clasificare-baraje.txt

8/14/2019 clasificare-baraje.txt

http://slidepdf.com/reader/full/clasificare-barajetxt 1/19

Capitolul 3 BARAJELE AMENAJĂRILOR HIDROELECTRICE

3.1. Clasificarea barajelor, rol funcţional, amplasamentul barajelorBarajele sunt construcţii hidrotehnice, situate transversal cursului de apă, care au rolul de a ridica şi controla nivelul apei în bieful amonte sau de a realiza acumularea unui anumit volum de apă în acest bief. 3.1.1. Clasificarea şi rolul funcţional albarajelor Barajele se pot clasifica din mai multe puncte de vedere: a). după scopul urmărit există: - baraje de acumulare, de mare înălţime, care creează lacuri de acumude mare capacitate cu scopul de a realiza regularizarea debitelor, atenuarea viiturilor, satisfacerea nevoilor de apă ale consumatorilor industriali şi a agricoli (Bicaz, Vidraru-Argeş, Mărişelu-Someş, Vidra-Lotru, etc.); - baraje de retenţie (de deri

), de mică înălţime, care realizează ridicarea nivelului apei în măsura necesară pentrupoată fi derivată pe o aducţiune (Oieşti, Vaduri, Piatra Neamţ, etc.). Volumele de apă late în lacurile create de aceste baraje sunt mici şi nu permit regularizări de durată.tre aceste două categorii nu există însă o delimitare strictă, existând baraje care rează în bună măsură ambele efecte. În tabelul 3.1, în care se prezintă o serie de baraje astră şi din străinătate, se observă diferenţierea din punct de vedere al volumului de mulat între barajele de mică şi de mare înălţime.



Fig.3.1. Elementele fixe şi mobile ale unui baraj

b). după structura barajului există: - baraje fixe şi - baraje mobile. Înălţimea de retr = h1 + h2 , se poate realiza cu elemente fixe (h1) şi elemente mobile (h2), aşa cum se vede din figura 3.1. În cazul barajelor fixe h1> h2, pe când în cazul barajelor mobile h1 @ h2. Barajele mobile au o înălţime relativ redusă (20 - 25 m) limitată de înăentelor mobile. c) după materialul din care sunt executate există : - baraje din lemn, de înălţime redusă, folosite în general în silvicultură şi pentru plutărit; - barajebaraje din anrocamente şi din zidărie uscată (piatră fără lianţi ); - baraje din zidăriră ( cu lianţi); - baraje din beton sau beton armat; - baraje metalice fixe sau mobile ( stăvilare). Barajele executate din pământ sau din anrocamente mai sunt cunoscute ş

sub denumirea de baraje din materiale locale.



Situaţia pe plan mondial la nivelul anului 1975 [28] Baraje cu înălţimi peste 75 m Tabeul 3.1a În proiect Tipul barajului Realizate Total Greutate (G) 157 71 228 Greutate în arc (AG) 30 9 39 Arcuite (A) 122 48 170 Evidate şi cu contraforţi (E) 38 12 50 Anrocamente (An) 47 29 76 Pământ (P) 34 28 62 Alte tipuri 15 40 55 TOTAL 443 237 680

d).după modul în care barajele preiau diversele solicitări şi le transmit terenului de undaţie există: - baraje de greutate; - baraje arcuite; - baraje evidate şi cu contraforţi; - baraje descompuse (pile şi plăci, pile şi cupole, arce multiple etc.). e). dupădul de descărcare a apelor mari, din bieful amonte în cel aval, există: - baraje deversoare (barajele din beton, de diferite tipuri) la care evacuarea apelor mari seface peste corpul barajului; - baraje nedeversoare (în general barajele din materi

ale locale) la care evacuarea apelor mari se face prin construcţii speciale ce ocolesc corpul barajului. Indiferent de tipul barajului acesta trebuie să răspundă în condi optime unor necesităţi funcţionale şi anume: - să realizeze cu minimum de cheltuieli diţiile de nivel şi volum de apă dorite de beneficiar; - să permită transmiterea din ame în aval, în condiţii de siguranţă, a debitelor maxime din perioadele de ape mari; acea se realizează cu ajutorul unor construcţii special prevăzute în acest scop şi denumitescărcători de ape mari sau deversoare;



