Bazinul Hidrografic

1.1. BAZINUL HIDROGRAFIC. DEFINIȚIE.CARACTERISTICI.

Bazinul hidrografic saubazinul de recepție al unui curs de apă, este suprafața de pe care este colectat debitul de apă al acelui curs de apă. Linia care delimitează bazinul hidrografic se numește cumpăna apelor (figura1.1.).

Se pot diferenția două feluri de bazine hidrografice:

– bazinul hidrografic deschis, de suprafață este acela de pe care este colectată apa scursă din precipitații și care e delimitat de o linie de cotă maximă, astfel încât precipitațiile care cad de o parte sau de alta a acestei linii se scurg în râuri diferite; cumpăna apelor pentru bazinul hidrografic de suprafață se determină cu ajutorul planurilor topografice (fig. 1.2);

– bazinul hidrografic închis, cu drenaj subteran corespunde alimentării subterane a cursului de apă; cumpăna apelor subterane este mai greu de precizat, așa încât de cele mai multe ori în calculele hidrologice se ia în considerare bazinul hidrografic superficial, erorile de obicei compensându-se în cazul bazinelor mari.

Mărimile caracteristice ale unui bazin hidrografic sunt:

– suprafața și forma bazinului hidrografic – este determinată ca proiecție orizontală prin planimetrarea teritoriului determinat de cumpăna apelor fiind notată prin F sau Sbh și exprimată în ha sau în km2. Forma bazinului hidrografic prezintă o mare diversitate influențând procesele de scurgere din bazin;

– lungimea bazinului hidrografic L (km) care este distanța de la capătul amonte, din zona izvoarelor, până la vărsarea măsurată pe linia mediană a bazinului hidrografic;

– lățimea medie a bazinului hidrografic, B (km),

B=Sbh/L

Bazinul hidrografic al râului Argeș

Bazinul hidrografic Argeș se învecinează la nord și vest cu bazinul hidrografic Olt, la vest cu bazinul hidrografic Vedea și la est cu bazinul hidrografic Ialomița (fig. 1.17.).

Este situat într-o regiune foarte bine populată (peste 3,3 milioane locuitori în zonele urbane și rurale) și dezvoltată (industrie, agricultură, păduri și resurse naturale) din țară.

Bazinul Argeș este unul dintre cele mai importante bazine hidrografice din România datorită potențialului foarte ridicat de producere a energiei electrice și alimentare cu apă (pentru industrie, irigații, populație, incluzând capitala – București care este situata în acest bazin).

De asemenea, acest bazin este unul dintre cele mai bine echipate bazine hidrografice din țară având un mare număr de lacuri de acumulare cu folosințe complexe (producerea de energie, atenuarea viiturilor, alimentari cu apă), de derivații bazinale și interbazinale, de regularizări, de îndiguiri, de prize de apă și altele.

Bazinul hidrografic Argeș dispune de bogate resurse de apă, suficiente pentru principalii utilizatori din zonă, dar neuniform distribuite în timp și spațiu.

Principalele surse de apă din bazinul Argeș sunt apele de suprafață, reprezentate de râuri și lacuri de acumulare și apele subterane (freatice și de mare adâncime).

Resursele de apă teoretice totale din bazin sunt evaluate la 2656 mil.m3 (din care 1960 mil.m3 provin din apele de suprafață și 696 mil.m3 din apele subterane). Circa 85,5% din aceste resurse teoretice sunt utilizabile din punct de vedere tehnic (2271 mil.m3 din care 1671 mil.m3 provin din râuri, lacuri și lacuri de acumulare și 600 mil.m3 din apele subterane).

Nivelul de utilizare a resurselor de apă în bazin este mare, circa 600 m/loc. anual, doar din apele de suprafață.

Râul Argeș este un important râu interior ce izvorăște din Munții Făgăraș (având două izvoare, pârâurile Capra și Buda), curge în direcție sudică intersectând o zonă muntoasă, câmpii înalte și joase și în final se varsă în fluviul Dunărea lângă Oltenița, la sud de București.

Râul Argeș are lungimea de 340 km și suprafața totală a bazinului de recepție este de 12.550 km2. Principalii afluenți ai Argeșului sunt Vâlsan, R. Doamnei, R. Târgului și Dâmbovița, pe partea stângă a bazinului și Neajlov, pe partea dreapta.

