albiei principale i lungimea versantului delimitatntre obria acestei albii i cumpna topografic a bazinului. Lungimea astfel stabilit poate da indicaii cuprivire la mrimea bazinului i poate servi la calculul timpului de concentrare a scurgerii n bazin.

n cazul bazinelor avnd forma neregulat, rezultate mai bune se obin prin trasarea curbeimediane a bazinului. n acest scop, se unesc mijloacele segmentelor ale cror extremiti se sprijin pe cumpnatopografic a bazinului; segmentele se pot trasa paralele ntre ele sau normale pe albia principal a bazinului.

Lungimea medie a bazinului. Dac bazinul real studiat se asimileaz cu un bazin ipotetic de formdreptunghiular, care are aceeai suprafa i acelai perimetru se poate scrie:

=

4

+

16

+

e. Limea bazinuluiL imea maxim a bazinului. Se noteaz cu "Bb" i se determin pe cale grafic prin ncadrarea

bazinului studiat ntr-un dreptunghi ale crui trei laturi sunt tangente la cumpna topografic a bazinului, iar ceade-a patra trece prin amplasamentul seciunii de calcul considerate. Limea dreptunghiului astfel trasat estelimea maxim a bazinului hidrografic studiat, dup cum lungimea acestui dreptunghi se admite ca lungimemaxim a bazinului respectiv.

L imea medie a bazinu lui . Este un parametru morfometric frecvent utilizat n studiile de morfometriea torenilor. Se noteaz cu Bb i poate fi determinat, n principal prin: Bb = F / Lb

n calcule este utilizat mai ales limea medie, care intervine n exprimarea cantitativ a efectuluihidrologic al formei bazinelor. Pe aceast linie se apreciaz c cu ct - la aceeai suprafa - limea medie estemai mic cu att bazinul studiat are capacitate mai mare de regularizare a scurgerii.

f. Altitudinea bazinuluin grupa parametrilor morfometrici referitori la bazinul de recepie, altitudinea deine rolul unui

parametru morfometric de sintez, ea condiionnd n mod direct sau indirect principalele verigi ale fluxurilorde materie i energie specifice bazinetelor hidrografice toreniale. Altitudinea intervine dominant ndesfurarea proceselor hidrologice att prin variaia pe care o provoac energiei de relief, pantelor, solului inveliului vegetal, ct i prin faptul c de altitudine sunt legate frecvena, durata i intensitatea ploilortoreniale. Pentru caracterizarea condiiilor hidrologice ale bazinelor n legtur cu altitudinea se face apel la

urmtorii parametri morfometrici altitudinali: altitudinea minim (Hmin), altitudinea maxim (Hmax), altitudineamedie (Hmed).Altitudinea minim. Altitudinea minim a bazinului reprezint! nlimea fa de nivelul mrii a celui

mai cobort punct din cadrul bazici netului, de obicei situat la confluen cu emisarul. Dac intereseaz i altei

Pb real = Pb/cos


5/9

3

seciuni de calcul hidrologic, n afar de cea referitoare la ntregul bazinj (amplasat la confluen cu emisarul),atunci altitudinea minim se determin n mod corespunztor, lundu-se n considerare cotele punctelor caredefinesc amplasamentele seciunilor respective. Altitudinea minim "Hmin" i se exprim n metri i sedetermin cu ajutorul planului special de situaiei al bazinului, la nevoie facndu-se interpolri i extrapolriliniare ntre! cotele curbelor de nivel care sunt cele mai apropiate de cota punctului ce materializeaz poziiaspaial minim a bazinului.

Al titudinea maxim . Altitudinea maxim a bazinului se notea2 cu Hmax i este dat de cota raportatfa de nivelul mrii a celui mai ridicat punct al bazinului, situat n general pe cumpna topografic. SeJ exprimi se determin la fel ca i n cazul altitudinii minime.

