2 viituri si inundatii

  • View
    1.026

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of 2 viituri si inundatii

VIITURI I INUNDAII1. Definirea termenilor de viitur i inundaie Viiturile i inundaiile fluviale sunt fenomene naturale, ce fac parte din regimul normal al scurgerii apei unui organism fluviatil. n funcie de cauzele care le genereaz ele au amploare diferit i o anumit frecven de producere n timp. Viiturile pot deveni dezastre n situaia n care apele se revars peste limitele albiei minore, provocnd inundarea albiei majore, cu efecte grave asupra activitilor social-economice, cldirilor, elementelor de infrastructur desfurate n astfel de zone, expuse riscului la inundaii. Dimensiunea dezastrului este rezultatul, pe de o parte, al amplorii fenomenului natural, iar pe de alta, al gradului de ocupare i valorificare antropic a spaiului supus n mod natural revrsrilor sau inundaiilor. Viiturile Viiturile reprezint momente de vrf n evoluia scurgerii apei unui ru. M. Pard (1969) le considera ca episoadele cele mai dramatice ale hidrologiei. Ele se caracterizeaz prin creteri deosebit de rapide (de ordinul orelor), uneori extraordinare, ale nivelului apei i implicit ale debitului, pn la atingerea unui maxim, dup care urmeaz scderea, de asemenea rapid, a apelor (dar ntr-un ritm ceva mai lent dect creterea) care revin la parametri normali de scurgere (Piota, Zaharia, 2002). Dei antreneaz volume bogate de ap, viiturile se deosebesc de faza de ape mari a regimului hidrologic prin intervalul scurt de manifestare. Ele se produc adesea pe fondul perioadelor cu ape mari, dar pot avea loc i n timpul apelor mici, ca urmare a unor ploi toreniale foarte intense sau a topirii brute a zpezilor. n general, viiturile sunt consecina direct a condiiilor climatice ce constituie, n majoritatea cazurilor, factorul declanator al acestor fenomene. Astfel, ele se produc ca urmare a unor ploi cu intensiti i strate de ape mari (viituri pluviale), a topirii rapide a zpezii (viituri nivale) sau din cauze mixte (viituri pluvio-nivale). Din punct de vedere cantitativ, viiturile au fost definite n diferite moduri. Dup cum apreciaz Rmniras (1999), unii autori consider c viiturile se produc atunci cnd debitul depete de un anumit numr de ori debitul modul (de 3 pn la 5 ori; n Romnia se consider debitul de baz al unei viituri dublul debitului modul). Dup ali autori, viitura corespunde unui debit cu frecven sau probabilitate redus (1 5%). Se consider viituri anuale atunci cnd se produc cele mai mari debite din cursul unui an . Inundaiile Adesea, noiunile de viitur i inundaie sunt utilizate ca sinonime, dei diferenele dintre cei doi termeni sunt foarte clare. Semnificaia hidrologic a noiunii de viitur a fost prezentat mai sus. Inundaia reprezint n sensul cel mai general, acoperirea cu ap a unui spaiu care n mod normal este emers sau uscat. Dintre multiplele definiii care au fost date inundaiilor de-a lungul timpului (Chow, 1973; Ward, 1975, 1978; .a.), ca fenomene hidrologice, considerm c cea mai adecvat este cea din Glosarul Internaional de Hidrologie OMM UNESCO (1992) conform creia inundaia reprezint punerea n submersie a albiei majore de ctre apa care debordeaz din albia minor sau acumularea apei provenite din precipitaii sau topirea zpezilor n zone cu drenaj natural insuficient. Inundaiile pot fi provocate de viiturile fluviale, dar i de alte fenomene hidrologice: ridicarea nivelului apelor freatice i stagnarea lor la suprafaa solului, furtuni, maree, valuri (tsunami), ce provoac inundaii litorale .a.. n mediul urban sunt frecvente inundaiile pluviale urbane generate

1

de precipitaii de mare intensitate i de capacitatea insuficient a reelei de canalizare de a prelua apa pluvial .a. O viitur produs pe un ru poate determina sau nu o inundaie, n funcie de debitul de ap care se scurge. 2. Viiturile i caracteristicile lor Undele de viitur se caractrizeaz printr-o ansamblu de parametri, a cror cunoatere permite nelegerea i stpnirea mecanismelor de producere a acestor fenomene, precum i estimri indirecte ale respectivilor parametri, pe baz de relaii de sintez regionale. Principalii parametri care definesc o viitur sunt: debitul de baz, debitul maxim sau de vrf, durata (timpul) de cretere, durata (timpul) de descretere, volum (fr cel de baz datorat alimentrii subterane), strat de ap scurs, coeficient de form. Aceste elemente se determin pe baza hidrografelor viiturilor singulare (fig. 1). Debitul de baz (Qb) este debitul rulat n condiii normale de scurgere a apelor, care se nregistreaz nainte i dup producerea viiturii. Valoric, el este, n general, dublul debitului mediu multianual. Debitul de vrf (Qmax) este debitul maxim pe care l ating apele n timpul viiturii. Timpul de cretere (Tc) reprezint durata (n ore) dintre momentul nceperii viiturii i cel al nregistrrii debitului de vrf. Timpul de descretere (Td) exprim durata de retragere a apelor, ntre momentele producerii debitului maxim i cel al revenirii la debitul de baz. El este, de regul, mai mare dect timpul de cretere. Timpul total al viiturii (Tt) sau durata viiturii reprezint numrul de ore n care debitul de ap a fost mai mare dect debitul de baz. Se determin prin nsumarea timpilor pariali de cretere (Tc) i de descretere (Td): Tt = Tc + Td. Volumul viiturii (W) exprim cantitatea de ap rulat n timpul viiturii (n m3). El poate fi determinat pe baza hidrografului, nmulind suprafaa planimetrat a viiturii (cuprins ntre linia debitului de baz i curbele de cretere i descretere a viiturii) cu produsul scrilor de reprezentare. n situaia n care se cunosc debitul maxim i unele elemente ale undei medii de viitur, volumul se calculeaz cu ajutorul relaiei: W = QmaxTt3600, unde: W = volumul maxim al viiturii (n m3); Qmax = debitul de vrf (n m3/s); Tt = timpul total (n ore); = coeficientul de form a viiturii. Stratul de ap scurs (h) ilustreaz grosimea unui strat uniform de ap (n mm), obinut prin repartizarea volumului de ap al viiturii (W, n m3) pe suprafaa bazinului (F, n km2) n amonte de seciunea considerat: W h= . 1000 F Coeficientul de form a viiturii () este definit ca raport ntre volumul viiturii i volumul echivalent suprafeei dreptunghiului circumscris viiturii (pe hidrograf) sau ca raport ntre suprafaa viiturii i cea a dreptunghiului circumscris ei: W = , (Qmax Qb ) Tt unde: W = volumul viiturii (n m3); Qmax = debitul de vrf (n m3/s); Qb = debitul de baz (n m3/s), Tt = timpul total al viiturii (n secunde).

