BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI CĂLMĂȚUI STUDIU DE HIDROLOGIE [305403]

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI

Facultatea de Geografie

Domeniul: Geografie

Programul de studii: Hidrologie – [anonimizat]:

Lect. univ. dr. Ioana-Toroimac Gabriela

Absolvent: [anonimizat]

2018

[anonimizat]. univ.dr. [anonimizat], pentru susținerea științifică și morală pe parcursul cercetărilor. [anonimizat]. univ. dr. [anonimizat]. univ. dr. [anonimizat]. Adresez mulțumiri și doamnei asist. univ. Mădălina Teodor pentru ajutorul acordat în realizarea materialelor grafice.

[anonimizat]: Sistemul de Gospodărire Apelor (SGA) Brăila, [anonimizat] (ANM), respectiv domnului dr. [anonimizat] (APM) Brăila.

INTRODUCERE

1. Problematica

Prin formele sale diferite de manifestare și prin larga răspândire pe care o are, [anonimizat]. Apa are un rol fundamental în realizarea proceselor naturale și a [anonimizat], de apărare, o [anonimizat], o resursă vitală pentru populație.

Prezenta lucrare urmărește analiza hidrologică a resurselor de apă din bazinul hidrografic al râului Călmățui.

Bazinul hidrografic este considerat „spațiul de pe care un sistem fluviatil ([anonimizat]) își adună apele” (Pișota et al., 2010). Așadar, cunoașterea bazinelor hidrografice și studierea lor este importantă pentru înțelegerea repartiției resurselor de apă și pentru utilizarea corectă a acestora.

[anonimizat], lacuri și ape subterane.

Astfel, obiectivele studiului sunt: cunoașterea caracteristicilor de ordin hidrologic ale râului Călmățui ([anonimizat], minimă), [anonimizat] a râului și a [anonimizat], [anonimizat].

Studiul este structurat în 3 părți: [anonimizat], urmată de o a [anonimizat] o a treia parte ce cuprinde caracteristicile calitative ale resurselor de apă.

Datele utilizate în lucrare sunt: [anonimizat], pentru perioada 2005-2015, [anonimizat] 2004-2013, [anonimizat], pedologice, baza de date Corine Land Cover și date de calitate a apei furnizate de APM Brăila.

Metodele utilizate în prezentul studiu sunt: metode statistice și de analiză a seriilor de date hidrologice și climatologice (software Excel), metode grafice și cartografice de realizare a hărților prin intermediul GIS (software ArcGis 10.3), metoda observației pe teren.

2. Poziția geografică

Spațiul geografic supus cercetării, bazinul hidrografic al Călmățuiului, râu tributar fluviului Dunărea, este amplasat în sud-estul Câmpiei Române întinzându-se pe o suprafață de aproximativ 1692,98 km2. Din punct de vedere administrativ, bazinul hidrografic se desfășoară pe teritoriul județelor Brăila și Buzău. Poziția matematică este caracterizată de o desfășurare latitudinală între 44°40' N și 45°10' N, iar longitudinal zona este dispusă între 26°40' E și 27°10' E.

Bazinul râului Călmățui se învecinează în nord si nord-vest cu bazinul hidrografic al râului Buzău, în nord-est și est cu bazinul fluviului Dunărea și în sud și vest cu bazinul hidrografic Ialomița (fig. 1).

Bazinul hidrografic al râului Călmățui își adună afluenții de pe teritoriul Câmpiei Bărăganului, Câmpiei Buzău-Siret și Câmpiei Ialomiței, subdiviziuni ale Câmpiei Române.

Fig. 1 Localizarea bazinului hidrografic

Sursa: Prelucrare după Harta topografică scara 1:50000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

3. Scurt istoric al cercetărilor

Resursele de apă din bazinul râului Putna. Studiu de hidrologie (Zaharia, 1999) reprezintă lucrarea de bază consultată pentru elaborarea prezentului studiu hidrologic.

De asemnea trebuie amintită și teza de doctorat Resursele de apă din nord-estul Câmpiei Române (între râurile Călmățui și Buzău) (Mitof, 2016) în care sunt analizate și resursele de apă ale râului Călmățui, din punct de vedere cantitativ și calitativ.

Planul de management al spațiului hidrografic Buzău-Ialomița (ABABI, 2011) abordează problematica resurselor de apă la scară locală și regională, fiind util în surprinderea particularităților hidrologice ale bazinului și râului analizat în această lucrare.

O lucrare de hidrologie generală în care sunt analizați parametri morfometrici și hidrologici ai râurilor și bazinelor hidrografice este reprezentată de lucrarea Hidrologie (Pișota et al., 2010).

Morfometria bazinelor hidrografice (Zăvoianu, 1978) reprezintă o altă lucrare în care sunt explicate elementele de morfometrie utilizate și pentru caracterizarea bazinului râului Călmățui din prezentul studiu.

În plus, pentru geneza și evoluția râului Călmățui a fost consultată lucrarea Apele subterane din România (Pașcu, 1983) în care, pe lângă analiza apelor subterane din bazinul hidrografic, se analizează și geneza râului Călmățui.

În ceea ce privește lucrările generale, volumul al V-lea din Geografia României (Posea, 2005) are secțiuni care prezintă aspecte fizico-geografice ale arealului analizat.

Clima României (ANM, 2008) a fost consultată pentru analiza părții climatice a studiului.

Se poate spune că în raport cu alte cercetări geografice din România, fiind un râu de câmpie, cu un debit lichid mic, râul Călmățui nu a prezentat un subiect de interes în studiile de hidrologie. Studiul de față prezintă însă un interes atât științific, cât și practic în cadrul regiunii, deoarece râul Călmățui traversează zone de câmpie intens exploatate agricol și cu un grad mare de locuire ceea ce face necesară studierea s-a din punct de vedere hidrologic.

CAPITOLUL I: CARACTERISTICILE FIZICO-GEOGRAFICE ALE BAZINULUI HIDROGRAFIC

4. Geologia

Arealul analizat se suprapune, din punct de vedere morfologic doar peste o regiune de câmpie, iar din punct de vedere geologic se suprapune pe Platforma Moesică peste care s-au acumulat depozite sedimentare, de la cele cretacice până la cele cuaternare (Mutihac, Ionesi, 1974).

Litologia de suprafață cuprinde în cea mai mare parte depozite fluvio-lacustre. Peste acestea s-au acumulat loessuri și depozite loessoide, mai vechi, din Pleistocen și depozite mai recente, de vârstă holocenă. (Posea, 2005) În Câmpia Brăilei și subdiviziunile Câmpiei Băraganului central sunt prezente nisipuri eoliene sub formă de dune.

Întreaga suprafață a bazinului este acoperită frecvent cu loessuri, mai ales în zona luncilor si teraselor. Depozitele aluviale se întâlnesc în lunca râului Călmățuiului și în luncile afluenților Rușavăț, Buzoel, sectorul sudic al râului Strâmbul și sectorul nordic al râului Negreasca și se suprapun aluviunilor actuale și depozitelor loessoide (fig. 2). Tot în lunca râului Călmățui se întâlnesc și aluviuni grosiere constituite din nisip amestecat cu pietriș (Posea, 2005).

Depozitele aluvial proluviale se întâlnesc în Conul Buzăului și se suprapun nisipurilor argiloase și depozitelor loessoide (fig. 2). În ceea ce privește elementele de hidrogeologie din bazinul hidrografic al râului Călmățui, factorul cel mai important care trebuie luat în considerare îl reprezintă apele de suprafață.

Fig. 2 Harta geologică a bazinului hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Institutul Geologic al României, scara 1: 200000

Astfel, rețeaua hidrografică este caracterizată prin prezența râului colector Călmățui și afluenților de pe stânga ai acestuia. Afluenții Negreasca și Rușavăț formați pe conul de dejecție al Buzăului, drenează o parte din apele freatice ale râului Buzău spre Călmățui (Pașcu, 1983). Un alt afluent al Călmățuiului, râul Buzoel are o parte din lunca comună cu cea a Buzăului, conform evoluției paleogeografice.