Al titudinea medie. Spre deosebire de altitudinile minim i maxim ale bazinului care au, totui, valenehidrologice cantitative limitate, altitudinea medie este parametrul morfometric care intervine mai des n efec|tuarea calculelor hidrologice i care, concomitent, mijlocete i exprimare global a schimburilor de materie ienergie la care sunt supuse bazinele hidrografice n cazul bazinelor uniform sau relativ uniform dezvoltate curelief omogen, altitudinea medie Hmed se poate determina ca semisun a altitudinilor extreme:

g. nlimea bazinului

nlimea cuantific poziia spaial a fiecrui punct al bazinuln deasupra unui plan de referinconvenional, plan ales s treac prii punctul de altitudine minim. Fiind strns legat de altitudine, nlimebazinului condiioneaz energia de relief, pantele, densitatea reelei hidre grafice precum i solul i nveliulvegetal, toate acestea constituind element primare de baz n stabilirea sau adoptarea valorilor principalilor

parametri hidrologici i hidraulici (retenia, infiltraia, rugozitatea, viteza scurgere etc.) luai n considerare ncalculele de determinare a debitele maxime de viitur i a transportului de aluviuni. Obinuit, n calcule|hidrologice i morfometrice nlimea bazinului se introduce sub formal doi parametri morfometrici i anume:

- nlimea maxim a bazinului (Rmax);- nlimea medie a bazinului (Rmed).n limea maxim a bazinu luidenumit i relieful bazinului, reprezintpoziia spaial a punctului

de cea mai nalt cot din cadrul bazinului fa de un plan de referin convenional ce trece prin punctul de

altitudine minim a bazinului.nlimea maxim a bazinului va fi dat de expresia:

unde: Hmax (m) - altitudinea maxim a bazinuluiHmin (m) - altitudinea minim a bazinului

n limea medie a bazinu lui . Dac se cunosc, din calcule anterioare, altitudinile planurilorcaracteristice, nlimea medie a bazinului (Rmed) se determin dup relaia:

unde: Hmed(m) - altitudinea medie a bazinului;

Hmin (m) - altitudinea minim a bazinului.

h. Lungimea medie a versanilorAceast lungime are semnificaii hidrologice importante ea influennd valoarea medie a scurgerii pe

versani, care la rndul ei influeneaz att regimul hidrologic al reelei de colectare, ct i evoluia deansamblu a suprafeei bazinetului de recepie. Lungimea medie a versanilor din cadrul unui bazin hidrograficeste legat de gradul fragmentrii reliefului acestui bazin i deci, de densitatea reelei de drenaj.

Considerat ca metod de referina n actuala metodologie de determinare a debitelor maxime deviitur n cazul torenilor n aflarea lungimii medii a versanilor se recomand s se fac cu ajutorul expresiei:

lcv = 5,5 (F / Lr)

unde: F - suprafaa bazinetului (ha)ELr - lungimea total a reelei hidrografice (km)n funcie de lungime, versanii pot fi clasificai dup cum urmeaz:- versani scuri: lv < 100 m

Hmed (Hmax F Hmin) / 2

Rmax = Hmax - Hmin


6/9

4

- versani medii: lv = 100... .200 m- versani lungi: lv = 200....500m- versani foarte lungi: lv > 500 m

2. PARAMETRI MORFOMETRICI REFERITORI LA

ALBIA PRINCIPALa. Lungimea albiei principale

Este un parametru morfometric ce intervine ca element primar de calcul n numeroase formule empiricei metode genetice de determinare a valorilor debitelor maxime de viitur.

Albia principal se consider, de obicei, albia cea mai lung din cadrul bazinului. Excepie faccazurile cnd apar aflueni mult mai lungi dect albia principal; n alte situaii, ca albie principal se recomands se considere albia al crui traseu se desfoar dup direcia general de dezvoltare a bazinului.

Lungimea albiei principale se msoar pe planul special de situaie a bazinului, cu curbiometrulsau cu distanierul, fiind delimitat n aval de profilul de control (seciunea de calcul) luat n considerare, iar n

amonte de punctul su de obrie.Practic, n calcule morfometrice i hidrologice, se opereaz cu lungimea albiei redus la orizont,msurat n metri sau kilometri, i notat cu La. Dac intereseaz lungimea real a albiei "Lar" atunci lungimeamsurat pe hart se mparte la cosinusul unghiului de pant mediu ():

Lar= La/cos

b. Panta medie a albiei principalePanta medie a albiei principale intervine de asemenea n calculul debitelor maxime de viitur i n cadrul

metodei de evaluare a transportului mediu anual de aluviuni de pe albiile toreniale.

n calculele morfometrice i hidrologice panta medie a albiei principale, se noteaz cu "Ia" i se obine,n general, prin raportarea diferenei de nivel dintre punctele extreme ale albiei la lungimea acesteia, redus laorizont.