Dâmbovița străbate capitala României printr-un canal construit în perioada 1987-1989.

Rețeaua hidrografică a râului Argeș cuprinde un mare număr de râuri, cu o lungime totală de 4579 km (5,8% din lungimea totală a râurilor interioare din țară).

Cel mai mare lac de acumulare din bazin este Vidraru cu o capacitate de 465 mil.m3 destinat producerii de energie electrică, acumulare care a fost inaugurată în anul 1966.

Panta râului variază de la 10% în zonele muntoase, la 1-0,4% în zonele de deal și până la mai puțin de 0,1% în zonele de câmpie.

În prezent, o rețea de 28 km de derivații (tunele, galerii și canale deschise) este în funcțiune în bazinul Argeș.

Întreaga amenajare complexă a râului Argeș (figura 4) este rezultatul mai multor etape de concepție și execuție:

Etapa inițială (1960-1966) s-a localizat pe Argeșul superior, între Cumpăna și Oiești.S-a construit barajul Vidraru, în al cărui lac de acumulare sunt colectate și debite din bazinele hidrologice vestice alăturate, respectiv Vâlsan și Doamnei, dar și debitele râului vecin, Topolog.

Etapa a II-a (1965-1978) – s-au construit aval de Oiești un număr de 14 hidrocentrale de joasă cădere. Această etapă este defalcată pe două sectoare, respectiv între Oiești și Valea Iașului (1965-1969), amenajată preponderent energetic și între Curtea de Argeș și Pitești (1969-1978) concepută și amenajată astfel încât prioritatea în exploatare să fie asigurarea apei potabile și industriale a consumatorilor din zonă.

A III-a etapă, ca urmare a colmatării lacurilor Bascov și Pitești și a anilor secetoși, a avut drept scop proiectarea unei acumulări la Golești, ca rezervă la suplimentarea debitelor de apă potabilă și industrială.

Etapa a IV-a. După amenajarea în București, a râului Dâmbovița, a apărut ca necesară asigurarea posibilității de siguranță și suplimentare a debitului regularizat, astfel realizându-se barajul Zăvoiul Orbului.

Ultima etapă de amenajare a râului Argeș s-a consumat după 1933, când s-a realizat acumularea Ogrezeni.

Întreaga amenajare a râului Argeș dispune de o putere instalată de 417,5 MW și o producție de energie medie de 817 GWh/an. În același timp, asigură alimentarea cu apă potabilă și industrială a consumatorilor riverani și este sursa principală pentru București.

Descrierea Ameajarii

Circuitul hidrotehnic al CHE Vidraru

Schema circuitului hidrotehnic al C.H.E. Vidraru

Hidrocentrala Vidraru Arges utilizeaza potentialul hidroenergetic al raului Arges, pe un sector de 28 Km lungime, situat intre Cumpana si Oiesti, cu o cadere totala de 524m. Pentru obtinerea unei importante puteri instalate sunt captate apele unui bazin hidrografic cu o suprafata de 745 Km2.

Debitul mediu captat la priza pentru asigurarea functionarii centralei cuprinde debitul Raului Arges de 7,2 m3/s si debitele captate din bazinele vecine: Topolog, Valsan, Cernat, Doamnei, Valea lui Stan, Limpedea, totalizand 12,2m3/s adica un debit total de 19,7m3/s.

Schema centralei cuprinde urmatoarele:

baraj in arc de beton, lac de acumulare si captari secundare;

priza de apa;

galeria de aductiune;

castel de echilibru;

put fortat;

centrala subterana prevazuta cu 4 turbine Francis verticale;

galeria de fuga, racordata pe albia Raului Arges printr-un canal de fuga.

Caracteristicile elementelor schemei hidrotehnice de amenajare sunt:

Barajul Vidraru

Scopul acestei constructii hidrotehnice este de a crea acumularea necesara functionarii centralei hidroelectrice la parametrii instalati. Barajul este situat in Cheile Argesului la Vidraru fiind un baraj in arc de rezistenta. Este calculat pentru debit cu asigurarea de 0,1% si verificat pentru debitul cu asigurarea de 0,01%. Are o inaltime constructiva de 166m, latimea la baza de 25m iar la coronament de 6m, lungimea coronamentului 307m.