Tabelul nr.3.1b

Caracteristici ale unor baraje din RomâniaNr. crt.Denumirea barajului Râul Tip baraj

PIF

Înăl H m

Lung coron Lc m

Vol. baraj Vb 103m3

Vol. lac Va 106m3

b=

Va Vb

Alte caractristici

m 3apă m 3baraj

1 2 3 4 5 6 7 8Văliug Rişca Sadu II Scropoasa Gozna Moroieni Iz.Muntelui Negovanu

Bîrzava Rişca Mică Sadu Ialomiţa Bîrzava Ialomiţa Bistriţa Sadu

GA GA GA G An G G A

1909 1909 1909 1930 1949 1953 1960 1960

27 21 14 26 45 16 127 62

10 435 157

3 260 6 1625 46

1,2 0,55 11 0,04 1230 6

183,0 42,3 6,7 757,0 130,4

UHE Dobreşti

L=120m;2a=150030' R=178m;b=3,5m; B=19m;L/H=1,94

9 10 11 12 13 14 15 16

Roznov I Teliuc Pîngăraţi Strâmtori Racova Vidraru Baciu Mesteacăn

Bistriţa Cerna Bistriţa Firiza Bistriţa Argeş Doamnei Olt

G,P A G,P E G,P A A An

1962 1963 1964 1965 1965 1966 1966 1966

8 48 28 52 20 167 34 18



222 260 300 98 90

130B 80P 56 30B 100P 60 30B 550P 480 10 25

0,3 45 6 17 10 465 0,68 0,80

1,4 803,6 46,2 283,3 17,8 969 68 32 cu contraforţi L=245m;2a=116050' R=146m;b=6m;B=25m L/H=1,47 L=82m;2a=1120R=56m b=2,6m;B=6m;L/H=2,4



17 18 19 20 2122

Rovinari Dragomirna Cumpăniţa VîlsanTimiş Trei Ape Pantelimon

Jiu Dragomirna Cumpăniţa Vîlsan TimişColentina

P P A A AnP

1967 1968 1968 1969 19701970

15 14 33 24 3010

4600 800 110 99 600

2000 420 10 9 140200

0,50 3,40 0,29 0,18 4,80

11,300,25 8,1 29 20 34,356,5

L=92m;2a=1160R=54,2m b=2,7m;B=6m;L/H=2,8 L=88m;2a=120015'R=47,2 mb=2m;B=6,5m;L/H=3,7

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 3536

Gilău Paltinu Porţile de Fier Poi. Uzului Valea de Peşti Vidra Tarniţa Surduc Săcele Rîbastră Bucecea Vîrslot St.CosteştiIghiş

Someş Doftana Dunăre Uz Valea de Peşti Lotru Someş Gladna Târlung Simila Siret Crasna PIghiş

G A G E An An,P A P P P P P G,PP

1971 1971 1971 1972 1972 1973 1974 1975 1975 1975 1977 1979 19791979

23 108 60 80 56 124 97,5 36 45 18 14 18 4535

280 460 500 230 380 130 720 810 5600 1930 3000475

37 300 3000 700 3800 580 120 125 1380 650 900 1376 40001200

4,00 56,00 2400 90,00 4,5 340,0 74,0 50,0 14,8 21,2 10,0 21,6 14,013,4

108,1 186,7 800 128,6 7,76 89,5 617 400 11,4 32,6 11,1 15,7 3,5



11,2

colaborare Iugoslavia ecran beton asfaltic b=10m

colaborare.cu Rusia

3738

Cb.VulturilorLeşu

TutoraIad

PA

19791981

1760,5

845-

585520

34,528,2

59,054,2

39

40PecineaguDridu

DâmboviţaIalomiţa

PP

19821982

10516

2701500

24001050



68,945,0

28,742,9

41 42 43 44 45 46 47

Mîneciu Siriu Secul Mărişelul Oaşa Tău Cerna

Teleajen Buzău Bîrzava Someş Sebeş Sebeş Cerna

P P,An E An An A An

1982

75 122 40 102 97 78 93

5720 440

1000 8800 33

60,0 155,0 200,0

8,6 17,6nucl.din argilă. cu contraforţi

nucl.din argilă



Tabelul nr.3.1c Caracteristici ale unor baraje din străinătateNr crt. Denumirea barajului ŢaraTip de baraj