Ia = ( Ham - Hav ) / La = Ha/La

unde: Ham - cota extremitii amonte a albieiHav - cota extremitii aval a albieiLa - lungimea albiei, msurat ntre cele dou extremiti

3. PARAMETRI MORFOMETRICI REFERITORI LA

REEAUA HIDROGRAFIC TOTALa. Lungimea total a reelei hidrografice

Lungimea total este un parametru primar de calcul pentru ali parametri morfometrici ( densitateareelei hidrografice, lungimea medie a versanilor). Se noteaz cu "Lr" i se exprim n metri sau kilometri.Ea s-a obinut prin msurarea fiecrei ramificaii pe planul special de situaie al bazinului i transpunerea ei lascar, n cadrul unei scheme denumit schem hidrografic a bazinului. Aceast schem se construiete trasndalbia principal a bazinului n linie dreapt, fa de care se dispun afluenii de diverse ordine, tot n linie dreapt,dar situai la un unghi de 45 (sau alt unghi convenabil) fa de albia principal. Pe fiecare ramificaie se nscriei lungimea ei i, de asemenea, se poziioneaz confluenele de pe albia principal faa de seciunea de calcul.

Schema astfel ntocmit servete pentru mai multe scopuri:- determinarea lungimii totale a reelei hidrografice;- sistematizarea pe ordine a reelei hidrografice (inclusiv determinarea numrului de segmente de

diverse ordine, a lungimi totale i a lungimii medii a acestora);


7/9

5

- amplasarea seciunilor hidrologice de calcul;- amplasarea schematic a lucrrilor hidrotehnice de amenajarea albiilor toreniale.

b. Densitatea reelei hidrograficeDensitatea reelei hidrografice este un parametru morfometric care poate da indicaii asupra evoluiei i

fragmentrii reliefului, a potenialului de torenialitate i chiar asupra debitelor maxime ale transportului dealuviuni din cadrul bazinului studiat. n legtur cu aceast noiune, s-au cristalizat doi parametri morfometrici,i anume:

densitatea de drenaj este dat de raportul dintre lungimea total a reelei hidrografice isuprafaa bazinului: Se exprim n m/ha sau km/km2.

Dr= Dr/ F

densitatea segmentelor de ru este dat de raportul dintre numrul total de segmente deru dintr-un bazin dat "N" i suprafaa acestuia "F".

Dh = N/F

Din punct de vedere al estimrii potenialului hidrologic este mai indicat s se lucreze cudensitatea de drenaj (densitatea reelei hidrografice, propriu-zis). Aceasta se determin, n mod obinuit, prinmsurarea lungimii totale a reelei hidrografice, pe hri la scri convenabile, i raportarea acestei lungimi lasuprafaa.

4. HIDROLOGIA BAZINELOR TORENIALE

Cercetrile efectuate n diferite condiii fizico-geografice au artat c viiturile cele mai violente,eroziunea cea mai accentuat i transportul de aluviuni cel mai intens sunt generate de ploile toreniale.

a. Ploile torenialeAcestea sunt ploi impetuoase, agresive i de mare intensitate, care au durata redus i se extind

pe o suprafa de teren limitat.n bazinele hidrografice mici, ploile toreniale joac un rol hotrtor n formarea viiturilor,

asemenea bazine reacioneaz, n general, foarte rapid la afluxul de precipitaii, cu att mai mult cu ct bazinul estemai despdurit, relieful mai accidentat i intensitatea ploilor mai mare. n cazul bazinelor hidrografice mari,datorit faptului c precipitaiile nu cad uniform pe suprafaa lor, influena acestora n formarea viiturilor estemai puin simit. Creterile de debit apar, aici, mai ales la ploile de lung durat i n urma topirii zpezilor.

