TRASAREA BARAJELOR

Studeni: Blun Petru Bumba Anca Maria Ciochin Lucian Oprea Claudia andru Mihaela

CUPRINS

Capitolul 1 : Generaliti despre baraje i barajele din Romnia Capitolul 2 : Clasificarea barajelor i elementele componente ale acestora Capitolul 3 : Trasarea barajelor Capitolul 4 : Folosirea tehnologiei GPS asupra barajelor Capitolul 5 : Exemple, avantaje i dezavantaje ale barajelor, studiu de caz (Portile de Fier 1)

Capitolul 1 : Generaliti despre baraje i barajele din Romnia

INTRODUCEREBarajele reprezinta unele dintre cele mai impresionante i importante lucrri de inginerie, att prin prisma dimensiunilor pe care le pot avea, ct i prin utilitatea lor. Acestea au in special rolul de a preveni ptrunderea apei pe terenurile situate n spatele su i de a genera energie electric prin hidrocentrale.Barajele fac parte din cadrul constructiilor de retentie, adica sunt constructii care prin bararea unui curs de apa, realizeaza acumularea unui volum de apa in scopul regularizarii regimului debitelor. Dupa importanta lor economica si sociala, fac partea din clasa I de amenajari hidrostatice, adica sunt constructii cu o importanta deosebita. DEFINIIIUnbarajreprezint o barier care separ apele. 2. Barajul reprezint orice lucrare hidrotehnic, avnd o structur existent sau propus, care este capabil s asigure acumularea permanent sau nepermanent de ap, de deeuri industriale lichide sau solide depuse subacvatic (din industria chimic, industria energetic i din iazurile de decantare din industria minier). (definiie coninut nOrdonana de Urgen nr. 244/2000 privind sigurana barajelor- republicat).ISTORIEMici baraje artificiale au fost construite probabil nc dinepoca preistorica, pentru rezerve de ap potabil, irigaii sau piscicultur primitiv. Conform unui arheolog, cel mai vechi baraj cunoscut a fost construit nPeninsula Arabica, n apropiere de Jawa, spre sfritul mileniului IV .H.nistoriilesale,Herodotvorbete despre un baraj din Egipt, construit la poruncaFaraonului Manas, pentru alimentarea cu ap a orauluiMemfis.De-a lungul istoriei oamenii au construit baraje din diverse motive, fie ca s previn inundaii, ori pentru lacurile de acumulare create pentru hidrocentrale sau pentru a crea rezerve de ap potabil. Dac acum sute de ani erau ziduri care nu depeau zece metri, barajele din zilele noastre sunt construcii masive a cror construcie dureaz ani.Barajele n Romnia

Romnia este o ar cu tradiie n construcia barajelor. n prima jumtate a secolului XX ncepe execuia construciilor hidrotehnice moderne, bazate pe o concepie tiinific inginereasc. n anul 1928, spre exemplu, n Romnia nu existau decat cateva baraje modeste, dintre care doar trei puteau fi ncadrate n categoria "baraje mari".Apoi, n decurs de 70 de ani, s-au construit 238 de mari baraje. Din acest punct de vedere, ara noastr se situeaz pe locul 19 n lume. ncepnd cu anul 1975, barajele i lacurile de acumulare au fost ncadrate n scheme cadru de amenajare complex i gospodrire a apelor, avand drept scop utilizarea acestora pentru multiple folosine.

Harta cu dispunerea barajelor n ar

Capitolul 2 : Clasificarea barajelor i elementele componente ale acestora

O amenajare hidrotehnic modern trebuie s asigure o utilizare complex a apei bazinului hidrografic din care face parte, adic:folosirea energiei hidraulice a apei pentru producerea energiei electrice;acumularea i regularizarea debitelor scurse pentru satisfacerea necesitilor de ap potabil, industrial sau pentru irigaii;posibilitatea folosirii cursurilor de ap n scopuri navigabile;regularizarea regimurilor nivelurilor i debitelor n vederea prevenirii inundaiilor.Principalele componente ale amenajrilor hidroenergetice i modul general de realizare a folosinelor menionate de ctre cele mai importante tipuri de amenajri, vor fi prezentate n continuare sub forma aa-numitelor scheme generale.2.1. Scheme generale ale amenajrilor hidroenergeticeEste bine cunoscut faptul c energia hidraulic a unui curs de ap neamenajat se transform n cea mai mare parte n energie termic, pentru nvingerea rezistenelor pe care le opune n lungul micrii patul neregulat al rului. Restul energiei se disipeaz prin erodarea albiei i a versanilor. n acest context, scopul amenajrilor hidroenergetice este acela de utilizare ct mai eficient a energiei hidraulice, prin concentrarea resurselor unui curs de ap pe un sector ct mai scurt n vederea producerii energiei electrice. Aceast concentrare se realizeaz prin utilizarea unei cderi (diferen de nivel, H) naturale sau creat artificial (prin barare sau deviere) ntre dou seciuni succesive ale cursurilor de ap, situate la cote diferite.Crearea unei cderi artificiale se poate crea prin mai multe ci, i anume [17]:1)prin construirea unui baraj, care ridic nivelul apei i mrete seciunea de curgere pe o anumit distan n amonte, adic o amenajare tip uzin - baraj (vezi fig.2.1);2)prin devierea apei din albia rului ntr-un canal de aduciune cu pant redus, care asigur condiii de curgere mai favorabile, adic o amenajare tip uzin de derivaie (vezi fig.2.2).Obs.:Centrala (CH) este dispus la captul aval al unei derivaii; se folosete astfel cderea obinut prin reducerea pantei de curgere dat de aceast derivaie.

3)printr-o dispoziie mixt, de ridicare a nivelului i derivarea apei, n dou variante:a)cu centrala amplasat la zi, adic amenajare tip uzin de deviaie (vezi fig.2.3);Obs.:centrala (CH) folosete cderea obinut att prin construcia barajului, ct i prin cea dat de ctre derivaie;b)cu centrala amplasat n subteran, adic o amenajare tip uzin mixt subteran (vezi fig.2.4);Obs.:este o soluie modern, deci mai eficient datorit sporirii cderii amenajate (H), prin amplasarea centralei n subteran; evident, aceast soluie necesit msuri de siguran i tehnologie de execuie sporite.

Principalele elemente componente ale acestor tipuri de amenajri sunt prezentate n fig.(2.1 2.4), fiecare dintre ele avnd un rol funcional bine definit, roluri care vor fi prezentate pe scurt, n continuare.Centrala hidroelectric (CH) este construcia care adpostete vanele de admisie, turbinele, generatoarele, camera de comand.Barajul de derivaie, este construcia care prin barare are rolul de a ridica nivelul apei n msura necesar pentru a fi deviat ntr-o aduciune, sau pentru a concentra cderea i acumularea de ap n vederea regularizrii regimului curgerii.Descrctorii de ap, au rolul evacurii apelor mari (niveluri superioare cotei maxime de retenie) i reglrii nivelurilor apei n lacul de acumulare. Se realizeaz ca deversoare situate n corpul barajului (la partea superioar) sau pe versani, orificii de fund, conducte i galerii de golire.Prizele de ap, sunt construcii dispuse n paramentul amonte al barajului sau pe malurile rului barat, cu rolul captrii apelor i conducerii lor n aduciune. De asemenea, cu ajutorul lor se combate ptrunderea aluviunilor, a gheurilor sau a corpurilor plutitoare, reinute de grtare.Aduciunile, au rolul de a transporta debite de ordinul zecilor sau sutelor de m3/s, de la punctul de captare (prize) pn la camerele de echilibru. Curgerea n aduciuni se poate realiza cu nivel liber (canale betonate sau galerii subterane) sau sub presiune (conducte metalice sau de beton armat, galerii subterane.).