Procesele hidrogeologice, acumularea și infiltrarea apei, sunt influențate de litologie, astfel, prezența pe suprafețe extinse a nisipurilor și pietrișurilor favorizează infiltrarea apei în adâncime. De asemenea, prezența depozitelor loessoide determină pe anumite suprafețe procese de tasare și sufoziune în urma cărora iau naștere crovurile în care se pot cantona lacuri.

5. Relieful

Arealul de studiu, delimitat de cumpăna de ape a bazinului râului Călmățui prezintă un relief de câmpie cu altitudini desfășurate între 5 m și 431 de m. Altitudinile maxime se înregistrează în partea nord-vestică, în câmpiile de glacis, subdiviziuni ale Câmpiei Ialomiței. Cum acestea ocupă o suprafață foarte mică din bazinul hidrografic, altitudinile mari se întâlnesc doar în vest, apoi scad brusc la sub 100 m în apropierea izvorului râului Călmățui. Altitudinea minimă se înregistrează în partea estică, în apropierea gurii de vărsare a Călmățuiului în fluviul Dunărea (fig. 3). Harta hipsometrică evidențiază o scădere bruscă a altitudinii (peste 200 m) în partea vestică, urmată apoi de o scădere constantă de la curba de 100 m către gura de vărsare a râului. Altitudinile scad de la vest la est, dar și dinspre nord spre sud (fig. 3).

Fig. 3 Harta hipsometrică a bazinului hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrat după DEM România la 5 m

În limitele bazinului hidrografic al râului Călmățui se încadrează subdiviziuni ale câmpiilor: Buzău-Siret, Băraganului și Ialomiței.

Din unitatea Câmpiei Buzău-Siret se individualizează Câmpia Buzăului care ocupă partea de nord a bazinului hidrografic incluzând cea mai mare parte din bazinele afluenților: Negreasca, Rușavăț, Strâmbul și Buzoel. Această câmpie se divide în Lunca Buzăului și Conul Buzăului (fig. 4).

Câmpia Băraganului ocupă cea mai mare parte din teritoriul bazinul hidrografic, iar subdiviziunile acesteia delimitate de cumpăna de ape a râului Călmățui sunt: Câmpia Brăilei sau Bărăganul de Nord și Bărăganul Ialomiței sau Central.

Câmpia Brăilei se subdivide prin Valea Ianca în Câmpurile: Viziru (est), Ianca (nord), Mircea Vodă în partea centrală, la care se adaugă și Lunca Călmățuiului. Băraganul Ialomiței se subdivide la rândul lui în Câmpia Padinei cu Câmpurile Urziceni și Pogoanele și Câmpia Strachinei cu Câmpurile Mohreanu și Roșiori (fig. 4).

În ceea ce privește Câmpia Ialomiței, subdiviziunile acesteia care se află în limita bazinului hidrografic se desfășoara pe suprafețe mai mici în comparație cu celelalte subunități ale Câmpiei Române. Acestea sunt Câmpia Istriței în extremitatea vestică, urmată de Câmpia Săratei care cuprinde și Glacisul Pietroasele (fig. 4).

De asemenea, se remarcă în partea sud-estică a bazinului hidrografic prezența unei părți din Lunca Dunării în zona de confluență cu râul Călmățui (fig. 4).

Fig. 4 Harta subunităților de relief din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare după Harta topografică scara 1:50000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

Geodeclivitatea este un element important pentru analiza unui bazin hidrografic, fie acesta și de câmpie. Panta influețează în mod direct scurgerea de suprafață și infiltrarea, iar pentru bazinul râului Călmățui care se desfășoară în întregime pe teritoriul unor câmpii, panta este mică, inexistentă uneori.

Astfel este explicată prezența suprafețelor cvasiorizontale pe arii extinse. Cu toate acestea, în partea nord-vestică, unde se ating cele mai mari înălțimi, panta ajunge până la 26°, însă panta mai mică de 5° este dominantă (fig. 5).

Fig. 5 Geodeclivitatea în bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare după DEM România la 5 m

Cu privire la orientarea versanților, pentru că aria analizată este cuprinsă în zona de câmpie, nu se poate vorbi de versanți propriu-ziși, ci de orientări ale înclinării pantelor. Astfel, pentru bazinul râului Călmățui se individualizează: o orientare preponderent sudică pe partea stângă a râului, iar pe partea dreaptă predomină orientarea nordică (fig. 6). Cum râul Călmățui este considerat un curs părăsit al râului Buzău (Pascu, 1983) se exlică de ce pe partea stângă a râului, orientarea versanților este sudică. De asemenea, și altitudinile care scad constant de la nord către sud au influențat această orientare.

Orientarea nordică a versanților de pe partea dreaptă a râului este pusă pe fondul existenței unui strat mai grosier din pietrișuri și nisipuri, a cărui consistență scade către apropierea de râu.

Fig. 6 Expoziția versanților în bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare DEM România la 5 m

Energia de relief evidențiază fragmentarea verticală sau variația de altitudine pe unitatea de suprafață, fiind dependentă de alcătuirea litologică și stadiul de evoluție a regiunii. Acesta reprezintă un element la fel de important ca și panta pentru analiza hidrologică a unei suprafețe.

Cu privire la energia de relief din arealul analizat, se observă faptul că cea mai întinsă suprafață se încadrează în intervalul de sub 25 de metri, o fragmentare specifică zonelor de câmpie.

În partea nord-vestică, în dreptul înălțimilor maxime corespondente câmpiilor de glacis, energia de relief ajunge până la 146 m, însă doar pe arii restrânse (fig. 7).

Astfel, pentru bazinul hidrografic al râului Călmățui, elemente precum geodeclivitatea, expoziția versanților, energia de relief nu au un rol dominant în determinarea scurgerii de suprafață din cauza poziționării altitudinale într-o zonă de câmpie. Scurgerea de suprafață este influențată cu precădere de panta generală a bazinului cu orientare nord-vest – sud-est.

Cu toate acestea, analiza factorilor de relief este indispensabilă unui studiu hidrologic, tipul dominant de relief în corelație cu compoziția litologică reprezentând fundamentul evoluției și existenței unei rețele hidrografice atât de suprafață, cât și subterane.

Fig. 7 Energia de relief din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare DEM România la 5 m

6. Clima

Bazinul hidrografic al râului Călmățui se încadrează în zona cu climat temperat de tranziție, caracterizat prin accentuarea continentalismului, ce se manifestă prin amplitudini termice diurne și anuale mai mari, prin cantități mai reduse de precipitații care cad predominant sub formă de aversă la intervale foarte neregulate, precum și prin frecvența mai mare a secetelor vara și a viscolelor iarna (Ciulache și Ionac, 2011).

Principalul factor care determină distribuția parametrilor climatici în România este relieful prin caracteristicile fizice de bază ale acestuia care sunt: altitudinea, orientarea versanților, tipul formei de relief și constituția petrografică (ANM, 2008).

Pe teritoriul Românei, ca urmare a poziției geografice, clima este influențată de Anticiclonul Azoric, Anticiclonul Siberian, Ciclonul Islandez și cicloni mediteraneeni.

De asemenea, regiunile din sud-estul României unde este situat și arealul analizat sunt caracterizate de o interacțiune a ciclonilor Est-Europeni, Azorici, Scandinavi și Meditaraneeni, care o dată ce intră în contact generază diverse fenomene atmosferice care pot reprezenta un risc pentru locuitori (Danciu-Ciurlău și Ionac, 2013).

Totuși, dintre toate fenomenele, precipitațiile atmosferice influențează cel mai mult regimul hidrologic al râului Călmățui și reprezintă sursa principală de apă din arealul bazinului hidrografic. Acestea nu sunt uniforme în cursul anului și pot avea variații anuale importante. Precipitațiile au un impact direct asupra celorlalte componente ale mediului geografic, accentuând dinamica reliefului și dezvoltând rețeaua hidrografică. Alte elemente climatice importante în formarea scurgerii sunt temperatura, vântul și evapotranspitația (Ielenicz, 2007).