PIF

Înălţ. h

Lung. coron. lc

Vol. baraj Vb 10 m

3 3Vol. lac Va 10 m6 3

b=

V

Vb

Alte caractristici

m

mm 3apă m 3baraj

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Grande-Dikance Bhaura Bridge Canyon Dworshak Manora Keban Vent Shasta Alpe GeraGrande Coulee Okutadami Sakuma Fontana Arimine Detroit Warragamba Grandos Pine Flat Escales

Elveţia India SUA SUA India Turcia Austria SUA Italia SUA Japonia Japonia SUA Japonia SUA Australia Spania SUA Spania

G G G G G G G G G G G G G G G G G G G1962 1962 1973 1945 1965 1952 1961 1956 1945 1958 1953 1957 1953 1954 1955

285 225 226 219 200 200 185 184 174 168 157 156 146 142 140 135 135 131 125

700 520 600 1002 457 831 440 1057 528 1272 457 294 541 505 470 335 252 555 -

5997 4130 4325 4970 3055 2950 2050 6660 1735 8094 1628 1222 2160 1540 1027 1120850 1682 400

400* 9868 4530 4250 1307 22000 120 5550 65* 11590 601 330 1782 218 561 2000 2270 1233 158

67 2389 1047 855 7428 7457 58,5 833 37,5 1432 366 292 825 142 546 1786 2670 733395

B=201,2 m B=207 m; Gneis

B=235m; Metandezit Granit Granit B=115 m B=153 m;Granit Andezit,diarit

Amfibolit





20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Sarran Bao Mooser Campo Maro San Antonio Boulder Glen Canyon Ross Aldeadavila Beauregard Sambuco Bont Forte Buso Kîrdjali Monte sul Rei Roosvelt Ingursk Vajont Mauvoisin Kurobegova

Franţa Spania Austria Italia Spania SUA SUA SUA Spania Italia Elveţia Franţa Italia Bulgaria Italia SUA Rusia Italia Elveţia Japonia

G G G G G AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG AG A A A A

1934 1960 1955 1958 1917 1936 1966 1949 1959 1957 1956 1942 1952 1958 1911 19801961 1958 1961

113 105 102 96 82 222 216 165 140 132 130 120 110 103,5 99 86,5 272 262 237 194

225 252 470 180 205 380 477 389 150 408 363 390 321 345 277 220 683 190,5 520 437

450 302 638 205 275 3364 3775 692 850 430 775 650 260 370 240 272 3000 353 20301332

246* 238* 82,7 11 232 36800 3455 1732 115 72 63* 400 31,6* 352 334 1489 1550 169 180* 199

547 788 129 53,6 844 10939 915 2503 135 167 81,3 615 121 1438 1392 5474 517 47988,7 149

Granit Gneis B=70 m B=57 m b=13,7m;B=202m b=10,5m;B=91,5m L/H=2,13;R=305m b=10m;B=68,6m L/H=8,4;R=168m b=5m; B=30,2m R=157,8m b=8m;B=69m L/H=2,8 b=6m;B=80m L/H=3,25 b=5m;B=32,5m L/H=2,92 R=150m

L=602mR=247m b=10m;B=60m L=168mR=113,7m b=3,9m;B=23,2m L=340mR=285m b=14m;B=53,5m L=338mR=259,2m b=6,75m;B=38m



40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Pahka-Dez. Santa Giustina Monteinard Moiry Valle di Lei Santa Maria Kariba Diablo Drossen Picot Vall Gallina Tolla Toomoot Pond Bratsk Hatanaghi Krasnoiarsk Albinia Ancipa Rappbode Oberaar Bukhtarma