Camerele de echilibru, sunt construciile care realizeaz legtura funcional dintre aduciuni i conductele/galeriile forate. Au rolul de a limita suprapresiunile provocate de variaiile de sarcin ale centralei, respectiv de a menine echilibrul hidraulic pe aduciuni la deschideri sau nchideri ale vanelor. n cazul aduciunilor cu nivel liber ele poart denumirea de camere de ncrcare, iar n cazul aduciunilor sub presiune, de castele de echilibru.Casele de vane, sunt dispuse n general imediat n avalul camerelor de echilibru, i cuprind mecanismele de nchidere/deschidere a accesului apei spre central i instalaiile de aerisire i control pentru conductele forate.Conductele sau galeriile forate, cu unul sau mai multe fire, conduc apa de la camerele de echilibru la central pe o diferen de nivel mare i pe un traseu scurt n plan. Au pant constructiv foarte mare, realiznd astfel o concentrare a cderii.Canalele sau galeriile de fug, sunt construcii care realizeaz evacuarea apelor turbinate spre punctele de restituie n cursurile de ap.

2.2. Amenajri i construcii pentru acumularea apei bazinelor hidrografice, generaliti, clasificri, condiiile optime cerute seciunii de barare i structurii geologicen conformitate cu cele menionate n paragraful 1.2.3., scopul primordial al gospodririi apelor l constituie satisfacerea necesarului de ap ale diverselor folosine. Pentru realizarea acestui deziderat este necesar acumularea apei n mari rezervoare naturale (lacuri de acumulare) i alocarea ei diferitelor folosine ntr-o anumit ordine de prioriti. Stocarea apei n lacurile de acumulare se obine prin amenajri de barare ale cursurilor de ap (vezi fig.2.5). Bararea se realizeaz cu ajutorul barajelor sau stvilarelor, n seciuni atent alese, deci care trebuie s ndeplineasc o serie de condiii absolut obligatorii.

Fig.2.5.Barajele, sunt construcii hidrotehnice care bareaz ntr-o seciune un ru, ridic nivelul apelor n amonte, cu scopul derivrii lor ntr-o aduciune sau al acumulrii n vederea regularizrii regimului scurgerii (debitelor).Barajele, forma, tipul acestora este foarte divers, ele depinznd n principal de materialele de construcie i de condiiile geotehnice de fundare. n general, principalele pri componente ale barajelor, indiferent de tipul constructiv, sunt urmtoarele (vezi fig.2.6.):1.corpul barajului;2.talpa fundaiei;

3.paramentul amonte cu nclinaia 1 : m1;4.paramentul aval cu nclinaia 1 : m2;Obs.:m1 m2, funcie de tipul constructiv al barajului;5.piciorul amonte;6.piciorul aval;7.coronamentul barajului;8.axul barajului (linia orizontal situat la mijlocul coronamentului care leag un versant de cellalt);9.profilul barajului (seciunea transversal de nlime maxim, seciunea A - A); pentru barajele arcuite acest profil are denumirea de seciune maestr.Clasificarea barajelor se poate face dup mai multe criterii. Cele mai importante dintre acestea sunt:a)dup materialul din care sunt executate, barajele pot fi:baraje de pmnt, pentru execuia crora se folosesc umpluturi de argil, balast sau alte materiale asemntoare;baraje de piatr sub form de anrocamente sau zidrie uscat;baraje de beton;baraje de beton armat, la care se folosesc i elemente de beton armat (plci, arce, cupole, contrafori etc.);baraje din materiale diverse, ntre care lemnul i metalul; aceast soluie este aleas pentru baraje de nlime redus (pori mobile, stvilare, vane etc.);b)dup criteriul tipului constructiv, barajele pot fi:baraje de greutate (masive), care prin aciunea greutii proprii asigur simultan stabilitatea la alunecare i rsturnare;baraje cu contrafori, la care presiunea apei se transmite prin elemente n form de plci sau arce ctre contrafori, iar de aici ctre fundaie (sunt baraje mai puin masive, executate din beton armat);baraje n arc (arcuite), care din punct de vedere static se comport ca boli i n consecin transmit solicitrile (din presiunea apei) prin intermediul naterilor (linia fundaiei) ctre versanii vii;c)dup scopul hidrotehnic urmrit, deosebim;baraje derivaie, care ridic nivelul apei n msura necesar pentru a fi derivat ntr-o aduciune; au n general nlimi reduse;baraje de acumulare, care rein i acumuleaz apele n vederea regularizrii regimului scurgerii lor (pentru utilizare complex); au cel mai adesea nlimi mari;Obs.:ntre aceste ultime dou categorii, exist o delimitare relativ, deoarece sunt baraje care realizeaz ambele scopuri;d)dup criteriul tipului folosinei apei:baraje pentru producerea energiei electrice;baraje pentru transporturi pe ap;baraje pentru lucrri hidroameliorative ale terenurilor agricole (irigaii);baraje pentru alimentarea cu ap a centrelor populare i a zonelor industriale;baraje pentru combaterea aciunilor duntoare ale apelor de viitur, eroziunea albiei i a versanilor, splarea i degradarea solului fertil (C.E.S.);baraje pentru folosine diverse (piscicole, sanitare, sportive etc.);baraje care deservesc simultan mai multe folosine i care realizeaz n fapt utilizarea complex a apelor.Alegerea seciunii optime de barare (seciunea n care se construiete barajul) a cursului de ap este o problem complex, la a crei rezolvare trebuie luai n considerare o multitudine de factori i anume:calitile terenului de fundare, care determin tipul constructiv al barajului, potrivit cu amplasamentul i ntr-o oarecare msur nlimea acestuia;caracteristicile hidrologice ale cursului de ap principal i afluenilor si (debite maxime i minime anuale i multianuale) prin care se evalueaz posibilitile de satisfacere ale folosinelor dorite, de atenuare a undelor de viitur, volumul posibil al stocului realizat la o anumit nlime de baraj etc.;distanele de la rezervor pn la diversele folosine de ap i costul lucrrilor de aduciune;raportul dintre volumul utilizabil al acumulrii i mrimea investiiei totale;producia de energie electric i costul lucrrilor de producere i transformare n reea.Condiiile geologice i hidrologice necesare unui amplasament de baraj influeneaz n mod considerabil concepia, execuia, sigurana i economicitatea lucrrii (barajului). n acest context, statisticile arat c din totalul catastrofelor care s-au produs n domeniu, 5% s-au datorat defectelor proprii ale barajelor, 15% insuficienei capacitii de evacuare a apelor mari i 80% condiiilor de fundare necorespunztoare.Calitile cerute unui teren de fundaie pentru baraje sunt urmtoarele:rezisten suficient pentru preluarea sarcinilor date de construcie;compresibilitatea redus i uniform (practic incompresibil);permeabilitate mic i stabilitate la aciunea apelor de infiltraie;structur monolit, fr fisuri, dislocri sau zone de alterare profund;conservarea formei vii sub aciunea fenomenelor fizico-geologice (surpri, alunecri de straturi, prbuiri etc.).Deoarece n natur se gsesc foarte rar amplasamente cu toate aceste caliti, se impun lucrri de ameliorare a terenurilor de fundare pentru a le face capabile s preia ncrcrile date de baraj i s fie rezistente la aciunea apelor.Pentru amenajrile hidrotehnice care realizeaz acumulri artificiale n scopul derivrii apei ntr-o aduciune (amenajri tip uzin de derivaie sau uzin mixt cu baraj de derivaie), bararea se realizeaz fie numai cu ajutorul stvilarelor/ batardourilor, fie cu ajutorul barajelor de derivaie echipate cu stvilare/batardouri i evident cu mecanismele necesare manevrrii acestora.Stavilele sunt echipamente de control i reglaj ale nivelurilor i debitelor tranzitate prin seciunile unei amenajri de barare, n regim de curgere cu nivel liber. Sunt construite din metal, lemn (stvilarele plane, batardourile) sau combinaia acestora. Clasificarea stavilelor destinate acestui tip de amenajare, i nu numai, se poate face dup mai multe criterii. Dintre acestea, important pentru tematica acestui capitol este cel al tipului constructiv.Conform acestui criteriu stavilele pot fi:stavile plane simple;stavile plane duble;stavile plane cu clapet;stavile segment;stavile sector;stavile cilindrice;stavile acoperi;stavile clapete;Stavila plan este construit, n principal, dintr-un panou plan (de metal, lemn, sau combinaii ale acestora) care reazem i se deplaseaz n sens vertical n dou nie sau ghidaje laterale ale pilelor sau culeelor. Alctuirea i principiul funcional ale stvilarului plan sunt prezentate n fig.2.7.a, b.Stavilele plane simple de metal sunt n general alctuite dintr-un schelet de grinzi acoperit cu o cptueal de lemn sau tabl de oel. Scheletul de grinzi (structura de rezisten) se compune din grinzi principale i auxiliare i din montani verticali sau antretoaze.Dup tipul elementelor de reazem i de ghidaj, stvilarele plane pot fi:stavile alunectoare, cnd presiunea hidrostatic i hidrodinamic se transmite direct elementelor de reazem;stavile cu roi (role), cnd presiunea apei se transmite reazemelor (nie/ghidaje) prin intermediul unor role fixate de panoul (tablierul) stavilei, role care se rotesc n niele pilelor sau culeelor.stavile tip Stoney, care folosesc pentru manevrare role legate ntr-un crucior special, independent de stavil;stavile pe enile, cnd presiunea apei se transmite unor role care se deplaseaz pe un lan fr sfrit (enile).Acest tip de stavile se utilizeaz la deschideri deversoare de pn la (40 50)m, iar raportul ntre lungimea i nlimea lor variaz ntre 1 i 9.Dei sunt stavile cel mai ades utilizate n practica hidrotehnicii, stavilele plane prezint o serie de dezavantaje/inconveniente, i anume:efortul de ridicare fiind proporional cu dimensiunile n plan ale tablierului, complic foarte mult mecanismele i manevrarea lor;nlimea pilelor este foarte mare n raport cu cea a stavilei, ntruct aceasta trebuie ridicar astfel nct muchia s fie deasupra nivelului apei maxime, cu o gard de h = (0,50 0,75) m;

