Iii

CAPITOLUL III ÎNDIGUIREA TERENURILOR INUNDABILE 3.1. CONSIDERAŢII GENERALE Îndiguirile sunt acele lucrări de îmbunătăţiri funciare alcătuite dintr-un ansamblu de construcţii, instalaţii şi amenajări, care au drept scop apărarea unei suprafeţe de teren împotriva inundaţiilor provocate de apele de viitură ale râurilor.

Prin viitură se înţelege creşterea apreciabilă, într-un interval de timp relativ scurt, a debitului şi nivelului unui curs de apă.

Inundaţiile se produc de obicei în sectorul inferior al râurilor, acolo unde albia majoră se prezintă sub forma unei lunci largi cu terenuri pentru agricultură, centre populate, centre industriale şi căi de comunicaţie.

Apariţia viiturilor este determinată de coincidenţa nefavorabilă a unui complex de factori şi anume: - cantitatea, durata şi distribuţia precipitaţiilor; - mărimea, forma şi panta generală a bazinului hidrografic; - permeabilitatea şi starea de umiditate a solului; - extinderea şi gradul de dezvoltare a vegetaţiei; - mărimea pierderilor de apă prin evaporaţie şi transpiraţie; - capacitatea de scurgere a reţelei hidrografice; - capacitatea de reţinere şi înmagazinare a luncilor.

Debitul maxim al undei de viitură (pentru o anumită intensitate a precipitaţiilor) are loc când durata precipitaţiilor (t) este cel puţin egală cu durata de scurgere (τ) a picăturilor de apă formate în punctul cel mai îndepărtat al bazinului de colectare.

Durata undei de viitură (T) este egală cu durata ploii (t) plus durata de scurgere (τ), deci: T=t+τ Ca urmare a creşterii debitului, are loc şi creşterea nivelului apei. Când nivelul apelor depăşeşte malurile, apele se revarsă în luncă, aceste zone comportându-se ca nişte bazine de acumulare cu efect important în atenuarea viiturilor.

45

După trecerea culminaţiei undei de viitură, când debitele care sosesc din amonte descresc, apele revărsate în luncă se retrag înspre albia minoră, suplimentând debitul în aval şi prelungind durata undei de viitură. În urma îndiguirii, participarea luncii la scurgerea apelor mari se restrânge apreciabil şi ca urmare apare o nouă distribuţie a debitului.

Prin încorsetarea cursului de apă cu diguri, apele se ridică în sectoarele din amonte la niveluri mai mari decât cele dinaintea îndiguirii, punând în pericol terenurile situate în aceste zone (fenomenul de dezatenuare a viiturilor).

Modificările ce revin în regimul debitelor şi nivelurilor de apă în urma îndiguirii trebuie avute în vedere deoarece ele pot afecta o bună parte din obiectivele existente.

3.2. ELEMENTELE COMPONENTE ALE ÎNDIGUIRILOR Un sistem de îndiguire este alcătuit din următoarele componente: - digul propriu-zis; - lucrările pentru protecţia digului (consolidare, perdele forestiere de protecţie împotriva valurilor şi gheţurilor etc); - lucrările pentru dirijarea şi asigurarea circulaţiei (rampe de trecere, bariere, eventual drumuri de acces); - construcţiile de întreţinere şi exploatare (clădiri, depozite de materiale pentru apărare). În cazul îndiguirilor terenurilor agricole sunt necesare adeseori lucrări de amenajare a terenurilor ca de exemplu: astuparea albiilor părăsite, defrişarea arborilor nevaloroşi, a stufărişurilor, nivelarea gropilor de împrumut etc.

Digul este construcţia hidrotehnică caracterizată prin trasee lungi, în raport cu înălţimea care apără împotriva inundaţiilor diverse obiective. Se realizează din pământ.

Digul împarte lunca inundabilă în două zone (fig.3.1): - zona interioară sau incinta îndiguită, adică suprafaţa de teren apărată de diguri împotriva apelor de inundaţie; - zona exterioară sau zona dig-mal, care reprezintă fâşia de teren rămasă în regim de inundaţie între dig şi malul albiei minore.

46

Fig.3.1 – Zonele îndiguirii

Clasificarea digurilor După rolul lor funcţional, digurile sunt: - diguri de râu (fluviale) executate pentru stăvilirea inundaţiilor de pe cursurile de apă; - diguri de lac, executate în jurul lacurilor naturale sau artificiale; - diguri marine, pentru apărarea terenurilor riverane mărilor şi oceanelor.