Pentru analiza climatică a bazinul hidrografic al râului Călmățui, am utilizat si prelucrat date privind temperatura aerului și precipitațiile atmosferice de la stația meteorologică Brăila aflată în apropiere, pentru perioada 2004-2013.

6.1 Temperatura aerului

La stația meteorologică Brăila, media multianuală a temperaturii aerului în perioada 2004-2013 este de 11,7°C (fig. 8). În intervalul 2004-2006 mediile anuale ale temperaturii aerului au avut valori sub media multianuală, spre deosebire de anii imediat următori când media anuală a depășit valoarea de 11,7°C. Excepție face anul 2011, când media anuală a înregistrat valori de 10,8°C, cu aproximativ 1°C mai mici decât media multianuală pentru intervalul analizat. Valoarea maximă a mediei anuale din perioada studiată a fost de 12,7°C (2007), iar minima a fost de 10,8°C înregistrată pentru anul 2011 (fig.8).

Fig. 8 Variația de la un an la altul a temperaturii medii anuale față de media multianuală la stația meteorolgică Brăila, în intervalul 2004-2013

Sursa: Prelucrare date ANM, 2018

În ceea ce privește variațiile lunare ale temperaturii aerului, la stația meteorologică Brăila, valorile înregistrate au fost cuprinse între 41,2°C, temperatura maximă pentru luna iulie, și -22,3°C, temperatura minimă pentru luna februarie (fig. 9). Valorile temperaturii medii lunare multianuale oscilează între -0,1°C în luna ianuarie și 24°C în luna iunie.

Valorile temperaturii maxime lunare multianuale variază între 15,3°C (luna ianuarie) și peste 40°C (lunile de vară), iar pentru temperatura minimă, valorile sunt cuprinse între -22,3°C și 11,3°C pentru lunile februarie, respectiv iunie.

Caracteristic climatului temperat cu 4 anotimpuri, temperaturile cele mai mari se înregistrează în lunile iunie-august, iar cele mai mici în perioada decembrie-februarie.

Fig. 9 Regimul anual al temperaturilor medii, maxime și minime lunare la stația meteorologică Brăila, în intervalul 2004-2013

Sursa: Prelucrare date ANM, 2018

6.2. Precipitațiile atmosferice

Precipitațiile atmosferice reprezintă principala sursă de apă din bazinul hidrografic al râului Călmățui, astfel acestea reprezintă un parametru meteorologic foarte important care trebuie luat în considerare în realizarea prezentului studiu hidrologic.

Atât volumul de apă, scurgerea de suprafață, cât și viteza de scurgere a apei sunt influențate în mod direct de durata și intensitatea precipitațiilor atmosferice. Cantitatea de apă căzută din precipitații reprezintă aportul necesar de apă pentru râul Călmățui și afluenții săi.

În ceea ce privește variațiile cantităților de precipitații medii anuale, la stația meteorologică Brăila, cea mai mare cantitate a fost înregistrată în anul 2004, 650 mm, urmat de anul 2005, cu 630 mm. Anul 2005 este cunoscut în literatura de specialitate ca un an ploios, cu inundații, fapt confirmat și la stația meteorologică Brăila, dar și la stația hidrometrică Cireșu. De asemenea, anii 2010 și 2012 s-au remarcat prin valori mari ale cantității de precipitații, 621 mm, respectiv 599 mm (fig. 10).

La cealaltă extremă se situează anul 2008 cu valori mici de 334 mm precipitații atmosferice. Valori scăzute de precipitații au fost și în anii 2006 cu 355 mm și 2011 cu 346 mm (fig. 10).

Regimul anual al precipitațiilor medii lunare pentru perioada 2004-2015 evidențiază cele mai ridicate valori ale cantității de precipitații atmosferice corespondente lunii mai, respectiv 58 mm. Lunile de vară, iunie, iulie și august au înregistrat, de asemenea, cantități mari de precipitații între 48 mm și 54 mm, spre deosebire de lunile februarie-martie când cad cele mai mici cantități de precipitații, de 26-27 mm (fig. 11).

Aceste diferențe lunare între cantitățile de precipitații căzute se reflectă în mod direct în regimul scurgerii apei râului Călmățui, mai exact în valorile de nivel și debit.

Fig. 10 Variația de la un an la altul a cantității medii anuale de precipitații față de media multianuală, la stația meteorologică Brăila, în intervalul 2004-2013

Sursa: Prelucrare date ANM, 2018

Fig. 11 Regimul anual al precipitaților medii lunare la stația meteorologică Brăila, în intervalul 2004-2013

Sursa: Prelucrare date ANM, 2018

7. Hidrografia

7.1. Caracteristicile bazinului hidrografic

Bazinul hidrografic al râului Călmățui își adună apele de pe o suprafață de aproximativ 1692,98 km2. Suprafața (F, în km2) este un indice important datorită rolului său în formarea scurgerii apei și a sedimentelor.

Cumpăna de ape care delimitează bazinul este echivalentă perimetrului (P, în km) și are o lungime de 310,24 km (fig. 12).

Lungimea bazinului hidrografic (L, în km) este utilizată în caracterizarea dimensională și în definirea formei bazinului (Diaconu, 2013). Pentru bazinul hidrografic al râului Călmățui, lungimea are o valoare de 110,79 km (tabel 1).

Lățimea, la fel ca și lungimea reprezintă un parametru morfometric pentru determinarea formei bazinului hidrografic. Lățimea maximă (lmax, în km) calculată pe hartă are aproximativ 29,66 km, iar lățimea medie s-a determinat prin raportul dintre suprafața bazinului (F) și lungimea acestuia (L).

lmed = = = 15,28 km

Fig. 12 Reprezentarea grafică a parametrilor morfometrici principali ai bazinului hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare după Harta topografică a Românie, sc. 1:50 000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

În funcție de desfășurarea în lungime și lățime, bazinul hidrografic poate avea diferite forme: alungită, turtită, circulară. Forma bazinelor hidrografice exercită o influență importantă asupra timpilor de concentrare a apelor spre râul colector (Pișota et al., 2010).

Pentru determinarea formei bazinului hidrografic al râului Călmățui s-au luat în considerarea indicii cantitativi de formă: raportul de formă, raportul de circularitate factorul de formă, coeficinetul de dezvoltare al cumpenei de ape și gradul de alungire.

Raportul de formă (Rf) ia în calcul suprafața bazinului hidrografic raportată la pătratul perimetrul bazinului. Pentru arealul limitat de cumpăna de ape a râului Călmățui, conform clasificării preluate din Pișota et al. (2010), raportul de formă are valori de 0,018, deci mai mici de 1, ceea ce determinând o formă alungită a bazinului.

Rf = = 0,018

Factorul de formă (Ff) reprezintă un raport între suprafață și pătratul lungimii bazinului hidrografic. Astfel, după aplicarea formulei, pentru bazinul râului Călmățui s-au obținut valori subunitare, caracteristice bazinelor hidrografice alungite.

Ff = 0,14

Raportul de circularitate (Rc) reprezintă raportul dintre constanta π înmulțită cu de 4 ori suprafața bazinului (F) și perimetrul la pătrat (Pișota et al., 2010). În urma aplicării formulei valorile obținute, subunitare, sunt reprezentative pentru un bazin hidrografic alungit.

Rc = = 0,22

Coeficientul de dezvoltare a cumpenei de ape (Cdc) este utilizat pentru caracterizarea în plan orizontal a bazinului hidrografic. Astfel, pentru bazinul râului Călmățui s-a obținut valoare de 2,13, valorile mari caracterizând (ca și în acest caz) bazinele alungite.