Fig.2.7. Stavil plan simpl. a) de lemn; b) de metaldificultatea regularizrii nivelului n bieful amonte;nu permit trecerea gheurilor i a plutitorilor dect prin ridicarea complet a tablierului.Stavilele plane duble sunt alctuite din dou panouri, unul inferior (cel clasic) i altul superior (1, n fig.2.8) a crui form i independen de manevrare (glisare vertical fa de cel inferior) permit deversarea apelor mari, a gheii sau plutitorilor peste el. Cele mai frecvente alctuiri constructive ale acestor stvilare sunt urmtoarele cu panouri, care se deplaseaz independent n nie diferite, cel inferior fiind amplasat spre aval;cu panoul inferior n consol, limitnd astfel deplasarea celor dou panouri, unul fa de cellalt, cu nie de culisare comun i ridicare a lor, succesiv;

cu consol executat la panoul superior, care se sprijin pe cel inferior cu ajutorul unor role (vezi fig.2.8).

Fig.2.8.Principalele dezavantaje ale acestor stvilare sunt: costul sporit, cu (10 20)%, creterea greutii construciei cu (15 20)%, complexitatea mecanismelor de ridicare i dificultile de exploatare, datorit gheurilor. Se utilizeaz pentru nlimi ale deschiderilor deversante de peste (5 6)m sau pentru deschideri mici, care spal aluviuni i descarc plutitorii i zaiul din faa prizei.Stvilarele segment, se deosebesc n principal de cele plane prin forma curbat a tablierului, care n seciune transversal are forma unui segment circular i care se poate roti n jurul unei articulaii prin intermediul a dou brae laterale (vezi fig.2.9). Estre compus dintr-o cptueal etan (tablier) i o reea de grinzi. contravntuiri, brae, bride care asigur rigidizarea i lucrul tablierului n jurul articulaiei.

Fig.2.9.Articulaia se fixeaz n aa fel nct direcia rezultantei hidrostatice s intersecteze axul ei.Alctuirea lor constructiv elimin n bun msur deficienele funcionale ale stavilelor plane. Stvilarele segment cel mai des utilizate n practica amenajrilor pentru acumularea apei sunt:-stavila segment simpl manevrat mecanic (vezi fig.2.9), utilizat mai ales pentru nlimi de retenie reduse;stavila segment cu clapet, manevrat mecanic, care prin amplasarea pe muchia superioar a unei clapete are posibilitatea s descarce n mod simplu gheurile, plutitorii i s asigure eficient reglajul nivelului apei n bieful amonte;stavila segment automatizat hidraulic, la care pentru manevrare se folosete energia hidraulic (a apei); este prevzut, pentru eficientizarea travaliului, cu o contragreutate amplasat fie pe prelungirea braelor, fie ntr-un pu amenajat n pil sau culee.Stavilele segment sunt utilizate n special pentru acoperirea deschiderilor deversoare cu lungimi de pn la 36 m i nlimi de (5 7)m. Se recomand ca poziia axului de rotaie al stavilei s fie fixat la o cot rar submersibil (nivel corespunztor cel puin asigurrii de 10 %).

Stavilele sector, sunt construcii metalice cu seciunea transversal sub form de sector de cerc, cu cptueal pe dou din fee spre amonte. Au punctul de articulaie n radier, spre deosebire de cele segment. La nchidere, ele intr ntr-o ni prevzut n radierul barajului (vezi fig.2.10).Stavilele sector sunt manevrabile prin automatizare hidraulic, automatizare care utilizeaz presiunea apei din bieful amonte asupra nielor acestuia prin intermediul unei conducte practicat n pil. n consecin, avantajele acestei stavile, fa de cea tip segment, sunt simplitatea funcional i preurile mai reduse ale mecanismelor de manevrare. De remarcat ns dezavantajele marii complexiti n exploatare i a sensibilitii la nghe a etanrilor i camerelor de legtur cu bieful amonte.Se utilizeaz pentru deschideri deversoare cu lungimi de (50 60)m i nlimi de (4 5) m.