După modul de amplasare şi funcţionare, digurile de râu (fluviale) pot fi (fig.3.2): - longitudinale; - transversale; - de remuu; - de separare a folosinţelor; - de centură.

Digurile longitudinale (1) sunt trasate pe cât posibil paralel cu axa hidrodinamică a albiei active.

Digurile transversale (2) se folosesc fie pentru a închide îndiguirea unităţii inundabile pe extremităţile amonte şi aval, fie pentru a compartimenta incinta (diguri de compartimentare 3).

Digurile de remuu (5) sunt diguri longitudinale pentru afluentul pe care se crează remuul. Racordarea cu digul longitudinal se face prin curbe, urmărindu-se evitarea formării vârtejurilor sau a unor viteze locale mărite.

Digurile de separarea folosinţelor (6) se întâlnesc în interiorul incintelor cu folosinţă mixtă (agropiscicolă), ce reclamă menţinerea unor niveluri de apă ridicate.

47

Digurile care înconjoară terenul apărat pe toate laturile (în cazul insulelor şi al deltelor) sunt denumite diguri de centură sau diguri inelare (4).

Fig.3.2 – Diferite tipuri de diguri fluviale A – îndiguire închisă; B-îndiguire deschisă

3.3. PROIECTAREA ÎNDIGUIRILOR La proiectarea îndiguirilor stau datele studiilor topografice, hidrologice, hidraulice precum şi cele social-economice. Prelucrarea şi interpretarea acestor date trebuie să conducă la stabilirea cauzelor inundaţiilor, la justificarea necesităţii îndiguirilor, la stabilirea pământului pentru construcţie.

3.3.1. Trasarea digurilor Stabilirea traseului digului se face pe cât posibil paralel cu direcţia de scurgere a apelor mari, ţinând seama de următoarelor criterii şi anume:- criteriul hidraulic; - criteriul geotehnic; - criteriul economic; - criteriul punctelor obligate.

Criteriul hidraulic Potrivit acestui criteriu traseul digului trebuie ales în aşa fel încât să nu modifice decât în mică măsură regimul natural de scurgere a viiturilor. Acest criteriu ridică probleme importante îndeosebi pe sectoarele sinuoase ale albiei minore, de aceea digul nu trebuie să urmărească traseul albiei minore ci al axei hidrodinamice formate de apele mari.

48

Criteriul geotehnic Digurile trebuie să fie amplasate pe un teren bun de fundaţie.

Se pot amplasa pe majoritatea terenurilor întâlnite în luncile râurilor, trebuie evitate însă terenurile turboase, mâloase slabe sau pământurile cu multe substanţe organice.

Se recomandă ca în zonele cu privaluri dese şi bălţi să se studieze şi alte trasee mai favorabile.

Criteriul economic Traseul ales trebuie să asigure apărarea unei suprafeţe de teren cât mai mari, iar volumul de lucrări, deci investiţia şi cheltuielile de întreţinere şi exploatare a digurilor, raportate la unitatea de suprafaţă apărată de inundaţii să fie cât mai mici.

Pentru ca volumul de terasamente să fie minim este necesar ca traseul digului să urmărească grindurile înalte.

La trasarea digului se ţine seama şi de necesitatea ca materialul de construcţie a terasamentului să poată fi asigurat din zona dig-mal, evitându-se transporturile costisitoare de la distanţe mari ori amplasarea gropilor de împrumut în incinta apărată.

Criteriul punctelor obligate După acest criteriu, traseul digului trebuie să fie stabilit în funcţie de cerinţele de apărare ale centrelor populate, construcţiilor industriale, căilor de comunicaţie, lucrărilor de traversare, precum şi de prezenţa eventualelor locuri de eroziune activă a malurilor sau cu privaluri, albii vechi, obstacole care ar provoca la ape mari viteze locale periculoase în apropierea digului.

3.3.2. Dimensionarea digurilor Dimensionarea digurilor de pământ constă în trasarea profilului longitudinal şi stabilirea elementelor secţiunii transversale.

Dimensiunile digului se proiectează astfel încât, în condiţiile producerii nivelului maxim de calcul şi a duratei maxime admise a undei de viitură, digul să nu fie deversat de ape, masa de pământ să echilibreze (cu 3...5 ori) presiunea laterală a apei, valurile să nu spele coronamentul şi să nu erodeze taluzul exterior, iar apele ce se infiltrează prin corpul digului şi pe sub dig să nu pericliteze stabilitatea terasamentului prin înmuiere, surparea taluzurilor sau antrenarea particulelor solide.