Cdc = 0,282 * = 0,282 * = 2,13

Raportul de alungire (Ra) indică dezvoltarea în lungime a bazinelor când este mai mic de 1,27, iar dacă este depășită această valoare, bazinul tinde spre o formă circulară (Pișota et al., 2010). Se calculează ca raport între diametrul cercului cu suprafață egală cu cea a bazinului hidrografic și lungimea bazinului. Din formula ariei cercului (A) s-a calculat raza (r) care reprezintă jumătatea din diametrul cercului (Dc). Astfel:

A = π * r2 => r =

r = = = 23,21 km

Dc = 2 * r = 2 * 23,21 = 46,42 km

Pentru arealul analizat, Ra se află sub valoarea de 1,27, accentuând și de această dată forma alungită a bazinului.

Ra = = 0,42

Gradul de alungire (Ga) este determinat ca un raport între radicalul suprafeței și lungimea bazinului.

Ga = = 0,37

Tabel 1. Parametri de formă ai bazinului hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, ediție 1959 (Desecretizată) DTM

F = suprafață; P = perimetru; L = lungimea bazinului; lmax = lățimea maximă; lmed = lățimea medie; Rf = raport de formă; Rc = raport de circularitate; Ff = factor de formă; Cdc = coeficient de dezvoltare a cumpenei de ape; Ra = raport de alungire; Ga = gradul de alungire

Conform analizei parametrilor de formă, bazinul hidrografic al râului Călmățui se încadrează în cadrul bazinelor alungite, caracteristic unității geografice pe care o străbate și anume câmpia.

Gradul de asimetrie redă o imagine de ansamblu asupra modului în care suprafața bazinului hidrografic este distribuită față de axa principală a râului colector. Acest parametru este determinat cu ajutorul coeficientului de asimetrie (Kas).

Acest coeficient utilizează ca elemente suprafața malului stâng (Fs), suprafața malului drept (Fd) și suprafața întreagă a bazinului hidrografic. Prin metode GIS s-a stabilit valoare Fs de 823,55 km2 și valoarea Fd de 869,43 km2.

Kas = = = 0,05

Cum coeficientul de asimetrie tinde către 0, atunci suprafețele celor 2 maluri (stâng și drept) sunt aproximativ egale, iar bazinul hidrografic este unul simetric.

Tabel 2. Parametri morfometrici ai bazinului hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

Hmax = altitudine maximă; Hmin = altitudine minimă; Hmed = altitudine medie (*Sursa: Aquaproiect, 1992); Ib = panta medie

Altitudinea medie (Hmed) reprezintă un parametru important al bazinului hidrografic, iar valoarea acestuia este de 54 m conform Atlasului Cadastrului Apelor din România (Aquaproiect, 1992). Desfășurat între 431,19 m și 4,90 m altitudine, bazinul râului Călmățui are o altitudine medie de 54 m, valoare determinată de concentrarea doar pe suprafețe restrânse a înălțimilor ridicate.

Panta medie a bazinului a fost calculată utilizând formula:

Ib =

* l = lungimea curbelor de nivel; Δh = echidistanța dintre curbele de nivel; F=suprafața bazinului

Ib =

+

Ib = +

Ib= =0,01 m/km

Panta medie a bazinului are o valoare de 0,01 m/km, ceea ce înseamnă că teoretic panta ar fi dată de o diferența de altitudine de 10 m pe o distanță de 1 km, ceea ce reprezintă o pantă mică, caracteristică unei zone de câmpie. Cum râul Călmățui este unul autohton de câmpie, panta mică se explică, iar valoarea acesteia influențează în mod direct scurgerea de suprafață (mai puțin rapidă în acest caz) și infiltrarea (mai mare), fapt ce se resimte la nivelul debitului, dar și în tipul de albie a râului – meandrată în acest caz.

Altitudinea maximă este de 431,19 m în partea nord-vestică a bazinului, în câmpiile de glacis, iar altitudinea minimă este de 4,9 m în Lunca Dunării, la gura de vârsare a râului Călmățui în fluviul Dunărea. Deși diferența este de peste 425 m între altitudinile extreme ale bazinului, întinderea mare a acestuia în lungime determină panta mică.

Densitatea rețelei hidrografice (D) este un alt parametru important ce caracterizează atât bazinul cât și rețeaua hidrografică. Reprezintă raportul dintre lungimea totală a cursurilor de apă permanente și suprafața bazinului (Pișota et al., 2010).

D = = 0,165 m/km

*L = lungimea rețelei hidrografice de suprafață; Lc = lungimea râului Călmățui; Lr=lungimea râului Rușavăț; Ln = lungimea râului Strâmbul; Lb = lungimea râului Buzoel

Pentru bazinul hidrografic al râului Călmățui, densitatea rețelei hidrografice are o valoare foarte mică, fapt explicat prin poziționarea geografică într-o zonă joasă, cu puțini afluenți, aceștia fiind poziționați doar pe malul stâng. Tot o cauza a densității rețelei hidrografice mici o reprezintă suprafața mare a bazinului în comparație cu lungimea râului colector și a afluenților.

Râul Călmățui, considerat un curs părăsit al Buzăului (Pașcu, 1983), este alimentat din precipitații. Fiind un râu autohton de câmpie, scurgerea de suprafață este lentă, chiar inexistentă pe anumite suprafețe. Conform valorii acestui indice, resursele de apă din bazinul hidrografic al râului Călmățui sunt sărace, însă caracteristice câmpiilor pe care le străbate, mai ales câmpiei Bărăganului.

Bazinul hidrografic al râului Călmățui are 4 afluenți de ordinul I (sistem de ierarhizare Gravelius) pe partea stângă, deci 4 subbazine, iar teritoriul rămas constituie o mare suprafață interbazinală cu cea mai largă desfășurare pe partea dreaptă unde râul colector nu are afluenți (fig. 13). Cele 4 subbazine hidrografice sunt: Rușavăț, Negreasca, Strâmbul și Buzoel.

Pentru analiza morfometrică a subbazinelor hidrografice aferente bazinului râului Călmățui, s-au utilizat ca parametri: suprafața, lungimea, lățimea maximă și medie, altitudine maximă, minimă și medie ai acelorași indici de formă ca și în cazul bazinului râului colector (fig. 14).

Suprafețele subbazinelor hidrografice au valori cuprinse între 72 km2 și 145 km2. Cea mai mare extindere teritorială o are bazinul hidrografic al râului Strâmbul, iar la cealaltă extremă se află bazinul râului Negreasca. Lungimile bazinelor hidrografice au valori cuprinse între 24 km și 35 km, iar lățimea medie are valori sub 4,6 km ceea ce determină o alungire a bazinelor (tabel 3).

Alungirea bazinelor este demonstrată și în urma analizei parametrilor de formă, conform formulelor amintite mai sus, la subcapitolul privind întregul bazin hidrografic al râului Călmățui.

Tabel 3. Parametri morfometrici ai subbazinelor hidrografice

Sursa: Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

F = suprafață; P = perimetru; L = lungimea bazinului; lmax = lățimea maximă; lmed = lățimea medie; Rf = raport de formă; Rc = raport de circularitate; Ff = factor de formă; Cdc = coeficient de dezvoltare a cumpenei de ape; Ga = gradul de alungire

În ceea ce priveste altitudinile subbazinelor hidrografice, diferența dintre valorile maxime și minime nu este foarte mare, iar altitudinea medie a bazinelor are valori cuprinse între 39 m (Buzoel) și 111 m (Rușavăț).

Tabel 4. Altitudinile maxime, minime și medii ale subbazinelor hidrografice din arealul analizat

Sursa: DEM România la 5 m (Hmax, Hmin), AquaProiect, 1992 (Hmed)

Fig. 13 Subbazinele hidrografice din arealul analizat

Sursa: Prelucrare Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, ediție 1959 (Desecretizată) DTM

Fig. 14 Reprezentarea grafică a parametrilor morfometrici ai subbazinului hidrografice din arealul analizat

Sursa: Prelucrare după Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, ediție 1959 (Desecretizată) DTM

7.2. Caracteristicile rețelei hidrografice

Râul Călmățui are o lungime de 152 km și izvorăște din câmpia Săratei, o subdiviziune a Câmpiei Ialomiței, de la o altitudine de aproximativ 92 m și se varsă în fluviul Dunărea la 5 m altitudine, în unitatea de relief numită Lunca Dunării (Aquaproiect, 1992).