Pentru studiile hidrologice este necesar cunoaterea cantitii totale de precipitaii, a timpului ncare se produce ploaia torenial, precum i a modului n care variaz intensitatea ei.

b. Intensitatea medie a ploii de calcul,Intensitatea medie a ploii de calcul, I (mm/min), este dat de raportul dintre nlimea stratului de

precipitaii generate de ploaie, P (mm), i durata ploii T (min)

i = P/T

n unele calcule, n locul intensitii medii a ploii se introduce intensitatea medie " specif ic ".Aceasta este cantitatea de ap czut din precipitaii n unitatea de timp i pe unitatea de suprafa. Se noteazcu is i se msoar n litri pe secund i pe hectar(l/s ha). Trecerea de la intensitatea medie a ploii exprimat nmilimetri pe minut, la intensitatea medie specific se poate face prin nmulirea primei intensiti cu factorul

numeric 167.is(l/s ha) = 167 i(mm/min)


8/9

6

c. Durata ploiiPrin durata ploii se nelege timpul de cdere a ploii din momentul nceperii i pn n momentul

ncetrii ei. Se noteaz cu T sau t i se exprim, dup caz, n minute sau ore.Pornindu-se pe de-o parte de la constatarea c, n general, doar ploile foarte puternice pot provoca

viituri catastrofale, iar pe de alt parte de la legtura strns care exist ntre durata i intensitatea ploii, s-auformulat anumite condiii pe care trebuie sa le ndeplineasc ploile pentru a fi considerate toreniale. Au fostfcute mai multe ncercri avnd la baz mai muli autori, totui pn n prezent nu exist o clasificare unanimacceptat la nivel internaional. n ara noastr este admis clasificarea dup criteriul introdus de HELLMANH, undeo ploaie este considerat torenial dac intensitatea egaleaz sau depete valorile indicate n tabelul 1.

Corelaia dintre cei doi parametrii ai unei ploi toreniale (durat, intensitate) este de formcurbilinie i poate fi exprimat prin relaii de diferite tipuri, cele mai folosite fiind:

i = a Tb i = a/(T+b)n i = a + b Tn

unde: i - intensitatea ploii;T - durata acesteia;a, b i n - parametrii climatici.Dependena dintre intensitate i durat nu se reduce la o singur curb, ci reprezint o familie de curbe,

determinate de frecvena ploilor. (fig.12.).

Apa n natur are un circuit nchis denumit ciclu hidrologic universal, reflectat prin bilanul hidrologic:P = Ev +Sc

unde; P - reprezint precipitaiile;Ev - evapotranspiraia;Sc - scurgerea

n cazul ploilor toreniale trebuie inut cont de o serie de procese ca retenia n coronament,retenia n litier, scurgerile de suprafa, scurgerile apei freatice, evaporarea apei din coronament i litier,evaporarea apei din solul fr litier, absorbia apei de ctre rdcinile plantelor i transpiraia. Din toate aceste

procese numai cteva sunt eseniale n formarea scurgerilor i a viiturilor: retenia apei de ctre vegetaia i

depresiunile terenului (Z), infiltraia apei n sol (I) i scurgerile de suprafa (Sc).

d. Frecvena ploilor.Frecvena unei ploi de o anumit intensitate i durat, este dat de numrul n de ploi de aceiai durat

T, a cror intensitate este egal sau depete n cursul unui an intensitatea i considerat.

=

unde n = numrul de ploi nregistrate cu aceeai intensitate i durat; t = perioada de nregistrare

(ani), De exemplu, dac o ploaie torenial de intensitate i = 2 mm/min i durata T = 15 minute se repet de4 ori pe an, cu intensitatea i (sau mai mare) i cu aceiai durat T, frecvena ploii este f = 4. Dac ploaiarespectiv se repet odat la 4 ani, frecvena ploii este f =1/4 = 0.25.