Barajul este construit din beton nearmat impermeabil, marca B.600. Pe verticala este alcatuit di 21 de ploturi monolizate prin rosturi de dilatatie, fiecare plot fiind impartit in lamele a cate 2m inaltime. In corpul barajului sunt prevazute 8 galerii de vizitare care il strabat de la un versant la altul avand fiecare (in afar de galeria 1) la capete cate o intrare de control. Comunicatia intre galerii se face prin exterior sau cu ajutorul celor 2 lifturi prin interiorul barajului.

Barajul este prevazut cu urmatoarele instalatii:

– deversor cu creasta situat la cota 850mdM, compus din 3 deschideri a cate 9m fiecare. Prin deversor se poate evacua un debit de 230m3/s, cu inaltimea lamei deversante de 2,85m, gradul de atenuare al viiturii realizat de deversor este de 403.

– doua goliri de fund amenajate in versantul stang la cotele 693,50 mdM resp[ectiv 720,00 mdM avand diametrele de 4,20 respectiv 5,20. Golirea 1 este prevazuta cu doua vane plane iar golirea 2 cu vana Johnson. Amandoua golirile pot evacua la nivelul maxim in lac un debit de 200m3/s.

– aparate electrice rezistive pentru urmarirea starii constructie (teletermetre, teleformetre, telepresmetre, teledilatometre) marimile urmarite se pot citi la puntea Wheastone in cele 9 statii aflate in galeriile de vizitare.

– 5 pendule directe ce inregistreaza deplasarile barajului pe directiile amonte, aval si mal drept – mal stang

– 2 pendule inverse cu acelasi rol.

Lacul de acumulare Vidraru

Lacul creat prin executarea barajului are urmatoarele volume si date caracteristice:

nivel maxim al apei la baraj 832,6 mdM.

Nivelul normal de retentie 830 mdM.

Nivelul minim de exploatare 778 mdm.

Nuvelul minim exceptional 740 mdm.

Cota centrului de greuate 809 mdM.

Cota la bolta prizei de apa 731,5 mdM.

Volumul total 465*106 m3.

Volumul total de atenuare a viituri 25*106 m3.

Volumul util al lacului 320*106 m3.

Volumul de rezerva exceptional 100*106 m3.

Volumul mort 45*106 m3.

Prin exploatarea complexa a lacului Vidraruse va permite irigarea de suprafete agricole din bazinul Arges in jur de 70.000ha in amonte si de 30.000ha in aval de orasul Bucuresti.

Captari secundare

Pentru marirea debitului instalat (respectiv a puterii instalate )al centralei sunt captate –s –au realizat aductiuni si captari secundare;

– Aductiunea Topolog-Cumpana in lungime 7,6km cu diametrul de 2,9 m si captarea Topolog avand Qme 2,35mc/s si Qi =8,50 mc/s captare de tip tirolez;

– Aductiunea Doamnei-Valea cu Pesti in lungime de 18,9 km cu diametrul de 2,8 -3,2 m si urmatoarele captari;

– Captarea Valsan (cu Qm 3,94m3/s si Qi 7,80 m3/s) de tip baraj in arc si Capatrea Dobroneagu (cu Qm 0,35 m3/s si Qi 1,5 m3/s) de tip tirolez cu debusarea in Lacul Valsan;

– Captarea Cernat (Qm 1,35 m3/s si Qi 5 m3/s) de tip tirolez;

– Captarea Bradu (Qm 0,07 m3/s si Qi 0,5 m3/s) de tip tirolez;

– Captarea Draghina (Qm 0,27 m3/s si Qi 1,50 m3/s) de tip tirolez;

– Captarea Doamnei (Qm 6,25 m3/s si Qi 16 m3/s) de tip baraj in arc si Captarea Baciu de pit tirilez cu debusarea in Lacul Doamnei;

– Aductiune si Captarea Limpedea de tip tirolez;

– Aductiunea si Captarea Valea lui Stan de tip tirolez;

Lungimea totala a galeriilor aductiunilor secundare este de 29Km.