49

O problemă de bază în proiectarea îndiguirilor este stabilirea distanţei între diguri. Aceasta se determină, urmărind a nu se realiza supraînălţări primejdioase ale nivelurilor maxime, iar viteza curentului să nu depăşească valorile admise pentru neerodare, ca urmare a îngustării excesive a albiei.

Fig.3.3 – Determinarea distanţei între diguri a – profilul longitudinal al sectorului îndiguit; b - secţiunea transversală prin albie; c – detaliu

Valorile distanţei între diguri şi ale supraînălţării nivelului maxim (datorită încorsetării) sunt mărimi invers proporţionale, supraînălţarea nivelului fiind cu atât mai mare cu cât distanţa între diguri se alege mai mică şi invers. Determinarea acestor două mărimi se poate face prin încercări succesive, dând anumite valori uneia dintre ele şi calculând pe cea de-a doua până când se obţin pentru amândouă valori admisibile.

La stabilirea distanţei între diguri trebuie ţinut seama ca zona dig-mal să aibă o lăţime suficient de mare pentru amplasarea gropilor de împrumut, cât şi a perdelei forestiere de protecţie. De obicei distanţa dig-mal care determină distanţa dintre diguri este de 250-300 m la Dunăre şi de 50-200 m pe celelalte cursuri de apă, putând să scadă la 25 m şi chiar mai puţin în cazul îndiguirilor de interes local, pe râurile mici.

50

Valoarea supraînălţării depinde de efectul de dezatenuare a viiturii, determinat de sustragerea de la inundare a unei suprafeţe din luncă, precum şi de încorsetarea scurgerii între cele două diguri. Este bine ca supraînălţarea să nu depăşească 0,5–1,0 m. Pentru îndiguirea terenurilor agricole se pot folosi şi metode de calcul simplificate, aproximaţiile acestora înscriindu-se în înălţimea de siguranţă suplimentară ce se ia în considerare la dimensionarea digului. Un procedeu expeditiv de calcul este acela care se bazează pe echivalenţa debitelor maxime ce trece prin secţiunea de calcul, înainte şi după îndiguire.

Trasarea profilului longitudinal constă în stabilirea cotelor coronamentului, respectiv a înălţimii digului pe toată lungimea, urmărind traseul proiectat.

Cotele coronamentului digului se stabilesc în funcţie de nivelul maxim de calcul al apei în diverse secţiuni, în lungul traseului.

Nivelul maxim de calcul Nc – într-o secţiune dată a albiei este nivelul corespunzător debitului maxim cu asigurarea de calcul admisă, în regim îndiguit. El se obţine însumând la nivelul maxim cu asigurarea de calcul aleasă Nmax realizat în situaţia dinainte de îndiguire, valoarea supraînălţării (x) datorită încorsetării provocată de N c = N max + x îndiguire: Linia coronamentului se trasează paralelă cu linia nivelurilor maxime de calcul iar cota de calcul Cc a coronamentului se obţine adăugând la nivelul maxim de calcul Nc o înălţime de siguranţă C c = N c + h1 (gardă, h1). Înălţimea de siguranţă reprezintă înălţimea de ridicare a valurilor pe taluz h'v şi înălţimea suplimentară de siguranţă hs. h1 = hv' + hs

Fig.3.4 – Înălţimea de ridicare a valului pe taluz

51

Înălţimea de ridicare a valului pe taluz hv' rezultă din însumarea înălţimii valului deasupra nivelului static al apei şi înălţimea de rostogolire a valului de taluz. Pentru condiţiile ţării noastre înălţimea de ridicare a valului are valori cuprinse între 0,6-1,0 m la Dunăre şi de 0,5 m la râurile interioare. Înălţimea suplimentară de siguranţă hs constituie o rezervă pentru o eventuală supraînălţare a patului albiei prin împotmolire şi colmatare şi pentru aproximaţiile aferente metodelor de calcul folosite la determinarea elementelor care stau la baza dimensionării digului. În mod obişnuit se adoptă o valoare de 0,2-0,5 m.

Cota de calcul a coronamentului astfel obţinută se compară cu nivelul maxim de verificare Nv şi se adoptă drept cotă a coronamentului valoarea cea mai mare dintre ele.