Iran Italia Franţa Elveţia Elveţia Italia Zambia SUA Austria Portug. Italia Franţa Austalia Rusia Japonia Rusia Elveţia Italia Germ. Elveţia Rusia

A A A A A A A A A A A A A E E E E E E E E

1963 1950 1961 1960 1960 1960 1936 1955 1951 1951 1958 1965 1965 1960 1953 19591954 1960

180 153 150 148 143 124 124 119 112 100 92,4 88 86 127 125 119 115 111,5 105 100 90

250 125 386 610 690 262 540 350 357 93,5 2284 125 217 1441 275 1045 770 253 413,5 526 450

400 112 705 812 862 216 1000 260 350 300 99,1 17 136 4800 587 3800 970 31,8 865453 1170

182,8 240 78* 197* 52,3 185000 111 86 63 6,24* 35 57 179000 107,4 73300 67* 30,5

108,5 58* 530001632 340 96 228 242 185000 427 246 210 62,9 2059 375 37291 183 19289 69 96 125 128 45299

L=212m b=4,5m;B=21m L=75m b=3,5m;B=16,5m b=7m;B=34m L=538m b=15m;B=28m R=270m b=13m;B=18,5m b=4,8m;B=37,5m R=203m b=7m;B=24,6m L=81m;R=85,4m b=11,6m;B=17,5m L=190m;R=121m b=3,1m;B=15,2m R=71m b=1,5m;B=1,84m

l=0,8; l1=0 l=l1=0,45 l=0,62-0,98; l1=0,02 l=0,8; l1=0



61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Miranda Lake Plesent Nourek Sajansk Miboro Mad Mauntain Saad el Aoli Salt Springs Dalles Hirfanli Mondero Oroville Swift Serre-Ponçon Maltmark Green Mauntain Castilleto Nacimiento Mingheciaursk Fort Peek

Portug. SUA Rusia Rusia Japonia SUA RAU SUA SUA Turcia Portug. SUA SUA Franţa Elveţia SUA Elveţia SUA Rusia SUA

E E An An An An An An An An An P P P P P P P P P

1960 1927 1980 1989 1961 1949 1931 1957 1958 1968 1959 1960 1943 1954 1954 19541940

80 78 300 245 131 130 110 97 85 82 90 235 156 122 115 94,5 91 82,5 80 76,4

263 60 1000 855 427 214 3000 397 610 365 400 1680 640 600 780 352 400 450 1150 6408

390 37,2 45000 48400 7950 1805 40000 2295 2670 2400 1000 61000 12200 14500 10000 3334 2700 2609 15600 95055

28 212,5 10500 29100 370 160 130000 165 760 7650 120 4350 147 1200 100* 191 60 43 16000 2392

71,8 3715 233 601 46,5 88,6 3250 71,9 284 3187 120 71,3 12,0 88,7 10 57,3 22,2 16,5 1025 25,2

granit m1=2; m2=1,75 granit b=12m;B=731m m1=2,5;m2=1,75 b=15,3m;B=485m m1=m2=1,75;2,25 b=32m;B=1180m b=4,6m; m1=1,3;m2=1,4 b=9,1m;B=370m m1=2,3;2,0m2=1,5 m1=1,3;2,4m2=1,3 B=1067m b=9,1m;B=625m b=10m;B=600m b=11m;B=373m b=12m;B=485m b=12m;B=440m

b=15m;B=1100m





- să preia şi să transmită terenului de fundaţie sarcinile permanente şi accidentale, îi de siguranţă a stabilităţii construcţiei; - să asigure golirea, într-un timp relativ a lacului de acumulare pentru necesităţi de revizie sau reparaţii; - să asigure stabiliatea construcţiei în cele mai defavorabile ipoteze de funcţionare; - să asigure impermebilizarea cât mai bună a terenului de fundaţie şi a chiuvetei lacului, pentru a nu se poduce pierderi de apă din lac; - să asigure funcţionarea normală, în orice moment, a tuor echipamentelor hidromecanice cu care este dotat barajul. Realizarea acestor condiţii funcţionale se are în vedere la alegerea soluţiilor constructive ale barajului primul rând la alegerea amplasamentului acestuia. 3.1.2. Alegerea amplasamentului barajelor Alegerea zonei de amplasare a unui baraj se face ţinând seama de o seriede condiţii şi anume: A. Condiţii topografice şi morfologice Alegerea amplasamentului s