2.3. Baraje de betonPe lng informaiile generale despre baraje prezentate n subcapitolul 2.2, barajele de beton n particular, dup modul de preluare a ncrcrilor (solicitrilor), dup rezistena la alunecare, forma acestora n plan, dar mai ales dup cea n seciunea transversal, pot fi:1. baraje de greutate;2. baraje arcuite;3. baraje cu contrafori.2.3.1. Baraje de greutateBarajele de greutate sunt construcii amplasate cu axul perpendicular pe versanii vii, pentru a prelua principala ncrcare util din mpingerea apei, pe nlimea de retenie (H), i care prin aciunea greutii proprii asigur stabilitatea la rsturnare prin momentul creat fa de piciorul aval i concomitent la alunecare prin forele de frecare ce acioneaz la nivelul tlpii de fundaie.Barajul este realizat fragmentat n ploturi cu limea b (12 18) m, prin intermediul unor rosturi etane ce traverseaz ntregul baraj, de la coronament pn la fundaie (vezi fig.2.6.c). Rolul constructiv al rosturilor este de preluare a eforturilor generate de dilatri sau contracii ale betonului sub influena variaiilor de temperatur. Se evit astfel formarea fisurilor. Axa coronamentului (8 n fig.2.6.a) este de obicei dreapt. Sunt ns cazuri cnd aceasta se realizeaz puin curbat, pentru a putea prelua mai bine mpingerea apei i a o transmite parial i versanilor seciunii de amplasare.Dimensiunile profilului barajului (B, H, n fig.2.6.b) delimiteaz din punct de vedere constructiv barajele de greutate, prin raportul lor, adic = B/H = (0,75 0,85).Dup criteriul formei seciunii transversale (vezi fig.2.11), deosebim baraje de greutate:cu ambele paramente nclinate;cu paramentul amonte vertical;cu paramentul amonte poligonal (linie frnt);

Fig.2.11.Din punctul de vedere al posibilitilor de evacuare ale apelor mari, deosebim baraje de greutate (vezi fig.2.12):nedeversante, cu descrctorii apelor mari aflate n afara corpului barajului, sau n corpul acestora (goliri de fund);deversante, la care descrctorii apelor mari sunt deversoare, cel mai adesea cu profil curbiliniu, amplasate n partea superioar a corpului barajului.Aceste baraje sunt cel mai adesea construcii masive, cu nlimi mari. Cele mai reprezentative dintre acestea sunt prezentate n tabelul 2.1.Un indicator important al eficienei acestui tip de baraj, i nu numai, l reprezint raportul dintre volumul maxim al lacului de acumulare (m3 ap) i volumul corpului barajului (m3 beton). Din acest punct de vedere sunt prezentate n tabelul 2.2 cteva baraje mai reprezentative.

Fig.2.12.Tabelul 2.1.Denumirea barajului (ara)nlimea H (m)Lungimea la coronament (m)Volumul corpului (106 m3)Volumul de ap acumulat (109 m3)

1. Grande Dixence (Elveia)2837005,9570,40

2. Bhkara (India)2265184,1309,86

3. Boulldier (SUA)2213793,36438,29

4. Dworssak (SUA)21910024,9704,25

5. Shasta (SUA)18310556,6605,55

6. Alpe Gera (Italia)1785201,7350,065

Tabelul 2.2.Denumirea barajului (ara)nlimea H (m)Volumul de ap acumulat, Va (106 m3)Volumul de beton Vb (106 m3)VaVb

1. Bhratsk (URSS)125169.40017,009.960

2. Krasnoiarsk (URSS)12473.3004,3516.800

3. Boulldier (SUA)22138.2963,3610.520

4. Bukhtarma9053.0001,1745.300

De remarcat ns faptul c barajele de greutate ncarc fundaiile lor cu eforturi moderate (tf/m2), adic de cca. (2,00 2,50) ori nlimea lor, eforturi ce pot fi preluate n mod obinuit de roci stncoase sau semistncoase. Pe terenuri de alt natur se pot construi baraje de greutate de cel mult 30 m (pe nisipuri i argile) i cel mult 40 m nlime (pe pietri i bolovni).2.3.2. Baraje arcuiteSe consider ca baraje arcuite, construciile cu form curbilinie n plan, care lucreaz ca boli sau arce din punct de vedere static. Acestea transmit presiunea apei i ncrcrile aferente, att dup vertical ct i dup orizontal, ctre versanii vii.Primul baraj arcuit cunoscut n Europa este barajul Ponte Alto din Italia. nceput n 1611, a fost supranlat n mai multe etape pn n anul 1887, cnd a atins nlimea de 40 m (conceput, se pare, s acioneze ca un baraj arcuit din zidrie de piatr). Primul baraj arcuit modern din Europa a intrat n funciune n anul 1921, n Elveia (barajul Montsalvens), nalt de 55 m.Din punct de vedere static, un baraj arcuit poate fi considerat ca alctuit dintr-o serie de console verticale, ncastrate n roca de fundaie i dintr-o serie de arce orizontale ncastrate n versant.

Fig.2.13.Se disting dou tipuri de baraje arcuite:1.baraje de greutate n arc, dac sarcinile sunt preluate n mai mare msur pe vertical; sunt mai groase i se delimiteaz dup forma vii;2.n arc pur, dac sarcinile sunt preluate mai mult pe orizontal; sunt mai subiri i se delimiteaz dup forma vii.ntre aceste dou tipuri nu exist o delimitare riguroas, ci doar criterii relative. n acest context deosebim:a)conform criteriului deschiderii relative a vii:

1)baraj de greutate n arc, dac: ;

2) baraj n arc pur, dac: ;

b)dup criteriul raportului complex definit prin ;

1)baraj de greutate n arc, dac: ;

2) baraj n arc pur, dac: ;

c)dup criteriul coeficientului de ndrzneal, definit prin raportul , care trebuie s fie ct mai mare.Barajele arcuite se pot construi i n vi care au raportul Lc/H superior valorii 3,5. Exemplificri n acest sens sunt date n tabelul 2.3.Tabelul 2.3.BarajularaAnulnlimea H (m)Lc/H

CaribaZambia19601254,20

Valle di LeiElveia19611433,80

TeliucRomnia1958483,60

Dintre cele mai nalte baraje arcuite i cu cele mai mari valori ale coeficientului de ndrzneal, , se detaeaz cele prezentate n tabelul 2.4.Tabelul 2.4.BarajularaAnulnlimea H (m)LcVolum, V (mii m3)

(mii m)

1234567

MauvoisinElveia19572275202.0007,60

VaiontItalia19602621903537,10

TignesFrana19521783756357,21

Tabelul 2.4. (continuare)1234567

KaradjIran19611683907186,70

PaltinulRomnia19711084652809,00

VidraruRomnia19661673074705,55

TeliucRomnia196348222561,93

n fig.2.14 sunt prezentate cteva din profilele caracteristice ale acestor baraje.