Sub greutatea masei de pământ din corpul digului are loc în timp o tasare a terenului de fundaţie. Rambleul digului suferă şi el o tasare în timp, care depinde de caracteristicile mecanice ale pământului, mijloacele folosite pentru compactare şi înălţimea rambleului. Valorile tasărilor (ht) se însumează la cota de calcul a coronamentului (Cc), obţinându-se cota de execuţie a digului C ex .

Cex = Cc + ht

Prezentarea profilului longitudinal al digului se face în mod obişnuit la scara planului pentru lungimi 1:2.000 – 1:10.000 iar scara înălţimilor 1:50 sau 1:100. În profilul longitudinale se înscriu elementele de bază şi datele rezultate din calcul (numărul profilului, cota terenului, cota coronamentului, diferenţe de cote, cota apelor maxime, aliniamente şi curbe, distanţe parţiale şi cumulate, kilometrajul digului, secţiuni parţiale şi medii, volume parţiale şi cumulate).

Stabilirea elementelor profilului transversal al digului Transversal, digul poate avea forma trapezoidală simplă sau compusă (cu taluzurile frânte în mai multe pante sau cu banchetă interioară).

Profilul transversal al digului se stabileşte geometric prin: - lăţimea coronamentului; - lăţimea amprizei; - înclinarea taluzurilor.

52

Fig.3.5 – Profilul transversal al digului

Lăţimea coronamentului (c) este, în funcţie de categoria digului şi de cerinţele de exploatare, între 2 şi 4 m. În cazul în care digul este carosabil, lăţimea coronamentului este impusă de gabaritele căii de circulaţie, dar nu mai mică decât cea specificată.

Pe râurile cu niveluri ridicate de lungă durată este indicat ca lăţimea coronamentului să nu fie mai mică de 4 m.

Pentru băltirea apelor meteorice se recomandă să se execute un bombament în două ape sau cu o singură pantă de la muchia interioară la cea exterioară având valori de 10-15 %.

Lăţimea amprizei (B) rezultă din însumarea proiecţiilor taluzurilor şi a lăţimii coronamentului. În lungul digului ea este variabilă, în funcţie de înălţimea digului (profilul longitudinal). Înclinarea taluzurilor (1:m, 1:n), se alege astfel încât digul să-şi păstreze stabilitatea în diferite condiţii de funcţionare şi exploatare. Pentru diguri cu înălţimea de până la 3 m înclinarea taluzurilor poate fi de 1:3 pentru cel exterior şi de 1:1,5 – 1:3,5 pentru cel interior. Una din cauzele care duc la slăbirea rezistenţei digurilor şi a barajelor de pământ, putând provoca chiar ruperea lor sub presiunea apei, o constituie infiltraţia apei din râu prin corpul digului şi prin terenul de fundaţie.

Pământul din care se construiesc digurile este într-o măsură mai mare sau mai mică, întotdeauna permeabil. Din această cauză, pe timpul nivelurilor ridicate în râu, ia naştere un curent lent de infiltraţie prin corpul digului, dinspre taluzul exterior către taluzul interior.

Chiar şi pământurile cele mai argiloase şi mai compacte nu pot rezista total curentului de infiltraţie.

53

Faţa superioară a stratului umezit poartă denumirea de suprafaţă de depresie sau suprafaţă liberă şi are, în secţiune, o formă parabolică. Forma şi poziţia liniei suprafeţei libere (curbei de infiltraţie) depinde de regimul nivelurilor şi de caracteristicile geotehnice ale materialului din corpul digului şi din terenul de fundaţie. În cazul lucrărilor mai mici, poziţia curbei de infiltraţie se determină asimilând-o cu o linie dreaptă, având înclinarea 1:5 – 1:6 pentru pământurile argiloase şi 1:7 – 1:8 pentru cele nisipoase.

Această linie trebuie să intersecteze interiorul bazei digului, în caz contrar este necesar a se lărgi secţiunea digului printr-o pantă mai mică a taluzului interior (1:4 – 1:6) ori să se construiască taluzul interior cu mai multe pante sau o banchetă (fig.3.6).