Priza de apa

Are rolul de a preleva din lac apa necesara functionarii centralei. Este calculata pentru un debit instalat Qi 90 m3/s si cuprinde urmatoarele instalatii:

gratar des cu instalatie de preluare a presiunii si instalatie de suflare a gratarului cu are comprimat;

vana plana (batardou) D=4000mm si Pa=50atm;

vana fluture de inchidere rapida D=4000mm si Pa=11,5atm;

conducte de by-pass si goliri aferente vanelor;

agregat de pompare a uleiului necesar actinorii vanelor;

Casa vanelor prizei se afle in malul drept, accesul facandu-se pintr-o galerie.

Galerie de aductiune

Este constuita pe malul drept al Cheilor Argesului, are o presiune de lucru de 12-14atm, sectiunea circulara de 5,15m lungimea de 2130m. Galeria este captusita de un inel de beton armat de circa 30cm grosime, intarit ulterior de injectii de mare presiune executate pe extrados.

Castelul de echilibru

Are rolul de a amortiza socurile hidraulice (lovitura de berbec) la pornirea si oprirea brusca a grupurilor, protejand astfel galeria de aductiune. Castelul de echilibru este captusit de un inel de beton armat avand diametru de 7,20m (pe o inaltime de 120m) si de 11,00m (camera superioara cu inaltimea de 20m) si este prevazut cu 2 camere cilindrice inferioare cu diametru de 5,5m si lungimea de 15m.

Legatura cu nodul de presiune se realizearza printr-o diafragma metalica 3,00msi un tronson metalic cilindric cu inaltimea de 1,7 si diametru de 3,00m. Deasupra diafragmei exista un blindaj metalic pe o inaltime de 206m.

Nodul de presiune

Constitue ansamblu care face legatura dintre aductiune , castel de echilibru su putul fortat si se compune din:

blindajul aductiunii pe o lungime de 15m cu diametru de 5,1m;

tronson cu diametru de 5,0m ce face legatura cu aductiunea;

tronsoane concentrice cu diametrele 5,0m/4,1m si 4,1m/4,0m ce face legatura intre nodul de presiune si vana fluture;

tronson cu diametru de 3,0m si disfragma 2,620/2,620 diametru exteroir 3,40m ce face legatura cu castelul;

cilindru cu diametru de 0,8m cu capac pentru vizitare.

Nodul de presiune este prevazut cu o vana fluture cu D=2,0m si P=16atm. Vana fluture precum si instlatiile aferente acesteia (conducte by-pass de egalizare, agregate de popare al uleiului, instalatii de are comprimat, instalatia se epuisment) sunt montate in casa nodului de presiune, accesul facandu-se printr-o galerie.

Putul fortat

Este o cinstructie metalica cu diametrul de 4,1m si inaltimea de 185m , terminat cu un cot poligonal ce face legatura cu vana fluture a nodului de presiune, este prevazut cu 2 conducte de aerisire si ventile automate.

Putul fortat este prevazut cu o instalatie de drenaj pentru a nu se crea o presiune periculoasa in exteriorul blindajului.

Distribuitorul

Face legatura dintre putul fortat si turbinele hidraulice. Este asezat pe suporti metalici si betonat in exterior. Legatura dintre ramificatiile cu diametru de 2,0 ale distribuitorului si vana sferica cu diametru de 1,6m se face printr-o reductie troconica.

Centrala subterana

Este situata la 104m sub albia Raului Arges si cuprinde caverna salii masinilor de 75m lungime si 16m latime si 34 inaltime, continuata cu bobele transformatoarelor de inalta tensiune. Centrala este echipata cu 4 turbine Francis cu ax vertical de 56,5Mw cuplate cu hidroalternatoare de 61MVA si 7 transformatoare monofazice de 40MVA. Accesul principal al personalui si echipamentului este realizat printr-un put vertical de 7,2m diametru, continuat cu o galerie orizontala de 33m2 cu o lungime de 123m. Energia electricxa produsa este livrata prin cablele de 220Kv amplasate intr-o galerie in panta cu o lungime de 170m. Pentru oprirea paei in fata turbinelor sunt prevazute 4 vane sferice cu diametru de 1,6m.

Parametrii energetici ai centralei sunt uramatorii:

puterea instalata 220MW;

productia medie de energie 400GWh/an;

caderea totala bruta 324m;

debitul mediu captat 19,7m3/s;

debitul instalat 90m3/s;

turbine utilizate cu ax vertical 4*56,5MW tip Francis;

.