2

Hidrograful viiturii din 10 13 X 1972 pe rul Milcov la s.h. Goleti

Ca elemente caracteristice ale viiturilor se mai pot considera: - coeficientul de scurgere (Ks), care rezult din raportul dintre grosimea stratului de ap scurs (hs) i cea a precipitaiilor care l-a generat (hp): Ks = hs/hp; - coeficientul de vrf (Kv), adic raportul dintre debitul de vrf (Qmax) i debitul mediu multianual (Qo): Kv = Qmax/ Qo. Elementele caracteristice ale undelor de viitur sunt influenate de parametrii morfometrici ai bazinelor i reelei hidrografice (lungimile i pantele cursurilor de ap, suprafaa, altitudinea i panta medie a bazinelor hidrografice). O corelaie frecvent utilizat este i aceea dintre stratul de ap maxim al viiturii (hmax.) i suprafaa bazinului de recepie (F): hmax. = f(F). Legturile de dependen dintre elementele caracteristice ale undelor de viitur i diferii factori spaiali constituie instrumente deosebit de utile pentru determinarea indirect a elementelor viiturilor (cu condiia respectrii limitelor de valabilitate ale corelaiilor). Frecvena viiturilor n analiza viiturilor, un element important l constituie frecvena de producere. Aceasta poate fi exprimat sub form de probabilitate de depire sau de timp (perioad) de retur (de reperare). 3

Probabilitatea de depire (p(x)) reprezint probabilitatea (P) ca variabila hidrologic X (n cazul viiturilor, debitul maxim) de s depeasc o anumit valoare x: p(x) = P(X x). Probabilitatea de depire este complementara funciei de repartiie F(x) ce exprim probabilitatea de nedepire a unei valori x: F(x) = P(X x). n aceste condiii, P(X x) = 1 - F(x). Timpul sau perioada de repetare (revenire, retur) exprim faptul c un eveniment de o anumit amplitudine x sau superioar acesteia, se poate produce n medie o dat la T(x) ani. El este definit ca inversul probabilitii de depire: 1 1 T= , p ( x ) 1 F ( x) unde: T = timpul (perioada) de retur (de revenire) a evenimentului X; p (x) = probabilitatea de depire sau frecvena de apariie a evenimentului (variabilei) X; F(x) = probabilitatea sau frecvena de nedepire (de neapariie) a evenimentului X; De exemplu, timpul de revenire corespunztor unui debit cu probabilitatea de depire de 1% este de 100 de ani (T = 1/0,01 = 100). Timpul de revenire corespunztor unui debit cu probabilitatea de depire de 2% este de 50 de ani (T = 1/0,02 = 50). Un debit cu un timp de retur T este, deci, un debit care poate fi depit, n medie, la fiecare numr T de ani. Noiunea de timp de revenire nu implic o regularitate temporal de producere a evenimentelor (acestea nu au loc regulat o dat la T(x) ani). Ea trebuie considerat ca o valoare medie, caracteristic pentru o perioad foarte lung. Cunoaterea elementelor caracteristice ale undelor de viitur i estimarea frecvenei de producere a unor asemenea evenimente permit specialitilor elaborarea de prognoze hidrologice privind producerea viiturilor, dimensionarea corespunztoare a construciilor i amenajrilor hidrotehnice, evaluarea riscurilor hidrologice generate de viituri. 3. Tipuri de viituri Viiturile pot clasificate n mai multe tipuri, n funcie de diferite criterii. Dup forma hidrografului, ce reflect distribuia n timp a precipitaiilor, viiturile pot fi: simple sau singulare, caracterizate printr-un singur vrf, ce sunt provocate, de regul, de un eveniment pluvial unic, de mare intensitate. complexe sau compuse, ce prezint mai multe vrfuri, rezultate din ploi succesive sau din suprapunerea precipitaiilor cu topirea zpezilor. Sunt specifice rurilor de mari dimensiuni, care traverseaz mai multe uniti de relief sau zone climatice diferite i care de-a lungul lor primesc aflueni ale cro