Fig.2.14.Condiiile geologice i morfologice cerute de barajele arcuite sunt sensibil diferite de cele ale barajelor de greutate. n acest context, versanii i fundul vii trebuie s fie alctuii din roci rezistente, masive, nedeformabile, etane i nedegradabile n contact cu apa. Dac unele din aceste condiii nu sunt suficient de favorabile, ele pot fi mbuntite prin lucrri de injecii i consolidare.De asemenea mai trebuiesc cunoscute: stabilitatea general a versanilor, modulul de elasticitate al terenului de fundaie, rezistenele admisibile pe teren i permeabilitatea lui.Relieful vii joac de asemenea un rol important n alegerea soluiei pentru un baraj arcuit. n acest context, relieful vii este favorabil barajului arcuit dac =Lc/H, este cuprins ntre = 1,5 ... 3,5.2.3.3. Baraje cu contraforiSunt baraje care au goluri practicate n corpul de beton al acestora. Ideea practicrii golurilor n corpul barajelor de greutate a aprut datorit faptului c eforturile care acioneaz n cele mai solicitate zone sunt situate n general sub valorile de care este capabil betonul. Reducerea seciunilor active conduce la eforturi efective mai mari i implicit la o utilizare mai raional a materialului de construcie.Barajele cu contrafori sunt alctuite din elemente de retenie (plci, boli etc.) care preiau direct presiunea apei i din contrafori verticali pe care reazem elementele de retenie i care transmit mai departe sarcina ctre terenul de fundaie, fie direct, fie prin intermediul unui radier. Pentru mpiedicarea flambrii contraforilor n unele cazuri se prevd grinzi de rigidizare. Caracteristic acestor baraje este faptul c elementele de retenie se execut nclinat, astfel nct greutatea apei de deasupra lor compenseaz diferena de greutate proprie fa de cea a barajelor masive. De asemenea, aciunea subpresiunii este apreciabil redus sau nlturat total.Barajele cu contrafori sunt de mai multe tipuri constructive. Se vor descrie n continuare cele mai importante dintre acestea.a) Baraje evidateSunt barajele cu goluri practicate n corpul de beton al acestora. La baza realizrilor moderne ale barajelor evidate st propunerea inginerului italian Figari, adic a dispune goluri n zona de mijloc a barajului i prelungirea acestora pn la suprafaa de fundaie (vezi fig.2.15). Dei propus n anul 1900, ideea lui Figari este perfecionat i realizat de-abia n anul 1935 de ctre A. Stucky, prin barajul Dixence (Elveia).Comparativ cu barajele de greutate, barajele evidate prezint urmtoarele avantaje:reducerea subpresiunilor care acioneaz la talpa fundaiei, fenomen ce se explic prin efectul drenant al golurilor, att pe suprafaa de fundaie ct i n corpul barajului;mrirea stabilitii la alunecare prin reducerea subpresiunilor i prin contribuia pe care o aduce rezistena la forfecare a rocii cuprinse n interiorul golurilor centrale ale ploturilor componente;degajarea mai uoar a cldurii de priz a cimentului, care n cazul barajelor masive produce multe inconveniente;posibilitatea unei supravegheri directe a comportrii construciei; datorit golurilor i accesului uor dinspre aval se pot executat fr dificulti, eventualele lucrri de ntreinere sau consolidare.

Fig.2.15. Propunerea lui FigariDin punct de vedere geometric, plotul oricrui baraj evidat este caracterizat prin coeficienii i . Coeficientul de evidare longitudinal, , este raportul dintre mrimea golului i limea total a acestuia, iar cel transversal, , definete mrimea umrului care nchide plotul la cei doi parameni. Valorile acestor coeficieni variaz ntre limitele: (0,20 0,50), (0,50 0,80).Profilele de baraje evidate executate sau propuneri, sunt prezentate n fig.2.16.(a d).b) Baraje cu contrafori ciupercSunt barajele constituite din contrafori independeni, ngroai n amonte ca nite ciuperci. Ciuperca are contur teoretic circular, practic poligonal, astfel nct presiunea hidrostatic s fie preluat radial astfel nct s apar numai eforturi de compresiune. Inginerul F.A. Noetzli este cel care a imaginat acest tip de baraj i care a intuit avantajele sale. Economiile de beton care se realizeaz la acest tip de baraj sunt eficiente doar pentru nlimi care depesc 35 m.Seciuni i elemente caracteristice ale unui baraj cu contrafori ciuperc sunt prezentate n fig.2.17.Exemplificri i caracteristici de asemenea baraje, n lume:1)barajul Don Martin (Mexic), primul de acest gen, construit ntre anii 1927 - 1928, are nlimea de 36 m, distana ntre rosturile contraforilor de 9 m, grosimea contraforilor de 2 m; aceste dimensiuni au condus la un coeficient de evidare = 7/9 = 0,78;

Fig.2.16.2)barajul Ikawa (Japonia), dat n exploatare n anul 1957, cu nlimea de 103,60 m, lungimea la coronament de 141 m i un volum de beton de 460.000 m3. nclinarea pronunat a paramenilor amonte i aval (1 : 0,55) a rezultat din condiia de stabilitate la cutremur (c/g = 0,12). Contraforii centrali sunt profilai pentru descrcarea frontal a apelor pentru un debit de pn la 2400 m3/s.3)barajul Farahnaz Pahlavi (Iran), dat n exploatare n anul 1967, are nlimea de 107 m, lungimea la coronament 450 m; este alctuit din 22 de contrafori de 14 m lime fiecare; pentru a se asigura drenarea rocii de fundare (alctuit din cuarite, pn la marne argiloase friabile), s-au forat peste 3.000m de guri cu = 75 mm, forajele fiind executate din galeria de drenaj de adncime; de aici apele sunt pompate spre bazinul aval.

Fig.2.17.n Romnia, baraje evidate sunt:1)barajul Secu, primul baraj de acest tip din ara noastr, executat pe rul Brzava i terminat n anul 1963; are o nlime de 38 m i o lungime de coronament de 136 m; corpul barajului este alctuit din 14 ploturi independente, separate prin rosturi de dilataie cu nclinaia parametrului amonte 1:0,54, iar cea aval 1 : 0,37; limea ciupercilor este de 10 m, racordate n aval cu contrafori, avnd grosimea de 3,50 m; se realizeaz astfel un coeficient de evidare de = 6,50/10 = 0,65;2)barajul Strmtori, pe rul Firiza, proiectat i executat ntre anii 1960 - 1964; are nlimea de 49,50 m, lungimea la coronament 200 m i este alctuit din 15 ploturi, cu contrafori ciuperc;3)barajul Poiana Uzului, dat n exploatare n anul 1972, cu nlimea de 80,40 m, 500 m lungime la coronament i 500.000 m3 de beton (a condus la o economie de 300.000 m3 de beton, fa de un baraj de greutate masiv); este construit din 33 ploturi de 15 m lime fiecare, dintre care trei sunt de construcie masiv, trei deversante, iar celelalte de tip curent; ciupercile sunt de form poligonal, de 15 m lime, cu nclinaia parametrului amonte de 1:0,5 i 1:0,45 a celui aval, rezemate pe toat nlimea pe contrafori de 5 m lime.2.4. Baraje de piatrBarajele de piatr sunt barajele n alctuirea crora intr ca element predominant piatra sub form de blocuri de diferite dimensiuni. Aceste baraje au cptat o rspndire considerabil n ultimele decenii, mai ales n cazul necesitii obinerii unor nlimi mari de retenie. n acelai timp aceast soluie constructiv este cunoscut i utilizat nc din secolele XVI - XVII.Alctuirea general a barajelor de piatr cuprinde: umplutura de piatr, care constituie corpul de rezisten i elementul de etanate al acestuia. Dup materialul din care se realizeaz umplutura, deosebim:1)baraje de anrocamente, realizate din piatr, piatr aruncat (neaezat) (vezi fig.2.18.a);2)baraje de zidrie uscat, realizate din blocuri de piatr aezate regulat (vezi fig.2.18.b);3)baraje de anrocamente i zidrie de piatr, avnd corpul executat parial din anrocamente i parial din zidrie (vezi fig.2.18.c);