Galeria de fuga

Are 11.9Km lungime cu diametru de 5,15m si o panta de 2% si descarca debitul instalat in regim hidraulic de scurgere libera.Captuseala galeriei este din beton simplu sau armat cu grosimea de 0,5-1m in functie de rocile traversate.Pe traseul galeriei sunt prevazute sase puturi verticale.Galeria de fuga este racordata pe albia raului cu un canal de fuga, iar debusarea se face in lacul Oiesti.

Turbina Francis

In centrala subterana sunt instalate 4 turbine Francis tip FV 10-55 ( an de fabricatie 1965 ) cuplate la cate un hidroalternator. Turbina are rolul de a transforma energia hidraulica in energie cinetica , transformata ulterior de generator in energie electrica .

Principalii parametri ai unei turbine sunt:

-caderea neta Hn = 200 – 300 m;

-debitul Q = 18 – 21,6 m3/s;

-puterea maxima P = 56,5 MW;

-turatia n = 428,6 rot/min;

-turatia de ambalare n = 760 rot/min.

O turbina Francis se compune din urmatoarele parti:

Rotorul turbinei.

Rotorul turbinei are rolul de a transforma energia hidraulica disponibila in energie cinetica, conducand apa care vine din camera spirala prin intermediul aparatului director in aspiratorul turbinei. Rotorul turbinei are diametrul de 2,4 m si se compune din:

-coroana superioara pe care este montat labirintul superior;

-coroana inferioara pe care este montat labirintul inferior;

-palele rotorului;

-ogiva cu clapeta de aerisire de sub rotor.

Debitul de apa reglat de aparatul director patrunde in rotor sub un anumit unghi. Prin intermediul paletelor, energia hidraulica care depinde de cadere si debit este transformata in energie cinetica ( de miscare ) , astfel ca la iesirea din rotor atat viteza cat si presiunea apei devin foarte mici, creand un vid partial. Pentru anihilarea vidului partial de sub rotor in ogiva se afla o clapeta automata de aerisire, care la scaderea presiunii sub o anumita limita se deschide permitand accesul aerului in spatiul respectiv evitand cavitatia. Presiunea de apa este redusa de catre labirinti care au ca scop principal micsorarea debitului scapat intre rotorul in miscare si partile fixe ale capacului turbinei. Apa cu presiune redusa de deasupra coroanei superioare se colecteaza in conducta de descarcare. Astfel impingerea axiala datorita apei sub presiune de deasupra rotorului este micsorata. Jocul la labirinti este de 1 mm.

Rotorul este confectionat din otel aliat cu crom si nichel, rezistent la coroziuni si cavitatie.

Arborele turbinei.

Arborele turbinei are rolul de a transmite energia mecanica de la rotorul turbinei la arborele generatorului,( cei doi arbori fiind legati prin intermediul cuplei)

Pe arbore ( care este o piesa monobloc ) se disting urmatoarele detalii cu importanta mare din punct de vedere functional:

-cilindrul arborelui gaurit pe toata lungimea lui cu 200mm;

-flanse la ambele capete prevazute cu gauri prelucrate la toleranta minima pentru prinderea turbinei si a arborelui generatorului ;

-butucul lagarului pe care freaca pastilele lagarului de ghidare al turbinei , prevazut cu orificii oblice pentru antrenarea uleiului de ungere in lagarul turbinei;

-roata dintata pentru antrenarea pendulului si intrerupatoarelor centrifugale.

3.Garnitura de etansare axiala.

Are rolul de a impiedica patrunderea apei pe langa arbore ( prin pierderile de apa din labirintul superior ). Etansarea axiala se compune din:

-presgarnitura alcatuita din 6 segmenti din dentacryl cu adaos de 5% carbune;

-2 inele concentrice de cauciuc pentru prinderea presgarniturii de caseta lagarului;

-caseta preslagarului;

-corpul preslagarului ( etansarea dintre corpul si caseta presgarniturii se face cu doua inele de cauciuc )

-surubul de reglare;

-6 arcuri de impingere din otel inoxidabil;

-priza pentru preluarea presiunii;

-sonda termometrului cu contacte;

-racord pentru conducta apei de racire a presgarnitrurii.

