9 Capitolul I: Modalități privind elaborarea studiilor hidrogeologice, hidrologice și a cercetărilor de teren Cercetările hidrogeologice și… [622976]
9 Capitolul I: Modalități privind elaborarea studiilor hidrogeologice,
hidrologice și a cercetărilor de teren
Cercetările hidrogeologice și hidrologice au ca scop principal stabilirea
principalelor resurse de apă potabilă subterană (din stratele acvifere ș i de adâncime) și
de suprafață care pot intra în circuitul economic, în vederea alimentării cu apă a
populației (fie din mediul urban, fie din cel rural), a zonelor industriale, a utilizării
acestora în agricultură (la irigații, piscicultură, creșterea ani malelor) sau în alte scopuri.
În vederea obținerii unor date cât mai concludente asupra repartiției spațiale a
surselor de apă dintr -o anumită regiune, activitatea de cercetare trebuie orientată într -o
primă etapă pe studierea informațiilor bibliografice e xistente, pe organizarea cercetărilor
de teren (în etapa a doua), urmată de activitatea de prelucrare a datelor și a informațiilor
obținute din activitatea de teren și de analiză și sintetizare a acestora.
Pentru efectuarea cercetărilor în etapa de teren, sunt necesare o serie de
materiale:
– hărți topografice și geologice ale zonei studiate, la scări cât mai mari (1:5000,
1:10000 sau 1:25000);
– aerofotograme sau imagini satelitare;
– mijloace de măsurare a lungimilor, adâncimii nivelului hidrostatic, gro simii
stratului de apă dintr -un puț sau foraj (rulete, sfoară gradată, fluier hidrogeologic);
– mijloace de măsurare a calității apei (instrumente de determinare a pH -ului,
oxigenului dizolvat, salinității, conținutului total de săruri dizolvate);
– instru mente de orientare pe teren și de determinare a altitudinii absolute a
surselor de apă (busolă, altimetru);
– recipiente pentru colectarea probelor de apă.
Hărțile topografice constituie principalul mijloc de la care se pornește în
cercetarea hidrogeologic ă și hidrologică. Pe baza hărților topografice se poate forma o
imagine generală, cât mai reală, asupra distribuției în spațiu a resurselor de apă
subterană și de suprafață.
O primă activitate care trebuie efectuată, în etapa cercetărilor de teren, pe baza
hărților topografice, o constituie cartarea topografică (poziționarea pe harta topografică)
a surselor de apă (izvoare, puțuri, foraje). Cartarea topografică a surselor de apă
subterane și de suprafață oferă o imagine de ansamblu asupra modului de dezvolt are a
stratelor acvifere, a direcției de curgere a apei în subteran și la suprafață, în raport cu
înclinarea reliefului, a modului de utilizare a acestor resurse, atât la nivel local, cât și la
nivel regional.
Totodată, cu ajutorul hărților topografice, s e pot carta și diferitele deschideri
naturale apărute în urma prăbușirilor, surpărilor, alunecărilor de teren, dar și formele de
relief generate de activitatea antropică care pot conduce la schimbări de direcție a
curgerii apei subterane și de suprafață, l a modificări ale grosimii stratelor freati ce
9 (exploatări în carieră și în mine, depozite de halde de steril, depozite de d eșeuri
menajere, șanțuri adânci etc.).
Pe hărțile topografice și în c arnetul de observații se consemnează , în etapa de
teren, cotele a ltitudinale ale surselor de apă, adâncimile nivelului hidrostatic în puțuri și
foraje, se determină prezența unor art ere hidrografice, lacurilor, mlaștinilor, lucrărilor de
irigații, direcția și viteza de curgere a ape i subterane și de suprafață, se prelev ează probe
de roci pentru identificarea proprietăților fizico -chimice ale acestora, se fac diferite
măsurători morfometrice ale albiiilor cursurilor de apă, se determină valoarea debitelor
izvoarelor și râurilor, se măsoară temperatura apei , atât din surse le subterane , cât și din
cele de suprafață, se colectează probe de apă pentru determinarea ulterioară a calității
acesteia și se analizează modalitățile de utilizare a resurselor de apă de către posibilii
consumatori.
După cercetarea de teren se poate trec e la o a treia etapă (de laborator) , care
constă în: prelucrarea datelor și informațiilor obținute în etapa de teren sau de la
punctele de observație special amenajate (posturi hidrometrice, stații hidro metrice,
posturi hidrogeologice etc.), determinarea c u ajutorul analizei de laborator, pe baza
probelor de roci prelevate în faza de teren, a principalelor proprietăți fizico -chimice ale
substratului geologic (sub raportul alcătuirii granulometrice, porozității, permeabilității,
alcătuirii chimice și solubil ității etc.), studierea și analizarea structurii geologice pe baza
hărților geologice și a coloanelor stratigrafice (pentru realizarea profilului
hidrogeologic), determinarea pe baza măsurătorilor de teren a grosimii depozitelor
permeabile (pietrișuri, nis ipuri și argile) și a stratului acvifer, determinarea prin analize
fizico -chimice a proprietăților chimice ale probelor de apă colectate din diferite surse, a
calității și stării de sap robitate a acestor surse de apă etc.
Pe baza datelor obținute în etapa de laborator, prin analiză și sintetizare, se
realizează diferite materiale grafice (hărți, diagrame, grafice etc.) și se elaborează
studiile hidrogeologice și hidrologice.
9 Capitolul II: Hidrogeologie – aplicații practice
I.1. Cartarea sur selor de apă subteran ă
Cercetările de tere n, alături de analiza detaliată a hărților topografice, se
constituie într -o etapă importantă în studierea repartiției spațiale a surselor de apă
subterană. În cadrul acestor cercetări o importanță deosebită o re prezintă cartarea și
înscrierea punctelor hidrogeologice (foraje, puțuri) pe hărțile topografice.
Punctele hidrogeologice se înscriu pe hartă, printr -un pătrat în cazul puțurilor
sau un triunghi în cazul forajelor, poziționarea lor făcându -se față de un re per vizibil
(obiective social -economice, hidrotehnice, artere hidrografice și de circulație, căi ferate
sau rutiere etc.).
Numerotarea punctelor hidrogeologice se face într -un bazin hidrografic
începând cu cele situate în partea dreaptă a bazinului , dinspre zonele joase spre cele
înalte, apoi cu cele situate în bazinul superior , și în final , cu cele situate în partea stângă
a bazinului. După poziționarea punctelor hidrogeologice , în partea stângă a acestora se
trece numărul, iar în partea dreaptă se notea ză adâncimea nivelului hidrostatic și cota
altimetrică sub formă de raport, față de „nivelul 0”al Mării Negre ( Fig 1.1 ).
Fig.1.1. Reprezentarea punctelor hidrogeologice (puțuri sau fântâni)
a. puț sim plu; b. puț cu cumpănă; c. înscrierea pe hartă a puțurilor:
P2 – numărul puțului,
109 – cota alt imetrică a nivelului piezometric ;
2 – adâncimea nivel ului piezomet ric.
Pentru un studiu hidrogeologic complet punctele hidrogeologice trebuie sa aibă
o răspândire cât mai uniformă în zona studiată. În general se recomandă o densitate
minimă de un punct hidrogeologic la 5 km2. În zonele de contact dintre diferitele
subun ități de relief (la contactul dintre munte și deal sau podiș, dintre subcarpați și
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
12 câmpie, dintre suprafața interfluvială și valea unui râu) se recomandă o mai mare
densitate a acestor puncte hidrogeologice.
După cartarea surselor de apă subterană, pe hărț ile topografice, se înscriu și o
serie de obiective importante: social -economice, hidrotehnice, artere hidrografice și de
circulație, căi ferate etc., care vor constitui puncte de reper pe teren.
I.2. Cartarea izvoarelo r
Locul de apariție a apei subte rane la suprafața terenului (la zi) , poartă
denumirea de izvor (sau emergență). Apariția izvoarelor este determinată fie de acțiunea
de eroziune și interceptare a stratelor acvifere , fie de producerea accidentelor tectonice
(falieri, rupturi, fisuri).
Dacă pânza freatică este deschisă artificial prin foraje, punctul hidrogeologic
astfel format este considerat ca fiind un puț (sau o fântână).
Pentru a putea clasifica izvoarele se folosesc o serie de termeni, în funcție de
stratele acvifere sau formațiunile l itologice din care provin (emergență, resurgență și
exurgență)
Emergențele sunt aparițiile apei subterane la suprafața terenului. Ele provin din
stratele ac vifere freatice și de adâncime baza unui versant, la baza unui abrupt , ori își fac
apariția ca urmar e a unor accidente tectonice.
În zonele unde structura litologică este formată din depozite calcaroase, pentru
izvoare se folosesc doi termeni:
– resurgență , reapariția la zi, la o cotă altitudinală mai coborâtă, a cursurilor de
apă (pâraie, râuri), care l a un moment dat , dispar, în interiorul calcarelor, printr -un sorb
sau ponor, și parcurg un traseu cu caracter descendent;
– exurgență , reprezintă apariția la marginea zonelor calcaroase a unor ape
subterane de origine vadoasă, infiltrate în masa calcaroasă prin fisuri și pori. În România
acest tip de izvoare se numesc izbucuri (de ex: Izbucul Bujor de pe valea Poșăgii,
afluent al Arieșului sau Izbucul Călugări -Vașcău), și care pot avea caracter permanent
sau intermitent.
Izvoarele se înscriu pe hărțile to pografice printr -un semn convențional
caracteristic ( Tab.1.1. ), orientându -se poziționarea lor față de un reper vizibil (obiective
social -economice, hidrotehnice, artere hidrografice și de circulație, căi ferate sau rutiere
etc.).
Scopul lucrărilor pract ice efectuate pe teren sau în laborator este de a determina ,
prin cartare , poziția geografică a unui izvor, tipul izvorului după caracterul hidrodinamic
și structura g eologică, după temperatură, debit și caracterul scurgerii, și după c alitatea
apei care po ate impune modul de folosință a izvorului ca sursă de alimentare cu apă a
populație sau în alte scopuri.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
13 În literatura hidrologică de specialitate se regăsesc mai multe clasificări ale
izvoarelor în funcție de mai mulți parametri, însă, pentru studiul hidr ogeologic al unei
regiuni, izvoarele sunt analizate după:
A. caracterul hidrodinamic și structura geologică unde izvoarele pot fi
clasificate în:
izvoare ascendente, atunci când apariția la suprafața terenului se face sub
presiune datorită poziționării ape i în subteran între două strate de roci impermeabile. În
cadrul acestor izvoare sunt incluse: izvoarele arteziene, vocluziene, izvoarele ascendente
de falie, de strat etc.
izvoare descendente formate prin apariția la suprafața terenului a apei din
pânzele freatice datorită unor accidente morfologice sau prin eroziune. Acest tip de
izvoare sunt cele mai răspândite și apar la baza versanților, teraselor fluviale, conurilor
proluvio -coluviale, la baza patului de alunecare etc. Aceste izvoare, în funcție de
înclinarea stratelor, pot fi clasificate în: izvoare de strat (monoclinale, sinclinale,
anticlinale etc.), izvoare descendente de vale, de terasă, de grohotiș, din roci compacte
etc.
B. temperatură. În funcție de acest criteriu izvoarele se clasifică în:
izvoare reci , cu temperatura egală sau apropiată ca valoare cu temperatura
medie anuală a regiunii în care apar;
izvoare calde , au tot timpul anului temperatura apei mai mare decât
temperatura medie a lunii celei mai calde , în locul respectiv . Aceste izvoare p rovin din
apele vadoase care pătrund prin fisuri și pe măsură ce se infiltrează în subteran se
încălzesc conform treptei geotermice, 3șC la 100 de m adâncime (izvoare geotermale),
sau apar în zonele cu intensă activitate vulcanică (izvoare magmatogene).
La rândul lor, izvoarele calde, în funcție de temperatura pe care o au, se clasifică
în:
– izvoare hipotermale, care au temperaturi cuprinse între +20 și +35șC;
– izvoare izotermale, care au temperatura foarte apropiată de cea a corpului
omenesc, +36 – +37șC ;
– izvoare mezotermale care au temperatura apei cuprinsă între +38 și +42șC (sau
după unii autori +45șC);
– izvoare hipotermale cu temperaturi mai mari de 45șC.
C. debit . Izvoarele pot fi clasificate după acest parametru în opt grade de
mărime:
izvoare de gradul I – Q> 10m3/s;
izvoare de gradul II – Q=1-10 m3/s;
izvoare de gradul III – Q=0,1 -1m3/s;
izvoare de gradul IV – Q=10 -100l/s;
izvoare de gradul V – Q=1-10l/s;
izvoare de gradul VI – Q=0,1 -1l/s;
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
14
izvoare de gradul VII – Q=10 -100cm3/s;
izvoar e de gradul VIII – Q<10cm3/s.
Tab.1.1. Semne convenționale utilizate în cartarea hidrogeologică
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
15 D. gradul de variabilitate a debitului , exprimat prin indicele de variabilitate
calculat după relația:
R=
minmax
QQ >1, (Schoeller, 1962 ) (1.1)
În funcție de acest indice se disting:
izvoare constante – R= 1 -2;
izvoare puțin variabile – R= 2 -10;
izvoare variabile – R = 10-50;
izvoare foarte variabile – R> 50.
E. caracterul scurgerii . În funcție de acest caracter izvoarele se clasifică în:
izvoare permanente;
izvoare semipermanente (nu au scurgere în perioadele deficitare
pluviometric);
izvoare temporare (intermitente): izbucuri, gheizere.
F. modul de utilizare a apei . După acest indicator izvoarele se clasifică în:
izvoare ordinare, cu apă du lce, având sub 1 g/l săruri și cu tem peratura apei de
sub 20șC;
izvoare minerale când au peste 1g/l săruri, CO 2 sau prezintă emanații
radioactive;
izvoare termale, care au temperatura peste 20șC.
I.3. Monitorizarea elementelor hidrogeologice dintr -un bazin hidrogra fic
Pentru cunoașterea regimului apelor subterane pe teritoriul României s -a
organizat, începând din anul 1961, o rețea de posturi hidrogeologice și foraje de
observație constituite în sisteme de observare, de mare complexitate. În aceste puncte
fixe se f ac observații și măsurători sistematice, atât în ceea ce privește regimul apelor
subterane, la nivelul unor bazine hidrografice, cât și în ceea ce privește legătura dintre
scurgerea apei subterane și cea de suprafață. Totodată , aceste posturi hidrogeologic e
oferă posibilitatea colectări i unui vast material științific necesar întocmirii proiectelor și
schemelor de folosire a resurselor de apă subterană.
Rețeaua de posturi hidrogeologice cuprinde peste 6000 de puțuri și foraje de
observație care se împart î n: posturi hidrogeologice de ordinul I , amplasate în luncile
râurilor, care urmăresc legătura între scurgerea apei subterane și scurgerea apei din râuri,
constituite din aliniamente de foraje situate transversal sau oblic pe rețeaua hidrografică,
după cum este direcția de scurgere a apelor subterane, și posturi hidrogeologice de
ordinul II , amplasate în zonele interfluviale, constituite din foraje izolate, care stabilesc
schimbarea caracteristicilor apelor subterane.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
16 Măsurătorile și observațiile din rețeau a de posturi hidrogeologice pentru apele
freatice și de adâncime se fac conform programelor specifice adoptate, și constau din:
– determinarea nivelului hidrostatic pe un anumit interval de timp (trei zile de
regulă);
– determinarea direcției și vitezei de scurgere a apei subterane;
– efectuarea de pompări experimentale periodic, o dată pe an sau la un interval
de doi ani, în vederea stabilirii parametrilor stratului acvifer: nivel dinamic (ND), debit
(Q), coeficient de permeabilita te (K), transmisivitate ( T) și coeficient de înmagazinare
(S);
– măsurarea temperaturii apei (decadal, lunar și anotimpual);
– recoltarea de probe de apă (1 sau 2 litri de apă) pentru determinarea
proprietăților fizico -chimice și organoleptice ale apelor subterane (grad de transpa rență,
culoare, gust, miros, conductivitate electrică și radioactivitate), lunar sau anotimpual
Datele obținute din aceste măsurători se înscriu într -un carne t de observații
hidrogeologice după care sunt centralizate, analizate, validate și publicate în Anuare
hidrogeologice.
I.4. Măsurători realizate la sursele de apă subteran ă
Pentru fiecare sursă de apă (puț, foraj, izvor) trebuie efectuate o serie de
măsurători privind: cota altimetrică, adâncimea nivelului hidrostatic (piezometric),
debitul de ap ă, temperatură, transparență, culoare, gust, miros, conductibilitate electrică,
aciditate, duritate, radioactivitate.
Cota altimetrică se stabilește cu ajutorul altimetrului sau prin metoda
interpolării între curbele de nivel, pe hărțile topografice, într e care se află situată sursa
de apă.
Adâncimea nivelului hidrostatic se determină în cazul existenței unui puț sau
foraj, și constă în calcularea diferenței dintre adâncimea pânzei de apă și altitudinea
absolută a sursei de apă ( Fig.1.2 .)
Determinarea nive lului hidrostatic se face cu ajutorul unei rulete gradate sau cu
ajutorul unui fir gradat din 10 în 10 cm, la capătul căruia se află o greutate. Cu ajutorul
acestui fir se determină cu ușurință adâncimea la care se află nivelul hidrostatic, în
raport cu su prafața topografică a terenului. Dacă puțul are și un ghizd (tubul exterior al
fântânii) înălțimea acestuia se scade din lungimea citită pe firul gradat. Datele
înregistrate se înscriu în carnetul de observații. În același mod se determină și grosimea
stratului de apă din fântână, de la suprafața nivelului hidrostatic și până la talpa (fundul)
puțului sau al forajului.
În cazul existenței, pe teren a unui a sau mai multor izvoare este necesar să se
determine debitul de apă al acestora.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
17 Debitul de apă al un ui izvor se măsoară cu ajutorul unui vas al cărui volum este
cunoscut și cu ajutorul unui cronometru. Debitul (Q) unui izvor se calculează ca fiind
raportul dintre volumul vasului colector (V) și dur ata de umplere, exprimat în secunde
(t), conform formulei :
Q=
tV (l/s) (1.2)
Totodată, asupra surselor de apă (puțuri, foraje, izvoare) este necesar să se
efectueze și alte măsurători privind unele proprietăți fizice și chimice ale acestora:
temperatură, transparență, culoare, gust, miros, conductibilitate electrică, aciditate,
duritate, radioactivitate, compoziție chimică etc. Măsurătorile asupra proprietăților
fizico -chimice ale apelo r din puțuri și izvoare se fac cu ajutorul aparatelor sau cu
instrumente speciale de tipul termometrelor, firului de platină, hârtiei de turnesol,
recipientelor pentru colectat apa.
Temperatura apei se măsoară cu ajutorul unui termometru ordinar (cu gradaț ii
între –10 și +50șC). Pentru ca citirile să se facă cât mai exact se scoate apa din puț cu
ajutorul unui recipient care se scufundă până la talpa puțului. După ce recipientul este
scos din puț se ține la umbră 5 -7 minute, după care se efectuează măsurăto ri asupra
temperaturii apei. Măsurătorile efectuate asupra temperaturii apei se fac pentru diferite
adâncimi ale puțului. Variațiile de temperatură se resimt până la o anumită adâncime și
sunt influențate de condițiile locale de relief și de variațiile ter mice lunare, sezoniere și
anotimpuale ale aerului.
Transparența reprezintă o proprietate fizică importantă a apelor subterane.
Cele mai multe strate acvifere au apă transparentă, însă există și cazuri când apele
subterane se află cantonate în strate de roc i argiloase și preiau de aici substanțe argiloase
care reduc puternic transparența. De asemenea, după momente pluviale excepționale
(ploi torențiale de lungă durată), apele subterane se pot încărca cu o anumită cantitate de
suspensii, chiar cu materii orga nice, în felul acesta apa devenind tulbure și
netransparentă.
Pentru a măsura transparența apei se utilizează un fir de platină cu diametrul de
1 mm, care se scufundă în apă. În cazul în care acest fir nu se observă cu ochiul liber
până la 1,2 m, se consid eră că apele nu sunt transparente.
Un alt instrument folosit pentru evaluarea transparenței este discul Secchi.
Acesta se scufundă în apă, și în funcție de adâncimea de la care nu se mai distinge se
determină valoarea transparenței.
Culoarea apei se deter mină cu ajutorul scării colorimetrice Forel -Uhle, scară
alcătuită dintr -un număr de 22 de eprubete umplute cu apă de culori și nuanțe diferite. În
general apele subterane sunt incolore, doar atunci când stratul de apă are o grosime de
cel puțin 5 cm, acest e ape au o culoare ușor albăstruie. În funcție de substanțele chimice
cu care vin în contact și cantitatea de materie solidă pe care o au în suspensie, capătă
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
18 culori diferite. Oxizii de fier imprimă apei o culoare roșiatică, sărurile de calciu și
magneziu imprimă o culoare albăstruie, substanțele humice dau apei o culoare gălbuie
până la brună, sărurile acide ale fierului dau o culoare verzui -gălbuie etc.
Fig.1.2 . Reprezentarea cartografică și profilul unui puț ( Pișotă, Zaharia, 1995 )
Culoarea apei se determină prin colectarea de probe, de la fiecare sursă de apă în
parte (puț sau foraj), în eprubete care apoi sunt comparate cu eprubetele de pe scara
colorimetrică Forel -Uhle.
Gustul este o proprietate fizică a apei care se determină prin colectarea de probe
de la fiecare sursă de apă în parte. În gener al gustul apelor subterane este frecvent plăcut
(conține cantități mici de Ca2+, Mg2+, CO 2). În funcție de compușii dizolvați , gustul
apelor subterane poate fi definit ca: dulceag (atunci când sunt încărca te cu substanțe
organice și cantitatea de săruri este redusă), sărat (datorită unor concentrații mari de
NaCl), amar (când în conținutul lor există o cantitate mare de sulfați de magneziu,
MgSO 4), acru (dat de prezența alaunilor), sălciu (datorită lipsei sărurilor).
Mirosul apei poate fi provocat de prezența unor substanțe organice intrate în
putrefacție (în acest caz mirosul apei este cel asemănător cu mirosul unui ou clocit), sau
de prezența unor substanțe azotoase, când apa are un miros specific de balt ă sau de apă
stătută. În general apele subterane sunt inodore, lipsite de miros. Determinarea acestei
proprietăți fizice se face pe bază de probe colectate în recipiente, de la fiecare sursă de
apă, încălzite la 50șC și turnate în butelii, până la jumătate . Pentru a se determina
mirosul, buteliile se agită în prealabil câteva momente până când mirosul se simte.
Conductibilitatea electrică a apei este definită ca fiind capacitatea apelor de a
conduce curentul electric. Această proprietate fizică este direct proporțională cu
conținutul de săruri dizolvate (NaCl, MgCl 2 etc.) și va fi cu atât mai mare cu cât
concentrația sărur ilor este mai ridicată . Unitatea de apreciere este conductanța electrică
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
19 specifică și se determină în laborator, pe baza probelor de apă c olectate de la fiecare
sursă de apă.
Aciditatea sau concentrația ionilor de hidrogen (pH) este o proprietate chimică
care se poate determina direct pe teren cu ajutorul hârtiei de turnesol, sau cu ajutorul
aparatelor portabile sau în laborator. A pele subt erane se pot situa în domeniul acid
(pH<7) sau alcalin (pH>7), în funcție de prezența acizilor dizolvați (acidul carbonic,
acizii humici, acizii sulfurici și sulfuroși, clorhidric sau boric etc.). În general apele
subterane cu o mineralizare de peste câtev a grame la litru se situează în domeniul alcalin
(pH>7).
Duritatea apelor subterane este o proprietate chim ică determinată de conținutul
săruri lor de calciu și magneziu la care uneori se mai asociază și ionii de Fe și Al. Se
exprimă în grade de duritate (g ermane, franceze , engleze) care variază în timp și spațiu
în funcție de acțiunea de dizolvare a apelor asupra rocilor. În România se acceptă
gradele germane și se calculează cunoscând că 1 miliechivalent de duritate corespunde
cu 20,04 mg/l Ca2+ sau 12,16 mg/l Mg2+, deci 2,8 grade germane. Un grad de duritate
conform STAS 1342 -50 este reprezentat prin 10 mg CaO sau 7,142 mg MgO sau 24,3
CaCO 3 la un litru de apă.
Duritatea poate fi:
– totală , când este dată de totalitatea sărurilor de Ca și Mg (cloruri, bica rbonați,
sulfați, nitrați). Duritatea totală rezultă din însumarea durității temporare cu duritatea
permanentă.
– permanentă , reprezentând conținutul de săruri solubile de calciu și magneziu
(sulfați, cloruri, nitrați etc.), care rămân în apă după fierbere , după ce carbonații
precipită
– temporară , care este dată de cantitatea de carbonați și bicarbonați care pot fi
eliminați prin fierbere, depunându -se pe pereții vaselor, devenind insolubili.
După gradul de duritate apele subterane pot fi clasificate în p atru categorii:
– foarte moi (0 -3șdh F, 0 -2 dhșG);
– moi (3 -15 dhșF, 2 -8 dhșG);
– dure (15 -30 dhșF, 8 -17dhșG);
– foarte dure (peste 30 dhș F, >17dhșG).
Radioactivitatea naturală a apelor subterane este o proprietate fizică foarte
importantă , mai ales atun ci când aceste ape sunt utilizate sub formă de ape minerale.
Radioactivitatea naturală a apelor subterane este în funcție de structurile litologice pe
care le străbat, apele subterane îmbogățindu -se cu izotopi radioactivi care provin de la
radiația rocilor eruptive (vulcanice) acide, granite, porfire , și care în compoziția lor
chimică , au o cantitate mare de uraniu, toriu sau radiu.
Izotopii radioactivi prezenți în apele subterane se formează prin dezintegrarea
radiului (Ra) care dă naștere radonului (Rn). Concentrația izotopilor radioactivi din
apele subterane se măsoară frecvent prin unități picocurie (pCi) unde 1pCi=3,7*1010
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
20 dezintegrări pe secundă. În prezent se folosește tot mai frecvent o altă unitate de măsură,
rutherford, notată cu 1rd=106 dezintegră ri pe secundă. Alte unități de măsură folosite
sunt: mache (uM) și eman(e).
Unitatea mache este concentrația de radon la un litru de apă, care emite o
radiație de 0,001 unități electrostatice și este egală cu 3,6 emane.
Apele radioactive sunt considerate acele ape care au valoarea concent rației de
radon mai mare de 3,5 uM (unitatea mache) , sau când au 0,001274 milipicocurie
(Gâștescu, 1998 ).
Pentru a se stabili prezența radioactivității în apele subterane se fac măsurători
cu aparatul Geiger -Muller care înr egistrează prezența izotopilor radioactivi.
Proprietățile biologice și bacteriologice ale apelor subterane se determină cu
scopul de a stabili cantitatea de bacterii patogene sau alte microorganisme comune, care
nu sunt nocive. În condiții naturale normale , sub 1,5 m adâncime, apele subterane sunt
aproape complet lipsite de bacterii patogene. Aprecierea bacteriilor patogene din apele
subterane se face atât prin analize biologice , cât și prin cercetarea surselor ce infectează
zona de alimentare a acestor ape (latrine, depozite de gunoi, grajduri). Analiza biologică
poate semnala existența unor populații de microorganisme, componența ș i cantitatea
acesteia, dacă există un proces de impurificare și care este intensitatea acestuia. Cu toate
că uneori, în urma an alizelor biologice, nu este semnalată existența bacteriilor patogene,
consumul ridicat de oxigen indică posibilitatea existenței lor. De asem enea, prezența
unor substanțe precum amoniacul, acidul nitric, nitriții, hidrogenul sulfurat indică
prezența sau re sturile unor descompuneri organice.
Analiza bacteriologică pune în evidență existența în apă a unor bacterii care pot
fi: saprofite (fac parte din microflora comună din apă și nu produc îmbolnăviri ale
organismului uman), patogene (provoacă boli hidrice: f ebra tifoidă, holera, dizenteria),
coliforme (care indică contaminarea cu ape care provin din sisteme de canalizare ale
așezărilor umane).
Pentru a exemplifica mai bine aceste măsurători care se realizează la sursele de
apă din subteran a fost ales un bazi n hidrografic – bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea –
situat în zona de contact a Câmpiei Moldovei cu Podișul Bârladului, la sud de orașul
Iași. În cadrul acestui bazin s -au identificat mai întâi punctele hidrogeologice (puțuri,
izvoare, foraje) ( Fig.1.3. ), după care s-a determinat , pentru fiecare punct hidrogeologic ,
parametrii morfometrici privind: altitudinea absolută a punctului, înălțimea nivelului
hidrostatic raportată la nivelul „0” al Mării Negre, adâncimea nivelului hidrostatic
raportată la suprafaț a topografică, precum și grosimea stratului de apă din puțuri și
foraje ( Tab.1.2. ).
Pentru fiecare sursă de apă s -au determinat prin măsurători directe, pe teren sau
prin analize de laborator , o serie de proprietăți fizico -chimice și organoleptice ale ap ei
privind: temperatura apei, transparența, salinitatea, conținutul total de săruri, pH -ul,
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
21 oxigenul dizolvat, culoare, gust, miros, calitatea apei precum și modul de utilizare a
acesteia ( Tab.1.3. ).
Fig.1.3. Poziționarea punctelor hidrogeologice în ca drul
bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
22 Tipul
punctului
hidrogeologic Altitudinea absolută a
punctului
hidrogeologic, față de
nivelul Mării Negre (m) Înălțimea
nivelului
hidrostatic
(m) Adâncimea
nivelului
hidrostatic (m) Grosimea
stratului de
apă
(m)
Puțuri (P) și foraje (F)
P1 95 94 1 1,2
P2 111 109 2 1,3
P3 138 136 2 1,1
P4 136 134 2 1,2
P5 197 193 4 1,1
P6 182 180 2 0,9
P7 273 268 5 1,5
P8 265 261 4 1,3
P9 233 230 3 0,9
P10 214 211 3 0,8
P11 163 161 2 1,2
P12 129 127 2 1,0
P13 173 170 3 1,2
P14 118 116 2 1,1
P15 127 124 3 1,3
P16 89 88 1 1,0
P17 80 79 1 0,9
F1 92 91 1 1,0
F2 112 111 1 1,4
F3 128 126 2 1,2
F4 312 307 5 1,1
F5 319 314 5 1,5
F6 140 138 2 0,9
F7 129 127 2 1,0
F8 117 116 1 1,2
F9 110 109 1 1,3
F10 90 89 1 1,2
Izvoare (Q)
Q1 235 – – –
Q2 313 – – –
Q3 335 – – –
Q4 267 – – –
Q5 361 – – –
Q6 329 – – –
Tab.1.2 . Parametrii hidrogeologici caracter istici puțurilor, forajelor și izvoarelor din
bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
23
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
24 Pentru efectuarea măsurătorilor morfometrice la fiecare punct hidrogeologic în
parte precum și pentru colectarea probelor de apă în vede rea stabilirii principalelor
proprietăți fizico -chimice se recomandă să se alcătuiască mai multe echipe care să
lucreze în același timp pe baza unui plan prestabilit.
În vederea analizei regimului nivelului hidrostatic se culeg informații de la
localnici privind fenomenul de secare a apei din puțuri și izvoare, fenomen care nu
poate fi obse rvat în timpul campaniilor de teren, dar și informații privind modul de
utilizare a apei din aceste surse.
I.5. Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor hidrogeol ogice
Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor hid rogeologice se bazează pe
informațiile obținute asupra variației nivelului hidr ostatic la puțurile și forajele executate
în structurile litologice cu pânze acvifere freatice și de adâncime, din cadrul posturilor
hidrogeologice , sau executate de către localnici. La aceste date obținute prin măsurători
sistematice se adaugă și cele provenite din măsurătorile efectuate în etapa de teren.
Măsurătorile sistematice asupra nivelurilor apelor freatice prezintă un interes
deosebit pentr u cercetarea stratelor acvifere în vederea punerii acestora în exploatare,
precum și în dirijarea exploatării lor în timp. Principalele probleme care pot fi rezolvate
pe baza acestor măsurători sunt: studierea regimului natural al apelor freatice,
determinarea bilanțului apelor freatice, stabilirea prognozelor de niveluri, determinarea
rezervelor de ape freatice.
În cadrul acestui subcapitol propunem efectuarea de către studenți a 5 teme:
harta cu hidroizohipse, harta cu izofreate, profilul hidrogeologic, hidrograful zilnic,
lunar, anual și multianual al nivelului hidrostatic și analiza caracteristicilor
hidrogeochimice ale apelor subterane
Tema 1: Harta hidroizohipse lor
În cadrul acestei teme subiecții trebuie să traseze pe hart a topografică a
bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea, hidroizohipsele caracteristice.
Hidroizohipsele sunt liniile imaginare care unesc toate punctele unde suprafața
pânzei libere a apei are aceiași înălțime în raport cu un plan de referință (planul de
referință pentru această hartă este considerat nivelul „0” al Mării Negre).
Determinarea punctelor cu înălțimea nivelului hidrostatic prin care se dorește
trasarea hidroizohipselor se face prin intermediul metodei de interpolare grafică.
Aplicarea aceastei m etode implică realizarea unei construcții grafice ajutătoare,
respectiv a unei abace de interpolare grafică a înălțimii nivelului hidrostatic ( Fig.1.4.a .),
pe care sunt trasate prin linii orizontale, echidistante, înălțimile nivelului freatic.
Valorile în scrise pe liniile orizontale ale abacei sunt în funcție de clasele de valori
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
25 determinate pentru înălțimea nivelului hidrostatic la puțurile și forajele din bazinul
hidrografic Tinoasa -Ciurea.
Echidistanța dintre hidroizohipse trebuie să fie aleasă în fun cție de scara hărții și
de densitatea punctelor hidrogeologice din zona unde se dorește realizarea unei astfel de
hărți. Pentru bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea , unde densitatea punctelor
hidrogeologice este destul de mare, însă diferența de altitudine d intre punctele extreme
ale bazinului este de peste 300m, se pot trasa hidroizohipse din 20 în 20m.
Fig.1.4.a. Abacă pentru interpolarea grafică a înălțimii nivelului hidrostatic. Pe ea se
fixează banda de hărtie cu cota puțurilor P 14 și P 15 și se inter polează punctul de 120 m
Fig.1.4.b. Fragment din harta topografică a bazinului Tinoasa -Ciurea în cadrul căruia
s-a măsurat distanța dintre puțurile P 14 și P 15, cu ajutorul abacei fiind interpolată
înălțimea nivelului hidrostatic de 120 m
Măsurătorile de interpolare grafică între valorile înălțimii nivelului hidrostatic și
valorile de pe abacă se realizează cu ajutorul unei benzi de hârtie. În acest scop se alege
un fragment din harta bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea.
Cu banda de hârtie se măsoară și se fixează distanța dintre două puțuri sau
foraje, de exemplu P 14 și P 15. Banda de hârtie se transpune pe abacă ( Fig.1.4.b.) fixând
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
26 poziția celor două puțuri, cu valoarea înălțimii nivelului hidrostatic, la intersecția liniilor
orizontale cu aceeași val oare de pe abacă. După efectuarea acestei operații, se înscrie cu
exactitate pe banda de hârtie poziția punctelor vizate și care intersectează cotele
nivelului hidrostatic de pe abacă. Valorile înălțimii nivelului hidrostatic înscrise pe
banda de hârtie se transpun pe harta topografică pe aliniamentul puțurilor P 14 și P 15.
Fig.1.5. Bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea – harta cu hidroizohipse
Hidrologia mediilor continentale. Aplicatii practice
27
Efectuând astfel de interpolări grafice între harta topografică și abacă, pentru
punctele în care nu sunt măsura te, între diferite puțuri se obțin un număr suficient de
puncte cu aceleași valori ale înălțimii nivelului hidrostatic. Prin unirea punctelor cu
aceeași înălțime se obțin hidroizohipsele bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea
(Fig.1.5 .).
Analiza și interpret area hărții cu hidroizohipse se realizează pe baza
distribuției spațiale a punctelor hidrogeologice și a înălțimii nivelului hidrostatic calculat
pentru fiecare puț sau foraj, sau obținut prin interpolare grafică între diferitele puțuri sau
foraje, a tipul ui de alimentare cu apă a pânzelor freatice, repartiției hidroizohipselor pe
harta realizată, direcției de curgere a apei etc.
Pentru bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea zona de alimentare cu apă a stratului
acvifer corespunde pe întreaga suprafață cu zona de dezvoltare a bazinului, caracteristică
a stratelor freatice libere. Sursa principală de apă a stratelor acvifere din acest bazin este
reprezentată de apa provenită din precipitațiile atmosferice (lichide și solide) și apa
provenită, într -o anumită măsu ră, prin infiltrare, din rețeaua hidrografică care drenează
bazinul. Puțurile și forajele prezintă o distribuție relativ uniformă, înălțimile cotelor
nivelului hidrostatic scad treptat de la partea supe rioară spre partea inferioară a
bazinului, din zona in terfluvială spre axa râului colector principal. Cea mai mare valoare
a înălțimii nivelului hidrostatic este de 330m și se găsește în partea sudică a bazinului, la
contactul cu zona mai înaltă a Podișului Bârladului , iar cea mai mică valoare se
întâlnește s pre zona de confluență cu râul Nicolina, în partea nordică a bazinului.
Repartiția spațială a hidroizohipselor în bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea
urmărește, în cea mai mare măsură, repartiția curbelor de nivel, fiind aproximativ
paralele cu acestea , cu mențiunea că distanța dintre ele este mai mare în zona de
confluență cu râul Nicolina și din ce în ce mai mică spre partea superioară a bazinului .
Distanțele cele mai mari sunt între hidroizohipsele de 110 și 130m. Distanțele mici între
hidroizohipse, mai ales în bazinul superior, arată că gradientul hidraulic are o pantă
foarte mare, și prin urmare viteza de curgere a apei prezintă valori relativ mari.
Determinarea direcției de curgere a apei subterane
Prin intermediul hărților cu hidroizohipse și pe baza datelor referitoare la
înălțimea nivelului hidrostatic din diferite puțuri și foraje, la nivelul unui bazin
hidrografic, se poate determina viteza și direcția de curgere a apei subterane.
Viteza de curgere a apei în subteran se determină prin intermediul gradientului
hidraulic.
Gradientul hidraulic sau panta (i) între două puțuri se calculează conform
formulei:
i=
LH H2 1
(m/km s au ‰) (1.3)
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
28 unde: H 1 – cota înălțimii nivelului hidrostatic a puțului 7;
H2 – cota înălțimii nivelului hidrostatic a puțului 6;
L – distanța, în m, dintre cele două puțuri.
Gradientul hidraulic sau panta dintre cele două puțuri are valoarea de 0,146‰
rezultat din raportul diferenței de înălțime a nivelului hidro static a celor două puțuri
(88m) și distanța reală la nivelul suprafeței topografice dintre cele două puțuri (600m).
Pentru determinarea direcției de curgere a apei subterane se folosesc mai multe
metode, cea mai uzitată fiind aceea a marcării apelor cu d iferiți coloranți sau săruri.
Primul care a folosit acest procedeu a fost P. Kandler (1864) în zona Triest, urmat apoi
de A. Knopp (1877) care a folosit fluoresceina în studierea circulației apelor subterane
din zonele carstice. În prezent cele mai utiliza te metode pentru determinarea direcției d e
curgere a apei subterane sunt:
a) metoda marcării cu coloranți organici (fluoresceină, fuxină, uranină,
fenolftaleină), care nu sunt toxici pentru om, plante și animale. Cea mai utilizată
substanță este fluorescei na, care în ape alcaline devine verzuie și se poate detecta vizual
chiar la o diluție de 1:40000000, iar la o diluție mai mare se poate folosi colorimetrul
sau fluoroscopul;
b) metoda trasorilor chimici care utilizează diferite săruri cum sunt clorura de
sodiu (NaCl), de litiu, calciu, amoniu, dar care sunt ușor solubile și necesită cantități
mari de substanță, fiind absorbite de rocile din substrat.
În ambele cazuri trasorii se introduc într -unul sau mai multe foraje sau puțuri și
se urmărește când apar în forajele nemarcate, punându -se astfel în evidență direcția și
totodată viteza de deplasare a curentului de apă în subteran.
c) metoda ionilor trasori sub formă de săruri care nu se găsesc în mod natural în
substrat, cum ar fi: sulfatul de cupru (CuSO 45H 2O), sulfatul de zinc (ZnSO 47H 2O) sau
sulfatul de nichel (NiSO 4H2O);
d) metoda trasorilor radioactivi folosește izotopi de brom 82, cadmiu 15, iod
131, seleniu 75, argint 110. Această metodă are avantajul că se pot face identificări chiar
în cantități foarte mici de ordinul a 10-9g/l a izotopilor folosiți, iar detectarea se
realizează cu aparatul Geyger -Muller.
e) metoda trasorilor chimici electroliți se folosește pentru determinarea direcției
de curgere a apelor subterane atunci când în teren se găsesc două foraje armate cu
coloane metalice. Folosindu -se o baterie, un ampermetru, o rezistență, doi conductori
electrici și un cronometru se poate determina direcția, durata și viteza de curgere a apei
în subteran .
f) metoda grafică presupune existența sau alegere a a trei foraje sau puțuri relativ
apropiate între ele, amplasate astfel încât să alcătuiască vârfurile unui triunghi
echilateral. La aplicarea acestei metode se pot întâlni trei situații:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicatii practice
29 1. dacă nivelul hidrostatic în toate cele trei fora je sau puțuri se găsește la acee ași
înălțime sau cotă, nivelul orizontului freatic este aproape orizontal și nu se poate preciza
o posibilă direcție de deplasare ( Fig.1.6.a. );
2. dacă în două dintre foraje sau puțuri, avem aceiași cotă sau înălțime a
nivelului hidrost atic, iar în cel de al treilea, nivelul este mai ridicat, din forajul cu
înălțimea cea mai mare a nivelului se duce o perpendiculară pe dreapta ce unește
forajele cu aceiași înălțime a nivelului hidrostatic, această perpendiculară semnificând
direcția de c urgerea a apei subterane. Dacă nivelul din cel de al treilea foraj este mai
coborât decât în celelalte două foraje, atunci de pe dreapta ce unește cele două foraje cu
aceiași înălțime a nivelului hidrostatic se coboară în unghi drept spre forajul cu
înălți mea nivelului hidrostatic mai coborâtă și aceasta va fi direcția de curgere a apei
subterane ( Fig. 1.6. b.);
3. dacă toate cele trei foraje sau puțuri au înălțimi diferite ale nivelului
hidrostatic, se unește cu ajutorul unei drepte, înălțimea cea mai mare cu cea mai mică, și
prin interpolare se caută punctul care are valoarea înălțimii celui de al treilea foraj.
Printr -o linie se unește acest punct cu cel de al treilea foraj și pe această linie se coboară
o perpendiculară pornind de la forajul cu înălțimea cea mai ridicată și aceasta va fi
direcția de curgere a apelor subterane ( Fig. 1.6.c. ).
Fig.1.6. Determinarea direcției de curgere a apelor subterane, prin metoda grafică
g) metoda utilizării hărților cu hidroizohipse constă în determinarea direcție i de
curgere a apelor subterane care depinde de sensul de înclinare a stratului acvifer, de
panta hidraulică a regiunii, de poziția zonei de maximă alimentare. Direcția de curgere a
apei în subteran se obține prin trasarea unor linii perpendiculare pe hidr oizohipsele
existente pe harta hidrogeologică a unui bazin hidrografic, iar sensul de curgere este dat
de direcția perpendicularelor de la valorile cele mai ridicate , spre valorile cele mai
coborâte.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
30 Tema 2: Harta hidroizofreate lor
În cadrul acestei t eme s ubiecții vor trasa pe harta topografică a bazinului
hidrografic Tinoasa -Ciurea, hidroizofreatele caracteristice.
Hidroizofreatele sunt lin iile care unesc punctele cu acee ași adâncime a nivelului
hidrostatic, raportată la suprafața topografică. Pentru trasarea hidroizofreatelor se trece
în dreptul fiecărui puț sau foraj, adâncimea, în metri, a nivelului hidrostatic.
În bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea puțurile și forajele au adâncimi ale
nivelului hidrostatic cuprinse între 1 și 5m, cele mai mici valori fiind caracteristice
puțurilor și forajelor din luncă și din apropierea cursurilor de apă principale, iar cele mai
mari sunt caracteristice părții superioare a bazinului.
Metoda de trasare a hidroizofreatelor este asemănătoare cu cea descrisă la
contura rea hidroizohipselor. Echidistanța dintre hidroizofreate se alege în funcție de
scara hărții și de densitatea punctelor hidrogeologice din zona unde se dorește realizarea
unei as tfel de hărți. Pentru elaborarea hărții cu hidroizofreate trebuie realizată o
construcție grafică ajutătoare, de tipul unei abace, cu ajutorul căreia se vor interpola
adâncimile nivelului hidrostatic (Fig.1.7.a. ). Pe abacă sunt trasate prin linii orizontale,
echidistante, adâncimile nivelului hidrostatic. Valorile înscrise pe liniil e orizontale ale
abacei sunt în funcție de clasele de valori determinate pentru adâncimea nivelului
hidrostatic la puțurile și forajele din bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea, între 1 și 5m.
Cu ajutorul unei benzi de hârtie se vor efectua măsurătorile de interpolare
grafică între valorile adâncimii nivelului hidrostatic de pe harta bazinului hidrografic
Tinoasa -Ciurea și valorile de pe abacă.
Fig.1.7.a. Abacă pentru interpolarea grafică a adâncimilor nivelului hidrostatic. Pe ea se
fixează banda de hâr tie cu poziția puțurilor P 3 și P 7 și se interpolează punctele de 3 și 4m
Cu banda de hârtie se măsoară și se fixează distanța dintre două puțuri sau
foraje, de exemplu P 3 și P 7, înscriindu -se și valorile adâncimii nivelului hidrostatic
pentru cele două pu țuri. Banda de hârtie se transpune pe abacă ( Fig.1.7.b .) fixând poziția
Hidrologia mediilor continentale. Aplicatii practice
31 celor două puțuri, cu valoarea adâncimii nivelului hidrostatic, la interse cția liniilor
orizontale cu acee ași valoare de pe abacă.
După efectuarea acestei operații, se înscrie cu exactitate pe ba nda de hârtie,
poziția punctelor care ne interesează și care intersectează valori le adâncimii nivelului
hidro static de pe abacă. Valorile adâncimii nivelului hidrostatic se înscriu pe banda de
hârtie și se transpun pe harta topografică pe a liniamentul puțurilor P 3 și P 7.
Efectuând astfel de interpolări grafice repetate, între harta topografică și abacă,
pentru punctele în care nu sunt măsurate, între diferite puțuri, adâncimea nivelului
hidrostatic, se obțin un număr suficient de puncte cu a celeași valo ri ale adâncimii
nivelului hidro static. Prin unirea punctelor cu acee ași adâncime a nivelului hidrostatic se
obțin hidroizofreatele din bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea ( Fig.1.8. ).
Fig.1.7.b. Fragment din harta topografică a bazinului Tin oasa-Ciurea, în cadrul
căruia s -a măsurat distanța dintre puțurile P 3 și P 7, cu ajutorul abacei fiind inter polate
adâncimile nivelului hid rostatic de 3 și 4m.
Analiza și interpretarea hărților cu hidroizofreate se realizează pe baza
distribuției spațiale a punctelor hidrogeologice și a adâncimii nivelului hidrostatic
măsurate pentru fiecare puț sau foraj, sau obținute prin interpolare grafică între diferitele
puțuri sau foraje, precum și pe baza repartiției hidroizofreatelor pe harta realizată.
Hidroizofr eatele cu valori ridicate ocupă cea mai mare parte din bazinul superior
Tinoasa -Ciurea, mai ales către cumpenele de ape. Spre valea râului principal, valorile
hidroizofreatelor sunt din ce în ce mai mici (chiar ajung la 1 m sau mai puțin, în zona de
conflu ență cu râul Nicolina), datorită stratului freatic care este din ce în ce mai aproape
de suprafață. Ca și în cazul hidroizohipselor, și desfășurarea spațială a hidroizofreatelor
este aproximativ asemănătoare cu cea a curbelor de nivel de pe harta topografi că.
Configurația spațială a hidroizofreatelor poate suferi unele modificări în timpul
unui an datorită unor evenimente hidrologice care au ca efect variații mari ale nivelului
hidrostatic.
9
Fig.1.8. Bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea – harta cu hidroiz ofreate
Astfel, în perioadele în care se înregistrează cantități reduse de precipitații (în
special de la sfârșitul verii și din timpul iernii, când precipitațiile atmosferice sunt
stocate la nivelul suprafeței terestre sub formă de zăpadă sau gheață), ni velul hidrostatic
scade iar distribuția spațială a hidroizofreatelor suferă modificări importante, adâncimea
la care se află pânza freatică scăzând considerabil.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
33 În perioadele cu precipitații atmosferice abundente, nivelul hidrostatic crește,
adâncimea la care se află pânza freatică crește de asemenea, uneori ajungând până la
suprafața topografică producând înmlăștiniri.
Tema 3: Profilul hidrogeologic
Profilul hidrogeologic pentru o anumită secțiune transversală din cadrul
bazinului hidrografic al pârâul ui Tinoasa Ciurea se poate întocmi pe baza coloanelor
stratigrafice de la forajele și puțurile existente în acest bazin (P6, F3, F6, F7, P12, P13), pe
baza hărților geologice la diferite scări (1:25000, 1:100000 sau 1:200000), existente
pentru zona respect ivă, precum și pe baza informațiilor provenite din sursele
bibliografice.
Analiza profilului hidrogeologic oferă posibilitatea determinării configurației
nivelului hidrostatic din timpul măsurătorilor efectuate în etapa de teren sau din
măsurătorile efectu ate în perioadele de observație efectuate la posturile hidrogeologice,
în diferite momente de timp ale unui an hidrologic.
Profilul hidrogeologic se realizează pe baza unui sistem de coordonate
rectangulare, unde pe abscisă se notează la scara hărții folos ite (1:25000, în cazul
bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea) distanțele dintre poziția pe harta topografică a
forajelor și puțurilor utilizate în realizarea p rofilului. Forajele și puțurile sunt utilizate ca
un sistem de puncte de reper în analiza structur ii litologice a bazinului hidrografic unde
se dorește realizarea profilul hidrogeologic. Alura profilului rezultă din unirea cu o linie
continuă a valorilor cotelor altitudinale absolute a puțurilor și forajelor
Pe ordonată se vor înscrie confo rm scării alese (în cazul de față 1cm pe
profil=5m adâncime pe teren), structura litologică a stratelor străpunse de forajele
hidrogeologice, grosimea stratelor de roci permeabile și impermeabile, precum și
adâncimea la care se situează nivelul hidrostatic.
Din pun ct de vedere litologic coloana stratigrafică a forajelor și puțurilor din
bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea cuprinde de la suprafață spre adâncime: un profil de
sol cu grosimi de 0,5 -1m, după care urmează un orizont de nisipuri și pietrișuri cu
grosimi d e 4-5m, sub care apar depozitele de argilă sarmațiană ce pot atinge grosimi de
peste 200m ( Tab.1.4 .) Stratul acvifer dezvoltat în depozitele sedimentare permeabile
situate peste stratul de argilă compac tă are grosimi cuprinse între 2 și 3 metri.
În cadrul profilului hidrogeologic obținut (Fig.1.9.) se delimitează diferitele
strate litologice permeabile și impermeabile prin unirea punctelor care indică grosimea
acestor strate. Astfel , se delimitează pe profilul hidrogeologic stratul de sol, stratele
permeabi le de nisip și pietriș și stratul compact de argilă. Totodată , se trasează printr -o
linie curbă continuă și nivelul hidrostatic, pe baza valorilor obținute prin măsurători
determinându -se astfel poziția acestuia și direcția de curgere a apelor subterane.
Suprafața stratului acvifer dată de nivelul hidrostatic (NH) are o înclinare
generală dinspre versanții văii spre albia râului colector principal pe care o intersectează,
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
34 astfel încât stratul acvifer are legătură cu pârâul Tinoasa -Ciurea, mai ales la nivel ul
luncii. Aici există o legătură strânsă între variațiile lunare și anuale ale nivelului
hidrostatic și cele ale nivelului apei din râu, condiționată însă și de variațiile climatice
(Gâștescu, 1998 ). În momentele de maxim pluviometric , atunci când râul în registrează
un nivel maxim , ele alimentează stratul freatic. În momentele deficitare pluviometric din
timpul anului (secetele din timpul verii, înghețuri prelungi te din timpul iernii) stratele
freatice alimentează râul.
Tipul
punctului
hidrogeologic Structura litologică Adâncimea
nivelului
hidrostatic (m) Sol (m) Nisip și pietriș (m) Argilă (m)
P6 0,7 4 >4,7 2
F3 0,8 4,2 >5,0 2
F6 0,7 4,6 >5,3 2
F7 0,7 4,2 >4,9 2
P12 0,6 4,8 >5,4 2
P13 0,6 4,5 >5,1 3
Tab.1.4. Structura litologică a forajelor ș i puțurilor din bazinul hidrografic Tinoasa
Stratul acvifer din bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea se caracterizează printr -o
curgere continuă a apei de la forajele situate la altitudinile cele mai mari atât din dreapta
cât și din stânga, spre albia râulu i Tinoasa -Ciurea. Mișcarea apei, sub formă turbulentă,
se produce sub impulsul dat de gradientul hidraulic în cadrul porilor rocilor permeabile
(în cazul de față nisip și pietriș) dinspre forajele și puțurile aflate în zonele mai înalte ale
bazinului spre cele mai joase.
Analiza profilelor hidrogelogice realizate în diferite regiuni geografice, cu
structură litologică omogenă sau neomogenă, cu nivelul hidrostatic aflat la diferite
adâncimi, permite identificarea situațiilor când morfologia nivelului hidrost atic prezintă
aspecte de concavitate sau convexitate datorită influenței morfologiei depozitelor
permeabile și impermeabile și altor factori hidrologici ( Pișotă, Zaharia, 1995 ).
În general, morfologia nivelului hidrostatic al stratelor acvifere reproduce î ntr-o
formă atenuată morfologia suprafeței topografice a terenului. Totuși, se întâlnesc cazuri
în care suprafața stratului freatic este modificată din cauze naturale sau artificiale:
modificări în morfologia patului, variații granulometrice în acvifer, fi suri în patul
impermeabil, denivelări tectonice în structura acviferului, drenaj natural, descărcări prin
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
35 canale de drenaj, înălțări prin sisteme de irigații, exploatări industriale pentru alimentări
cu apă, prezența barajelor de retenție pe văile râ urilor
Fig.1.9 . Profil hidrogeologic al bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea
Tema 4: Hidrograful zilnic, lunar și anual al nivelului hidrostatic
Pentru realiza rea hidrografului zilnic, lunar și anual a nivelului hidrostatic s -a
luat ca exemplu variaț ia nivelului de la forajul F 6, situat în lunca pârâului Tinoasa –
Ciurea, în anul 1976.
Analizând datele înscrise în Tabelul 1.5. și a hidrografului cu variațiile zilnice,
lunare și multianuale ale nivelului hidrostatic ( Fig.1.10 .), în corelație și cu evoluț ia
cantităților medii lunare ale precipitațiilor atmosferice , se pot stabili o serie de
caracteristici ale evoluției nivelului hidrostatic de la acest foraj.
Analiza valorilor zilnice lunare ale adâncimii nivelui hidrostatic , comparate cu
valoarea medie a nuală , scot în evidență că nivelul hidrostatic are adâncimi mai mai mari
în primele 3 luni ale anului. În următoarele 3 luni (aprilie, mai și iunie) adâncimile
nivelului hidrostatic sunt mai mici față de nivelul mediu anual.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
36
ZIUA I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 232 198 223 180
2 229 164 218 194
3 222 178 203 203
4 231 195 220 184
5 229 169 219 192
6 223 174 205 200
7 230 189 221 187
8 230 172 217 189
9 224 169 207 196
10 226 192 217 191
11 230 176 216 193
12 225 156 205 195
13 220 196 213 196
14 230 178 219 190
15 225 155 207 193
16 206 201 210 194
17 231 184 221 187
18 226 152 209 197
19 201 199 209 198
20 232 189 225 182
21 227 147 211 198
22 196 200 206 195
23 234 193 222 180
24 227 150 213 196
25 190 203 208 197
26 234 198 224 180
27 229 154 216 195
28 186 201 205 200
29 234 201 226 181
30 229 159 217 192
31 181 201 205 202
Max. 229 234 232 178 201 203 217 226 223 203 194 202
Ziua 27,31 23,29 1 3 29 25 30 29 1 3 2 31
Min. 222 229 181 147 164 189 203 216 205 192 180 180
Ziua 3 2,5 31 21 2 7 3 11 28,31 30 23,26 1
Media 225 231 209 159 182 198 209 220 212 196 186 193
MEDIA ANUALĂ = 202cm
Tab.1.5. Variațiile zilnice ale nivelului hidrostatic, la forajul F 6, din cadrul Postului
hidrogeologic Ciurea, bazinul râului Tinoasa -Ciurea
În a doua jumatate a anului se observă aceeași ciclicitate, cu primele 3 luni
(iulie, august și septembrie) având valori ale nivelului hidrostatic mai mari decât
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
37 media anuală, iar ultimele 3 luni (octombrie, noiembrie și decembrie), cu valori mai
mici, însă fără a depăși valorile din lunile aprilie -iunie.