a) baraje de anrocamente; b) baraje de zidrie uscat; c) baraje de anrocamente i zidrie; d) baraje de anrocamente i pmnt;1- element de etanare; 2-umplutur de anrocamente; 3-zidrie de piatr;4-umplutur de pmntFig.2.18.4)baraje de piatr i pmnt, avnd corpul executat parial din piatr (anrocamente) i parial din pmnt; acest tip mixt de baraj face trecerea de la barajele de piatr la cele de pmnt (vezi fig.2.18.d);Elementul de etanare al barajelor de piatr poate fi dispus:la mijlocul corpului acestuia (cel mai ades), caz n care poart denumirea de diafragm (smbure, nucleu);pe paramentul amonte, caz n care poart denumirea de ecran (masc).Acest element se poate executa din lemn, metal, beton armat, torcret, deci materiale rigide, sau pmnturi argiloase, materiale bituminoase, materiale plastice.ntre barajele de acest tip, pot fi menionate ca reprezentative urmtoarele:a)baraje de anrocamente neaezate:Paradela (Portugalia), H = 114 m;Salt Springs (S.U.A.), H = 100 m;b)baraje de zidrie (piatr aezat):Malpaso (Chile), H = 78 m (anrocamente i zidrie);d)baraje de anrocamente i zidrie (mixte), cu etanare n nucleu de argil:Cheban (Turcia), H = 207 m;Chepatsch (Austria), H = 153 m;d')baraje de anrocamente cu etanare din ecran de argil:Miboro (Japonia), H = 131 m;Brownlee (S.U.A.), H = 123,5 m;Angat (Filipine), H = 120 m.Avnd n vedere faptul c barajele de piatr transmit terenului de fundaie eforturi mai mici dect cele din beton de aceeai nlime, dar mai mari dect cele de pmnt, acestuia i se cer caliti care s asigure tasri reduse, stabilite sub aciunea ncrcrilor transmise, permeabilitate redus i rezisten ridicat la aciunea apelor de infiltraie. Aceste condiii sunt satisfcute n primul rnd de terenurile stncoase, chiar i cele formate din roci mai slabe, sau nestncoase (pietri grosier sau bolovni).Barajele de piatr nu cer caliti morfologice speciale pentru valea n care se amplaseaz. Ele se pot construi n vi de orice form, acest fapt constituind unul din avantajele barajelor de piatr. Aceste baraje suport tasri importante n timpul construciei i exploatrii lor. Forma vii influeneaz n schimb modul de tasare al materialului din corpul barajului, efect mai greu de controlat. n vile simetrice, cu pante ale versanilor nu prea mari ( < 45), tasrile sunt oarecum uniforme i pentru prevenirea lor sunt necesare msuri constructive oarecum simple. n vi asimetrice cu unul sau ambii versani abrupi tasrile sunt neuniforme, rezultnd deformaii i deplasri importante ale materialului din corpul barajului, mai greu de controlat. Aceste deformaii neuniforme au un efect negativ, n principal asupra ecranelor rigide, efect care produce fisuri periculoase. n aceste situaii (vi nesimetrice) sunt necesare msuri speciale, cum ar fi ecrane plastice, mai puin sensibile la tasri neuniforme, sau ecrane rigide, prevzute cu rosturi speciale, care s permit deformarea acestora fr periclitarea etaneitii.Morfologia vii mai poate influena asupra alegerii soluiei amplasrii descrctoarelor de ape mari i a lucrrilor de deviere a apelor n timpul construciei.2.5. Baraje de pmntBarajele de pmnt sunt baraje alctuite dintr-o umplutur omogen sau neomogen de materiale locale (n special argile, dar i nisipuri, nisipuri argiloase, argile nisipoase i pietriuri). Corpul acestui tip de baraj poate fi executat deci dintr-un singur material sau amestecuri, astfel amplasate nct s asigure etaneitatea i rezistena lucrrii.Ca soluie constructiv, barajele de pmnt reprezint cele mai vechi tipuri. n acest context, exist informaii despre baraje de pmnt executate cu scopul acumulrii apei pentru irigaii, n Ceylon, construit ntre anii 500 i 200 .Ch., avnd 18 km lungime la coronament, nlimea H = 25 m i un volum de cca. 17mil. m3, sau n India, construite n jurul anului 1000, din care unele mai sunt n funciune i astzi. Cel mai mare dintre acestea a fost Madduk - Masur, de 33 m nlime, distrus n timpul unei viituri (din cauza lipsei evacuatorilor de ape mari).Seciunea transversal a acestor baraje este cel mai adesea de form trapezoidal, cu taluzurile (amonte i aval) line (pante mici), rezultate din condiiile de stabilitate. Barajele de pmnt se pot executa, practic, pe orice teren de fundaie, excepie fcnd mlurile foarte curgtoare, terenurile cu materiale solubile n ap (gips, sare), straturile groase de turb.Barajele de pmnt pot fi de tip:a)omogen, dac se execut dintr-un singur tip de material, care prin proprietile sale asigur etaneitatea i rezistena barajului;a)neomogen, dac profilul barajului se execut din materiale diferite; mai concret, elementul care asigur etaneitatea (ecrane sau nuclee) de argil, beton, metal etc., iar cele de rezisten (corpul barajului) din nisipuri, pietriuri etc.Barajele de tip neomogen sunt cele mai rspndite, datorit posibilitilor de adaptare la condiiile locale. Ca i n cazul barajelor de piatr, elementul de etanare amplasat pe paramentul amonte poart denumirea de ecran sau masc, iar amplasat n partea central a corpului, poart denumirea de nucleu sau smbure. Ecranele barajelor neomogene se execut cel mai adesea dintr-un material plastic format dintr-un strat de argil, argil nisipoas sau turb compact. Ecranele rigide se execut din beton, beton armat, lemn sau metal (foarte rar), atunci cnd materialul de umplutur este foarte permeabil.Principalele tipuri de baraje de pmnt (seciuni transversale tip) i elementele componente sunt prezentate n fig.2.19.n cazul terenurilor de fundaie permeabile, aceste baraje se completeaz cu elementul de racordare al corpului etan la roca etan de baz. Pentru terenurile stncoase, acest element de racordare cu stnca este un pinten (pan) de argil sau

Fig.2.19beton, prelungit, dac este cazul, cu o perdea de etanare prin cimentare, bitumare sau argilare (vezi fig.2.20 a, b). Pentru terenurile de fundaie nestncoase i permeabile, acesta se realizeaz prin prelungirea elementului de etanare din baraj pn la stratul impermeabil, dac acesta se gsete la o adncime acceptabil (vezi fig.2.20 c, d, e, f). O alt soluie de lungire a drumului de infiltraie a apei pe sub baraj este cea dat de executarea unui anteradier (fig.2.20.g), sau al unui perete de palplane (fig.2.20.h).

