ACCIDENTE LA CONSTRUCTII HIDROTEHNICE
4.1 Introducere
Romania este o tara relativ saraca in apa. Precipitatia are o medie multianuala de numai 685 mm si are o distributie foarte neuniforma in timp. Din aceasta cauza, in decursul timpului s-au realizat cca. 2000 de acumulari. Peste 140 dintre acestea se incadreaza in categoria 'mari baraje' si in consecinta sunt inscrise in Registrul Mondial al Marilor Baraje. Cateva dintre acumulari au volume deosebit de mari :
· 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b Portile de Fier I (2,4 km 3);
· 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b Izvorul Muntelui (1,1 km3);
· 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b 131e44b Stanca Costesti (0,74 km3).
In mod inevitabil o parte dintre acumulari sunt situate in zone cu risc seismic sporit. Barajele Siriu, Maneciu, Paltinu, Poiana Uzului, etc. sunt situate la mai putin de 100 km de zona epicentrala Vrancea, cel mai important focar seismic din Romania.
Cresterea populatiei urbane si a nivelului de trai al acesteia, precum si dezvoltarea productiei industriale si agricole, a dus la cresterea continua a cerintelor de apa si la necesitatea executarii unor importante lucrari de gospodarire a apelor.
In Romania, realizarea de baraje si lacuri de acumulare are o veche traditie.
In prima jumatate a secolului se trece la realizarea de constructii hidrotehnice de tip modern, bazata pe o conceptie stiintifica inginereasca. Incepand cu anii 1950, lacurile de acumulare au fost incadrate in scheme de ansamblu, avand drept scop coordonarea folosirii lor pentru folosinte multiple. In deceniul 1950 - 1960, in cadrul planului de electrificare a tarii, au fost realizate barajul si lacul de acumulare Vidraru si salba de lacuri de acumulare si centrale hidroenergetice din aval, barajul si lacul de acumulare Vidra de pe Lotru cu centrale hidroelectrice la Ciunget, Sistemul Hidroenergetic si de navigatie de la Portile de Fier I, de pe fluviul Dunarea, lacul de acumulare Poiana Uzului de pe raul Uz, Paltinu de pe raul Doftana, etc. pentru alimentarea cu apa a unor localitati si centre industriale.
In perioada 1950 - 1990, in baza schemelor cadru de amenajare complexa a bazinelor hidrografice, elaborate sub conducerea Consiliului National al Apelor si a Programelor Nationale aferente, au fost finalizate cca 260 lacuri de acumulare cu folosinta complexa, insumand cca 11 miliarde mc. , volum total, precum si 471 km derivatii si aductiuni, indiguiri si regularizari de albii pe cca 11% din lungimea cursurilor de apa. Prin aceste lucrari au fost aparate de inundatii peste 2000 de localitati, cca 2,3 mil. ha teren agricol, precum si importante obiective economice si sociale.
Din evidenta Cadastrului Apelor din Romania (tinut la zi de Compania Nationala 'Apele Romane',) si din inventarele prezentate de principalii detinatori, rezulta ca pe raurile din tara noastra exista astazi cca 2000 baraje, care pot acumula un volum total de apa de cca 15 miliarde m.c., respectiv cca 18,7 miliarde m.c., incluzand si acumularile de pe Dunare, Portile de Fier I si II.
Pagubele uriase care ar rezulta in cazul distrugerii sau avarierii acestor amenajari, din diferite cauze inclusiv solicitarile seismice, au constituit o preocupare constanta a inginerilor romani care activeaza in domeniu. Astazi putem spune cu satisfactie ca la ultimele cutremure mari, care au gasit in exploatare majoritatea acumularilor, nu s-au inregistrat nici un fel de avarii ale barajelor.
Romania este membru fondator al Comitetului International al Marilor Baraje (ICOLD-CIGB). Prin participarea la activitatea acestei organizatii internationale specialistii romani au beneficiat de experienta mondiala in domeniul, in cadrul ICOLD problema comportarii seismice a barajelor a constituit subiectul unui congres si al activitatii unor comitete tehnice din care au facut parte cei mai reputati specialisti din lume.