4.Lagarul de ghidare.

Are rolul de a ghida arborele turbinei in miscarea de rotatie.

Lagarul radial de ghidare al turbinei se compune din:

-10 segmenti radiali ale caror suprafete de alunecare sunt turnate cu material antifrictiune;

-10 suruburi de reglare a jocului intre segmentii radiali si arborele turbinei;

-sonda pentru termometru;

-corpul lagarului care constituie si baia de ulei a lagarului;

-indicator ( sticla ) de nivel;

-racitor de ulei, constand dintr-o serpentina prin care circula apa de racire.

5.Carcasa spirala.

Are rolul de a conduce apa sub presiune la rotor si de a o distribui in mod uniform in aparatul director.

Carcasa spirala se compune din:

-carcasa propriu-zisa , confectionata ( in forma de melc ) din tabla sudata de otel inoxidabil , rezistenta la o presiune de 30 at., cu diametrul de intrare de 1 600 mm. Partea melcata a carcasei este betonata.

-antestatorul din otel turnat;

– paletele antestatorului (in nr. de 10) sunt asezate sub un unghi care dirijeaza apa in aparatul director in asa fel incat turbina sa functioneze la randamentul maxim.

Partea superioara a antestatorului sprijina inelul de reglare al paletelor aparatului director, iar partea inferioara serveste la ancorarea carcasei spirale.

-gura de vizitare (manloc);

-racord pentru conducta de evacuare a apei din carcasa spirala in aspirator;

-priza de preluare a apei sub presiune.

-racorduri pentru ventilele de egalizare TU3-38 si TU4-38

6.Aparatul director.

Are rolul de a regla debitul apei care intra din camera spirala in rotor. Aparatul director se compune din:

-20 palete directoare confectionate din otel inoxidabil turnat, cu profil hidrodinamic simetric;

-20 lagare superioare (bucsi de bronz prinse in corpul lagarelor superioare etanse)

-20 lagare inferioare (bucsi de bronz prinse in corpul lagarelor inferioare etanse )

-20 ansabluri biela – manivela articulate pe o parte cu inelul aparatului director si pe cealalta parte cu pala aparatului director ;

-20 buloane rigidizate de fusele paletelor prin pene (cate una pentru fiecare bulon) si articulate cu manivelele prin intermediul bolturilor de siguranta.

Functionarea aparatului director.

Inelul de reglare este actionat de servomotoarele de reglare a aparatului director. Prin rotirea inelului, miscarea se transmite bielelor, care prin intermediul manivelelor si a bolturilor de siguranta transmit miscarea buloanelor paletelor ( rigidizate cu paletele ). Astfel miscarile inelului de reglare se transforma in miscari de rotatie a paletelor directoare.

Jocul la gulerele paletelor este reglat printr-un inel de fonta, limitand deplasarea axiala a paletelor. Bolturile de siguranta au rolul de a se forfeca in momentul patrunderii unui corp strain intre paletele aparatului director, protejand alte piese mai importante ale turbinei. Apa de infiltratie de la fusurile inferioare ale paletelor aparatului director se colecteaza intr-o conducta care debuseaza in aspiratorul turbinei.

7.Aspiratorul.

Are rolul de a conduce apa de la iesirea din rotor in galeria de fuga. Aspiratorul se compune din:

-conul superior ( prevazut cu dispozitiv propriu de deplasare pe 3 roti )

-blindajul aspiratorului;

-gura de vizitare;

-racorduri pentru tevile de aerisire, descarcare a presiunii si golirea carcasei spirale;

-intrerupatoare cu flotori ( cu mercur ) pentru mentinerea automata a nivelului apei in aspirator la functionarea in regim de compensator.

La trecerea in regim de compensator ventilul hidraulic de aer comprimat de inalta presiune se deschide aerul rupand coloana de apa din aspirator in doua , dopul de apa inferior fiind impins in jos, dopul superior fiind impins , prin rotor si aparatul director (deschis in pozitia de demarare ) , in carcasa spirala de unde se evacueaza in aspirator prin deschiderea ventilului hidraulic de golire a carcasei spirale .

Nivelul apei in aspirator ( perna de aer ) este mentinut intre limitele admise de catre aerul de joasa presiune. In cazul ca aerul de joasa presiune nu poate mentine aceste limite impuse se va deschide automat ventilul de aer de inalta presiune .

