curs imbatranire ii

Download Curs Imbatranire II

Post on 19-Jan-2016

17 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • FENOMENE DE IMBATRANIRE SI REABILITARE A

    CONSTRUCTIILOR HIDROTEHNICE

    Partea a III-a

    LUCRARI ANEXE

  • Lucrarile anexe sunt lucrarile asociate exploatarii si functionarii in siguranta a barajelor.

    Sunt prezentate scenariile de imbatranire pentru urmatoarele lucrari:lucrari:

    evacuatorii de ape mari si echipamentele hidromecanice prizele si echipamentele hidromecanice, conducte si galerii fortate aflate in corpul sau vecinatatea barajelor centrale hidroelectricealte lucrari

  • PRINCIPALELE SCENARIIPRINCIPALELE SCENARII

    1. Afuiere locala2. Eroziune prin abraziune3. Eroziune provocata de cavitatie si disiparea energiei4. Blocare (obstructionare) cu transport solid5. Probleme la stavile si celelalte echipamente6. Debit exceptional

  • AFUIEREA LOCALAAFUIEREA LOCALA

    Impactului apei asupra rocii de fundare si a Impactului apei asupra rocii de fundare si a betoanelor solicitari importante. Evaluarea corecta a acestor solicitari (adesea subestimate).

  • ExempleBarajul Black Canyon - SUA

  • ExempleBarajul Black Canyon

  • Exemple

    Barajul Lake Waco SUA

  • Barajul Lake Wako - SUA

  • AFUIERE LOCALA

    Cauze, efecte, consecinteDaca bazinul de disipare este subdimensionat apare eroziunea.

    Radierul din beton care acopera roca poate fi erodat. Este importanta calitatea rocii si forta de impact a lamei de apa.de apa.In cele doua exemple: crestere de subpresiune, subspalare fundatie ca urmare a eroziunii regresivePericol: cedarea fundatiei

  • AFUIERE LOCALA

    Monitorizarea si controlul imbatraniriiInspectii, detectarea profunzimii afuierii, masuratori de subpresiune si aliniament dupa fiecare deversare, punerea la uscat a bazinului pentru evaluarea pagubelor si stabilirea masurilor de reparatii.Masurile corective depind de gradul de deteriorare si localizarea zonei de disipare (bazinului) fata de baraj.In cazuri critice ca cele prezentate: lucrari de reabilitare (refacere) a fundatiei sau redimensionarea evacuatorului si a lucrarilor de disipareDaca evacuatorul este utilizat rar si eroziunea bazinului de amortizare se dezvolta lent sau se afla la o distanta suficient de mare pentru a nu pune in pericol stabilitatea nu sunt necesare reparatii.

  • EROZIUNEA PRIN ABRAZIUNE

    Cele mai frecvente sunt cazurile in care sunt antrenate materialestraine in bazinul de disipare.O a doua cauza este deversarea apelor incarcate cu particule solidesau corpuri straine, in special la schimbarile bruste de directie.

  • Exemple

    Barajul Ilha Solteira - Brazilia

  • Exemple

    Barajul Ilha Solteira - Brazilia

  • Exemple

    Barajul Yasuoka Japonia

  • Exemple

    Barajul Senzu Japonia

  • EROZIUNEA PRIN ABRAZIUNE

    Cauze, efecte, consecinteDoua cauze fundamentale: prezenta corpurilor solide antrenate siturbulenta curentului.In aval de vane eroziunea este cauzata de prezenta nisipului saualuviunilor transportate de curent.Intensitatea eroziunii este strans legata de geologia versantilor bazinului.De asemenea viteza de curgere este un parametru important.De asemenea viteza de curgere este un parametru important.Cele mai frecvente probleme apar la bazinele de disipare - prezenta chiarin bazin a corpurilor straine.Bazinele concepute pentru a evacua corpurile straine sunt mai putinafectate.Distrugerile suferite se datoreaza fie prezentei corpurilor straine fieparticulelor solide transportate de apa.Amplitudinea eroziunilor de 0,22 m/an ale betoanelor este posibila.

  • EROZIUNEA PRIN ABRAZIUNE

    Monitorizarea si controlul imbatraniriiDeteriorarile provocate pot fi detectate prin 4 modalitati: punerea la uscat a bazinului, cu scafandri, inspectii vizuale periodice si mai rar prin sondaje acustice.Masuri de impiedicare a patrunderii corpurilor straine din aval: ridicare pragului de la capatul aval al bazinului, pat de beton pe roca din aval.din aval.

  • DEBIT EXCEPTIONAL

    Capacitatea insuficienta a lucrarilor de evacuare, constatata cuocazia unor viituri sau in urma unor studii de reevaluare aproiectului.Exista un numar mare de cazuri de incidente sau cedari ale unorbaraje ca urmare a acestui scenariu. Debitul exceptional este unfenomen de scurta durata si mai putin de imbatranire. S-aconsiderat totusi ca acest fenomen trebuie incadrat la fenomeneleconsiderat totusi ca acest fenomen trebuie incadrat la fenomenelede imbatranire

  • Exemple

    Barajul Wyangala (Australia):baraj de greutate, H= 61mintrat in exploatare in 1936. Inurma unei viituri puternice din1950 ca urmare a distrugerilorprovocate a fost refacutdescarcatorul de ape mari cudescarcatorul de ape mari cuo capacitate marita. A fostconstruit un nou baraj deumpluturi sprijinit pe vechiulbaraj pentru a castiga un volumsuplimentar prin suprainaltare.