Fig.3.6 – Secţiuni transversale prin dig a – taluz interior cu pantă variabilă; b – banchetă interioară

Primele două variante sunt avantajoase în privinţa stabilităţii digului dar prima implică volum de terasamente mare, iar a doua este greu de executat. Înălţimea banchetei (pentru varianta a treia) se ia jumătate din adâncimea apei în faţa digului, coronamentul are o mică pantă spre incintă iar panta taluzului este egală cu cea a taluzului interior al digului. În cazul unei permeabilităţi ridicate a materialului din corpul digului, se recurge la lucrări de impermeabilizare (fig.3.7) şi anume: - nucleu de argilă (a); - ecran (mască) din argilă (b); - o membrană impermeabilă (din beton sau materiale plastice) (c).

Pentru diguri cu terenuri de fundaţie permeabile se execută o pană sau un pinten de argilă sau chiar o membrană din beton (fig.3.8).

54

Fig.3.7 – Etanşarea digului construit din material permeabil

Fig. 3.8 - Prevenirea infiltraţiilor pe sub dig

3.4. EXECUTAREA LUCRĂRILOR DE ÎNDIGUIRE Procesul tehnologic al execuţiei digurilor de pământ cuprinde: - operaţii preliminare de amplasare pe teren a lucrărilor, de pregătire a amprizei digului şi a gropilor de împrumut; - săparea, transportul şi aşezarea în corpul digului a pământului, inclusiv compactarea lui; - finisarea lucrărilor.

Amplasarea lucrărilor constă din materializarea pe teren a punctelor care definesc traseul şi conturul digurilor.

Pornind de la reperii şi bornele instalate cu ocazia studiilor topografice, se identifică mai întâi traseul lucrării şi se marchează axa digului. Se folosesc balize sau jaloane distanţate la 300-500 m, după care se pichetează cu ţăruşi din 50 în 50 m.

După pichetarea axei, se reface nivelmentul pe traseu şi se întocmeşte profilul longitudinal de execuţie, apoi se marchează în dreptul fiecărui ţăruş de pe axă, lăţimea amprizei digului. Totodată se materializează pe teren prin ţăruşi colţurile gropilor de împrumut, care de regulă se găsesc în zona dig-mal.

55

Distanţa minimă dintre talpa digului şi marginea gropii de împrumut trebuie să fie de 5-10 m.

Pregătirea amprizei digului şi a gropilor de împrumut cuprinde ca operaţii principale defrişarea arborilor, îndepărtarea bolovanilor, a stratului vegetal, precum şi mobilizarea fundaţiei digului. După pregătirea amprizei se procedează la materializarea în plan vertical a profilului digului prin şabloane (gabariţi) din lemn, potrivit dimensiunilor. În cadrul pregătirii terenului se efectuează şi alte lucrări, care condiţionează procesul tehnologic de execuţie şi anume: - asigurarea scurgerii apelor stagnante de pe traseul digului; - construirea drumurilor de acces la şantier şi a podeţelor; - demolarea diverselor lucrări de pe traseul digului.

Săparea, transportul şi aşezarea pământului în dig sunt operaţiile cu ponderea cea mai mare din volumul lucrărilor de îndiguire. Se execută mecanizat, folosind diverse utilaje, în funcţie de secţiunea digului, distanţa de transport şi dotarea unităţilor de execuţie. Cel mai folosit este screperul, care sapă pământul din gropi de împrumut, îl transportă şi îl depune sub formă de straturi în corpul digului. Pentru a realiza randamente mari, distanţa medie de transport nu trebuie să depăşească 500 m pentru screperul de 6 m 3 şi 1000 m pentru autoscreperul de 10-14 m3.

Stabilirea pământurilor de construcţie a digurilor este dificilă pentru că în cea mai mare parte terenul aluvionar este mai puţin corespunzător execuţiei digurilor. Nu se justifică economic folosirea pământurilor aduse de la distanţe mari. Se pot utiliza pământurile din lunci cu excepţia mâlurilor, argilelor moi sau curgătoare, sau cu mai mult de 8 % materie organică sau peste 6 % săruri solubile.

Pământurile bune sunt constituite din fracţiuni grosiere (nisipuri) înglobate în material argilos. În scopul realizării unei permeabilităţi cât mai reduse în corpul digului şi a unei stabilităţi şi rezistenţe necesare, terasamentele din corpul digului trebuie compactate. Factorii care influenţează gradul de compactare sunt natura terenului, umiditatea, utilajul de compactare şi numărul de treceri.

56

Pământul din gropile de împrumut amplasate în zona dig-mal se sapă până la adâncimea de 60-80 cm, iar dacă sunt în incintă până la 40– 50 cm, pentru a putea fi redate în folosinţă.