Timpul de revenire a unei ploi tr de aceeai intensitate i durat este definit ca inversul frecvenei

=

P = Z + I + Sc


9/9

7

e. Infiltraia apei n solTrecerea apei de la suprafaa solului n interiorul acestuia sau procesul de udare, de ptrundere n sol

i de micare a unei pri din precipitaiile ajunse la sol poart denumirea de infiltraie.n sinea sa procesul depinde de un numr mare de factori referitori la: caracteristicile ploii i ale apei

ce ptrunde n sol (intensitatea precipitaiilor, vscozitatea i temperatura apei, ncrcarea apei cu substanestrine), caracteristicile suprafeei solului (acoperirea sau neacoperirea cu vegetaie), proprietile solului(umiditatea iniial la nceputul procesului de infiltraie, porozitatea, structura i stabilitatea hidric a solului,coninutul n argil i natura materialelor argiloase), starea de eroziune a solului, condiiile orografice i activitateauman.

n cazul ploilor toreniale, hotrtoare sunt caracteristicile fizico-mecanice ale solului, starea suprafeeiterenului, natura i structura vegetaiei i caracteristicile ploilor. Astfel, textura grosier sau prezena agregatelormari, stabile, favorizeaz infiltraia care poate crete odat cu nlimea stratului de precipitaii, dac solul este

bine acoperit de vegetaie. Procesul este cu att mai activ cu ct solul este mai afnat pe o grosime mai mare icu ct orizontul de acumulare a argilei este mai n adncime i mai puin argilizat.

Un rol important l joac umiditatea solului prin faptul c n urma cercetrilor efectuate s-a demonstratc solurile forestiere brune, relativ bine structurate, cu textur luto-argiloas sunt, n general, mai umede dectsolurile de pajite, care sunt situate n aceleai condiii de microrelief i sunt supuse aceluiai regim de

precipitaii.

f. Scurgerea de suprafaRezultanta interaciunii dintre precipitaiile toreniale i ceilali factori fizico-geografici ai bazinului

(relief, substrat petrografic, sol nveli vegetal etc.), dar i ca parametru de sintez n ecuaia de bilan a ploilortoreniale, scurgerea de suprafa (S) se poate exprima n dou moduri:

- n mod direct sau analitic (S = P - Z - I), prin diferena dintre cantitatea de precipitaii i"pierderile" stratului de precipitaii (retenie + infiltraie);

- n mod indirect (S = c P), prin intermediul coeficientului de scurgere (c).Scurgerea superficial este cea mai activ n bazinele toreniale dezvoltate pe substrate marno-

argiloase, unde solurile au textur grea i sunt tasate, iar suprafaa terenului este nud sau foarte slab protejatde vegetaie. La polul opus se situeaz bazinele formate pe depozite de pietriuri i nisipuri, unde solurile au

textur uoar, sunt afnate i permeabile, iar nveliul vegetal de protecie este compact i bine dezvoltat.Studiul hidrologic comparativ al diverselor folosine de teren au condus la concluzia c pdurea

matur i cu consisten plin atenueaz n cel mai nalt grad scurgerea de suprafa. Pe parcele elementare,aceasta a reprezentat numai 3% din nlimea stratului de precipitaii n arborete de molid, fag i gorun cuconsisten plin, dar a fost de dou ori mai mare n cazul fneelor (6%) i de aproape 25 de ori mai mare ncazul terenurilor erodate, lipsite de scutul protector al vegetaiei (70%).

g. Torentul.Toreni reprezint cursurile de ap caracterizate prin cel mai dezechilibrat regim hidrologic i prin

cea mai puternic form a aluviunilor (eroziune).Un torent este alctuit din:- Bazin de recepie- Canal de scurgere- Canal dejecie

h. Viitura.Viiturile sunt creteri brute i puternice ale nivelurilor unui ru, n urma unei scurgeri superficiale

intense, provenit din ploi toreniale, din ploi de lung durat sau din alte cauze. Prin viituri se mai definetecreterea de nivel brusc i nsemnat care se produce n urma ploilor sau a topirii zpezii. Frecvena cea maimare se constat n perioada martie-iunie, iar minima n ianuarie i n august-septembrie. n muni, datoritntrzierii apariiei perioadei calde, topirea zpezii se produce concomitent cu cderea ploilor abundente, dnd

astfel natere unor viituri mixte.

Corectarea torenților

Documents

Transcript of Corectarea torenților