face, pe hărţi topografice cu curbe de nivel, astfel încât capacitatea acumulării realte să fie cât mai mare posibil la o înălţime dată a barajului. De regulă, din acest punedere, se aleg acele amplasamente unde liniile de nivel arată o îngustare a albiei râului (secţiunea A-A în figura 3.2.), ceea ce permite ca la un volum cât mai mic al lucrăilor necesare realizării barajului să se obţină un volum cât mai mare al acumulării. Exosibilitatea caracterizării calitative a amplasamentului prin indici, cum ar fi de exemplu raportul între volumul acumulării şi volumul barajului (m3 apă/ m3 material). u cât acest indice este mai ridicat, cu atât amplasamentul este mai avantajos. Astfel valoarea acestui indice este 67 m3 apă/ m3 beton la barajul Grande-Dixance (Elveţia), 10600 la barajul Hoover-Boulder (SUA), 800 la barajul Izvorul Muntelui Bicaz (Bistriţa), 1000 la barajul Vidraru (Argeş) etc., (tabelul 3.1).



Fig.3.2. Alegerea amplasamentului unui baraj pe hărţile topografice

B. Condiţii geologice Aceste condiţii joacă un rol deosebit în alegerea amplasamentuluibarajului, având în vedere, că din punct de vedere statistic, cele mai multe avarii s-au produs datorită cunoaşterii insuficiente a datelor geologice de bază. Condiţiile geoogice se referă la rezistenţa mecanică a rocii de fundaţie, omogenitatea şi permeabilita redusă a acesteia. Rezistenţa mecanică a rocii pe care se fundează barajul trebuie săe cu atât mai mare cu cât barajul este mai înalt. Barajele înalte din beton se construisc pe terenuri stâncoase. Pe terenurile nestâncoase (nisipuri, pietrişuri, argile) sepot construi baraje din beton cu înălţimi mai mici (40-50m), precum şi baraje din materale locale. Din punct de vedere al rezistenţei mecanice, orice teren (rocă) de fundaţi

e este caracterizat printr-un efort admisibil la încărcares d,

exprimat în daN/cm2 şi ntr-un modul de elasticitate Er, exprimat în aceleaşi unităţi de măsură, mărimi ce se dpe teren şi în laborator în condiţii standardizate. Cu cât efortul admisibil este mai m, în amplasamentul respectiv se pot realiza baraje care transmit eforturi mai mari terenului de



fundaţie. Astfel, în mod orientativ, pe terenuri cu s

d £ 50 daN/cm2 se pot funda baraj de greutate, evidate şi cu rosturi lărgite din beton, precum şi baraje înalte din mateiale locale. Dacă s

d £ 10-15 daN/cm2, amplasamentul permite realizarea unor baraje de mică înălţime din materiale locale, sau a unor baraje mobile. Dacă s d ³ 50 daN/cm2, ci ce pot atinge şi 80-90 daN/cm2, în amplasamentul respectiv se pot realiza baraje arcuite şi baraje din beton de înălţimi foarte mari. În funcţie de natura terenului de f valoarea modulului de elasticitate Er poate varia între 20000 şi 300000 daN/cm2. Omogenitatea terenului de fundaţie se referă la faptul că, pentru o siguranţă cât mai bunoatare, barajele trebuie realizate în amplasamente care să prezinte aceleaşi proprietăţ rezistenţă mecanică, impermeabilitate, elasticitate) în toată zona. Aceasta permite tauniforme şi un control mai exact al infiltraţiilor şi a modului cum se transmit efortu