Siguranta barajelor din Romania este reglementata prin OUG nr. 244/2000 republicata in 2002. De aceasta activitate raspunde Comisia Nationala pentru Siguranta Barajelor si Lucrarilor Hidrotehnice (CONSIB) care functioneaza pe langa ministerul de resort. Pentru supravegherea comportarii in timp a lucrarilor existente, obligatorie prin lege, la fiecare dintre marii detinatori exista comisii tehnice formate din specialisti in domeniu.
Trebuie remarcat faptul ca la scara mondiala comportarea barajelor la solicitari seismice poate fi considerata satisfacatoare si ca in decursul timpului s-au inregistrat doar un numar foarte mic de avarii produse la aceste solicitari.
4.2 Definire
Inundatiile accidentale apar ca urmare a distrugerii barajelor hidrotehnice sau a altor lucrari de hidroamelioratii si isi manifesta forta distructiva prin :
a). Unda de viitura a valului de apa, enorm ca forta si de scurta durata si actioneaza in maniera unui 'berbec' lichid cu o mare putere distructiva;
b). Volumul de apa - eliberat brusc prin distrugerea constructiei hidrotehnice, producand acoperirea cu apa a unor suprafete de teren intinse.
4.3 Caracteristicile distrugerilor provocate
Cauzele distrugerii barajelor hidrotehnice accidentale sau naturale sunt:
a). erori de proiectare si constructie:
- 131e44b 131e44b nedimensionarea la viitura;
- 131e44b 131e44b nerespectarea regulilor de executie prestabilite.
b). erori umane :
- 131e44b 131e44b nesupravegherea comportarii constructiei;
- 131e44b 131e44b neurmarirea prognozei hidrometeorologice;
reprezinta functionari defectuoase hidrotehnice, ce duc la pierderi de vieti umane si la distrugeri materiale pe portiuni in aval.
Lucrarile hidrotehnice de amenajare a bazinelor hidrografice si in special barajele si lacurile de acumulare, sunt lucrari de mare amploare, ce comporta multe dificultati tehnice. De aceea trebuie asigurata, pe de o parte realizarea lor intr-un cadru unitar, avand in vedere ansamblul bazinului hidrografic, iar pe de alta parte, in exploatarea lor trebuie urmarita satisfacerea optima a tuturor folosintelor si intereselor. Indeosebi amenajarea si exploatarea lacurilor de acumulare, ca factor de regularizare si redistribuire a debitelor, trebuie sa indeplineasca dublu scop - asigurarea unor debite suplimentare in perioadele secetoase pentru satisfacerea diferitelor cerinte (alimentarea cu apa pentru localitati, industrie, agricultura, producere de energie, piscicultura, agrement. etc.), precum si atenuarea viiturilor, in vederea apararii de inundatii a obiectivelor din aval. Totodata, barajele lacurilor de acumulare pot constitui surse potentiale majore de risc pentru localitatile si obiectivele din aval in cazul unor accidente la acestea. Asa s-a intamplat in anul 1991 prin ruperea barajului Belci de pe raul Tazlau, afluent al raului Trotus, (care reprezinta cel mai mare accident hidrotehnic din tara noastra) si in anul 1997 prin ruperea barajului Cornatel, din bazinul hidrografic Vedea.
Pana in prezent, comportarea barajelor s-a situat in limitele semnalate pe plan mondial. Totusi un numar insemnat de acumulari au fost golite sau au trebuit sa suporte restrictii in exploatare, pentru remedieri. De asemenea, multe baraje au prezentat si prezinta in exploatare defectiuni de mica sau medie amploare ce necesita fonduri pentru reparatii. Cauzele defectiunilor sunt datorate in cea mai mare parte conditiilor geologice, unor neglijente de executie si intretinere, precum si vechimii acestora. Accidentul tehnic produs in anul 1991, la barajul de acumulare Belci, din judetul Bacau, datorat intensitatii exceptionale a precipitatiilor cazute in bazinul hidrografic Tazlau, care s-a soldat cu pierderi de vieti omenesti si pagube materiale importante, in aval, reprezinta cea mai mare avarie de acest tip din tara noastra.