Alte utilaje folosite sunt grederul, excavatorul şi buldozerul iar pentru compactare tăvălugul.

După ce digul a căpătat forma proiectată ca secţiune şi înălţime se realizează finisarea taluzurilor şi coronamentului prin nivelare şi politură pentru a se realiza suprafeţe cât mai plane. În final se iau măsuri de sistematizare a gropilor de împrumut şi a depozitelor de pământ, pentru a reduce la minim suprafeţele scoase din cultură şi a nu stânjeni desfăşurarea normală a activităţilor din zona digului.

Digurile se pot executa şi prin hidromecanizare.

3.5. MĂSURI ŞI LUCRĂRI DE PROTECŢIE, ÎNTREŢINERE ŞI APĂRARE A DIGURILOR 3.5.1. Lucrări de protecţie Lucrările de protejare a digului au rolul de a preveni degradarea taluzurilor şi coronamentului împotriva agenţilor atmosferici, a valurilor şi a corpurilor plutitoare.

Protejarea directă se realizează prin lucrări ca înierbarea, anrocamente şi diverse îmbrăcăminţi (din piatră, beton, material plastic etc.). Cea mai răspândită măsură de protecţie a taluzurilor şi coronamentului o constituie înierbarea realizată prin însămânţarea digului cu amestecuri de ierburi. Speciile folosite trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să aibă un sistem radicular superficial, însă viguros, care să fixeze bine solul; - să aibă durată de vegetaţie şi longevitate mare şi să formeze un covor bine încheiat; - să suporte condiţiile de sol; - să reziste la inundaţii dar şi la secetă.

Amestecul de ierburi se stabileşte în funcţie de climatul zonei şi natura pământului din care este realizat digul, alegându-se specii cu perioade de vegetaţie diferite, care asigură covorul verde o perioadă cât mai lungă din an.

57

Protejarea indirectă se realizează prin lucrări executate în zona dig-mal cu scopul de a micşora forţa de eroziune a apei şi a sloiurilor.

Cele mai bune rezultate sunt date de plantaţiile forestiere care reduc viteza curentului şi atenuează valurile înainte de a ajunge la dig.

Pe sectoarele fără plantaţii se pot executa pinteni (epiuri) de dirijare din piatră sau pământ.

Lucrările de consolidare se prevăd pe taluzul exterior, acolo unde măsurile de protecţie nu sunt suficiente. Tipurile de consolidări sunt cele din piatră, beton, asfalt, bitum şi alte materiale impermeabile.

Lucrările cu caracter special În unele situaţii întâlnite la traversarea oraşelor, când nu este posibilă execuţia digurilor de pământ, se utilizează zidurile de apărare care preiau rolul funcţional al digului. Ele ocupă un spaţiu mai redus, sunt mai rezistente şi nu necesită cheltuieli importante pentru întreţinere şi exploatare.

Se execută din beton armat, sub formă de pereţi subţiri, verticali, cu talpă de reazem (fig.3.9).

Zid de apărare pe râul Mureş, la Arad

Fig.3.9 – Ziduri de apărare contra inundaţiilor

Lucrările şi instalaţiile anexe se grupează în: - construcţii de subtraversare; - pentru deservirea circulaţiei; - pentru supravegherea şi întreţinerea digului.

Construcţiile de subtraversare au rolul de a permite evacuarea apelor din incinta îndiguită în emisar. Constau dintr-o conductă de 58

beton armat sau metal ce traversează digul la bază. La intrare există un clapet rabatabil care se deschide automat la presiunea apelor din incintă şi se închide la presiunea apelor mari din emisar.

Lucrările pentru deservirea circulaţiei în zona digului asigură legătura între incinta îndiguită şi zona exterioară, cât şi cea legată de întreţinerea şi apărarea digului în timpul apelor mari.

Unde digul întretaie drumuri, se construiesc rampe de traversare, iar pentru activităţile de întreţinere şi apărare, din loc în loc, se realizează rampe de acces pe dig.

Rampele au lăţimea căii de 4-5 m, panta de 1:10 ... 1:20 şi înclinarea taluzurilor de 1:2 – 1:2,5. Rampa interioară se trasează în mod obişnuit, perpendicular pe dig, iar rampa exterioară sub un unghi de 450 spre aval sau chiar lipită de taluz (fig.3.10). Pentru a împiedica circulaţia abuzivă pe coronamentul digului se instalează bariere cu închizători.