Pentru analiza rețelei hidrografice din bazinul analizat, s-au luat în considerare lungimea râurilor, altitudinea la izvor și gura de vărsare, coeficientul de sinuozitate și panta râurilor.

Coeficientul de sinuozitate reprezintă raportul dintre lungimea reală a râului (Lr) și lungimea în linie dreaptă (Ld) de la izvor la gura de vărsare (Pișota et al., 2010).

Cs =

Panta râurilor s-a calculat cu ajutorul formulei:

P =

*H1 =altitudinea la izvor; H2 = altitudinea la gura de vărsare; L = lungimea râului

Traversând doar unități de câmpie, panta râului este mică, 0,57 m/km ceea ce determină o curgere mai lentă a apei, iar albia are o valoare mare a coeficientului de sinuozitate, de 1,68, caracterstic meandrelor (fig. 15 A, B). Atât valoarea pantei râului, cât și coeficientul de sinuozitate (tabel 5) argumentează prezența proceselor de eroziune și acumulare laterale ce dau naștere malurilor concave și convexe și sunt premisa unei albii dinamice.

Fig. 15 A. Meandrele râului Călmățui în amonte de stația Cireșu, septembrie 2017

Sursa: arhivă personală

Fig. 15 B Meandre create de râul Călmățui în apropierea confluenței cu Dunărea

Sursa: Ortofotoplan, 2009, INIS Viewer

Prezența unei albii meandrate determină în timp cursuri noi ale râului și apariția unor cursuri vechi și a unor lacuri de meandru părăsit (belciug). Acest lucru s-a întâmplat și în cazul râului Călmățui, astfel au apărut cursurile părăsite remarcate în figura 15 C.

Acest fenomen este caracteristic râurilor cu debite medii relativ mici, care la viituri de mari proporții își schimbă cursul, creând un o albie dreaptă deoarce viteza mare a apei și debitul bogat nu mai permit acesteia să-și urmeze cursul prin meandre. După revenirea la ape normale, se păstrează noul curs format, care în timp devine meandrat, iar procesul se reia.

Datorită caracteristicilor sale fizico-geografice, râul Călmățui a înregistrat o astfel de evoluție, iar debitele mari înregistrate la viituri (66 m3/s, anul 1972) față de debitul mediu de aproximativ 1 m3/s pot genera apariția unor cursuri părăsite (fig. 15 C).

Fig. 15 C. Cursuri părăsite ale râului Călmățui în sectorul aval cofluență Buzoel – confluență Dunăre

Sursa: Ortofotoplan, 2009, INIS Viewer

Din analiza profilului longitudinal (fig. 16), râul Călmățui prezintă o pantă mai mare pe primii 35 de km, urmată de o pantă mai lină. Se remarcă și prezența unor suprafețe cvasiorizontale pe areale restrânse unde sunt prezente cel mai des meandrări ale râului.

Fig. 16 Profilul longitudinal al râului Călmățui

Sursa: Sursa: Prelucrare DEM România la 5 m

Cu privire la afluenții râului Călmățui, 4 la număr, aceștia sunt afluenți de ordinul I (Diaconu, Stănculescu 1971), de stânga și au lungimi cuprinse între 16 km (Rușavăț) și 55 km (Strâmbul). În urma analizei coeficientului de sinuozitate, cea mai meandrată albie o are râul Strâmbul, de aici venind probabil și hidronimul acestuia (tabel 5).

Panta râurilor variază, cele mai mari valori le au Rușavăț cu 1,13 m/km și Negreasca cu 1,10 m/km datorită lungimilor reduse 16 km, respectiv 20 km pe suprafețe cu diferențe altitudinale de peste 20 m. Cea mai mică valoare a pantei revine râului Strâmbul (0,45 m/km) determinată de lungimea mare a acestuia, de 55 km, fapt ce a cauzat și gradul mai mare de meandrare.

Dintre afluenți, exceptând râul Strâmbul cu albie puternic meandrată, Rușavăț, Negreasca și Buzoel au albii cu sinuozități determinate atât de panta mai mare cât și de lungimea mai mică a cursului de apă.

Tabel 5. Parametri rețelei hidrografice a bazinului râului Călmățui

Sursa: Prelucrare date AquaProiect, 1992

L = lungimea râului; H = altitudinea; Cs = coeficientul de sinuozitate; P = panta râului

Lacurile din bazinul hidrografic al râului Călmățui sunt numeroase, însă dintre acestea, lacuri naturale sunt doar: Luciu, Vultureni, Batogu, Mohreanu, Traian, Bătrâna, Balaban și Cornul. Acestea sunt lacuri de luncă, cele mai multe fiind situate în albia majoră, inundabilă a râului și servesc drept resursă de apă pentru locuitori, utilizată cel mai des în piscicultură.

Excepție fac lacul Batogu și Balaban care sunt lacuri de meandru părasit, fapt demonstrat prin forma acestora, de belciug (fig. 17). Pentru analiza morfometrică a lacurilor naturale s-au determinat parametrii: lungime, lățime maximă, perimetru și suprafață (fig. 18). (Gâștescu, 1963)

Lacul cu cea mai mare suprafață este lacul Luciu cu 439,2 ha, urmat de lacul Batogu. Cel mai mic ca desfășurare spațială este lacul Mohreanu cu 9,7 ha.

Lungimea lacurilor variază între 3,5 km pentru lacul Batogul care are o formă alungită și 0,5 km pentru lacul Mohreanu, iar pentru lacul cu cea mai mare întindere, Luciu, lungimea este de 2,97 km.

Lățimea, care reprezintă cea mai lungă dreaptă perpendiculară pe lungime, variază între 2,23 km (lacul Luciu) și 0,25 km pentru lacul Mohreanu.

Cum are și cea mai mare extindere teritorială, lacul Luciu are un perimetru de 9,8 km, iar pentru cel mai mic lac, Mohreanu, valoarea acestui parametru este de 1,2 km.

De altfel, în bazinul hidrografic al râului Călmățui există și lacuri artificiale de tipul iazurilor și heleșteelor. Acestea sunt poziționate în apropierea localităților (Zăvoaia, Însurăței, Pogoanele) și au scop piscicol. Lacurile au și o alimetare pluvială, regimul lor fiind determinat de caracteristicile precipitațiilor atmosferice. Exită însă și lacuri artificiale care au drept scop asigurarea apei necesară irigațiilor, pe arii foarte restrânse.

Tabel 6. Parametri morfometrici ai lacurilor naturale din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare după Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

F = suprafața; P = perimetrul; L = lungimea lacului; lmax = lățimea maximă a lacului

Fig. 17 Lacurile naturale din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, ediție 1959 (Desecretizată) DTM

Fig. 18 Reprezentarea grafică a parametrilor morfometrici ai lacurilor naturale din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare după Harta topografică a Românie, sc. 1:50000, ediție 1959 (Desecretizată) DTM

8. Utilizarea terenului

Specific zonei de câmpie, intens exploatată agricol, în bazinul hidrografic al râului Călmățui cea mai mare parte din teren este utilizată pentru cultivarea plantelor. Astfel, peste 1150 de km2 , 68% din întreaga suprafață a bazinului reprezintă teren agricol (fig. 20). Este urmat de pășuni cu 282 de km2.

Peste 75 km2 (4,4%) ocupă suprafețele construite, localitățile și tot din cadrul cuturilor agricole, 51 de km2 revin culturilor de viță-de-vie. Restul de 134 de km2 revin altor culturi agricole (livezi, fânețe, grădini), pădurilor de foioase, tufărișurilor, zonelor mlăștinoase și corurilor de apă (fig. 19).

În ceea ce privește vegetația naturală, padurii de foioase specifică acestei zone geografice îi revin 36 de km2 (2,1%), iar vegetației mlăștinoase, 13 km2.

Fig. 19 Utilizarea terenului în bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare date www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/clc-2006-raster

Pe teritoriul bazinului hidrografic există și o arie protejată de tip Sit de Importanță Comunitară, dar și Sit de Protecție Specială Avifaunistică, respectiv Valea Călmățuiului care se situează între localitățile Spătaru și Costești în vest și Însurăței în est.