  • Exemple

    Barajul Barker (SUA) H = 53 m, construit in 1910. Evacuator de ape mari de 12m latime cota cresteideversorului cu 2,4 m sub cota coronamentului. In 1962 a fost reevaluata capacitatea descarcatorului si 2ani mai tarziu a fost largit la 38 m si supra inaltat cu 0.9 m. A fost construit si un nou canal de evacuare.

  • Cauze, efecte, consecinteProblema capacitatii insuficiente a evacuatorilor de ape mari poatefi caracterizata in felul urmator: 1. viitura depaseste capacitateadescarcatorului; 2) in anumite cazuri capacitatea este diminuata dincauza functionarii defectuoase a stavilelor; 3) barajul este deversatpeste coronament ceea ce antreneaza in cea mai mare parte acazurilor distrugerea barajelor din pamant, inundarea centralei de

    DEBIT EXCEPTIONAL

    cazurilor distrugerea barajelor din pamant, inundarea centralei dela piciorul barajului si eroziunea fundatiei la piciorul lucrarii.Acest scenariu se datoreaza unor viituri bruste, neasteptate sidistrugerii lucrarilor din cauza ca acestea nu au fost in masura sadescarce debitul de viitura. Consecintele au fost mult mai grave incazul proastei functionari a stavilelor care a condus la reducereacapacitatii de evacuare.

  • DEBIT EXCEPTIONAL

    Monitorizare si controlScenariul privind debitul exceptional poate fi identificat si controlatfie printr-o urmarire a comportarii lucrarii in timpul viiturii, fie printr-o reexaminare a conceptiei lucrarii in raport cu criteriile actuale inspecial in ceea ce priveste viitura de calcul.

  • PROBLEME LA STAVILE SAU VANE

    Lucrarile anexe pot avea probleme din cauza deteriorarilor suferitede echipamentele mecanice (stavile, vane). Aceste deficiente isi auoriginea in proiectare, executie, sau cel mai adesea in proastaintretinere a acestora.

    Lucrarile anexe afectate sunt goliri de fund, prize si deversoare.

  • ExempleBarajul Picote din Portugaliailustreaza foarte bine problemelelegate de imbatranirea vanelor si aechipamentelor conexe. Baraj in arcH = 100 m, Lc = 139 m pe fluviulDouro. Construit in 1958 esteprevazut cu un descarcator desuprafata echipat cu 4 vane segmentde 20 m latime si 8.6 m inaltime.Capacitatea evacuatorului este de10400 mc/s. Vanele sunt manevratecu lanturi prin intermediul unor troliicu lanturi prin intermediul unor troliielectrice. Motoarele sunt legate intre

    ele printr-un arbore de sincronizare.

  • Barajul Picote

    In timpul viiturii din 16 februarie 1966 stavilele au fost manevrate prin comanda de la distanta.Lanturile de ridicare aflate sub apa si-au pierdut capacitatea de pliere (racordare) din cauzaacumularii de debris. Blocarea motorului din stanga uneia dintre vane a condus la distrugereaarticulatiei bratului. Stavila nu era suficient de rigida pentru a fi ridicata de o singura parte si caurmare a deformarii au luat nastere forte de frecare in ghidajele laterale si etansare. Solicitareasuplimentara a condus la oprirea motorului si caderea libera a stavilei.

  • Cauze, efecte, consecinteStavilele si celelalte echipamente nu creeaza in general problemeasa de grave incat sa puna in pericol lucrarile anexe decat doardaca au existat greseli de conceptie, de intretinere sau aparent mairar de executie.In privinta conceptiei: 1.) stavile cu deschidere mare, rigiditateinsuficienta pentru a fi manevrate lateral dintr-o singura parte; 2.)

    PROBLEME LA STAVILE SAU VANE

    insuficienta pentru a fi manevrate lateral dintr-o singura parte; 2.)corpul vanei insuficient rigidizat pentru a rezista la vibratii; 3.) vanasau stavila insuficient ventilata in aval in cazul descarcarii intr-oconducta inchisa; 4.) echilibrare insuficienta a presiunilor de o partesi dea alta in raport cu conditiile de manevra; 5.) conceptie gresitaa flotorilor in cazul stavilelor manevrate hidraulic; 6.) incredereexcesiva in comenzile automate; 7.) erorile umane in conditii destres; 8.) modele sau teste nepotrivite, utilizate in faza deproiectare.

  • PROBLEME LA STAVILE SAU VANE

    Cauze, efecte, consecinteIn privinta executie: 1.) suduri insuficiente; 2.) defecte diverse alematerialelor constitutive.

    In privinta intretinerii: 1.) absenta incercarilor periodice (profilactice)ale stavilelor; 2) verificarea insuficienta a celorlate echipamente demanevra, controlul coroziunii si al etansarilor; 3.) proasta intretinerea camerelor de manevra a stavilelor hidraulice; 4.) curatarea sia camerelor de manevra a stavilelor hidraulice; 4.) curatarea silubrefierea lanturilor de ridicare aflate in apa.

  • RECOMANDARI GENERALE

    Prevenirea fenomenelor de imbatranire a lucrarilor anexe se poate face cel mai bine printr-o proiectare corecta, constructie si exploatare de calitate.Experienta a aratat ca multe dintre problemele aparute la aceste lucrari pot fi minimizate daca se va tine seama de cateva recomandari generale:

    Utilizarea modelelor hidraulice fizice, sau numerice pentru intelegerea Utilizarea modelelor hidraulice