Fig.3.10 – Rampă de trecere peste dig

Lucrările pentru supravegherea şi întreţinerea digului constau din centre gospodăreşti (sedii de secţie, contoare) cu depozite de materiale de apărare, unelte şi carburanţi.

Ca instalaţii întâlnim linii telefonice, staţii radio, mire hidrometrice, borne kilometrice, reperi nivelitici, bariere ş.a.

3.5.2. Lucrări de întreţinere şi apărare a digurilor Digurile şi celelalte construcţii aferente îndiguirii sunt supuse acţiunii distructive a apelor, gheţurilor, agenţilor atmosferici, vieţuitoarelor etc. Pentru prevenirea şi repararea degradărilor survenite, se impun măsuri de întreţinere şi apărare.

59

Lucrările de întreţinere constau din: - refacerea coronamentului degradat de ploi sau vehicule, prin nivelare şi completare cu pământ; - combaterea dăunătorilor animali prin otrăvire sau astuparea galeriilor; - întreţinerea covorului vegetal prin cosiri repetate, lucrări de reînsămânţare şi supraînsămânţare; - întreţinerea perdelelor de protecţie din zona dig-mal, completarea golurilor, efectuarea tăierilor etc.; - refacerea consolidărilor de pe taluzuri, întocmirea sau completarea materialelor de construcţie; - repararea lucrărilor anexe.

Lucrările de apărare pe timpul apelor mari au rolul de a preveni avarierea, ruperea sau depăşirea digului, iar în cazul când acestea s-au produs, să localizeze inundaţiile pe o suprafaţă cât mai mică. Aceste lucrări se referă la apărarea împotriva valurilor, a infiltraţiilor periculoase, a înmuierii şi alunecării digului.

Apărarea împotriva valurilor se face prin diverse lucrări provizorii care pot fi aşezate culcat pe taluz sau vertical.

Se folosesc astfel sisteme flexibile formate din saltele de fascine, plăci de stufit, pachete de nuiele (3.11) sau sistemele verticale din pereţi rigizi din cleionaje fascine şi scânduri (fig.3.12).

Fig.3.11 - Micşorarea amplitudinii valurilor prin plutitori ancoraţi de taluz 1-sul de fascine; 2-plută de fascine; 3-prăjină;4-frânghie;5-bolovan

60

Fig.3.12 – Diguleţ pentru supraînălţarea digului;a-din pământ; 1-pari distanţaţi la 50 cm;2-nuiele; 3-paie 4-pământ;b-panouri de scânduri; 1-panouri;2-prelată; 3-balast

Erupţiile de noroi sau izvoarele de la baza taluzului interior se înlătură prin construirea în jurul lor a unui dig de izolare din pământ sau saci cu nisip care creează o contrapresiune prin stratul de apă ce se acumulează.

Apărarea împotriva înmuierii şi alunecării digului se realizează prin lucrări de oprire sau reducere a infiltraţiilor încât să se preîntâmpine spălarea particulelor de pământ care constau din executarea unor pereţi de palplanşe sau întinderea unor prelate impermeabile pe taluzul exterior. O altă măsură constă în executarea de contradiguri, spaţiul dintre dig şi contradig umplându-se cu apă de infiltraţie până la echilibrarea presiunii hidrostatice. Împotriva apelor care depăşesc coronamentul se realizează o supraînălţare a digului din saci cu pământ şi nisip sau pereţi din scânduri etanşate.

Fig.3.13 – Dig epuresc din saci cu pământ Fig.3.14 – Dig epuresc cu perete din scânduri

În cazul ruperii digului se localizează mai întâi breşa prin consolidarea capeţilor digurilor cu garduri de nuiele şi apoi închiderea rupturii cu saci de nisip, pământ, anrocamente, pereţi de palplanşe.

Fig. 3.15 – Consolidarea capeţilor

Fig.3.16 - Închiderea rupturii digului

61

Planul de apărare împotriva inundaţiilor se întocmeşte în perioada apelor mici de către comisia centrală de apărare. În ţara noastră apărarea împotriva inundaţiilor se desfăşoară teritorial, răspunderea apărării revenind organelor locale ale administraţiei de stat pe diverse nivele: judeţ, municipiu, oraş, comună. În perioada de viitură se disting mai multe cote ale nivelului apei: - cota de atenţie - este nivelul apei stabilit astfel încât, în funcţie de viteza de creştere a nivelului apei, să se asigure timpul necesar pentru avertizarea forţelor de intervenţie; - cota de inundaţie – este nivelul la care apa ajunge să se reverse în albia majoră, atingând piciorul exterior al digului; - cota de pericol – este nivelul apei care ameninţă în zona apărată prin infiltraţii, deversări, ruperi etc.