Fig.2.20.Un alt element caracteristic barajelor de pmnt este dispozitivul de drenaj (alctuit din material cu granulaie mare i rezisten foarte mic la infiltraie). Acest element este prevzut n scopul captrii curentului de infiltraie al apei prin corpul barajului, reducnd astfel zona saturat cu ap i mrind stabilitatea taluzurilor (paramenilor).

Fig.2.21.Cele mai nalte baraje de pmnt executate pn n anul 1980 sunt prezentate n tabelul 2.5.Tabelul 2.5.Barajularanlimea H (m)Lungimea la coronament Lc (m)Volumul de pmnt, (106 m3)Volumul lacului, (109 m3)

NurekURSS31073058,00010,400

OrovilleSUA2362.31659,6394,299

W.A.C. BennetCanada1832.04043,72970,100

Don PedroSUA17857912,8152,504

CharvakURSS1687622,4992,00

n tabelul 2.6. se prezint evoluia numeric a barajelor construite ntre anii 1945 - 1964 pe tipuri constructive, deci i orientrile determinate de criterii tehnico-economice.Tabelul 2.6.Perioada de construcieNr. TotalTipul barajelor

Materiale localeGreutate i contraforiArcuiteAlte tipuri

Nr.%Nr.%Nr.%Nr.%

1945 - 194940021754,0021228,004210,50297,50

1950 - 195485343651,0027933,00819,50576,50

1955 - 19591.15662053,0037032,00857,50817,00

1960 - 19641.58092759,0041827,001418,00946,00

Capitolul 3: Trasarea barajelor

n cadrul studiilor prealabile pentru proiectarea nodului hidrotehnic se efectueaz un volum mare de lucrri de topografie inginereasc. Pentru alegerea aliniamentului optic pentru baraj i a amplasamentelor celorlalte construcii sunt necesare planuri topografice la scrile 1:20001:5000 cu echidistanele curbelor de nivel E=0,51,0 m i profile longitudinale n detaliu ale orizontului apei pe sectorul de ru studiat la scrile 1:250001:100000.

Baza de trasare :Pornind de la considerentul c o construcie masiv de beton se execut pe ploturi (seciuni care formeaz corpul barajului), prevzute cu rosturi de dilatare ntre ele, n faza de proiectare este necesar s se in seama de o serie de particulariti ale bazei de trasare: baza de trasare planimetric se proiecteaz, de regul, ca o reea local, conceput ca o reea de microtriangulaie (n cele mai multe cazuri) sau ca o reea combinat (triangulaie + trilateraie); amplasarea punctelor reelei se va face n zone cu teren stabil (din punct de vedere geotehnic) i n afara zonei de influen a lucrrilor de construcie a viitorului obiectiv; sistemul de axe de coordonate se alege n aa fel nct axa principal (longitudinal) a barajului s reprezinte axa X iar axa transversal a rostului central axa Y; se proiecteaz puncte, care se vor marca cu borne, care s materializeze axele rosturilor dintre ploturi. Poziiile acestor puncte se determin n etapa de pregtire topografic a proiectului reelei; pentru fiecare rost se proiecteaz cte trei borne de fiecare parte a barajului (parament amonte si aval), borne necesare pentru trasare i control permanent al lucrrilor de execuie a barajului; din considerente de ordin econimic i tehnic, punctele bazei de trasare planimetrice vor ndeplini i rolul bazei altimetrice de trasare. n acest scop, se vor efectua lucrri topografice de ncadrare a acestor puncte n reeaua naional de nivelment.

La trasarea barajelor se folosesc mai multe metode, dar cea mai folosita e metoda intersectiei unghiulare inapoi. Aceasta metoda este la folosita la trasarea barajelor, deoarece traseaza cu mare precizie puncte situate in zone greu accesibile. Mod de lucru : trasarea axei barajului din punctele R1, R2. se traseaz i se materializeaz punctele intermediare de pe axa longitudinal a barajului se traseaz i se materializeaz cu borne punctele care aparin axelor transversale se execut msurtori care au drept scop ncadrarea acestor puncte n sistemul generat de reeaua (planimetric i altimetric) a barajului; se traseaz limea coronamentului b, cunoscut, perpendicular pe axa barajului, n fiecare din punctele marcate n profilul longitudinal; se traseaz i se marcheaz limea amprizei (a) n amonte i aval pentru fiecare punct din axul barajului, determinndu-se punctele de intersecie ale limitei amprizei (baza taluzelor) cu terenul natural;n aceast faz, lucrrile topografice de specialitate se efectueaz n scopul trasrii (poziionrii) punctelor proiectate, utiliznd metode i procedee cunoscute (metoda coordonatelor polare, metoda interseciei unghiulare nainte, metoda aliniamentului) i trasri de distane pentru marcarea limitei amprizei i coronamentului. trasarea pe nlime a barajului se execut pe baza datelor coninute n profilul longitudinal al terenului n lungul axei principale (cotele teren ale punctelor principale i intermediare) i a valorilor proiectate, att pentru realizarea miezului barajului ct i pentru lucrrile de terasamente care se efectueaz ulterior; cunoscnd cota de execuie (proiectat) a coronamentului i cotele teren ale punctelor din ax se calculeaz elementul de trasare (cota de lucru) n fiecare punct al profilului longitudinal:Cl = Hex Ht naceastfaz, lucrriletopograficeconstauntrasareaunei cote proiectate, urmrindu-se realizareacotei finale a coronamentuluiitrasareaunorlinii de pantproiectat, nscopulrealizriipantelorproiectate ale taluzelor.

Calcule efectuate : se calculeaz unghiul de trasare a axei barajului, din diferena de orientri (R2-R1 R2-2), cunoscnd coordonatele punctelor R1, R2, 1, 2, 3, 4, care aparin reelei de trasare; se calculeaz coordonatele punctelor de capt A i B ale axei barajului, cunoscnd distanele R1A, R2B, AB; se calculeaz limitele amprizei, n funcie de pantele taluzurilor i de cota de execuie a fiecrui punct luat de pe profilul longitudinal al terenului n lungul axei barajului.

Capitolul 4 : Folosirea tehnologiei GPS asupra barajelor

Prin determinarile GPS se dorete s se previn producerea unor catstrofe naturale care ar putea surveni n cazul necontrolriicorespunztoare a deformrii i deplasrilor care pot intreveni n cazul barajelor artificiale i naturale. Modelarea cinematic idinamic a barajelor hidrotehnice se bazeaz pe integrarea informaiilor obinute din determinri ale variaiei n timp i spaiu acoordonatelor unor reperi de tip fix (staii G.P.S. permanente) ca un cadru de referin pentru determinarea deplasrilor dedetaliu ale prilor componente ale barajului sau a sistemului ntreg.