Regimuri de exploatare pentru Acumularea Vidraru

Exploatarea acumulării lacului Vidraru se realizează în limitele volumului util, în funcție de regimul debitelor afluente și de necesarul de energie al sistemului .Folosirea volumului rezervei de fier se poate face cu aprobarea R.A.A.R.

La atingerea cotei de 830,00 mdM volumele intrate în lac sunt deversate în aval, atenuate, prin reținerea unei părți în cadrul volumului de atenuare.În timpul deversărilor peste baraj, vanele golirilor de fund, este indicat, să fie închise pentru a nu rezulta în aval debite de viitură mari.

Regimul de utilizare al lacului Vidraru, în perioada de viituri, va fi stabilit astfel încât să asigure umplerea lacului, precum și atenuarea debitelor maxime în aval de lacul de acumulare.

În caz de debite mari și de depășirea cotei maxime de exploatare este indicat să se scoată aporturile introduse de captările secundare.

Înainte de începerea deversării se vor folosi golirile de fund pentru evacuarea debitelor afluente excepționale.

De asemenea, golirile de fund mai sunt folosite și pentru golirea lacului când este necesar.

Ordinea manevrelor la golirile de fund se va executa în funcție de debitul afluent si anume :

Qafl. < 80 mc/s – se vor executa manevrele la Golirea de fund nr.2, astfel încât să rețină nivelul constant;

Qafl. > 80 mc/s – se vor executa manevrele de la Golirea de fund nr.1, prin care se va evacua 80 mc/s și în continuare se vor executa manevrele de la Golirea de fund nr.2 pentru evacuarea debitului afluent ce depășește 80 mc/s.

La Golirea de fund nr.1 se va deschide prima vană plană de siguranță (amonte) și apoi se va deschide vana plană de exploatare (aval). La închidere se va executa operația inversă, adică se va închide vana plană de exploatare (aval) și apoi se va închide vana plană de siguranță (amonte).

La golirea de fund nr.2 se va deschide prima vana plană și apoi vana Johnson care este o vană reglabilă, iar la închidere se va închide vana Johnson și apoi vana plană.

Manevrele privind deschiderea golirilor de fund (probe, verificări, sau în caz de necesitate) se execută numai în prezența șefului de secție cu aprobarea directorului Uzinei și a S.C. Hidroelectrica SA pe bază de manevră și cu asistență tehnică a unei persoane din conducerea S.H. Curtea de Argeș.

În cazul efectuării de manevre la Golirile de fund nr.1 și 2 cu evacuare de apă din lacul de acumulare Vidraru, se va proceda astfel:

se lansează cerere de efectuare a manevrelor la Golirile de fund nr.1 și 2 la Serviciul Management Energetic;

Serviciul Management Energetic , cu acordul conducerii SH Curtea de Arges , se ocupă de obținerea aprobării pentru efectuarea manevrei la golirile de fund de la S.C. Hidroelectrica S.A.

Pentru executarea manevrei se va întocmi foaie de manevră de execuție. La executarea manevrelor la golirile de fund vor fi prevăzute următoarele persoane:

asistență tehnică din partea Conducerii Sucursalei Hidroelectrica C. de Argeș;

responsabil de manevră : șef de secție

executant de manevră : personalul operativ de la baraj.

Pe perioada evacuării apei din lacul de acumulare se va asigura legătura radio pe Valea Argeșului în vederea luării de măsuri, de a împiedica distrugeri ale albiei râului în vederea inundării caselor locuitorilor.

In caz de deversare a barajului sau de deschidere a golirilor de fund pentru luarea măsurilor ce se impun pentru a evita inundațiile în zonele din aval, dispecerul de hidrocentru va anunța Comandamentul Județean Argeș contra inundațiilor.

În timpul ploilor și viiturilor se va urmări creșterea lentă a nivelului în lacul Vidraru până la cota de 825 mdM, dacă debitele nu depășesc 60 mc/sec. În cazul unor perioade mai lungi de 3-5 zile cu debite ce depășesc această valoare, după depășirea cotei de 825 mdM se va trece la un regim intensiv de exploatare cu uzinarea unui debit mediu de 40 – 60 mc/sec. Dacă în continuare debitul afluent crește, se trece la uzinarea debitului instalat pe centrală (90 mc/sec.) și dacă este cazul se va trece la scoaterea aporturilor introduse de captările secundare.