Cu tot progresul tehnic in proiectarea si realizarea constructiilor hidrotehnice, in asigurarea masurilor de control pe timpul executiei si celor luate pe timpul exploatarii , statisticile indica o crestere a numarului accidentelor.
Urmarile inundatiilor provocate de avariile la constructiile hidrotehnice
La ruperea barajelor hidrotehnice apare ca factor distructiv - unda de soc a valului de apa - care se manifesta cu o forta distructiva deosebita asupra a tot ce intalneste in vaile si zonele inundabile.
Forta undei de soc a valului de apa creste pe vaile inguste iar viteza acesteia este foarte mare. Din aceasta cauza sunt distruse total:
- 131e44b 131e44b constructiile;
- 131e44b 131e44b podurile;
- 131e44b 131e44b rambleurile de cale ferata si de drumuri;
- 131e44b 131e44b ferme etc.
In vaile mai largi, scade viteza de deplasare a apei, inundatia se produce pe suprafete foarte mari si in general daramaturile sunt partiale, dar pierderile inregistrate la bunuri materiale si animale pot fi foarte mari.
Datorita faptului ca apele se retrag anevoios, exista posibilitatea izolarii unor localitati sau gospodarii individuale pe timp indelungat.
Pierderi irecuperabile si distrugeri se inregistreaza in agricultura si zootehnie, cu deosebire la fermele si depozitele existente in zona inundabila, in special la constructiile existente, dar si la animale si cerealele depozitate.
Distrugerile pe caile de comunicatii afecteaza grav transportul de persoane si aprovizionarea cu materii prime si marfuri a anumitor localitati si zone.
Avand in vedere refacerea grea a acestora, multe localitati pot fi puse in dificultate din punct de vedere al aprovizionarii cu alimente.
De asemenea pot aparea probleme grave cu privire la asigurarea cu apa, energie electrica, gaze. Situatia in acest caz devine foarte critica daca accidentul se produce in anotimpurile friguroase.
Din cauza antrenarii malului de catre apa, acesta se depune pe sol si constructii, ingreunand astfel activitatile productive si gospodaresti, precum si circulatia auto si feroviara.
In cazul inundatiilor de lunga durata, prin faptul ca nu se respecta regulile de consum a apei potabile, poate determina aparitia unor epidemii si epizootii.
Daca in perioada 1946 - 1955 s-au inregistrat 12 ruperi la cele 2000 baraje executate in aceasta perioada, in anii 1956 - 1965 s-au inregistrat 24 ruperi la 2500 baraje executate. Cresterea procentuala de la 0.6 la 0.96 este legata, fara indoiala, de asumare a unui risc sporit ca urmare a dorintei de realizare a unor constructii economice, a folosirii unor amplasamente mai putin favorabile, a stabilirii unor solutii mai noi si mai indraznete si care s-au dovedit inadecvate. Statisticile actuale prevad la nivelul mondial, pentru un total de 15000 baraje existente in anul 1980, posibilitatea aparitiei a 5 ruperi de baraje pe an. Distrugerile de baraje din ultimile decenii au provocat pierderi de sute de miliarde de dolari, distrugerea unor localitati intregi si cateva mii de pierderi de vieti omenesti.
4.4 Masuri de prevenire, protectie si interventie
Avarierea unor constructii hidrotehnice ca urmare a solicitarii seismice este un fenomen destul de rar, riscul seismic este unul dintre principalii factori de care trebuie sa tina seama la proiectarea barajelor, alaturi de riscul hidrologic (asociat probabilitatii de aparitie a unor debite mari) si de riscul structural (asociat unei posibile comportari anormale a constructiei, fundatiei si versantilor).
Principalele masuri necesare pentru micsorarea riscului de distrugere sau avariere a unei constructii hidrotehnice sunt urmatoarele :
b) ample studii de teren si laborator pentru cunoasterea cat mai buna a conditiilor geologice si a proprietatilor materiale, corect proiectate tinand seama de conditiile locale si de solicitarile extraordinare pe care le poate suferi constructia;
o supraveghere atenta a comportarii pe intreaga durata de viata a lucrarii;
Din riscul total prezentat de o constructie cunoastem la un moment dat numai o parte corespunzatoare numarului de fenomene inregistrate si nivelul de dezvoltare a stiintelor ingineresti. Modificari ulterioare in sectorul amonte sau aval pot de asemenea sa antreneze schimbarea nivelului de risc prezentat de baraj. Din aceasta cauza este necesara o examinare periodica a nivelului de risc, in conformitate cu noile probabilitati de producere a fenomenelor, cu noile reglementari normative si cu noile metode de analiza a comportarii.
In cazul in care in urma examinarii rezulta un nivel de risc inacceptabil este necesar sa se prevada si sa se realizeze masurile de reabilitare corespunzatoare.
Analiza cauzelor accidentelor produse la baraje, inregistrate pe plan mondial, a demonstrat ca desi este o cauza principala, dezvoltarea fenomenelor este determinata in general de o serie de conditii favorizante. Este deci necesar ca orice anomalie de comportare sa poata fi pusa in evidenta de sistemul de supraveghere si sa fie examinata cu responsabilitate, tinand seama de efectele pe care le poate avea in cazul unei solicitari seismice.
Ca si pentru alte tipuri de constructii, principalul mijloc de analiza al comportarii barajelor este in prezent modelarea numerica. Utilitatea acestor modele de modelare necesita conoasterea unor parametri de comportare a materialelor, unii nedeterminati in cadrul studiilor efectuate la proiectare. De aici poate sa apara necesitea unor noi studii si in orice caz necesitatea unei 'tarari' a modelului, tinand seama de rezultatele observatiilor si masurilor efectuate pentru supravegherea lucrarii. Insasi supravegherea poate sa necesite imbunatatiri pentru a corespunde cerintelor impuse de metodele de analiza.
Din cele aratate mai sus rezulta ca reexaminarea riscului prezentat de baraje este o operatie laborioasa si care poate sa antreneze importante fonduri. Este deci necesara o ierarhizare a lucrarilor dupa riscul prezentat si o esalonare judicioasa a expertizarii lor.
Posibilitatea aparitiei distrugerii unor baraje sau a altor lucrari hidrotehnice, a impus aplicarea unor masuri de realizare a sigurantei in exploatare inca din etapa de proiectare-executie, astfel :
asigurarea barajelor cu sisteme de semnalizare a anomaliilor in stabilitatea constructiilor, echiparea cu aparate de masura si control adecvate tipului de constructie;
h) 131e44b realizarea unui sistem corespunzator de avertizare - alarmare cu rolul de a anticipa fenomenele care pot conduce la distrugerea barajelor si de a asigura aplicarea masurilor de protectie in aval de baraj, in timp util;
i) 131e44b stabilirea masurilor de protectie si a modului de realizare a acestora;
j) 131e44b asigurarea formatiilor si materialelor necesare realizarii actiunilor de interventie pentru localizarea si inlaturarea urmarilor unei asemenea catastrofe;
k) 131e44b instruirea populatiei din localitatile in aval de baraje, asupra modului de realizare a masurilor de protectie si de respectare a regulilor de comportare stabilite pentru asemenea situatii.
In tara noastra, functioneaza un sistem unitar de asigurare a masurilor de protectie si interventie, detinatorii de baraje importante avand obligatia de a aplica
' Instructiunile pentru intocmirea planurilor de avertizare - alarmare a localitatilor si obiectivelor socio-economice situate in aval de lacurile de acumulare in caz de accident la baraj'.
|