Determinarea stabilitatii barajelor este esenial pentru evitarea unor catastrofe, care pot aduce pagube materiale i umaneincomensurabile. De aceea inerea permanenta sub supraveghere a barajelor hidrotehnice pentru a urmri stabilitatea lor ntimp i spaiu aduce beneficii imediate, n vederea reducerii riscurilor catastrofelor naturale i artificiale i n acest fel a protejerii investiiilor particulare iindustriale din zonele unde exista acest risc potenial.

Determinarile anuale GPS permit determinarea vectorilor de deplasare a blocurilorconstitutive ale barajelor hidrotehnice. Determinrile n staii permanente asigurrealizarea unui sistem de referin foarte precis geodinamic.

Noutatea acestor determinari consta in automatizarea totala a sistemului,atat in faza deachizitie continuua barajelor, in procesarea automata a datelor primare, cat si in deciziade alertare a deformarii retelei de masurasi anuntarea automata a factorilor de decizie.

Prin determinarile GPS asupra barajelor se urmareste : Crearea unui sistem inglobat de achiziie a parametrilor care descriu starea barajelor (construciilor hidrotehnice) cu facilitati de transmisie rapid a informatiei fara alterarea continutului acesteia. Elaborarea i implementarea unor metode matematice moderne de fuziune a informaiilor multisenzoriale Elaborarea unor metode de modelare dinamic modele de intrare ieire ale comportrii barajelor i predicia unor mrimi de interes pe baza acestor modele. Crearea unui sistem automat de tip expert care s minimizeze subiectivismul uman n interpretarea informaiilor multisenzoriale i n predicia comportrii structurilor hidrotehnice. Crearea unui sistem de suport decizional, pe baza monitorizarii permanente a barajelor ale modelelor comportamentale ale barajelor - corelate cu factori externi: meteo i geofizici care s ofere expertului uman posibilitatea prediciei comportamentale a structurilor i amenajrilor hidrotehnice i interaciunii acestora cu mediului nconjurtor.

Este evident ca sistemul este absolut necesar pentru protejarea mediului ambiant, evitandu-se astfel adevarate catastrofe ecologice, sociale si economice, si va trebui respectata de catre agentii economici care au in dotare astfel de baraje sa utilizeze cele mai sigure sisteme de monitorizare si acest sistem este cel mai nou modern si sigur si eficient sistem de avertizare in timp real al eventualelor deplasari si deformatii care ar prezenta un risc in exploatarea barajelor. Firmele care realizeaza masuratori GPS asupra barajelor dupa ce au facuto analiza a cererilor in raport cu preturile produselor, vor putea face o evaluare de amortizare a investitiilor (atata a fondurilor de la bugetul de stat cat si a celor din surse proprii) in aproximativ 4 ani.Ce efecte obtine utilizatorul:1. (1) Integrarea tehnologica a agentilor economici autohtoni conform cerintelor si reglementarilor Uniunii Europene;2. (2) armonizarea politicilor de dezvoltare durabila;3. (3) reducerea vulnerabilitatii regiunii adiacente unei hidroamenajari si combaterea consecintelor dezastrelor naturale si accidentelor industriale;4. (4) dezvoltarea, in cadrul consortiului format pentru realizarea proiectului, unei baze de cercetare solida, suport pentru dezvoltarea unor proiecte ulterioare in cadrul programelor europene de cercetare.5. (5) vizualizarea permanenta a evolutiei dinamice a barajului ( in timp real) utilizand tehnologia GIS

CONCLUZII

Pe baza rezultatelor investigaiilor instrumentale a putut fi evaluat evoluia comportrii structurale i rspunsulacestora n domeniul liniar elastic. Pe parcursul desfurrii programului de cercetare, investigaiile instrumentaleau fost realizate n mai multe etape, urmrind sezonul cald i sezonul rece i nivelul apei din lacurile de acumulare.

innd seama de parametrii modali, ct i de intensitatea vibraiilor pus n eviden de rezultatele investigaiilor instrumentale i efectund compararea acestora cu rezultatele obinute dup efectuarea calculului structural, auputut fi trase concluzii cu privire la starea tehnic icomportarea actual a barajelor pilot, la capacitatea acestora de a rspunde la aciuni dinamice, inclusiv seismice, la condiiile de ntreinere i la predicia comportrii acestorala solicitri cu caracter dinamic viitoare.

n acest scop au fost efectuai mai muli pai:ntregul program de cercetare a condus la un mai bun control al siguranei structurale actuale a barajelor i la iniierea de msuri pentru reducerea riscului reprezentat de aceste structuri inginereti i nu n cele din urm, la creterea nivelului general de cunoatere n acest domeniu.

Capitolul 5 : Exemple, avantaje i dezavantaje ale barajelor, studiu de caz (Portile de Fier 1)

Barajul Kariba este realizat la grania dintre Zimbabwe i Zambia i a fost construit de o companie italian ntre 1955-1959. Lacul Kariba astfel creat are o capacitate de stocare de 185 de kilometri cubi de ap i o suprafa de 5580 kilometri ptrai. Scopul principal al barajului este producia de energie electric, iar Zimbabwe i Zambia au fiecare cte o staie de putere care funcioneaz independent. Barajul nu a fost ns scutit de probleme: n urma unor ploi toreniale, autoritile au fost nevoite s elibereze cantiti mari de ap din rezervor care au condus la evacuarea a 130.000 de oameni.Glory Hole cel mai mare deversor din lumeSituat in nordul Californei, Glory Hole este o gaura de scurgere a barajului Monticello de pe lacul Berryessa. Aceasta permite scurgerea a 1370 de metri cubi pe secunda, dat fiind diametrul sau de circa 22 m. Din motive evidente, scaldatul si inotul in preajma acestei guri de scurgere este interzis si nerecomandat! Nurek - cel mai inalt baraj din lumeSanxia - cel mai mare proiect hidroenergetic din lumeLa un cost de 22.5 miliarde dolari,primul baraj a intrat n funciune n 2003, are o capacitate de generare combinat de 22,5 milioane de kilowai (22.500 de megawati), echivalentul a cincisprezece reactoare nucleare i a obligat relocarea de 1,4 milioane de oameni.Barajul celor Trei Defileuricum mai este denumit,Lacul de acumulare Sanxia,care este situat pe cursul luiYangtzenChinai a fost dat n folosin la data de20 mai 2006. Este amplasat n regiunea renumit a Celor Trei Defileuri n provinciaHubei, la fel ca barajul Sanxia.

Avantaje si dezavantaje ale barajelor

Avantaje

facilitarea utilizarii apei disponibile; reducerea variabilitatii nivelului de apa ale diferitelor ape curgatoare; stocarea apei pentru cazurile de criza datorate unor perioade de seceta prelungita; regularizarea debitelor pentru diferite folosinte; cresterea sigurantei in cazuri de inundatii catastrofale; generarea de energie electrica.

Dezavantaje

Construcia unor baraje nu este ns lipsit de probleme, care variaz de la evacuarea unor locuitori i pn la producerea unor erori de construcie care pot conduce la fisuri sau chiar surpri ale barajelor. Ruperea barajelor poate produce pierderea necontrolat a coninutului acumulat, cu efecte negative deosebit de importante asupra mediului social, economic i/sau natural.

Studiu de caz (scurta prezentare Portile de Fier 1)