Evidența volumelor de apă, intrate sau consumate din lac, se ține zilnic prin calcule în funcție de producția de energie electrică sau prin măsurători de debit cu ajutorul debitmetrelor la fiecare hidroagregat.

În cazul deversării se transmite lama de deversare și în funcție de înălțimea lamei se calculează debitul de apă deversat.

În cazul unei avarii catastrofale (evacuare de ape mari) personalul operativ de la baraj va anunța prin telefon seful de tură de la CHE Vidraru .

Personalul de tură, din centrala subterană, va acționa conform instrucțiunilor de acționare împotriva inundațiilor.

DETERMINAREA VOLUMULUI UTIL OPTIM AL ACUMULARII

UNEI AMENAJARI HIDROENERGETICE

In cazul acestui proiect , studiul a fost realizat asupra amenajarii hidroenergetice Vidraru.

Se considera cunoscute urmatoarele date:

Debitele medii lunare afluente in acumulare in regim natural pentru o perioada de 50 ani sunt prezentate in tabelul 1.Lunile sunt ordonate dupa ani hidrologici.

Curba de capacitate a lacului de acumulare este prezentata sub forma de perechi de valori(h,V), unde h reprezinta adancimea apei in lac masurata in sectiunea barajului si V volumul de apa din lac corespunzator, tabel2.

Alte date sunt prezentate in tabelul 3:

Zav-cota biefului aval( debusarea centralei hidroelectrice)

Z pa-cota prizei de apa

ZNRN-cota nivelului retentiei normale

Z0-cota piciorului barajului fata de nivelul Marii Negre, considerat nivel de referinta

ηCHE- randamentul mediu al amenajarii, considerat constant indifferent de cadere si debitul turbinat.

Ki-coeficient de instalare in central hidroelectrica.

Se cere sa se determine volumul util optim al acumularii.

IPOTEZE DE CALCUL

Pentru rezolvarea acestei problem se compara patru variante astfel:

Varianta 0, in care se considera exploatarea lacului cu nivel constant la NRN- in aceasta variant de exploatare se considera ca lacul de acumulare a fost creat exclusiv pentru concetrarea debitelor in sectiunea barajului si nu realizeaza si functia de regularizare a debitelor; CHE turbineaza in medie intr-o luna debitele medii lunare afluente in regim natural in acumulare si

-trei variante de nivel minim normal de exploatare corespunzand unor coeficienti de acumulare , numerotate in ordine 1, 2 si 3.Se verifica ca in variant 3 nivelul minim de exploatare nu coboara la mai putin de un metro deasupra prizei de apa a centralei hidroelectrice.

Se considera ca optima variant pentru care voalare energiei produse este maxima, valoarea fiind considerate din punct de vedere al asigurarii energiei, anotimpului si tipului energiei produse in raport cu curba zilnica de sarcina.

Pentru reducerea volumului de calculi se sugereaza alegerea unei perioade caracteristice de 5 ani si efectuarea calculator pentru aceasta perioada .

Debitele medii lunare pentru o perioada de 52 de ani, in mc/s

Curba de capacitate a acumularii Vidraru

Marimi caracteristice ale amenajarii

Curbe caracteristice ale debitelor

Curbele caracteristice ale debitelor unui curs de apă sunt:

– cheia limnimetrica

– curba de regim (hidrograful);

– curba de durată (clasată);

– curba de frecvență;

– curba integrală a debitelor;

– curba integrală a diferențelor de debit.

2.3.2.1. Cheia limnimetrică

Cheia limnimetrică sau cheia debitelor printr-o secțiune a unui râureprezintă corespondența biunivocă dintre adâncimea apei în secțiune i debitul care o străbate. Această legătură este exprimată de relația lui Chézy:

în care: Α este aria secțiunii vii (curgerii);

– coeficientul lui Chézy;

în care P este perimetrul udat; iar una dintre relațiile de calcul pentru C este relația lui Pavlovski:

în care n este rugozitatea patului albiei, definită ca înălțime medie a asperităților, iar y este un coeficient care se poate considera conform lui Manning ca fiind: