Stabilirea vitezelor de filtrare (infiltrare) prin peretii iazului Aurul

In hidraulica generala, viteza de curgere este proportionala cu constanta lui Darcy (K) si gradientul hidraulic (I). Relatia consacrata pentru o curgere laminara este:

v=viteza de curgere prin mediul poros( m/zi)

k=constanta lui Darcy(direct proportionala cu porozitatea sau diamentru efectiv) (m/zi)

I=gradientul hidraulic (panta suprafetei de saturatie) (m/m)

Considerind ca peretele iazului s-a format din material de porozitati diferite dar intr-o sectiune oarecare ponderile de material

de porozitati diferite se pot considera egale, se poate face o prima aproximare prin care sa se stabileasca ca porozitatea

digului intr-o sectiune transversala este constanta, reprezentata prin media ponderata a porozitatilor de strat.

In aceasta aproximare, viteza de traversare a materialului poros este direct proportionala cu gradientul hidraulic si depinde numai de acesta.

In acesta aproximare , considerind porozitatea medie intr-o sectiune oarecare a iazului constanta,se defineste indicele "MAB"(Mocan-Arghir-Bivolaru) care este egal cu gradientul hidraulic inmultit cu 100.

Semnificatia indicelui MAB

Indicele MAB reprezinta gradientul hidraulic determinat pe directia a doua piezometre inmultit cu 100.

Viteza de traversare a materialului poros este proportionala cu indicele MAB.

Ex: o valoare de +26 reprezinta scaderea pantei curbei de depresie cu 26 cm pe fiecare metru din teren.

Cresterea indicelui MAB peste o anumita limita poate transforma digul in material curgator. "Nisipurile curgatoare trec in stare de curgere sub actiunea presiunii hidrodinamice , prin depasirea gradientului critic".("Asecarea zacamintelor " - Constantin Enache - Scrisul romanesc -Craiova 1985).

Dupa Gheorghe si Bomboc acest gradient poate fi determinat cu relatia:

unde:

= greutarea specifica a materialului din peretii iazului = 1.7 t/mc

= greutatea specifica a apei =1.0 t/mc

p = porozitatea materialului (0.45)"

Avem:

Valoarea 0.48 este o valoare probabila.Alegind coeficentul de siguranta de 1.5 pentru iazuri construite in zone locuite avem:

Valorile greutatii specifice a rocii(1.7-1.9 t/mc) si a porozitatii(0.42-0.47) s-au determinat de U.T.C Bucuresti - Laboratorul Geotehnic pe baza contractului nr .55 / 28.03.2001

Din analiza formulei, facind produsul rezultatului cu 100 avem:

-cresterea indicelui MAB la valoarea 32 reprezinta o valoarea critica la care nu se respecta coeficientul de siguranta si o definim ca nivel de atentie.

Analiza sigurantei iazului Aurul pe baza variatiei indicelui MAB si a tendintei de evolutie a acestuia ( decembrie 2000 -martie 2001)

Cel mai mare MAB :

- in piezometrele din sectorul 6 (Pz1) se inregistraza un MAB mediu in perioada decembrie 2000 - martie 2001 cu valoarea 23.45 ce reprezinta 63 % din valoarea de atentie impusa anterior .

Cel mai mic MAB :

- in piezometrele din sectorul 4 (Pz3) se inregistreaza un MAB mediu in perioada decembrie 2000-martie 2001 cu valoarea de 0.68 ce reprezinta 1,8 % din valoarea de atentie impusa anterior.

Analiza tendintei de crestere si scadere a indicelui MAB in perioada decembrie 2000 - martie 2001

Fixam valoarea de atentie a indicelui MAB la 32 .

In aceste conditii avem:

-cea mai mare tendinta de crestere se inregistreaza pe aliniamentul lui PZ9 unde se inregistreaza o crestere de 15% (de la 9.30 la 14.84).

-cea mai mare tendinta de scadere se inregistreaza pe aliniamentul PZ1 unde se inregistreaza o scadere de 19,8% (de la 29.40 la 22.10).

Analiza sigurantei iazului Aurul pe baza variatiei indicelui MAB, ce reprezinta variatia in timp a gradientului hidra

ulic in conditiile unei porozitati medii constante pe verticala, duce la urmatoarele concluzii:

1. Zona cea mai "apropiata" de fenomenul de curgere este zona din sectorul 6, unde sunt amplasate Pz1/1,Pz1/2,Pz1/3, care realizeaza 84% din valoarea necesara nivelului de atentie.

2. Zona cea mai "departata" de fenomenul de curgere este zona de imbinare dintre sectorul 3 si sectorul 4 , unde sunt amplasate Pz3/1,Pz3/2, care realizeaza cca 1,8 % din valoarea necesara nivelului de atentie.

3.Zonele cu cel mai rapid ritm de crestere a indicelui MAB sunt sectoarele 5 si 7 unde sunt amplasate Pz9/1, Pz9/2 , Pz10/1 , Pz10/2 care realizeaza o crestere de cca. 15 % in intervalul de 4 luni luate in analiza.

4. Zona cu cel mai rapid ritm de scadere a indicelui MAB este zona din sectorul 6, unde sunt amplasate Pz1/1,Pz1/2,Pz1/3, care o scadere de cca 19.8 % din valoarea necesara nivelului de atentie.

OBSERVATIE !

Este foarte important ca determinarea greutatii specifice si a porozitatii materialului din care este inaltat iazul sa se faca cu precizie ridicata de catre laboratoare de specialitate.

Aceste variabile s-au determinat de U.T.C.B. Laboratorul Geotehnic pe baza contractului nr. 55 /28.03.2001

Concluzie finala

Analiza sigurantei iazului Aurul pe baza gradientului critic al curgerii materialului in conditii de saturatie cu apa arata ca zona din aval ( S5,S6,S7) este cea mai apropiata de fenomenul de curgere.

Ritmul cel mai rapid de crestere a gradientului hidraulic se inregistreaza in sectoarele 5 si 7.

Riscul de instabilitatea este mai mare in sectoarele in care se inregistreaza gradienti hidraulici cei mai mari.

Sectoarele din aval ( S5,S6,S7) inregistreaza valori ale gradientilor hidraulici de cca. 2 ori mai mari decit sectoarele din amonte (S8,S9,S1,S2,S3,S4).

Problemele de instabilitate pot aparea cu probabilitatea cea mai mare in S5, S6, S7 .

aprilie 2001

Completari asupra pentii critice a curbei de depresie-29.07.2001

Radu Priscu - Constructii hidrotehnice E.D.P.Bucuresti

Inlocuind datele conoscute din studiile hidrogeologice se obtine:

La data de 29.07.2001 cea mai mare panta se inregistreaza in sectorul 6.Graficul de evolutie al lui MAB 6 este redat in figura urmatoare:

La data de 18.07.2001 s-a inregistrat cel mai mare MAB ( 33.2) obtinut prin cresterea cu 10 cm a cotei in PZ1/2 si scaderea cu 1 cm a cotei in Pz1/1.

\

Acest gradient se realizeaza la 1,33 m fata de suprafata terenului.

Concluzie:

1.Sectorul 6 este sectorul cu probabilitatea cea mai marea de aparitie a fenomenului de sufozie(transport material din dig).

2.Este necesara cresterea atentiei in exploatarea acestui sector .

iulie 2001