Despre panta curbei de depresie -gradienti hidraulici

La iazul Aurul - Baia Mare cea mai mare panta a curbei de depresie se inregistreaza in sectorul VI, intre piezometrele P1/1 si P1/2.

Panta ( gradientul hidraulic ) inregistrata intre cele doua piezometre este de 0,287. Pe fiecare metru se inregistreaza o scadere de 28,7 cm a nivelului hidrostatic conform cu graficul de mai jos.

La o prima analiza, folosind formula lui Darcy pentru curgere laminara avem:

v=k x I

v=viteza de filtrare (m/s)

k=conductivitea hidraulica, permeabilitatea materialului (m/s)

I=gradient hidraulic (m/m)

Debitul de apa care traverseaza sectorul este:

Q=S x v = S x K x I

S= sectiunea transversala a sectorului (mp)

Q=metri cubi / secunda

La o prima analiza , considerind K constant pentru tot materialul , se poate afirma ca cel mai mare debit infiltrat prin peretii iazului se inregistreaza in sectorul VI datorita valorii gradientului hidraulic (28.7)

In perioada iulie-august s-au executat 7 masuratori de indice MAV (viteze de infiltrare ).

S-a constatat ,pe baza de masuratori, ca in piezometrele din sectorul VI se infiltreaza maxim 2 cm coloana de apa in 3 ore conform cu graficul urmator:

 

In piezometrul Pz6/1 s iPz 6/2 se infiltreaza 51 cm in 3 ore.

Calculul de permeabilitati pentru data de 25.08.2001 arata ca permeabilitatea in zona piezometrului Pz6/1 este de 20,07 ori mai mare decit in Pz1/1 , conform cu tabelul:

Gradientul inregistrat intre Pz6/1 si Pz6/2 este de 6,6 cm pe fiecare metru, de cca. 4 ori mai mic decit in sectorul VI, conform cu graficul:

Calculul de debit infiltrat devine:

Q (sector VI ) = S * 0,286 * 1.98E-06=5.67E-07 mc/s pentru acelasi S

Q(sector VIII)= S * 0,066 * 3.98E-05=2.63E-06 mc/s pentru acelasi S

Raportul Q(VIII)/Q(VI) = 4,63 exprima faptul ca debitul de apa infiltrat prin sectorul VIII este de 4,63 ori mai mare decit debitul infiltrat prin sectorul VI.

Concluzie 1 :

In lipsa deversarii, forma curbei de depresie este o caracteristica a permeabilitatii materialului din peretele iazului .

Concluzie 2:

O curba de depresie coborita nu inseamna, in orice conjuctura, un efect drenant bun !!!

Argument referinta externa 1:

Se observa ca in stratul dens curba de depresie are o panta accentuata iar in stratul cu permeabilitate buna are o panta lina.

Argument referinta interna 2:

Manualul inginerului de mine -vol I

Argument referinta externa 3:

(Gradient de 0.43 obtimut in nisip grosier (coarse sand))

(Gradient de 0.95 obtimut in nisip de riu (river sand))

Se observa ca descarcarea de debit la gradient de 0,95 in nisip de riu este 48,8 ml/min iar in nisip grosier la un gradient de 0,43 se obtine o descarcare de debit de 750 ml/min

Concluzie 3:

In sectorul VI , in luna august 2001, gradientul creste prin procesul de compactare , indesare, a materialului sub greutatea proprie, chiar in lipsa unui aflux de apa, oglinda apei se afla la peste 300 de m de sector.

 

Concluzie 4:

Scaderea brusca a gradientului intr-un sector in conditiile pastrarii sursei de apa la aceeasi distanta se poate datora cresterii permeabilitatii prin transport de material din pereti.

Concluzie 5:

Curba de depresie trebuie "condusa" printr-un strat grob spre conducta de dren si apoi peste acest strat trebuie depus material cu permeabilitate mai mica pentru "a inchide " traseul in conducta de dren a apelor de infiltratie.Stratul conducator trebuie sa fie continuu pentru a nu obtura transferul de apa infiltrata spre conducta de dren.

Concluzie finala:

Cel mai bun indicator de urmarire a sigurantei iazului Aurul - Baia Mare este debitul infiltrat prin pereti. Acesta variaza cu gradientul hidraulic(indicele MAB), cu permeabilitatea materialului(indicele MAV) si cu sectiunea "udata" a digului.

Analiza sigurantei numai pe baza gradientului hidraulic (indicele MAB )este incompleta (exemplu: gradientii scad la precipitatii desi debitul colectat in conducta de dren creste)

Analiza sigurantei numai pe baza vitezelor de infiltratie (indicele MAV) este incompleta ( exemplu :vitezele de infiltratie sunt mici in sectoarele cu depresie buna)

Analiza sigurantei trebuie sa contina si inaltimea saturata din peretele iazului. O cantitate mica de material nesaturat peste zona saturata scade siguranta iazului.

 

FORMULA FINALA IAZ AURUL BAIA MARE:

CAM= MAB x MAV x Ssaturat

 

 

Argument referinta externa:

(Debitul evacuat prin depresie este controlat de conductivitatea hidraulica (permeabilitate) si de gradientul hidraulic)

 

26.08.2001