Situl are o suprafață de aproximativ 179 de km2 dintre care 941 km2 se află în județul Buzău, 850 km2 în județul Brăila și reprezintă o parte integrantă a rețelei ecologice Natura 2000, în România (Ordinul nr. 1964/2007). Pe harta utilizării terenului, arealul Sitului de Importanță Comunitară se suprapune pășunilor, fiind o zonă cu vegetație spontană ce cuprinde pajiștile sărăturate și zonele umede din lungul văii Călmățuiului (PUG, Oraș Însurăței, 2014) (fig. 19). Valea Călmățuiului are scopul de a proteja diferite specii de plante de stepă (Artemisia santonicum, Camphorosma annua, ș.a) cu valoare conservativă mare atât pe plan național, cât și comunitar. De asemnea sunt protejate și specii de mamifere (popândău european), nevertebrate (fluture roșu de mlaștină) și păsări (barza, ciocîntors, călifar) (PUG, Oraș Însurăței, 2014)

Conform gradului de protecție instituit de crearea sitului de importanță comunitară, arealul Valea Călmățuiului nu este exploatat agricol.

Fig. 20 Repartiția spațială a utilizării terenului (%) din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare date www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/clc-2006-raster

9. Solurile

Cu privire la repartiția solurilor pe teritoriul bazinului analizat, se întâlnesc cu precădere cernoziomurile specifice Câmpiei Bărăganului. Cernoziomurile se formează, în mare parte, pe depozite loessoide, acestea prezentând un grad mare de afânare și permeabilitate (Oprea, 2013).

Caracteristice zonei luncii Călmățuiului sunt solurile halomorfe: solonețuri si solonceacuri, bogate în sodiu (fig. 21). Tot în zona luncii sau în apropierea lacurilor sunt întâlnite și solurile hidromorfe de tipul lacoviștilor și solurilor gleice, acestea sunt afectate de excesul de umiditate freatic.

Se întâlnesc atât argiluvisoluri sau luvisoluri de tipul solurilor brun-roșcate și brune argiloiluviale, dar și cambisoluri: brune eu-mezobazice și brune acide. Solurile neevoluate se regăsesc pe suprafețe restrânse. Dintre acestea, protosolurile aluviale sunt prezente în partea central nordică a bazinului. Erodisoluri sunt reprezentative pentru terenuri foarte puternic și excesiv erodate sau decopertate, ca urmare a acțiunii antropice, cele mai extinse teritorii find pe malul drept al Călmățuiului (fig. 21). Tot pe partea dreaptă a râului se întâlnesc și psamosolurile ce caracterizează orizonturile nisipoase, modificate eolian (Oprea, 2013).

Clasele și tipurile de sol prin textură și prin influența asupra modului de utilizare al terenului reprezintă un factor important pentru analiza hidrologică a unui bazin hidrografic determinând scurgerea de suprafață și infiltrarea.

Astfel, prezența solurilor hidromorfe accentuează un exces de umiditate, argiluvisolurile sunt soluri nisipoase care au un grad mare de infiltrare alături de solurile aluviale, iar molisolurile determină atât infiltrarea cât și scurgerea de suprafață, în funcție de grosimea stratului argilos.

Fig. 21 Clasele și tipurile de sol din bazinul hidrografic al râului Călmățui

Sursa: Prelucrare după Harta solurilor României scara 1:200,000 editie 1986, ICPA

CAPITOLUL II: RESURSELE DE APĂ DIN BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI CĂLMĂȚUI

10. Scurgerea apei râurilor

10.1 Activitatea hidrometrică

Pentru analiza hidrologică a râului Călmățui se fac măsurători la stația hidrometrică Cireșu, amplasată în apropierea localității Cireșu, în aval de confluența cu râul Buzoel.

Postul hidrometric a fost înființat la 28. XII. 1953, dar a funcționat corect începând cu luna martie 1954 (INMH, 1954).

La postul hidrometric se fac măsurători zilnice de nivel și săptămânale de debit. Măsurătorile de nivel se fac zilnic la orele 7 și 19 de către tehnicianul de la stație, iar măsurătorile de debit se fac săptămânal, iar atunci cand este necesar, la viituri sau creșteri rapide de nivel, zilnic.

Postul hidrometric este alcătuit doar din trei mire și un podeț de pe care se fac măsurătorile, însă acestea nu se regăsesc în cele mai bune condiții (fig. 22). În dreptul stației, albia râului este unitară, simetrică și în aliniament. Fundul albiei este format dintr-un strat de mâl de cca. 30-40 cm grosime, iar malurile sunt din argilă (INMH, 1954).

Stația hidrometrică Cireșu este reprezentativă pentru o suprafață a bazinului de 1379 km2 (INMH, 1974).

Fig. 22 Stația hidrometrică Cireșu pe râul Călmățui

Sursa: arhivă personală

Pentru analiza hidrologică a bazinului hidrografic al râului Călmățui, s-au utilizat valori de debit (m3/s) de la stația hidrometrică Cireșu, pentru perioada 2005-2015 (tabel 8), și valori ale nivelului piezometric (cm) de la 3 foraje din bazin, pentru perioada 2006-2015 (tabel 9, 10, 11). Cele 3 foraje sunt poziționate în apropierea localității Cireșu, pe ambele maluri ale râului.

Tabel 7. Valorile debitului mediu lunar (m3/s) pentru stația hidrometrică Cireșu, în perioada 2005-2015

Sursa: SGA Brăila

Tabel 8. Valorile adâncimii nivelului piezometric (cm) la forajul I din bazinul hidrografic al râului Călmățui, în perioada 2006-2015

Sursa: SGA Brăila

Tabel 9. Valorile adâncimii nivelului piezometric (cm) la forajul II din bazinul hidrografic al râului Călmățui, în perioada 2006-2015

Sursa: SGA Brăila

Tabel 10. Valorile adâncimii nivelului piezometric (cm) la forajul III din bazinul hidrografic al râului Călmățui, în perioada 2006-2015

Sursa: SGA Brăila

11. Scurgerea medie

Scurgerea medie reprezintă cel mai sintetic indice al resurselor de apă ale unui râu și este utilizat frecvent în studiile de hidrologie (Zaharia, 1999).

Debitul mediu anual este cel mai important parametru urmărit în descrierea scurgerii medii și în descrierea din punct de vedere hidrologic a unui râu, valorile acestuia condiționând determinarea altor parametri hidrologici precum volumul scurs, debitul lichid specific sau stratul de apă scurs.

În ceea ce privește media multianuală a debitului lichid (Qan) din perioada 2005-2015, pentru postul hidrometric Cireșu aceasta a fost de 0,857 m3/s (fig. 23).

11.1. Variațiile anuale ale debitului lichid mediu

Valorile debitului mediu anual s-au calculat prin medierea aritmetică a valorilor lunare din datele obținute de la SGA Brăila, pentru intervalul 2005-2015.

Din analiza valorilor obținute se observă faptul că valori mari ale debitului s-au înregistrat în perioada 2013-2015, cu maximul de 1,512 m3/s în anul 2015 (fig. 23).

De aseamenea, în anii 2005 și 2006 cunoscuți în literatura de specialitate ca anii ploioși, cu inundații, râul Călmățui prezintă valori mari ale debitului, de 1,122 m3/s, respectiv 1,290 m3/s. Aceste valori sunt mari în comparație cu alți ani din perioada analizată, de exemplu în anul 2009 s-au înregistrat valori medii anuale de 0,318 m3/s (minima din perioada 2005-2015), iar în perioada 2007-2012, valorile debitului au variat între 0,318 m3/s și 0,627 m3/s (fig. 23).

În comparație cu alte râuri din România, râul Călmățui este un râu cu debit mic, însă specific pentru geneza sa ca un curs părăsit al Buzăului, evoluția ca râu autohton de câmpie și poziția într-o regiune cu influențe climatice de ariditate.

Fig. 23 Variația de la un an la altul a debitului mediu anual față de media multianuală la stația hidrometrică Cireșu pe râul Călmățui în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

11.2. Variațiile altor parametri hidrologici

Volumul mediu anual (Wan) reprezintă cantitatea de apă (m3) transportată de râu într-o perioadă de timp și s-a calculat înmulțind debitul mediu anual (m3/s) cu perioada de timp (s) corespunzătoare valorilor mediate ale debitului, astfel:

= * 31,56 * 106

Valorile obținute pentru volumul mediu anual de apă (tabel 11) indică relația de interdependeță dintre acesta si debitul mediu anual, astfel în anii în care s-au înregistrat cele mai mari valori ale debitului, s-au obținut și cele mai mare valori ale volumului de apă.

Volumul de apă mediu multianual pentru perioada 2005-2015 a fost de 270,57 mil. m3, o valoare mare pentru debitele mici ale Călmățuiului, însă perioada analizată se suprapune unor ani cunoscuți în literatură pentru precipitații bogate (2005, 2006, 2015).

Debitul lichid specific (q) reprezintă cantitatea de apă care se scurge în unitatea de timp pe o unitate de suprafată (Pișota et al., 2010). Are ca unitate de măsură l/s.km2.

= 1000 *

* F = suprafața aferentă secțiunii de analiză

Astfel, valoare suprafeței aferente secțiunii analizate este de 1397 km2 (INMH, 1974). Cum și acest parametru este dependent de valoare debitului lichid mediu, valorile minime și maxime corespund anilor cu cele mai mari, respectiv cele mai mici debite, 2015 și 2009 (tabel 11) Debitul lichid specific mediu multianual a fost de 0,763 l/s.km2.

Stratul de apă scurs (h) este echivalentul grosimii stratului de apă ce este uniform distribuit pe suprafața bazinului, pentru o perioadă de timp (Pișota et al., 2010).

h(mm) =

* F = suprafața aferentă secțiunii de analiză

Pentru râul Călmățui, pentru suprafața bazinului hidrografic în amonte de postul hidrometric Cireșu, valoarea medie multianuală pentru stratul de apă scurs a fost de 193,68 mm. Suprafața aferentă stratului de apă scurs este de 1397 km2 (INMH, 1974).

Tabel 11. Valorile medii anuale ale debitului lichid, volumului, debitului lichid specific și ale stratului de apă scurs pentru postul hidrometric Cireșu, pe râul Călmățui, în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

Q = debit de apă lichid; W = volumul de apă; q = debitul lichid specific; h = stratul de apă scurs

11.3. Varațiile lunare ale debitului lichid mediu

Debitul lichid mediu lunar înregistrează cele mai mari valori în lunile de primăvară, iar cele mai mici valori toamna. Pentru perioada analizată (2005-2015) se remarcă luna iunie pentru valorile cele mai mari ale debitului lichid, 1,144 m3/s, lună cunoscută în literatura de specialitate ca perioada cu cele mai mari cantități de precipitații care influențează în mod direct și debitul de apă (fig. 24).

Cele mai mici valori medii lunare multianuale obținute se înregistrează în luna noiembrie, de 0,500 m3/s.

Lunile februarie – iunie sunt lunile cu cele mai mari debite lichide (peste 1 m3/s) pentru râul Călmățui, iar lunile august – noimbrie se remarcă prin cele mai mici valori ale debitului lichid (sub 0,650 m3/s) (fig. 24).

Regimul hidrologic este reprezentat de obicei prin coeficientul de debit (K) ce reprezintă raportul dintre debitul mediu lunar (Ql) și debitul mediu anual (Qa) (multianual în acest caz) din perioada analizată (Pișota et al., 2010).

K =

În urma analizei coeficientului de debit, râul Călmățui, în perioada 2005-2015 prezintă un regim hidrologic mixt, nivo-pluvial, cu două creșteri determinate de două surse de alimentare diferite, primul maxim este în luna iunie (1,335), iar cel de-al doilea în luna decembrie (1,014) (fig. 25). De asemnea, o altă valoare mare a debitului 1,314 m3/s se înregistrează în luna aprilie.

Din analiza debitului într-o perioadă mai lungă de timp 1972-1993, s-a constat că în regimul hidrologic al Călmățuiului, se reliefează ponderea alimentării nivo-pluviale în lunile februarie, martie, aprilie și mai, precum și a celei subterane către sfârșitul verii și începutul toamnei (Mitof, 2016).

Fig. 24 Variația lunară a debitului mediu multianual la stațiahidrometrică Cireșu, pe râul Călmățui în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

Fig. 25 Variația coeficientului de debit la stația hidrometrică Cireșu, pe râul Călmățui în perioada 2005 – 2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

11.4 Variațiile anotimpuale ale debitului lichid mediu

Pentru variația anotimpuală a debitului lichid s-au utilizat valori procentuale din volumul mediu anual (tabel 11), astfel au reieșit următoarele valori: pentru lunile de iarnă, volumul de apă scurs reprezintă 25,03% din volumul total de apă transportat într-un an. Și vara valorile sunt apropiate de cele din iarnă și anume 26,23%.

Primăravara se transportă 32,4% din volumul total, iar toamna, cel mai puțin din întregul an, 16,31% (fig. 26).

Variațiile anotimpuale se află în legătură directă cu variația lunară a precipitațiilor atmosferice, astfel, primăvara când cad cele mai mari cantități de precipitații, râul Călmățui transportă cel mai mare volum de apă. Inversul se produce în lunile de toamnă, când se transportă cel mai mic volum de apă prin albia râului.

Fig. 26 Variația anotimpuală a volumului mediu multianual la stația hidrometrică Cireșu, pe râul Călmățui în perioada 2005 – 2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

12. Scurgerea maximă

Scurgerea maximă este consecința alimentării bogate rezultate din precipitații abundente ori din topirea zăpezii. Cunoașterea scurgerii maxime este importantă pentru gospodărirea corectă a apelor de suprafață, dar și pentru stabiliera arealelor cu vulnerabilitate la inundații.

12.1. Variațiile anuale ale debitului maxim

Din analiza variației de la un an la altul a debitului maxim se observă faptul că în perioada 2012-2015 s-au înregistrat cele mai mari valori cuprinse între 6,320 m3/s și 8,050 m3/s. De asemenea și în anul 2005, valoarea debitului maxim a fost ridicată ajungând pâna la 5,6 m3/s (fig. 27).

Debitul maxim maximorum înregistrat în perioada 2005-2015 a fost de 8,05 m3/s măsurat la data 03.10.2013. Acestui debit, îi corespunde un volum maxim de 695 520 m3 de apă. Deși conform variației anptimpuale, toamna este transportat cel mai mic procent din volumul de apă anual, valoarea maximă absolută înregistrată în anul 2013 este în luna octombrie și reprezintă astfel un caz particular.

Pentru perioada 1970-2003, pe râul Călmățui, debitul maxim absolut a fost de 66,4 m³/s și s-a înregistrat în luna octombrie, în timpul viiturii din anul 1972. A doua cea mai mare valoare maximă lunară a fost de 49,7 m³/s, atinsă în mai 1970 (Mitof, 2016).

Fig. 27 Variația de la un an la altul a debitului lichid maxim la stația hidrometrică Cireșu pe râul Călmățui în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

12.2. Variațiile lunare ale debitului maxim

În ceea ce privește variația lunară a debitului maxim, pentru râul Călmățui, la postul hidrometric Cireșu, în perioada 2005- 2015 se remarcă luna octombrie pentru valoare sa maximă de 8,050 m3/s, însă lunile martie și mai au ambele valori de 6,950 m3/s (fig.28). Acestea din urmă sunt determinate de topiri bruște ale zăpezilor (martie) ori de precipitații abundente într-o perioada scurtă de timp (mai).

Lunile august, septembrie și noiembrie înregistrează valori ale debitului maxim de sub 3 m3/s. Valori mari ale debitului maxim, peste 5 m3/s, se înregistrează și în lunile aprilie, iunie și iulie și acestea fiind justificate de prezența unor precipitații abundente.