rile terenului de fundaţie. Sunt de asemenea de preferat terenuri fără crăpături sau fa deosebite, cu o înclinaţie spre amonte a stratificaţiei, ceea ce sporeşte stabilitateabarajului. Permeabilitatea redusă a terenului de fundaţie avantajează construirea unui baraj deoarece permite realizarea unui volum redus de injecţii, deci un cost mairedus. De asemenea aceasta avantajează stabilitatea barajului. Nu este indicată realizarea barajelor în amplasamente cu roci care îşi schimbă proprietăţile sub acţiunea apsunt solubile în apă, cum sunt zonele cu goluri carstice. Atât pentru determinarea permeabilităţii rocilor, cât şi a celorlalte caracteristici ale ei, se realizează studii deren şi de laborator, pentru zona amplasamentului barajului şi pentru o zonă adiacentă e cel puţin 500 m amonte şi aval de axa barajului şi 30-40 m deasupra cotei de retenţiea apei în lac. Aceste studii constau în foraje de adâncime şi galerii de cercetare, sufcient de apropiate, din care se iau probe de materiale şi în care se injectează apă subpresiune, lichide colorate sau chiar izotopi radioactivi. Se determină astfel, atât

proprietăţile de rezistenţă mecanică, căile de infiltraţie ale apei, cât şi valoarea deapă ce se infiltrează. Valoarea debitului de infiltraţie se măsoară în lugeoni (Lu). Unon reprezintă debitul de un litru pe secundă, infiltrat pe metru liniar de foraj, sub presiunea de o atmosferă tehnică (1 l/s.m.at.). Se acceptă pentru fundare amplasamente la care debitul infiltrat nu depăşeşte 1 Lu. Dacă este necesar să se realizeze baraje terenuri a căror permeabilitate este mai mare, se iau măsuri pentru impermeabilizare prin injecţii cu lapte de ciment (amestec de ciment fin cu apă) sau cu amestec de argilă şi ciment.



C. Condiţii hidrologice Amplasamentul pentru realizarea unui baraj se alege astfel încât el să fie favorabil din punct de vedere al debitului de apă şi al debitului soliCu cât debitul de apă captat în lac este mai mare şi cel solid este mai mic, cu atât amsamentul este mai favorabil. În ultimul timp există tendinţa de a realiza lacuri în car, în afara debitului mediu al râului pe care se găseşte amplasamentul barajului, se devază prin aducţiuni secundare debitele râurilor cu bazine învecinate, ceea ce măreşte de de apă afluent în lacul respectiv. Astfel de soluţii s-au ales şi la multe amenajări hoenergetice din ţara noastră. De exemplu în lacul Vidraru de pe Argeş debitele derivatedin bazinele învecinate reprezintă 120 % faţă de debitul mediu modul al Argeşului în se barajului Vidraru (12,2 m3/s faţă de 7,5 m3/s, total 19,7 m3/s), iar în lacul Vidra-Lotru 250% (11 m3/s faţă de 4,5 m3/s). Debitul solid, care se determină prin măsurări di

te, condiţionează mărimea volumului mort al lacului şi deci înălţimea necesară a barajul volumul mort al lacului, care se prevede pentru înmagazinarea aluviunilor aduseodată cu debitul de apă, se ia suficient de mare, astfel încât să permită funcţionarea fără necesităţi de curăţare, pe o perioadă de 50-100 de ani. De exemplu la barajul Izvotelui- Bicaz, volumul mort este de 200 milioane m3, faţă de un volum total de 1230 milioane m3 , ceea ce permite o funcţionare normală din acest punct de vedere de peste 150 ani. D. Condiţii geografice Realizarea unui baraj şi a lacului de acumulare aferent presupune inundarea în amonte a unor importante suprafeţe de teren agricol, aşezăi omeneşti, zone industriale, drumuri, şosele, căi ferate, etc. Aceasta impune alegerea în anumite limite a nivelului retenţiei normale şi nivelului maxim excepţional, realiat la debite maxime. Atunci când este cazul, trebuie luate în calcul eventualele strămutări de căi de comunicaţie, aşezări omeneşti, poduri, viaducte, dar şi realizarea unor de protecţie atunci când acest lucru este indicat.



Documents

clasificare-baraje.txt