Considerând H înălţimea maximă a apei în faţa digului în timpul viiturii, se disting trei faze de apărare, dacă nivelul apei este acelaşi p cel puţin 1/3 din sectorul îndiguit considerat: - faza I de apărare, când apa iese din albia minoră; - faza a II-a de apărare, când nivelul apei este între piciorul exterior al digului şi H/2; - faza a III-a de apărare, când nivelul apei este peste H/2.

3.6. ALTE MĂSURI DE COMBATEREA INUNDAŢIILOR Îndiguirea este unul din cel mai vechi şi folosit mijloc de combatere a inundaţiilor. În acelaşi scop se mai recurge şi la alte măsuri pentru atenuarea viiturilor, care pot fi adoptate independent sau împreună cu îndiguirea.

Soluţiile tehnice care pot fi aplicate în complex cu lucrările de îndiguire sunt: - reţinerea viiturilor în bazinul superior sau în zona de şes; - descărcarea viiturii într-un alt curs de apă sau fracţionarea printr-un canal de derivaţie; 62

- încetinirea sau grăbirea scurgerii viiturii.

Reţinerea viiturilor în bazinul superior se bazează pe efectul de atenuare a undei de viitură în bazine de acumulare cu caracter temporar.

Această măsură este suficientă pentru combaterea completă a inundaţiilor, numai în cazul râurilor mici sau în bazinele unde există condiţii de acumulare foarte favorabile.

Pe cursurile de apă mari atenuarea viiturilor trebuie desăvârşită prin lucrări de îndiguire pe sectorul mijlociu şi inferior al râului. Este mai redusă distanţa între diguri şi înălţimea lor.

Acumulările de şes au rolul de a reţine o parte din viitură reducând astfel nivelul apelor mari din sectorul aval. Se folosesc în acest scop depresiunile naturale sau bazine laterale, amplasate pe suprafeţe cu folosinţă de mică valoare. Inundarea acestor suprafeţe se face dirijat printr-un deversor lateral care descarcă numai apele ce depăşesc un anumit nivel.

Descărcarea viiturii într-un curs de apă apropiat se foloseşte atunci când viiturile celor două cursuri nu coincid în timp.

Descărcarea poate avea loc într-un singur sens, când numai unul din cursuri beneficiază de reducerea vârfului de viitură ori în ambele sensuri, cum este în cazul râurilor Timiş şi Bega, prin nodurile hidrotehnice Coştei (canalul de legătură Timiş-Bega) şi Topolovăţu Mare (canalul de legătură Bega-Timiş) (fig.3.17).

Fig.3.17 – Dubla conexiune Timiş-Bega

63

Fracţionarea viiturii prin canalul de derivaţie se utilizează în cazul unor obiective importante, în condiţii care nu permit apărarea lor prin îndiguirea râului.

Canalul de derivaţie preia o anumită fracţiune din debitul apelor mari în amonte şi o descarcă în râu, în aval de obiectiv, la o distanţă echivalentă cu lungimea remuului (efectul supraînălţării apei) care se produce în punctul de confluenţă; exemplu: pe râul Ghimbăşel, canalul de derivaţie preia 25 m3/s din 53 m3/s cât este debitul maxim şi deversează în Olt (fig.3.18).

Fig.3.18 – Canalul de derivaţie Ghimbăşel

Încetinirea scurgerii se realizează pentru decalarea în timp a culminaţiei undei de viitură pe afluenţi din sectorul superior al cursului de apă.

Se realizează prin praguri de fund şi epiuri în albia minoră care reduc viteza de deplasare a apei (fig.3.19).

Fig.3.19 – Încetinirea scurgerii

64

Grăbirea scurgerii viiturii se adoptă pe sectorul mijlociu şi inferior al cursului de apă pentru a scurta durată apelor mari, se realizează prin tăierea meandrelor, ori prin amenajarea albiei pentru mărirea vitezei curentului (îndepărtarea obstacolelor naturale sau artificiale, micşorarea rugozităţii albiei, lărgirea strangulării etc., fig.3.20).

Fig.3.20 – Grăbirea scurgerii

65