Variația nivelului hidrostatic la acest foraj se află în strânsă corelație cu variația
condițiilor climatice și în special cu variația în timp a precipitațiilor atmosferice.
La forajul F 6, din cadrul Postului hidrogeologic Ciurea, unde s -au analizat
variațiile zilnice și lunare ale nivelului hidrostatic, pânza freatică a prezentat un nivel
hidrostatic mediu anual dezvoltat la 202cm adâncime.
În perioada ianuarie -martie alimentarea pânzelor de apă freatice din bazinul
hidrografic Tinoasa -Ciurea e ste foarte redusă, datorită tem peraturilor scăzute ale aerului
și stocării precipitațiilor atmosferice sub formă de strat de zăpadă și gheață. În această
perioadă se înregistrează și cea mai mare adânci me a nivelului hidrostatic (nivel
hidrostatic minim anual), care , de obicei , pentru zona bazinului hidrografic Tinoasa –
Ciurea se înregistrează spre sfârșitul lunii februarie. La forajul F 6 nivelul hidrostatic
minim anual, pentru anul 1976, are valoarea de 234cm și s -a înregistrat în perioada 23 –
29 februarie.
În perioada aprilie -iunie alimentarea pânzelor de apă este foarte bogată sub
efectul topirii stratului de zăpadă datorită creșterii temperaturii aerului cumulat și cu
căderea unor cantități însemnate de precipitații. În această perioadă se înregistrează cea
mai mică adâncime a nivelului hidrostatic (nivel hidrostatic maxim anual), care pentru
anul 1976 s -a produs în ziua de 21 aprilie și a avut valoarea de 147cm.
A doua jumătate a anului debutează cu o p erioadă în care valorile zilnice ale
nivelului hidrostatic sunt mai mari decât valoarea medie anuală datorită slabei alimentări
a pânzei freatice cu apă provenită din precipitații .
În ultimele 3 luni ale anului valorile adâncimii nivelului hidrostatic se mențin
deasupra nivelului mediu anual , sub impulsul unor cantități de precipitații mai
abundente cantitativ decât în perioada iulie -septembrie, și sub efectul reducerii valorilor
evapotranspirației datorită scăderii temperaturii aerului, ceea ce influențea ză în mod
pozitiv nivelul hidrostatic, grosimea stratului acvifer crescând mult față de perioada
precedentă.
Amplitudinea de variație a nivelului hidrostatic zilnic în decursul anului 1976 la
forajul F 6 din cadrul Postului hidrogeologic Ciurea, calculată c a diferență dintre nivelul
hidrostatic maxim anual și nivelul hidrostatic minim anual este de 87 cm.
Forma hidrografului scurgerii subterane sau repartiția scurgerii în timp a
hidrografului nivelurilor hidrostatice medii zilnice pe un întreg an, reflectă influența
întregului complex de factori dintr -o regiune plecând de la influența factorilor constanți
(structura litologică a stratelor acvifere) , până la influența factorilor variabili în timp
reprezentați de factorii hidroclimatici (variația precipitațiil or, a temperaturii aerului,
evapotranspirației, variația scurgerii de suprafață etc) și de activitatea omului.
Factorii menționați , cu toată variația lor mare în anumiți ani, determină tipul
general de repartiție a scurgerii subterane sau forma hidrograful ui în timp, formă care
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
38 este redată prin graficele de nivel zilnice , care constituie cea mai simplă și cea mai
importantă formă de analiză a regimului de niveluri. De aceea , în scopul stabilirii
tipurilor de regim se va porni de la construirea și analiza gr aficelor de variație a
nivelului mediu zilnic ( Fig.1.10. ) și a nivelului mediu, minim și maxim lunar ( Fig.1.11. )
În situația când forajele sunt amplasate în luncile râurilor și sunt influențate de
regimul acestora, așa cum este și forajul analizat în cadru l acestei teme se pot separa
faze asemănătoare cu cele întâlnite la scurgerea de suprafață.
În general , pe hidrograful nivelurilor hidrostatice fazele corespunzătoare
pozițiilor coborâte reprezintă pierderile prin strat și corespund curbei de depresiune a
hidrografului. Fazele corespunzătoare nivelurilor ridicate sunt caracterizate prin diferite
forme de valuri care , la rândul lor , depind de următorii factori:
cantitatea rezervelor de zăpadă dintr -o unitate hidrogeologică, adică grosimea
stratului de zăpad ă și densitatea lui;
intensitatea topirii zăpezii;
saturarea cu apă a zonei de aerație;
gradul de înghețare a solului în zonă înaintea topirii zăpezilor;
cantitatea și intensitatea căderii precipitațiilor.
Fig.1.10. Variațiile zilnice ale nivelului hid rostatic la forajul F 6, din cadrul Postului
hidrogeologic Ciurea, bazinul râului Tinoasa -Ciurea
Pentru elaborarea unui studiu hidrogeologic în vederea caracterizării generale a
variațiilor zilnice, lunare și anuale ale nivelui hidrostatic se urmăresc:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
39
NH mediu zilnic – valoarea medie a nivelului hidrostatic înregistrat într -o zi;
NH mediu lunar – valoarea medie a tuturor nivelurilor zilnice înregistrate
într-o lună oarecare dintr -un an;
NH maxim lunar – valoarea celui mai mare nivel zilnic înregistrat înt r-o lună
oarecare;
NH minim lunar – valoarea celui mai mic nivel minim înregistrat într -o lună
oarecare din an;
NP mediu anual – media tuturor valorilor zilnice efectuate în decursul unui
an;
NP maxim anual – valoare a celui mai mare nivel zilnic înregistra t în decursul
unui an;
NP minim anual – valoarea celui mai mic nivel zilnic înregistrat în timpul
unui an;
h
mediu anual – amplitudinea medie de variație a nivelurilor zilnice dintr -un
an oarecare (NP mediu maxim anual – NP mediu min im anual);
NP mediu multianual – valoarea medie pe mai mulți ani a nivelului hidrostatic
mediu anual.
Fig.1.11 . Variațiile medii, maxime și minime lunare ale nivelului hidrostatic la forajul
F6 din cadrul Postului hidrogeologic Ciurea
Toate valorile r eferitoare la niveluri vor fi exprimate în cm sau în m, adică în
cote relative față de suprafața terenului.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
40 Analiza hidrografului nivelurilor hidrostatice zilnice de la posturile
hidrogeologice se va referi la: delimitarea în timp a perioadelor de apariție și dispariție a
diferitelor faze ale scurgerii care se realizează în funcție de nivelul mediu anual și la
determinarea duratei de menținere a diferitelor faze ale scurgerii.
Această analiză prezintă importanță practică mai ales în g ospodărirea apelor
subterane și sub aspect hidroameliorativ.
Tema 5 : Analiza carac teristicilor hidrogeochimice a apelor subterane
Studierea compoziției chimice a apelor subterane, atât în timp , cât și în spațiu, în
vederea cunoașterii regimului acestora, reprezintă una di ntre problemele de bază ale
rețelei de stații hidrogeologice.
Principalele aspecte care sunt urmărite în studiul caracteristicilor
hidrogeochimice pentru apele subterane sunt:
– evaluarea calității apelor subterane în vederea utilizării lor în ali mentarea cu
apă a populației, agricultură (irigați i și creșterea animalelor) și industrie;
– determinarea influenței pe care o are compoziția chimică a apelor subterane
asupra unor parametri fizico -chimici ai solurilor;
– stabilirea legilor de modificare a calități i apelor subterane în timp și spațiu;
– realizarea unor prognoze de modificare a compoziției apelor subterane sub
influența condițiilor climatice, litologice și antropice (în special în urma acțiunilor de
poluare).
Principalii parametri care caracterizează analiza hidrogeochimică a apelor
subterane se referă la:
– gradul de mineralizare, dat de prezența anionilor (
3 HCO -ionul hidrocarbonat,
2
4SO
-ionul sulfat, Cl –ionul de clor), și cationilor ( Ca2+, Mg2+, Na++K+);
– concentrația ionilor de hidrogen (pH -ul)
– reziduul fix;
– gradul de duritate, totală sau temporară,
– prezența substanțelor organice.
Tabelul 1.6. prezintă valorile parametrilor hidrogeochimici principali analizați
în cadrul etapei de teren din anul 2000, la cele 10 foraje din bazinul hidrografic Tinoasa –
Ciurea.
Pentru a putea fi utilizate în reprezentări grafice , rezultatele analizelor chimice
ale probelor de apă trebuie transformate sub formă de miliechivalenți. Numărul de
miliechivalenți se obține prin î mpărțirea cantității ionului analizat, în mg/l, la greutatea
moleculară a substanței.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
41 Pentru fiecare analiză suma anionilor este egală cu suma cationilor deoarece
această sumă este luată 100% , rezultă că:
k a
=50%. În general se poa te considera
că
k a
= 100% , și în acestă situație se calculează conținutul fiecărui anion și cation
în procente echivalente după formulele:
X=
aa
*100 (%) ; X=
kk
*100 (%) (1.4)
unde: X – cationul sau anionul pentru care se determină procentul de miliechivalenți din
totalul conținutului de anioni sau cationi;
a – anionul pentru care se determină conținutul din totalul anionilor, în me/l;
k – cationul pe ntru care se determină conținutul din totalul cationilor, în me/l;
a
– conținutul de anioni, în me/l;
k
– conținutul de cationi, în me/l.
Nr.
crt. Nr.
foraj pH Duritate
(șG) Rezid.
fix
(mg/l) Subst .
org.
(mg/ l) Cationi (mg/l) Anioni (mg/l)
Totală șC Na+K Mg Ca Cl SO 4 HCO 3
1 F1 7,4 16,8 – 640 3,6 112 37 39 39 77 249
2 F2 8,0 17,4 8,9 1810 9,1 187 9 85 85 85 285
3 F3 7,2 20,5 – 600 4,0 65 28 96 96 102 312
4 F4 7,5 22,3 – 710 4,5 86 48 40 40 65 235
5 F5 8,0 14,5 – 350 26,0 46 32 80 80 128 213
6 F6 7,9 31,6 – 970 8,2 102 59 27 27 81 266
7 F7 7,6 13,4 5,8 1010 10,4 113 16 96 96 108 193
8 F8 7,8 12,9 4,8 940 4,6 58 56 43 43 115 225
9 F9 7,2 22,5 – 270 7,5 32 40 92 92 95 272
10 F10 7,5 19,6 – 185 12,9 52 36 80 80 125 246
Tab.1.6 . Caracteristici le hidrochimice ale probelor d e apă prelevate din forajele
bazinul ui hidrografic Tinoasa -Ciurea
Menționăm că probele de apă au fost prelevate în data de 19 iulie 2000
Tabelul 1.7 prezintă rezultatele analizelor chimice în miliechivalenți și procente
echivalente.
Pentru a putea compar a compoziția chimică a probelor de apă prelevate din cele
10 foraje s -a ales ca mod de reprezentare grafică diagramele de tip Stiff și diagramele
triunghiulare (sau ternare) .
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
42
Nr.
foraj CATIONI ( me/l și %me ) ANIONI ( me/l și %me )
k a
Na++K+ Mg2+ Ca2+ Cl- SO 42- HCO 3-
me/l %me me/l %me me/l %me me/l %me me/l %me me/l %me me/l
F1 1,8 13,1 3,0 22,4 1,95 14,2 1,1 8,1 1,6 11,7 4,1 30,2 13,70
F2 3,0 17,7 0,7 4,4 4,25 25,0 2,4 14,3 1,7 10,4 4,7 27,9 16,96
F3 1,0 5,7 2,3 12,7 4,8 26,3 2,7 15,0 2,1 11,6 5,2 28,4 18,24
F4 1,3 10,0 4 28,9 2 14,4 1,1 8,2 1,3 9,8 3,9 28,3 13,80
F5 0,7 4,6 2,6 16,7 4 25,1 2,2 14,3 2,6 16,7 3,5 22,3 15,91
F6 1,6 11,1 4,9 33,2 1,35 9,1 0,7 5,2 1,6 11,3 4,4 29,9 14,80
F7 1,8 11,2 1,3 8,2 4,8 29,6 2,7 16,9 2,2 13,9 3,2 19,8 16,16
F8 0,9 6,1 4,6 30,8 2,15 14,2 1,2 8,1 2,3 15,8 3,7 24,7 15,12
F9 0,5 2,9 3,3 18,9 4,6 26,1 2,6 14,2 1,9 11,2 4,5 25,7 17,59
F10 0,8 4,9 3 17,8 4 23,7 2,2 13,5 2,6 15,4 4,1 24,3 16,82
Tab.1.7. Procentul în miliechivale nți a princi palilor cationi și anioni identificați în
probele de apă din forajele bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea
Diagramele Stiff se compun din trei drepte paralele echidistante, intersectate de
o a patra, considerată origine ( Fig.1.12. ). Pe segmentele de la st ânga dreptei de origine
se reprezintă cationii, iar pe cele de la dreapta originii se reprezintă anionii.
Deasupra graficului se figurează scara în miliechivalenți sau procente –
echivalenți care are valoarea, în cazul de față de 1cm=10%me. Acest tip de rep rezentare
grafică permite evidențiere compoziției chimice a unei succesiuni de orizonturi de ape
subterane sau de probe prelevate din același bazin hidrografic.
Din analiza acestor diagrame se observă că la nivelul cationilor există o mare
variație a compo ziției chimice, față de anioni, variație determinată, în special, de
influența structurii geologice asupra chimismului apelor subterane.
Diagramele ternare (Piper) sunt realizate din două triunghiuri echilaterale: unul
pentru anioni, altul pentru cationi. Laturile triunghiurilor sunt divizate în 50 sau 100 de
părți (procent -echivalent). Fiecare triunghi este împărțit în raport cu valoarea
concentrației anionilor și cationilor în grupe hidrochimice ( Fig.1.13. ). În funcție de
concentrația anionilor și cationi lor, forajele sunt distribuite în aceste tipuri de grafice
(Fig.1.14. ).
În funcție de poziția fiecărui foraj în cadrul diagramelor, din punct de vedere
hidrochimic, în cadrul bazinului hidrografic Tinoasa -Ciurea, se deosebesc:
– majoritatea forajelor, din punct de vedere al compoziției anionilor se înscriu în
tipul hidrochimic sulfato -carbonato -cloruric sau sulfato -cloruric F 1, F6, F8;
– un singur foraj se înscrie în tipul hidrochimic sulfatic F 4;
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
43 – din punct de vedere al compoziției cationilor, forajele din acest bazin
hidrografic se înscriu în tipurile hidrochimice: magnezo -natric (F 3, F 5, F 9, F 10),
magnezo -calcic (F 2, F7) sau natro -magnezo -calcic (F 6, F1).
Fig.1.12 . Diagrama Stiff pentru forajele din bazinul hidrografic Tinoasa -Ciurea
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
44
Fig.1.13 . Diagrame t ernare pentru principalii anioni și cationi
Fig.1.14 . Poziționarea forajelor din cadrul bazinului Tinoasa -Ciurea în cadrul
diagramelor ternare
9 Capitolul III: Potamologia – aplicații practice
III.1. Bazinul și rețeaua hidrografică – elemente morfometrice
Râul, formă a scurgerii superf iciale organizate, permanentă sau temporară , care
își păstrează traseul pe întreaga lungime, reprezintă elementul de bază în studiul apelor
curgătoare.
Bazinul hidrografic este arealul de pe cuprinsul căruia, un râu, sau o arter ă
hidrografică principală , își adună apele. Bazinul hidrografic poate fi individualizat și
caracterizat printr -o serie de parametri morfohidrometrici bine precizați.
Studiul unui bazin hidrografic, împreună cu întreaga sa rețea hidrografică (râuri,
lacuri, bălți, mlaștini), se realizează cu ajutorul hărților topografice, iar după stabilirea
elementelor caracteristice (izvoare, mlaștini, ghețari, păduri, pâraie, torenți, grindur i,
ostroave, alunecări de teren etc), acestea se confruntă cu situația existentă pe teren.
Cunoașterea elementelor morfometrice și hidrologice ale bazinelor hidrografice
și ale rețelelor de râuri aferente , reprezintă o importanță deosebită pentru analiza
regimului hidrologic al unui râu, prognozarea evoluției regimului acestuia, evalua rea
modalităților de utilizare a resurselor de apă în vederea utilizării acestora în economia
locală sau regională , sau pentru identificarea posibilităților de prevenire sau atenuare a
viiturilor și inundațiilor.
Pentru o mai bună înțelegere a metodelor și a mijloacelor de analiză a
elementelor m orfometrice ale bazinelor și rețelelor hidrografice s -a luat ca exemplu
bazinul hidrografic al râului Nicolina , situat în partea sudică a Câmpiei Mol dovei, la
contactul acesteia cu zona de podiș, mai înaltă cu 250 -300m, aparținând Podișului
Bârladului.
Analiza elementelor morfometrice ale bazinului hidrografic și rețelei de râuri a
plecat de la s tudierea hărților topografice la scara 1:25000, ediția 1985, proiecție
topografică cilindrică transversală Gauss -Kruger. Hărțile topografice au fost prelucrate
prin intermediul calculatorului și cu ajutorul programelor speciale care implică utilizarea
Sistemel or Informaționale Geografice ( SIG), obținându -se modelul numeric al
bazinului, pe baza căruia s -au determinat element ele m orfometrice ale bazinului și
rețelei hidrografice pentru râul Nicolina. Hărțile topografice ale acestui bazin au fost
corelate cu o serie de aerofotograme realizate, în tre anii 1970 -1980 și cu cercetari de
teren, obținându -se astfel o imagine cât mai reală, la zi, asupra bazinului hidrografic
analizat.
Bazinul hidrografic al râului Nicolina ( Fig.2.1. ), delimitat pe baza hărților
topografice , are o suprafață de peste 237 km2, și o lungime , între punctele extreme ale
bazinului de 22,2 km. Altitudinea max imă se găsește în partea sudică ( 403,4m ), pentru
ca altitudinea minimă să se regăsească în zona de confluență a Nicolinei
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
46
Fig.2.1. Caracteristicile morfometrice ale bazinului hidrografic Nicolina
cu râul Bahlui (38m). Principalii afluenți sunt concent rați pe partea stângă a bazinului:
P.Sec, P.Valea Adâncă, P.Ezăreni (cu afluentul acestuia P.Cornetu), P.Valea Locei (cu
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
47 afluenții acestuia: P.Ciurbești și P.Frumoasa), P.Tinoasa -Ciurea, P.Valea Carelor,
P.Valea Țiganului și P.Bolohani. Pe partea dreaptă a bazinului se dezvoltă un singur
afluent mai important: P.Ciurea.
Principalele elemente morfometrice ale râurilor din bazinul hidrografic Nicolina
sunt redate în Tabelul.2.1.
Nr.
crt. Cursul de apă Lungimea
(km) Suprafața
(km2) Suprafața
partea dreaptă
(km2) Suprafața
partea stângă
(km2)
1 Nicolina 24,3 237,19 30,15 205,66
A.Malul drept
1 P.Ciurea 3,6 4,09 2,70 1,39
B.Malul stâng
1 P.Sec 2,5 2,03 1,18 0,85
2 P.Valea Adâncă 5,42 4,8 1,98 2,82
3 P. Ezăreni 7,4 40,64 8,56 32,08
4 P.Valea Locei 12,7 116,91 40,68 76,23
5 P.Valea Carelor 3,1 2,04 0,69 1,35
6 P.Tinoasa -Ciurea 5,7 10,15 3,87 6,28
7 P.Valea Țiganului 4,4 4,58 2,72 1,86
8 P.Bolohani 2,8 2,79 1,49 1,30
Tab.2.1. Elementele morfometrice ale râului Nicolina și afluenții acestuia
Plecând de la harta bazinului hidrografic al râului Nicolina și de la principalele
elemente morfomet rice ale acestui bazin, se propune efectuarea unor teme specific e
legate de elementele morfomet rice ale bazinelor și rețelelor hidro grafice .
III.1.1. Elementele mo rfometrice ale bazinelor hidrografice
Tema 6: Trasarea cumpenei de ape
Suprafața unui bazin hidrografic este delimitată , față de bazinele hidrografice
învecinate , printr -o linie de separație, denumită cumpănă de ape.
Cumpăna de ape este linia care sep ară bazinele hidrografice vecine, unind
punctele cu cele mai ridicate altitudini dintre ele , și de la care panta și direcția de
scurgere a apei , la suprafață , se dirijează în direcții opuse. În plan , cumpăna de ape
reprezintă perimetrul bazinului hidrograf ic, element morfohidrometric foarte important
utilizat în determinarea coeficientului de formă sau pantei unui bazin hidrografic.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
48 Trasarea cumpenei de ape se realizează cu ajutorul hărților topografice la
diferite scări (1: 25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000 etc., în funcție de gradul de
precizie la care se dorește să se ajungă) , la care se adaugă și observațiile efectuate în
etapa de teren și informațiile provenite din studiul aerofogramelor.
Trasarea cumpenei de ape urmărește configurația curbelor de ni vel, distribuția
rețelei hidrografice și punctele cu cea mai mare altitudine. Ea nu constituie o dificultate
în regiunile cu energie mare de relief, spre deosebire de regiunile de câmpie unde este
mai greu de ide ntificat datorită reliefului plan.
Delimitar ea bazinului hidrografic Nicolina ( Fig.2.2. ) s-a realizat cu ajutorul
hărții topografice , începând de la gura de vărsare a râului, aflată la o altitudine de 38m.
Din acest punct se începe trasarea cumpenei de ape, cu o linie întreruptă, îngroșată și
sinuoa să, care în mersul său intersectează punctele cu cea mai mare altitudine și taie
perpendicular curbele de nivel. Astfel, cumpăna de ape trece prin cotele cele mai înalte,
mai întâi de pe partea stângă (în direcția de curgere a râului): D.Galata, D.Dîrjeni,
D.Chihluiu, D.Voinești, D.Custurii, sub forma unei linii sinuoase, delimitând bazinul
hidrografic analizat de bazinele hidrografice învecinate, până ce atinge punctul cu cota
cea mai înaltă din întreg bazinul hidrografic, 403,4m. Trasarea cumpenei de ape pentru
partea dreaptă începe de la punctul cu cota cea mai înaltă, trecând de asemenea prin
punctele cele mai înalte, de pe partea dreaptă a bazinului: D.Rusului, D.Vama Veche,
D.Ciurea, D.La Cetățuie, până se ajunge la gura de vărsare.
Cumpăna de ape de suprafață delimitează arealul de pe care o arteră
hidrografică principală își adună apele prin scurgere superficială, poziția sa fiind
influențată de o serie de factori cum ar fi: nivelul de bază al râului principal, tectonica
regiunii, litologia bazinului , condițiile climatice etc. În afara aceast eia, un bazin
hidrografic mai are și o cumpănă de ape subterană, care nu întotdeau na coincide cu cea
superficială.
Pe baza aceleiași metode se trasează cumpenele de apă ale afluenților secundari,
cu linii întrerup te, subțiri, ce urmăresc inflexiunile negative ale curbelor de nivel, în
sensul scurgerii apei acestor afluenți.
În cazul în care harta topografică nu are curbe de nivel, ci numai hașuri sau
tente, cumpăna de ape se va trasa urmărind hașurile și tentele ce le mai închise, întrucât
indică înălțimile cele mai mari. În zonele mlăștinoase trasarea cumpenei de ape se va
face ținând cont de cotele care se găsesc în apropierea acelor zone și de configurația
văilor principale și secundare.
Cumpăna de ape este un ele ment dinamic, care , în decursul evoluției geografice
a unui bazin hidrografic se poate modifica datorită eroziunii regresive și captărilor între
bazine hidrografice învecinate.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
49
Fig.2.2. Cumpăna principală și secundară de apă pentru Bazinul hidrografic Nicolina
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
50 Tema 7: Perimetrul bazinului hidrografic, panta medie a perimetrului,
înălțimea medie și coeficientul de sinuozitate a cumpenei de ape
Perimetrul bazinului hidrografic (P) reprezintă lungimea proiecției în plan a
cumpenei de ape (se măsoară în km). Pentru a determina lungimea perimetrului unui
bazin hidrografic, se pot utiliza: compasul distanțier, curbimetrul sau metoda benzii de
hârtie.
Măsurarea lungimii perimetrului cu ajutorul compasului distanțier cu deschidere
constantă (2 -3 mm) se fa ce suprapunând compasul peste linia ce semnifică cumpăna de
ape. Acest compas se rotește, sprijinindu -l când pe un vârf, când pe un altul, până se
parcurge întreaga distanță. Lungimea perimetrului rezultă din însumarea numărului
deschiderilor și înmulțirea acestora cu valoarea deschiderii compasului. Valoarea
lungimii perimetrului obținută astfel este în mm, valoare pe care o transformăm conform
scării hărții pe care s -a lucrat, pentru a avea lungimea de pe teren (în km) a distanței
respective.
Curbimetrul este un instrument de pe care se poate citi direct lungimea în
kilometri a perimetrului. Pentru a putea fi utilizat, curbimetrul este prevăzut cu o codiță
și rotiță, iar citirea diferitelor lungimi măsurate se realizează pe un cadran. Măsurarea
lungimii pe rimetrului unui bazin hidrografic se face așezând rotița curbimetrului într -un
punct de pe cumpăna de ape, și se parcurge întreaga lungime a cumpenei respective până
se revine în același punct. Deplasarea se face astfel încât acul să se rotească conform
mișcării acelor de ceas. Mișcarea rotiței se transmite unui ac ce se rotește pe cadranul
curbimetrului, indicând valoarea de pe teren, în km, a distanței parcurse pe hartă.
Metoda benzii de hârtie dă rezultate aproximative de determinare a distanțelor
pe hăr țile topografice. Această metodă constă în suprapunerea unei benzi de hârtie albă,
cu marginile drepte, peste distanța de măsurat. Cu ajutorul acestei benzi de hârtie se
urmăresc sinuozitățile cumpenei de ape și se notează, atât pe hartă, cât și pe banda d e
hârtie, cu creionul, orice schimbare de direcție. Astfel, se transpune pe banda de hârtie,
linia sinuoasă a cumpenei de ape sub forma unei linii drepte pe care o măsurăm cu
ajutorul unei rigle și o transformăm conform scării hărții cu care s -a lucrat.
În cazul bazinului hidrografic al râului Nicolina s -a măsurat perimetrul
bazinului utilizând toate cele trei metode. Ținând cont că măsurarea cu ajutorul
compasului distanțier, dacă se ia distanța dintre acele compasului de 2 sau 3mm, dă erori
destul de mic i, verificate și prin măsurarea cu ajutorul curbimetrului (diferența dintre cle
două măsurători este de 0,5km), se apreciază că valoarea perimetrului acestui bazin
hidrografic este de 68,8km ( Tab.2.2. ).
Se poate determina și o pantă medie a perimetrului (Ip), luând în calcul
raportul dintre d ublul diferenței de nivel pentru valoarea cotei celui mai înalt punct și
gura de vărsare (
H
) și lungimea în km a cumpenei apelor (P).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
51 Ip=
PH
2 (‰) (2.1)
Pentru bazinul hidrografic al Nicolinei, panta medie a perimetrului are valoarea
de 10,62‰, iar pentru bazinele secundare oscilează între 9,77‰ (P.Ezăreni) și 45,66‰
(P.Valea Țiganului).
Înălțimea medie a cumpenei de ape (H c) se determ ină ca fiind media
aritmetică a însumării celor mai mari înălțimi(h v) și a înșeuărilor(h s).
Hc=
2s vhh
(m) (2.2.)
Se mai poate determina și o înălțime medie a cumpenei de ape de pe malul drept
al râului sau înălțime a medie a cumpenei de ape de pe malul stâng, utilizând aceiași
formulă de calcul.
Pe baza hărții bazinului hidrografic Nicolina și a cotelor altimetrice se poate
calcula înălțimea cumpenei de ape de pe malul drept (
H Cdr) și a cumpenei de ape de pe
malul stâng (
H Cst). Prin însumarea lor se poate determina înalțimea medie a întregii
cumpene de ape (H Cmed):
H
Cdr=
61381,1737,1913,353 3009,399
=
61556 =259,3 m
H
Cst=
116,1854,1562,1522,1515,2427,3615,3453,3679,2544,4031,378
=
118, 2998 = 272,6 m
HCmed=
17Cst Cdr H H
=
178, 2998 1556
=267,9 m (2.3)
Coeficientul de sinuozitate a cumpenei de ape (KS) se determ ină ca fiind
raportul dintre perimetrul cumpenei de apă (P) și lungimea circumferinței cercului (Lc),
exprimat în km, a cărui suprafață este egală cu cea a bazinului hidrografic:
Ks=
CLP (2.4)
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
52 Valorile acestui coeficient variază între 1,16 pentru bazinul P. Ezăreni și 1,63
pentru bazinul P.Valea Țiganului
Nr.
crt. Cursul de apă Lungimea
cumpenei de
ape P (km) Panta medie a
perimetrului
(%) Coeficientul de
sinuozitate a
cumpenei de ape (K s)
1 Nicolina 68,8 10,62 1,26
A. Malul drept
1 P.Ciurea 9,0 10,41 1,25
B.Malul stâng
1 P.Sec 7,5 38,0 1,48
2 P.Valea Adâncă 12,3 21,3 1,58
3 P. Ezăreni 26,2 9,77 1,16
4 P.Valea Locei 49,9 13,44 1,30
5 P.Valea Carelor 7,4 16,75 1,46
6 P.Tin oasa-Ciurea 15,3 38,17 1,36
7 P.Valea Țiganului 12,4 45,66 1,63
8 P.Bolohani 9,1 21,56 1,54
Tab.2.2 . Perimetrul, panta medie a perimetrului și coeficientul de sinuozitate a cumpenei
de ape, pentru bazinele hidrografice aferente bazinului Nicolina
Tema 8: Metode de măsurare a suprafeței bazin ului hidrografic
Suprafața unui bazin hidrografic ( Sb) reprezintă arealul de pe care o arteră
hidrografică își adună apele (se exprimă în km2 sau în ha). Acest areal este delimitat de
cumpăna de ape și are o impo rtanță deosebită deoarece mărimea suprafeței bazinului se
reflectă direct în producerea fenomenelor hidrologice și în evoluția lor.
Determinarea suprafeței unui bazin hidrografic se poate face prin mai multe
metode: metode grafice, mecanice, electronice sa u analitice
Metodele grafice sunt : metoda figurilor geometrice și metoda pătratelor module.
Metoda figurilor geometrice constă în descompunerea în figuri geometrice
simple a suprafeței unui bazin hidrografic, pent ru ca, mai apoi, să se determine suma
supra fețelor acestor figuri. Suprafața bazinului se poate descompune în figuri
geometrice simple de tipul: triunghiurilor, pătratelo r, dreptunghiurilor, trapezelor etc., a
căror formule de calcul a suprafeței sunt bine cunoscute ( Fig.2.3. ).
Metoda pătratelor m odule (paletei sau metoda caroiajului) constă în acoperirea
suprafeței bazinului hidrografic cu o rețea de pătrate cu latura constantă de 0 ,5 sau 1 cm.
Se numerotează pătrate le întregi și se însumează, după care se determină și fracțiile de
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
53 pătrat ce apar la marginile suprafeței bazinului și se adaugă la suma pătratelor întregi.
Suprafața astfel obținută este exprimată în cm2, care se transformă ținând cont de scara
hărții, în km2. Pentru bazinul hidrografic Nicolina s-au delimitat 219 de pătrate întregi,
fiecare având suprafața de 1cm2, la scara hărții de 1:25000 ( Fig.2.4. )
La numărul pătratelor întregi se adaugă și fracțiile de pătrat ce apar la marginile
bazinului, în număr de 18, și se obține suprafața întregului bazin de 237,19km2. La fel se
procedează și în cazul bazinelor secundare.
Metoda mecanică utilizează , ca principal mijloc de măsurare a suprafeței unui
bazin hidrografic , planimetrul. Planimetrele pot fi de mai multe tipuri: polare, cu disc
sau digitale. Această metodă poate fi utilizată pentru verificarea celorlalte metode, cât și
pentru a determina suprafețele bazinelor hidrografice ce prezintă contururi foarte
sinuoase.
Metodele electronice se folosesc tot mai frecvent datorită ușurinței de măsurare
a suprafeței bazinelor, în cazul în care s e dispune de hardul și de softul corespunzător.
După ce se realizează modelul numeric al bazinului hidrografic Nicolina, cu ajutorul
calculatorului se determină foarte ușor , atât suprafața bazinului hidrografic principal , cât
și suprafața bazinelor hidrogr afice secundare și a celor interbazinale.
Metodele analitice utilizează coordonatele rectangulare ale punctelor extreme
ale bazinului hidrografic, și pe baza unor formule matematice specifice care fac apel și
la formule trigonometrice se determină suprafaț a unui bazin hidorgrafic. Metoda implică
o precizie foarte mare în determinarea coordonatelor punctelor extreme și se aplică
destul de rar.
Tema 9: Graficul circular cu repartiția suprafețelor bazinale și interbazinale
Graficul circular cu repartiți a suprafețelor bazinale și interbazinale ( Fig.2 .5.)
are rolul de a arăta cum sunt dispuse suprafețele unui bazin hidrografic și suprafețele
interbazinale în raport cu cei doi versanți ai bazinului.
Pentru întocmirea acestui grafic este necesar ă determinar ea suprafețelor
bazinale și interbazinale, de pe ambii versanți ai unui bazin hidrografic, care vor fi
înscrise într -un tabel ( Tab.2.3. ).
Pentru fiecare dintre aceste suprafețe se va determina:
– valoarea lor procentuală, conform relației:
f%=
bs
Sf100* (2.5)
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
54
Fig.2.3. Bazinul hidrografic Nicolina:
metoda determinării suprafețelor cu ajutorul figurilor geometrice
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
55
Fig.2.4. Bazinul hidrografic Nicolina:
metoda determinării supraf ețelor cu ajutorul pătratelor module
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
56
Fig.2.5. Suprafețe bazinale și interbazinale în bazinul hidrografic Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
57 Nr.
crt. Cursul de apă Suprafața
Sb(km2) (%) (ș)
1 Nicolina 237,19 100 360
A.Malul drept
1 Suprafața interbazinală 1 6,08 2,57 9,25
2 P.Ciurea 4,09 1,72 6,20
3 Suprafața interbazinală 2 4,25 1,79 6,45
4 Bazinul Superior Nicolina
(partea dreaptă)
15,85 6,68 24,05
TOTAL 30,29 12,77 45,97
B.Malul stâng
1 Bazinul Superior Nicolina
(partea stângă)
6,95 2,93 10,54
2 Suprafața interbazinală 3 1,57 0,66 2,38
3 P.Bolohani 2,79 1,17 4,23
4 Suprafața interbazinală 4 0,33 0,13 0,50
5 P.Valea Țiganului 4,58 1,93 6,95
6 Suprafața interbazinală 5 0,47 0,19 0,71
7 P.Tinoasa -Ciurea 10,15 4,2 15,40
8 Suprafața interbazinală 6 2,34 0,98 3,55
9 P.Valea Carelor 2,04 0,86 3,09
10 Suprafața interbazinală 7 0,88 0,37 1,33
11 P.Valea Locei 116,91 49,28 177,44
12 Suprafața interbazinală 8 1,8 0,75 2,73
13 P. Ezăreni 40,64 17,13 61,68
14 Suprafața inte rbazinală 9 1,15 0,48 1,74
15 P.Valea Adâncă 4,8 2,02 7,28
16 Suprafața interbazinală 10 2,9 1,22 4,40
17 P.Sec 2,03 0,85 3,08
18 Suprafața interbazinală 11 4,57 1,92 6,93
TOTAL 206,9 87,22 314,02
Tab.2.3. Repartiția suprafețelor bazinale și interb azinale în bazinul hidrografic Nicolina
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
58 unde: f s – suprafața bazinului hidrografic secundar;
Sb – suprafața bazinului hidrografic principal;
– valoarea lor în grade conform relației:
S
0
b=
bs
Sf0360* (2.6)
Aplicând formulele de calcul enumerate anterior se obțin următoarele valori pentr u
pârâul Valea Adâncă :
f%=
19,237100*8,4 =2,02% și S
0
b=
100360*02,2 =
1002,727 =7,27o
Fig.2.6. Graficul circular cu repartiția suprafețelor bazinale și interbazinale în cadrul
bazinului hidrografic Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
59 După stabilirea datelor procentuale și în grade a suprafețelor bazinale și
interbazinale se trece la c onstruirea graficului circular prin conturarea , mai întâi , a unui
cerc, cu o rază arbitrară, a cărui suprafață o considerăm egală cu suprafața bazinului
hidrografic. Suprafața cercului se împarte în două sectoare care reprezintă, în grade , aria
versantului drept și a celui stâng. Suprafața care îi revine versantului drept al bazinului
hidrografic, la rândul său, se divide într -un număr de sectoare, în grade și procente, care
reprezintă suprafața însumată a bazinelor secundare și a suprafețelor interbazinale .
Pentru fiecare sector astfel divizat, pentru partea dreaptă a bazinului hidrografic , se
înscrie suprafața calculată și valoarea ei procentuală. În același mod se procedează și
pentru partea stângă a bazinului ( Fig.2.6 ).
Graficul circular oferă posibilita tea unei aprecieri global e, comparative, asupra
arealelor bazinale și interbazinale și totodată , se distinge rolul care îl are structura unui
bazin hidrografic în evoluția proceselor de scurgere a apelor în diferite perioade ale
anului.
Tema 10: Lungime a și lățimea bazinului hidrografic
Lungimea (L) unui bazin hidrografic este un element morfohidrografic
important p entru a caracteriza dimensiunea bazinelor. Lungimea reprezintă distanța, în
km, dintre punctul de vărsare sau confluență și un punct pe cump ăna de ape, pe direcția
izvorului cursului principal .
În ceea ce privește definirea lungimii maxime (L max) a unui râu , în literatura de
specialitate există mai multe opinii:
R.E.Horton (1932) considera lungimea unui bazin hidrografic ca fiind distanța
de la gura de vărsare la un punct de pe cumpăna de ape, situat pe direcția izvorului
principal;
S.A.Schumm (1956) considera lungimea maximă, linia paralelă cu linia
principală de drenaj a unui bazin hidrografic;
S.C.Maxwell (1960) def inea lungimea maximă ca fi ind l ungimea proiecției
orizontale a liniei drepte care pornește de la gura bazinului , la cumpăn a de ape, prin
izvorul râului ;
B.A.Apollov (1963) considera că lungimea maximă a unui bazin hidrografic
cu formă regulată este reprezentată prin linia dreaptă c e unește punctul de la vărsare cu
punctul cel mai îndepărta t de pe cumpăna de ape;
T.Morariu, I. Pișotă și I. Buta (1962) definesc lungimea unui bazin hidrografic
ca fiind distanța de la gura de vărsare până la punctul cel mai îndepărtat al bazinului
situa t pe linia cursului principal.
În legătură cu lungimea , se utilizează două noțiuni:
– lungimea maximă (L max) este distanța dintre izvor și vărsare, măsurată paralel
cu linia principală de drenaj;
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
60 – lungimea medie (L m) este raportul dintre suprafața bazinul ui hidrografic (S b) și
lățimea acestuia (l):
Lm=
lSb l (km) (2.7)
Lungimea unui bazin hidrografic poate fi măsurată după mai multe metode:
metoda medianei, metoda analitică sau cu ajutorul curbimetrului și benzii de hârtie
(metode care au fost descrise la determinarea perimetrului bazinului hidrografic, vezi
Tema 7 ).
– metoda medianei se folosește în cazul în care bazinul hidrografic are o formă
neregulată. B.A.Apollov, în 1963, propune fol osirea medianei, pentru a cărei estimare
este necesară o paletă de celuloid cu cercuri concentrice și un orificiu central. Paleta se
deplasează de la vărsare spre izvor, căutând, de fiecare dată, cercul care apreciază cel
mai bine lățimea bazinului, marcân d punctul central astfel încât, în final, să rezulte o
mulțime de puncte care unite vor da lungimea medianei suprafeței bazinului.
– metoda analitică . În 1978, I. Zăvoianu, propune determinarea lungimii medii
(L) și a lățimii medii (l) pornind de la două elemente de bază: suprafața bazinului (S b) și
lungimea perimetrului acestuia (P). Asimilând forma bazinului cu un patrulater, cele
două laturi sunt considerate ca fiind rădăcinile unei ecuații de gradul doi, în care din
produsul rădăcinilor rezultă supraf ața bazinului (S b= L*l), iar din suma acestora rezultă
semiperimetrul (P/2=L+l).
Nr.
crt. Cursul de apă Lungimea
maximă
(km) Lățimea
maximă
(km) Suprafața
(km2) Lățimea
medie (km)
1 Nicolina 23,4 18,9 237,19 10,1
A. Malul drept
1 P.Ciurea 3,4 2.5 4,09 1,2
B.Malul stâng
1 P.Sec 3,5 0,9 2,03 0,6
2 P.Valea Adâncă 5,7 1,1 4,8 1,1
3 P. Ezăreni 8,7 8,1 40,64 4,6
4 P.Valea Locei 13,1 16,5 116,91 8,9
5 P.Valea Carelor 3,6 0,9 2,04 0,5
6 P.Tinoasa -Ciurea 5,9 3,2 10,15 1,7
7 P.Valea Țiganului 5,4 1,4 4,58 0,8
8 P.Bolohani 4,0 1 2,79 0,6
Tab.2.4. Lungimea și lățimea bazinelor hidrografice aferente bazinului Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
61 În acest caz cele două dimensiuni se obțin din ecuația:
L,l= {(P/2)
[
2/]}4)2/(2
bS P
(2.8)
Formula permite ca pe lângă determinarea celor două mărimi să se aprecieze și
forma bazinului în funcție de valoarea de sub ra dical. Astfel dacă numărătorul este mai
mare ca zero, bazinul are o formă alungită, dacă este egal cu zero, for ma bazinului este
echivalentă cu a u nui pătrat și dacă este mai mic decât zero se apropie de forma
circulară, rar întâlnită în condiții naturale (Zăvoianu, 199 9)
Lățimea ( l) unui bazin hidrografic reprezintă linia dreaptă, dintre două puncte,
cele mai înd epărtate din cadrul bazinului, care cade aproximativ perpendicular pe
lungimea bazinului. Această dreaptă , trasată între punctele extreme ale bazinului se
numește lățimea maximă (l max).
Se mai poate calcula și o lățime medie (l med) ca raport între suprafaț a bazinului
hidrografic (S b) și lungimea medie a acestuia (L m):
l=
mb
LS (m) (2.9)
Totodată , se poate calcula și o lățime medie aferentă părții stângi și drepte a
unui bazin hidrograf ic, față de axa principală de drenaj, în cazul în care este calculată
suprafața aferentă celor două părți:
lst=
mst
LS și ldr =
mdr
LS (2.10)
Ținând cont că, atât bazinul Nicolin ei, cât și bazinele secundare , prezintă o
formă relativ regulată, s -a determinat lungimea și lățimea maximă ( Tab.2.4. ) pentru
fiecare bazin hidrografic în parte, după metoda propusă de T.Morariu și colab., în 1962
(Fig 2.6. ).
Cunoscând valorile suprafețelo r bazinale, atât pentru partea dreaptă , cât și
pentru partea stângă s -au calculat și lățimile medii corespunzătoare celor două părți de
bazin ( Tab.2.5. ).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
62 Nr.
crt. Cursul de apă Lungimea
(km) Supr. partea
dreaptă
(km2) Supr. partea
stângă
(km2) Lățimea
medie
stânga Lățimea
medie
dreapta
1 Nicolina 24,3 30,15 205,66 1,24 8,46
A.Malul drept
1 P.Ciurea 3,6 2,70 1,39 0,75 0,38
B.Malul stâng
1 P.Sec 2,5 1,18 0,85 0,47 0,34
2 P.Valea Adâncă 5,42 1,98 2,82 0,36 0,52
3 P. Ezăreni 7,4 8,56 32,08 1,15 4,33
4 P.Valea Locei 12,7 40,68 76,23 3,20 6,0
5 P.Valea Carelor 3,1 0,69 1,35 0,22 0,43
6 P.Tinoasa -Ciurea 5,7 3,87 6,28 0,67 1,10
7 P.Valea Țiganului 4,4 2,72 1,86 0,61 0,42
8 P.Bolohani 2,8 1,49 1,30 0,53 0,46
Tab.2.5. Lățimea medie pe partea dre aptă și stângă a bazinelor hidrografice
Fig.2.6. Lungimea și lățimea bazinelor hidrografice
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
63 Tema 11: Forma bazinului hidrografic. Coeficientul de asime trie și
acoperire cu păduri, lacuri și mlaștini
Forma bazinului hidrografic este un parametru mor fohidrometric care depinde
de mai mulți factori , dintre care cei mai importați sunt : substratul litologic, configurația
generală a reliefului regiunii în care se află bazinul, stadiul de evoluție al reliefului,
tectonica regiunii, condițiile climatice etc.
Forma bazinelor hid rografice poate fi apreciată, atât sub aspect calitativ , cât și
sub aspect cantitativ. Analiza calitativă are în vedere faptul că sunt bazine care se
dezvoltă mai mult în curs ul superior, în cursul mijlociu sau în cel inferior, sau sunt
bazine dezvoltate uniform pe toată lungimea râului , sau cu o îngustare în partea de
mijloc. Din punct de vedere calitativ forma bazinului poate fi apreciată ca fiind alungită,
ovală, în evantai etc.
În funcție de dispunere a față de cursul principal pot fi bazine dezvoltate simetric
sau asimetric.
Analiza cantitativă a formei bazinelor hidrografice este mai important ă pentru
că în legătură cu aceasta se pot analiza o serie de procese hidrologice, precum și modul
de formare și transmitere a viiturilor etc. A stfel, este bine cunoscut faptul că în bazinele
hidrografice cu formă circulară, viiturile se formează și se transmit mai repede decât
într-un bazin hidrografic cu formă alungită. În același timp, puterea de eroziune și de
transport a viiturilor formate în bazinele hidrografice de formă circulară este mai mare și
ca urmare a acestui fapt aceste bazine au o evoluție mai rapidă în comparație cu cele
alungite.
Pentru analiza cantitativă a formei unui bazin hidrografic se folosesc mai multe
formule de calcul, d e fiecare dată comparându -se forma bazinului cu o figură geometrică
de referință.
Factorul de formă (F f) propus de R.E.Horton, în 1932, ( citat de Zăvoianu, 1978 )
reprezintă raportul dintre suprafața bazinului hidrografic (S b) și pătratul lungimii
maxime a acestuia (L2):
Ff=
2LSb (2.11)
Valorile obținute sunt egale, mai mici sau mai mari decât unitatea. În cazul în
care valorile factorului de formă sunt egale cu 1 , bazinele hidrografice au o formă
apropiată de cea a pătratului, iar dacă sunt mai mici, bazinele hidrografice au formă
alungită.
Pentru bazinul hidrografic Nicolina cea mai apropiată valoare de unitate o
prezintă bazinul pârâului Valea Locei (0,68) ș i cea mai îndepărtată o deține bazinul
pârâului Valea Adâncă (0,14). În general , bazinele hidrografice prezintă o formă
alungită conform acestui coeficient de formă ( Tab.2.6. ).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
64 Raportul de circularitate (R c) propus de V.C.Miller (citat de Gâștescu, 1998 ),
reprezintă raportul dintre suprafața bazinului (S b) și sup rafața cercului de acee ași
lungime cu perimetrul bazinului (S c).
Rc=
cb
SS (2.12)
Cu cât raportul de circularitate este mai apr opiat de unitate, cu atât bazinul se
apropie de forma unui cerc, iar cu cât valorile sunt mai mici cu atât bazinele hidrografice
au o formă alungită.
Bazinul hidrografic al pârâului Ezăreni, cu un raport de circularitate de 0,75, se
apropie cel m ai mult d e forma de cerc comparativ cu toate bazinele hidrografice
analizate .
Raportul de alungire (R a), propus în 1965 de S.A. Schunm, reprezintă raportul
dintre diametrul cercului cu acee ași suprafață cu a bazinului hidrografic (D b) și lungimea
maximă a bazinului (L):
Ra=
LDb (2.13)
Pentru bazinele cu o formă alungită se înregistrează valori subunitare și mai
mari în cazul celor circulare.
Conform acestui indice toate bazinele hidrografice d in cadrul bazinului
Nicolinei sunt alungite.
Coeficientul de dezvoltare a cumpenei de apă (C) propus în 1957 de A.
Cebotarev reprezintă raportul dintre lungimea cumpenei de apă (P) și lungimea cercului
de suprafață egală cu cea a bazinului (L c):
C=
cLP (2.14)
Cele mai mari valori ale coeficientului de dezvoltare a cumpenei de apă se
înregistrează la bazinele hidrografice cu suprafețe mici (P.Bolohani, P.Valea Țiganului,
P.Valea Carelor ,P.Valea Adâncă și P.Sec) de peste 1,45, iar cele mai mici la bazinele
hidrografice cu suprafețe mari.
În 1952, T. Morariu, I. Pișotă și I. Buta ( citat de Zăvoianu, 1999 ) propun pentru
forma bazinului hidrografic (
) raportul dintre s uprafața acestuia (S b) și a pătratului cu
latura egală cu lungimea bazinului (L) :
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
65
=
2LSb (2.15)
Ținând cont de valorile calculate pentru acest indice de formă , cele mai mari
valori se înregistrează la bazinele hidrografice cu suprafață mare de dezvoltare iar cele
mai mici pentru bazinele hidrografice de dimensiuni reduse. Toate valorile obținute
pentru bazinele componente bazinului hidrografic al râului Nicolin a sunt subunitare ceea
ce demonstrează că forma lor este alungită.
C.Diaconu și D. Lăzărescu în 1965 (citați de Zăvoianu în 1999 ) propun pentru
forma bazinului hidrografic diferite rapoarte între lungimea (L), lățimea (l) și suprafața
(Sb) unui bazin hidrog rafic:
LSb
și
bSl (2.16)
unde: S b are semnificația laturii pătratului cu aceiași suprafață cu cea a bazinului.
Rapoartele arată că la valori subunitare bazinul hidro grafic este alungit, iar la
valori supraunitare are o formă turtită ( Diaconu, Lăzărescu, 1965 ).
Nr.
crt. Cursul de apă FF RC Ra C
RF
1 Nicolina 0,43 0,62 0,74 1,26 0,43 0,80
A.Malul drept
1 P.Ciurea 0,35 0,63 0,67 1,25 0,35 0,80
B.Malul stâng
1 P.Sec 0,16 0,45 0,45 1,49 0,16 0,57
2 P.Valea Adâncă 0,14 0,39 0,43 1,59 0,14 0,50
3 P. Ezăreni 0,53 0,74 0,80 1,19 0,53 0,94
4 P.Valea Locei 0,68 0,58 0,92 1,30 0,68 0,75
5 P.Valea Carelor 0,15 0,46 0,44 1,47 0,15 0,59
6 P.Tinoasa -Ciurea 0,29 0,54 0,60 1,36 0,29 0,69
7 P.Valea Țiganului 0,15 0,37 0,44 1,64 0,15 0,47
8 P.Bolohani 0,17 0,42 0,46 1,55 0,17 0,53
Tab.2.6. Coeficienții de formă ai bazinelor hidrografice
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
66 Raportul de formă (R f), coeficient propus de I.Zăvoianu, în 19 78, reprezintă
raportul dintre suprafața unui bazin hidrografic (S b) și cea a pătratului care are același
perimetru cu al bazinului:
Rf=
2)4/(PSb (2.17)
Pârâul Ezăreni, cu o valoare de 0,9 4, se apropie cel mai mult de forma de cerc,
conform acestui coeficient.
Coeficientul de asimetrie al bazinului hidrografic (a) scoate în evidență
repartiția suprafeței bazinului față de axa de drenaj. Pentru determinarea acestui
coeficient se impune cunoa șterea suprafețelor existente , atât pe partea stângă a bazinului
hidrografic (S st) cât și pe partea dreaptă (S dr) a cursului principal. Coeficientul de
asimetrie se calculează conform formulei:
a=
bdr st
SS S ) (2
(2.18)
Coeficientul de asimetrie variază în mod normal între 0,01 și 1,99 și este
influențat de poziția râului principal în raport cu cumpana de ape.
Pe baza evaluării acestui coeficient se apreciază resursele de apă existente la
nivelul cel or doi versanți ( Tab.2.7. ).
Pentru râul Nicolina s -a calculat cel mai mare coeficient de asimetrie (1,47) din
întreg bazinul, coeficient caracteristic râurilor dezvoltate în zone de cuestă , așa cum este
și acest râu.
Bazinul pârâului Bolohani , cu un coefic ient de asimetrie redus (0,13) , arată că
mărimea suprafețelor celor doi versanți este aproximativ egală, iar resursele de apă sunt
distribuite aproximativ egal la nivelul celor doi versanți.
Coeficientul de acoperire cu păduri (C p), lacuri (C l) și mlaștini (Cm) arată
pentru un bazin hidrografic dat, care este gradul de împădurire sau în ce proporție un
bazin hidrografic este acoperit cu păduri sau mlaștini, lacuri sau alte moduri de
folosință. Se poate determina un coeficient de împădurire (C p), care arată care este
ponderea suprafeței acoperite cu păduri dintr -un bazin hidrografic dat, în cazul în care
acestea sunt reprezentative.
Pentru coeficientul de împădurire (C p) se impune a se determina suprafața
pădurilor (S p) și pe cea a bazinului hidrografic (S b).
Cp=
bp
SS *100 % (2.19)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
67 Nr.
ctr. Cursul de apă Suprafața
(km2) Supr.partea
stângă
(km2) Supr.partea
dreaptă
(km2) Coeficientul
de asimetrie
(a)
1 Nicolina 237,19 205,66 30,15 1,47
A.Malul dre pt
1 P.Ciurea 4,09 1,39 2,70 0,64
B.Malul stâng
1 P.Sec 2,03 0,85 1,18 0,32
2 P.Valea Adâncă 4,8 2,82 1,98 0,35
3 P. Ezăreni 40,64 32,08 8,56 1,15
4 P.Valea Locei 116,91 76,23 40,68 0,60
5 P.Valea Carelor 2,04 1,35 0,69 0,64
6 P.Tinoasa -Ciurea 10,15 6,28 3,87 0,47
7 P.Valea Țiganului 4,58 1,86 2,72 0,37
8 P.Bolohani 2,79 1,30 1,49 0,13
Tab.2.7. Coeficientul de asimetrie al bazinelor hidrografice
În același mod se determină și coeficientul de acoperire cu lacuri (C l),
raportându -se suprafața ocu pată de arealele lacustre la cea a bazinului hidrografic, și
coeficientul de înmlăștinire (C m).
Pentru bazinul hidrografic Nicolina , pe baza hărților topografice, a
aerofotogramelor și imaginilor satelitare s -a calculat o suprafață a fondului forestier de
aproximativ 12km2.
Aplicând formula de calcul, rezultă:
Cp=
100*19,23712 =5,05 %
În ceea ce privește coeficientul lacustru, suprafața ocupată cu lacuri la nivelul
întregului bazin însumează cca. 2km2, iar valoarea coeficientului este de 0,84%
Acești coeficienți sunt deosebit de importanți p entru procesele de formare și
transmitere a undelor de viitură, cunoscut fiind rolul pădurilor, lacurilor, mlaștinilor și
bălților în formarea scurgerii și în atenuarea scurgerii maxime.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
68 Tema 12: Graficu l de creștere a suprafeței bazinului hidrografic în raport
cu lungimea
Graficul de creștere a suprafeței bazinului în raport cu lungimea reprezintă o
imagine sintetică a dezvoltării unui bazin hidrografic atât pe bazine de ordine secundare ,
cât și pe cei doi versanți.
Pentru construcția acestui grafic este necesar a se cunoaște distanța de la
vărsare la principalele confluențe și suprafețele bazinale și interbazinale de pe ambele
părți ale râului principal , cumulate de la izvor la vărsare. Datele cu privi re la suprafețele
bazinale și interbazinale și distanțele de la gura de vărsare până la confluenta cu
principalii afluenți se trec separat într -un tabel ( Tab.2.8. ).
Într-un sistem de coordonate rectangular e, pe scara verticală (ordonată) se
trasează lungim ea râului, iar pe scara orizontală (abscisă) se redă suprafața fiecărui bazin
și spațiu l interbazinal Scările ale se pentru bazinul hidrografic Nicolina sunt 1cm=1km
pentru lungime și 1cm=5km2 pentru suprafață.
Construcția graficului de creștere a suprafe ței bazinului în raport cu lungimea
se face în mai multe etape
Etapa I. În această etapă se determină pe râul principal (pe ordonată) distanța
de la gura de vărsare până la confluența cu primul afluent de pe partea dreaptă și se
înscrie punctul pe scara ve rticală. Pentru partea dreaptă a bazinului Nicolinei, primul râu
(P.Ciurea) se află la o distanță de 12,7km, deci conform scării alese la 12,7cm față de
gura de vărsare ;
Etapa II. Se reprezintă pe grafic prima suprafață interbazinală. Valoarea acestei
suprafețe se transformă conform scării alese (1cm=5km2), rezultând o valoare de 1,2cm
care se înscrie pe abscisă. Din punctul de intersecție (notat cu litera A) a proiecției pe
grafic a punctului de confluență a primului afluent de pe partea dreaptă a râului Nicolina
(în cazul nostru P.Ciurea) și a punctului ce reprezintă pe abscisă valoarea primei
suprafețe interbazinale, se trasează o linie care să unească acest punct cu cel care
reprezintă gura de vărsare (cu capătul ordonatei). Se obține astfel prima „cre ștere” a
suprafeței bazinului.
Etapa III. După trasarea primei suprafețe de creștere a bazinului, în etapa a
treia, se trasează cu o linie orizontală, paralelă cu abscisa, suprafața primului afluent de
pe partea dreaptă al râului Nicolina (P.Ciurea). Prin trasarea acestei linii orizontale se
obține o nouă creștere a suprafeței bazinului hidrografic Nicolina, pentru versantul
drept, cu 4,09km2 (0,8cm). Punctul de intersecție a liniei orizontale trasată din punctul A
și a proiecție pe verticală , de pe abscis ă, a valorii suprafeței bazinului P.Ciurea se
notează cu B.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
69 Nr.
crt. Cursul de apă Suprafața
(km2) Creșterea
suprafeței
(km2) Distanța față de
gura de vărsare
(km)
1 Nicolina 237,19 – 24,3
A.Malul drept
1 Suprafața interbazinală 1 6,08 6,08 –
2 P.Ciurea 4,09 10,17 12,7
3 Suprafața interbazinală 2 20,3 30,29 –
B.Malul stâng
1 Suprafața interbazinală 3 8,52 8,52
2 P.Bolohani 2,79 11,31 16,5
3 Suprafața interbazinală 4 0,33 11,64 –
4 P.Valea Țiganului 4,58 16,22 16,1
5 Suprafața interbazinală 5 0,47 16,69 –
6 P.Tinoasa -Ciurea 10,15 26,84 15,6
7 Suprafața interbazinală 6 2,34 29,18 –
8 P.Valea Carelor 2,04 31,22 12,2
9 Suprafața interbazinală 7 0,88 32,1 –
10 P.Valea Locei 116,91 149,01 10,9
11 Suprafața interbazinală 8 1,8 150,81 –
12 P. Ezăreni 40,64 191,45 9,2
13 Suprafața interbazinală 9 1,15 192,6 –
14 P.Valea Adâncă 4,8 197,4 6,0
15 Suprafața interbazinală 10 2,9 200,3 –
16 P.Sec 2,03 202,33 3,8
17 Suprafața interbazinală 11 4,57 206,9 –
Tab.2.8. Graficul de creștere a suprafe ței bazinului hidrografic al râului Nicolina
Etapa IV. Ținând cont că pe partea dreaptă a bazinului râului Nicolina se
dezvoltă un singur bazin hidrografic, cel al Pârâului Ciurea, din punctul B se trasează o
linie care să unească acest punct cu capătul abscisei (pe care a fost reprezentată
suprafața de pe partea dreaptă a bazinului Nicolina), obținându -se graficul de creștere a
suprafeței bazinului râului Nicolina, pentru versantul drept.
Etapele exemplificate mai sus se repetă pentru fiecare suprafață i nterbazinală
sau bazinală de pe partea stângă a râului principal , obținându -se graficul general de
creștere a bazinului hidrografic al râului Nicolina.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
70 Graficul de creștere a suprafeței bazin ului, în raport cu lungimea , oferă
posibilitatea aprecierii gradu lui de dezvoltare a bazinului pe cele trei sectoare ale sale
(superior, mijlociu sau inferior) și ce influență poate prezenta configurația spațială a
unui bazin hidrografic în evoluția di verselor fenomene hidrologice, mai ales î n procesul
de scurgere al ap ei.
Tema 13: Altitudinea medie a bazinului hidrografic
Altitudinea medie a unui bazin hidrografic (H m) reprezintă un parametru
morfo hidro metric important care evidențiază particularitățile genezei și ale regimului
surselor de alimentare, ale coeficientu lui de evapotranspirație și ale coe ficientului de
scurgere etc. ( Diaconu , 1966 ). Altitudinea medie a unui bazin hidrografic condiționează
astfel, în mod direct, majoritatea fenomenelor hidrometeorologice (în special cantitățile
de precipitații, temperatura , evaporația) și în mod indirect , scurgerea (lichidă și solidă) și
regimul termic și de îngheț al râurilor.
Fig.2.7. Graficul de cre ștere a suprafeței bazinului hidrografic Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
71 Pentru bazine de ordine inferioare, datorită omogenității suprafe ței bazinului, se
poate determina altitudinea medie (H m), ca fiind media aritmetică a altitudinilor maxime
(hmax) și minime (h min) a bazinului.
Hm=
2min max h h
(m) (2.20)
În cazul bazinelor hidrografic e de ordine mai mari, se folosește metoda mediilor
ponderate, care, însă, necesită un volum mai mare de muncă. Pentru a determina
altitudinea medie a unui bazin hidrografic (H m) prin această metodă este necesar să se
determine suprafețele parțiale dintre p rincipalele curbe de nivel (f 1, f2, f3,………f n) și
semisuma altitudinii curbelor de nivel care delimitează suprafețele respective (h 1, h2,
h3,……h n).
Suprafețele parțiale dintre principalele curbe de nivel se obțin prin utilizarea
uneia dintre metodele descri se la Tema 8 .
Altitudinea medie a unui bazin hidrografic se determină cu ajutorul formulei:
Hm=(h1f1+h2f2+h3f3+…….+h nfn)/Sb (m) (2.21)
sau
Hm=(
iihf
)/Sb (m) (2.22 )
unde: f 1, f2, f3,………f n – sunt suprafețele parțiale dintre curbele de nivel;
h1, h2, h3,……h n – semisuma altitudinii celor două curbe de nivel învecinate.
În cazul bazinului hid rografic Nicolina , pe baza hărții topografice au fost
calculate suprafețele pa rțiale dintre curbele de nivel de 38, 50, 100, 150, 200, 250, 300,
350, 400 și 403m ( Tab.2.9. ). Valorile calculate au fost introduse în formula de mai sus ,
rezultând o altitudine medie a bazinului Nicolina de 142m.
Hm=
19,23716,072,4 97,1287,34,4 42,319,283,134,0
=
19,2379,33 =0,142 km
Dacă s -ar fi utilizat formula de calcul care face apel la altitudine maximă și
minimă din cadrul bazinului atunci s -ar fi obținut:
Hm=
2min max h h
=
2384,403 220,7 m
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
72 Nr.
crt. Curbe
de nivel
(m) Altitudinea medie
dintre curbele de nivel
(km) Suprafața dintre
curbele de nivel
(km2) Produsul dintre
altitudinea medie și
suprafața (km3)
1 403 0,4015 0,85 0,34
2 400 0,3750 4,89 1,83
3 350 0,3250 6,75 2,19
4 300 0,2750 12,46 3,42
5 250 0,2250 19,56 4,40
6 200 0,1750 22,17 3,87
7 150 0,1250 103,78 12,97
8 100 0,0750 62,98 4,72
9 50 0,0440 3,75 0,16
10 38 – – –
Tab.2.9. Înălțimea medie a bazinului hidrografic Nicolina
Diferența dintre cele două valori (142m altitudinea medie a bazinului calculată
cu meto da mediilor ponderate, față de 220,7m ca semisuma altitudinilor maxime și
minime) este determinată de modificările valorilor pantei în lungul bazinului de la izvor
până în zona de vărsare, suprafața bazinului râulu i Nicolina fiind dezvoltată sub
altitudini le de 300m.
Cunoscând valoarea altitudinii medii, bazinele hidrografice pot fi clasificate în
patru grupe:
– bazine hidrografice dezvoltate în zona de munte (H m>600 m);
– bazine hidrografice dezvoltate în zona de deal (Hm=200 -600 m);
– bazine hidrografice dezvoltate în zona de câmpie (H m<200 m);
– bazine hidrografice mixte , dezvoltate în cadrul a două sau trei unități de relief
(Morariu și colab., 1962 ). Ținând cont că valoarea medie a altitudinii bazinului
hidrografic Nicolina este de 142m, acest bazin intră în categoria bazinelor hidrografice
dezvoltate în zona de câmpie.
Tema 14: C urba hipsografică a bazinului
Curba hipsografică este o metodă grafică de reprezent are a suprafeței bazinului
hidro grafic în raport cu al titudinea. Curba hipsografică arată cât din suprafața unui bazin
hidrografic se găsește deasupra unei altitudini date . În același timp , această reprezentare
grafică poate pune în evidență existența unei unități majore de relief, poate permite
studiul unor aspecte ale evoluției paleogeografice a reliefului, poate reliefa o serie de
trepte morfologice legate de evoluția re liefului, sau poate ajuta la determinarea
volumului de material erodat în decursul evoluției geomorfologice , dacă se cunoaște de
la ce nivel inițial a pornit evoluția bazinului respectiv.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
73 Curba hipsografică se alcătuiește pe baza valorilor folosite la în tocmirea
graficului anterior, la altitudinea medie a bazinului hidrografic , însă valorile sunt luate
cumulat (Tab.2.1 0.).
Utilizând un sistem de coordonate rectangulare, pe abscisă se înscriu datele
privitoare la suprafața bazinului, însă suprafețele sunt cumulate de la altitudinile mai
mari spre altitudinile mai mici, iar pe ordonată altitudinea treptelor de nivel alese.
Punctele obținute se unesc printr -o linie continuă și se obține astfel curba hipsografică
(Fig.2.9. )
Pe același grafic se poate realiza , concomitent cu construcția curbei hipsografice
și histograma suprafețelor parțiale ale bazinului hidrografic al râului Nicolina.
Histograma de repartizare a suprafețelor bazinului hidrografic pe trepte de
altitudine se construiește pe baza valorilor calcu late pentru fiecare suprafață repratizată
pe trepte altitudinale .
Nr.
crt. Curbe
de nivel
(m) Suprafața dintre
curbele de nivel
(km2) % Creșterea suprafeței
bazinului de la izvor la gura
de vărsare (km2) %
1 400-403 0,85 0,35 0,85 0,35
2 350-400 4,89 2,06 5,74 2,41
3 300-350 6,75 2,84 12,49 5,29
4 250-300 12,46 5,25 24,95 10,4
5 200-250 19,56 8,24 44,51 18,78
6 150-200 22,17 9,34 66,68 28,02
7 100-150 103,78 43,75 170,46 71,87
8 50-100 62,98 26,55 233,44 98,42
9 38-50 3,75 1,58 237,19 100
Tab.2. 10. Supraf ețele dintre curbele de nivel utilizate în construcția curbei hipsografice
În funcție de scara aleasă se vor înscrie pe abscisă, pentru fiecare interval de
altitudine, valoarea suprafeței bazinale corespunzătoare, printr -o bandă colorată sau
hașurată.
De exemplu, suprafața bazinală cuprinsă între curbele de nivel de 200 și 300 m,
va fi reprezentată printr -o bandă hașurată sau colorată cu o lungime calculată în funcție
de scara aleasă. Suprafețele calculate pentru intervalele cuprinse între curbele de nivel se
folosește scara 1cm2= 5km2.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
74
Fig.2.8. Altitudinea medie a bazinului hidrografic Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
75
Fig.2.9 . Curba hipsografică și h istograma suprafețelor parțiale a
bazinului hidrografic Nicolina
Tema 15: Profilul longitudinal al râului și panta medie a bazinului
hidrografic
Profilul longitudinal reprezintă configurația în plan a lungimii cursului
principal, rezultată din reprezentarea grafică a unei succesiuni de puncte ale talvegului, a
căror poziție spațială este dată de altitu dine și distanța măsur ată de la izvor la vărsare.
Este un element foarte important al oricărei rețele hidrografice, fiind rezultatul unui lung
proces de evoluție geomorfologică desfășurat la intensități diferite , de la un interval de
timp la altul , și depinde foarte mult de str uctura formațiunilor litologice pe care le
străbate un curs de apă, precum și de mărimea debitului lichid, a variației acestuia sau a
tipului de material aluvionar transportat de către râu.
Analiza detaliată a profilelor longitudinale permite cercetătoril or să tragă
concluzii importante cu privire la stadiul de ev oluție a reliefului din bazinul hidrografic
vizat.
Reprezentarea grafică a profilului longitudinal al unui râu se face cu ajutorul
unui sistem de coordonate rectangulare, pe baza datelor privitoar e la lungimea râului și
la altitudinile diferitelor puncte din cadrul albiei râului respectiv. Pe abscisă se înscriu
datele referitoare la lungimea râului, de la izvor (din punctul „0” de intersecție a
coordonatelor rectangulare), iar pe ordonată altitudin ea punctelor din lungul albiei (în
metri). Scara abscisei este 1cm=1km, iar cea a ordonatei 1cm=50 sau 100m.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
76
Fig.2.10. Profilul longitudinal al râului Nicolina
Prin unirea punctelor rezultate din intersecția liniilor ce reprezintă altitudinea
unui pun ct al talvegului și lungimea corespunzătoare acelui punct față de punctul ce
semnifică izvorul râului, se obține profilul longitudinal al râului ( Fig.2.10. )
Pentru aprecierea formei profilului I.Zăvoianu (1978), citându -l pe Ivanov
(1952) propune încadrare a profilului longitudinal al unui râu, într -un dreptunghi ce are
înălțimea (H) egală cu diferența dintre altitudinea izvorului și altitudinea gurii de
vărsare, și lungimea (L) egală cu lungimea râului. Această figură geometrică este
împărțită în două de p rofilul longitudinal reprezentat, iar forma profilului (I p) poate fi
apreciată prin raportarea suprafeței care se află deasupra profilului longitudinal (S d) la
suprafața aflată dedesubt (S i):
Ip=
SiSd (2.23)
Dacă valoarea indicelui Ip este supraunitară profilul longitudinal are formă
concavă și se poate spune că râul se află într -un stadiu avansat de evoluție. Daca
valoarea este egală cu unitatea , se apreciază că râul a atins stadiul de echilibru, iar dacă
valoarea indicelui Ip este subunitară, profilul longitudinal al unui râu are formă convexă,
iar râul respectiv se presupune că se scurge printr -o zonă cu relief tânăr.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
77 De altfel , în literatura de specialitate există mai multe meto de de apreciere a
concavității profilului longitudinal al un ui râu. Astfel, pentru aprecierea concavității
profilelor longitudinale ale râur ilor, Snow și Singerland (1987) folosesc o relație simplă,
în care concavitatea uni profil longitudinal se obține di n raportul:
CA=
21
AA (2.24)
unde: C A – este măsura concavității profilului;
A1 – aria cuprinsă între curba profilului și o diagonală ce unește extremitățile
curbei profilul ui;
A2 – aria unui triunghi format de diagonala menționată, proiecția pe axa orizontală
a lungimii râului și energia totală a profilului reprezentată de axa verticală.
Valorii 0 a raportului îi corespunde o concavitate minimă (A 1=0), profilul fii nd
rectiliniu.
Susan Rhea (1993) înscrie profilul longitudinal al unui râu, într -un dreptunghi,
măsura concavității profilului sau pseudointegrala hipsometrică (PIH), se calculează ca
raport între suprafața de sub linia profilului și suprafața întregului d reptunghi. Limitele
de variație ale PIH sunt de la 0 (concavitate maximă) și 1 (convexitate maximă). Valori
ale PIH în jur de 0,5 corespund unei forme aproximativ rectilinii a profilului.
Cunoscându -se altitudinea punctelor din lungul albiei unui râu și di stanța dintre
ele se mai poate calcula și panta profilului longitudinal (I), atât pentru întregul curs de
apă cât și pentru anumite sectoare:
I=
LH H2 1
(m/km sau ‰ ) (2.25)
unde: H 1 și H 2 – cotele altitudinale a le punctelor din lungul albiei, în m;
L – lungimea dintre cele două puncte, în km;
Valorile obținute dau informații importante cu privire la viteza de scurgere a
apei, puterea de eroziune a unui râu și a capacității de transport a aluviunilor etc . Pentru
râul Nicolina panta profilului longitudinal are valoarea de 12,92‰:
I=
4,2338 352
=12,92 m/km sau ‰
Panta profilului pentru segmente de râu de ordine crescătoare, în sistemul de
clasificare Panov -Strahler se corelează foarte bine cu valorile debitului lichid ( Gâștescu
și colab, 2001 ). Legătura dintre panta albiilor și debitul lichid este pusă în evidență
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
78 printr -o relație de tip hiperbolă ( Zăvoianu, 1978 ) care arată că o creștere a debitului
lichid și implicit a eroziunii și a put erii de transport atrage după sine o scădere a pantei
râurilor de ordine succesiv crescătoare.
Nr.
crt. Curbe
de nivel
(m) Lungimea
curbelor de
nivel (km) Suprafața
dintre curbele
de nivel (km) Echidistanața
dintre curbele de
nivel (km)
1 403 0,215
0,85
0,003 2 400
2,3
4,89
0,050 3 350
14,8
6,75
0,050 4 300
25,6
12,46
0,050 5 250
33,8
19,56
0,050 6 200
42,2
22,17
0,050 7 150
74,5
103,78
0,050 8 100
163,9
62,98
0,050 9 50
9,6
3,75
0,012 10 38 0
Tab.2.11. Valorile utilizate pentru determinarea pantei medii a
bazinului hidrografic Nicolina
Panta medie a bazinului hidrografic (I med) este un alt parametru
morfohidrografic important pentru caracterizarea vitezei de scurger e a apei pe versanți, a
intensității proceselor de eroziune, a capacității de transport în albiile râurilor.
Pentru determinarea pantei medii a bazinelor hidro grafice se impune a se
măsura, mai întâi , lungimea principalelor curbe de nivel alese (l 1, l2, l3,………l n),
echidistanța dintre ele (
h) și suprafața bazinului.
Panta medie a unui bazin hidrografic se determină cu ajutorul formulei:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
79 Imed=
h
[(l0+ln)/2+l 1+l2+………l n-1+ln)]/S b (‰) (2.26)
sau
Imed=(
h
il
)/Sb (‰) (2.27)
Pe baza valorilor lungimii curbelor de nivel și a suprafețelor dintre aceste curbe
(Tab.2.11. ) s-a determinat , cu ajutorul formulei de mai sus , panta medie a bazinului
hidrografic Nicolina:
Imed=
19,2378,58*05,00,38*05,07,29*05,02,20*05,055,8*05,025,1*003,0
19,2378,4*012,075,86*05,02,119*05,0
;
Imed=
19,23712,18 =0,076= 76‰
Pentru bazinele hidrografice cu relief puțin accidentat, cum sunt cele
dezvoltate, în special, în zonele de câmpie, se poate utiliza pentru determinarea pantei
medii a bazinului formula:
Imed=
bShH
(m) (2.28)
unde: I med – panta medie a bazinului hidrografic;
H – altitudinea maximă a bazinului;
h – altitudinea minimă a bazinului;
Sb – suprafața bazinului hidrografic .
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
80 III.1.2. Elementele morfometrice ale rețelelor hidrografice
Tema 16: Sisteme de clasificare a rețelelor hidrografice
Rețeaua hidrografică însumează totalitatea formelor negative de relief prin care
are loc scurgerea liniară a apei într -un bazin hidrografic (cursuri de apă permanente,
temporare, canale, torenți, lacuri naturale și artificiale, bălți și mlaștini). Tot acest
ansamblu de unități hidrologi ce format din totalitatea râurilor, permanente și
nepermanente, torenți, canale, colectate de un organism hidrografic principal formează
un sistem fluviatil sau un sistem hidrografic. Sistemele hidrografice , după modul cum se
varsă într -un colector princip al (lac, mare sau ocean) pot fi:
– sisteme hidrografice independente reprezentate prin râuri care se varsă direct
într-un lac, mare sau ocean (de exemplu: Dunărea se varsă în Marea Neagră, Nilul în
Marea Mediterană, Volga în Marea Caspică, Amazonul în Ocea nul Atlantic);
– sisteme hidrografice dependente, reprezentate de râuri care se varsă într -un
colector principal prin intermediul altor râuri (de exemplu Bahluiul este afluent al Jijiei,
Jijia la rândul său se varsă în Prut, Prutul este afluent al Dunării care se varsă în Marea
Neagră);
Pentru clasificarea rețelelor de râuri sau folosit, în decursul timpului, mai multe
criterii calitative sau cantitative luând ca principiu de bază configurația în plan a râurilor
față de colectorul principal. Unele clasifică ri au luat drept modalitate de clasificare a
rețelelor de râuri o serie de elemente ca lungimea cursurilor, adâncimea, direcția sau
poziția lor față de colectorul principal.
Din clasificările rețelelor de râuri, ce urmăresc aspectul în plan a râurilor față de
colectorul principal sunt amintite pe cele ale lui P.Coteț și V.G.Bondarciuk.
P.Coteț, în 1951 ( Fig.2.11. ), distinge din acest punct de vedere mai multe tipuri
de rețele hidro grafice:
– rețea ua hidrografică radiară specifică zonelor montane sau zonel or vulcanice,
unde râurile sunt dispuse radiar în jurul conului sau conurilor principal e. Totalitatea
râurilor din România pot fi considerate sub aspect planic, ca o rețea hidrografică radiară,
cu izvoarele în zona montană și colectorii principali dispuși radiar: Tisa la vest, Dunărea
la sud, Siretul și Prutul la est.
Acest tip de rețea cuprinde două subtipuri: rețeaua hidrografic divergent radiară
și rețeaua hidrografică convergent radiară.
– rețea ua hidrografică rectangulară sau fluată , caracteristică sis temelor
hidrografice în care afluenții formează în zona de vărsare unghiuri drepte sau
aproximativ drepte. Acest tip de rețea este specifică afluenților din regiunile muntoase
sau din bazine hidrografice unde majoritatea afluenților se varsă în râul princi pal sau sub
un unghi de 65 -90ș (această configurație se regăsește de exemplu la afluenții râului
Bistrița din Carpații Orientali);
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
81 – rețea ua hidrografică convergentă se caracterizează prin concentrarea mai
multo r afluenți ce confluează în acee ași zonă, f ormând centre sau piețe de adunare a
apelor (de exemplu fluviul Dunărea formează, în apropiere de Belgrad , o mare piață de
adunare a apelor, prin confluența râurilor: Sava, Drava și Tisa);
– rețea ua hidrografică dendritică, sau sub formă de arbore , cuprind e rețeaua de
râuri ce au aspect de arbore și o densitate mare a râurilor (exemplu fluviul Amazon);
– rețea ua hidrografică penată cuprinde rețelele hidrografice unde afluenții sunt
dispuși sub forma unei pene (de exemplu afluenții râului Orange din Africa d e Sud);
– rețea ua hidrografică labirintică este caracteristică râurilor și fluviilor care în
zona de vărsare sau în zona deltelor fluviale prezintă numeroase canale, bălți, lacuri
mlaștini ce dau naștere unei rețele de ape cu aspect de labirint (de exempl u Dunărea în
zona deltei).
– rețea ua hidrografică ge amănă (care se regăsește în zonele montane, și este
formată dintr -un sistem hidrografic dublu în care două râuri au direcție de curgere opusă
chiar dacă se af lă unul în apropierea celuilalt ( de exemplu z ona de vărsare a Mureșului și
Oltului din Munții Hăghimaș);
Alte tipuri de rețele: paralelă, în gratii, opusă, sucită, inelară, centripetal radiară,
centrifugal radiară, unghiulară .
V.G.Bondarciuk distinge, după modul de confluență, trei sisteme de rețele :
– sistemul dendritic, în cazul în care afluenții se varsă în colectorul principal sub
un unghi ascuțit;
– sistemul penat, în cazul în care confluențele sunt cuprinse sub un unghi între
65 și 90ș;
– sistemul radiar, specific conurilor vulcanice și reliefu lui muntos insular.
Clasificările rețelelor de râuri sau făcut și sub aspect cantitativ dar și pe criterii
mai obiective (geometrice sau topologice), dintre care se pot aminti clasificările făcute
de Gravelius, Horton, Strahler, Panov, Scheidegger și Shrev e.
Gravelius , în 1914 , propune un sistem de clasificare a rețelelor de râuri care are
drept criteriu de bază poziția afluenților față de colectorul principal. Conform acestui
sistem de clas ificare cursul principal , care se varsă într -un colector principal (lac, mare
sau ocean) este de ordinul unu. Toate râurile care se varsă în cele de ordinul unu sunt de
ordinul doi, indiferent de mărimea lor. Cursurile de apă care se varsă în cele de ordinul
doi sunt de ordinul trei ș.a.m.d.
Acest sistem de clasificare nu ține cont decât de poziția afluenților față de
colectorul principal, râurile păstrându -și ordinul de la vărsare până la izvor, astfel încâ t
Dunărea este introdusă în acee ași categorie ca și Telița, din Dobrogea, râu cu care nu se
aseamănă din nici un punc t de vedere.
R.E.Horton , în 1945, propune un nou sistem de clasificare, inversând sistemul
anterior, atribuind ordinul unu , nu colectorului principal, ci talvegului elementar care nu
mai primește nici un afluent.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
82
Fig.2.11. Tipuri de rețele hidrografice
Prin unirea a două cursuri de apă de ordinul unu rezultă un curs de apă de
ordinul doi, apoi , prin unirea un ui curs de ordinul doi , cu unul de același ordin rezultă un
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
83 curs de apă de ordinul trei ș.a.m.d. Ca și în sistemul de clasificare precedent și î n acest
sistem cursul principal își păstrează ordinul pe care îl are, de la vărsare până la izvor.
Panov, în 1948, propune o clasificare foarte apropiată de cea a lui Horton cu
deosebirea că cel mai mare curs nu mai are același ordin de la izvor până la vă rsare. El
va rezulta numai după unirea a două cursuri de ordin imediat inferior.
Fig.2.12 . Sisteme de clasificare a rețelelor hidrografice
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
84 A. Strahler , în 1952, definitivează sistemul de clasificare propus de R.E.Horton,
ce are ca element de bază în ierarhizarea rețelei hidrografice talvegul elementar „forma
negativă de relief ce are capacitatea de a orienta și organiza scurgerea lichidă”
(Zăvoianu, 1978 ). În acest sistem de clasificare cursul principal nu își mai păstrează
ordinul de mărime de la izv or la vărsare, numărul de ordin al cursului principal
rezultând numai după unirea a două cursuri de ordin imediat inferior. Dezavantajul
acestui sistem de clasificare este că un anumit curs de apă, ajuns la un ordin superior, nu
își poate schimba ordinul d ecât dacă confluează cu un curs de apă de același ordin, chiar
dacă în el se varsă și alte cursuri de apă , însă de ordine inferioare.
Scheidegger , în 1965, demonstrează că sistemele anterioare nu iau în
considerare afluenții de ordin e mai mici decât a cole ctorului în care se varsă, chiar dacă
ele aduc un spor de debit și de suprafață. Prin urmare , el propune un nou sistem, care
merge tot de la mic la mare, atribuind mărimea doi segmentelor exterioare , în timp ce
segmentele interioare rezultă din însumarea celor din amonte.
R.Shreve , în 1966, propune un sistem de clasificare în care rețeaua hidrografică
este împărțită în două tipuri de segmente: segmente exterioare ce se termină cu un izvor
și segmente interioare care la capătul din amonte se leagă cu alte d ouă segmente.
Segmentele exterioare sunt considerate de mărimea unu iar cele interioare rezultă din
însumarea segmentelor din amonte n 1+n2.
Tema 17: Lungimea râurilor, coeficientul de sinuozitate și coeficientul de
ramificare a l râurilor
Lungimea râuri lor ( L) este distanța, în km, între izvor și gura de vărsare
(modalitățile și mijloacele de măsurare a lungimii râurilor au fost descrise în capitolul
III.1.1 .Elementele morfometrice ale bazinului hidrografic , Tema 7 ). În general, în
studiile hidrologice, se utilizează lungimea cursurilor de apă măsurate pe hărțile
topografice cu ajutorul compasului. Deschiderea optimă a compasului trebuie să fie mai
mică sau egală de 5 mm.
Măsurarea lungimii unui râu pe o hartă topografică se face de la izvor la vărsare,
stabilindu -se cu exactitate locul izvorului și punctul de vărsare (confluența). Izvorul este
considerat punctul de unde începe să se formeze „firul” de apă. În cazul în care două
râuri confluează într -un punct oarecare se consideră punctul de izvor, atunci când râurile
nu au denumiri, izvorul râului celui mai lung. Dacă un râu izvorăște dintr -un lac sau
dintr -o mlaștină se consideră izvor punctul de intersecție dintre malul lacului sau al
mlaștinii cu centrul talvegului râului. În cazul în care un râu izvoră ște dintr -un ghețar se
consideră izvor, locul aflat la extremitatea limbii ghețarului.
În condițiile în care un râu este format prin confluența a două pâraie, izvorul
este ales ca fiind cursul cel mai lung, cu debitul cel mai mare. În acest mod trebuie
procedat chiar dacă denumirea râului principal este dată de numele componentului mai
mic.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
85 Când cele două râuri componente sunt sensibil egale, ca loc de naștere este ales
izvorul componentului stâng ( Romanescu, 2003 )
Pentru stabilirea gurii de vărsare a unui râu trebuie să se țină cont de
următoarele condiții:
– dacă un râu se varsă într -un alt râu, sau într -un lac, mare sau ocean, printr -un
singur curs de apă, se consideră gură de vărsare punctul care se află la întretăierea liniei
mediane a albiei cu linia litorală a cursului de apă a lacului, a mării sau oceanului;
– dacă un râu se varsă prin două brațe se consideră gura de vărsare a râului, gura
de vărsare a brațului mai lung;
– dacă un râu formează o deltă, gura de vărsare a râului respectiv este
consider ată gura de vărsare a brațului principal;
– în cazul în care un râu se varsă într -un golf, liman sau estuar, lungimea râului
se măsoară doar până la contactul cu respectivele unități acvatice, neluându -se în calcul
și lungimea acestora.
Deltele nu sunt nea părat forme pur litorale, deorece constituția și dinamica lor,
obligă să se ia în considerare și ariile de acumulare care se întrind destul de departe în
interiorul uscatului. În toate cazurile unde apare prima diviziune hidrografică
(defluviație, bifurcaț ie), în două sau mai multe brațe, se obișnuiește să se ia această
ramificare drept punct de plecare sau rădăcina (apexul) deltelor ( Romanescu, 2003 ).
Pentru a avea o precizie mai mare la determinarea lungimii, se recomandă
folosirea datelor din două măsură tori consecutive, cu deschideri diferite ale compasului,
aplicându -se formula lui N.M. Volkov ( 1949 ):
L=[l 1+(l 1-l2)(
)
1 21
d dd
]*N (m) (2.29)
unde: l – lungimea râului;
l1 – lungimea râului rezultată după prima măsurătoare;
l2 – lungimea râului rezultată după cea de a doua măsurătoare;
d1 – valoarea deschiderii compasului la prima determinare;
d2 – valoarea deschiderii compasului la a doua determinare;
N – scara hărții.
În zonele de munte, cursurile de apă au pante relativ mari, și în cazul acesta
lungimea măsurată pe hartă reprezintă cateta unui triunghi dreptunghic, care este mult
mai mică în raport cu ipotenuza. În acest caz pentru a determina o lungime (L), cât mai
apropiată de cea reală, se folosește lungimea proiecției cartografice a cursului (L c),
raportată la cosinusul unghiului de pantă (
):
L=
coscL (2.30)
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
86 Dacă există posibilitatea ca un sistem hidrografic să fie importat într -un
calculator , prin digitizare sau alte mijloace, atunci lungimea unui curs de apă se poate
obține automat cu ajutorul calculatorului, precizia rezultatelor depinzând de scara hărții
digitizate sa u scanate.
Coeficientul de sinuozitate al râurilor (C s) reprezintă raportul dintre lungimea
reală a râului (L r) și lungimea dreptei între izvor și vărsare (L d). Cauzele sinuozității
râurilor sunt legate în primul rând de hidraulica albiei și de sinuozități le provocate de
interacțiunea dintre rezistența versanților și dinamica albiei, de factorii tectonici etc.
Coeficientul de sinuozitate are întotdeauna valori supraunitare și este calculat
conform formulei:
Cs=
dLLr ; C s>1 (2.31)
În Tabelul 2.12. sunt redate valorile coeficientului de sinuozitate pentru râurile
din cadrul bazinului hidrografic Nicolina. Lungimea râurilor a fost măsurată atât cu
compasul distanțier , cât și cu ajutorul curbimetru lui. Din datel e prezentate rezultă că cea
mai ridicată valoare a coeficientului de sinuozitate o are râul Nicolina (1,35) , iar cea mai
scăzută, pârâul Va lea Locei (1,03).
Nr.crt. Cursul de apă Lr Ld Cs
1 Nicolina 24,3 17,9 1,35
A.Malul drept
1 P.Ciurea 3,6 2,9 1,24
B.Malul stâng
1 P.Sec 2,5 2,2 1,13
2 P.Valea Adâncă 5,4 4,5 1,20
3 P. Ezăreni 7,4 5,9 1,25
4 P.Valea Locei 12,7 12,3 1,03
5 P.Valea Carelor 3,1 2,9 1,06
6 P.Tinoasa -Ciurea 5,7 4,8 1,18
7 P.Valea Țiganului 4,4 4,2 1,04
8 P.Bolohani 2,8 2,6 1,07
Tab.2.12. Coeficientul de sinuozitate al râurilor din bazinul hidrografic Nicolina
Coeficientul de ramificare (C r). În cazul în care un râu prezintă o despletire a
cursului principal în mai multe brațe, acestea se unesc, din loc în loc, unele cu altele,
dând naștere unei despletiri (ramificări) ale râului.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
87 Această ramificare se produce datorită înclinării foarte mici a patului albiei
minore, la trecerea dintr -o unitate de relief în alta, reducerii vitezei cursului de apă,
reducerii puterii d e transport, a debitului de aluviuni a râului etc. Între ramificațiile
râului se formează grinduri, ostroave permanente și bancuri nisipoase temporare.
Pentru estimarea acest ui coeficient este necesară măsurarea tuturor ramificațiilor
(l1, l2, l3,….l n), însumarea lor și raportarea valorii obținute la lungimea cursului principal
(Lp):
Cr=
pp n
LLl lll
… ……….3 2 1 sau (2.32)
Cr=
pi
Ll
(2.33)
Fig.2.13. Sector de râu ramificat
În Fig 2.13. este reprezentat un sector de râu ramificat (împletit ) și pe baza
valorilor din tabelul inclus acestei figuri și a formulei pr ezentate mai sus a fost calculat
coeficientul de ramificare:
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
88 Cr=
2,99,11,16,102,29,29,92,9
=
2,98,37 =4,10
Cunoașterea coeficientului de ramificare are importanță în nav igația fluvială,
pentru aprecierea evoluției albiei minore și evaluarea unor eventuale lucrări de dragare.
Tema 18: Densitatea rețelei hidrografice
Densitatea rețe lei hidrografice este un parametru morfohidrometric care depinde
de altitudinea la care se află bazinul hidrografic, condițiile climatice, constituția
litologică a bazinului, gradul de acoperire cu vegetație, panta versanților etc.
Densitatea rețelei hid rografice (D) se determină ca fiind raportul dintre suma
lungimilor (
L
) râurilor dintr -un bazin hidrografic (sau o suprafață oarecare) și
suprafața acestuia (F), și se exprimă în km/km2:
D=
FL
(km/km2) (2.34)
În funcție de gradul de detaliere care este urmărit se pot deosebi:
– o densitatea a rețelei hidrografice, dacă se măsoară lungimea cursurilor de apă
permanente;
– o densitate de d renaj, atunci când în măsurarea lungim ii totale a cursurilor de
apă se ia în considerare și lungimea torenților, ogașelor , precum și a tuturor
formațiunilor negative de relief care au capacitatea de a orienta și organiza scurgerea
lichidă ( Zăvoianu, 1978 ). Dificultatea determinării valorilor d ensității de drenaj constă
în volumul de timp mult mai mare necesar calculării lungimilor , precum și eventualele
erori ce ar putea apărea în stabilirea numărului și lungimii talvegurilor elementare.
Analiza comparativă între valorile densității rețelei hid rografice și cele ale
densității de drenaj scoate în evidență diferențe mari datorită metodelor de lucru
utilizate.
Reprezentarea grafică și calcularea densității rețelei hidrografice în tr-un bazin
hidrografic se pot realiza prin mai multe metode: metoda b azinelor hidrografice de
diferite ordine, metoda pătratelor, metoda izodenselor etc. Fiecare dintre aceste metode a
fost ap licată la bazinul hidrografic Nicolina , descrierea și modul de aplicare a metodelor
fiind prezentate mai jos.
1. Metoda bazinelor hid rografice de diferite ordine, presupune, mai întâi,
identificarea pe hărțile topografice a bazinelor hidrografice secundare de diferite ordine
(II, III sau mai mare ), dintr -un bazin hidrografic principal. După ce sunt trasate
cumpenele de apă se determină suprafața fiecărui bazin secundar identificat, apoi se
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
89 calculează lungimea rețelei hidrografice din interiorul fiecărui bazin secundar. Se
raportează lungimea rețelei hidrografice la suprafața fiecărui bazin secundar identificat,
obținându -se valorile den sității rețelei hidrografice, valori care se trec pe hartă în
interiorul fiecărui bazin. În funcție de valorile densității rețelei hidrografice obținute, se
aleg între 3 și 6 clase de valori, în funcție de care se hașurează sau se colorează bazinele
hidrog rafice conform legendei realizate ( Fig.2.14. ).
Fig.2.14. Dens itatea rețelei hidrografice în bazinul hidrografic Nicolina –
metoda bazinelor hidrografice de diferite ordine
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
90 Inconvenientul acestei metode constă în faptul că în funcție de ierarhizarea
bazinelor hidrografice, densitatea râului principal nu este calculată și nici nu este
reprezentată pe hartă.
2. Metoda pătratelor cu suprafața de 1km2, constă în împărțirea bazinului
hidrografic în pătrate cu o suprafață de 1 km2 și determinarea lungimii re țelei
hidrografice pentru fiecare pătrat în parte. În raport cu valorile extreme ale densității
rețelei hidrografice obținute (maximă și minimă), se stabilesc șase clase de valori ale
densității, în funcție de care, fiecare pătrat va fi colorat sau hașurat conform legendei
realizate ( Fig.2.15. )
Fig.2.15. Densitatea rețelei hidrografice – metoda pătratelor
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
91
Fig.2.16. Densitatea rețelei hidrografice – metoda izodenselor
Analiza reprezentării grafice a densității rețelei hidrografice prin această metodă
scoate în evidență că cele mai mari valori ale densității rețelei hidrografice se
înregistrează în zona confluențelor sau în lungul cursului principal, iar cele mai mici
valori se suprapun interfluviilor bazinelor secundare și zonelor marginale.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
92 Nr.
crt. Cursul de apă Lungimea rețelei
hidrografice
(km) Suprafața
bazinului
(km2) Densitatea rețelei
hidrografice
(km/km2)
1 P.Ciurea 5,1 4,09 0,80
2 P.Sec 2,5 2,03 1,23
3 P.Valea Adâncă 5,4 4,8 1,12
4 P. Ezăreni 32,4 40,64 0,79
5 P.Valea Locei 153,7 116,91 1,31
6 P.Valea Carelor 3,1 2,04 1,51
7 P.Tinoasa -Ciurea 10,7 10,15 1,05
8 P.Valea Țiganului 4,9 4,58 1,06
9 P.Bolohani 3,8 2,79 1,36
Tab.2.13. Densitatea rețelei hidrografice în cadrul bazinelor componente
bazinului hidrografic Nicolina
3. Metoda izodenselor constă în împărțirea suprafeței bazinului hidrografic în
figuri geometrice (de obicei pătrate) cărora li se măsoară suprafața și lungimea rețelei
hidrografice. Valorile densității hidrografice calculate pentru fiecare figură geometrică
realiza tă se notează în interiorul figurii, apoi prin interpolare se unesc punctele cu
aceeași valoare a densității hidrografice, prin linii continui (izodense) ( Fig.2.16. ).
Tema 19: Schema rețelei hidrografice
Schema rețelei hidrografice are rolul de a crea o imagine de ansamblu asupra
sistemului hidrografic al unui râu. Cunoscând lungimea cursului principal și a afluenților
se poate întocmi schema unei rețele hidrografice care va indica: locul de vărsare a
afluenților în râul principal, distanța de la izvor la vărsare, lungimea afluenților,
localitățile și centrele pe care le străbate râul, ca și o serie de elemente social -economice
și construcții așezate pe cursul unui râu sau care traversează râul principal.
Pentru întocmirea schemei hidrografice, se reprezin tă, sub forma unei drepte
orizontale, lungimea râului principal redusă la scară (care se alege în funcție de scopul
urmărit și de gradul de detaliere). Se notează apoi distanța de la vărsare până la
confluența cu afluenții principali, iar prin semne conve nționale se reprezintă elementele
social -economice (localități, zone industriale, intersecția cu drumuri auto, căi ferate și
rutiere etc.). Pentru a fi cât mai core ctă, se recomandă ca orientarea cursuri lor de apă
reprezentate, la acee ași scară, să se fac ă în raport cu poziția nordului geografic, notându –
se denumirea și lungimea lor, și eventual locul izvorului cu coordonatele lui, iar
localitățile să fie poziționate față de cursurile de apă, cu podurile de traversare a
șoselelor sau a căilor ferate etc.
În orice studiu hidrografic schema rețelei hidrografice intră ca un capitol
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
93 preliminar pentru cunoașterea punctelor unde urmează să aibă loc diverse amenajări
hidrografice asupra rețelei de râuri.
Fig.2.17 . Schema rețelei hidrografice a râului Nicolina
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
94 III.2. Regimul hidrologic al râurilor
III.2.1. Monitorizarea elementelor hidrologice într -un bazin hidrografic
Analiza regimului de scurgere a apei din râuri, proprietățile fizico -chimice ale
acesteia, precum și evoluția diferitel or fenomene care apar în procesul de scurgere a apei
se poate realiza , atât prin metode directe , cât și prin metode indirecte. Metodele directe
fac apel la observaț iile sistematice în puncte fixe și pe timp îndelungat: stații
hidrometrice sau posturi hidro metrice, ori se urmărește sistematic influența activității
umane asupra regimului de scurgere a apei.
Mai nou , activitatea hidrologică dintr -o anumită regiune geografică se
urmărește cu ajutorul sateliților geostaționari care permit evaluarea difer itelor fenomene
hidrologice ce se produc în regiuni îndepărtate sau slab locuite unde nu se dispune de
echipamentul necesar unei monitorizări complexe a acestor fenomene.
Dintre metodele indirecte de analiză a regimului hidrologic al unui râu și de
evaluare a re surselor de apă și a fenomenelor hidrologice se menționează : cunoașterea
amănunțită din punct de vedere geografic a zonei prin care curge râul; utilizarea
informațiilor provenite de la localnici asupra fenomenelor mai importante (inundații,
viituri, modi ficări ale albiilor , apariția fenomenelor de îngheț etc.).
Principala modalitate de cuno aștere a regimului hidrologic a râurilor, la nivelul
țării noastre, o reprezintă observațiile și măsurătorile sistematice realizate în puncte fixe
și pe timp îndelungat la stațiile și posturile hidrometrice.
III.2.1.1 Stațiile hidrometrice
Pentru efectuarea observații lor și măsurători lor hidrometrice, principalele râ uri,
canale, lacuri, iazuri trebuie să fie dotate cu stații sau posturi hidrometrice amenajate în
puncte fixe pe malul unităților acvatice. Stațiile hidrometrice sunt dotate cu aparatură
specifică, construcții și utilaje necesare realizării observațiilor și măsurătorilor asupra
elementelor hidro logice. Stațiile hidrometrice sunt amplasate în anumite puncte p e malul
unităților acvatice în conformitate cu anumite standarde ce țin cont de următoarele
aspecte:
– albia râului trebuie să fie rectilinie în secțiunea unde se amplaseză stația sau
postul hidrometric;
– scurgerea apei prin albia minoră să se realizeze print r-un singur braț, atât în
perioada apelor scăzute , cât și în perioada apelor mari;
– malurile albiei trebuie să fie, cât mai posibil, rectilinii pe o lungime de câteva
sute de metri;
– în secțiune transversală patul albiei minore trebuie să fie lipsit de veget ație
hidrofilă, rugozități și asperități;
– accesul la stația hidrometric ă trebuie să fie facil.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
95
Condițiile pentru amplasarea stațiilor sau posturilor hidrometrice prevăd ca
distanțele dintre două stații hidrometrice învecinate să fie asfel alese, încât de bitul de
apă scurs pe un râu să difere cu cel puțin 20%. Totodată , la confluențele principale, se
impune construcția unei stații hidrometrice, iar pe cursul principal al unui râu, în aval, să
fie amplasată o stație hidrometrică după ce debitul râului a cre scut cu 20% față de cel
înregistrat la confluență ( Vladimirescu, 1978 ).
Activitățile care se execută asupra elementelor hidrologice și meteorologice la
un post sau o stație hidrometrică sunt de mai multe tipuri:
a) observații vizuale, constând din examina rea cu ochiul liber a elementelor
hidrologice și aprecierea stării acestora;
b) măsurători hidrometrice care reprezintă o serie de activități ce constau în
măsurarea elementelor hidrologice și meteorologice în diverse puncte din masa de apă,
în mod direc t sau cu ajutorul instrumentelor de măsurare. Aceste măsurători presupun și
recoltarea de probe de apă cu vase speciale (din sticlă sau materiale speciale) pentru
diverse analize fizico -chimice;
c) prelucrarea și analiza datelor obține din observații și mă surători pentru
determinarea caracteristicilor cantitative (numerice) ale elementelor hidrologice pentru
diverse perioade de timp: zi, lună, anotimp, sezon sau an.
La stațiile hidrometrice din rețeaua națională sunt prevăzute o se rie de observații
și măsur ători executate de muncitorul hidrometru, conform programului stabilit:
1) observații și măsurători asupra nivelului apei;
2) măsurarea temperaturii apei și a aerului;
3) observații și măsurători asupra precipitațiilor atmosferice;
4) observații asupra vântului;
5) obser vații și măsurători asupra stratului de zăpadă;
6) observații și măsurători asupra gheții și zăpezii de pe stratul de gheață;
7) observații și măsurători asupra vegetației din albia râului;
8) măsurarea debitului apei în secțiunea stației hidrometrice;
9) prelevarea d e probe de apă pentru determinarea debitului de aluviuni în
suspensie;
10) măsurarea debitului de aluviuni târâte;
11) prelevarea probelor de aluviuni depuse în patul albiei;
12) prelevarea de probe de apă pent ru determinarea chimismului ;
13) observații și prelevarea de probe de apă în ca zul situațiilor de poluare
(Îndrumarul pentru stațiile hidrometrice pe râuri, I.N.M.H., 1997 )
În funcție de programul de observații și măsurători, stațiile hidrometri ce pot fi
cu program complex ( observații și măsurători la stații hidrometrice de râu, secțiuni
satelit, izvoare, folosințe, foraje, evaporimetre) și speciale (cu program în care sunt
incluse activi tăți de avertizare, experimente sau observații nivometrice).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
96 Stațiile hidrometrice sunt subordonate stațiilor hi drologice care administrează
unități teritoriale organizate pe mari bazine sau zone hidrografice și care au legături
funcționale cu stațiile meteorologice și sistemele hidrotehnice, toate fiind subordonate
filialelor teritoriale ale A.N.„Apele Române”R.A. Datele obținute din observații și
măsurători sunt apoi validate și publicate î n Anuarele hidrologice .
Principalele mijloace și metode de realizare a diferitelor măsurători ale
elementelor hidrologice specifice unui râu (măsurarea nivelulu i apei, a temper aturii apei
și aerului, măsurarea debitului de apă și a debitului solid, prelevarea de probe de apă
pentru efect uarea analizelor fizico -chimice etc.) sunt prezentate în subcapitolele
următoare.
III.2.1.1.a. Mijloace și metode de măsurare a nivelului apei
Nivelul apei unui râu, canal, lac sau mare este un parame tru hidrologic foarte
important deoarece după variația lui în timp se poate caracteriza regimul hidrologic al
respectivei unități acvatice.
Nivelul apei unui râu reprezintă înălțimea oglinzii liber e a apei, exprimată în
cm, și determinată față de un reper convențional, ales arbitrar, notat cu „0”, numit planul
„0”al mirei . Reperul de referință se alege astfel încât niciodată nivelul apei, în timpul
scurgerii minime sau în urma eroziunii de fund prod usă în albia minoră a râului, să nu
coboare sub această limită.
Întrucât cotele mirelor pot să se schimbe cu timpul, se recomandă ca diferitele
niveluri observate să fie corelate cu planul „0” al graficului , care se stabilește pentru
fiecare post hidrometr ic prin măsurători topografice și care rămâne neschimbat toată
perioada în care postul hidrometric respectiv funcționează. De regulă , cota zero a
graficului s e fixează cu 0,5 m mai jos față de cel mai scăzut nivel al unității acvatice pe
malul căreia se fa c observații. Totodată se stabilește și diferența de nivel dintre planul
„0” al graficului și planul „0” al mirei, iar la valorile citite pe miră în momentele de
observație se adaugă și diferența de nivel de la planul „0” al mirei, la planul „0” al
graficu lui.
Pentru măsurarea nive lului apei sunt utilizate : mirele hidrometrice, limnigrafele
și telelimnimetrele sau stațiile automate
Mira hidrometrică este instrumentul cel mai utilizat în măsurarea nivelului
apei din unitățile acvatice . Este formată din mai multe plăci de aluminiu, fier, fontă,
lemn sau plastic , cu o lungime de 0,5 sau un metru fiecare, divizate din 2 în 2 cm , astfel
încât fiecare decimetru să formeze în alternanță litera „ E” (Fig.2.18. ). Mirele
hidrometrice se amplaseză pe piloni din lemn sa u pe construcții special amena jate ori pe
pilele de poduri ( Fig.2.19. ). Mirele pot fi fixe sau portabile. Din cadrul mirelor fixe, în
rețeaua națională sunt utilizate mirele verticale, orizontale (prevăzute cu console și
scripeți), înclinate (amplasate în albiile minore cu versanții taluzați în mod natural sau
artificial) la 30 sau 45șC.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
97 Pentru determinarea valorilor maxime și pentru ușurința avertizării creșterii
nivelului, pe mire sunt marcate punctele ce semnifică:
– cota de atenție (CA) , marcată cu culoar ea albastră, semnifică preavertizarea
producerii unei viituri cu pericol de a se produce inundații;
– cota de inundație (CI) , marcată cu culoare roșie, la 0,5 m mai sus de cota de
atenție, semnifică punctul de la care se poate produce inundarea albiei ma jore;
– cota de pericol (CP) , marcată cu culoare galbenă, la 0,5 m mai sus de cota de
inundație. Atingerea acestei cote de către nivelul apei unui râu presupune evacuarea
diferitelor obiective social -economice aflate în albia majoră a unor râuri datorită
producerii iminente a unor inundații.
Fig.2.18 Partea inferioară a unei plăci de miră cu gradații în formă de „E”
Nivelul apei la mira hidrometrică se măsoară citindu -se direct pe placa de miră
valoarea gradației până la care se află suprafața apei. Ni velul apei se citește în mod
regulat de două ori pe zi, la orele 7 și 17, iar în perioada aplicări orarului de vară la orele
6 și 18. În cazul în care se produc viituri citirile de nivel se fac din oră în oră , sau la 2, 3,
4 ore.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
98 Citirile de nivel se efe ctuează numai atunci cand mira se află în apă ( Fig.2.20. )
și nu râmîne izolată de suprafața liberă a apei ( Fig.2.21. ).
Fig.2.19. Modalități de amplasare a mirelor hidrometrice:
A. Miră pe pilon izolat;
B. Miră amplasată pe o construcție hidrotehn ică;
C. Miră hidrometrică pe piloți în scară
D. Miră înclinată.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
99 Atunci când la miră este un strat de gheață , nu se citește nivelul gheții, ci nivelul
apei în copcă după ce gheața din jurul mirei a fost spartă ( Fig.2.22. ). Dacă pe un râu se
produc valuri , se va nota în caietul de observații media dintre nivelul cel mai ridicat
(vârful valului) și cel mai scăzut (baza valului) care se produce în timpul citirii.
În cazul în care se consideră că râul a secat , se trece în caietul de observații
mențiunea de „sec”, iar atunci cand râul a înghețat până la fund , se trece specificația de
„îngheț ”.
Fig.2.20. Model de măsurătoare corectă a nivelului apei dintr -un râu
Limnigraful este un dispozitiv special care reprezintă grafic , pentru o anumită
perioadă , nivelul apei. Limnigraful este o instalație hidrometrică mai completă
(Fig.2.2 4), oferind posibilitatea stabilirii nivelului apei unui râu în orice moment al zilei.
Prin construcție , limnigraful include mai multe componente principale:
– sistemul de transmitere a varia ției nivelurilor , format dintr -un plutitor sau
flotor ce reprezintă componenta care preia sensul și intensitatea mișcării verticale, și o
contragreutate legată printr -un cablu de flotor, astfel încât cele două piese să se afle într –
un permanent balans;
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
100 – tamburul este un cilindru pe care se fixează hârtia înregistratoare (limnigrama);
– sistemul de înregistrare reprezentat printr -un creion sau printr -o peniță,
prevăzută pentru alimentarea continuă cu un mic rezervor încărcat cu cerneală specială
(cu uscare îndelungată), și un mecanism de ceas care are rolul să imprime aparatului o
funcționare uniformă în timp;
– cabina de protecție care adăpostește tot ansamblul limnigrafului.
După modul în care sunt asociate aceste componente sunt două tipuri de
limnigrafe : cu tambur orizontal și cu tambur vertical. În general, pentru o cât mai bună
măsurare a nivelului apei dintr -un râu, limnigrafele sunt dublate de mire verticale
simple.
Limnigrama înregistrează oscilațiile de nivel pentru o perioadă de 24 de ore, o
săptă mână sau o lună, în funcție de setările sistemului de înregistrare. La schimbarea
limnigramei este necesară corelarea nivelului înregistrat cu nivelul citit pe mira
hidrometrică.
Adăpostul limnigrafului se fixează în limitele albiei minore, construcția
sprijinindu -se pe un suport susținut de piloți, legătura cu malul asigurându -se printr -o
punte. În acest caz, pentru ca plutitorul să nu fie agățat de corpurile plutitoare, cablul de
susținere a plutitorului se închide într -un tub metalic sau din beton.
Fig.2.21. Model de citire corecta și incorectă a nivelului apei dintr -un râu atunci când
mira nu se află în legătură directă cu râul
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
101
Fig.2.22. Model de citire corecta (stânga) și incorectă (dreapta) a nivelului apei dintr -un
râu atunci câ nd pe râu apare podul de gheață
În momentul în care condițiile morfologice ale albiei minore impun instalarea
adăpostului cu limnigraf în afara acesteia, limnigraful se fixeză deasupra unui puț
special săpat, iar legătura cu râul se va face printr -un cana l.
Telelimnimetrele sau stațiile automate sunt cele mai moderne instalații pentru
măsurarea nivelului apei unui râu. Ele au capacitatea de a măsura și transmite variațiile
de nivel, la distanță și în mod automat. Telelimnimetrele sunt compuse dintr -un
meca nism de înregistrare a variațiilor nivelului apei, traductor al valorilor măsurate,
mecanism de transmisie, canal radio -electric de legătură, mecanism de recepție,
traductor al impulsurilor electrice, mecanism de citire și o sursă de alimentare. Acest
instrument poate transmite informații în funcție de puterea mecanismului de transmisie
la o distanță cuprinsă între 5 și 20km.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
102
Fig.2.23 . Modalități de amplasare a limnigrafelor
Limnigraf cu puț (stânga); Limnigraf cu canal deschis (dreapta)
Fig.2.24 . Secțiune printr -o instalație de limnigraf
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
103 III.2.1.1.b. Mijloace și metode de determinare a temperaturii apei
Temperatura apei este una dintre caracteristicile cele mai importante ale apei
râurilor, acest element influențând viața plantelor și anima lelor acvatice, fenomenele de
îngheț din cadrul râurilor și modul de folosire a acestora .
Variația t emperaturii apei este în strânsă legătură cu variația temperaturii
aerului, însă valorile maxime și minime ale temperaturii apei sunt mai reduse, în
compar ație cu temperatura aerului, datorită faptului că apa are o capacitate calorică mai
ridicată. Încălzirea și răcirea apei este influ ențată de schimbul de căldură care are loc
între masa de apă și mediul înconjurător.
Temperatura apelor curgătoare este inf luențată de mai mulți factori fizico –
geografici. Dintre aceștia un rol de seamă îl au variațiile de temperatură ale aerului,
condițiile orografice, sursele de alimentare a râurilor, poziția geografică și dinamica
apelor. În evoluția regimului termic s -a co nstatat că dinamica apelor (mișcarea
turbulentă, prezența curenților divergenți și convergenți), joacă un rol foarte important
în uniformizarea temperaturilor de la suprafața apelor și până la adâncimea lor maximă.
Pentru măsurarea temperaturii apei se fo losec termometre de diverse tipuri:
termometre cu mercur sau alcool, termometre reversibile cu mercur sau termometre
electrice.
Temperatura apei se măsoară tot timpul anului, de două ori pe zi, la aceleași ore
când se citește nivelul apei. După apariția p rimelor formațiuni de gheață (în general la
trei zile de la apariția acestora), temperatura apei nu se mai măsoară și se continuă
numai după ce râul a devenit liber de gheață.
Măsurarea temperaturii apei se face obligatoriu în locul stabilit de tehnicianu l
stației hidrologice , fiind evitate locurile unde se varsă apele reziduale, mai calde, sau
locul unde apar izvoare naturale calde, brațele secundare mai puțin adânci, unde apa
băltește sau are o scurgere lentă. Punctul ales pentru măsurătorile privind tem peratura
apei trebuie să fie umbrit în timpul zilei și să aibă o adâncime normală, adică cel puțin
50% din adâncimea medie a secțiunii active.
Temperatura apei la suprafață se măsoară prin introducerea termometrului în
apă, în poziție verticală, unde se ți ne cel puțin 5 minute, după care se efectuează citirea
ținând termometrul cu rezervorul introdus în apă. La râurile mici, temperatura apei se
măsoară direct în albie, în curentul de apă sau se pre levează apă într -un recipient care se
transportă într-un loc ferit de soare și vânt. La râurile mari , termometrele sunt introduse
în apă cu ajutorul unei sfori.
Prin calcularea mediei aritmetice a celor două valori măsurate zilnic se obține
temperatura medie diurnă, care se trece în caietul de observații, iar pe baza acestor valori
se vor calcula temperaturile medii decadale, lunare, anuale și multianuale sau se vor
determina temperaturile minime și maxime decadale, lunare, anuale și multianuale.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
104 Temperatura apei în adâncime se măsoară la râurile de dimensiuni m ari cu
ajutorul termometrelor reversibile cu mercur.
Atunci când temperatura aerului scade sub 00C și temperatura apei ajunge tot la
00C, încep să apară primele formațiuni de gheață. Din această cauză, în procesul de
înghețare se pot delimita mai multe faz e: faza de formare a gheții, faza înghețului
complet și faza dezghețului, fiecare cu fenomene hidrologice caracteristice.
Observațiile vizuale asupra fenomenelor de îngheț se fac cu scopul estimării
influenței acestora privind scurgerea în secțiunea stație i hidrometrice și a evaluării
volumului de apă înmagazinat în stratul de gheață existent pe râu. Observațiile vizuale
asupra fenomenelor de îngheț se efectuează odată cu apariția acestor fenomene la orele
când se efectuează și observațiile asupra temperatu rii apei, 7 și 17. În jurnalul stațiilor
hidrometrice , pe sectorul de râu arondat , se notează apariția și durata fenomenelor de
gheață (ace de gheață, gheața la mal, sloiuri și grosimea podului de gheață).
În cazul apariției podului de gheață ( Fig.2.25. ), în dreptul stației hidrometrice
sau în apropierea sa , se fac măsurători asupra grosimii gheții. În acest scop se realizează
una sau mai multe copci sau spărturi în gheață. Cu ajutorul unei mire speciale , numită
“clupă de gheață” , se poate măsura grosimea g heții ( Fig.2.26. ).
Fig.2.25. Pod de gheață
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
105 Mira se introduce în copcă și se rotește ușor până ce talpa atinge partea
inferioară a podului de gheață și se fixează cursorul de suprafața gheții. Clupa de gheață
este prevăzută cu un cursor ce se mișcă pe mira gradată din cm în cm, iar gradația de la
baza cursorului indică grosimea gheții. Datele obținute din măsurători se trec într -o fișă
specială.
Legat de apariția podului de gheață, la stațiile hidrometrice se mai fac observații
legate de prezența pod ului de gheață continuu, a podului de gheață cu ochiuri de apă, a
podului de gheață întrerupt, sau suspendat ori de prezența apei care curge deasupra
gheții sau a podului de gheață suspendat ori stratificat.
Un alt fenomen hidrologic cara cteristic perioade i de îngheț care poate fi măsurat
este năboiul. Acesta se formează atunci când sub podul de gheață se adună cantități
însemnate de gheață interioară. Grosimea năboiului se măsoară cu ajutorul mirei
rășchitoare ( Fig.2.27. ), care la partea inferioară este p revăzută cu o lamă me talică cu
două brațe prinse în unghi drept sub forma literei „V”. Citirea se realizează după ce, prin
ridicare a atentă a mirei, lama metalică atinge stratul de năboi.
Alte fenomene caracteristice proceselor de îngheț pe râuri care sunt consemnate
în jurnalul stațiilor hidrometrice , sunt: gheață la mal, gheața de fund, zăpadă în apă,
sloiuri (la care se observă densitatea și mărimea), zăporul etc.
Fig.2.26 . Măsurarea grosimii gheții
cu ajutorul clupei de gheață
Fig.2.27. Măsura rea năboiului
cu ajutorul mirei rășchitoare
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
106
Fig.2.28. Gheață la mal
Fig.2.29. Gheață la fundul albiei
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
107
Fig.2.30. Formarea unui zăpor
III.2.1.1 .c. Mijloace și metode de măsurare a debitului de aluviuni
dintr -un râu
Apa, ca agent de er oziune și modelare a scoarței terestre , acționează asupra
scoarței de alterare într -o multitudine de forme. În prima fază, picăturile de apă ce
provin din precipitațiile atmosferice , când vin în contact cu diferitele pături ale scoarței
terestre , exercită o acțiune de dislocare a particulelor de sol, care apoi, parțial sau total
vor fi antrenate pe versant , prin scurgere , spre rețeaua hidrografică.
Mecanismul transportului aluviunilor în albia unui râu depinde în primul rând
de viteza curentului de apă. Ast fel, s-a constatat că o particulă solidă este deplasată de
curenții de apă în suspensie, salturi (cu frecvențe, înălțimi și lungimi diferite ), târâre sau
se află în stare de repaos. Trecerea unei particule din starea de repaos , la cea de târâre,
saltație s au suspensie se face atunci când viteza curentului de apă depășește un anumit
prag. Astfel la o anumită viteză a curentului de apă vor fi particule solide ce sunt depuse
pe fundul albiei deoarece au o greutate mai mare și nu pot fi deplasate de curentul de
apă. P articule le cu dimensiuni mai mici sunt de plasate de curentul de apă prin procesul
de saltație, iar cele mult mai mici sunt deplasate de masa de apă în suspensie.
În fu ncție de aceste stări dinamice în care se află particulele solide în masa de
apă s e face și o diferențiere a aluviunilor în: aluviuni târâte(sau de fund) și aluviuni în
suspensie .
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
108 Debitul de aluviuni este definit ca fiind cantitatea de material solid transportat
de către ape, de pe suprafața unui bazin hidrografic, pentru un interval de timp dat, prin
secțiunea vie a unui râu. Debitul total de aluviuni (S) rezultă din însumarea debitului de
aluviuni în suspensie (R) cu debitul de aluviuni târâte (sau de fund, G).
Determinarea debitului de aluviuni comportă două aspecte:
-prelevarea de p robe de apă în unul sau în toate punctele de pe verticalele de
sondaj unde s -au efectuat și măsurătorile de viteză a curentului de apă cu ajutorul
mijloacelor specifice;
-calcularea debitului de aluviuni în suspesie și târâte pe baza datelor obținute din
măsurători;
Dintre mijloacele utilizate în determinarea debitului de aluviuni în suspensie și
târâte se menționează :
1.Butelia de sticlă (Fig.2.31 .) este prevăzută cu un dop din cauciuc prin care
trec două țevi metalice (ajutaje), una prin care pătrunde apa , întoarsă împotriva
curentului și cealaltă prin care iese aerul , ușor îndoită , pe direcția curentului de apă.
Butelia este fixată pe un suport metalic (carcasă) care , prin construcție, prezintă față de
orizontală o înclinare de 30ș. Suportul metalic este prevăzut cu o tijă metalică pentru a
se putea manevra mai ușor și sigur pe direcția curentului ( Fig.2.32. ).
2.Tahobatometrul este un aparat special conceput pentru recoltarea probelor de
apă ce conțin și materiale solide în stare de suspensie. Acest instru ment poate fi utilizat
și în determinarea unor caracteristici ale scurgerii lichide: viteza de scurgere a apei și
debitul lichid. După modul de funcționare sunt mai multe tipuri de tahobatometre:
a) tahobatometrul pliant (Fig.2.33. ) are aspectul unui balo n din cauciuc cu
volumul de 1200cm3, prevăzut cu un tub metalic l ung de 15cm și un diametru interior de
6mm. Pe tub este fixat un inel, prevăzut cu un șurub, prin intermediul căruia aparatul se
fixează pe o tijă metalică;
b) tahobatometrul cu volum constan t este alcătuit dintr -un recipient cilindric
cu pereții rigizi în interiorul căruia se află două compartimente (A și B) care pot fi
utilizate pentru colectarea probelor de apă ce conțin aluviuni în suspensie.
3.Batometrul tubular cu umplere instantanee (de tip N.N. Jucovski) compus
dintr -un cilindru cu o capacitate de 1 -5 litri prevăzut la ambele capete cu câte un capac,
a căror etanșeitate se asigură printr -o garnitură de cauciuc. Fiecare capac este fixat cu un
arc, iar întregul instrument în timpul prelev ării probelor de apă este susținut de o tijă
metalică sau de un cablu metalic pentru a se lansa batometrul la adâncimea dorită. În
lungul tijei se găsesc și do uă cabluri care pot elibera o clapă ce sprijină câte o lamelă
fixă prin intermediul cărora sunt m anevrate capacele (Fig.2.34 ). Acest instrument
permite colectarea de probe de apă în condițiile unei circulații normale a curenților de
apă.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
109 4.Batometrul sită (cu plasă) se utilizează la recoltarea materialului grosier
(particule cu dimensiuni mai mari de 1cm) transportat prin albiile minore, mai ales din
râurile care drenează ariile montane ( Fig.2.35 .)
Instrumentul este format dintr -un cadru metalic de formă dreptunghiulară cu o
lățime de 20 cm, de care se fixează o plasă de sârmă cu ochiuri de dimensiu ni diferite
după calibrul materialului solid care se dorește a fi recoltat. Acest batometru se fixează
la capătul unei tije pentru a putea fi așezat pe fundul albiei. Probele sunt recoltate din
minim 5 verticale, fiecare cu câte 3 probe cu același timp de recoltare.
5.Batometru de tip I.S.C.H. (sau capcană), folosit tot pentru recoltarea
probelor de aluviuni târâte, este alcătuit dintr -o cutie cu o secțiune la intrare de 22/20
cm, iar la ieșire de 2,5 ori mai mare. În interiorul cutiei se găsește un grătar prevăzut cu
striuri orientate în sens contrar scurgerii apei, grătar care permite reținerea aluviunilor
grosiere. Cutia este protejată de o carcasă metalică pe care este fixată o tijă metalică
pentru a putea fi amplasată pe fundul albiei
Măsurătorile de de bit aluvionar se fac , de regulă , în secțiunile stațiilor
hidrometrice deoarece sunt necesare și determinările de viteză ale curentului de apă în
punctele de recoltare a probelor de apă.
Fig. 2.31. Model de prelevare a
probelor de apă cu ajutorul
buteliei de sticlă
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
110
Fig. 2.32. Butelia de sticlă fixă
Principalele tipuri de măsurători pentru determinarea debitulu i de aluviuni în
suspensie, sunt :
a) măsurători complete asupra debitului de aluviuni în suspensie: probele de apă
cu materiale în suspensie se recoltează în toate punctele unde s -au efectuat și
măsurătorile punctuale privito are la viteza curentului de apă;
b) măsurători în punctul de 0,6h: se recoltează probe de apă cuprinzând
materiale solide în suspensie numai în punctul de 0,6h de pe fiecare verticală de sondaj.
Acest tip de măsurătoare se practică în fazele scurgerii lichide maxime;
Fig.2.33. Tahobatometru pliant și curba lui de tarare
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
111 c) măsurători de suprafață se efectuează tot în timpul scurgerii lichide maxime,
atunci când condi țiile de lucru sunt dificile . În acest caz , probele de apă cu aluviuni în
suspensie se vor preleva pentru toate verticalele de sondaj pentru determinarea vitezei de
scurgere a apei, în secțiunea vie a albiei, numai în punctele de suprafață;
d) măsurătoarea globală constă în prelevarea probelor de apă cu materiale aflate
în suspensie în trei puncte de pe verticala de sondaj (0,2h, 0,6h și 0,8h). Probele
prelevate se amestecă și se obține o singură probă pentru fiecare verticală de sondaj;
Fig.2.34. Batometru tubular cu
umplere instantanee
(tip N.N.Jucovscki)
Fig.2.35. Batometru sită
e) măsurătoarea integrală presupune recoltarea unei singure probe de apă cu
materiale în suspensie pentru fiecare verticală de sondaj. Cel mai adesea se utilizează un
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
112 batometru cu umplere prelungită, care se scufundă cu o viteză redusă și uniformă de la
suprafață la fund și invers, obținându -se astfel o singură probă de apă cu materiale solide
în suspensie;
f) măsurătoarea unitară presupune prel evarea unei singure probe de apă cu
material solid aflat în suspensie dintr -un anumit punct ales și la un interval de timp
prestabilit (zilnic, decadal, lunar etc.).
Rezultatele măsurătorilor , privitoare la debitele de aluviuni în suspensie și
târâte, trebuie să fie utilizate în corelație cu cele ale debitelor și vitezei curentului de apă
în punctele de recoltare.
III.2.1.1.d. Mijloace și metode de prelevare a probelor de apă
în vederea determinării caracteristicilor hidrochimice
În vederea prelevării p robelor de apă pentru determinarea caracteristicilor
hidrochimice se utilizează , în principal , sticla de probă și sticla cu ajutaje.
Sticla de probă, cu o capacitate de 1 sau 2l este cel mai uzitat mijloc pentru
prelevările de apă de la suprafața râului. Sticlele se scufundă în apă și după prelevarea
probelor se astupă cu dopuri de cauciuc sau dopuri învelite în foaie de polietilenă.
Sticla cu ajutaje este folosită tot pentru recoltarea probelor de la suprafața
râului. Acest mijloc de recoltare a probelor de apă este alcătuit dintr -o butelie cu o
capacitate de 1 -2l și două tuburi din metal sau sticlă (ajutaje) cu diametrul de 4 -6 mm
care trec prin dopul de cauciuc ce astupă sticla. Sticla cu ajutaje , în momentul în care se
prelevează probele de apă , prezint ă avantajul că nu permite contactul cu aerul
atmosferic, fiind utilizată pentru a analiza diferitele gaze dizolvate în apă ( în special O2
și CO 2).
Recoltarea probelor din apele curgătoare (râuri și pârâuri) se face pe firul apei ,
în tronsoanele în care cu rentul este foarte puternic, iar amestecul apei este complet. În
general , se evită recoltarea probelor de apă în apropiere barajelor, în brațele râurilor fără
scurgere, în zonele afectate de remuu etc.
Probele de apă se recoltează o singură dată sau în se rie și pot fi simple sau
medii, iar în alegerea punctelor fixe de recoltare se ține seama de accesibilitatea lor în
tot cursul anului. Probele recoltate se grupează în două tipuri: simple sau momentane și
medii sau mixte. Proba simplă furnizează date asupr a compoziției apei numai pentru
locul și momentul în care s -a prelevat . Proba medie se obține prin amestecarea unei părți
egale de probe simple, prelevate din același loc, la anumite intevale de timp, sau
prelevate concomitent, dar din pun cte diferite. Val orile constitu ienților chimici
determinate în urma analizei chimice a probelor de apă sunt corelate cu debitele lichide
măsurate în aceleași puncte.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
113 III.2.2. Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor hidrometrice
referitoare la regimul hidrologic al apei din râuri
III.2.2.1. Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor hidrometrice
referitoare la nivelul apei din râuri
Nivelul apei din unitățile acvatice , care se citește cu ajutorul mirelor
hidrometrice sau limnigrafelor , sunt cote sau valori i nstantanee din momentul
observației suprafeței libere a apei raportată la un plan fix.
Pentru a caracteriza regimul de scurgere a l unui râu , mai ales din necesități
practice , este necesar să se cunoască nivelul mediu zilnic, nivelurile caracteristice lunar e
și anuale (medii, minime, maxime), precum și frecvența unor anumite niveluri.
Nivelurile zilnice citite la mirele hidrometrice sau la limnigrafe sunt înscrise
într-un caiet special și pe baza acestora se calculează nivelul mediu zilnic, lunar , anual,
și multianual, sau se pot extrage valorile corespunzătoare nivelului maxim sau minim
lunar, anual sau multianual.
Nivelul mediu zilnic se calculează ca fiind media aritmetică a nivelurilor citite
pe miră sau limnigraf în ziua respectivă. La un post hidromet ric, citirile pe miră a
nivelului, în condiții normale, se fac zilnic, de două ori, la orele 7 și 17. Din media celor
două niveluri citite la orele 7 și 17 rezultă nivelul mediu zilnic.
Nivelurile caracteristice lunare și anuale . Nivelurile medii lunare s e calculează
ca fiind media aritmetică a nivelurilor medii zilnice dintr -o lună. Nivelul mediu anual
rezultă din media aritmetică a celor 12 valori medii lunare ale nivelurilor unui râu.
Nivelul maxim și nivelul minim lunar și anual se extrag din dintre va lorile instantanee
ale nivelurilor înregistrate într -o lună sau într -un an.
Datele referitoare la nivelurile instantanee înregistrate la orele de observație se
înscriu în jurn alul postului hidrometric, după care se calculează nivelul mediu zilnic.
Valorile nivelurilor medii zilnice se înscriu ulterior în Anuarele Hidrologice . Pe baza
acestora se vor construi hidrograful nivelurilor zilnice, graficul de frecvență și durată a
nivelului apei unui râu, graficul tip, hidrogradul etc.
Tema 20: Hidrograful nivelu rilor medii zilnice, lunare, anuale și
multianuale. Hidrogradul
Pentru întocmirea hidrografului nivelurilor zilnice se vor extrage datele cu
nivelurile medii zilnice calculate la un anumit post hidrometric care se vor înscrie într –
un tabel ( Tab.2.14. ) Hidrograful nivelurilor medii zilnice se construiește pe baza acestui
tabel, folosindu -se un sistem de coordonate rectangulare, unde pe abscisă se vor înscrie
zilele și lunile din cursul unui an, iar pe ordonată, în funcție de valorile minime și
maxime ale n ivelului, se va stabili scara intervalelor de nivel. Pe scara orizontală
(abscisă) 1mm este egal cu o zi, iar pe scara verticală (pe ordonată) , 1cm este egal cu
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
114 10cm variație de nivel. Prin înscrierea tuturor datelor privind nivelul apelor din cursul a
365 de zile și prin unirea celor 365 de puncte se obține hidrograful nivelurilor medii
zilnice din cursul unui an. Pentru exemplificare a fost construit hidrograful nivelurilor
medii zilnice a râului Nicolina în anul 2000 ( Fig.2.36. ).
În același mod se constr uiesc și hidrografele nivelurilor medii lunare, anuale și
multianuale ale râului Nicolina, însă pe abscisă se înscriu , conform scărilor alese
(1cm=1lună sau 1cm=1an ), valorile corespunzătoare t impului menționat (Fig.2.37. și
Fig.2.38. ).
Astfel , pe baza dat elor înscrise în Tabelul 2.14. și pe baza hidrografului
nivelurilor medii zilnice se pot stabili diverse niveluri și faze caracteristice ale scurgerii
pentru un râu aflat într -o anumită zonă geografică. Dintre nivelurile caracteristice râului
Nicolina, pe ntru anul 2000, se pot menționa :
– nivelul mediu anual H med.=19,7cm;
– nivelul maxim anual H max.=76,4cm, înregistrat la data de 22 iulie 2000;
– nivel minim anual H min.=5,8cm, înregistrat în perioada 4 -11ianuarie 2000;
– nivelul mediu lunar oscilează între 6,0, ca lculat pentru luna ianuarie și 41,7cm
calculat pentru luna iulie.
Scurgerea apei, în cadrul râului Nicolina, cunoaște mai multe faze caracteristice,
în decursul unui an distingându -se (Fig.2.36. ):
– apele mici de iarnă (a), caracteristice perioadei decembr ie – sfârșitul lunii
martie, când se înregistrează valori mici ale oscilațiilor nivelului apei (între 5,8 și 13cm)
datorită cantităților mici de precipitații și temperaturilor scăzute care permit stocarea
apei în strat ul de zăpadă sau sub formă de gheață , diminuând efectiv scurgerea apei din
râu. În aceeași perioadă s-a produs și nivelul minim anual, între 4-11 ianuarie , când s -a
măsurat un nivel al apei în râul Nicolina de 5,8cm;
– ape mari de primăvară (b), caracteristice lunilor aprilie și mai. Valori mi ci ale
nivelului se înregistrează până la sfârșitul lunii martie, când sub efectul creșterii
temperaturii aerului și cantităților de precipitații mai bogate are loc o creștere a nivelului
apei, care atinge un maxim în luna mai (23,5cm în data de 6 mai), du pă care scade ușor.
– ape mari din timpul viiturilor de vară (c), când sub efectul producerii unor ploi
torențiale are loc o creștere bruscă a nivelului apei, atingându -se nivelul maxim anual
(76,4cm în data de 22 iulie), care a fost precedat în luna iunie de o altă creștere a
nivelului datorită producerii unor cantități însemnate de precipitații (în data de 24 iunie
2000 s -a măsurat un nivel al apei pe râul Nicolina de 30,2cm);
– ape mici de vară, caracteristice sfârșitului de vară (luna august) și început ului
de toamnă (d). Nivelurile scăzute ale apei din această perioadă sunt determinate de
cantitățile foarte reduse de precipitații (în aceste luni se produc frecvente secete în
Câmpia Moldovei ( Minea, Stângă, 2004 ) și temperaturii ridicate ale aerului care duc la
creșterea evapotranspirației cu efect asupra scurgerii râurilor;
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
115 ZIUA/
LUNA I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 6,0 6,1 13,0 20,9 21,7 20,6 28,2 32,5 20,1 21,0 22,5 15,0
2 6,0 6,1 13,9 20,8 22,2 20,6 29,2 30,2 20,1 20,8 23,9 14,3
3 6,0 6,0 14,9 20,9 22,5 20,5 30,1 29,6 20,2 20,6 25,8 12,1
4 5,8 6,1 16,8 20,9 22,7 20,5 29,5 28,9 20,2 20,4 27,6 12,0
5 5,8 6,3 17,8 20,9 23,1 20,4 30,5 28,7 20,1 20,5 26,3 12,0
6 5,8 6,4 19,5 21,0 23,6 20,3 35,2 25,3 20,1 20,5 25,4 11,6
7 5,8 6,8 20,7 21,0 23,2 20,4 36,2 22,9 20,1 20,5 25,2 11,5
8 5,8 7,4 20,9 21,1 23,0 20,4 33,1 23,1 20,2 20,6 25,0 11,4
9 5,8 7,5 21,2 21,1 23,1 20,5 29,5 23,5 20,1 20,5 22,3 11,3
10 5,8 7,6 21,4 21,2 23,0 20,6 30,2 23,4 20,0 20,5 22,0 11,2
11 5,8 7,6 21,3 21,2 22,8 20,6 34,5 23,4 20,0 20,5 21,8 11,1
12 5,9 7,4 21,3 21,2 22,6 20,6 36,2 23,3 20,1 20,4 21,6 11,0
13 5,9 7,2 21,3 21,3 22,4 20,7 37,8 23,1 20,1 20,5 21,4 10,8
14 6,0 7,3 21,3 21,4 22,2 20,8 40,1 23,0 20,0 20,5 21,3 10,7
15 6,0 8,0 21,2 21,4 22,0 20,8 38,9 22,8 20,0 20,6 21,0 10,5
16 6,1 8,2 21,2 21,5 22,0 20,9 42,3 22,7 20,0 20,6 21,0 10,2
17 6,2 8,3 21,2 21,6 21,9 21,1 36,5 22,6 20,0 20,8 20,9 10,0
18 6,3 8,2 21,1 21,7 21,7 21,2 32,5 22,5 20,0 20,8 20,9 9,9
19 6,4 8,2 21,0 21,8 21,5 21,3 33,2 22,3 19,9 21,0 20,9 9,5
20 6,3 8,2 21,0 21,7 21,4 21,3 48,9 22,4 19,9 21,0 19,2 9,2
21 6,3 8,2 21,0 21,7 21,3 23,3 50,6 22,0 19,9 21,1 18,6 9,1
22 6,2 8,2 21,0 21,6 21,1 24,9 76,4 21,8 19,8 21,0 17,8 9,0
23 6,2 8,9 20,9 21,5 21,0 27,9 72,5 21,5 20,0 21,0 17,5 8,7
24 6,2 9,3 20,9 21,5 20,9 30,2 68,7 21,3 20,2 21,1 17,0 8,5
25 6,2 11,1 20,9 21,4 20,8 29,2 65,3 21,2 20,3 21,1 16,2 8,4
26 6,1 11,3 20,8 21,5 20,7 29,2 56,3 21,1 20,4 21,2 16,1 8,2
27 6,1 11,2 20,8 21,5 20,6 28,6 51,2 20,8 20,9 21,3 16,3 7,8
28 6,1 11,5 20,8 21,6 20,7 27,8 45,6 20,3 21,8 21,3 16,2 7,2
29 6,1 12,1 20,8 21,6 20,7 27,0 42,3 19,9 21,7 21,4 15,2 7,3
30 6,0 – 20,8 21,6 20,7 27,2 38,2 20,1 21,5 21,6 15,0 7,5
31 6,0 – 20,8 – 20,7 – 35,2 20,1 – 22,0 – 7,5
MAX. 6,4 12,1 21,4 21,8 23,6 30,2 76,4 32,5 21,8 21,6 27,6 15,0
ZIUA 19 29 10 19 6 24 22 1 28 30 4 6
MIN. 5,8 6,0 13,0 20,8 20,6 20,3 28,2 19,9 19,8 20,4 15,0 7,2
ZIUA 4-11 3 1 2 27 6 1 29 22 12 30 28
MEDIA 6,0 8,1 20 21,3 21,8 22,9 41,7 23,4 20,2 20,8 20,7 10,1
MEDIA ANUALĂ =19,7cm
Tab.2.14. Variațiile zilnice ale nivelului apei din râul Nicolina
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
116
Fig.2.36. Hidrog raful nivelurilor medii zilnice pentru râul Nicolina (anul 2000)
Fig.2.37. Hidro graful nivelurilor medii lunare pentru râul Nicolina (anul 2000 )
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
117
Fig.2.38. Hidrograful nivelurilor medii anuale, pentru râul Nicolina (anul 2000)
– ape mari de toamnă (e), caracteristice perioadei octombrie -noiembrie, care duc
la creșteri ale nivelurilor destul de importante (27,6cm în 4 noiembrie), ca efect al
producerii unor cantități mai mari de precipitații și scăderii valorilor evapotranspirației
sub impulsul scăderii temperaturii aerului.
Din analiza hidrografului nivelurilor medii zilnice a râului Nicolina și a
principalel or faze ale scurgeii apei se po ate încadra acest curs de apă în categoria
râurilor care aparțin „tipului pericarpatic estic” ( Geografia României, vol.I , 1983 ).
Hidrogradul (Hgr), este un parametru hidrologic mai puțin utilizat în studiile
hidrologice și mai mult în navigație, mai ales în țările riverane unor mari fluvii
navigabile (Dunărea, Volga, Rinul, Nilul).
Prin hidrograd se înțelege a zecea parte din amplitudinea nivelurilor maxime
(Hmax) și minime (Hmin), înregistrate în perioada de observații.
Valoarea unui hidrograd se determ ină pe baza formulei:
Hgr.=
10min max H H
(cm) (2.35)
unde: Hgr – valoarea unui hidrograd;
Hmax- nivelul maxim al unui râu, înregistrat în între aga perioadă de observații de la
un post hidrometr ic;
Hmin- nivelul minim al unui râu, înregistrat în întreaga perioadă de observații de la
un post hidrometric;
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
118 Numărul de hidrograde pentru fiecare secțiune de râu este de 10, mărimea
fiecărui hidrograd fiind diferită de la o secțiune la alta.
Pentru a determina numărul de hidrograde ( Nr.Hg) la fiecare post hidrometric se
efectuează un raport dintre diferența nivelului apei din ziua respectivă (Hzi) și nivelul
minim (Hmin) și valoarea unui hidrograd.
Nr. Hg=
.min
grzi
HH H
(2.36)
unde: Nr.Hg – numărul hidrogradului;
Hzi – nivelul apei din ziua respectivă;
Hmin – nivelul minim al uni râu, înregistrat în întreaga perioadă de observații de
la un post hidrometric
Hgr – valoarea unui hidrograd.
Prin intermediul formulelor prezenta te mai sus s -a determinat numărul
hidrogradului pen tru stația hidrometrică Iași , corespunzător valorii nivelului maxim
înregistrat în anul 2000 (76,4cm la data de 22.07.2000), ținând cont c ă valoarea minimă
a nivelului mă surată la această stație hidrometrică în perioada 1950 -2000 a fost de
4,4cm (înregistrată la 12.08.1982), iar valoarea maximă de 364,4,6cm (înregistrată la
18.07.1971)
Astfel valoarea unui hidrograd, pen tru stația hidrometrică Iași este:
Hgr=
104,44,364
=36
iar numărul hidrogradului corespunzător nivelului maxim al apei, înregistrat în anul
2000 , este de:
Nr.Hgr=
364,44,76
=2
După obținerea numărului de hidrograde pentru fiecare post hidrometric se
întocmește harta cu hidrograde. Numărul de hidrograde se cartează, pentru fiecare sector
de râu , fie prin metoda cartodiagramelor , fie prin metoda graficelor circulare.
Metoda cartodiagramelor constă în reprezentarea de -a lungul râului, pe hartă,
prin lini i punctate, întrerupte sau continue, de culoare roșie a numărul ui de hidrograde
aflate la distanță egală unele de altele ( Fig.2.39. ). De regulă , când râul prezintă pe un
sector al albiei sale un număr cuprins între 1 și 5 hidrograde, cartarea acestora se v a face
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
119 prin linii punctate. În cazul în care numărul de hidrograde este cuprins între 6 și 8,
reprezentarea acestora se va face prin linii întrerupte, iar dacă numărul de hidrograde
este de 9 sau 10, cartarea se va face prin linii continue.
Fig.2.3 9. Model de reprezentare a hidrogradelor nivel prin
metoda cartodiagramelor
Metoda graficelor circulare (Fig.2.40. ) este mai uzitată și constă în
reprezentarea de -a lungul unui râu, pe hartă, în dreptul fiecărui post hidrometric , a unui
cerc împărțit în z ece hidrograde (adică numărul maxim de hidrograde care poate fi
calculat la un râu). În funcție de numărul de hidrograde care se înregistrează la un
moment dat la un post hidrometric, fiecare cerc reprezentat se hașurează. Daca se
înregistrează 6 hidrograd e, cercul va fi hașurat pe o suprafață de 6/10, adică ceva mai
mult de jumătate.
Pentru exactitate , se trece în partea dreaptă a fiecărui grafic circular nivelul apei
la zi (în partea de sus) și numărul de hidrograde (în partea de jos). Pe baza acestor hăr ți
se poate face o apreciere a nivelurilor (între 1 și 5 hidrograde sunt ape mici, iar la
hidrograde d e 8-10 sunt suprafețe inundate) și a condițiilor în care se produc creșterile și
scăderile de nivel.
Numărul de hidrograde indică stadiul în care se află nivelul apelor (în creștere,
staționare sau scădere). C ând la un post hidrometric numărul de hidrograde variază între
1 și 5, atunci nivelul apelor este considerat a fi în scădere. Dacă numărul de hidrograde
oscilează între 6 și 8, atunci nivelul apelor ar e un caracter staționar, iar în cazul când
râul înregistrează un număr de 9 sau 10 hidrograde, nivelul apelor se află în creștere.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
120
Fig.2.40. Model de reprezentare a hidrogradelor prin
metoda graficelor circulare
Tema 21: Graficul de frecvență și durată a nivelurilor
Graficul de frecvență și durată a nivelurilo r oferă posibilitate analizării mai
corect e a evoluției regimului de scurgere a apelor și pentru a afla de câte de ori un nivel
apare în decursul unei perioade de timp. Înainte de construirea aces tui grafic se
stabilește , mai întâi , un raport între nivelurile maxime și minime din cursul unui an sau
unui șir de ani, precum și un număr de clase de valori cu intervale de nivel egale. Cu cât
cotele intervalelor de niveluri sunt mai mici, cu atât posib ilitățile de analiză a regimului
hidrologic vor fi mai exacte. D e regulă, pentru râurile care în cursul unui an nu
înregistrează un nivel maxim de 100 cm , se stabilesc intervale de niveluri (clase de
valori) din 20 în 20 cm. În cazul că nivelul maxim al ap elor depășește 200 sau 300 cm,
atunci intervalele de niveluri pot fi fixate din 40 în 40 cm sau din 50 în 50 cm. Pentru
râul Nicolina, ținând cont că variația nivelurilor în a nul 2000 nu a fost mai mare de
80cm, s-au stabilit 8 intervale de niveluri din 10 în 10 cm.
Se întocmește un tabel în care se înscriu clasele de valori (din 10 în 10cm, din
20 în 20 de cm, din 40 în 40 de cm sau din 50 în 50 de cm), frecvența nivelurilor (în
număr de zile) pentru fiecare lună și clasa de valori aleasă , precum și număru l total al
zilelor în care s -au înregistrat niveluri care sunt caracteristice unei anumite clase de
valori ( Tab.2.15. ).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
121 După înscrierea datelor în tabel pentru toate clasele de valori alese, se
întocm ește graficul de frecvență și durată folosind un si stem de coordonate rectangulare,
unde pe axa absciselor se va trece numărul de zile (1mmm=1 zi), iar pe axa ordonatelor
se vor nota clasele de valori caracteristice de niveluri (1cm=1 clasă de valori).
Reprezentarea grafică a nivelurilor, în funcție de num ărul de cazuri (sau de valori
zilnice) permite obținerea unui gra fic care arată frecvența absolută sau relativă de
apariție a unui anumit nivel (Fig.2.41. )
Clase
de
valori
(cm) FRECVENȚA NIVELURILO R ÎN ZILE Total
% Durata
%
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
71-80 2 2 0,5 2 0,5
61-70 2 2 0,5 4 1,0
51-60 3 3 0,8 7 1,8
41-50 5 5 1,4 12 3,2
31-40 1 15 2 18 4,9 30 8,1
21-30 25 30 31 29 4 28 26 31 19 223 60,9 253 69,0
11-20 5 6 1 4 11 17 44 12,1 297 81,1
0-10 31 24 14 69 18,9 366 100
Tab.2.15. Frecveța și durata nivelurilor pe râul Nicolina
Fig.2.41. Graficul de frecvență și durată a nivelurilor
Prin cumularea valorilor ce reprezintă numărul de zile cu anumite niveluri ce se
încadrează într -o clasă de valori de niveluri aleasă, de la clase le de valori superioare spre
clasele de valori inferioare și reprezentarea lor în funcție de numărul de zile, însumate
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
122 succesiv de la nivelurile superioare la cele inferioare, se obține un grafic ce reprezintă
curba de durată (asigurare) a nivelurilor . Prin intermediul acestei curbe se poate stabili
ce niveluri s -au repetat în 50, 100 sau mai multe zile dintr -un an, sau se poate stabili în
ce perioadă de timp un anumit nivel a fost depășit.
Tema 22: Construirea profilului transversal a l secțiuni i active a râului și
determinarea elementelor sale hidraulice
Pentru a se putea stabili viteza medie pentru fiecare verticală de adâncime și ,
ulterior , pentru a se putea calcula debitele parțiale și debitul total este necesar să se
construiască profilul transversal al secțiunii active a unui râu la un post hidrometric sau
pentru zona în care s -au efectuat măsurători privind adâncimea și vitezele punctuale de
scurgere a apei.
Prin secțiunea activă se înțelege suprafața din profilul transversal, efectuat în
albia unui râu, prin care are loc scurgerea apei. În general , secțiunea activă se determină
fie în profilul mirei hidrometrice, unde se fac și măsură torile de viteză a apei, sau fie pe
secțiune a unui tronson rectiliniu al cursului de apă.
Pentru construcția grafică a secțiunii active este necesar ca mai întâi să se
determine lățimea și adâncimea râului în anumite puncte, pe anumite verticale de sondaj.
În Tabelul 2.16. sunt prezentate distanțele dintre verticalele de sondaj la care se
efectuează măsurători ale adâncim ii apei.
După realizarea secțiunii active a unui râu și după măsurarea suprafeței acesteia
se determină prin calcul: adâncimea medie și adâncime maximă a râului, lungimea
perimetrului udat și raza hidraulică.
Nr.
crt. B (m) Distanța dintre verticalele d e sondaj
1 < 1 din 10 în 10 cm;
2 1-10 10 verticale de sondaj la distanțe multiple întregi de dm;
3 10-40 din metru în metru;
4 40-60 din 2 în doi metri;
5 60-80 din 3 în 3 metri;
6 80-100 din 4 în 4 metri;
7 >100 25 de verticale de sondaj la dista nțe egale între ele;
Tab.2.16. Numărul verticalelor de sondaj pentru determinarea adâncimilor
la diferite lățimi ale râurilor
Adâncimea apei într -un punct dat reprezintă distanța pe verticală, de la suprafața
apei până la fundul râului, lacului sau mării. Măsurarea adâncimii apelor se
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
123 face cu scopul de a se obține informații care să permită a se aprecia morfologia fundului
și de a se determina suprafața secțiunii care se găsește sub oglinda apei.
Pe teren pentru a determina profilul transversal al unui râu, mai întâi, se fixează
punctele extreme de pe ambele maluri. Între ele se întinde un cablu gradat cu ajutorul
căruia se determină , în primul rând , lățimea râului (B), care este distanța pe oglinda apei
între cele două maluri. Pe cablu se fixează verti calele de sondaj, adică punctele în care
se măsoară adâncimea apei și distanțele dintre ele. Pentru determinarea cât mai corectă a
elementelor secțiunii active se recomandă ca măsurarea adâncimilor să se efectueze de
două ori, în aceleași verticale de sond aj, valoarea adâncimilor rezultând din media celor
două măsurători.
Pentru măsurarea adâncimilor se folosesc mijloace diferite în funcție de
mărimea adâncimilor și de lățimea cursului de apă sau a lacului. Principalele mijloace
care se utilitează în deter minarea adâncimilor unei unități acvatice sunt:
– tija hidrometrică este un instrument format dintr -o țeavă metalică cu diametrul
de 2 -3cm, gradată din cm în cm, și care se folosește la efectuarea sondajelor
hidrometrice, la râurile mici care nu au adâncim i mai mari de 3 -4 m, și la viteze ce nu
depășesc 1,5m/s și care se pot măsura direct din albie, de pe o ambarcațiune, o punte
hidrometrică sau de pe un cărucior. La partea inferioară tija hidrometrică are o plăcuță
de 10X10 cm pentru a putea fi așezată bin e pe fund și a nu intra în mâl.
– prăjina hidrometrică se folosește la adâncimi de 4 -5 m și viteze mici;
– cablul lestat se folosește la râurile care au adâncimi mari și măsurarea se face
de pe un pod sau o ambarcațiune. Cablul (din cânepă sau metal) este prevăzut cu o
greutate la partea inferioară (între 0,5 și 25 kg) pentru a păstra o poziție cât mai verticală
la viteze mari. De obicei, din cauza vitezei apei și a presiunii curentului , aceste cabluri
sunt deviate spre aval astfel încât la valorile măsurat e ale adâncimii apei se impune a se
face o corecție în funcție de mărimea abaterii de la linia verticală (pentru aceste corecții
există tabele întocmite care se pot folosi). Cablurile metalice se derulează pe tro lii
speciale ce dispun și de posibilitatea d e a înregistra automat lungimea derulată și chiar
unghiul de înclinare a cablului cu verticala.
– ecosonda este un aparat automat , mult mai precis pentru determinarea
adâncimilor și care se bazează pe principiul reflectării sunetului de fundul albiei. Aces te
aparate înregistrează automat adâncimile, diagramele obținute fiind foarte utile pentru
analiza morfolog iei fundului unităților acvatice .
Construirea profilului transversal al secțiunii active se face , de regulă , pe o
hârtie milimetrică, folosind un s istem de coordonate rectangulare, unde pe axa verticală
se notează adâncimile determinate prin măsurători (h 1, h2, h 3……h n), în punctele de
sondaj, transpuse în raport cu oglinda apei, iar pe orizontală se stabilesc, la scară (de
obicei 1cm = 1m), distanțel e dintre verticalele de sondaj (b 1, b2, b3…..b n), începând de la
reperul de pe mal, de unde s -a început măsurarea. Prin unirea punctelor cu adâncimea
maximă din fiecare verticală de sondaj se obține profilul transversal al secțiunii active și
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
124 totodată , perimetrul udat. În Figura 2.42. sunt reprezentate elementele caracteristice ale
secțiunii active a râului Nicolina la postul hidrometric Iași .
Suprafața secțiunii active (
) rezultă din însumarea secțiunilor parțiale dintre
verticalele de sondaj (
n
…..,,3 2 1 ). Suprafețele acestora se obțin din asimilarea lor
cu o serie de figuri geometrice de tipul triunghiurilor, dreptunghiurilor, trapezelor sau
pătratelor și utilizând formulele de calcul cunoscute pentru aflarea suprafețelo r acestor
figuri. De regulă , suprafețele parțiale din apropierea malurilor vor fi întotdeauna
asimilate ca triunghiuri dreptunghice, celelalte suprafețe parțiale ale secțiunii active fiind
asimilate cu suprafețe de trapeze sau dreptunghiuri.
Suprafața tota lă a secțiunii active se determină după formula:
=
2**2. ………. *2*2 2*
11
33 2
22 1 1 1 n n
nn n bhbh hbhhbhh hb
(m2) (2.37)
unde:
– suprafața secțiunii active, în m2;
b1, b2, b3….b n – lățimea dintre verticalele de sondaj, în m;
h1, h2, h3….h n – adâncimea verticalelor de sondaj, în m;
Dacă dimensiunile sunt măsurate în cm2, se vor obține suprafețele în cm2, care
apoi se transformă în m2. Când se determină secțiunea de scurgere trebuie să se facă și
observ ații asupra mod ului de scurgere a apei. Astfel, dacă se observă că la unul din
maluri apa stagnează, este obligatoriu a se determina și suprafața secțiunii inactive,
adică a spațiului în care există apă dar aceasta nu curge, suprafață care va fi scoasă din
calcul la dete rminarea suprafeței totale a secțiunii active.
Suprafața totală a secțiunii active a râului Nicolina, în drept ul postului
hidrometric Iași , calculată după datele din Figura 2. 42., este de 2,36m2.
203,0*40,0
203,0*)40,081,0(
203,0*)81,0 42,1(203,0*)42,167,1(
203,0*)67,120,1(
203,0*)20,187,0(
203,0*)87,0 65,0(203,0*)65,0 46,0(
203,0*)46,0 35,0(
203,0*)35,0 15,0(
215,0*03,0
= 0,02+0,07 +0,12+0,16+0,22+0,31+0,43+0,46+0,33+0,18+0,06
=2,36m2
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
125
Fig.2.42. Elementele caracteristice secțiunii activ e la postul hidrometric Iași
Adâncimea medie (Hmed) se determină ca fiind raportul dintre suprafața secțiunii
active (
) și lățimea râului (B):
Hmed=
B
( m) (2.38)
Adâncimea medie a râului Nicolina în drept ul postului hidrometric Iași este de
0,71m:
Hmed=
3,336,2 =0,71 (m)
Adâncimea maximă (Hmax) se obține direct din măsurători, fiind cea mai mare
adâncime a apei în secțiunea transversală. Pentru râul Nicolina adâncimea maximă,
măsurată în dreptul secțiunii de control, este de 1,67m.
Perimetrul udat (P) sau muiat reprezintă lungimea care urmărește patul și
malurile albiei minore între limitele secțiunii active. Lungimea perimetrului rezultă din
însumarea ipotenuzelor triunghiurilor dreptunghice ale căror catete sunt date de
diferența de adâncime dintre două verticale de adân cime vecine și distanța dintre ele.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
126 Perimetrul udat, pe linia profilului transversal al secțiunii active, se poate
calcula după următoarea formulă:
P=
2 22
12
12
1 22
22
12
1 ) ( …… ……….) (n n n n n h b h h b hh b h b
(m) (2.39)
unde: P – perimetrul udat sau muiat, în m;
b1, b2, b3…..b n – distanțele dintre verticalele de sondaj, în m;
h1, h2, h3…..h n – adâncimea verticalelor de sondaj, în m;
Perimetrul udat al secțiunii ac tive a râului Nicolina realizat în urma determinării
suprafeței acestei secțiuni este de 4,73m:
P=
2 2 2 220,0 03,0 15,0 03,0
+
21,0 03,02
+
2 222,0 03,0
+
2 233,0 03,0
+
2 247,0 03,0
+
2 225,0 03,0
+
2 261,0 03,0
+
2 241,0 03,0
+
2 240,0 03,0
P= 0,33+0,36+0,31+0,34+0,36+0,43+0,55+0,3 8+,067+0,50+0,50=4,73 m
În cazul râurilor cu lățimi mai mari ( 100-500 m) și cu adâncimi moderate,
perimetrul udat este cu unul sau doi metri mai mare decât lățimea.
Raza hidraulică (R) se determină ca fiind raportul dintre suprafața secțiunii
active (
) și perimetru l udat (P):
R=
P
(m) (2.40)
Raza hidraulică a râului Nicolina, în dreptul secțiunii de control , are valoarea de
0,49m:
R=
73,436,2 =0,49 m
În cazul în care râurile au ad âncimi moderate, raza hidraulică prezintă o
valoarea asemănătoare cu cea a adâncimii medii.
Rugozitatea (n) este un parametru hidrologic care se referă la aprecierea globală
a tuturor neregularităților care se opun mișcării apei ca urmare a mărimii diametr ului
aluviunilor (nisip, pietriș, bolovăniș) sau a altor obstacole care apar în albie și contribuie
la reducerea vitezei. Cu cât aluviunile de fund sunt mai fine, cu atât valorile rugozității
sunt mai reduse ( Tab.2.17. ).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
127 Nr.
ctr. Cursul de apă și descriere a Minim. Normal Maxim
Lățimea oglinzii apei la nivelul de inundație
până la 30,5 m
a. Râuri de câmpie
1 Albii fără vegetație, drepte, la nivelul maxim
fără brațe și excavații 0,025 0,030 0,033
2 Albii drepte, la nivelul maxim fără brațe, dar cu
vegetație și pietrișuri 0,030 0,035 0,045
3 Albii fără vegetație, cu meandre, depuneri
aluvionare și adâncituri 0,033 0,040 0,045
4 Albii cu vegetație rară și pietriș 0,035 0,045 0,050
5 Albii cu pante mici și secțiuni inactive la nivel
scăzut al apei 0,040 0,048 0,055
6 Albii cu vegetație deasă și pietriș 0,045 0,050 0,060
7 Albii cu scurgere lentă, cu vegetație și
excavații 0,050 0,070 0,080
8 Albii cu vegetație abundentă și zone de
revărsare a apei 0,075 0,1 0,15
b. Râuri de munte fără vegetație în albie, maluri abrupte, arbori și tufișuri de -a
lungul malurilor
1 Patul albiei cu pietrișuri, pietre rotunjite și
bolovani rari 0,030 0,040 0,050
2 Patul albiei cu pietre rotunjite și bolovani mari
și deși 0,040 0,050 0,070
Tab.2.17. Valorile coeficie ntului de rugozitate „n”, pentru albiile minore ale cursurilor
de apă naturale ( Diaconu și colab, 1997 )
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
128 III.2.2.2. Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor hidrometrice
referitoare la debitul apei din râuri
Tema 23: Mijloace de măsurare a vitezei de scurgere a apei. Construirea
epurei vitezelor (hodograful)
Viteza medie de scurgere a apei este definită ca fiind distanța (în m) parcursă de
masa de apă în unitatea de timp (s), ca rezultantă a vitezelor punctuale înregistrate în
fiecare punct al secțiunii active.
Viteza apei diferă mult de la un punct la altul într -o secțiune transversală a albiei
unui râu , în funcție de configurația albiei, de rugozitatea materialului care se află pe
fundul albiei, de adâncimea masei de apă, de influența fact orilor meteorologici (mai ales
în sezonul rece al anului) etc. Viteza apei are un caracter pulsatoriu și dezordonat
rezultat din interferența curenților, atât în plan orizontal , cât și în plan vertical, fiind
mult influențată de factorii meteorologici (vân t, existența podului de gheață).
În mod curent , în practica hidrologică viteza de scurgere a apei se poate
măsura cu ajutorul mai multor instrumente: flotori sau plutitori, tahobatometre,
dinamometre, tuburi hidrometrice (tubul lui Pitot), moriști hidr ometrice.
Flotorii sau plutitorii sunt mijloace si mple de determinare a vitezei d e scurgere
a apei, confecționate din materiale cu greutate sp ecifică mai mică decât a apei, care
plutesc și se deplasează o dată cu apa râului. Flotorii sunt utilizați la măsu rarea vitezelor
când nu se dispune de instrumente mai perfecționate: la ape mari, unde din cauza
corpurilor ce plutesc pe râu nu se pot efectua măsurători cu alte aparate; pe râuri cu
adâncimi și viteze reduse.
Pentru măsurare se alege un sector de albie r ectiliniu pe o distanță care să
depășească de cel puțin 3 –5 ori lățimea cursului de apă. Se face o fișă în care se trec
locul, ziua, luna, anul când s -au făcut înregistrările, precum și date asupra stării vremii
(vânt dinspre aval, dinspre amonte, timp l iniștit). Se stabilesc două puncte de reper , unul
în amonte și celălalt în aval, la reperul din amonte se lansează pe suprafața apei unul sau
mai multe obiecte ușoare care se vor deplasa odată cu masa de apă. De regulă , se
lansează un flotor în amonte de p rimul reper și se începe cronometrarea când flotorul
trece prin secțiunea primului reper, urmărindu -l pe traseu până la secțiunea din aval când
se oprește cronometrul și se determină timpul. Cunoscându -se distanța parcursă de flotor
(L), viteza curentului de apă măsurată cu ajutorul flotorilor se calculează cu ajutorul
formulei:
V=
tL (m/s) (2.41)
unde: V – viteza de scurgere a apei, în m/s;
L – distanța parcursă de flotori, î n m;
T – timpul de deplasare a flotorilor pe distanța L;
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
129 Flotorii se pot împărți în: de suprafață, de adâncime integratori și prăjini
hidrometrice și flotori integratori.
Tahobatometrele sunt instrumente ce se utilizează la determinarea vitezei d e
scurgere a apei râurilor, cât și la colectarea probelor de apă pentru determinarea
debitului de aluviuni. Viteza de scurgere a apei este în funcție de debit și de determină
cu ajutorul curbei de tarare sau a graficelor de legătură a instrumentului. Curba de tarare
este graficul stabilit prin măsurători experimentale, după care se poate determina viteza
cunoscând timpul de umplere: V= f(q) (vezi Figura 2.33. )
Dinamometrele sunt instrumente folosite la determinarea vitezelor prin
măsurarea acțiunii dinami ce a curentului de apă.
Tuburile hidrometrice sunt dispozitive de determinare a vitezei curenților care
funcționează pe baza principiului transformării presiunii dinamice a curentului în
presiune statică, exprimată prin înălțimea unei coloane de lichid.
Tubul Pito t (1732) este un instrument de măsurare a vitezei de scurgere a apei
confecționat dintr -un tub de sticlă curbat sub un unghi de 90ș, cu deschidere la am bele
capete, dar cu o comunicare redusă la partea inferioară, care se introduce în apă,
asemănăt oare unei pipete. Tubul Pitot se introduce cu deschiderea în sensul contrar
direcției curentului de apă și datorită presiunii dinamice a curentului apa se va ridica la o
înălțime h față de nivelul apei din râu ( Fig.2.43. ).
Fig.2.43. Tubul hidrometric P itot
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
130 Valoarea vitezei de scurgere a apei se determină cu ajutorul formulei:
V=C
h (m/s) (2.42)
unde: V – este viteza curentului de apă, în m/s;
C – constantă de etalonare a tubului hidrometric;
h – înălțimea coloanei de lichid în tub deasupra nivelului râului.
Morișca hidrometrică este un instrument de măsurare a vitezei de scurgere a
apei în diferite puncte ale c urentului . Prototipul primei moriști hidrometrice aparține
englezului Woltman (1790), care a folosit -o pentru prima dată la determinarea vitezei
apei în canale.
O morișcă hidrometrică se compune din paletă (rotor sau elice), corpul moriștii
și coada ( Fig.2.44. ). Rotorul sau elicea include , în construcția sa, un șurub fără sfârșit
cuplat la o rotiță zimțată astfel încât la un număr de n rotații ale elicei să se realizeze un
contact electric și ca urmare a acestui contact să se înregistreze un semnal acustic sau
vizual. Semnalul se produce la 50 sau 20 de r otații ale paletei moriștii hidrometrice (mai
nou sunt moriști hidrometrice cu o contorizare a fiecărei rotații).
Accesoriile moriștii hidrometrice sunt : cronometrul, dispozitivul de contorizare
a rotațiilor paletei, tija pentru a men ține morișca la adânci mea dorită , dispozitivul optic
sau sonor de semnalizare a numărului de contacte și accesoriile necesare întreținerii.
Între numărul de rotații pe secundă (n) ale paletei și viteza (V) de scurgere a
apei într -un punct al secțiunii transversale există o rela ție liniară pusă în evidență de
ecuația dreptei:
V= V 0+Kn (m/s) (2.43)
unde: V – viteza de scurgere a apei dintr -un anumit punct al secțiunii active;
V0 – viteza de pornire a elicei moriștii hidrometrice;
K – constantă experimentală determinată în canale speciale prin tararea moriștii;
n – numărul de rotații ale paletei moriștii într -o secundă;
La rândul său „n” se determină cu ajutorul formulei:
n=
TiM* (2.44)
unde: M – numărul de rotații ale elicei moriștii pentru a produce un semnal;
i – numărul de semnale înregistrate;
T – timpu l în care s -au înregistrat semnalele.
Cu ajutorul moriștii hidrometrice se poate determina viteza de scurgere a apei
doar într -un singur punct al secțiunii transversale din albia unui râu.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
131 Însă în practica hidrometrică pentru calcularea debitului unui râ u trebuie
determinată viteza medie pe verticală în anumite sondaje stabilite în funcție de lățimea
cursului de apă.
Măsurarea vitezei unui curent de apă se poate realiza pe sondaje verticale de
viteză, care pot fi aceleași cu cele pe care s -au efectuat măs urători privind adâncimea
albiei, sau mai puține, selecția lor făcându -se astfel:
– pentru lățimi ale cursului de apă sub 1 m, se vor fixa între 5 și 8 verticale de
sondaj;
– pentru lățimi ale cursului de apă cuprinse între 1 – 50 m, se vor fixa între 8 și
10 verticale de sondaj;
– pentru lățimi ale cursului de apă cuprinse între 50 și 100 m, se vor fixa între
10 și 15 verticale de sondaj;
– pentru lățimi ale cursului de apă de peste 100 m se vor fixa 15 verticale de
sondaj.
Numărul și poziția punctelor de măsurare a vitezei de scurgere a apei se stabilește
în funcție de adâncimea sondajului, astfel:
a)în cazul albiei libere cu morișca hidrometrică aflată pe tijă:
– pentru adâncimi de sub 15 cm nu se fac măsurători ale vitezei de scurgere a
apei;
– pentru adâncimi c uprinse între 15 –20 cm se fac măsurători în punctul cu
valoarea de 0,6 din adâncime;
– pentru adâncimi cuprinse între 21 -40 cm se fac măsurători la suprafața și la
fund;
– pentru adâncimi cuprinse între 41 -80 cm se fac măsurători în puncte le de 0,2;
0,6; ș i 0,8 din val oarea adâncimii verticalei de sondaj;
– pentru adâncimi mai mari de 80 cm se fac măsurători la suprafață, 0,2; 0,6;
0,8; și la fund;
b) în cazul existenței podului de gheață, pentru o mai bună apreciere a
distribuției vitezelor se recomandă suplimentarea punctelor de măsurare cu un punct la
0,4 din adâncime, la adâncimi cuprinse între 41 și 80 cm în prezența năboiului și la peste
80 cm în absența acestuia.
În Tabelul 2.18. sunt date valorile vitezelor punctuale, măsurate cu morișca
hidromet rică, în verticalele de sondaj efectuate, pentru determinarea debitului lichid la
postul hidrometric Iași în data de 22 mai, anul 2000 , pe râul Nicolina.
Epura vitezelor sau hodograful este o reprezentare grafică a vitezelor de
scurgere a apei pe fiecare verticală de sondaj unde s -au realizat măsurători punctuale
privind viteza de scurgere a apei.
Epura vitezelor se construiește prin trasarea vectorilor de viteză (V 1 V2 V3…..
Vn), mărimea fiecărui vector rezultând din măsurătorile efectuate cu morișca
hidrometrică pentru fiecare punct ales de pe verticala de sondaj.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
132
Fig.2.44. Moriș ca hidrometrică . Elementele componente:
1. elice; 2.piuliță rigidizare; 3.corpul moriștii; 4.șurub fixare ax -corp; 5.borna de masă;
6.borna electroizolantă; 7.fantă pentru citire tijă; 8. șurub fixare corp pe tijă; 9.lăcaș șurub
ampenaj; 10.șurub fixare ampenaj în corp; 11.corpul ampenajului; 12.paletele ampenajului;
13.șurub fixare paletele ampenajului; 14.vârtejul; 15.indicatorul de direcție; 16.carabinieră;
17.șurub fixare ampe naj pe corp; 18.cămașa exterioară a rotorului; 19.axul moriștii; 20.piuliță
fixare rulmenți; 21.rulmenți; 22.distanțierul exterior; 23.distanțierul inte rior; 24.rotița dințată cu
20 de dinți; 25.rotița de plastic cu știft; 26. acul de contact; 27.axul mori știi-detaliu.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
133 Nr.
crt. Nr.verticalei
de sondaj Adâncimea verticalei
de sondaj (m) Adâncimea de
scufundare (m) Viteza
măsurată (m/s)
1 Nr.1 0,15 0,09 0,20
2 Nr.2
0,35 Supr. 0,32
3 Fund 0,23
4 Nr.3
0,46 0,09 0,42
5 0,27 0,35
6 0,36 0,20
7 Nr.4
0,65 0,13 0,60
8 0,39 0,52
9 0,52 0,43
10 Nr.5
0,87 Supr. 0,72
11 0,17 0,49
12 0,52 0,33
13 0,69 0,20
14 Fund 0,15
15 Nr.6
1,20 Supr. 0,75
16 0,24 0,52
17 0,72 0,35
18 0,96 0,25
19 Fund 0,20
20 Nr.7
1,67 Supr. 0,78
21 0,33 0,57
22 1,00 0,39
23 1,33 0,31
24 Fund 0,25
25 Nr.8
1,42 Supr. 0,75
26 0,28 0,55
27 0,85 0,38
28 1,13 0,29
29 Fund 0,22
30 Nr.9
0,81 Supr. 0,70
31 0,16 0,45
32 0,48 0,30
33 0,64 0,20
34 Fund 0,15
35 Nr.10
0,40 Supr. 0,30
36 Fund 0,22
Tab.2.18. Valoarea vitezelor măsurate în verticalele de sondaj
După construcția profilului tr ansversal al secțiunii active a râului Nicolina (vezi
Tema 22 ), pentru fiecare verticală de sondaj, acolo unde s -au făcut măsurători punctuale
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
134 ale vitezei de scurgere a apei , se face o construcție grafică, sub forma unui sistem de
coordonate rectangulare, care pe ordonată va avea reprezentată adâncimea râului în
punctul respectiv (la scara 1cm=0,2m adâncime), iar pe abscisă se vo r reprezenta
vectorii de viteză cu valorile core spunzătoare punctelor unde s -au efectuat măsurătorile
de viteză (la scara 1cm= 1m/s) (Fig.2.45. ).
După unirea valorilor ce reprezintă vectorii de viteză se obține o figură
geometrică a distribuției vitezelor pe verticală , numită epura vitezelor sau hodogra f.
Pentru o mai bună exemplificare au fost construite epurele vitezelor (hodograful) pentru
verticalele de sondaj Nr.2, 3, 4 și 5 efectuate pentru determinarea debitului lichid al
râului Nicolina (vezi Tabelul 2.18. ).
Fig.2.45. Hodograful (epura) vitez elor
Tema 24: Metode de calculare a vitezei medii de scurgere a apei .
După efectuarea măsurătorilor privind vitezele punctuale se determină viteza
medie pe verticală prin următoarele metode: metoda analitică, metoda grafomecanică,
metoda grafoanalitică , metoda Cebîșev, metoda integrării vitezelor pe verticală.
1.Metoda analitică este una dintre metodele cele mai utilizate în prezent, nu
necesită reprezentări grafice și face apel numai la formule de calcul.
Această metodă permite determinarea vitezei med ii de scurgere a apei pentru
fiecare verticală de sondaj în funcție de adâncimea apei și de numărul vitezelor
punctuale măsurate.
În cazul adâncimilor mici , sub 20 cm , unde s -a determinat o singură viteză
punctuală viteza medie este egală cu viteza punctu ală, determinată în punctul respectiv:
Vm=V 0,6 h (m/s) (2.45)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
135
Un astfel de exemplu se poate da în cazul măsurării vitezei în verticala de
sondaj Nr.1, pentru râul Nicolina, unde viteza medie, pentru această verticală este de
0,20m/s
Dacă viteza s -a determinat în două puncte, deci la adâncimi cuprinse între 21 și
40 cm , viteza medie se calculează după formula:
Vm=
2. sup Vfundr V
(m/s) (2.46)
Dacă se ia ca exemplu valo area vitezelor măsurate în cea de a doua verticală de
sondaj, viteza medie pentru această verticală este:
Vm=
232,023,0
=0,27 m/s
Pentru determinarea vitezei medii de scurgere a apei, în cazul în care s -au folosit
trei puncte, la adâncimi cup rinse între 41 și 80 cm , viteza medie se calculează cu
ajutorul formulei:
Vm=
48,0 6,02 2,0 h Vh Vh V
(m/s) (2.47)
Viteza medie pentru verticala de sondaj Nr.3 este egală cu:
Vm=
420,035,0*2 42,0
=0,33 m/s
Determinarea viteze i medii , când pe verticala de sondaj s -au efectuat măsurători
ale vit ezei punctuale în 5 puncte ( la adâncimi mai mari de 80 cm) , se realizează cu
ajutorul formulei:
Vm=
108,02 6,03 2,03 sup Vfundh Vh Vh Vr V
(m/s) (2.48)
Pe baza fromulei de mai sus a fost determ inată viteza medie pentru verticala de
sondaj Nr.5, unde s -au efectuat cinci măsurători punctuale ale vitezei de scurgere a apei
cu ajutorul moriștii hidrometrice. Viteza medie a acestei verticale de sondaj este:
Vm=
1015,020,0*233,0*2 49,0*372,0
=0,34 m/s
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
136 2.Met oda grafomecanică constă din realizarea pe fiecare verticală de sondaj, a
unei reprezentări grafice a v itezelor în funcție de adâncime . După unirea valorilor se
obține o figură geometrică a distribuției vitezelor pe verticală , numită epura vitezelor
sau hodograf.
Viteza medie (Vm) se obține ca un raport între suprafața totală a epurei vitezelor
(Sh) și adâncime (h):
Vm=
hSh (m/s) (2.49 )
Suprafața epurei vitezelor se determină prin planimetra re sau cu ajutorul
metodei pătratelor module.
Pentru realizarea grafică a epurei vitezelor , de obicei se folosesc următoarele
scări: pentru viteză 1cm =0,5m/s , iar pentru adâncime 1cm=0,2 m.
Fig.2.46. Hodograful vite zelor utilizat pentru determinarea vitezei medii prin
metoda grafomecanică
Viteza medie pe verticala de sondaj Nr.5, măsurată prin această metodă, este de:
Vm=
87,0310,0 =0,35 m/s
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
137 Valoarea nu diferă foarte mult de cea măsurată prin intermediul metodei
analitice (0,34m/s).
3.Metoda grafoanalitică combină primele două metode analitică și pe cea
grafomecanică.
După reprezentarea grafică a vitezelor punctuale pe epura vitezelor (hodograf),
figura obținută se împarte în fâșii orizontale de o anumită lățime (de regulă 4 sau 5 mm )
și pentru fiecare fâșie se determină grafic viteza la mijlocul fiecărui interval. Viteza
medie (Vm) se determină prin calcul, ca fiind media aritmetică a acestor viteze parțiale:
Vm=(V 1+V 2+V 3+…….V n )/n =
nv
(m/s) (2.50)
În cazul când ultima fâșie (cea de jos) are o lățime mai mică de 4 mm, viteza
medie se obține cu ajutorul formulei:
Vm=
inin
Vi
hhnVn
hh
* (m/s) (2.51)
unde: Vm – viteza medie pe verticală, în m/s;
Vi – viteza intervalului , în m/s;
hn – înălțimea ultimei fâșii, în mm;
hi – înălțimea unei fâșii, 4 sau 5 mm;
Vn – viteza mijlocului fâșiei de jos, în m/s;
Valorile vitezei extrase din epură se trec pe reprezentarea g rafică (în partea
dreaptă), fâcându -se suma lor (
Vi
).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
138
Fig.2.47. Hodograful vitezelor utilizat în determinarea vitezei medii prin
metoda grafoanalitică
Viteza medie calculată cu ajutorul acestei metode, pentru verticala de sonda j,
Nr.5 este de:
Vm=
1533,038,045,0 56,065,0
+
1519,0 20,0 22,025,0 27,0 29,031,0
+
01515,0 16,0 18,0
=
15306,0
Vm= 0,31 m/s.
Valoarea rezultată este foarte apropiată de valoarea vitezei medii calculată
pentru această verticală de sondaj prin celela lte metode.
4. Metoda Cebîșev este o metodă intermediară între cea grafomecanică și
grafoanalitică. Această metodă constă în reprezentarea epurei vitezelor și extragerea
valorii vitezelor de pe grafic din punctele: 0,08h; 0,31h; 0,50h; 0,69h; 0,92h ( Fig.2. 48.)
Valoarea vitezei medii (Vm) se obține cu ajutorul formulei:
Vm=
592, 69,0 50,0 31,0 08,0 h Vh Vh Vh Vh V
(m/s) (2.52)
Aplicând această metodă, pentru hodograful vitezelor realizat la verticala Nr.5 se
obține o viteză medie de:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
139 Vm=
515,0 20,0 29,038,065,0
Vm= 0,33 m/s
De asemenea , valoarea este foarte apropiată de valorile vitezelor medii calculate
prin intermediul metodei grafomecanice și analitice (0,34m/s, și respectiv 0,35 m/s)
Fig.2.48 . Hodograful vitezelor utilizat în calcularea vitezei medii prin
metoda Cebîșev
5. Metoda integrării vitezelor pe verticală constă în determinarea, pe cale
mecanică, a vitezei medii pe o verticală de sondaj . În acest scop, morișca hidrometrică
se lansează în apă, se ridică pe verticală cu o viteză constantă, de la fu nd spre suprafață
și invers, înregistrându -se numărul impulsurilor (i) și timpul în care se produc aceste
impulsuri (T). Cunoscându -se cele două elemente (i și T), viteza medie pe verticală se
obține cu ajutorul relației cunoscute:
V=V 0+Kn, unde n=
TiM* (vezi Tema 22 ).
6. Metoda hidraulică se folosește în cazul în care nu se pot folosi metode
directe, făcându -se apel la formula lui Chezy:
V=C
RI (m/s) (2.53)
unde: V – viteza medie pe secțiune;
C – coeficient de viteză;
R – raza hidraulică;
I – panta suprafeței apei în profil longitudinal.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
140
Determinarea coeficientului de viteză (C) se face pe baza formulei lui Bazin:
C=
RI
9187
(2.54)
în care:
– rugozitatea determinată prin relația:
= (87
/IR
Q)-
R (2.55)
Aceste valori sunt redate în tabele, în funcție de configurația și natura
materialelor care alcătuiesc patul albiei.
Tema 25: Metode de calcul a debitului unui râu
Debitul reprezintă volumul de apă (măsurat în l/s sau m3/s) care trece prin
secțiunea tr ansversală a unui curs de apă într -o unitate de timp.
Cantitatea de apă scursă în secțiunea transversală a unui râu, în unitatea de timp,
se poate măsura în mai multe moduri, în funcție de precizia dorită, de condițiile locale și
de posibilitățile tehnice de care se dispune.
Determinarea debitului se poate face prin mai multe metode:
metoda de calcul a debitului lichid prin utilizarea vitezei medii măsurate cu
ajutorul moriștii hidrometrice;
metoda de calcul a debitului prin utilizarea vitezei medii măsurat e cu ajutorul
flotorilor de suprafață;
metoda de calcul a debitului cu ajutorul construcțiilor hidrotehnice speciale;
calcularea debitului prin metoda diluției;
calcularea debitului prin metoda volumetrică;
calcularea debitului prin metoda hidraulică;
determinarea debitului prin intermediul cheii limnimetrice.
1. Metoda de calcul a debitului lichid prin utilizarea vitezei medii măsurate
cu ajutorul moriștii hidrometrice
Determinarea debitului de apă scurs pe un anumit râu , cu ajutorul moriștii
hidrometr ice, se realizează cu ajutorul suprafeței secțiunii active și a vitezelor parțiale
măsurate pentru fiecare verticală d e sondaj. Pentru a putea evalua acești doi parametri
este necesar să se aleagă un sector din albia unui râu care trebuie să îndeplinească mai
multe condiții:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
141 – măsurătorile efectuate pentru determinarea vitezelor punctuale ale curentului de
apă în diferitele porțiuni ale albiei trebuie efectuate în a propierea unui post hidrometric
astfel încât adâncimile la care se efectuează aceste măsură tori să poată fi raportate la
mira hidrometrică;
– malurile râului, în sectorul ales pentru efectuarea acestor măsurători trebuie să
fie rectilinii, neafectate de eroziune, să nu favorizeze depuneri de aluviuni care să
producă modificări în profilul transv ersal al albiei minore, iar patul albiei minore să fie
cât mai puțin accidentat, fără praguri, excavații, brațe moarte, vegetație subacvatică;
– în timpul sezonului rece, în albia minoră să nu aibă loc aglomerări de sloiuri de
gheață sau să se producă zăpo are ori acumulări de gheață;
După numărul de verticale de viteză folosite și numărul de puncte de măsurare a
vitezei pe fiecare verticală, măsurătorile de debit pot fi:
– măsurători complete, când vitezele se măsoară în toate punctele standard din
vertical ele de viteză ale profilului analizat;
– măsurători la 0,6h, când în fiecare verticală de sondaj se măsoară viteza numai
la 0,6 din adâncimea fiecărei verticale;
– măsurători la suprafață, când pe fiecare verticală de sondaj se măsoară viteza
numai la supr afață;
– măsurători integrale în cazul când viteza medie a fiecărei verticale de sondaj se
determină prin metoda integrării vitezelor pe verticală.
După cum calculul vitezei medii cu ajutorul moriștii hidrometrice are mai multe
metode și determinarea debit ului folosind viteza medie măsurată cu morișca
hidrometrică se realizează prin mai multe metode:
A. Metoda analitică constă în determinarea debitului unui curs de apă într -o
anumită secțiune a albiei ca o sumă întreagă de debite parțiale dintre verticalele de
viteză. Pentru evaluarea debitelor parțiale se impun a se urmări:
– determinarea lățimii râului în profilul transversal al râului și fixarea punctelor
unde se vor efectua măsurătorile de adâncime a apei;
– reprezentarea grafică a profilului secțiunii a ctive;
– calcularea vitezelor medii pe fiecare verticală de sondaj după metoda analitică
(V1, V 2,….V n);
– determinarea suprafețelor parția le dintre verticalele de viteză prin metoda
figurilor geometrice (
1
,
2
……
n
);
– estimarea vitezelor medii pentru suprafețele dintre verticalele de viteză.
Viteza medie pe o secțiune parțială de scurgere se determină ca fiind media
aritmetică a vitezelor medii ale verticalelor învecinate. Pentru cele două secț iuni
extreme, dintre prima și ultima verticală de viteză și mal, viteza medie se estimează a fi
2/3 din valoarea primei, și respectiv ultimei vitezei medii calculate.
Pentru fiecare secțiune parțială se determină debitul p arțial ca fiind produsul
dintre suprafața secțiunii și viteză. Dat ele vitezelor medii rezultate în urma determinării
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
142 suprafețelor parțiale, se înscriu sub forma unui tabel plasat sub graficul cu pr ofilul
secțiunii active , tabel care trebuie să cuprindă: numărul verticalei de sondaj, dista nța față
de reper, adâncimea apei (h), viteza medie pe fiecare verticală (m/s), viteza medie dintre
verticalele de viteză, suprafețele dintre verticalele de viteză și debitele parțiale
(Fig.2.49. ).
Debitul de apă scurs se obține pe baza formulei:
Q=
32 V1
1
+ (
22 1VV
)
2
+(
23 2V V
)
3
+……+(
21 n nV V
)
1
n
+
nV32
n
, m3/s (2.56)
Fig.2.49. Calculul debitului de apă prin metoda analitică
Pentru determinarea debitul de apă al râului Nicolina, calculat prin această
metodă, s -au utilizat datele din Tabelul 2.18. și Figura 2.49. :
Q=
32 0,20*0,02+
07,0*2)27,0 20,0(
+
16,0*2)35,033,0(12,0*233,0 27,0
+
46,0*2)43,045,0(43,0*2)45,040,0(31,0*2)40,0 37,0(22,0*2)37,035,0(
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
143 +
06,0*26,0*3218,0*2)26,035,0(33,0*2)35,043,0(
Q=0,002+0,016+0,036+0,054+0,079+0,119+0,182+0,202+0,128+0,054+0,010
Q=0,882 m3/s
B. Metoda grafoanalitică dă rezultate mai precise, însă în aplicarea ei sunt
necesare o ser ie de calcule și co nstrucții grafice mult mai complexe decât în cazul
metodei analitice.
Această metod ă presupune următoarele etape :
– suprafața secțiunii active se reprezintă pe hârtie milimetrică, la o anumită
scară;
– se calculează vitezele medii prin intermediul metodei grafoanalitice, ca medie
aritmetică a vitezelor fâșiilor orizontale cu lățimi de 4 sau 5 mm determinate pe
hodograful sau epura vitezelor;
– în baza secțiunii active se construiește un tabel ce cuprinde date cu privire la:
numărul ver ticalei de sondaj, numărul verticalei de viteză, distanța de la reper,
adâncimea apei (h med), viteza medie pe fiecare verticală (m/s);
– la partea superioară a secțiunii active se reprezin tă grafic curba vitezelor medii
prin unirea punctelor ce reprezintă viteza medie pe fiecare verticală;
– se calculează debitul elementar (q elem) ca fiind produsul dintre viteza medie a
verticalelor de sondaj și adâncimea verticalelor:
qelem=V m*h ( m2/s) (2.57)
– cu valorile obținute se construiește graficul debitului elementar deasupra
secțiunii active și se trasează curba debitului elementar ( Fig.2.50. );
– se determină suprafața dintre curba debitului elementar și suprafața apei,
împă rțindu -se în fâșii egale de 4 sau 5 mm:
S= (a+b+c+………+n)h (2.58)
unde: a,b,c – verticale care împart suprafețele din 4 în 4 sau din 5 în 5 mm;
h – distanța dintre verticale, respectiv de 4 sau 5 mm;
– calcularea debitului prin înmulțirea suprafeței grafice obținute cu scara de
reprezentare a lățimii râului (B) și cu scara de reprezentare a debitului elementar.
Debitul real se mai poate determina și cu următoarea formulă:
Q=1/2q 1*b1+(q 1+q2)/2*b 2+(q 2+q3)/2*b 3+……+(q n-1+qn)/2*b n-1+1/2q n*bn, m3/s (2.59)
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
144 Pe baza datelor înscrise în Figura 2.50 și a formulei de mai sus s -a calculat
debitul râului Nico lina prin această metodă:
Q=
21 *0,030*0,3 +
3,0*2)266,0 147,0(3,0*2)147,0 090,0(3,0*2)090,0 030,0(
+
+
3,0*2)738,0 935,0(3,0*2)935,0 576,0(3,0*2)576,0 391,0(3,0*2)391,0 266,0(
3,0*2)120,0 340,0(3,0*2)340,0 738,0(
+
3,0*120,0*21
Q=0,004+0,018+0,035+0,061+0,098+0,145+0,226+0,250+0,161+0,069+0,018
Q=1,085 m3/s
C. Metoda grafomecanică presupune o reprezentare grafică a secțiunii active a
râului și a epurei sau hodografului vitezelor pentru fiecare verticală de sondaj. Se
planimetre ază suprafața fiecărui hodograf, care este egală cu produsul dintre adâncimea
verticalei și viteza medie pe verticală. Această suprafață (în m2) se înmulțește cu
unitatea de lățime a albiei și rezultă debitul elementar q, exprimat în m3/s.
Deasupra profil ului transversal, având la bază oglinda apei, se construiește un
grafic pe care, în prelungirea verticalelor de viteză , se reprezintă la scară valorile
debitului elementar. Suprafața r ezultată prin unirea punctelor debitului elementar și
oglinda apei, se p lanimetrează și se înmulțește cu produsul scărilor folosite , obținându –
se astfel valo area debitului care se scurge prin secțiune.
2.Metoda de calcul a debitului prin utilizarea valo rilor vitezei medii
măsurate cu ajutorul flotorilor de suprafață
Această metodă este utilizată în următoarele situații:
a) în cazul existenței viiturilor, când măsurătorile pentru determinarea vitezelor
punctuale nu se pot efectua datorită instabilității moriștii hidrometrice;
b) în cazul deteriorării sau lipsei moriștii hidro metrice;
c) atunci când condițiile locale nu permit utilizarea moriștii hidrometrice (curg
sloiuri de gheață, gradul de turbiditate a apei este foarte mare, pe cursul de apă plutesc
diferite corpuri ce pot deteriora morișca hidrometrică, cursul de apă are viteze foarte
mici etc.)
Pentru utilizarea flotorilor se impun a se respecta următoarele condiții:
a) vântul trebuie să lipsească pentru că poate influența viteza de deplasare a
flotorilor la suprafață;
b) direcția curentulu i de apă să fie aproximativ acee ași pe toată lățimea râului;
9 c) nivelul apei în timpul determinărilor trebuie să fie stabil, deoarece în cazul
unor cre șteri sau descreșteri de nivel deplasarea flotorilor poate fi influențată și flotorii
se pot abate spre maluri, sau invers;
d) porțiunea de r âu pe care se fac astfel de măsurători trebuie să fie lipsită de
vegetație, atât la maluri , cât și pe fundul albiei, pentru a nu se provoca devierea
flotorilor;
e) porțiunea de râu pe care se fac astfel de măsurători trebuie să fie
aproximativ rectilini e pe o distanță de cel puțin 3-5 ori lățimea râului respectiv.
Fig.2.50. Calcularea debitului lichid prin metoda grafoanalitică
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
146
Fig.2.51. Schema unei măsurători de viteză cu ajutorul flotorilor
Fig.2.52. Model de grafic pentru stabilirea grupelor d e flotori
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
147 După stabilirea pe grafic a grupelor de flotori, se trece la calcularea debitului de
apă ( Tab.2.19. ), după ce în prealabil s -au realizat măsurători ale adâncimii apei și s -a
stabilit profilul secțiunii active și suprafața acesteia.
După ce se determină viteza de suprafață cu ajut orul flotorilor și se află
suprafața secțiunii active , se calculează un debit fictiv (Q fictiv) ca rezultat al produsului
dintre viteza (V supr) și suprafața secțiunii active (
):
Qfictiv=V supr*
(m3/s) (2.60)
Debi tul real se determină după aplicarea unui coeficient de corecție (K):
Qreal=K*Q fictiv (m3/s) (2.61)
Coeficientul de corecție K are valori cu prinse între 0,86 și 0,89.
Nr.grupei
de flotori Media timpului
cronometrat (s) Viteza
(m/s) Suprafața
secțiuni (m2) Debitul fictiv
pe grupe de flotori
(m3/s)
1 58,6 0,256 5,5 1,408
2 34,2 0,329 5,5 1,809
3 28,2 0,295 5,5 1,622
4 33,5 0,312 5,5 1,716
5 28,7 0,215 5,5 1,182
Tab.2.19. Calculul debitului de apă cu ajutorul flotorilor
Determinarea coeficientului de corecție K se face , în cazul râurilor din zona de
șes, după relația:
K=C/C+6 (2.62)
iar în cazul râurilor de munte , după relația:
K=C/(1,34*C)+6 (2.63)
unde C reprezintă un coeficient de viteză calculat de N.N.Pavlovski:
C=(1/n)Ry (2.64)
n – coeficient de rugozitate;
R– raza hidraulică;
y– factor exponențial ce poate fi luat din tabele sau poate fi calculat cu ajutorul
formulelor:
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
148 y=2,5*
n -0,13+0,75
R *(
n -0,10) (2.65)
y=1,3
n , când R<1,0 m;
y=1,5
n , cand R>1,0 m;
3. M etoda de calcul a debitului cu ajutorul construcțiilor hidrotehnice
speciale.
Această metodă se aplică în practică pentru determina rea debitelor cursurilor de
apă mici (canale, pâraie, râuri ), precum și în laborator.
Pentru canalele și pâraie de dimensiuni mici se folosesc o serie de deversori,
instalați perpendicular pe direcția curentului, pentru a se menține în amonte un nivel
constant. Acești deversori au secțiuni de scurgere stabile, pentru care sunt întocmite
curbe de tarare , în funcție de care se poate calcula debitul în corelație cu înălțimea
nivelului deasupra deversorului.
În funcție de modul de construcție deversorii pot fi:
deversori cu prag larg (inundat și neinundat);
deversori cu pereți subțiri (dreptunghiulari sau triunghiulari);
deversori cu prag subțire trapezoidal.
A. Deversori cu prag larg:
a) deversori cu prag larg inundat, permit determinarea debitului unui cur s de apă
pe baza formulei:
Q=
)] ( [2 **1 0 PP Hg Hb
(m3/s) (2.66)
în care: Q – debitul calculat, în m3/s;
– coeficient de viteză obținut sub formă tabelară;
P1 – adâncimea apei în av al de deversor, în m;
P – înălțimea feței apei în amonte de deversor, în m;
b – lățimea deversorului, în m;
g – accelerația gravitațională (9,81 m/s2);
H0=H+(Vm/2g);
H – grosimea lamei de apă deversată, în m;
V – viteza curentului în am onte, în m/s.
b) deversori cu prag larg neinundat permit determinarea debitului unui curs de
apă pe baza formulei:
Q=mb
2/3
0*2 Hg (2.67)
în care: Q – debitul calculat, în m3/s;
m – un coeficient de debit care se extrage din tabele;
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
149 b – lățimea deversorului, în m;
g – accelerația gravitațională (9,81 m/s2)
H0 = H + (V2/2g);
H – grosimea lamei de apă deversată, în m;
V – viteza curentului în amonte, în m/s.
B. Deversori cu pereți subțiri , pot fi , după forma secțiunii transversale , de mai
multe tipuri:
a) deversorii dreptunghiulari.
Debitul cursurilor de apă în cazul existenței unor astfel de deversori se
calculează după următoarea formulă:
Q= m 0b
2/32gH (m3/s) (2.68)
unde: H – grosimea lamei deversate, în m;
m0 – coeficient de debit, care se poate calcula cu ajutorul relației:
m0=[0,405+(0,003/H)][1+0 ,55 (H/H -P)2] (2.69)
în care : P reprezintă înălțimea pragului deversorului față de fund.
b) deversorii triunghiulari, au forma unui triunghi dreptunghic cu bisectoarea
perfect verticală. Sarcina minimă este de H=0,05 m , iar cea maximă de H=1 m.
Debitul ce trece printr -un asemenea deversor se determină după relația:
Q=1,4*H5/2 (2.70)
sau: Q=1 ,343*H2,47 (2.71)
C.Deversori cu prag subțire trapezoidali , au pereții înclinați la valoarea de tg
=
¼, iar sarcina maximă (H) trebuie să fie de cel puțin 1/3 din lungimea pragului.
Debitul cursurilor de apă, în cazul existenței unor astfel de deversori , se
determină după relația:
Q= 1,86*b*H3/2 (m3/s) (2.72)
unde: Q – debitul calculat, în m3/s;
b – lățimea deversorului, în m;
H – grosimea lamei de apă deversate, în m.
Pentru stabilirea debitului pentru toate tipurile de deversori, sarcina H se
determină cu ajutoru l unei mire sau rigle gradate, iar debitul Q, în l/s sau m3/s, se
determină cu ajutorul formulelor de calcul sau se citesc direct din tabelele de corelație
(Morariu și colab. ,1962 ).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
150 4. Calcularea debitului prin metoda diluției.
Această metodă se foloseș te, în general , numai în cazul râurilor mici de munte,
care au curenți foarte puternici, când nu se dispune de morișcă hidrometrică sau când
este imposibilă utilizarea vreunei metode clasice de măsurare a vitezei curentului de apă.
Metoda constă din lansa rea într -o secțiune din albia râului a unei soluții cu
concentrație mare de NaCl sau coloranți (fluoresceină, bicromatul, clorura de litiu etc. )
În aval , într-o secțiune de control, după ce amestecul dintre soluție și apa râului s -a
realizat și concentrați a este omogenă, se colectează probe de apă și se determină
concentrația acestora.
Debitul râului se obține după următoarea relație:
Q=q
0 22 1
K KK K
(m3/s) (2.73)
în care: Q – debitul râului, în l/s;
q – debitul soluției, în l/s;
K1 – concentrația soluției deversată, în g/l;
K2 – concentrația soluției în stare naturală, în g/l;
K0 – concentrația soluției în proba din av al, în g/l.
Dacă nu se are în vedere concentrația inițială a soluției în apa râului, în stare
naturală, formula de calcul se simplifică:
Q=q
21
KK (m3/s) (2.74)
Soluția trebuie lansată dintr -un recipient căruia i se cunoaște volumul, și căruia i
se poate atașa un robinet cu debit constant.
Determinarea debitului prin această metodă dă rezultate satisfăcătoare din punct
de vedere al preciziei, însă metoda este greu de aplicat datorită faptului că este nevoie de
o cantitate mare de soluție, greu de transportat , mai ales în zonele montane.
5. Calcularea debitului prin metoda volumetrică se realizează numai în
cazul izvoarelor și pâraielor foarte mici, unde debitul nu depășește câțiva l/s. Pentru a se
folosi această metodă este necesar ca întreaga cantitate de apă a izvorului sau pârâul ui să
fie drenată spre un canal la capătul căruia se constru iește un uluc sau un jgheab sub care
se va pune vasul de măsurare cu volum cunoscut (W). Se cronometrează timpul de
umplere , iar debitul se determină după următoarea relație:
Q=
tW (l/s sau m3/s) (2.75)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
151 unde: Q – debitul în l/s;
W – volumul vasului, în l;
t – timpul în care s -a umplut vasul, în s.
Pentru astfel de măsurători se folosesc găleți, butoaie, borcane, bidoane, care se
etalonează în prealabil și uneori se gradează astfel încât să se poată determina volumul
lor la diferite momente de timp.
6. Calcularea debitului prin metoda hidraulică.
Această metodă se aplică numai în condițiile în care metodele directe de
determinare a debitelor nu pot fi folosite. Metoda se bazează pe utilizarea unor formule
empirice (vezi Tema 24 ).
Pentru determinarea debitului unui râu se pleacă de la formula lui Chezy:
V=C
RI (m/s) (2.53)
unde: V – viteza medie pe secțiune;
C – un coeficient de viteză;
R – raza hidraulică;
I – panta suprafeței apei în profil longitudinal.
Calcularea coeficientului de viteză (C) se face pe baza formulei lui Bazin:
C=
RI
9187
(2.54)
în care:
– rugozitatea determinată prin relația:
= (87
/IR
Q)-
R (2.55)
De regulă, v aloril e coeficientului de rugozitate se dau în tabele.
Debitul se determină cu formula:
Q=
V*
(m3/s) (2.76)
unde:
– suprafața secțiunii active, în m2;
V – viteza de scurgere a apei, în m/s.
7. Determinarea debitului prin intermediul cheii limnimetrice
În practica hidrologică d eterm inarea debitului de apă cu ajutorul cheii
limnimetrice reprezintă una dintre metodele de bază în evaluarea scurgerii lichide . Prin
măsurători directe nu se pot determina decât debite pentru un ecart de timp foarte redus
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
152 din timpul anului. Însă , pentru a ca racteriza regimul de scurgere a l unui râu este nevoie
de date care să acopere întregul ecart de variație a debitelor din cursul unui an.
Măsurătorile privind nivelurile din râuri se efectuează la posturile hidrometrice
de două ori pe zi, acoperindu -se pent ru acest parametru hidrologic întregul ecart de
variație a nivelurilor în decursul unei perioade. Prin prelucrarea nivelurilor obținute din
măsurători se obțin valori medii zilnice, lunare , anuale și multianuale.
Principiul de bază al metodei de determin are a debitului de apă care se scurge pe
un râu cu ajutorul cheii limnimetrice are la bază stabilirea unei corelații între debit și
nivel (corelație care în practica hidrologică poartă numele de cheie limnimetrică ).
Cheia limnimetrică grafică (curba de corelație nivel -debit) este reprezentarea
legăturii dintre nivelul și debitul apei într -o anumită secțiune activă a unui râu Q=f(H).
Cheia limnimetrică grafică se construiește având la bază un sistem de axe rectangulare,
în care pe abscisă se reprezintă de bitul de apă Q (m3/s), iar pe ordonată nivelul H (cm).
Prin corelarea valorilor nivelurilor și ale debitelor măsurate direct , se înscriu pe grafic
mai multe puncte. În condițiile în care patul albiei este stabil, nu suferă procese de
eroziune, iar scurgere a apei este liberă și nu suferă influențe, punctele sunt dispuse sub
forma unui areal cu aspect elipsoidal, iar cheia limnimetrică este reprezentată de curba
ce trece prin mijlocul arealului ( Fig.2.53. ). Această curbă are concavitatea îndreptată
spre axa d ebitelor. Debitul de apă se determină citind de pe cheia limnimetrică valoarea
lui Q, corespunzătoare unui nivel H cunoscut.
Pentru o evaluarea cât mai precisă a debitelor de apă ce se scurg în secțiunea
activă a unui râu , pe lângă cheia limnimetrică se m ai construiesc și curbele de corelație
dintre suprafața secțiunii active și nivel,
=f(H) și dintre viteza medie și nivel V m=f(H)
(Fig.2.54. ). Cu ajutorul acestor curbe de corelație poate fi verificată cheia limnimetrică
trasată , și totodată, se poate extrapola cheia limnimetrică la valorile extreme, atunci când
nu se dispun de măsurători directe. Trebuie avut în vedere că extrapolarea cheii
limnimetrice nu se poate face decât pentru maxim 30% din ecartul nivelurilor.
Cheia limnimetric ă depinde foarte mult de condițiile climatice. Există râuri pe
care în unele situații deosebite din timpul iernii apar frecvente fenomene de iarnă cu pod
de gheață, sau chiar cu î ngheț complet, iar vara unele râuri pot seca sau albia lor poate fi
invadată de vegetație sau se pot produce viituri însoțite de remuu. În aceste cazuri cheia
limnimetrică nu mai prezintă concavitatea spre axa debitelor , ci poate prezenta mai
multe bucle, cu ramuri mai mult sau mai puțin paralele, pentru perioade scurte de timp.
Totodată, în astfel de cazuri, se impune a se determina o cheie limnimetrică valabilă
pentru perioada de iarnă, una valabilă pentru perioada de vară și una pentru restul anului
(Fig.2.55. B).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
153
Fig.2.53. Cheia limnimetrică grafică
În cazul în care se produ c viituri, corelația dintre debit și nivel, în cazul cheii
limnimetrice grafice , apare sub forma unei bucle, valorile în creștere aflându -se în
dreapta buclei , iar cele de descreștere în partea stângă.( Fig.2.55.A )
Fig.2.54. Corelații între debit și ni vel (A), suprafața secțiunii active și nivel (B) și viteza
de scurgere a apei și nivel (C)
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
154 Dacă se înregistrează o succesiune de unde de viitură, pe grafic apare o
succesiune de bucle.
Fig.2.55. Cheii limnimetrice caracteristice undelor de viitură ( A) și diferitelor perioade
din an (B)
În perioada de iarnă curba ce desemnează corelația dintre debit și nivel se
apropie de axa nivelurilor datorită variațiilor nivelului care apar în funcție de condițiile
climatice. La apariția formațiunilor de gheață c urbei de corelație debit -nivel i se aduce o
corecție, neluându -se în calcul și prezența acestor formațiuni
Cheia limnimetrică tabelară . După realizarea cheii limnimetrice grafice (curba
de corelația debit -nivel) se trece la extragerea și calcularea valoril or care vor duce în
final la întocmirea cheii limnimetrice tabelare . Pentru realizarea cheii limnimetrice
tabelare se extrag de pe cheia limnimetrică grafică valorile debitelor la intervale ale
nivelurilor de 10 cm, începând cu valoarea 0, 10 sau multipli de 10 și se notează într -un
tabel. Astfel, de pe cheia limnimetrică grafică se extrag debitele pentru nivelurile de 10,
20, 30, 40, 50cm etc. și se notează în tabelul cheii limnimetrice tabelare.
Se constată că fiecărui nivel m ăsurat îi corespunde o anum ită valoare a
debitului. Pentru a determina valorile debitelor pentru niveluri cu intervale mai mici de
10cm (de exemplu pentru intervale de 1 cm) se utilizează tot metoda interp olării liniare.
De exemplu, dacă se dorește determinarea debitului la creșteri de nivel de 1 cm, între
nivelul de 10 și cel de 20cm, creșterea debitului pentru o creștere a nivelului de 1cm se
calculează ca fiind raportul dintre diferența debitului determinat pentru valoarea
nivelului de 20 cm și valoarea nivelului de 10 cm și valoa rea 10:
Q (20cm)- Q(10cm)/10=Q (pentru 1cm creșterre de nivel între 10 și 20 cm) (2.77)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
155 Valoarea astfel obținută se însumează la valoarea debitului determinat pentru
nivelul anterior. Pentru celelalte intervale de nivel (de exemplu între 20 și 30 de cm , sau
între 30 și 40 cm) valorile creșterilor de debit pentru o creștere a nivelului de 1 cm sunt
diferite , dar metoda de calcul rămâne acee ași (Tab.2.20. )
H(cm) Q(m3/s)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 0,80 0,89 0,98 1,07 1,16 1,25 1,34 1,43 1,52 1,61
20 1,70 1,73 1,76 1,79 1,82 1,85 1,88 1,91 1,94 1,97
30 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 2,60 2,7 2,80 2,90
40 3,00 3,16 3,32 3,48 3,64 3,80 3,96 4,12 4,28 4,42
50 4,58 4,66 4,72 4,80 4,88 4,96 5,04 5,12 5,20 5,28
60 5,36 5,52 5,68 5,84 5,90 6,06 6,18 6,34 6,50 6,66
70 6,8 – – – – – – – – –
Tab.2.20. Cheia limnimetrică tabelară
Cheia limnimetrică se verifică efectuând diferențe de ordinul I între debitele
decimetrilor și diferențe de ordinul II între diferențe succesive de ordinul I. Dacă
difere nțele de ordinul I cresc sau rămân constante în raport cu creșterea nivelurilor și
dacă diferențele de ordinul II sunt mai mari decât zero , atunci cheia limnimetrică
tabelară este corectă.
Importanța practică a cheii limnimetrice tabelare constă în faptul că pe baza
nivelurilor medii zilnice și a debitelor măsurate pot fi obținute debite zilnice de apă fără
a mai fi necesară măsurarea zilnică. Astfel, în cazul unui râu cu albie stabilă și scurgere
liberă a apei, pe baza a 20 -25 de măsurători de debit efectu ate într -un an, cu ajutorul
cheii limnimetrice grafice și a cheii limnimetrice tabelare pot fi determinate valorile
debitelor zilnice din anul respectiv.
Tema 26: Hidrograful debitelor caracteristice
Construirea graficelor de variație a debitelor (sau a hidrografelor debitelor
caracteristice) se realizează în același mod ca și hidrograful nivelurilor. Pentru râul
Nicolina valorile debitelor medii zilnice au fost preluate din datele rezultate în urma
măsurătorilor efectuate în activitatea de teren, ca re ul terior au fost extrapolate cu
ajutorul cheii limnimetrice pentru a avea întregul șir de date pentru anul 2000.
Valorile debitelor medii zilnice se reprezintă grafic într -un sistem de coordonate
rectangulare, unde pe abscisă se vor înscrie zilele și lunile din cursul unui an, iar pe
ordonată, în funcție de valorile minime și maxime ale debitelor, se va stabili scara
intervalelor de debit. Pe scara orizontală (abscisă) 1 mm este egal cu o zi, iar pe scara
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
156 verticală (pe ordonată) 1 cm este egal cu 2 m3/s vari ație de debit. Prin înscrierea tuturor
datelor privind debitul scurs pe un râu din cursul celor 365 de zile dintr -un an , și prin
unirea celor 365 de puncte , se obține graficul de variație a debitelor în cursul un ui an
(Fig.2.56. ).
Fig.2.56. Hidrografu l debitelor medii zilnice pentru râul Nicolina (anul 2000)
Analiza acestui grafic scoate în evidență regimul de scurgere a l râului Nicolina
și totodată evidenția ză diferitele faze caracteristice ale scurgerii (într -un mod asemănător
cu analiza nivelurilor realizată la Tema 20).
Analizând hidr ograful debitelor medii zilnice pentru râul Nicolina, la nivelul
anului 2000, și datele înscrise în Tabelul 2.21 ., se pot stabili următoarele debite
caracteristice:
-debitul maxim anual s -a produs la data de 22 iulie 2 000, și a avut o valoare de
18,55 m3/s;
-debitul minim anual s -a produs în perioada 4 -11 ianuarie 2000, și a avut
valoarea de 0,04 m3/s;
-debitul mediu anual al râului Nicolina, în anul 2000 , este de 1,65 m3/s;
-debitul mediu lunar a oscilat între 0,05 m3/s, calculat pentru luna ianuarie și
5,71 m3/s, calculat pentru luna iulie.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
157 ZIUA/
LUNA I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 0,06 0,06 0,10 0,65 3,50 1,75 4,25 5,60 1,28 1,48 3,00 0,25
2 0,06 0,06 0,15 0,65 3,50 1,80 4,20 4,85 1,28 1,48 3,10 0,25
3 0,06 0,06 0,15 0,70 3,50 1,85 4,05 2,63 1,28 1,48 3,85 0,22
4 0,04 0,06 0,15 0,75 3,45 1,80 3,85 2,05 1,28 1,48 4,85 0,22
5 0,04 0,06 0,15 0,75 3,45 1,85 2,90 1,86 1,28 1,48 4,53 0,22
6 0,04 0,06 0,15 0,75 3,42 1,85 2,90 1,70 1,28 1,50 3,62 0,22
7 0,04 0,07 0,15 1,25 3,45 1,85 2,95 1,68 1,25 1,50 3,12 0,20
8 0,04 0,06 0,15 1,30 3,45 1,85 3,12 1,66 1,25 1,50 2,56 0,18
9 0,04 0,06 0,15 1,42 3,45 1,85 3,15 1,64 1,22 1,50 1,86 0,18
10 0,04 0,06 0,18 1,56 3,45 1,87 3,15 1,60 1,25 1,50 1,32 0,17
11 0,04 0,06 0,18 1,85 3,45 2,12 3,10 1,60 1,25 1,50 1,16 0,16
12 0,05 0,06 0,18 1,98 3,48 2,35 3,00 1,60 1,28 1,45 1,12 0,12
13 0,05 0,06 0,18 2,56 3,48 2,50 2,75 1,57 1,28 1,50 1,00 0,10
14 0,05 0,06 0,18 2,50 3,50 2,45 2,56 1,55 1,30 1,50 0,85 0,10
15 0,05 0,06 0,18 2,60 3,52 2,12 2,25 1,52 1,30 1,50 0,80 0,09
16 0,05 0,06 0,22 2,65 3,25 1,80 1,85 1,52 1,30 1,50 0,77 0,09
17 0,05 0,06 0,22 2,85 3,12 1,75 1,80 1,52 1,30 1,50 0,75 0,09
18 0,06 0,06 0,22 3,55 3,12 1,75 1,90 1,49 1,32 1,50 0,70 0,09
19 0,06 0,07 0,25 3,66 2,86 1,75 2,60 1,45 1,36 1,55 0,68 0,09
20 0,06 0,07 0,35 3,50 2,55 1,70 5,69 1,45 1,36 1,55 0,64 0,09
21 0,06 0,07 0,38 3,55 2,12 1,70 13,6 1,42 1,38 1,55 0,50 0,09
22 0,06 0,07 0,42 3,55 1,85 1,50 18,55 1,40 1,40 1,58 0,50 0,08
23 0,06 0,07 0,46 3,55 1,50 1,85 15,62 1,39 1,42 1,58 0,50 0,08
24 0,06 0,08 0,52 3,50 1,50 1,90 13,26 1,35 1,52 1,58 0,48 0,08
25 0,06 0,08 0,55 3,50 1,50 1,90 11,48 1,32 1,89 1,58 0,40 0,08
26 0,06 0,08 0,55 3,50 1,55 2,75 10,15 1,32 1,75 1,60 0,38 0,08
27 0,06 0,08 0,57 3,50 1,55 3,12 9,85 1,30 1,42 1,60 0,36 0,07
28 0,06 0,09 0,60 3,50 1,50 4,15 6,25 1,30 1,45 1,75 0,36 0,07
29 0,06 0,10 0,62 3,50 1,50 3,95 5,75 1,28 1,45 1,86 0,30 0,07
30 0,07 – 0,65 3,50 1,50 3,75 5,70 1,28 1,45 2,56 0,28 0,07
31 0,06 – 0,68 – 1,50 – 5,65 1,26 – 2,12 – 0,07
MAX. 0,07 0,10 0,68 3,66 3,52 4,15 18,55 5,60 1,89 2,56 4,85 0,25
ZIUA 30 29 31 19 15 28 22 1 25 30 4 1
MIN. 0,04 0,06 0,10 0,65 1,50 1,50 1,80 1,26 1,22 1,45 0,28 0,07
ZIUA 4-11 1-18 1 1,2 23,31 22 17 31 9 12 30 31
Media 0,05 0,06 0,31 2,42 2,72 2,17 5,73 1,77 1,36 1,59 1,47 0,12
MEDIA ANUALĂ =1,65 m3/s
Tab.2.21. Variațiile zilnice ale debi tului de scurgere a apei râului Nicolina
în anul 2000
Același mod de construcție se utilizează și la realizarea hidrogra felor
debitelor medii lunare și anuale ale râului Nicolina, însă pe abscisă se înscriu
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
158 conform scărilor alese 1cm=1lună sau 1cm=1an, valorile corespunzătoare
perioadei menționate ( Fig.2.57. ).
În practica hidrologică se utilizează și alte debite caracterist ice:
– debitul maxim maximorum (Qmax.max.), reprezintă debitul cu cea mai mare
valoare măsurată pentru întreaga perioadă de observații;
– debitul extraordinar (Qmax.ex), reprezintă debitul maxim înregistrat într -o
perioadă de observație de 30 de ani consecutiv i;
– debitul maxim normal (Qmax.norm.), reprezintă debitul cu durata de 10 zile
pe an (se menține sau depășește 10zile/an) ;
– debitul modul sau debitul normal (Q 0), reprezintă debitul care se constituie ca
o medie a debitelor medii pe o perioadă cât mai mare d e ani consecutivi;
– debitul de etiaj (Q e), reprezintă debitul cu o durată de 355 zile.
Fig.2.57. Hidrograful debitelor medii lunare pentru râul Nicolina (anul2000)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
159 Tema 27: Graficul de frecvență și durată a debitelor
Graficul de frecvență a debit elor se poate realiza, ca și graficul de frecvență a
nivelurilor (vezi Tema 21 ), pe baza valorilor debitelor medii zilnice. Acest tip de grafic
oferă posibilitate de a analiza mai corect evoluți a regimului de scurgere a apei unui râu .
În realizare a acestu i grafic, ca și în cazul nivelelor , se stabilește un ecart înt re
debitul maxim și minim anual pentru a putea stabili numărul claselor de valori care
urmează a fi reprezentate. În funcție de ecartul fiecărei clase de valori se analizează
fiecare valoare zil nică a debitului și se contabilizează într -un tabel ( Tab.2.22. ),
determinându -se astfel numărul de zile dintr -un an în care debitul râului a avut o
anumită valoare.
După înscrierea datelor în tabel , pentru toate clasele de valori alese, se
întocmește grafi cul de frecvență și de durată folosind un sistem de coordonate
rectangulare, unde pe axa absciselor se va trece numărul de zile (1mmm=1 zi), iar pe
axa ordonatelor se vor nota clasele de valori caracteristice de debite (1cm=1 clasă de
valori). Reprezentare a grafică a frecvenței debitelor în funcție de numărul de cazuri (sau
de valori zilnice) permite aprecierea modului de distribuție a valorilor debitelor zilnice
precum și ponderea acestora ( Fig.2.58. )
Clase
de
debite
(m3/s) Frecvența debitelor Total
% Durata
%
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
18,1-21 1 1 0,3 1 0,3
15,1-18 1 1 0,3 2 0,6
12,1-15 2 2 0,5 4 1,1
9,1-12 3 3 0,8 7 1,9
6,1-9 1 1 0,3 8 2,2
3,1-6 13 18 4 12 2 6 55 15,0 63 17,2
0-3 31 29 31 17 13 26 11 29 30 31 24 31 303 82,8 366 100
Tab.2.22. Frecveța și durata debitelor pe râul Nicolina, în anul 2000
Prin cumularea valorilor ce reprezintă numărul de zile cu anumite debite ce se
încadrează într -o clasă aleasă de va lori de debite , de la clasele de valori superioare spre
clasele de valori inferioare , și reprezentarea lor în funcție de numărul de zile, însumate
succesiv , de la valorile superioare la cele inferioare , se obține un grafic ce reprezintă
curba de durată a d ebitelor . Această curbă oferă informații importante cu privire asupra
duratei în care debitele de apă ale unui râu sunt mai mari sau mai mici față de o anumită
valoare marcată pe grafic.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
160
Fig.2.58. Graficul de frecvență și durată a debitelor pentru râul Nicolina,
în anul 2000
Tema 28: Curba de probabilitate a debitelor
Aceast tip de curbă se utilizează pentru caracterizarea valorilor hidrologice
maxime sau minime (dar și medii), în cazul în care necesitățile practice de folosire a
apelor impun acest l ucru. Curba de probabilitate se folosește atunci când apar cazuri în
care s-a obținut un număr de informații asupra debitelor maxime, dar nu se cunoaște
care poate fi probabilitatea de producere a acestora (Giurma si colab., 2003 ). Pent ru
obținerea curbei de probabilitate s-au utilizat datele din Tabelul 2.24. care reprezintă
valorile debitelor maxime produse pe râul Nicolina în perioada 1950 -2000. Aceste valori
au fost ordonate descrescător, după care s -a calculat probabilitatea de apariție a fiecărei
valori folosind formula propusă de Weibull (în 1939):
p=100
1
ni (%) (2.78)
unde: p – probabilitatea d e apariție a valorii;
i – numărul de oradine al termenului din șir;
n – numărul total al termenilor șirului.
Valorile obținute se reprezintă grafic cu ajutorul unei scări logaritmice sau
semilogaritmice obținându -se curba de probabilitate a debitelor maxime pen tru râul
Nicolin a. Cu ajutorul curbei de probabilitate și a datel or din Tabelul 2.23. se poate
determina care este probabilitatea de apariție sau de producere a debite lor maxime cu o
anumită valoare (Tab.2.24. ).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
161 Nr.
crt. Anul Qmax.an
(m3/s) Nr.ordine
descrescătoare Qmax.an
în ordine descrscătoare P%=
1
ni
1 1950 87,0 23 210,5 1,92
2 1951 122,1 8 196,1 3,84
3 1952 184,4 3 184,4 5,76
4 1953 118,7 26 170 7,69
5 1954 52,5 25 152,6 9,61
6 1955 46,7 18 145,2 11,53
7 1956 111,3 31 143,6 13,46
8 1957 196,1 38 142,8 15,38
9 1958 127,2 22 142,3 17,30
10 1959 119,4 39 136,5 19,23
11 1960 82,3 24 130,2 21,15
12 1961 94,5 9 127,2 23,07
13 1962 127,2 13 127,2 25,00
14 1963 42,3 40 124,8 26,92
15 1964 86,9 2 122,1 28,84
16 1965 103,6 27 120,1 30,76
17 1966 100,5 10 119,4 32,69
18 1967 145,2 4 118,7 34,61
19 1968 79,6 34 113,4 36,53
20 1969 102,3 42 111,5 38,46
21 1970 86,7 7 111,3 40,38
22 1971 142,3 48 108,4 42,30
23 1972 210,5 16 103,6 44,23
24 1973 130,2 20 102,3 46,15
25 1974 152,6 17 100,5 48,07
26 1975 170 28 99,8 50,00
27 1976 1201 30 95,1 51,92
28 1977 99,8 12 94,5 53,84
29 1978 85,6 41 93,5 55,76
30 1979 95,1 48 93 57,69
31 1980 143,6 35 89,5 59,61
32 1981 77,8 1 87 61,53
33 1982 59,7 15 86,9 63,46
34 1983 113,4 21 86,7 65,38
35 1984 89,5 44 86,5 67,30
36 1985 68,6 29 85,6 69,23
37 1986 79,5 11 82,3 71,15
38 1987 142,8 19 79,6 73,07
39 1988 136,5 37 79,5 75,00
40 1989 124,8 32 77,8 76,92
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
162 41 1990 93,5 43 75,8 78,84
42 1991 111,5 36 68,6 80,76
43 1992 75,8 33 59,7 82,69
44 1993 86,5 45 59,2 84,61
45 1994 59,2 46 56,3 86,53
46 1995 56,3 5 52,5 88,46
47 1996 45,2 50 46,8 90,38
48 1997 93,0 6 46,7 92,30
48 1998 108,4 47 45,2 92,30
50 1999 46,8 14 42,3 96,15
51 2000 18,5 51 18,5 98,00
Tab.2.23. Valorile debitelor ma xime anuale ale râului Nicolina
în perioada 1950 -2000
Fig.2.50. Curba de probabilitate
a debitelor maxime de apă ale râului Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
163 Râul Gradul de probabilitate
0,1% 0,5% 1% 5% 10% 20%
Nicolina 310 240 225 190,6 176,8 135,4
Tab.2.24. Gradul de probabilitate a producerii unor debite maxime pe râu l Nicolina
Pentru trasarea curbei de probabilitate se mai poate folosi și formula de calcul:
p= [(m -0,3)/(n+0,4)]*100 (%) ( Zăvoianu, 1999 ) (2.79)
unde: p – probabilitatea de apariție a valorii;
m – numărul de ordine al te rmenulu i în șirul de observații;
n – numărul termenilor din șir.
Tema 29: Hidrograful viiturilor
Viiturile reprezintă fenomene hidrologice complexe caracterizate prin creșteri
foarte rapide ale nivelurilor și debitelor unui râu, într -un timp foarte scu rt, cu urmări
neprevăzute, uneori c atastrofale. Viiturile se declanșează ca urmare a producerii unor
cantități foarte mari de precipitații într -un timp relativ scurt , deasupra unui bazin
hidrografic, datorită topirii zăpezilor, datorită suprapunerii celor două fenomene , sau ca
urmare a producerii unor accidente la construcțiile hidrotehnice (în special la barajele
lacurilor de acumulare etc.).
Pentru a preîntâmpina și atenua efectele negative ale producerii unor astfel de
fenomene hidrologice este necesară întocmirea unor prognoze hidrologice pentru o
proiectare corespunzătoare a construcțiilor hidrotehnice.
Pe râul Nicolina cele mai multe viituri sunt determinate de producerea unor mari
cantități de precipitații (origine pluvială) sau de topirea zăpezilor cumulată destul de
frecvent cu căderea unor cantități de precipitații (origine mixtă). Pe râul Nicolina c ele
mai frecvente viituri s -au produs în deceniul al șaptelea (1965, 1968, 1969) și începutul
celui de al optulea (1971, 1973, 1974). În vederea reali zării hidrografului unei viituri și
analizări i elementelor caracteristice acestora s -a ales ca exemplu o viitură produsă în
anul 1974, în perioada 18 -25 iulie. Pe baza datelor înscrise în Tabelul 2.25. s-a realizat
hidrograful viiturii și s -au determinat principalele elemente ale undelor de viitură.
Hidrograful unei unde de viitură se construiește utilizând un sistem de
coordonate rectangulare unde, pe abscisă se reprezintă timpul (în ore sau zile, conform
următoarei scări 1cm=1oră sau 1cm=1zi), iar pe o rdonată se reprezintă debitul (la scara
1cm=10cm3). La baza abscisei se realizează un tabel în care este notată ora și ziua în
care s -a înregistrat cel mai mare debit din timpul undei de viitură.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
164 Pe baza hidrografului viiturii s -au determinat, pentru râul Nicolina, principalele
elemente caracteristice undelor simple de viitură :
a) debitul de bază (Q b), care este de fapt debitul râului în condiții normale de
scurgere a masei de apă, înregistrat înainte și du pă producerea viiturii. S e trasează unind
printr -o dreaptă momen tele de început și de sfârșit ale viiturii. Debitul de bază , în cazul
undei de viitură de pe râul Nicolina , este de 0,50 m3/s;
b) debitul de vârf (Q f) se determină direct pe graficul undei de viitură sau din
valorile debitului înregistrat în timpul viiturii. Î n cazul exemplului dat are valoarea de
38,9 m3/s;
Anul Luna Ziua Ora Nivelul
H(cm) Debitul
Q(m3/s)
1974 IULIE 18 7 18 0,49
17 18 0,49
19 7 18 0,49
17 19 0,50
20 6 22 0,55
7 25 0,60
17 27 0,64
21 7 56 2,4
14 112 7,8
18 175 13,6
24 242 23,5
22 4 265 38,9
7 217 20,3
9 156 12,3
13 109 7,5
17 86 4,62
23 7 42 1,56
17 35 0,78
24 7 30 0,58
17 23 0,50
25 7 19 0,50
17 15 0,45
Tab.2.25. Evoluția undei de viitură produsă în perioada 18 -27 iulie 1974,
pe râul Nicolina
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
165 c) timpul de creștere (T c) reprezintă durata dintre momentul de începere a
viiturii și cel al producerii debitului de vârf. Din analiza hidrografului undei de viitură a
rezultat pentru, viitura produsă pe râ ul Nicolina, că timpul de creștere este de 33 de ore;
d) timpul de descreștere (T d) reprezintă perioada de scădere a undei de viitură și
este dată de durata de retragere a apelor, între momentul producerii debitului de vârf și
momentul de încetare a viitu rii. În cazul viiturii p rodusă pe râul Nicolina timpul de
descreștere este de 61 de ore .
e) timpul total al viiturii (T t) sau durata viiturii , se calculează prin însumarea
timpului de creștere (T c) și descreștere (T d) al viiturii. Timpul total al viiturii reprezintă
numărul de ore în care debitul de apă a fost mai mare decât debitul de bază.
Tt=T c+T d (2.80)
Pentru unda de viitură produsă pe râul Nicolina, în perioada 18 -25 iulie 1974, s -a
calculat un timp total al viiturii de 94 de ore.
Fig.2.51. Hidrograful viiturii produsă pe râul Nicolina
în perioada 18-25 iulie 1974
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
166 f) volumul viiturii (W) reprezintă cantitatea de apă (în m3) scursă pe un râu în
timpul viiturii. Volumul viiturii se poate determi na pe baza hidrografului viiturii prin
înmulțirea suprafeței planimetrată a viiturii cu produsul scărilor de reprezentare.
Volumul total al viiturii produsă pe râul Nicolina este de 6,5 X106 m3.
g) stratul de apă scurs (h v) reprezintă grosimea unui strat u niform de apă scurs
în timpul producerii unei viituri , de pe suprafața unui bazin hidrografic, în amonte de
punctul unde s -a realizat hidrograful viiturii.
hv=
FW
* 1000 (mm) (2.81)
În cazul bazinul ui hidrografic al râului Nicolina , care în amonte de P.h Nicolina
are o suprafață de 230 km2, s-a determinat că valoarea stratului de apă scurs este de
0,028m (28 de mm).
h) coeficientul de formă al viiturii (
) se determină ca fiind raportul dintre
suprafața planimetrată a undei de viitură și suprafața dreptunghiului în care se înscrie pe
grafic unda de viitură.
Totodată coeficientul de formă al viiturii mai poate fi determinat și după
aplicarea următoarei formule de calcul:
=
t bT Q QW
*max
(2.82)
sau
=
t bT Q QFh
**
max
(2.83)
unde:
– coeficie ntul de formă al viiturii;
W – volumul de scurs în timpul viiturii, în m3;
Qmax – debitul de vârf al viiturii, în m3/s;
Qb – debitul de bază al viiturii, în m3/s;
Tt – timpul total al viiturii, în secunde;
h – înălțimea stratului de apă scurs de pe bazinul hidrografic în timpul producerii
viiturii, în mm;
F – suprafața bazinul hidrografic în amonte de stația hidrometrică, în m2.
Coeficientul de formă al viiturii produsă pe râul Nicolina în perioada 18 -25
iulie 1974 este de 0,50.
În cazul în care
=0,5, hidrograful undei de viitură are o formă de triunghi, iar
dacă
>0,5 are formă de trapez, iar dacă
<0,5 are formă dată de do uă arce de
parabolă.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
167 g) coeficientul de scurgere al viiturii (C) este un alt parametru important în
caracterizarea unei unde de viitură și rezultă din raportul dintre grosimea stratului de apă
scurs (h v) și a precipitațiilor căzute (h p):
C=
pv
hh (2.84)
Coeficientul de scurgere al undei de viitură produsă în perioada 18 -25 iulie
1974, pe râul Nicolina, ținând cont că valoarea însumată a precipitațiilor atmosferice în
această perioadă a fost de 186mm, are valoarea de 5,5.
h) scurgerea maximă specifică (q max) se calculează ca fiind raportul dintre
valoarea debitului maxim al viiturii (Q max) și suprafața bazinului hidrografic din amonte
de stația hidrometrică.
qmax=
FQmax (l/s.km2) (2.85)
Valoarea scurgerii maxime specifice pentru unda de viitură analizată este de
169,1 l/s.km2.
Tema 30: Metode de evaluare a debitelor de aluviuni în suspensie și târâte
Debitul de aluviuni (în su spensie și târâte) reprezintă cantitatea de aluviuni care
trece printr -o secțiune activă a unui râu în unitatea de timp. Determinarea acestui debit
se realizează pe baza datelor rezultate în urma prelucrării în laborator a probelor de apă
cu aluviuni în su spensie sau târâte , colectate dintr -o secțiune activă a unui râu
Probele de apă cu materiale solide aflate în suspensie se filtrează în laborator.
Filtrul prin care se trece proba de apă se cântărește , după ce a fost în prealabil uscat într –
o etuvă la 105ș C. Filtrul cu proba de material în suspensie se usucă tot în etuvă l a 105șC ,
după care se cântărește. D iferența de greutate dintre filtrul liber și cel cu suspensii
reprezintă cantitatea de material reținut în procesul filtrării, material care este compus
atât din aluviuni , cât și din substanțe organice. Substanțele organice se ard într -un
creuzet , iar diferența dintre filtrul cântărit după reținerea suspensiilor și greutatea
rezultată după ardere reprezintă cantitatea de aluviuni cu care se trece la calcul area
debitului de aluviuni în suspensie.
Calcularea debitului de aluviuni în suspensie se poate realiza prin mai multe
metode dintre care cele mai importante sunt: metoda analitică și metoda grafomecanică.
Înainte de a determina debitul de aluviuni în sus pensie prin una din metodele
menționate mai sus se evaluează turbiditatea fiecărei probe (
) și debitul unitar de
aluviuni (
).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
168 Turbiditatea unei probe se determină conform relației:
=
VP610* (g/m3) (2.86)
unde: P – greutatea aluviunilor determinate într -un punct, în grame;
V – volumul probei de apă recoltată, în litri sau m3.
Dacă o probă de apă de 1 l conține 0,100g, a tunci turbiditatea probei de apă este
de 0,100 g/l sau 100g/m3.
Debitul unitar de aluviuni în suspensie reprezintă cantitatea totală de aluviuni
ce trece prin unitatea de suprafață (m2) în unitatea de timp (s). Debitul unitar de aluviuni
se determină confo rm relației:
=
* v (g/m2s) (2.87)
unde:
– turbiditatea (g/m3)
v – viteza apei în punctul de unde s -a recoltat proba de apă c u material solid în
suspensie (m/s).
1. Metoda analitică se aplică , de regulă , în cazul în care variația pe verticala de
sondaj a vitezelor curentului de apă și a turbidității este constantă. Această metodă
constă în determinarea debitelor parțiale dintre verticalele de sondaj pentru măsurarea
debitelor de aluviuni și apoi însumarea acestora. Metoda presupune mai multe etape:
a) determinarea debitelor unitare medii (
med) de aluviuni pentru fiecare
verticală de măsurare. Debitele unita re de aluviuni se determină conform relațiilor:
– pentru măsurătorile realizate în cinci puncte pe verticala de sondaj:
med=(
h h h h h h r r v v v v8,0 8,0 6,0 6,0 2,0 2,0 sup . sup * 2 * 3 * 3 *
)/10 (2.88)
– pentru măsurătorile realizate în trei puncte pe verticala de sondaj:
med=(
h h h h h h v v v8,0 8,0 6,0 6,0 2,0 2,0 * * 2 *
)/4 (2.89)
– pentru măsurătorile realizate în două puncte pe verticala de sondaj:
med=(
h h h h v v8,0 8,0 2,0 2,0 * *
)/2 (2.90)
– pentru o singură m ăsurătoare realizată pe verticala de sondaj:
med=
h hv6,0 6,0*
(2.91)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
169 unde:
– turbiditatea calculată pentru punctul respectiv (g/m3);
v – viteza apei în punctul respectiv (m/s);
h – adâncimea apei în punctul măsurat (m).
b) determinarea suprafeței secțiunii active și a suprafețelor parțiale dintre
verticalele de viteză (
n
….,,3 2 1 ) prin metoda figuri lor geometrice;
c) determinarea debitului unitar de aluviuni pentru fiecare dintre suprafețele
parțiale ale secțiunii active. Acesta se obține ca semisumă a debitelor unitare medii ale
verticalelor vecine, cu excepția sectoarelor extreme pentru ca re debitul unitar mediu de
aluviuni se consideră egal cu 2/3 din valoarea debitului mediu unitar al primei, respectiv
al ultimei verticale;
d) se calculează debitele parțiale de aluviuni în suspensie , înmulțind valoarea
fiecărei suprafețe a secțiu nii active cu valoarea debitului unitar mediu calculat p entru
fiecare secțiune parțială în etapa anterioară ;
e) determinarea debitului total de aluviuni în suspensie (R) pe întreaga secțiune
conform formulei de calcul:
R=0,001
nn nn n
32
2….2 2 32
11
33 2
22 1
11 (kg/s) (2.92)
unde:
n
,……..,2 1 – debitele unitare de aluviuni măsurate în punctele determinate pe
verticalele de sondaj (g/m2s);
3 2 1…..,
– suprafețele dintre verticalele de sondaj (m2).
Debitul total de aluviuni în suspensie, pentru întreaga secțiune vie a râului, se
poate calcula și cunoscând turbiditatea medie pentru fiecare verticală de sondaj (
1
,
2
, …..
n) și debitele lichide corespunzătoare (Q 1, Q 2…..Q n), conform relației:
R=0,001(
nn nn nQ Q Q Q Q
11
33 2
22 1
112….3 2 ) (kg/s) (2.93)
Dacă au fost calculate debitele parțiale de aluviuni, debitul total de aluviuni în
suspesie se poate determina ca sumă a acestor debite parțiale pentru întreaga secțiune
activ ă.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
170
Fig.2.52. Profilul secțiunii active și calculul debitului parțial de aluviuni în
suspensie prin metoda analitică
În continuare se încearcă o exemplificare a acestei metode de determinare a
debitului de aluviuni în suspensie pe baza datelor din Tabelul 2.26. și Figura 2.52.
Menționăm că datele sunt fictive ele fiind utilizate numai pentru exemplificarea
metodei.
Debitul total de aluviuni în suspensie, calculat pentru exemplul dat, este de 27,1
g/m3, fiind eterminat ca sumă a debitelor parțiale de a luviuni calculate pentru fiecare
parte a secțiunii active.
2. Metoda grafomecanică necesită construcții grafice mai complexe și mai
multe calcule decât metoda analitică, însă rezultatele obținute sunt mult mai precise.
Pentru calcularea debitului de aluviu ni în suspensie ce trece printr -o secțiune vie a unui
râu. Această metodă, presupune mai multe etape de lucru:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
171 Nr.
crt. Nr.verticalei
de sondaj Puncte de
măsurare (m) Viteza
măsurată
(m/s) Turbiditatea
, g/m3 Debitul unitar
de aluviuni
(
, g/m2/s Debitul mediu de
aluviuni
(
,g/m2/s)
1 Nr.1
h=0,15m
0,09
0,20
12
2,4
2,4
2 Nr.2
h=0,35 Supr. 0,32 13 4,16
4,9 3 Fund 0,23 25 5,75
4 Nr.3
h=0,46 0,09 0,42 14 5,88
6,0 5 0,27 0,35 18 6,3
6 0,36 0,20 28 5,6
7 Nr.4
h=0,65 0,13 0,60 15 9
10,3 8 0,39 0,52 20 10,4
9 0,52 0,43 27 11,61
10 Nr.5
h=0,87 Supr. 0,72 16 11,52
10,8 11 0,17 0,49 22 10,8
12 0,52 0,33 35 11,5
13 0,69 0,20 55 11
14 Fund 0,15 65 9,75
15 Nr.6
h=1,20 Supr. 0,75 19 14,25
11,7 16 0,24 0,52 25 13
17 0,72 0,35 29 10,1
18 0,96 0,25 42 10,5
19 Fund 0,20 65 13
20 Nr.7
h=1,67 Supr. 0,78 20 15,6
14,5 21 0,33 0,57 27 15,39
22 1,00 0,39 32 12,48
23 1,33 0,31 45 13,95
24 Fund 0,25 70 17,5
25 Nr.8
h=1,42 Supr. 0,75 25 18,75
16,6 26 0,28 0,55 30 16,5
27 0,85 0,38 42 15,96
28 1,13 0,29 58 16,82
29 Fund 0,22 75 16,5
30 Nr.9
h=0,81 Supr. 0,70 22 15,4
11,2 31 0,16 0,45 28 12,6
32 0,48 0,30 35 10,5
33 0,64 0,20 46 9,2
34 Fund 0,15 62 9,3
35 Nr.10
h=0,40m Supr. 0,30 18 5,4
5,1 36 Fund 0,22 22 4,84
Tab.2.26. Calculul debitului mediu de aluviuni în suspensie
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
172 a) se construiește secțiunea vie a râului pentru sectorul transv ersal de râu în care
s-au prelevat probele de apă, pe hârtie milimetrică, ca și în cazul debitelor lichide;
b) se construiesc epurele de viteză, turbiditate și debit unitar de aluviuni în
suspensie pentru fiecare verticală de sondaj;
c) se planimetrează su prafața acestor epure, dintre axa ce reprezintă adâncimea
râului (h), nivelul apei fundul albiei și curba debitului unitar de aluviuni pentru
determinarea suprafeței F cu ajutorul căreia se determină debitul mediu unitar de
aluviuni în suspensie (
med
), conform relației:
med
=
hF0 (g/m2s) (2.94)
d) cu debitul unitar de aluviuni (
med
) și adâncimea verticalei de sondaj (h) se
determină debitul elementar de aluviuni în suspensie pentru fiecare verticală de sondaj
după următoarea relație:
=
med
*h (g/m*s ) (2.95)
e) debitele elementare de aluviuni în suspensie se reprezintă grafic deasupra
graficului secțiunii vii a râului;
f) debitul total de aluviuni în suspensie (R) se obține , ca și în cazul debitelor
lichide calculate prin această metodă, prin planimetrarea s uprafeței graficului rezultat
din unirea debitelor elementare de aluviuni și suprafața liberă a apei, și prin înmulțirea
valorii obținute cu scara grafică a acestuia și lățimea râului.
Determinarea debitului de aluviuni târâte de către masa de apă se real izează
după ce probele de aluviuni recoltate au fost uscate (ca în cazul aluviunilor aflate în
suspensie) și mai apoi cântărite.
Știindu -se pentru fiecare verticală de sondaj greutatea aluviunilor (P), timpul de
recoltare (T) și lățimea (b) pe care s -a rea lizat recoltarea , se determină debitele
elementare de aluviuni de fund (g ), care se calculează conform re lației.
g=
TbP
* (g/ms) (2.96)
Debitul total de aluviuni de fund, pe întreaga secțiune v ie a unui râu , se
determină prin metodele descrise ca și la debitul total de aluviuni în suspensie: metoda
analitică, metoda grafomecanică sau metoda grafoanalitică.
Prin metoda analitică debitul total d e aluviuni de fund se determină după
următoarea relaț ie:
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
173 G=0,001
nn
nn nbgbg gbggbg
2 2…..2 211
12 1
01 , (2,97)
unde: g 1,g2,……g 3 – sunt debitele elementare pe verticalele 1,2…..n;
b1,b2,…….b 3 – distanțele între verticalele de viteză;
b0 și b n – distanțele dintre verticalele extreme.
Debitu l solid al un ui râu se determină prin însumarea debitelor de aluviuni în
suspensie (R) și târâte(G):
S=R+G (g/m3) (2.98)
III.2.2.3. Temperatura apei și fenomenele de îngheț
Tema 31: Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor referitoare la
temperatura apei și la fenomenele de îngheț
În bazinul râului Nicolina variațiile temperaturii apei urmăresc, în general,
variațile termice ale aerului. Astfel , variația diurnă a temperaturii apei este strâns legată
de variația diurnă a temperaturii aerului, cele mai coborâte valori înregistrându -se
dimineața (între orele 5 și 7, decalate cu o oră după producerea temperaturii minime a
aerului) și cele mai ridicate în timpul după amiezii (între orele 13 și 16, decala te de
asemenea cu o oră după producea maximului termic a l aerului). Dacă în profil
transversal variațiile temperaturii apei sunt condiționate de altitudinea și latitudinea la
care se dezvoltă bazinul hidrografic, în profil transversal , în cadrul secțiunii active,
temperatura apei este, în general, uniformă de la un mal la altul datorită mișcării
turbulente a curenților de apă.
Vara, în zona malurilor, temperatura a pei este mai ridicată cu 10-30C decât în
partea centrală a albiei minore, iar toamna, situația apare inversă, în sensul că la maluri,
unde adâncimea apei este mai mică, temperatura este ceva mai scăzută decât în centrul
secțiunii active a curentului de apă.
Pe baza datelor măsurate la stațiile și posturile hidrometrice, cu privire la
temperatura apei, și înscrise în caietul de observații , se calculează: temperatura medie
diurnă (ca medie aritmeti că a temperaturii apei măsurată la cele două momente de
observație), temperaturi medii decadale, lunare, anuale și multianuale , sau se vor
determina tempe raturile minime și maxime decadale, lunare, anuale și multianuale.
Datele cu privire la temperatura apei (medie anuală, lunară, maximă și minimă)
pentru perioada 1980 -2000, înregistrat e la postul hidrometric Iași , sunt înscrise în
Tabelul 2.27.
Graficele de variație ale temperaturii medii lunare, minime lunare și maxime
lunare în decursul unui an se construiesc pe baza datelor înregistrate la stațiile
hidrometrice. Graficele se construiesc pe baza unui sistem de coordonate rectangulare,
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
174 unde pe abscisă sun t reprezentate lunile anului, la scara 1cm = 1lună, iar pe ordonată
sunt reprezentate valorile temperaturii apei , la scara 1cm= 5șC. După reprezentarea pe
grafic a valorilor temperaturii apei conform scării alese, de obicei la mijlocul
intervalului ce dese mnează luna respectivă, punctele ce reprezintă valorile termice medii
ale apei se unesc printr -o linie continuă rezultând astfel o curbă ce caracterizează
variația lunară a temperaturilor medii lunare ale apei ( Fig.2.63 ). În acela și mod se
procedează dacă se urmărește să reprezentarea grafic ă a evoluției regimului temperaturii
maxime și minime lunare ale apei unui râu.
Temp.
apei (șC) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII AN
Media 0 0,3 2,1 3,9 6,8 9,2 12,6 13,1 11,2 7,5 1,3 0,1 5,7
Maxima 2,5 2,2 7,6 14,9 16,2 22,3 27,5 29,2 18,5 14,6 10,2 1,7 27,5
Minima 0 0 0 0,5 2,3 7,8 10,2 10,5 5,6 1,2 0 0 0
Tab.2.27. Temperatura medie, maximă și minimă lunară a apei măsurat ă la postul
hidrometric Iași , în perioada 1980 -2000
Pentru a caracteriza regimul de în gheț și a scoate în evidență fenomenele
hidrologice care se produc odată cu scăderea temperaturii apei sub 0șC pentru râul
Nicolina s -au analizat fenomenele de îngheț de la nivelul iernii 1999 -2000 (ace de
gheață, gheață la mal, sloiuri de gheață, pod de g heață etc.) la p ostul hidrometric Iași
(Tab.2.28. ).
Din analiza datelor înscrise în Tabelul 2.28. se constată că durata totală , la
nivelul iernii 1999 -2000, a fenomenelor de îngheț a fost de 108 zile. Dintre aceste
fenomene , cel mai frecvent a fost fenomen ul caracteristic de „gheață la mal” care a
însumat 62 de zile, urmat de fenomenul „ace de gheață” cu 20 de zile. Fenomenul
caracteristic de „pod de gheață” a durat 11 zile. Pentru studiile hidrologice privind
fenomenele de îngheț la un bazin hidrografic se utilizează , în general , o perioadă mai
mare de 25 -30 de ani pentru a scoate în evidență caracteristicile medii a acestor
fenomene. Totodată , o analiză pe un interval de timp mai mare a fenomenelor de îngheț
permite determinarea unei date medii de apariți e și de dispariție a acestor fenomene,
foarte importante în navigația fluvială, în special pe râurile mari.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
175
Fig.2.53. Variația lunară a temperaturii medii, maxime și minime a apei râului Nicolina
(în perioada 1980 -2000)
Nr.
ctr. Fenomene de îngheț Data apariției Data dispariției Durata
1. Ace de gheață 25XI 10III 20
2. Gheață la mal 1XII 28II 62
3. Pod de gheață 12XIII 24II 11
4. Sloiuri de gheață 15II 3III 15
5. Forme de gheață 25XI 10III 108
Tab.2.28. Evoluția fenomenelor de îngheț pe râul Ni colina în iarna anilor 1999 -2000
Datele referitoare la grosimea gheții și a zăpezii deasupra podului de gheață,
caracteristice iernii 1999 -2000 pe râul Nicolina, măsurat e la postul hidrometric Iași , sunt
înscrise în Tabelul 2.29.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
176 Fenomene I II III
IX XII
5 10 15 20 25 31 5 10 15 20 25 29 – 5 10 15 20 25 31
Grosimea
stratului
de
zăpadă
22
25
28
27
30
26
30
25
22
17
9
–
–
–
5
10
16
23
25
Grosimea
stratului
de gheață
12
12
21
21
19
15
14
12
10
9
5
2
–
–
2
6
8
12
12
Tab.2.29. Grosimea stratului de zăpadă deasupra gheți i și a gheții pe râul Nicolina
în iarna 1999 -2000
Pe baza datelor din Tabelul 2.29. se poate întocmi graficul cumulat al grosimii
gheții și al stratului de zăpa dă aflat deasupra acesteia (Fig.2.54. ). Pentru construcția
acestui grafic se utilizează un sistem de coordonate rectangulare, care pe abscisă vor
avea înscrise peri oadele pentru care s -au măsurat grosimile gheții și ale stratului de
zăpadă aflat deasupra s a, conform următoarei scări : 1cm = 10 zile. Pe ordonată se
înscriu valorile grosimii gheții și a stratului de zăpadă de deasupra, care vor fi
reprezentate sub formă de coloane cu hașuri specifice, utilizându -se scara 1cm= 10cm
grosimea stratului de zăpadă sau gheață. Perioadele se vor înscrie în partea superioară a
graficului pentru a putea permite o comparare a grosimii gheții cu cea a stratului de
zăpadă aflat deasupra sa.
Analiza acestui grafic oferă posibilitatea unor aprecieri comparabile asupra
grosim ii podului de gheață și a zăpezii.
O altă metodă de estimare a grosimii stratului de gheață constă în aplicare
următoarei formule:
H=
ot
(2.99)
unde: H – grosimea stratului de gheață (cm );
– coeficient care integrează condițiile geografice locale;
ot – suma temperaturilor negative ale aerului, măsurată în zile consecutive.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
177
Fig.2.54. Graficul cronologic cumulat al gr osimii stratului de zăpadă și gheață, pe râul
Nicolina în iarna 1999 -2000
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
178 III.2.2.4. An aliza proprietăților chimice a apei din râuri
Tema 32 : Prelucrarea, analiza și interpretarea datelor referitoare la
chimismul apei din râuri
Caracteristicile hidr ochimice ale râului Nicolina sunt condiționate de structura
geologică a depozitelor pe care le traversează, condițiile hidroclimatice, modul de
utilizare a terenului, sursele de alimentare, condițiile de exploatare antropică etc.
Gradul de mineralizare a apelor unui râu este în strânsă legătură și cu regimul
hidrologic al râului. La valori maxime ale scurgerii lichide , gradul de mineralizare este
mai redus, iar în cazul în care valorile scurgerii sunt minime , gradul de mineralizare
este mare.
Caracteri sticile hidrochimice ale apei unui râu sunt determinate pe baza datelor
obținute în urma analizelor probelor de apă prelevate din râu. Pentru prelevarea probelor
de apă se folosesc vase obișnuite sau anumite dispozitive, în funcție de adâncimea
punctului d e prelevare, de gradul de accesibilitate și de cerințele privind calitatea
determinărilor.
Cele mai des uzitate mijloace de prelevare a probelor de apă pentru
determinările parametrilor hidrochimici ai unui râu sunt: sticla de probă, sticla cu
ajutaje, ba tometru butelie, tahobatometrul pliant. Modul de funcționare și descrierea
aparatelor și instrumentelor cu care se prelevează probele de apă în vederea analizării
caracteristicilor hidrochimice au fost descrise în subcapitolele Mijloace și metode de
determ inare a debitelor de aluviuni în suspensie și târâte și Mijloace și metode de
prelevare a probelor de apă în vederea determinării caracteristicilor hidrochimice
Parametrii hidrochimici care sunt vizați în analiza chimică a probelor de apă
prelevate dintr -un râu sunt:
oxigenul dizolvat;
consumul biochimic de oxigen la 5 zile (CBO 5);
concentrația ionilor de hidrogen (pH);
reziduu fix;
cantitatea de suspensii;
duritate (șG, grade germane).
Datele provenite din analiza acestor parametri hidrochimici au permis calcularea
unor valori medii multianuale, precum și evidențierea unor valori maxime și minime
(Tab. 2.30. ).
Oxigenul dizolvat (O 2) este un parametru hidrochimic important prin care se
apreciază calitatea apei. Cantitatea de oxigen dizolvat depinde , în pri mul rând , de
temperatura apei. Cu cât temperatura apei este mai ridicată , cu atât cantitatea de oxigen
dizolvat este mai mare. Râul Nicolina , aflat la contactul dintre zona de câmpie și de
podiș, cu temperaturi medii ale apei mai ridicate decât râurile din zona montană , are un
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
179 conținut mediu de oxigen dizolvat de 9,3mg/l, valoarea maximă măsurată fiind de
13,8.mg/l.
Nr.
crt. Parametrul hidrochimic
analizat Valoarea medie
multianuală Valoarea
minimă Valoarea
maximă
1. Oxigen dizolvat (mg/l) 9,3 5,7 13,8
2. CBO 5
(mg/l) 7,6 4,2 10,9
3. pH 7,7 6,7 8,9
4. Reziduu fix (mg/l) 1145 562 2956
5. Cantitatea de suspensii (mg/l) 310,5 195,2 456,3
6. Duritatea (șG) 23,2 10,6 45,4
Tab.2.30. Valorile medii și extreme ale parametrilor hidroch imici principali analizați
pentru râul Nicolina, (perioada 1990 -2000)
Consumul biochimic de oxigen la 5 zile (CBO 5) este direct proporțional cu
cantitatea de substanțe organice prezente în apă. Pentru râul Nicolina , datorită faptului
că se află în zona de câmpie și curgerea este relativ lentă, cantitatea de substanțe
organice este mai mare și de aici rezultă valori medii destul de ridicate ale CBO 5
(7,6mg/l).
Din punct de vedere al concentrației ionilor de hidrogen , râul Nicolina , cu o
valoare medie a pH -ului de 7,6, se încadrează în categoria râurilor cu ape ușor alcaline
spre neutru. Slaba alcalinitate este determinată de p rezența depozitelor carbonatice care
apar la zi la contactul dintre Câmpia Moldovei și Podișul Bârladului. Influența acestor
depozite în mineralizarea râului Nicolina este pregnantă , dată fiind și valoarea relativ
mare a valorii maxime multianuale a pH -ului ( 8,9).
Reziduu fix(Rf) reprezintă cantitatea de substanțe solide dizolvate în apa unui
râu. Reziduu fix este condiționat , în specia l, de canitățile de precipitații care cad într -un
bazin hidrografic (care duc la spălarea , eroziune a și tranzit area substanțelor solide în
albia râului) și de activitatea antropică. Conținutul mediu în reziduu fix , măsurat pentru
râul Nicolina , este de 114 5 mg/l, însă ecartul de variație este cuprins între 562 și
2956mg/l.
Cantitatea de suspensii din apa unui râu este reprezentată de cantitatea de
materii organice și minerale. Valorile maxime ale cantității de suspensii în apa râu lui
Nicolina se înregistrea ză, de obicei, în timpul viiturilor, iar cantitatea medie multianuală
calculată este de 310,5mg/l.
Duritatea arată conținutul total al sărurilor de calciu și magneziu din apă . Se
deosebesc ape cu duritate permanentă, temporară și totală. Duritatea se expri mă în grade
germane franceze , americane sau engleze (vezi capitolul I.4. Măsurători realizate la
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
180 sursele de apă ). Apa râului Nicolina are o duritate medie de 23,2șG (grade germane)
valoare care încadează acest râu în clasa râurilor cu ape dure.
Studier ea compoziției chimice a apei râurilor încearcă să rezolve o parte din
problemele ce privesc calitatea acesteia în vederea valorificării lor în scopul
alimentărilor cu apă, în agricultură sau în industrie, în determinarea influenței pe care o
are compoziți a chimică a apelor asupra solurilor sau în stabilirea legilor de modificare a
calității apei râurilor în timp și spațiu.
Gradul de mineralizare al apei unui râu este dat de prezența:
– anionilor de:
3 HCO (ionul hidrocarbonat),
2
4SO (ionul sulfat), Cl- (ionul de
clor);
– cationilor de: Ca++, Mg++, Na++K+.
Prin însumarea tuturor constituienților hidrochimici majori , calculați în mg/l
(a ionilor și cationilor) , rezultă mineralizarea totală a apei unui râu (
i
):
a i
+
k
, (2.100 )
unde:
i
– mineralizarea totală, în mg/l;
a
– conținutul de anioni, în mg/l;
k
– conținutul de cationi, în mg/l.
Nr.
crt. Data
recoltării
probei Ca++ Mg++ Na++K+ SO 4– Cl- HCO 3-
i
1. 20 I 40,2 12,2 42,3+5,6 10,7 12,5 53,6 177,1
2. 18II 47,8 15,6 45,6+8,9 12,5 10,6 45,8 186,8
3. 25III 52,9 13,4 46,2+8,9 14,3 5,6 32,5 173,8
4. 17IV 48,9 12,2 52,4+6,3 16,2 2,1 42,5 180,6
5. 5V 36,5 10,1 45,2+5,6 17,5 4,3 36,8 156
6. 15VI 29,5 11,2 42,3+4,7 18,2 2,9 20,7 129,5
7. 22VII 44,8 15,6 43,9+5,3 19,9 3,8 22,7 156
8, 19VIII 48,5 14,2 41,9+5,9 17,8 4,5 38,6 171,4
9, 15IX 45,8 14,7 42,3+6,2 15,6 6,2 46,2 177
10, 18X 30,4 13,1 45,8+6,3 12,4 7,8 44,6 160,4
11, 19XI 32,5 11,2 42,3+7,5 11,3 9,5 49,7 164
12, 6XII 34,9 12,5 46,8+8,2 11,0 10,8 51,8 176
Tab.2.31. Valorile constituienților minerali majori ai râului Nicolina
măsurați în anul 2000 (mg/l)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
181 În Tabelul 2.31. sunt redate valorile constituienților majori care pot duce la
mineralizarea apei râului Nicolina, precum și raportul acestora cu conținutul total de
anioni sau cationi, în funcție de clasa d in care fac parte și cu valoarea mineralizării
totale.
Pe baza datelor din Tabelul 2.31. se pot realiza grafice de variație a fiecărui
constituient mineral în parte, sau grafice de corelație între diferiți i constituienți minerali
și mineralizarea totală. ( Fig.2.55. ). Graficul de corelație se constriește pe baza unui
sistem de coordonate rectangulare , unde , pe abscisă , vor fi înscrise mineralizările totale
rezultate din însumarea cationilor și anionilor (
i
, în mg/l), conform scării 1c m= 20
mg/l, iar pe ordonată sunt înscriși ionii, tot în mg/l. Pentru fiecare ion în parte se alege o
scară de reprezentare. Se va obține o serie de curbe de corelare pentru fiecare
constituient mineral major în parte.
Fig.2.55. Graficul de corelație di ntre mineralizarea totală (
i
mg/l)
și conținutul ionilor predominanți
O deosebită importanță practică o are și metoda de exprimare a valorilor
rezultatelor analizelor chimice ale probelor de apă sub formă de miliechivalenți.
Numărul d e miliechivalenți se obține prin împărțirea cantității ionului analizat, în mg/l,
la echivalentul elementului considerat.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
182
Pentru fiecare analiză suma anionilor este egală cu suma cationilor și pentru că
această sumă este 100% rezultă că
k a
= 50%. În general se poate
considera
k a
=100%. Î n acestă situație se poate calcula conținutul fiecărui anion și
cation în procente echivalente după formulele:
X=100*a/
a
(%) ; X= 100*k/
k
(%) (2.101 )
unde: X – cationul sau a nionul pentru care se determină procentul de miliechivalenți din
totalul conținutului de anioni sau cationi;
a – anionul pentru care se determină conținutul din totalul anionilor, în me/l;
k – cationul pentru care se determină conținutul din totalul cationilor, în me/l;
a
– conținutul de anioni, în me/l;
k
– conținutul de cationi, în me/l.
Totodată , se poate calcula și procentul echivalent al unui ion (%), față de suma
ionilor majori (
i
, în me/l), utilizând formula:
X=A*100/
i
(%) (2.102 )
unde: X – procentul echivalent al ionului calc ulat;
A – conținutul unui ion, în me/l;
i
– suma ionilor pri ncipali, în me/l;
Din compararea și analiza acestor corelații rezultă clasele și tipurile
hidrochimice, precum și cantitățile medii ale ionilor majori exi stenți în apa râului
Nicolina.
În funcție de ponderea unui anion principal (de
3 HCO ,
2
4SO , Cl- sau CO 3-) au
fost diferențiate următoarele clase hidrochimice ( Alekin , 1952 ):
-clasa apelor bicarbonatate și carbonatate , în care predomină anionul de
3 HCO
sau anionul de CO 3-;
-clasa apelor sulfatate, unde predomină anionul de
2
4SO ;
-clasa apelor clorurate, în care predomină anionul de Cl-.
Fiecare clasă se divizează, după cationul predomi nant, în trei grupe: de calciu,
de magneziu și de sodiu. Fiecare grupă cuprinde trei, din cele patru tipuri care sunt
definite de raporturile dintre ioni ( Tab.2.32. ).
Raporturile dintre ioni, pentru definirea tipului, sunt următoarele:
I. rHCO 3 > rCa+rM g
II. rHCO 3 < rCa+rMg < rHCO 3+rSO 4
III. rHCO 3+rSO 4 < rCa+rMg sau rCl > rNa
IV. rHCO 3 = 0, foarte rar întâlnit.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
183
Ape naturale
Clase Bicarbonatice Sulfatice Clorurice
Grupe Ca Mg Na Ca Mg Na Ca Mg Na
Tipuri I II III I II III I II III IV II III IV II III I II III IV II III IV II III I II III
Tab.2.32. Clasi ficare apelor naturale ( Alekin , 1952 )
Apele de tipul I se formează în cazul participării însemnate a rocilor eruptive
care conțin cantități însemnate de Na+ și K+. Aceste ape sunt, de obicei, puțin
mineralizate.
Apele de tipul II sunt legate genetic de diferite roci sedimentare, de produsele de
dezagregare a rocilor, reprezentând , în mare parte , ape mixte. În acest tip se încadrează
și apele râului Nicolina.
Apele de tipul III din punct de vedere gen etic, sunt mixte, fiind s upuse unor
modificări însemnate din cauza schimbului de cationi, de obicei de Na+ din soluție cu
Ca2+ sau Mg2+, din soluri sau roci. În acest tip se încadrează apele din cadrul mărilor și
oceanelor, bazine le relicte și apele subter ane puternic mineralizate.
Apele de tipul IV sunt foarte acide și se întâlnesc foarte rar în natură.
9
Capitolul IV: Limnologie –aplicații practice
IV.1. Aspecte introductive
Cercetările și aplicațiile practice asupra unităților lacustre cu prind, în general,
trei etape importante: eta pa pregătitoare, etapa de teren și etapa de analiză, prelucrare și
interpretare a datelor obținute în etapele anterioare.
Prima etapă constă în studierea bibliografiei existente privind unitatea lacustră
prevăz ută a fi cercetată, în studierea condițiilor fizico -geografice a regiunii unde este
localizată unitatea lacustră, pregătirea echimentului și analizarea condițiilor de lucru.
În această etapă se pregătesc: hărțile topografice și geologice, la scări cât ma i
mari (1:5000, 1:10000 sau 1:25000) și , dacă este posibil , aerofotograme sau imagini
satelitare, instrumente de orientare pe teren și de determinare a altitudinii, mijloacele de
măsurare a lungimilor, a grosimii stratului de aluviuni, mijloacele de măsura re a calității
apei (instrumente de determinare a pH -ului, oxigenului dizolvat, salinității, conținutului
total de săruri, recipiente pe ntru colectarea probelor de apă etc).
Etapa de teren cuprinde o serie de faze care privesc: localizarea unității lacustr e
în cadrul regiunii și a bazinului hidrografic din care face parte, cercetarea cuvetei
lacustre în vederea determinării ansamblului condițiilor geologice și fizico -geografice,
ridicarea topografică a conturu lui lacului și a adâncimii apei în vederea întoc mirii schiței
batimetrice, realizarea unor măsurători morfometrice, cercetarea depozitelor de aluviuni
din cuveta lacustră și a celor de versant, analiza regimului hidrologic al lacului prin
evaluarea variației nivelului și a volumului apei din lac, identi ficarea surselor de
alimentare și de evacuare a apei din lac, analiza regimului termic, analiza dinamicii apei
din lac asupra țărmurilor, prelevarea de probe pentru analiza compoziției chimice a apei,
evaluarea modalităților de utilizare a lacului în scopu ri economice, turistice sau
balneoterapeutice.
În ultima etapă se trece la prelucrarea datelor și informațiilor obținute în etapa
de teren sau de la punctele de observație special amenajate (posturi hidrometrice),
determinarea cu ajutorul analizei de labor ator, pe baza probelor de roci prelevate în faza
teren, a principalelor proprietăți fizico -chimice a substratului geologic (sub raportul
alcătuirii granulometrice, porozității, permeabilității, alcătuirii chimice și solubilității,
etc.), studierea și anali zarea structurii geologice pe baza hărților geologice și a
coloanelor stratigrafice (pentru realizarea profilului hidrogeologic), determinarea prin
analize fizico -chimice a proprietăților chimice ale probelor de apă colectate din diferite
surse, a calități i și stării de sap robitate a acestor surse de apă etc.
Pe baza datelor obținute în etapa de laborator, prin analiză și sintetizare, se
realizează diferite materiale grafice (hărți, diagrame, grafice etc.) și se elaborează
proiectele de valorificare econom ică a unității lacustre vizate.
În vederea prezentării aplicațiilor pract ice în cadrul acestui capitol s -a ales ca
exemplu Lacul Crucii din Munții Stânișoarei, lac apărut în urma unei alunecări de teren
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
186 produsă în anul 1991, în bazinul pârâului Cuejdel, af luent al râului Cuejdiu , care la
rândul său se varsă în râul Bistrița.
IV.2. Modalități privind efectuarea cercetărilor în limnologie
Tema 33 : Realizarea schiței de contur, ridicarea topografică și realizarea
schiței batimetrice a unui lac
Realizarea s chiței de contur a unui lac se poate efectua, cu precizie mai mare,
asupra lacurilor de dimensiuni mai mici (cu suprafața de sub 10ha). De obicei schița de
contur se realizează, mai întăi , pe hârtie de calc, prin trasarea unei linii care să
urmărească fid el conturul țărmurilor lacului vizat. Dacă suprafața lacului este de ordinul
a zeci și sute de ha , atunci diferitele porțiuni ale schiței de contur se măresc o dată sau
de mai multe ori, în funcție de scara aleasă, pentru a putea fi aduse completări și
modificări ale conturului lacului, prin trecerea detaliilor care lipsesc, în etapa de teren.
Pentru ridicarea topografică a u nei cuvete lacuste și realizarea schiței
batimetrice a lacului este necesar să se dispună de mijloace materiale mai costisi toare
(bărc i pneumatice, busolă pentru stabilirea unghiurilor profilelor batimetrice , cabluri cu
lungime de 50 -200m gradate din metru în metru sau din doi în doi metri etc).
Ridicarea topografică a unui lac se po ate realiza prin mai multe metode. Una
dintre metode constă din trasarea unei dreapte (A -B), cu ajutorul unui cablu , astfel încât
să se cuprindă lungimea întregului lac. Din mijlocul acestei drepte, considerat punct de
stație (notat cu „O”) , s-au trasează o serie de profile (F 1, F 2, F 3…..F n), la anumite
unghiuri față de dreapta A -B. Pentru fiecare profil se măsoară distanța, în m, față de
punctul de stație, și apoi , se determină adâncimea apei din lac la distanțe egale din metru
în metru, doi în doi metri sau din zece în zece metri (Fig.3.1 .).
Pe baza valor ilor obținute din măsurătorile efectuate asupra adâncimilor apei se
realizează schița batimetrică a lacului. Această schiță, în general , se construiește pe o
hârtie milimetrică, alegându -se o scară covenabilă (1.10000 sau 1:5000). Pe hârtia
milimetrică se înscrie, mai întâi, dreapta A -B, iar din centrul dreptei care reprezintă
punctul de stație se trasează profilele realizate, în funcție de unghiul pe care îl face linia
profilului cu dreapta A -B, unghi stabilit prin măsurători de teren. Pe fiecare profil, d in
10 în 10 metri (1 cm la scara schiței) , se notează adâncimea apei. După stabilirea tuturor
adâncimilor, pentru fiecare profil în parte, se trasează conturul lacului și se unesc prin
linii continui (izobate) punctele care au acee ași valoarea a adâncimii apei.
O altă metodă, în ridicarea topografică a unui lac , costă în trasarea unor profile
transversale pe lungimea lacului, la distanțe egale, pe care se realizează măsurători ale
adâncimii apei la distanțe egale (din 2 în 2 metri, din 5 în 5 metr ,i sau d in 10 în 10metri)
(Fig.3.2. ).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
187 Valorile adâncimii apei măsurate în lungul profilelor se înscriu într -un tabel
(Tab.3.1. ) și în funcție de valoarea acestora se întocmeș te schița batimetrică a lacului
prin unirea cu ajutoru l unor linii continui (izobate) a punctelor cu acee ași adâncime a
apei.
Fig.3.1. Model de ridicare topografică a Lacului Crucii cu ajutorul
profilelor trasate din tr-un singur punct
Fig.3.2. Ridicarea topografică a Lacului Crucii cu ajutorul profilelor transversale
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
188
Nr.
punct Profil 1 -2 Profil A Profil B Profil c Profil D
Dist.
cumul.
(m) Adân.
(m) Dist.
cumul
(m) Adân
(m) Dist.
cumul.
(m) Adân.
(m) Dist.
cumul.
(m) Adân.
(m) Dist
cumul.
(m) Adân.
(m)
P1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
P2 30 1,5 5 3,6 5 1,2 5 1,6 5 1,7
P3 60 2,2 10 5,2 10 2,5 10 2,1 10 3,1
P4 90 2,9 15 7,6 15 3,6 15 2,8 15 4,2
P5 120 3,6 20 9,8 20 5,1 20 3,5 20 4,5
P6 150 4,2 25 12,4 25 6,9 25 4,2 25 4,8
P7 180 4,8 30 14,2 30 8,3 30 4,8 30 4,9
P8 210 5,4 35 16 35 10,4 35 5,4 35 5,2
P9 240 5,9 40 15,3 40 12,5 40 6,1 40 5,5
P10 270 6,5 45 14,5 45 13,2 45 6,9 45 5,8
P11 300 7,1 50 11,3 50 14,0 50 7,5 50 6,2
P12 330 7,6 55 9,2 55 12,1 55 8,2 55 5,9
P13 360 8,0 60 7,3 60 10,2 60 9,3 60 6,1
P14 390 8,5 65 4,6 65 8,1 65 10,2 65 5,2
P15 420 9,2 70 2,5 70 7,2 70 9,0 70 4,3
P16 450 9,6 75 0 75 6,4 75 8,3 75 3,0
P17 480 10,2 – – 80 5,7 80 6,8 80 18
P18 510 10,5 – – 85 4,8 85 5,2 85 0
P19 540 10,9 – – 90 3,9 90 2,4 – –
P20 570 11,3 – – 95 2,8 95 0 – –
P21 600 11,8 – – 100 1,6 – – – –
P22 630 12,1 – – 105 0 – – – –
P23 660 12,5 – – – – – – – –
P24 690 13,1 – – – – – – – –
P25 720 13,8 – – – – – – – –
P26 750 14,2 – – – – – – – –
P27 780 14,5 – – – – – – – –
P28 810 14,2 – – – – – – – –
P29 840 14,5 – – – – – – – –
P30 870 15,2 – – – – – – – –
P31 900 15,8 – – – – – – – –
P32 930 12,6 – – – – – – – –
P33 960 8,2 – – – – – – – –
P34 990 3,1 – – – – – – – –
Tab.3.1 . Valorile pe profile a adâncimilor Lacul ui Crucii
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
189
În cazul Lacului Crucii au fost trasate 8 izobate corespunzătore adâncimilor de
2, 4, 6, 8, 1 0, 12, 14 și 16m, realizându -se astfel schița batimetrică a acestui lac ( Ichim și
colab. , 1996 ) (Fig.3.3 ).
Fig.3.3. Schița batim etrică a Lacului Crucii ( Ichim și colab., 1996 )
Tema 34 : Elementele morfometrice ale lacurilor
Prin morfometria lacurilor se înțelege totalitatea indicilor cantitativi și metodele
de determinare a acestor indici, atât a cuvetei lacustre , cât și a volumului de apă
existent e în aceasta.
Pentru calcularea indicilor morfometrici este necesară întocmirea unei hărți a
lacului (sau planul lacului), în care să se scoată în evidență curbele batimetrice
(izobatele) care pun în evidență desfășurarea adâncimilor. Precizia indicilor
morfometrici , calculați pentru diferite cuvete lacustre , depinde , în primul rând , de
precizia ridicării top ografice a conturului lacului și a măsurătorilor de adâncime (a
ridicărilor batimetrice).
Harta batimetrică a unui lac se poate realiza la diferite scări , în funcție de
mărimea lacului. Astfel, pentru Marea Caspică , este necesară o hartă la scara 1:1000000 ,
sau chiar mai mică 1:2500000 sau 1:5000000, iar pentru un lac glaciar cu o suprafață
cuprinsă între 1-10 ha, scara hărții trebuie să fie de 1:500, 1:1000 sau 1:5000. Hărțile se
pot realiza prin metode clasice, sau dacă se dispune de un hard și un soft co respunzător
se pot realiza pe calculator observându -se în același timp și morfologia cuvetei lacustre.
Principalii indici morfometrici care se determină pentru o cuvetă lacustră și
pentru volumul de apă existent în aceasta sunt: suprafața lacului, lungimea lacului,
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
190 lățimea lacului (lățimea medie, lățimea maximă, lățimea minimă), axa mare și axa mică,
coeficientul de formă (sau raportul axelor), lungimea liniei țărmului (sau perimetrul
lacului), adâncimea maximă, adâncimea medie , coeficientul de sinuozitate a țărmului,
volumul de apă, forma suprafeței oglinzii apei și a cuvetelor, gradul de insulozitate etc.
Suprafața lacului (S) este arealul ocupat de luciul de apă la un anumit nivel al
acesteia și se poate exprima în m2, ha sau km2. Se determină cu ajutoru l hârtiei
milimetrice, planimetrului, a planșetei electronice sau când se utilizează modele de
calcul numeric se determină automat cu ajutorul calculatorului. Suprafața unui lac se
poate modifica în funcție de variația nivelului apei din lac sau în urma in tervenției
antropice.
Lungimea lacului (L) reprezintă distanța cea mai scurtă dintre punctele
extreme ale cuvetei lacustre. În funcție de configurația în plan a depresiunii lacustre,
lungimea poate fi o linie dreaptă sau sinuoasă, fără a intersecta linia țărmului. Se
determină în m sau în km ( Fig.3.4 ).
Lățimea lacului (l) reprezintă distanța dintre malurile opuse care se găsesc la
capetele unei perpendiculare pe lungimea lacului (Fig.3.4 ). Se calculează în m sau în
km. În cazul acestui element morfometric se pot distinge:
– o lățime maximă, care este distanța, aproximativ perpendiculară pe lungime,
dintre cele mai îndepărtate puncte de pe malurile opuse ale lacului ;
– o lățime minimă care este distanța, aproximativ perpendiculară pe lungime,
dintre cele mai ap ropiate puncte de pe malurile opuse
– o lățime medie, care este rezultatul raportului dintre suprafața lacului (S) și
lungimea lacului (L) :
lmed.=
LS (m) (3.1)
Fig.3.4. Determinarea l ungimii și lățimii maxime a Lacului Crucii
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
191 Axa mare este linia dreaptă care unește cele mai îndepărtate puncte ale lacului;
ea poate tăia și linia țărmului.
Axa mică este linia dreaptă care taie perpendicular axa mare și unește două
puncte de pe mal așez ate la cea mai mare depărtare.
Lungimea liniei țărmului (sau perimetrul lacului ) (P) este lungimea reală a
țărmului rezultată din măsurarea directă , pe hartă , cu ajutorul curbimetrului sau
distanțierului, exprimată în m sau km.
Coeficientul de sinuozitate al țărmului (sau dezvoltarea linie țărmului) (Cs)
reprezintă gradul de festonare sau de regularitate a țărmului în funcție de originea
cuvetei lacustre sau de modificările survenite ulterior produse de procesele de modelare
de suprafață sau de acțiunea ant ropică. Se exprimă prin relația:
Cs
SP
*
(3.2)
unde: Cs – coeficientul de sinuozitate al țărmului;
P – lungimea liniei țărmului;
S – suprafața unității lacustr e.
Adâncimea maximă ( Hmax.) este linia verticală cu cea mai mare valoare care
unește suprafața oglinzii apei și punctul situat la cea mai mare adâncime.
Adâncimea medie (Hmed.) se determină ca fiind raportul dintre volumul de apă
al lacului (V) și supraf ața sa (S), neluând în considerare și suprafața insulelor:
Hmed.=
SV (m) (3.3)
Coeficientul de formă (sau raportul axelor) (Cf) este raportul dintre axa mare
și axa mică a unui lac. Cu cât valoarea acestui raport este mai apropiată de unitate (1) cu
atât forma lacului este mai rotundă. Dacă valoa rea acestui raport este mai mică decât
unitatea , forma lacului este mai alungită.
Volumul de apă al lacului (V) se poate calcula prin determina rea valorii
fiecărei izobate (h), a adâncimii izobatelor (h 1, h 2, h 3 ……..h n) și a suprafețelor
delimitate de către aceste izobate ( S 1, S 2, S 3………S n). Volumul de apă se poate
determina prin metode grafice sau analitice.
Metodele grafice se bazează pe trasar ea curbei batigrafice (hipsografică) care
de fapt , reprezintă relația dintre adâncimea lacului (H) și a volumului de apă, în funcție
de adâncime și suprafață ( Gâștescu și colab., 2001 ). Pentru realizarea unei astfel de
curbe batigrafice se determină supraf ețele diferitelor izobate și volumele
corespunzătoare acestor a. Pentru datele rezultate se realizează un tabel ( Tab.3.2 .) pe
baza căruia se reprezintă grafic adâncimea (pe ordonată), de la cea maximă la intersecția
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
192 axelor la 0 (la suprafața lacului) și vol umul de apă corespunzător fiecărei izobate (pe
abcisă ) (Fig.3.5 .).
Pe baza graficului obținut se poate determina , în mod direct , volumul de apă
existent în lac în funcție de adâncimea apei.
Nr.
crt. Distanța dintre
izobate (m) Suprafața
corespunzătoare
izobatei (m2)
H/2 Volume
parțiale
(m3) Volume
cumulate
(m3)
1 0 132600 0 132600 437700
2 2 112400 1 112400 305100
3 4 82600 1 82600 192700
4 6 56200 1 56200 110100
5 8 25300 1 25300 53900
6 10 16200 1 16200 28600
7 12 7500 1 7500 12400
8 14 3700 1 3700 4900
9 16 1200 1 1200 –
Tab.3.2. Estimări cantitative a volumului de apă pentru diferite adâncimi
din Lacul Crucii
Metoda analitică se bazează pe asemănarea depresiunii lacustre (în profunzime)
cu anumite corpuri geometrice (cilindru, emisferă , sinusoid, elipsoid, paraboloid, con) și
aplicarea unei formule de calcul specifice pentru determinarea volumului fiecărei figuri
geometrice cu care a fost asociată cuveta lacustr ă. Această metodă nu are suficientă
precizie, pentru că pot fi omise import ante volume de apă.
În funcție de aceste elemente volumul se determină pe baza formulei:
V=
nn
nn nhShS ShSShSS
2 2…..2 211
23 2
12 1
(m3) (3.4)
Pentru determinarea volumelor parțiale (Vp) se utilizează formula trunchiului
de con:
Vp=
)* (32 1 2 1 SS SSh
(m3) (3.5)
unde: Vp – volumul parțial;
h – diferența de adâncime dintre cele două curbe batimetrice;
S1, S2 – suprafețele celor două curbe batimetrice.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
193 De asemenea, tot pentru volumele parțiale, se poate utiliza și formula mediei
aritmetrice:
V=h/2(S 1+S2) (m3) (3.6)
dar care are rezultate aproximative.
Pentru lacuri cu suprafețe reduse , sau numai pentru efectuarea unor calcule
estimative, se poate u tiliza și formula parabolică Simpson:
V=
) ….. 2 4 2 4 (*34 3 2 1 0 nS S S S S Sh
(m3) (3,7)
Volumul total se obține prin însumarea volumelor parțiale:
V=
Vp (m3) (3.8)
Fig.3.5. Curba batigrafică a Lacului Crucii
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
194 Dezvoltarea volumului (D v) reprezintă compararea volumului unui lac în raport
cu volumul unui con cu suprafața bazei egală cu suprafața lacului și înălțimea (conului)
egală cu adâncimea ma ximă a lacului :
Dv=
max3
HHmed (3.9)
Valoarea lui D v se apropie de unitate când depresiunea lacustră tinde spre forma
unui con, este mai mică de 1 când versanții depresiunii lacustre au formă convexă și mai
mare de 1 când versanții sunt concavi.
Panta medie a fundului depresiunii lacustre (I) se determină ca fiind tangenta
unghiului și se calculează potrivit relației:
I=
Slh
(%) (3.10)
unde: Δh – este echidistanța dintre izobate;
S – suprafața determinată de izobata superioară, respectiv suprafața lacului la 0 m
adâncime;
Σl – suma lungimilor izobatelor măsurate.
Suprafața reală a fundului depresiunii lacust re (S r) este dată de relația:
Sr=
cosS (m2 sau ha ) (3.11)
unde: S – suprafața lacului;
α – unghiul de înclinare a pantei fundulu ,i dată de relaț ia anterioară.
Indicele de formă al depresiunii lacustre (I f) este utilizat pentru a caracteriza
aspectul cuvetei lacustre. În acest sens se raportează forma depresiunii lacustre la
diferite forme geom etrice: cilindru, con, emisferă etc. Indicele de formă se calculează
după relația Muraveski:
If=
cmed
HH (3.12)
unde: H med – adâncimea medie
Hc – adâncimea centrului de greutate (masa de apă).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
195 Centrul de greutate (Hc) se determină conform relației:
Hc=
Mdmz , (3.13)
unde: z – grosimea unui strat elementar;
dm – masa stratului elementar;
M – masa întregului volum de apă.
În funcție de val oarea lui Hc, lacul se poate compara cu unele din corpuri le
geometrice . Dacă valoarea centrului de greutate este apropiată de 2,0, atunci lacul are
formă de cilindru, dacă are valoarea apropiată 1,78 , are formă de emisferă, la valoarea
1,50 are formă de paraboloid, iar la valoarea de 1,33 are formă de con.
Tema 35 : Bilanțul hidrologic al lacurilor
Bilanțul hidrologic al unui lac reprezintă raportul dintre cantitatea de apă pe care
o primește un lac și cantitatea de apă pe care o pierde ( Romanescu, 200 3).
Pentru analizarea bilanțului hidrologic al unui lac este nevoie de efectuarea unor
măsurători prin care se evaluează cantitativ elementele componente ale bilanțului:
cantitatea de apă intrată și ieșită din lac, variația nivelului de apă din lac, cantit atea de
apă provenită din precipitații, cantitatea de apă evaporată de la nivelul suprafeței luciului
de apă etc.
Alimentarea cu apă se realizează prin intermediul surselor cu caracter general ,
dar și prin intermediul surselor cu caracter local. Cele cu ca racter general și de durată
sunt reprezentate de precipitații și emisari, iar cele cu caracter local și limitate în timp ,
sunt reprezentate de izvoare și scurgerile de pe versanți.
Pierderea apei din lacuri se produce prin intermediul emisarilor de scurger e,
evaporării și infiltrării. Cea mai mare cantitate se pierde prin scurgere și evaporare.
Bilanțul apei unui lac se exprimă cu ajutorul ecuației:
P+R+I=E+S+Z sau P+R+I+E+S+Z=0 (3.14)
unde: P – aportul precipitațiilor;
R – aportul afl uenților;
I – aportul izvoarelor;
E – pierderea apei prin evaporare;
S – pierderea apei prin intermediul emisarilor;
Z – pierderea apei prin infiltrare.
Această ecuație este de cele mai multe ori completată și cu alți parametri care
contribuie într -o măsură mai mare sau mai mică la bilanțul hidrologic: deversările de
apă în lac prin intermediul conductelor, consumul de apă din lac pentru unele folosințe
social -economice (irigații, alimentarea cu apă a populației, a zonelor industriale etc.).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
196 Analizând ecuația bilanțului hidric într -o formă generalizată ( Gâștescu, 1971 ) se
observă că o serie de termeni , cum ar fi precipitațiile și evaporația (P și E) corespund
zonei geografice în care este local izat lacul. Alți termeni care privesc scurgerea
superfic ială în lac din bazinul de recepție și scurgerea superficială din lac depind de unii
parametri morfometrici ai lacului (în special de suprafață) și de condițiile de umiditate a
zonei geografice în car e este situat lacul. Sunt și termeni ai ecuației bilanțului hidrologic
care depind exclusiv de condițiile locale geologice (natura rocilor în care este situat
lacul, adâncimea lacului cu unele posibilități de intersectare a apelor freatice și de
adâncime e tc)
Luând în considerare și elemetele prezentate mai sus , care contribuie la afluxul
sau pierderea apei din lac ecuația bilanțului hidrologic se poate exprima sub forma unei
sume algebrice de tipul:
Y1+P+U 1-Y2-E-U2=
v; (3.15)
unde: Y 1 – scurgerea superficială din bazinul de recepție în lac;
P – aportul precipitațiilor care cad la suprafața lacului;
U1 – scurgerea subterană în lac;
Y2 – scurgerea superficială din lac;
E – evaporația de la suprafața lacului;
U2 – scurgerea subterană din lac (infiltrația);
v – diferența de volum care se estimează la sfârșitul perioadei analizate.
În continuare se vor face câteva referir i succinte asupra modului cum
influențează fiecare c omponentă a ecuației de mai sus bilanțul hidrologic:
Scurgerea superficială în lac (Y 1) – se apreciază prin măsurători directe de debit
care se efectuează pen tru toți afluenții lacului, inclusiv izvoarele . În cazul izvoar elor
care apar în malul lacului se măsoară debitul, dar acesta va fi orientat la afluxul subteran
în lac (U 1). Prin însumarea tuturor val orilor de debit măsurate pe aflue nții lacului rezultă
cantitatea totală de apă intrată în lac prin scu rgerea superficială.
În cazul în care nu se poate evalua prin măsurători directe, aportu l aflue nților în
lac, scurgerea superficială în lac se poate determina indirect prin evaluarea acestui aport
prin intermediul hărților scurgerii multianuale întocmite asupra regiunii (Gâștescu și
colab, 2001 ).
Formula de calcul pentru determinarea indirectă a scurgerii superficiale în lac
este:
Y=
TFS* (m3/s) (3.16)
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
197 unde: S (mm) – scurgerea multianulă a z oeni unde se găsește amplasat lacul;
F (m3) – suprafața bazinului de recepție a lacului;
T (s) – numărul de secunde dintr -un an (31, 5*106).
Scurgerea subterană în lac (U 1) se determină prin însumarea debitului tuturor
izvoarelor care a par în malul lacului.
Precipitațiile atmosferice (P) se determină numai la suprafața luciului de apă,
fără a lua în considerare bazinul de recepție. Pentru a precierea volumului de apă intrat
în lac prin intermediul precipitațiilor atmosferice directe, se ia în considerare valoarea
medie multianuală înregistrată la stația pluviometrică cea mai apropiată. Transformarea
precipitațiilor din strat de apă căzut la suprafața apei (mm/an), în volum de apă (m3/s) se
poate face după formula :
P =
TFm Pmm2* (m3/s) (3.17)
unde: P (m3/s) – volumul precipitațiilor căzute în lac;
P (mm) – cantitatea medie anuală a pre cipitațiilor măsurate la cel mai apropiat
post pluviometric;
F (m2) – suprafața lacu lui;
T – numărul de secunde dintr -un an (31, 5*106).
Scurgerea superficială din lac (Y 2) se determină prin măsurători de debit
efectuate asupra emisarului în cazul în care acesta există.
Scurgerea subterană din lac (U 2) nu se poate determ ina în m od direct, evaluarea
sa făcându -se numai dacă se cunoaște valorile celorlalți termeni.
Evaporația de la suprafața lacului (E) se poate evalua în două moduri: direct ,
când ex istă aparatura necesară ch iar pe lac, sau în mod indirect , pe baza hăr ților
întocmi te asupra regiunii în care este tre cută și val oarea evaporației. Pentru evalurea
volumului de apă evaporat de la nivelul lacului se folosește o formulă asemănătoare cu
cea utilizată în evaluarea volumului de apă căzut din precipitații în lac:
E=
TFm Emm2* (m3/s) (3.18)
În funcție de valorile termenilor din ecuația de calcul, bilanțul hidrologic poate
fi: – constant, atunci când ecuația are forma: Y1+P+U 1=Y 2-E-U2 sau
v=0;
– excedentar, atunci când
v
are valoare pozitivă: Y1+P+U 1-Y2-E-U2=
v;
– deficitar, când
v
are val oare negativă: Y1+P+U 1-Y2-E-U2=
v.
9
Capitolul V: Cartarea și tipo logia zonelor umede și apelor adânci
V.1.Introducere
Mediile terestre, acvatice și aeriene, constituie un sistem global și intervențiile
asupra unuia dintre aceste medii se repercutează în funcționarea celorlalte. Analiza
sistemică, mai ales cea a inte racțiunilor dintre elementele unui sistem și studiul
schimbărilor dintre sisteme, devine punctul forte al cercetării științifice actuale, cunoscut
sub numele de cercetare globală sau holistică. Viziunea globală prezintă avantajul
punerii în evidență a rolu lui interfețelor dintre compartimentele sistemelor sau chiar
între sisteme, rol adesea neglijat ca urmare a decupajelor tematice. În acest caz,
problema apei este simptomatică: este posibilă supravegherea funcționării unui sistem
acvatic și a manageria res ursele de apă fără a interveni în prelucrarea solului, adică în
amenajarea bazinului hidrografic? Analiza funcționării sistemului „pământ -apă” relevă
faptul că transferurile sunt regularizate prin intermediul zonelor de tranziție existente
între mediile te restre și acvatice, cunoscute sub numele general de zone umede ( zones
humides în lb. franceză, wetlands în lb. engleză ) (Les zones humides, 1994 ).
În cele mai multe cazuri bălțile, mlaștinile, terenurile mocirloase și turbăriile
sunt asociate ca fiind un mediu ostil. Cauzele acestei interpretări pot fi multiple. Apele
stagnante și solurile instabile sunt, cel mai adesea, locuri periculoase. Prezența focurilor
spontanee din timpul nopții, provocate de emanația gazelor, stă la originea unei
mitologii legate în special de moarte. Mirosul greu al mlaștinilor este un factor
important ce contribuie la proasta reputație a acestora. Aerul greu respirabil este
purtătorul unor boli periculoase, din care, se remarcă, malaria.
În decursul istoriei, părerile despre z onele umede au fost foarte diverse. Abia la
sfârșitul secolului al XIX -lea s-a ajuns la concluzia că nu aerul este cel care răspândește
malaria, ci țânțarii. În același timp, febra paludiană a făcut ravagii în multe regiuni ale
Terrei, ea fiind prezentă și astăzi în locurile foarte izolate.
În secolul al XIX -lea s -a declanșat un veritabil conflict între citadini și
agricultori. Circulația apei, pe cale naturală sau artificială, în cadrul orașelor, devenise
deja o obsesie. Frica față de apele stătătoare era colectivă. Din contra, micii proprietari
de terenuri mlăștinoase doreau menținerea acestora deoarece productivitate fânețelor era
cu mult mai mare decât cea a altor terenuri. În astfel de cazuri, de cele mai multe ori,
pierdeau agricultorii.
Argumentele de curățire, mai ales de ordin agroeconomic, au fost primordiale
pentru înlăturarea zonelor umede deoarece erau considerate neproductive. Răul era adus
de inaccesibilitate, constrângerile utilizării (induse de submersia care poate dura până la
o treime din tr-un an), apetența scăzută față de unele plante etc. Se dezvoltă, cu
precădere, stuful, papura, rogozul etc.
În Evul Mediu au fost cedate călugărilor unele terenuri mlăștinoase din vestul
Europei. Primele modificări, la scară mare, au fost efectuate pent ru exploatarea sării sau
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
200 cultivarea terenurilor ( Verger, 1994 ). Călugării din interiorul continentelor sunt, în
aceeași măsură, pionierii modificărilor aduse zonelor umede prin crearea iazurilor și
heleșteelor. Astfel de lucrări au fost efectuate pe micile râuri din preajma mănăstirilor. O
mare parte din iazurile moldovene poartă pecetea acestor transformări.
În secolul al XVII -lea au loc cele mai importante desecări. Regele Henri al IV –
lea a promulgat, în 1599, primul act administrativ pentru desecarea ml aștinilor din
Franța. Cei mai pricepuți meșteri în desecare au fost olandezii (practicau procedeul
polderizării). Ordonanțele lui Henri al IV -lea sunt confirmate de Louis al XIII -lea
(1613) și Louis al XIV -lea (1643), care decid concesionarea terenurilor d esecate ( Les
zones humides, 1994 ).
În a doua jumătate a secolului al XVIII -lea se produce o recrudescență a
îndiguirilor și desecărilor terenurilor umede aflate în apropierea țărmurilor. În 1853 ,
Nadault de Buffon propune o clasificare a „terenurilor mlăș tinoase insalubre”. Până la
cel de -al doilea război mondial societatea capitalistă a întreprins lucrări de polderizare
de-a lungul multor țărmuri, mai ales în Europa occidentală, SUA și America de Sud
(Lefeuvre, 1983 ).
Același fenomen este impulsionat și pe teritoriul României, mai ales în Câmpia
Timișului unde, începând cu secolul al XVIII , au loc lucrări de desecare pe o suprafață
de cca. 850000ha, care au creat o rețea de canale cu o lungime de 11000km. Acțiunea de
prevenire a inundațiilor a dedetermina t construirea unor diguri cu o lungime totală de
1800km, executarea unor bazine de retenție cu o suprafață de 225000ha, numeroase
heleștee etc. ( Geografia României, vol. IV, 1992 ).
La sfârșitul anilor ’60 se inversează tendința de desecare și polderizare,
pornindu -se pe un drum nou, de „ameliorare”, prin drenaj, în vederea cultivării.
Ca urmare a inundațiilor catastrofale produse pe Dunăre în anul 1970 s -a
declanșat un vast proiect de îndiguire a luncii marelui fluviu și de desecare a
suprafețelor acvatic e, în cea mai mare parte a lor. În acest mod, cele mai mari suprafețe
umede de pe teritoriul României au fost eliminate și terenurile redate agriculturii.
Proiectul în sine se bazează pe studiile efectuate de predecesorii, printre care pot fi
amintiți Gr.A ntipa ( Chestiunea Dunării – 1910,1924 ) și Ion Ionescu -Sisești ( Lunca
Dunării și punerea ei în valoare – 1933 ) (Romanescu, 2003 ).
Zonele umede, la scara întregii planete, au fost profund modificate, în manieră
diferită, atât în spațiu, cât și în timp. Para doxal, bogăția biologică a zonelor umede poate
fi compromisă prin non -intervenție. Prin urmare, agricultorii abandonează adesea
preriile umede, mai ales când nu există posibilități de acces sau punerea în valoare este
prea costisitoare în raport cu constrâ ngerile pedologice și hidraulice. În acest caz,
sistemul se închide și dispare. Abandonul poate conduce la sărăcirea biologică, întocmai
preluării în cultură a terenului și a intensificării exploatării agricole.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
201 Tipurile zonelor umede Funcțiile/serviciile zonelor umede1
După amplasament, salinitate și
vegetația dominantă După rolul fizic, chimic și biologic a
ecosistemelor zonelor umede în cadrul biosferei
a Mlaștini interioare de apă
dulce 1 (a,b,e,f,g) Reciclajul și stocajul elemente lor
nutritive, antrenând o ameliorare potențială a
calității apei
b Mlaștini interioare sărate 2 (a,c,e,f,g) Funcția de stocaj a apelor și
reîncărcarea pânzelor subterane
c Turbării 3 (a,b,c,e,f,g,h,i,j) Întârzierea propagării apelor
de inundație; protec ție contra furtunilor,
mareelor puternice și vânturilor
d Tundre 4 (a,b,g,h,i,j) Consolidarea malurilor (costiere
și fluviale) ca tampon contra eroziunii
e Mlaștini cu arbuști 5 (a,b,c,d,e,f,g,h,i,j) Influențe benefice asupra
microclimatelor locale și un eventual rol de
stabilizare a biosferei, rezervelor de carbon
etc.
f Mlaștini împădurite 6 (a,b,c,d,e,f,g,h,i,j cu grade diferite) Reglarea
ciclurilor trofice (locale și la distanță)
g Pajiști umede, câmpii
aluviale și alte habitate 7 (a,b,c,d,e,f,g,h,i ,j cu grade diferite) Produse
comerciale: pește, blănuri, lemn, turbă, stuf,
pajiști extensive
h Terenuri de exploatare a sării
din apropierea țărmurilor 8 (a,b,c,d,e,f,g,h,i,j cu grade diferite)
Posibilități recreative
i Mangrove 9 (a,b,c,d,e,f,g,h,i,j cu grade diferite) Altele:
habitate naturale, patrimoniu peisager.
Valoare de neutilizare cu adevărat importantă
pentru zonele umede unice și de rang înalt
j Mlaștini maritime de apă
dulce – –
Tab.5.1 . Funcțiile și valorile marilor tipuri de zone umede
1Funcțiile de servicii specifice zonelor umede: 1 -6 sunt procese naturale care furnizează valori de
utilitate indirecte, chiar dacă ele nu se traduc în prețuri de piață. Structura ecosistemelor zonelor
umede permite, printre altele, obținerea valorilor de utilitate directă sub forma unor produse sau
alte servicii (7,8,9), unele putând avea și preț de piață. Zonele umede pot furniza valori de
neutilizare. Omul poate mări valoarea prin simpla menținere a acestor ecosisteme în stare
naturală sau seminaturală, fără a avea o utilitate actuală sau viitoare.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
202 Asanarea zonelor umede nu a fost specifică doar țărilor bogate. Inventarierea
zonelor umede reprezintă doar o etapă pasageră a evaluării. Transformările naturale sunt
foarte rapide și adesea radicale. Pentru a pune în evidență tendința evolutivă a mediilor
umede, inventarierea trebuie să se repete la anumite intervale de timp.
Actualmente, mangrovele din Asia și Africa sunt pe cale de dispariție ( Turner,
1992 ). Cele din Filipine au dispărut în proporție de 67% în 60 ani (1920 -1980) ( Zamora,
1984 ). Mlaștinile riverane fluviului Niger și -au redus suprafața cu 300km2 după
construirea unui baraj ( Adams, Hollis, 1988 ). De la sosirea primilor coloniști europeni în
SUA, 54% din zonele umede au fost asanate (87 mil.ha) . În statul Iowa au supraviețuit
doar 1% din mlaștinile originale ( Les zones humides, 1994 ). Intervenția umană asupra
zonelor umede din Europa a fost mult mai puternică ( Turner, 1992 ).
Anglia a pierdut 60.000ha pe an (între anii 1970 -1980) ca urmare a dre nării și
exploatării agricole. Începând cu anii ’50, în Anglia și Țara Galilor, 15% din mlaștinile
litorale au fost sacrificate pentru agricultură și industrie. În 1978, 84% din turbăriile
înalte din Marea Britanie au fost distruse ca urmare a împăduririlo r, a preluării în cultură
și a exploatării comerciale. Spania, în 1940, deținea o suprafață de 1 mil.ha zone umede.
Între anii 1950 -1970 a pierdut 50% din această suprafață.
Dispariția zonelor umede și a ritmului de regresie a declanșat o veritabilă
croasa dă internațională pentru apărarea lor ( Lefeuvre, 1985 ). Lupta, pentru această
cauză, este dusă de mișcările ecologiste.
În 1980 a avut loc prima Conferință Internațională asupra Zonelor Umede (New
Delhi, India), fiind organizată de INTELCOL (Asociația Inte rnațională a Societăților de
Ecologie). Se pot separa trei etape importante în evoluția ideilor referitoare la zonele
umede:
-punerea în evidență a interacțiunilor dintre mediile terestre și acvatice;
-compararea ecosistemelor respective;
-consecințele dis trugerii zonelor umede, mai ales a celor riverane marilor fluvii
(Odum, 1980; Wittaker, 1974 ).
V.2. Definiții și tipologie
Zonele umede reflectă toate elementele de continuitate ce leagă mediul acvatic
de cel terestru ( Turner, 1992 ). Definirea zonelor u mede, cu mai multă precizie, este
relativ recentă. În realitate, acest exercițiu nu prezintă decât un interes relativ într-o
epocă unde singura ambiție cons ta în separarea uscatului de apă prin intermediul
drenării, îndiguirii și polderizării. Multitudinea dificultăților întâlnite pentru definirea
zonelor umede provine din faptul că sunt spații de tranziție dintre uscat și apă. Una din
primele definiții datează din 1956, fiind emisă de US Fish and Wildlife Service (FWS),
fiind , totodată , și cea mai utilizat ă pe teritoriul SUA ( Gowardin et al., 1979 ).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
203 Zonele umede sunt definite în funcție de finalitatea propusă: cercetare
fundamentală, clasificarea generală a habitatelor, inventarierea resurselor naturale,
restaurarea mediului etc. Înainte de a fi emisă pr ima lege cu privire la protecția zonelor
umede (1960), acestea au fost definite de specialiștii amenajării teritoriului ( Lefor,
Kennard, 1977 ). Se au în vedere definițiile emise de diferiți specialiști: hidrologii au în
vedere balanța hidrolo gică și oscila țiile apelor subte rane; botaniștii, evoluția și tipul
plantelor indicatoare, pedologii, prop rietățile solurilor și tipurile acestora etc. ( Tiner,
1996 ).
La interfața dintre uscat și apă există un gradient de umiditate, adesea continuu,
care face dificilă delimitarea zonelor umede. În plus, unele dintre ele, sunt supuse
alternanțelor inundație/exondare, variabile în spațiu și timp (ritm lunar pentru mlaștinile
sărate influențate de maree, ritm sezonier pentru zonele umede din apropierea cursurilor
de apă). Amplitudinea fazei „inundație” variază de la un an la altul, în funcție de
condițiile climatice. Într -un final, ocupă o poziție permanentă de lizieră în spațiu și timp.
Diversitate a de situații constrânge la precizarea caracteristicilor proprii zonelor
umede, diferențiate de alte ecosisteme. Factorul dominant este determinat de excesul de
apă. Solurile se diferențiază net de cele alăturate, tipic terestre, și prezintă o vegetație
adaptată condițiilor de umiditate a solului sau de inundație (hidrofite) ( Mitsch,
Gosselink, 1986 ).
Cea mai curentă definiție, admisă pe plan internațional, este cea a convenției
Ramsar: „ Zonele umede sunt întinderi mlăștinoase și turboase cu ape naturale sau
artificiale, permanente sau temporare, stătătoare sau curgătoare, dulci, salmastre sau
sărate, la care se adaugă întinderile marine a căror adâncime, la maree joasă, nu
depășește 6m ”.
Legea apei din Franța definește zonele umede ca fiind „ terenuri exploatate sau
nu, frecvent inundate sau înecate cu apă dulce, sărată sau salma stră, cu caracter
permanent sau temporar, iar vegetația, când există, este dominată de plante hidrofile
într-o anumită perioadă a anului ”. Această definiție, oarecum simplistă, prezintă
meritul de a ridica ambiguitatea definiției Ramsar care include în zon ele umede apele
curgătoare sau stătătoare, bine individualizate, de altfel, de specialiștii ecologi. Această
confuzie rezultă din faptul că ornitologii, în dorința lor de a proteja păsările acvatice, nu
au ezitat să amestece mediul acvatic cu zona umedă ( Les zones humides, 1994 ). Prin
urmare, una din cele mai marcante trăsături ale acestui mediu este reprezentată de
diversitatea geografică: zonele umede pot însoți izvoarele, pâraiele, râurile sau fluviile.
Ele se găsesc și la liziera lacurilor artificiale ș i naturale. În cadrul zonelor litorale ele se
dezvoltă în jurul golfurilor, estuarelor și deltelor.
Zonele umede prezintă o mare diversitate de medii naturale sau modificate, de
localizare, forme, mărime, funcții hidrologice și utilizare. Aceasta se tradu ce printr -o
multitudine de definiții, diferite de la o țară la alta , sau chiar între diferite zone ale
aceleiași țări (SUA) ( Bernard, 1998 ). Cea mai importantă caracteristică a zonelor
umede, unică pentru toate definițiile, este localizarea sa între uscat și apă. Practic, zonele
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
204 umede reprezintă interfața dintre mediile acvatice și cele terestre. Din acest motiv este
foarte dificil a defini, în cadrul zonei de tranziție care reprezintă caracteristicile celor
două medii, limitele zonei considerate ca ireleva ntă pentru mediul acvatic sau terestru.
În definirea zonelor umede trebuie să se aibă în vedere variabilitatea spațială și
temporală a submersiei sau saturației. Durata inundării sau saturării solului,
caracteristică determinantă a zonelor umede, prezintă , în numeroase cazuri, o
variabilitate spațială și temporală. Este foarte dificilă stabilirea unei durate minime a
submersiei sau saturației solului de la care se poate considera că o zonă umedă este
umedă. În condițiile sec toarelor estice ale României, cu influențe de ariditate și
precipitații ocazionale, este și mai dificilă fixarea acestor coordonate.
Această diversitate se traduce, în limbajul curent, printr -o multitudine de nume.
La termenii larg utilizați ca teren mocirlos, mlaștină, turbărie etc. se adaugă și alții cu
utilizare locală. Pe litoral pot fi întâlnite denumiri precum : marais salants, slikke,
schorre , mangrove, lagune etc. Unele nume fac și referiri la tipul vegetației: stufăriș,
păpuriș, lande, păduri aluviale, prerii umede, pajiști sărat e, păduri mlăștinoase etc.
Una din cele mai importante etape a fost cea de stabilire a tipologiei, fie la scară
globală, fie la nivel național. Tipologiile puse la punct trebuie să respecte și să
completeze prima clasificare stabilită de proiectul MAR (19 60). O analiză a inventarelor
și tipologiilor propuse de diferite țări a fost efectuată de Barnaud (1990). Pentru Europa,
cea mai completă tipologie a fost propusă de un grup de experți din diferite țări
(Devillers et al., 1989 ) în cadrul programului CORIN E-Biotopes, bază de date
repertorială a siturilor de importanță pentru conservarea naturii la scara Comunității
Europene. Din pă cate, chiar în interiorul acelei și țări, au fost propuse mai multe tipologii
care, actualmente, trebuie corelate.
Se pare că ce a mai completă clasificare generală a zonelor umede este cea
propusă de Cowardin et al. (1979) în SUA. Aceasta prezintă o structură ierarhizată și
este fondată pe factorii precum: salinitatea, pH, vegetația specifică și specii vegetale
dominante, frecvența și durata inundațiilor, compoziția organică și minerală a solurilor.
Clasificarea a fost completată de Scott (1989) și mai apoi adaptată în cadrul Convenției
Ramsar (1990), reluată de UICN (1992). Completările se referă la introducerea coralilor
și a zone lor umede artificiale. Noua clasificare menține suprafețele dulci de ape
stătătoare, râurile și cursurile de apă permanente ca substratul anorganic, în acord cu
definiția propusă de Convenția Ramsar.
Tipologia, mai mult sau mai puțin sofisticată, trebuie să fie adaptată unor
obiective fixe: utilizată în toată complexitatea sa, pentru inventarierile exhaustive;
simplificată, pentru o utilizare cu caracter legislativ etc.
Nu trebuie confundată noțiunea de zonă umedă cu cea de mediu acvatic. Este
adevărat că și în SUA sunt state unde suprafețele acvatice (marile lacuri și suprafețele
fluviale) sunt încadrate în categoria zonelor umede. În multe lucrări cu caracter general
sunt delimitări cu și fără suprafețele lacustre și fluviale.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
205 Cele mai detaliate clasifi cări fac diferențieri între următoarele categorii:
predominant zone umede; predominant habitate cu ape adânci; areale cu o mare
densitate a zonelor umede de mici dimensiuni. Zonele cu ape adânci, cu excepția celor
care fac parte integrantă din zonele umede (vezi clasificările), nu se încadrează în
categoria arealelor umede. Pe unele din hărțile distribuite în SUA se utilizează, ca
legendă, următoarea terminologie: distribuția zonelor umede și a habitatelor cu ape
adânci (National Water Summary on Wetland Re sources, 1996).
Habitatele cu ape adânci reprezintă arealele permanent inundate aflate în
sector ul aval sau la marginea zonelor.
Din categoria zonelor umede și habitatelor cu ape adânci se disting următoarele
sisteme:
-zone umede riverane – zone umede ri verane și canalul de scurgere al râului; în
ocean salinitatea medie este mai mică de 0,5‰;
-zone umede palustre – zone umede de ape dulci, inclusiv suprafețele libere de
apă cu suprafețe mai mici de 20 acri în care apa are o adâncime mai mică de 2m; includ e
mlaștini, pajiști umede, fens, playas, depresiuni de mici dimensiuni, pocosinuri, bogs,
swamps, lacuri artificiale cu adâncimi reduse; majoritatea zonelor umede aparțin
sistemului palustru;
-zone umede lacustre – zonele umede din interiorul unui lac sau rezervor cu
suprafață mai mare de 20 acri sau din interiorul unui lac ori rezervor cu areal sub 20 acri
dacă adâncimea apei este mai mare de 2m în sectorul cel mai adânc al bazinului; ocean –
salinitatea medie este mai mică de 0.5‰;
-zone umede deltaice – teritoriile lacustre și mlăștinoase, acoperite parțial sau
total cu vegetație acvatică (hidrofilă sau higrofilă), drenate de brațe, gârle și canale, cu
desfășurare spațială la gurile de vărsare ale râurilor; întregul complex poate fi încadrat
zonelor umede ;
-zone umede estuariene – zonele umede tidale din mediile cu energie redusă a
valurilor, unde salinitatea apei este de peste 0,5‰, fiind variabilă datorită evaporației și
amestecului dintre apa dulce cu cea sărată; include zonele umede tidale ale golfuril or cu
dimensiuni reduse și ale malurilor râurilor, mlaștinile tidale sărate, mlaștinile de
mangrove și băltoacele instalate, la refulx, pe suprafața tidală;
-zone umede marine – zone umede expuse valurilor și curenților oceanici, unde
apele au o salinitate de peste 30‰; se desfășoară de -a lungul litoralului marin.
Din cele 6 sisteme de zone umede, doar 5 figurează pe lista din SUA; excepție
fac zonele umede deltaice. Considerăm că dacă se disting zone umede estuariene, cu
însușiri specifice și cele deltiace reprezintă sisteme de sine stătătoare, cu subsisteme și
clase adecvate.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
206 1.APĂ SĂRATĂ
1.1.Marine 1.Subtidal i) ape permanente cu adâncimi reduse, situate
sub 6m în timpul mareelor joase, fără vegetație;
cuprind golfurile marine și strâmtori.
i) ve getație marină subtidală; cuprind patul de
alge Fucus și Zostera, ierburi marine, prerii
marine tropicale.
iii) recifi coraligeni
2.Intertidal i) țărm marin stâncos; cuprind e faleze marine și
coaste stâncoase.
ii) plaje nisipoase sau de galeți.
iii) mâl, bancuri de nisip sau terenuri nisipoase
intertidale lipsite de vegetație.
iv) sedimente intertidale acoperite de vegetație;
cuprind mlaștini de sărătură și mangrove pe
țărmuri adăpostite.
1.2.Estuariene 1.Subtidal i) ape estuariene; cuprind a pele permanente din
estuare și sistemele estuariene deltaice.
2.Intertidal i) mâl, bancuri de nisip sau terenuri nisipoase
sărate intertidale acoperite cu vegetație rară.
ii) terenuri mocirloase intertidale (marșe);
cuprind marșe de sărătură, pajiști de sărătură,
schorres, marșe de sărătură exondate, marșe
cotidale salmastre și de apă dulce.
iii) zone umede intertidale împădurite; cuprind
mlaștini cu mangrove, mlaștini cu palmieri nipa,
păduri de mlaștini cotidale de apă dulce.
1.3.Lagunare – i) la gune salmastre legate de mare prin
intermediul unor canale (portițe) relativ strâmte.
1.4.Lacuri
sărate – i) lacuri, zone inundabile și terenuri mocirloase
permanente și sezoniere, salmastre, sărate sau
alcaline.
2.APĂ DULCE
2.1.Aluvial Perene i) râuri și cursuri de apă permanente; cuprinde
cascadele.
ii) delte interioare.
Temporare i) râuri și cursuri de apă sezoniere și neregulate.
ii) câmpii aluviale; cuprind câmpii aluviale,
bazine fluviale inundate, prerii inundate sezonier.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
207 2.2.Lacustre Permanent i) lacuri permanente cu apă dulce (>8ha); cuprind
malurile inundate sezonier sau neregulat.
ii) lacuri artificiale permanente cu apă dulce
(<8ha).
Sezonier i) lacuri sezoniere cu apă dulce (>8ha); cuprind
lacurile de inundație din câmpii.
2.3.Palustre Emerse i) terenuri mocirloase și mlaștini permanente cu
apă dulce, pe substrat anorganic, cu vegetație
emersă, care -și au baza deasupra suprafeței
piezometrice în cea mai mare parte a timpului de
creștere, sau mai puțin.
ii) mlaștini turboase permanente cu apă dulce;
cuprind mlaștinile din văile tropicale de la mari
altitudini cu vegetație dominată de Papyrus sau
Typha.
iii) terenuri sezonier mlăștinoase, cu apă dulce,
pe substrat anorganic; cuprind hârtoapele,
marmitele torențiale, preriile inundate sezonier,
terenurile mocirloase cu rogoz și dambos.
iv) turbării; cuprind turbăriile acidofile,
ombrogene sau soligene, acoperite cu vegetație
de mușchi, graminee sau arbuști pitici, și turbării
cu rășinoase.
v) zone umede alpine și polare; cuprind preriile
inundate sezonier și menținute în stare de
umezeală de către apele temporare provenite din
topirea zăpezilor.
vi) izvoarele cu apă dulce și oazele înconjurate
de vegetație.
vii) zone umede vulcanice, continuu umidificate
de condensa rea vaporilor de apă ce provin din
interiorul pământului.
Împădurit i) terenuri mocirloase cu păduri virgine
(hățișuri); cuprind terenurile mlăștinoase, cu apă
dulce, dominate de arbuști, sălcii, arini etc. pe sol
anorganic.
ii) păduri de mlaștină cu apă dulce; cuprind
păduri sezonier inundate, terenuri mocirloase
împădurite situate pe sol anorganic.
iii) turbării împădurite; cuprind păduri de
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
208 mlaștini și turbării.
3.Zone umede artificiale
3.1.Acvacultură
/marecultură – i) Lacuri artificiale pentru practicarea
acvaculturii; cuprind bazine piscicole, bazine de
creștere a creveților.
3.2.Agricultură – i) Lacuri artificiale; cuprind lacuri agricole,
lacuri pentru adăpatul animalelor, rezervoarele
de mici dimensiuni.
– ii) terenuri îndiguite și canal e de irigare; cuprind
orezării, canale și șanțuri.
– iii) pământ arabil inundat sezonier.
3.3.Exploatarea
sării – i) terenuri sărăturate și saline.
3.4.Urbane/
industriale – i) excavații; cuprind pietrișuri, balastiere, bazine
cu apă uzată provenită di n mine.
ii) zone de tratament a apelor uzate; cuprinde
terenuri de împrăștiere, bazine de decantare și
bazine de oxidare.
3.5.Zone de
stocare a apelor – i) rezervoare pentru irigare și/sau pentru
consumul uman, cu scădere graduală, sezonieră,
în funcți e de nivelul apei.
ii) retențiile prin barajele hidroelectrice cu
fluctuații regulate, săptămânale sau lunare a
nivelului acvatic.
Tab.5. 2. Clasifi carea zonelor umede (Dugan, 1992 )
OCDE (Organizația Cooperării și Dezvoltării Economice), ținâd cont d e factorii
„amplasării” (țărm sau interiorul uscatului), „salinității” (apă dulce sau sărată) și
„vegetației dominante” (terenuri mocirloase, mlaștini sau turbării), distinge 10 categorii
de zone umede.
În funcție de poziția pe care o ocupă zona umedă , față de trăsătrurile ,
topografice se pot selecta următoarele peisaje:
-depresiuni izolate;
-golfuri izolate de mici dimensiuni;
-albii majore (lunci);
-pat aluvionar pe cursurile împletite – include pocosins;
-suprafețe de infiltrare și izvoare;
-bazine cu ape curgătoare – făgașe, ogașe, torenți, pâraie;
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
209 -suprafețe turboase în regiunile boreale și artice;
-suprafețe libere de apă cu plante plutitoare și pat submers.
Nr.crt. Tipul zonei umede
1 Mlaștini interioare de apă dulce
2 Mlaștini interioare de apă sărată
3 Turbării
4 Tundre
5 Mlaștini cu arbuști
6 Mlaștini împădurite
7 Prerii umede, câmpii aluviale și alte habitate fluviale
8 Mlaștini costiere sărate
9 Mangrove
10 Mlaștini costiere de apă dulce
Tab.5. 3. Tipurile de zone umede (OCDE, 1992 )
Tipuri Numele zonelor umede, de
importanță națională, inventariate
în diferite campanii Evoluție Nivelul de
protecție Perspective
– – –:
-:
=:
+:
++: 1
2
3
4
5 1 sau 1 –
2 sau 2+
2 sau 3+, 3
Tab.5. 4. Tipologia ecologie -gestiune (Les zone s humides, 1994 )
Tipologiile pot viza mai multe puncte de finalitate: evaluarea în procente a
pierderilor survenite în existența zonelor umede; stabilirea regulilor de gestionare
(nivelul de protecție); stabilirea regulilor de protecție și de menținere a caracterului
multifuncțional (perspectivele).
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
210 –: Zone umede foarte degradate (pierderi de 50% sau mai mult din suprafața,
și/sau alterarea majoră a funcționalității)
-: Zone umede net degradate (pierdere de <10% din suprafață, și/sau alterare
semnificativă a funcționării)
=: Zone umede, mai mult sau mai puțin stabile ( pierderi de până la 10% din
suprafață și alterare nesemnificativă a funcționalității)
+: Zone umede a căror stare este sensibil ameliorată (restaurarea suprafețelor
umede)
++: Zone umede a căror bogăție ecologică este mult ameliorată (criterii analoge
cu celelalte zone) prin creare sau restaurare
Tab.5.5. Legenda evoluției
1 >50%
2 25-50%
3 15-25%
4 5-15%
5 0-5%
Tab.5. 6.Legenda protecției – procentajul zonelor umede care beneficiază de o
protecție puternică (achiziții și rezerve naturale) , ponderate prin eficacitatea măsurilor
complementare de protecție (POS, rezerve maritime etc.)
1 sau 1 – Există perspective serioase de a stabiliza evoluția stării mediului specific
zonei umede, eventual de a o ameliora
2 sau 2+ Viitorul zonei este incert; în cazurile în care posibilitățile tangibile de
stabilizare sunt identice, alți factori pot bloca realizarea lor
2 sau 3+,3 Sunt îndoieli serioase că starea ecologică a mediului se va stabiliza în
anii următori
Tab.5. 7. Legenda perspectivelor
V.2.1.Alte tipologii utilizate pe plan internațional
Pentru a pune ordine în marea diversitate a zonelor umede s -au pus la punct mai
multe sisteme de clasificare care sfârșesc în tipologii ce diferă în funcție de demersul
vizat și aspectele privilegiate: localizare și topografie, hidrologie, chim ia apei, sistemul
ecologic etc.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
211 În general, tipologiile sunt utilizate pentru:
-definirea spațiilor de aplicare a legii apei;
-punerea în loc a di rectivelor europene (păsări și habitate);
-punerea în practică a Convenției RAMSAR .
Tipologia SDAGE -SAGE este un instrument important instituit de legea apei.
Această tipologie este cheia de intrare în fișele descriptive.
V.2.1.a.Tipologiile SDAGE -SAG E
Aceste tipologii franceze au menirea de a facilita comunicarea între actorii
principali care se ocupă cu studiul zonelor umede. Mai multe condiții au fost avansate în
cadrul caietului de sarcini pentru a realiza aceste tipologii:
-să fie destul de gene rală pentru a fi aplicabilă ansamblului, nedepășind 20 de
tipuri;
-să fie operațională și fondată pe fizionomia mediilor pentru a facilita utilizarea,
luând în calcul aspectele funcționale;
-să asigure o unitate între tipurile SDAGE și SAGE;
-să asigure , în limitele posibilului, corespondența cu tipologiile RAMSAR și
CORINE în ceea ce privește Directiva „Habitate”.
Prima versiune a tipologiilor, propusă în 1995 de către Muzeul Național de
Istorie Naturală, distinge 12 tipuri de zone umede la nivel de SD AGE și 28 de tipuri
pentru SAGE. Această primă tipologie a fost supusă avizării de către experți din diferite
discipline și testată în cadrul Agence de Bassin. În 1996 a căpătat o versiune mai
consistentă care a ținut cont de rezultatele și părerile exprim ate.
Legea apei din 3 ianuarie 1992 (Franța) a definit principiile unei noi politici a
apei afirmând că apa este un patrimoniu comun unde trebuie să se aplice o gestiune
echilibrată de interes general. Legea a pus la punct instrumentele de planificare
descentralizate pentru a facilita punerea în scenă a acestei politici:
-SDAGE (Schema Directoare de Amenajare și Gestiune a Apelor – Schémas
Directeurs d’Aménagement et de Gestion des Eaux) , elaborată pentru fiecare bazin
hidrografic de mari dimensiuni de căt re Comitetele de Bazine;
-SAGE elaborată la o scară locală (bazinul hidrografic al unui râu, sistem
acvifer etc.) de către o Comisie Locală a Apei.
La 20 decembrie 1996 Comitetul de Bazin (Rhône -Mediteranée -Corse) unde
sunt reprezentați toți actorii apei a adoptat , în unanimitate , SDAGE Rhône -Mediteranée –
Corse, după 5 ani de muncă. SDAGE determină orientările fundamentale ale unei
gestiuni echilibrate a resurselor de apă și amenajările ce urmează a fi realizate pentru
îndeplinirea acestora.
Orientările sun t declinate în obiective și reguli precise de gestiune. Ele sunt
expresia politică a voinței tuturor actorilor ce se ocupă cu gestionarea apei:
monitorizarea continuă și lupta contra poluării, garantarea unei calități a apei în funcție
de exigențele utiliz ării, reafirmarea importanței strategice și fragilitatea apelor subterane,
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
212 TIPOLOGIA ZONELOR UM EDE
SDAGE SAGE
1
2
3
Estuare de mari dimensiuni
Golfuri și estuare plate de mici dimensiuni
Mlaștini și lagune litorale Terenuri înierbate, recif
Terenuri mâloase
Pajiști sărăturate
Spatele dunelor
Lagune
4 Mlaștini salmastre amenajate Marais salant (exploatări de
sare)
Bazine aquacole
5
6
7
Malurile râurilor
Câmpii aluviale
Zone umede de vale și cap de bazin Ripisylve (păduri galerii)
Păduri aluv iale
Prerii inundabile
Stufărișuri, Caricaie
Vegetație acvatică
Mlaștini de altitudine
8
9 Regiunea lacurilor artificiale
Țărmul suprafețelor acvatice Păduri inundabile
Prerii inundabile
Stufăriș, Rogozuri , Caricaie
Vegetație acvatică
10
Mlaști ni și zone umede de câmpie Lande umede
Prerii turboase
11
Zone umede izolate Lacuri de mici dimensiuni
Mlaștini (mare)
Turbării
Pajiști sărăturate
continentale
12
Mlaștini amenajate în scopuri agricole Orezării
Prerii modificate
Peupleraie
13
Zone umede artificiale Lacuri de baraj
Lacuri de carieră
Lacuri de epurare
Tab.5.8. Tipologia SDAGE -SAGE
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
213 o mai bună administrare înainte de a investi, respectarea funcționării naturale a mediilor,
restaurarea sau prezervarea mediilor acvatice de mare i nteres, restaurarea de urgență a
mediilor particular degradate, investirea eficace în gest ionarea riscurilor, proiectarea
gestionării apei în termenii amenajării teritoriale, î ntărirea gestionării locale și regionale .
Astăzi , SDAGE constituie referința co mună pentru toți actorii apei, deoarece ea
beneficiază de o leg itimitate politică și juridică.
V.2.1.b.Tipologia Convenției RAMSAR
Această tipologie, puternic inspirată din clasificarea americană, vizează clasarea
diferitelor medii importante pentru con servarea păsărilor de apă, mai ales la nivel
mondial. Include 35 de zone umede.
COD TIPUL RAMSAR
Zone umede
marine/litorale A Ape marine permanente cu adâncimi reduse , în cele
mai multe cazuri, cu adâncimi sub 6m la maree joasă;
include golfurile marine și strâmtorile.
B Funduri marine acvatice subtidale ; cuprinde funduri
marine cu alge Fuscus , ierburi marine, prerii marine
tropicale.
C Recife coraligene.
D Țărmuri marine stâncoase ; cuprinde insule stâncoase,
faleze marine.
E Țărmuri cu nisip fin , grosier sau galeți ; cuprinde
bancuri și limbi nisipoase, insule nisipoase, sisteme
dunare și depresiuni interdunare umede.
F Apele estuarelor ; apele permanente ale estuarelor și
sistemelor deltaice estuariene.
G Zone mâloase, bancuri nisipoase sau te ritorii
intertidale sărăturate.
H Mlaștini intertidale; cuprinde pajiști sărăturate,
schorres, mlaștini sărăturate emerse, mlaștini cotidale
salmastre și de apă dulce.
I Zone umede intertidale împădurite; cuprinde mlaștini
de mangrove, mlaștini cu palm ieri nipa și mlaștini
cotidale de apă dulce înpădurite.
J Lagune litorale salmastre/sărăturate; cuprinde lagune
salmastre legate de mare prin intermediul unui șenal
relativ îngust.
Zk(a) Lagune litorale de apă dulce; cuprinde lagune deltaice
de apă dul ce, sisteme carstice și alte sisteme hidrologice
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
214 subterane, marine sau litorale.
Zone umede
interioare
(continentale) L Delte interioare permanente.
M Râuri/cursuri de apă/pâraie permanente; cuprinde
cascade.
N Râuri/cursuri de apă/pâraie sezoniere, i ntermitente
sau neregulate.
O Lacuri permanente de apă dulce (mai mari de 8ha);
cuprinde marile lacuri de meandre.
P Lacuri sezoniere/intermitente de apă dulce (mai mari
de 8ha); cuprinde lacurile câmpiei de revărsare.
Q Lacuri permanente sărate/salm astre/alcaline.
R Lacuri sezoniere sau intermitente de mari dimensiuni
sărate/salmastre/alcaline.
Sp Mlaștini (mares) permanente
saline/salmastre/alcaline.
Ss Mlaștini (mares) sezoniere sau intermitente
saline/salmastre/alcaline.
Tp Mlaștini (mares ) permanente de apă dulce; lacuri
artificiale (mai mici de 8ha), mlaștini (marais,
marécages) pe sol anorganic; cu vegetație emersă umedă
în cea mai mare parte a perioadei de creștere sau mai
puțin.
Ts Mlaștini (mares) sezoniere sau intermitente de apă
dulce pe sol anorganic; cuprinde hârtoape, marmite
torențiale, prerii inundate sezonier, mlaștini cu carex.
U Turbării neîmpădurite ; cuprinde turbării deschise sau
acoperite cu tufișuri, terenuri mocirloase, fagnes.
Va Zone umede alpine; cuprinde prerii alpine, ape
temporare provenite din topirea zăpezilor.
Vt Zone umede de tundră; cuprinde mlaștini (mares) de
tundră, ape temporare provenite din topirea zăpezilor.
W Zone umede dominate de tufișuri ; terenuri mlăștinoase
cu tufișuri, terenuri mlăștinoa se de apă dulce dominate de
tufișuri, sălcii, arini pe soluri anorganice.
Xf Zone umede de apă dulce dominate de arbori;
cuprinde pădurile terenurilor mlăștinoase de apă dulce,
păduri inundate sezonier, mlaștini (marais) împădurite pe
sol anorganic.
Xp Turbării împădurite; păduri mlăștinoase pe turbării.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
215 Y Izvoare de apă dulce, oaze.
Zg Zone umede geotermice.
Zk(b) Sisteme carstice și alte sisteme hidrologice subterane
continentale.
Zone umede
artificiale 1 Lacuri pentru practicarea acvaculturii (ex. pește,
creveți).
2 Lacuri artificiale; cuprinde lacuri cu caracter agricol,
lacuri pentru creșterea animalelor, acumulări de mici
dimensiuni (în general mai mici de 8ha).
3 Terenuri irigate; cuprinde canale de irigare și orezării.
4 Terenuri agr icole inundate sezonier (include preriile
sau pajiștile utilizate în pășunatul intensiv).
5 Situri de exploatare a sării; marais salants, saline etc.
6 Zone de stocare a apei; rezervoare/baraje/retenții de
baraje/retenții de apă (în general mai mari de 8ha).
7 Excavații; balastiere/ lutării; exploatări de nisip, puțuri
de mină.
8 Situri de tratare a apelor uzate; cuprinde câmpuri de
împrăștiere, lacuri de sedimentare, bazine de oxidare etc.
9 Canale și fose de drenaj, rigole.
Zk
(c) Sisteme cars tice și alte sisteme hidrologice subterane
artificiale.
Tab.5.9. Tipologia RAMSAR
„Câmpia de revărsare” reprezintă un termen general care face referință la un tip de zonă umedă
sau cel mai adesea cuprinde exemple de genul R, Ss, Ts, W, Xf Xp. Unele zone umede ce aparțin
câmpiei de revărsare sunt prerii inundate sezonier (cuprinzând prerii naturale umede, hățișuri,
zone cu tufișuri sau împădurite. Zonele umede ale câmpiilor de revărsare nu figurează , în acest
caz ca tip specific al zonei umede.
V.2.1.c.T ipologia CORINE -BIOTOPES
Această tipologie este larg utilizată la scară europeană, mai ales de când ea a
fost adoptată de Directiva „Habitatelor” ce se ocupă cu conservarea habitatelor și
spațiilor Uniunii Europene. Se bazează esențialmente pe vegetație ș i cuprinde 7 mari
categorii de medii pentru zonele umede.
Fiecare categorie este subdivizată în mai multe nivele de ierarhizare ce pot
merge până la 7. În ceea ce privește zonele umede din Franța, G.Barnaud (1990) a
inventariat 14 tipuri de nivel 2 și mai mult de 45 tipuri de nivel 3. Pentru a avea o
tipologie facilă, mai ales în ceea ce privește utilizarea sa, este preferabil să se oprească la
nivelul 2, adică de a lua 14 tipuri și a le adăuga pe cele umede artificiale (rezervoare,
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
216 saline etc.). Tabelul 2. 10. redă tipurile de zone umede întâlnite în regiunea
mediteraneană franceză.
Trebuie semnalat faptul că tipologia europeană este în evoluție constantă de la
apariția tipologiei CORINE biotopes deoarece ultima versiune a manualului de
interpretare a habit atelor, realizată în 1997 de către Comisia Europeană (Versiunea EUR
15), este mai mult fizionomică și mai facilă ca manualul CORINE biotopes. O nouă
versiune este în studiul programului EUNIS.
CODUL CORINE -BIOTOPES TIPUL DE MEDIU
1 Habitate litorale și h alofile
2 Medii acvatice nemarine (continentale de apă
dulce)
3 Lande, peluze și prerii
4 Păduri
5 Mlaștini și turbării
6 Habitate stâncoase și grote
7 Terenuri agricole și peisaje artificiale
Tab.5.10. Tipologia CORINE -BIOTOPES
V.2.1.d.Tipologia MEDWET
Această tipologie, dezvoltată în cadrul programului MedWet de inventariere și
supraveghere a zonelor umede , de către Zaldis et al. (1995), se inspiră foarte mult din
tipologia americană (National Wetland Inventory of the United States of America) , ca
urmare a studiilor efectuate de Cowardin et al. (1979).
Clasificarea este bazată pe luarea în calcul a factorilor fizici legați de salinitate,
pH, frecvența și durata inundațiilor. Ea comportă mai multe nivele: primul este nivelul
sistemelor care defi nește marile ansambluri de zone umede (Marine, Zone estuariene,
Lacustre, Palustre etc.); al doilea nivel este reprezentat de fizionomia generală a
cuverturii mediului (apă, ierburi, substrat nud, vegetație emersă etc.) (acest nivel este
divizat în subclas e care precizează tipurile dominante: tipul substratului nud, formele
vegetative dominante – fenologie, persistență etc.); al treilea nivel precizează regimul
hidraulic (regularitatea inundației și exondarea sau saturația în apă); ultimul nivel
precizează salinitatea apei.
În ciuda alegerii unei tipologii mai complexe și diferite de CORINE biotopes
(larg utilizată de la lansarea Directivei „Habitatelor” ), metoda dezvoltată de MedWet
este interesantă în măsura în care ea furnizează informații tehnice foarte complete pentru
a identifica, caracteriza și delimita zonele umede mediteraneene.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
217 Tipologia, testată în zonele umede situate în jurul Lacului Or, oferă avantajul de
a se înscrie în programul de inventariere și supraveghere, furnizând for mularele de
cunoaștere și logic e ce permit constituirea și gestionarea bazei de date.
V.2.2 .Fișele descriptive ale mediului
Pentru a facilita identificarea grupărilor vegetale caracteristice diferitelor tipuri
de zone umede s -au elaborat fișe descriptive în care s -au indicat:
-numărul fișei și numele mediului descris bazându -se pe nomenclatura celor 28
de tipuri ale tpologiei SAGE, la care s -au mai adăugat 11 tipuri de mediu. Aceste 11
tipuri provin din eclatarea unor tipuri SAGE care acoperă mai multe medii caracteri stice
ce pot fi descrise separat;
-tipurile SDAGE care -l caracterizează și căruia îi sunt atașate, codurile CORINE
biotopes și Directiva „Habitatelor” (versiunea EUR 15);
-principalele caracteristici (localizare, fizionomie, salinitate, regim hidric și
tipurile de sol, ghidul speciilor caracteristice etc.) permit a le identifica.
TIPUL SDAGE DENUMIREA MEDIULUI FIȘA
Zone umede litorale cu ape sărate și salmastre
1 Golfuri și estuare relativ
plate Ierburi marine și lagunare 1
Sectoare mâloase fluviale și litoral. 2
2 Mlaștini și lagune
costiere Pajiști litorale sărăturate 3
Panuri situate în spatele dunelor 4
Lagune 5
Sansouïres, stepe sărăturate 6
Stufărișuri, rogozișuri, păpurișuri 7
3 Mlaștini salmastre
amenajate Marais salants 8
Bazine d e cultură 9
Zonele umede ale cursurilor de apă
4 Malurile cursurilor de apă
5 Câmpii aluviale Prerii fluviatile inundabile 10
Ripisylvele cursurilor de apă mediteraneene 11
Zăvoaiele aluviale ale cursurilor de apă
mediteraneene 12
Stufărișuri flu viatile 13
Rogozișurile fluviatile 14
Zonele umede montane
6 Zone umede de vale în
cap de bazin Acumulări de zăpadă 15
Izvoare și prelingeri 16
Mlaștini joase de altitudine 17
Mlaștini joase artico -alpine de pe malurile
torenților 18
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
218 Turbării s au mlaștini înalte 19
Zăvoaie arbustive subapline de sălcii și arini 20
7 Regiuni ocupate cu lacuri
8 Malurile suprafețelor
acvatice (lacuri, lacuri
artificiale etc.) Ierburi lacustre plutitoare sau submerse în ape
dulci stătătoare 21
Stufărișuri per ilacustre 22
Gazon și ierburi mlăștinoase (mares), lacuri de
mici dimensiuni și balastiere temporar exondate 23
9 Malurile cursurilor de apă Zăvoaiele aluviale ale râurilor montane și
piemontane 24
Ripisylve montane și de piemont 25
Ierburi acvatice și palustre specifice crsurilor de
apă și foselor 26
Păduri de mlaștină și turbărie 27
10 Mlaștini și lande umede
de câmpuri și podișuri Magnocariçaies 28
Zăvoaie și sălcii arbustive de mlaștină 29
Mégahorbiaies și liziere sau luminișuri umede 30
Prerii umede specifice zonelor montane cu
altitudini medii și de piemont 31
Zone umede izolate
11 Zone umede izolate Mlaștini (mares) mediteraneene temporare 32
Pajiști continentale sărăturate 33
Zone umede artificiale
12 Mlaștini amenajate în
scopu ri agricole Prerii amenajate 34
Orezării 35
36
13 Zone umede artificiale
Rezervoare, baraje, canale 37
Cariere cu apă 38
Lacuri de epurare 39
Tab.5.11. Fișe descriptive ale mediului
V.3. Criterii de identificare și caracterizare a zonelor ume de
Regimul hidric (inundare sau saturare), vegetația higrofilă și hidromorfismul
solului sunt trei caracteristici esențiale pentru zonele umede. Pentru aceste motive
experții au căzut de acord să utilizeze hidrologia, vegetația și solul drept criterii de
identificare și caracterizare.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
219 V.3.1.a.Condiții hidrologice
Apa, ca prezență la suprafață sau la o anumită adâncime în cadrul solului (la mai
puțin de 50cm), reprezintă unul din principalii parametri sau un prim criteriu în
cercetarea de domeniu. Pre zența apei la suprafață sau saturarea solului pe o perioadă de
mai multe zile în decursul sezonului de vegetație creează condiții particulare de
anaerobioză la nivelul solului care afectează tipul de vegetație ce se pune în loc în
funcție de dezvoltarea so lului.
Importanța și durata inundației, sau saturarea, depind de mai mulți factori, mai
ales cantitatea și repartiția precipitațiilor, scurgerea în suprafață și adâncime, natura
solului și topografia.
În regiunea mediteraneană puternica variabilitate a r egimului pluviometric
imprimă un regim fluctuant duratei inundației sau saturației. Sezonul vegetativ, variabil
în fiecare an ca urmare a climatului termic, mărește dificultatea de a preciza o durată
minimală de inundare sau saturare necesară apariției alt or trăsături caracteristice zonelor
umede: hidromorfia solurilor și vegetația dominată de speciile higrofile.
Durata și frecvența inundației sau saturației
Zona studiată este inundată sau saturată? Cât timp și cu ce frecvență?
Durata și frecvența inundaț iei sau saturației solului variază puternic în funcție de
tipul zonei umede, de condițiile climatice, tipul de sol, topografie etc. Astfel, inundația
sau saturarea solului este permanentă în lagune sau turbării și se manifestă câteva zile
sau săptămâni în unele zone umede precum mlaștinile (mares) cu caracter temporar.
Puternica variabilitate a duratei și frecvenței inundației sau saturației solului
necesită efectuarea unor măsuri pe o perioadă de mai mulți ani consecutivi. De
asemenea , aceste date sunt ra re, cu toată simplicitatea tehnică de măsurare. Ele nu sunt,
în general, disponibile decât pentru câteva zone de interes particular pe pl an economic
sau environemental.
Originea apei și poziția acesteia în bazinul versant
Este foarte importantă cunoașter ea celor doi parametri deoarece permit a avea,
în unele cazuri, o indicație clară asupra duratei inundației sau saturației solului (zonele
umede din capul bazinului, zonele umede conexe cursurilor de apă cu caracter temporar
sau peren, zonele umede deltaic e și lagunare, acumulările de zăpadă etc ).
Unde se caută informația ?
Pentru a determina dacă un areal posedă caracteristicile hidrologice ale unei
zone umede trebuie căutate dovezile inundării sau saturării solului. Pentru aceasta se pot
utiliza două tipu ri de informații: care provin din documentele existente, colectate de
diferite organisme și structuri; care provin din observațiile și măsurătorile expediționare
ce se pot face teren.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
220 V.3.1.b.Hidromorfia solului
Luarea în calcul a caracteristicilor hidromorfiei este importantă în măsura în
care ea permite precizarea regimului inundației sau saturării sitului (durata și frecvența,
înălțimea pânzei freatice etc.). Din această cauză constituie unul din cele trei criterii
generale pentru caracterizarea zonelor umede.
De altfel , hidromorfia solului permite a avea indicații asupra istoriei constituirii
sau perturbării eventuale care au afectat zona umedă. Prin urmare , turba (păstrează
polenul care permite reconstituirea evolutivă a vegetației environement ale în decursul
timpului), ca și solul, păstrează în „memorie”, pe profil, condițiile ecologice care au
prevalat în formarea lor inițială. Astfel, unele zone umede puternic artificializate (drenaj,
îndiguire etc.) și care nu mai au funcții hidrologice și v egetația caracteristică zonei
umede, conservă în sol urme ale hidromorfiei.
Solul este un bun criteriu pentru a identifica zonele umede potențiale. Acest
criteriu este important pentru a localiza zonele susceptibile care beneficiază de acțiuni
de restaura re (prevăzute în planul de acțiune pentru zonele umede) și a negocia cu
utilizatorii, mai ales profesioniștii agricoli, condițiile unei reversibilități.
Fenomene legate de hidromorfie
„Solurile hidromorfe sunt caracterizate de fenomene de reducție sau se gregare a
fierului, legate de o saturare temporară a solului sau permanentă a porilor de către apă,
provocând un deficit prelungit de oxigen. Ca urmare, fierul feros se acumulează în profil
conferându -i o tentă gri -verzui (uneori albăstruie) sau din contra , este mobilizat sub
această formă și migrează local formând în sânul orizonturilor minerale pete ruginii sau
concrețiuni de fier feric” ( Duchaufour, 1977 ).
Solurile hidromorfe sunt caracterizate de un regim hidric particular marcat de
inundație sau satur area solului. Această situație se traduce prin schimbări importante în
reacțiile chimice care se derulează în sol (mai ales cele ale cuplului reducere -oxidare) și
prin acumulare în profilul a numeroase produse (ioni metalici, materie organică etc.)
caracte ristice. Amploarea acestor depozite depinde de durata și frecvența saturației
și/sau inundației.
Prin urmare , Duchaufour (1977) semnalează că unele soluri aluviale a căror
pânză freatică suportă fluctuații puternice nu sunt considerate ca hidromorfe în mă sura
în care pânza nu este reducătoare deoarece apa circulă rapid și este bogată în oxigen.
Regimul inundării sau saturării nu este o condiție suficientă pentru a produce
fenomenul de hidromorfie a solului deoarece trebuie ca pânza subterană de apă să fie
reducătoare, adică săracă în oxigen.
Un alt caz particular de hidromorfie este cel întâlnit în zonele umede reci. În
acest caz solurile se caracterizează prin acumularea materiilor organice nedescompuse
ca urmare a condițiilor anaerobe existente și pe de altă parte temperaturile foarte
coborâte care împiedică transformarea în humus a materiei organice proaspete. Aceasta,
compusă din tije, frunze, rădăcini, se acumulează în depresiunile turboase sau turbării.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
221 Ce trebuie făcut pentru cercetare și unde treb uie căutată informația?
Hidromorfia solului se traduce prin trăsături caracteristice (depozite de materie
organică și concrețiuni de ioni metalici, culori particulare în profil) indicând dacă zona
răspunde la caracterele pedologice. Pentru hidrologie aces te informații pot fi deja
disponibile pe documentele existente sau trebuie să fie cercetate prin investigații de
teren.
V.3.1.c. Vegetația și flora
Vegetația este, fără îndoială, componentul ecosistemului care integrează cel mai
bine parametri ce caract erizează diferitele zone umede: importanța și durata inundației,
chimismul apei (salinitate, pH, potențial redox etc.). Ea traduce condițiile care există în
zonele umede pe plan hidrologic și pedologic. De aceea , vegetația ocupă un loc
particular în toate manualele de caracterizare a zonelor umede din întreaga lume.
Parametri luați în considerare
Vegetația este un criteriu explicit al legii apei din 1992 (Franța). Aceasta din
urmă consideră că o zonă este umedă dacă „vegetația, când există, este dominată de
plante higrofile ce se dezvoltă într -o anumită perioadă a anului”.
Legea face referință la trei noțiuni de bază: specii higrofile, vegetație și
dominanță.
Vegetația caracteristică zonelor umede
Lucrările de fitogeografie, fitosociologie și ecologie c are s -au ocupat de zonele
umede încă de la începutul secolului au pus în evidență grupuri sau asociații vegetale
caracteristice mediilor umede. Unele lucrări precizează condițiile hidrologice și
pedologice (durata și frecvența submersiei, nivelul apei frea tice, salinitatea,
conductivitatea, pH -ul, tipul solului etc.) în care se întâlnește tipul vegetației. Este
posibilă utilizarea acestor grupe vegetale sau asociații pentru identificarea zonelor
umede.
Pentru a facilita identificarea grupelor vegetale cara cteristice diferitelor tipuri de
zone umede s -au elaborat fișe descriptive. Fișele practice al cărui obiect este acelea de a
face ca nespecialiștii să poată identifica zonele umede, au fost completate de imaginile
fotografice care prezintă mediile cu indic area exa ctă a speciilor caracteristice.
Plantele higrofile
Legea face referințe asupra plantelor higrofile , dar nu precizează tipul vegetației
sau speciile considerate a fi higrofile. Or, pentru a satisface acest criteriu vegetativ
aceasta trebuie să fie dominată de o anumită categorie de plante. Este util, a se vedea
necesar, să se stabilească o listă a speciilor higrofile sau să se precizeze caracteristicile
ce permit identificarea acestora.
Lucrările de botanică și ecologie au permis reperarea speciilo r cele mai
frecvente întâlnite în zonele umede sau cele care sunt doar în aceste zone. Speciile
higrofile și -au dezvoltat adaptări care -i permit să se instaleze, crește și reproduce în
solurile inundate sau saturate cu apă în mod permanent sau periodic.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
222 Speciile caracteristice zonelor umede pot fi repartizate în trei mari grupe
vegetale:
Hidrofitele: s unt plante strict acvatice care -și dezvoltă în totalitate aparatele
vegetative în apă sau pe suprafața acesteia. Ele pot fi plutitoare ( plutăriță ), de supra față
(nufer i), între două ape (utricularia ) sau complet submerse (broscarița, lintița)
Helofitele : Sunt plantele cu rădăcini în solul submers o anumită parte a anului și
care î și dezvoltă un aparat vegetativ aerian. Sunt întâlnite în acvatoriile cu adânci mi
reduse ca lagunele sau pe malurile acestora. Se poate vorbi și de plante emerse (stuf,
rogoz și papură lacustră, Massettes etc.).
Halofitele: s unt specii vegetale care tolerează sarea și se dezvoltă în apele sărate
sau salmastre (salicornia, sueda, o biones etc.). Aceste specii subdivizate în halofite
stricte și tolerante sunt caracteristice zonelor umede litorale din imediata apropiere a
mărilor.
Cum se stab ilește lista plantelor higrofile?
În SUA, unde experiența de identificare și delimitare a zonel or umede este
veche, a fost stabilită o listă națională a zonelor umede plecând de la numeroase relevee
de prezență -absență efectuate pe teren de către naturaliști ( Reed, 1986 ). Sinteza acestor
date a permis calcularea probabilității de ocurență a speciilo r în zonele umede sau
uscate. Lista distinge 5 categorii de specii:
-specii obligatorii zonelor umede. Sunt specii a căror ocurență depășește 99% în
cadrul zonelor umede;
-specii preferențiale zonelor umede. Sunt specii a căror ocurență este cuprinsă
între 67 -99% în cadrul zonelor umede;
-specii indiferente. Sunt specii a căror ocurență este cuprinsă între 34 -66% în
cadrul zonelor umede;
-specii accidentale zonelor umede (sau preferențiale zonelor umede). Sunt
speciile a căror ocurență este cuprinsă înt re 67 -99% în cadrul zonelor uscate;
-specii obligatorii zonelor uscate. Sunt specii a căror ocurență este de peste 99%
în cadrul zonelor uscate.
În această clasificare doar primele trei categorii fac parte din lista speciilor
caracteristice zonelor umede .
Această listă națională este subdivizată în funcție de marile zone bioclimatice și
pentru fiecare stat în parte. Este constant actualizată în funcție de cunoștințele
acumulate.
Metoda federală consideră că o zonă umedă răspunde c riteriului vegetativ da că
mai puțin de 50% din speciile vegetale dominante întâlnite în diferitele strate vegetale
aparțin primelor trei categorii (specii obligatorii, preferențiale, indiferente).
Acest demers este interesant în măsura în care dă o metodă precisă ce permite
aplicarea criteriului „vegetație” definiției juridice americane. A fost aplicat în Grecia în
cadrul programului MedWet pentru a defini speciile zonelor umede litorale.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
223 Această metodă, care nu se interesează decât de speciile dominante, oferă un alt
avantaj important și anume acela de a putea fi rapid pus în practică pe teren fără a
cunoaște în profunzime flora.
Trebuie să se facă distincția dintre floră și vegetație. Aceste două noțiuni
acoperă realități foarte diferite deoarece flora reprezintă ansamblul p lantelor ce compun
vegetația și identificate cu ajutorul cataloagelor, în timp ce vegetația se interesează de
forma, fizionomia plantelor și mai ales de gruparea acestora (Gaussen, în Encyclopedia
Universalis, 1995).
La noțiunea de vegetație se adaugă, in trodusă de Codul CNRS/CEPE (1968), și
cel de formațiune vegetală definită ca ansamblul vegetației care poate aparține speciilor
diferite , dar care prezintă, pentru majoritatea, caracteristici convergente în forma lor
biologică și uneori în comportament.
Specii dominante
Pentru Flahaut (1901), care a introdus această noțiune, „unele specii sunt
dominante, fie pentru că ele sunt caracteristice peisajului vegetal prin talia, numărul,
forma sau durata indivizilor (specii sociale), fie prin acțiunea pe care o exercită asupra
habitatului creând o așa -zisă stațiune”.
Această noțiune ține cont de abundența speciilor și acoperirea în diferitele strate
ce compun vegetația. Speciile dominante sunt cele „care se văd” și care prin abundența
lor sau acoperirea importan t marchează peisajul vegetal.
Cum sunt determinate speciile vegetale
Înainte de a determina speciile dominante de vegetație trebuie să se stabilească
tipul formațiunilor fizionomice de bază (păduri, lande, prerii etc.) și apoi definirea
numărului stratel or principale care compun vegetația: strate arboricole, strate arbustive,
strate herbacee, strate muscinale (dacă sunt importante).
În privința măsurătorilor de estimare a gradului de acoperire se pot utiliza fie
metodele care fac apel la estimările vizua le, fie la metodele care fac apel la măsurătorile
cantitative precis stabilite cu ajutorul diferitelor dispozitive (puncte quadrate, transecte
etc.) descrise de Codul Metodologic CNRS/CEPE ( Godron et al., 1968 ).
Cum se poate finaliza lista speciilor domin ante
Speciile dominante sunt acelea care au cea mai importantă acoperire la nivelul
fiecărui strat luat în considerare. În general, acest număr nu depășește duzina pentru
ansamblul stratelor considerate. Studiile de fitosociologie și ecologie atribuie, în
general, între două și cinci specii dominante fiecărui strat.
Se recomandă alegerea între una și cinci specii pe strat, în funcție de
eterogenitatea vegetației și de a nu depăși o duzină de specii în total.
O altă metodă simplă utilizată în SUA pentru z onele umede consistă în aranjarea
speciilor în ordine descrescătoare a gradului de acoperire a speciilor prezente în fiecare
strat. Speciile dominante în fiecare strat sunt acelea a căror acoperire cumulată depășește
50% din acoperirea totală a stratului c onsiderat la care se adaugă speciile a căror
acoperire este superioară valorii de 20% din totalul acoperirii stratului considerat.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
224 Această metodă oferă avantajul fixării unui prag (50%) pentru a finaliza (stopa) lista
speciilor dominante.
Exemple :
Specii dominante
1 – Sansouires: se consideră că vegetația deține un singur strat între 0 -0,5m
Arthrocnemum glaucum 90%
Arthrocnemum fruticosum 30%
Halimione portulacoïdes 20%
Inula crithmoïdes 10%
1 – Ripisylve cu Plop alb dominant în care se disting trei stra te
Strat arboricol
Populus alba 40%
Populus nigra 25%
Alnus glutinosa 20%
Fraxinus oxycarpa 10%
Strat arbustiv
Rubus caesius 50%
Cornus sanguinea 25%
Hedera helix 20%
Clematis vitalba 10%
Strat herbaceu
Brachypodium sylvaticum 40%
Urtica dioica 25%
Gallium mollugo 15%
Saponaria officinalis 10%
În primul exemplu: Arthrocnemun glaucum însumează singur peste jumătate din
gradul de acoperire al stratului , la care se adaugă speciile al căror grad de acoperire
depășește 20%: Arthrocnemum fruticosum și Halimio ne portulacoïdes . În cel de al
doilea caz doar Brachypodium sylvaticum și Urtica dioica sunt considerate ca
dominante în stratul erbaceu deoarece celelalte două specii au un grad de acoperire situat
sub 20%.
Tipul informației
Hărți topografice 1: 25.000 ;
Harta vegetației ;
Harta geologică ;
Harta hidrogeologică ;
Harta pedologică ;
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
225 Harta riscului de inundație ;
Harta CORINE Landcover ;
Fotografii aeriene ;
Imagini satelitare (LANDSAT, SPOT, ERS) ;
Harta inventarierii zonelor umede de importanță națională ;
Harta inventarierii turbăriilor ;
Baza de date a speciilor vegetale ;
Hărți cadastrale ;
Studii și expertize locale ;
V.4. Noțiuni de conservare a zonelor umede
Pentru a pune punct degradării și distrugerii zonelor umede Schema Directoare
de Amenajare și Gestionare a Apei (SDAGE) a bazinului Rhône -Méditeranée -Corse
consideră că „a cunoaște și a face cunoscute valorile patrimoniale și funcționale a
acestor medii este considerată ca o urgență și o prioritate la nivelul bazinului Rhône –
Méditeranée -Corse”.
Este important a da o imagine pozitivă zonelor umede ca urmare a amenajărilor
și deciziilor subliniate prin cunoașterea principalelor valori și funcții în ceea ce privește
prezervarea resurselor de apă și echilibrele ecologice. Agenții sunt însărcinați cu
administrarea apei dispunând de numeroase „instrumente” pentru protejarea zonelor
umede:
-instrumente juridice și reglementări care se aplică acestor medii: Legea Apei,
Legea „litoralului”, Legea „munților”, Legea Protecției Mediului, Codul Rural și
Forestier, Codul Urbanismului e tc.;
-SDAGE și SAGE, fără a fi opozabile, pot fi instrumente juridice importante ,
mai ales pentru a analiza compatibilitatea acestor amenajări cu orientările și
preconizările SADGE și SAGE, împiedicând unele lucrări incompatibil e sau limitând
impactul dacă nu sunt stopate.
Obiectivul celei de -a treia părți nu este acela de a furniza un inventar exhaustiv a
diferitelor funcții specifice zonelor umede și un catalog al multitudinii textelor juridice
și reglementările care se raport ează, ci vizează:
-a da elementele esențiale cercetării pentru a caracteriza valoarea și funcțiile
importante jucate de către zonele umede în timp ce ele sunt identificate și delimitate;
-a furniza agenților însărcinați cu protecția apei o sinteză scurtă și o cheie de
analiză care permite clasarea în diferite categorii a diferitelor situații și probleme pe care
le girează și evaluează rapid în funcție de tipurile amenajării sau lucrărilor, impacturile
probabile, precauțiile avute în vedere, măsurile compe nsatoare vizate etc.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
226 V.4.1.a.Funcțiile și valoarea zonelor umede
Aceste noțiun i complementare se diferențiază:
Funcțiile: Sunt funcții „naturale” sau ecologice inerente și proprii ecosistemelor
specifice zonelor umede: rol în procesele biologice și fizico -chimice (productivitate,
ciclul apei și elementele chimice, habitatele speciilor etc.);
Valorile: sunt „estimări” atribuite de către societate zonelor umede în funcție de
utilizare, funcțiile atribuite și serviciile aduse. Cu titlu de exemplu, pent ru pescarii din
Lacul Thau, iarba zoostera, una din cele mai importante din Europa, are valoare ca
mediu indispensabil în menținerea nivelului stocului de pește și nu are nici o valoare în
menținerea biodiversității. Valorile variază în funcție de societat e și în decursul
timpului, mai ales în privința presiunilor exercitate de actori și utilizatori. Valorile
„negative” atribuite unor zone umede au fost la originea dispariției masive până în anii
50.
Funcțiile zonelor umede
Funcțiile și serviciile zonelor umede sunt multiple și o multitudine de studii au
fost realizate. Pentru a prezenta aceste funcții s -a utilizat tipologia MITSCH și
Gosselink (1993) care le clasează în trei tipuri în funcție de nivelul de ierarhizare în care
ele intervin: la nivelul popu lației, ecosistemelor sau la un nive l mai ridicat sau global.
La nivelul speciilor populaționale
La acest nivel zonele umede constituie biotopuri preferențiale sau exclusive de
numeroase specii care le sunt înfeudate. Aceste specii prezintă interese legat e utilizării
lor, mai ales în ceea ce privește resursele naturale (vânătoare, pește, vegetale) sau
compozanții rari și remarca bili ai diversității biologice.
Producerea de resurse naturale
Producția acestor resurse naturale este determinantă în economia u nor regiuni ca
Bazinul Thau (cochilii, pește), Camargue (păsări de apă, pajiști), Crau (prerii umede de
fauche) etc.
Zonele umede adăpostesc numeroase specii de păsări de apă, mai ales specii de
interes cinegetic precum rațele. În Camargue vânătoarea, pra cticată de 5000 vânători,
aduce un venit anual estimat la 10 milioane de euro , adică 75 locuri de muncă.
Lagunele sunt frecventate permanent sau sezonier de numeroase specii de pește
și cochilii pescuite artizanal.
Zonele umede furnizează mai multe tipur i de produse: fân în cadrul preriilor de
fauche în Crau, sagne în stufărișuri, pajiști pentru tauri și cai în Camargue, lemn și turbă
în zonele umede de munte.
Extracția sării constituie o activitate economică foarte importantă în Camargue
(Salins de Gira ud, salina d’Aigues -Mortes).
Zonele umede mediteraneene dețin o bogată avifaună: 350 specii de păsări din
care 111 cuibăresc în Camargue, o treime din rațele de iarnă ale Franței, cea mai mare
colonie de Flamingo roz din bazinul mediteraneean (10.000 cupl uri).
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
227 Ele adăpostesc numeroase habitate remarcabile, specii animale și vegetale rare
și adesea amenințate (3% din speciile vegetale prioritare și ameni nțate de dispariție în
Franța).
La scara ecosistemului
La acest nivel de integrare zonele umede partic ipă, într -o mare măsură, la
funcționarea hidrologică:
-atenuarea inundației prin stocarea unei părți a apei, întârziind scurgerea de
suprafață a apelor de ploaie, reducând transferurile rapide ale apelor de suprafață spre
avalul bazinului (se pot compara cu bureții);
-protecția coastelor mediteraneene contra eroziunii marine și efectelor furtunii;
-câmpuri de expansiune a inundațiilor pentru cursurile de apă. Alterarea sau
suprasolicitarea acestor funcții în unele sectoare ale cursurilor de apă stau la o riginea
distrugerilor considerabile provocate de inundații ( Nîmes en 1987, Camargue en 1996,
Aude en 1999 );
-susținerea debitelor de etiaj în râuri prin restituirea progresivă a apei stocate în
perioadele umede;
-epurarea apelor și menținerea calității e i prin intervenirea cu numeroase
procedee: filtrare, captare (împiedicare) și sedimentarea materiilor în suspensie, fixarea
prin intermediul plantelor și bacteriilor a unor elemente chimice (nitrați, fosfați etc.),
precipitarea și absorpția din sedimente a elementelor precum metale grele, degradarea
prin intermediul bacteriilor a unor elemente toxice, dezinfectarea prin ultraviolete
absorbite de către stratul de apă etc.
-funcția de recreere: numeroase zone umede oferă situri unde se practică mai
multe act ivități d e recreere: pescuit, natație, surfing, plimbări etc. Reprezintă suportul
activităților turistice recreative foarte importante pentru economia mai multor regiuni
vizitate de milioane de turiști anual. Trebuie subliniat că activitățile multiple care
interesează un public din ce în ce mai numeros pot, în unele cazuri, constituii o
amenințare în ceea ce privește zonele umede.
La nivel global
La acest nivel de in terpretare zonele umede exercită un rol primordial în ciclul
apei dar, în aceeași măsură, î n ciclul biogeochimic a numeroaselor elemente precum
fosforul, azotul, sulful, gazul carbonic, metanul etc.
Zonele umede joacă fie rol de „izvor” prin eliberarea în atmosferă a elementelor
precum azotul grație puterii lor de denitrificare, fie rol de „puț ” prin stocarea sub diverse
forme (turbă, sedimente etc.) a surplusului de elemente chimice precum gazul carbonic,
fosforul sau sulful eliberat prin activitățile umane.
Toate aceste funcții sunt actualmente studiate în cadrul programului național de
cerce tări a zonelor umede în vederea evaluării. Traducerea în termeni monetari a acestor
servicii către colectivitate permite, cu siguranță, sensibilizarea factorilor de decizie
pentru conservarea zonelor umede.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
228 V.4.1.b Valoarea zonelor umede
Zonele umede re dau numeroase servicii gratuite societății. Numeroși experți
gândesc că nevalorificarea acestor servicii este responsabilă de nerecunoașterea valorii
acestor medii de către societatea modernă unde valorile economice sunt determinate de
alegerea acțiunilor publice sau private. Pentru a argumenta mai bine și a sensibiliza
factorii de decizie în ceea ce privește zonele umede a fost pus la punct un program
economic pentru estimarea valorii financiare a fiecărui serviciu adus. Zonele umede
sunt, în acest caz, as imilate infrastructurilor naturale din cadrul serviciilor colective.
Acest demers economic și utilitarist permite evaluarea costului financiar care
generează distrugerea zonelor umede și înlocuirea lor de către infrastructuri artificiale
sau lucrări (con struirea barajelor și a digurilor contra inundațiilor, stații de epurare,
tratarea apei pentru nevoile agricole și domestice etc.).
În plus, față de aceste funcțiuni, la această evaluare financiară se adaugă valorile
peisagere, es tetice, etnologice și ist orice.
V.5.Amenajările zonelor umede și impactul acestora
Amenajările și activitățile umane care stau la originea distrugerii și degradării
zonelor umede sunt numeroase (drenare, îndiguire, dragare, colmatare, extragerea turbei,
pompare etc.). Ele au fo st motivate de diverse considerente (lupta contra inundațiilor,
problemele sanitare, nevoia de teren agricol, urbanism, infrastructură etc.).
V.5.1.a.Amenajările agricole
Activitățile legate de reconversia zonelor umede în terenuri agricole, mai ales
prin drenaj, sunt ce le care sustrag cele mai mari suprafețe umede din cadrul bazinelor
hidorgrafice . Prin urmare, se estimează că drenarea a afectat aproape jumătate din
preriile inundabile încă din 1960 (raport al prefectului Bernard) și 40% din zonele
umede din Camargue încă din 1950 ( Tamisier, 1990 ).
Față de distrugeri, aceste spații sunt, în general, ocupate de culturile foarte
intensive și marile consumatoare de îngrășăminte și produse fitosanitare. De asemenea,
ele constituie adesea izvoare ale poluăr ilor importante pentru zonele adiacente și
pânzelor.
V.5.1.b.Amenajările legate de infrastructura transporturilor
Zonele umede terestre sunt mult mai sensibile ca urmare a intervenției
infrastructurii create de om. Construcția străzilor, autostrăzilor, căilor ferate au un
impact important printre care se poate nota distrugerea prin colmatare, perturbarea
funcționării hidraulice etc.
Urbanizarea a afectat puternic zonele umede costiere, mai ales ca urmare a
dezvoltării turistice inițiate în anii 60 de că tre RACINE. Dacă Legea „litoralelor” a
permis frânarea bulimiei promotorilor imobiliari asupra frontului marin, nu este același
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
229 lucru asupra lagunelor litorale care sunt încă, din păcate, distruse de către proiectele
imobiliare.
V.5.1.c.Lucrările hidrote hnice
Îndiguirea cursurilor de apă, construirea barajelor, spargerea canalelor și foselor,
dragarea etc. sunt principalele activități care au avut loc și care au un impact negativ
asupra zonelor umede. Aceste lucrări afectează considerabil funcționarea hi drologică,
fauna și flora asociată.
V.5.1.d.Exploatarea resurselor naturale
Exploatarea constă în extragerea materialului granular din albia cursurilor de
apă. Turbăriile din sudul Franței , deoarece au acumulat un strat subțire de material , nu
se pretea ză la o exploatare industrială. Această activitate este la originea distrugerii
numeroaselor zone umede aluviale (păduri galerii, prerii umede etc.), coborârea
profilului de echilibru al cursurilor de apă și a nivelului freatic adiacent etc. Ca urmare a
faptului că au un impact negativ asupra resurselor de apă și ecosistemelor aceste
activități sunt interzise pentru albia minoră și reglementată în cea majoră.
V.5.1.e.Pomparea apei
Prelevările de apă sunt în continuă creștere, în funcție de nevoile crescu te ale
agriculturii, industriei, menajului etc. Ținând cont de rolul central jucat de către apă în
zonele umede, prelevările importante pot avea un impact negativ asupra ecosistemelor:
urcarea sărurilor în apropierea litoralului, schimbarea vegetației și f aunei etc.
Creșterea forajelor și prelevărilor de apă sunt în mare parte responsabile de
dispariția numeroaselor zone umede izolate precum mlaștinile (mares) cu caracter
temporar.
V.5.1.f.Poluarea apelor
Odată utilizate pentru nevoile agricole, industr iale și domestice, apa uzată este,
în general, încărcată cu substanțe care pot fi izvoare de poluare: îngrășăminte precum
nitrații, fosfații, pesticidele, substanțele chimice și metalele grele etc. Această poluare
stă la originea eutrofizării numeroaselor zone umede și se traduce, în general, prin
pierderea diversității biologice, dispariția speciilor cele mai sensibile și invadarea
mediilor de către speciile banale.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
230 V.6. Inventarierea și tipologia zonelor umede din Podișul Moldovei
(studiu de caz pe ntru județele Iași și Botoșani)
Pentru invent arierea zonelor umede din cele două județe s -a apelat la analiza
imaginilor satelitare ( Fig.5.1). După delimitarea zonelor umede pe aceste imagini s -au
întreprins deplasări expediționare , pe teren , pentru prel evarea probelor necesare și
încadrarea exactă a acestora la tipologia aferentă.
Pentru realizarea hărții zonelor umede au fost folosite ca surse de informații atât
imaginile satelitare Landsat TM 7, din anul 2000 , precum și o serie d e hărți topografice
la scara 1:25 000 și 1:50 000.
Normele metodologice aplicate se regăsesc în ghidul tehnic al programului
Corine Land Cover 2000 (elaborat de experții Agenției Europene de Mediu). Aceste
norme stabilesc dimensiuni minime de la care se iau în considerare unele caracteristici,
regulile de incluziune, agregare și delimitare a acestor poligoane.
Combinația benzilor spectrale care a stat la baza fotoi nterpretării este TM4,
TM5, TM6. Această combinație , utilizată și în ghidul tehnic a CLC 2000, s-a dovedit a
fi foar te utilă în identificarea vegetației higrofile și hidrofile.
Aceste norme metodologice stabilesc o serie de criterii de identificare
delimitare, agregare, incluziune a poligoanelor.
Pentru a rafina rezultatele obținute prin fotointerpretarea imaginilor sa telitare s -a
utilizat și indicele de umiditate (wetness).
Indicele de umiditate (cunoscut și sub denumirea de Kauth’s Tasseled Cap) se
calculează pe baza a trei indici biofizici Kauth (greenness, brightness și wetness)
pornind de la imagini Landsat , și folosește șase benzi spectr ale: TM1, TM2, TM3, TM4,
TM5, TM7 :
Wetness = 0.13929* TM1+ 0.22490* TM2+ 0.40359* TM3+ 0.25178* TM4 –
0.70133* TM5- 0.45732* TM7 (5.1)
Acest indice scoate î n evidență zonele umede, incluzând apa care este înglobată
în biomasa vegetală, motiv pentru care zonele forestiere sunt o sursă de eroare în cartare.
Kauth, un cercetător din cadrul Environmental Res earch Institute a dezvoltat
acest indice pentru a extrage cât mai multă informație biofizică de pe imaginile
multispectrale Landsat MSS și TM. El a dezvoltat unele combinații de benzi spectrale,
corelând datele rezultate în urma măsurătorilor de teren cu cele de reflectanță conținute
pe fiecare bandă sp ectrală , completându -le și cu analize de regresie.
Menționăm că harta zonelor umede a fost realizată în format vectorial utilizând
software -ul GIS – TNTmips 6.9.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
231 Prin interogarea bazei de date s -a obținut o serie de date statistice referitoare la
zonele umede, astfel au fost identificate 745 de poligoane ce reprezintă zone umede și
suprafețe cu apă adâncă care ocupă o suprafață totală de 27.582,8 ha. Suprafața medie a
acestora este de 37 de ha, variind de la 1 ha (dimensiunea minima luată în calcul) la
4.315,75ha . Cele mai multe zone umede și suprafețe cu ape adânci au arii mici, cuprinse
între 1 -5ha (fig.2). Acestea, prin dimensiuni, au tendința clară de dispariție naturală și ca
urmare a intervenției antropice. Cele mai numeroase vor fi preluate în sist emul agricol.
Pe teritoriul Câmpiei Moldovei (județele Iași și Botoșani) sunt suprafețe umede
și cu ape adânci cuprinse, de obicei, între 1 -50 (55)ha. Prin urmare , sunt de mici
dimensiuni și de cele mai multe ori aparțin domeniului antropic.
Fig.5.1. Distribuția zonelor umede și cu ape adânci de pe teritoriul județelor Iași și
Botoșani
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
232
Fig.5.2. Indicele de umiditate Kauth’s Tasseled Cap aplicat pentru detectarea zonelor
umede din Podișul Moldovei
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
233 Este interesantă comparația dintre sectoarele românești ș i cele de pe teritoriul
Republicii Moldova. În acest caz densitatea zonelor umede și a suprafețelor cu ape
adânci de pe teritoriul țării vecine este mult mai mare. Desecarea acestui teritoriu a fost
mai slabă și morfologia teritoriului a permis instalarea și prezervarea un ui număr foarte
mare de suprafeț e umede.
În acest context s -au ales cele mai importante sectoare cu zone umede tipice și
diverse sau cele unde, de pe imaginea satelitară, nu s -au putut trage informații necesare
pentru a le putea încadra .
Pentru faza actuală s -au inventariat 44 areale, urmând ca pe viitor să fie
inventariate și analizate alte cca.100 de sectoare umede din cele două județe.
Fig.5.3. Distribuția zonelor umede și cu ape adânci pe categorii de suprafe țe
în județele Iași și B otoșani
Concluzii
Majoritatea zonelor umede, mai ales cele din regiunile puternic industrializate,
nu sunt specii „naturale”, în sensul strict al termenului, ci sunt fructul transformărilor
efectuate de om în decursul timpului, pentru a le schimba în te renuri agricole,
piscicultură, exploatarea turbei etc. Actualmente, ca urmare a „descoperirii” faptului că
ele joacă un rol de echilibru în mediul nostru de viață, a schimbat complet datele
problemei. Nu trebuie doar să le prezervăm, ci să le restaurăm, re abilita și reconstrui.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
234 Tema 36: Fișa tip pentru tipizarea zonelor umede – studiu de caz
Coordonate geografice : la vest de localitatea Tulcea; lat. 45°1 6’, long. 28°50’
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul de
sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Lacul
Somova Lacustru Limnetic Substrat
stâncos Pat
stâncos Permanent
inundat 0,0
Dulce 7,92
Alcalin Organic +: 1 1
Tab.5.12. Caracteristicile hidrochimice ale lacului Somova
Vegetația : stuf, nufăr alb, nufăr galbe n, mătasea broaștei
Fauna : specifică Deltei Dunării
Istoric : vechi braț al Dunării, cu suprafețe compacte de stuf și plaur
Condiții hidrochimice: T0-240C
DS-378 mg/l
Conductivi tatea electrică -378 µS/cm
U- -48,8mV
O2-1,41 mg/l; 17,1%; 34,9 mbar.
Foto 1: Lacul Somova , fost braț al Dunării
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
235 Coordonate geografice : estul localității Murighiol , lat. 45 °15’, lat. 29°15’
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul
de sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Mlaștina
Porculeț Palustru – Substrat
stâncos Pat
stâncos Inundare
permanentă 0,8
Oligosalin 7,75
Alcalin Organic ++: 1 1
Tab.5.1 3. Caracteristicile hidrochimice ale mlaștinii Porculeț
Vegetația: papură, stuf, rogoz
Fauna : specifică Deltei Dunării
Istoric : aparține lacului Porculeț
Condiții hidrochimice: T0-27,5
TDS -1866 mg/l
Conductivitatea electrică -1866 µS/cm
U- -40,4mV
O2-1,60 mg/l; 20,5%; 41,6 mbar.
Foto 2: Mlaștina Porculeț , situată în estul localități i Murighiol
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
236 Coordonate geografice : lac izolat la poalele Munților Măcin
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul de
sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Lacul
Sărăturile Lacustru Limnetic Substrat
stâncos Pat
stâncos Permanent
inundat 2,1
Oligohalin 9,54
Alcalin Limnisol =: 3,4 2+,3
Tab.5.14. Caracteristicile hidrochimice ale lacului Sărăturile
Vegetația : stuf scund, Enteromorpha intestinalis, mătasea broaștei
Fauna : specifică Deltei Dunării
Istoric : face parte din vechea luncă a Dunării
Condiții hidrochimice : T0-28,10C
TDS -47 mg/l
Conductivitatea electrică -4,13 mS/cm
U- -143,7mV
O2-1,74 mg/l; 22,1%; 44,8 mbar.
– ca urmare a izolării și a climatului cu nuanță excesivă chimismul apei s -a
schimbat. Sărurile provin din spălarea de pe versanții munților Măcin.
Foto 3: Lacul Sărăturile de la poale le Munților Măcin
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
237 Coordonate geografice : liman fluviatil pe țărmul Mării Negre la sud de localitatea
Eforie Nord
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul
de sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Lacul
Techirghiol Lacustru Limnetic Substrat
stâncos Pat
stâncos Permanent
inundat 65,1
Hiperhalin 8,40
Alcalin Mineral +: 2 2
Tab.5.15 . Caracteristicile hidrochimice ale lacului Techirghiol
Vegetația: Sueda maritima, stuf pe litoral.
Fauna : pescăruși
Istoric : urme ale v ariației nivelului – terase litorale
Condiții hidrochimice: T0-28,70C
TDS92 mg/l
Conductivitatea electrică -90,5 mS/cm
U- 77,7mV
O2-0,63 mg/l; 8,1%; 16,4 mbar.
Foto 4: Limanul fluvio -maritim Techirghiol
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
238 Coordonate geografice : lat. 45°18’, long. 28°05’
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul
de sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Balta
Măcin Lacustru Limnetic Substrat
neconsolidat Mâl Permanent
inundat 0,0
Dulce 9,17
Alcalin Organic =: 2 2
Tab.5.16. Caracteristicile hidrochimice ale bălții Măcin
Vegetația: trestie, brădiș de baltă, nufăr alb, Oenanthe aquatica , salcie, plop
Fauna : specifică bălților Dunării
Istoric : vechi curs al Dunării actualmente izolat. Evoluează în sistem lacustru. Gradul
de colmatare este ridicat. Nivelul apei depinde de variația nivelului dunărean.
Condiții hidrochimice: T0-26,60C
TDS-257 mg/l
Conductivitatea electrică -257 µS/cm
U- -121,6mV
O2-3,44 mg/l; 42,7%; 86,8 mbar.
Foto 5:Balta Măcin pe cale de colmatare
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
239 Coordonate geografice : pe râul Putna (Vrancea) ;
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul
de sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Cascada
Putnei Riveran Curs
superior
peren Malur i
stâncoase Pat
stâncos Sezonal
inundat 0,0
Dulce 8,25
Alcalin ++: 1 1
Tab.5.16. Caracteristicile hidrochimice ale cascadei Putna
Vegetația : lipsește
Fauna :
Istoric : viteza mare a apei nu permite dezvoltarea vegetației de stâncărie
Condiții hidrochimic e: T0-150C
TDS-380 mg/l
Conductivitatea electrică -380 µS/cm
U- -66,6mV
O2-5,53 mg/l; 60,1%; 116, 5 mbar.
Foto 6: Cascada Putnei
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
240 Coordonate geografice: în apropiere de localitatea Santa Mare, județul Botoșani,
lat. 47016’74’’ , long.27°30’
Zona
umedă Sistem Subsistem Clasă Subclasă Regimul
apei Chimism pH Tipul
de sol Evoluție Nivel de
protecție Perspective
Lacul
Santa
Mare I Lacustru Limnetic Substrat
neconsolidat Mâl
Nisip Permanent
inundat 0,9
Oligosalin 8,88
Alcalin Mineral +: 1 1
Tab.5.17. Caracteristicile hidrochimice ale lacului Santa Mare I
Vegetația: lipsit de vegetație
Fauna: popula t cu pește, b roaște.
Istoric : Un sistem alcătuit din două lacuri. În acest caz este vorba de lacul mare, situat
în amonte. Este înreținut ca ur mare a lucrărilor antropice ce consistă în devierea apelor
pârâului Roșu (printr -un baraj care supraînalță apele) spre primul lac. Din lacul mare se
alimentează și cel de -al doilea prin fenomenul de supraplin.
Condiții hidrochimice: T0 – 26,40C
TDS – 1989 mg/l
Conductivitatea electrică – 2,01 mS/cm
U- -106,1mV
O2 – 4,26mg/l, 48,5%, 92,5mbar.
Foto 7: Lacul dintre v alurile de alunecare Santa Mare
9
Bibliografie selectivă :
Alekin, O.A., (1952), Hidrochimia, Editura Hidrometeorologică, Leningrad (traducere
din limba rusă).
Ambroise, B., (1998), La dynamique du cyecle de l’eau dans un bassin versant , Edition
H.G.A., București .
Amoros , C., Petts , G.E. (eds.) (1993), Hydrosystèmes fluviaux, Masson, Col.Écologie
24, Paris.
Barbier , E., Acreman , M., Knowler , D. (1996), Economic valuation of wetlands. A guide
for policy makers and planners, Ramsar Convention Bureau, University of
York, IUCN, Draft 9/02/96.
Barnaud ,G., Mermet , L. (1997), Leçon à tirer de la procédure de délimitation des zones
humides aux Etats -Unis, Séminaire « Zones les espaces naturels? Objectifs,
méthodes et perspectives, MNHN -IEGB, Ministère de l’Environnement, Paris,
2/12/96.
Baudiere , A. (1970), Recherches phytogéographiques sur la bordure méridion ale du
Massif central française, Thèse de doctorat, Université de Montpellier.
Bătinaș, R.H., Gheorghe, Ș., (2005), Noțiuni practice de hidrologie practică , Edit. Casa
Cărții de Știință, Cluj -Napoca.
Bendjoudi , H., Fustec , E. (1996), Zones humides et régim e des eaux, In: Les fonctions et
valeurs des zones humides, Fustec E, Frochot B. (eds.), Université Paris VI et
Dijon, Agence de l’Eau Seine -Normandie.
Bernard , P. (1994), Les zones humides. Rapport d’évaluation, Comité interministériel de
l’évaluation des politiques publiques, Premier Ministère -Comissariat au Plan,
Rapport d’évaluation, La documentation Française.
Braun -Blanquet et al. (1952), Les groupements végétaux de la France Méditeranéenne,
Editions du CNRS, Paris.
Bucur, A., (1999), Elemente de chim ia apei , Editura H.G.A., București.
Carter , V. (1996), Technic Aspects of Wetlands. Wetland Hydrology, Water Quality, and
Associated Functions, In: National Water Summary on Wetland Resources,
United States Geological Survey, Water -Supply Paper 2425, Washi ngton D.C.
Coleman , R.E., LaRoe , E.T., Theriot , R.F. (1996), Wetland Management and Research.
Wetland Research by Federal Agencies, In: National Water Summary on
Wetland Resources, United States Geological Survey, Water -Supply Paper
2425, Washington D.C.
Cowardin , L.M., Carter , Virginia, Golet , F.C., LaRoe , E.T. (1979), Classification of
wetlands and deepwater habitats of the United States, U.S. Fish and Wildlife
Science Raport FWS/OBS -79/31.
Cowardin et al. (1979), Classification of wetlands and deepwater habitat of the United
States, Fish and Wildlife Service, US Department of the interior ed., FWS/OBS –
79/31.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
242 Devillers , P., Devillers -Terschuren , J., Ledant , P. (1991), CORINE -Biotopes manual,
Habitats of the European Community, Data specification Part 2, Co mmission of
the European Communities, Luxemburg.
Diaconu, C., (1966), Altitudinea, unul din criteriile de bază pentru organizarea rețelelor
hidrometeorologice în zonele de munte , Studii de hid rologie XVIII, București.
Diaconu, C., (1988), Râurile de la inu ndație la secetă , Editura Tehnică, București.
Diaconu, C., (1999), Hidrometrie aplicată , Editura H.G.A., București.
Diaconu, C., Șerban P., (1994), Sinteze și regi onalizări hid rologice , Editura Tehnică,
București.
Diaconu, S., (1999), Cursuri de apă – amena jare impact, reabilitare , Editura H.G.A.,
București .
Diaconu, C.D., (2003), Hidrologie aplicată -lucrări de laborator , Universitatea
București, Edit. CREDS, București.
Donisă I., Stănescu I., Donisă V., Apetrei M., Romanescu Gh., Kocsis Șt. (1995) –
Întocmi rea hărții densității rețelei hidrografice utilizând pachetul de programe
MIPS . Lucr. Simpozionului “Sisteme Informaționale Geografice”, nr.1 -2, Iași.
Drobot R., (1997), Bazele statistice ale hidrologiei , Editura Didactică și Pegagogică,
București.
Farinha , J.C., Costa , L.T., Zalidis , G., Mantzavelas , A., Fitoka , E., Hecker , N. (1996),
Mediteranean wetland inventory, Vol.III, Habitat description system,
Medwet/ICN Portugal/Wetlands International/Greek Biotope/Wetland Centre.
Fustec , E., Frochot , B. (1996), Les functions et valeurs des zones humides, Laboratoire
de Géologie appliquée -Paris VI, Lab. Ecologie -Dijon, Agence de l’Eau Seine –
Normandie.
Gâștescu, P., (1971), Lacurile din România – limnologie regională , Editura Academiei
R.S.R., București.
Gâștescu P ., (1979), Lacurile T errei, Editura Albatros, București.
Gâștescu, P., (1998), Hidrologie generală , Editura Roza Vânturilor, Târgoviște.
Gâștescu, P. (1998), Limnologie și oceanografie , Editura H.G.A. București.
Gâștescu, P., Zăvoianu, I., (1965), Îndrumăt or pentru cercetări geografice. Ce rcetări
fizico-geografice (partea privind râurile și lacurile ), Societatea de Științe
Naturale și Geografie, București.
Gâștescu, P., Murarescu, O., Dinu, I., Bretcan, P., (2002), Hidrologie continentala , Edit.
Roza Vântur ilor, Târgoviște
Giurma, I., Crăciun, I., Giurma , Catrinel, Raluca, (2003), Hidrologie și hidrogeologie –
aplicații , Universitatea Tehnică “Gh Asachi ” , Iași.
Gopal Brij, Turner , R.E., Wetzel , R.C., Whigham , D.F. (1982), Wetlands – Ecology and
management, in Proceedings of the First International Wetlands Conference,
September 10 -17, 1980, New Delhi, India: Jaipur, India, National Institute of
Ecology and International Scientific Publications.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
243 Gore , A.J.P. (1983), Introduction, In: Ecosytems of the World, V ol.4A Mires: Swamp,
Bog, Fen and Moor (Ed. A.J.P.Gore), Elsevier Scientific, Amsterdam.
Guinochet , M. (1973), Phytosociologie, Collection d’Ecologie, Editions Masson, Paris.
Hecker , N., Costa , L.T., Farinha , J.C., Tomas -Vives , P., (1996), Mediteranean wetl and
inventory, Vol.II, Data recording, Medwet/ICN Portugal/Wetlands International.
Ichim, I., Bătucă, D., Rădoane, Maria, Duma, D., (1989), Morfologia și dinamica
albiilor de râuri , Editura Tehnică, București.
Imboden , C. (1976), Eaux vivantes. Initiation à la biologie des zones humides, Edité par
la Ligue suisse pour la Protection de la Nature, Bâle.
Ivanov , K.E. (1981), Water Movements in Mirelands (Translated by A.Thompson and
H.A.P. Ingram), Academic Press, London.
Lefor , M.W., Kennard , W.C. (1977), Inland wetland definition, Stors, Conn., University
of Connecticut, Institute of Resources, Report 28.
Lyon , J.G. (1993), Practical handbook for wetland identification and delineation, Lewis
Publishers, Boca Raton.
Mermet , L. (1996), Les études d’évaluation e ntre stratégie et méthodologie : l’exemple
des politiques publiques en matières de zones humides. Gérer et comprendre,
Annales des Mines, 46.
Minea, I., (2004), The evaluation of the hydric potential of Bahlui basin , Anal.Șt. ale
Univ. „Al.I.Cuza”, tom XLI X-L, seria IIc, Iași.
Minea, I., (2004) , Caracteristicile scurgerii medii a râului Bahlueț , Sem.Geogr.
„Dimitrie Cantemir”, nr. 23 -24, Iași.
Minea, I., Stângă, I.C., (2004) – Evaluarea perioadelor secetoase în Câmpia Moldovei ,
IC.DMP.1., „Gh.Asachi” Tehni cal University, Edit. Performantica, Iași.
Mitsch , W.J., Gosselink , J.G. (1993), Wetlands, 2nd ed., Van Nostrand Reinhold
Company, New -York.
Musy, A., (1998), Hydrologie appliquee , Editions H.G.A., București.
Niering , W.A. (1984), Wetlands , New York, N.Y., Alfred A. Knopf, Inc.
Novitzki , R.P., Smith , R.D., Fretwell , J.D. (1996), Wetland Management and Research.
Wetland Functions, Values, and Assessment, In: National Water Summary on
Wetland Resources, United States Geological Survey, Water -Supply Paper
2425 , Washington D.C.
Pantazică, Maria, (1974), Hidrografia Câmpiei Moldovei , Editura Junimea, Iași.
Pascu, M., Stelea, V., (1968), Cercetarea apelor subterane , Editura Tehnică, București.
Pișotă, I., (1995), Hidrologie , Editura Universității București.
Pișotă , I., Buta, I., (1983), Hidrologie , Editura Didactică și Pedagogică.
Pișotă, I., Zaharia, Liliana, (1995), Hidrologie – lucrări practice , Editura Universității
București.
Popa, R., (1997), Elemente de hidrodinamica râurilor , Editura H.G.A., București.
Preda, I., Marosi P., (1971), Hidrogeologie , Editura Didactică și Pedagogică, București.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
244 Rameau J.C. (1996), Typologies fonctionnelles des zones humides. Cas des bordures
boisées fluviales et des eaux stagnantes et des milieux associés, Séminaire
« Typologies fonctionnelles des zones humides », GIP Hydrosystèmes, Paris, 9
janvier 1996.
Rădoane, M aria, Ichim, I., Rădoane, N., Gh eorghe, D., Constantin, V., (1996), Analiza
cantitativă în geografia fizică , Editura Universității “Al.I.Cuza”, Iași.
Romanescu, Gh., (1 996), Delta Dunării.Studiu morfohidrografic , Editura Corson, Iași.
Romanescu, Gh., (2002), Medii de sedimentare terestre și acvatice . Delte și estuare ,
Editura Bucovina Istorică, Suceava.
Romanescu, Gh., (2003), Hidrologie generală , Editura Terra Nostra, Iași.
Romanescu, Gh., (2003), Dicționar de hidrologie , Editura dDidactică și Pedagogică,
București.
Romanescu, Gh., (2003), Inundațiile -între natural și accidental, în Riscuri și catastrofe ,
Editor Victor Sorocovschi, Editura casa Cărții de Știință, Cluj -Napoca.
Romanescu, Gh., (2003), Dicționar de hidrologie , Edit. Didactica și Pedagogică, R.A,
București
Romanescu, Gh. (2004), Bazinul hidro grafic Moldovița -caracterizare morfometric ă și
morfografică a rețelei hid rografice , Lucrările Seminarului « Dimitrie
Cantemir »,nr.23 -24, Iași.
Romanescu, Gh., (2004), Zonele umede între prezervare și eradicare , Lucrările
Seminarului « Dimitrie Cantemir »,nr.23 -24, Iași.
Romanescu, Gh., Jigău, Gh., ( 2001 ), Dicționar de hidrologie, hidrogeologie și
hidrofizica solurilor , Editura UNiversității de Stat din Chișinău.
Romanescu Gh., Romanescu Gabriela, Minea I., Ursu A., Mărgărint M.C., Stoleriu C.,
(2005) – Inventarierea și tipologia zonelor umede din Podișul Moldovei –
Studiu de caz pentru județele Botoșani și Iași , Editura Didactic ă și Pedagogică,
București.
Redaud , J.L. (1995), Mise en place du Plan d’action gouvernemental pour la protection
et la reconquête des zones humides, Rapport de mission, octobre 1995,
Ministére de l’environnement.
Reed , P.B.Jr. (1986), National wet land plant list – regional indicator compilation,
USFWS, WELUT 86/W17.01.
Reed , P. (1988), National list of plants species that occur in wetlands: a national
summary, US Department of Interior, USFWS, Biological Rep.88 (24).
Schram, Amria, Pantazică, Maria , (1983), Hidrologia uscatului , Universitatea
„Al.I.Cuza”, Iași.
Soria , O. (1991), Etude sur la réforme fiscale « des zones humides », Rapport Ministère
de l’Environnement (DPN).
Sorocovschi, V., (2003), Hidrologia uscatului , Editura Casa cărții de Știință , Cluj –
Napoca.
Hidrologia mediilor continentale. Aplicații practice
245 Sorocovschi, V., Buta, I., (1994), Hidrometrie (măsurători și calcule hidrologice ),
Universitatea Babeș -Bolyai, Cluj -Napoca.
Stănescu, I., (2000), Hidrologie , Edittura UNiversității “Al.I.Cuza”, Ia și.
Stănescu, V.A., (1995), Hidrologie urba nă, Editura Didactică și Pedagogică, București.
Stewart , R.E. (1996), Technical Aspects of Wetlands. Wetlands as Bird Habitat, In:
National Water Summary on Wetland Resources, United States Geological
Survey, Water -Supply Paper 2425, Washington D.C.
Șerban , P., Stănescu, V.A., Roman, P., (1995), Hidrologie dinamică , Editura Tehnică,
București.
Ștefanach e, Dumitrica, Giurma, Catrinel -Raluca, (2004), Monitorizarea parametrilor
meteorologici și hidrologici , Editura Politehnium, Iași.
Tiner , R.W. , (1984), Wetla nds of the United States – Current status and recent trends,
Washington, D.C., U.S. Fish and Wildlife Service Report.
Tiner , R.W. , (1996), Technical Aspecta of Wetlands. Wetland Definitions and
Classifications in the United States, In: National Water Summa ry on Wetland
Resources, United States Geological Survey, Water -Supply Paper 2425,
Washington D.C.
Tiner , R.W. , (1993), The primary indicators method. A practical approach to wetland
recognition and delineation in the United States, Wetlands, 13.
Tiscovsch i A.A., Diaconu, D.C., (2005), Prelucrarea si reprezentarea datelor climatice
si hidrologice, Edit. Universitara, Bucuresti.
Tomas -Vives , P., (ed.) (1996), Monitoring Mediterranean wetlands. A methodological
guide, Wetlands international, ICN, CEC -Medwet, Draft March 1996.
Török , Z (2000), The Romanian wetland. Inventory project, Acientific Annals, Danube
Delta National Institute for Research and Development, Editura Tehnică,
București.
Trufaș, V., (1975), Hidrochimie , Universitatea din București.
Ujvari, I ., (1972) – Geografia apelor României , Edit. Șt., București.
Vladimirescu, I., (1978), Hidrologie , Editura Didactică și Pedagogică, București.
Zalidis , G., Mantzavelas , A., Fitoka , E.N., (1996), Mediterranean wetland inventory,
Vol.IV Photointerpretation a nd cartographic conventions, MedWet -Greek
Biotope -Wetland Centre -ICN Portugal -Wetlands International.
Zamfirescu, F., (1995), Hidrogeologie.Dinamica apelor subterane , Editura Universității
București.
Zăvoianu, I., (1978), Morfometria bazinelor hid rografice , Editura Academiei, R.S.R.,
București.
Zăvoianu, I., (1999), Hidrologie , Editura „Fundației România de Mâine”, București.
* * * (1976), Existing state and local wetland survey (1965 -1975), v.II, Narrative:
Washington, D.C., U.S. Fish and Wildlife Service, Office of Biological Service
Report.
Ionuț Minea Gheorghe Romanescu
246 * * * (1987), Wetlands Delineation Manual, Environmental Laboratory, US Army
Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS, Rech. Rep. Y -87-1.
* * * (1988), Wetland identification and delineation manual (2 volum es), SIPPLE W.S.
(ed.), Washington DC, Environmental Protection Agency, Office of Wetlands
Protection.
* * * (1989), FICWD, Federal manual for identifying and delineating jurisdictional
wetlands, Federal Interagency Committie for Wetlands delineation, Janu ary 10,
US Government Printing office, Washington DC.
* * * (1994), Les zones humides. Rapport de l’instance d’évaluation , La Documentation
française, Paris.
* * * (1995), CBRMC, Schéma Directeur d’Aménagement et de Gestion des Eaux du
basin Rhône -Méditerr anée-Corse, Vol.3 et Cartes de synthèse, Comoté du
bassin Rhône -Méditerranée -Corse, Préfet coordonateur de Bassin Rhône –
Méditerranée -Corse.
* * * (1995), Utilisation rationnelle et conservation des zones humides, Communication
de la Commission au Conseil e t au Parlement Européen, CCE, COM.
* * * (1995), Wetlands : Characteristics and boundaries, Committee on characterization
of wetlands, National Research Council, Commission on Geosciences,
Environment and Resources, Prepublication draft, Washington DC.
* * * (1996), DIREN Languedoc -Roussillon, Inventaire préliminaires des zones humides
du Languedoc -Roussillon, Département de l’Hérault, DIREN Languedoc –
Roussillon/MEDWET/ONC.
* * * (1996), DIREN Languedoc -Roussillon, Inventaire préliminaire des zones humides
du Languedoc -Roussillon, Départements de la Lozère, DIREN Languedoc –
Roussillon/MEDWET/ONC.
* * * (1971), Râurile României, Monografie hidrologică , I.N.M.H., București.
* * * (1983) , Geografia României , vol. I., Edit. Academiei, București.
* * * (1992), Geografia României , vol. IV., Edit. Acad emiei, București
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: 9 Capitolul I: Modalități privind elaborarea studiilor hidrogeologice, hidrologice și a cercetărilor de teren Cercetările hidrogeologice și… [622976] (ID: 622976)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.