Fig. 28 Variația lunară debitului maxim pentru postul hidrometric Cireșu, pe râul Călmățui în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

13. Scurgerea minimă

Scurgerea minimă, alături de cea maximă reprezintă o caracteristică importantă a regimului hidrologic. Aceasta are implicații în modul de utilizare a apei râului astfel încât să nu se perturbeze condițiile naturale de scurgere.

Amplasat într-o zonă de câmpie, cu un bazin hidrografic în care peste 68% este teren arabil, râul Călmățui reprezintă o importantă sursă de apă utilizată în special în agricultură. Scurgerea minimă oferă o imagine de ansamblu asupra cantității de apă ce trebuie să existe în albia râului pentru a păstra condițiile naturale ale acestuia.

13.1. Variațiile anuale ale debitului minim

Debitul minim minimorum înregistrat la postul hidrometric Cireșu în perioada 2005-2015 a fost de 0,115 m3/s măsurat la data de 14.08.2012.

Analizând variația de la un an la altul a debitului lichid minim pentru râul Călmățui, se observă că cea mai mică valoare este înregistrată în anul 2012, cu 0,115 m3/s, urmat de anii 2009 și 2011 cu 0,164 m3/s. Se remarcă însă anul 2006, când debitul minim a înregistrat valori de 0,408 m3/s, fiind cea mai mare valoare din cei 11 ani analizați (fig. 29). Totuși această valoare este relevantă pentru valorile mari ale debitelor lichide medii și maxime înregistrate în acest an.

De altfel, anii 2013-2015 menționați anterior cu valori mari ale debitului mediu, sunt evidențiați și în ceea ce privește debitul lichid minin, cu valori cuprinse între 0,310 m3/s și 0,350 m3/s.

Fig. 29 Variația de la un an la altul a debitului lichid minim la stația hidrometrică Cireșu pe râul Călmățui în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

13.2. Variațiile lunare ale debitului lichid minim

În ceea ce priveste variațiile lunare ale debitului minim, pentru perioada 2005-2015 se remarcă, valoarea cea mai mică înregistrată în luna august (0,115 m3/s) și cea mai mare valoare înregistrată în luna iunie (0,300 m3/s). Lunile ianuarie – mai oscilează în jurul valorii de 0,200 m3/s, în timp de lunile iulie – septembrie au cele mai mici valori (fig. 30).

Fig. 30 Variația lunară debitului minim la stația hidrometrică Cireșu, pe râul Călmățui în perioada 2005-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

14. Variațiile nivelului piezometric

14.1. Variațiile medii ale nivelului piezometric

Nivelul piezometric reprezintă poziția suprafeței libere a apei subterane în raport cu un plan orizontal ce trece printr-un reper fix de pe suprafața terestră (Pișota et al., 2010).

Variația nivelului piezometric este influențată în mod direct de precipitațiile atmosferice, de factorii hidrologici, mai exact de scurgerea apei râurilor și de factori antropici.

Pentru analiza nivelului piezometric în bazinul hidrografic al râului Călmățui, am analizat date de la 3 foraje din împrejurimile localității Cireșu, unde se află și postul hidrometric pe râul Călmățui.

Astfel, pentru F1, foraj în albia majoră a râului Călmățui, adâncimea medie a nivelului piezometric în perioada 2006-2015 variază între 82 cm și 182 cm (fig. 31). Pentru forajul F3, adâncimea medie a nivelului crește, fiind cuprinsă înre 74 cm și de 214 cm. Forajul F2 prezintă adâncimi mai mari cuprinse între 172 cm și 278 cm (fig. 31).

În ceea ce privește variațiile lunare ale adâncimii nivelului piezometric apar diferențe mari atunci când sunt analizate forajele în paralel. Astfel, pentru forajul F1 valorile adâncimii nivelului variază între 141 cm în luna decembrie și 158 cm în luna octombrie, însă diferențele sunt mari în comparație cu adâncimile forajului F2 care sunt cuprinse între 235 cm și 251 cm (fig. 32). Pentru toate cele 3 foraje, pentru perioada analizată cele mai mari adâncimi se remarcă în luna octombrie, iar cele mai mici, în luna decembrie.

Fig. 31 Variațiile de la un an la altul ale adâncimii medii a nivelului piezometric la cele trei foraje din Cireșu, pentru perioada 2006-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

Fig. 32 Variațiile lunare ale adâncimii medii a nivelului piezometric la cele trei foraje din Cireșu, pentru perioada 2006-2015

Sursa: Prelucrare date SGA Brăila

14.2. Variația minimă și maximă a nivelului piezometric

Din analiza variației minime a adâncimii nivelului piezometric în perioada 2006-2015 se pot observa creșteri și scăderi bruște în perioada 2012-2015, astfel cele mai mici adâncimi s-au înregistrat în anul 2014 (24 cm – F3), iar cele mai mari adâncimi minime caracterizează anul 2009 (273 cm – F2) (fig. 33).

Fig. 33 Variațiile de la un an la altul ale adâncimii minime a nivelului piezometric la cele trei foraje din Cireșu, pentru perioada 2006-2015

Sursa: SGA Brăila

Variația adâncimii maxime a nivelului piezometric în perioada analizată prezintă cea mai mare valoare în anul 2011 pentru F2, de 313 cm, și cea mai mică valoare maximă, de 117 cm pentru anul 2014 la F3 (fig. 34).

Fig. 34 Variațiile de la un an la altul ale adâncimii maxime a nivelului piezometric la cele trei foraje din Cireșu, pentru perioada 2006-2015

Sursa: SGA Brăila

CAPITOLUL III: CARACTERISTICI CALITATIVE ALE RESURSELOR DE APĂ

15. Calitatea apei râurilor

La formarea compoziției chimice a apei râurilor, contribuie o serie de factori de mediu unii direct, alții indirect. Concentrația sărurilor existente depinde de tipul surselor de alimentare și de debitul de apă.

Calitatea apei râurilor este caracterizată de conținutul de substanțe organice și anorganice care pot avea proveniență naturală sau antropică. Pentru analiza calității apelor curgătoare de suprafață din bazinul hidrografic al râului Călmățui, s-au folosit date privind indicatori de calitate fizico-chimici din rapoartele furnizate de APM Brăila, pentru intervalul 2011-2015 (tabel 12, 13).

În arealul județului Brăila, evaluarea stării ecologice a apelor de suprafață se face pe corpuri de apă, cu frecvență semestrială.

În cadrul arealului analizat este monitorizată doar calitatea râului colector Călmățui, nu și a afluenților. Pentru râul Călmățui există trei puncte de monitorizare a calității apei. Acestea sunt poziționate în dreptul a trei localități: Pietrosu, la distață mică de izvor (aproximativ 10 km) și în amonte de confluența cu Rușavăț, Cireșu, în dreptul stației hidrometrice, în sectorul central al râului și Berteștii de Jos în apropierea gurii de vărsare (fig. 35).

Pentru perioada 2011-2015, indicatorii fizico-chimici analizați au fost: nitrați (N-NO3-), ortofosfați (P-PO43-), oxigenul dizolvat (OD) și amoniu (N-NH4+) (tabel 13 și 14).

Pentru interpretarea valorilor din rapoartele de mediu, acestea au fost încadrate în clasele de calitate conform Ordinului 161/2006 pentru aprobarea Normativului privind clasificarea calității apelor de suprafață în vederea stabilirii stării ecologice a corpurilor de apă, în vigoare și în prezent.

Potrivit legii există 5 clase de calitate care ajută la stabilirea stării unui corp de apă. Aceste clase sunt: foarte bună, bună, moderată, slabă și proastă (I-V).

Dintre indicatorii fizico-chimici analizați, pentru nitrați (N-NO3-), în perioada analizată 2011-2015 s-au prelevat probe doar din punctele Cireșu și Berteștii de Jos, iar valorile obținute au variat între 0,234 mg N/l și 0,530 mg N/l, valori ce se încadrează în clasa I de calitate (prag de 1 mg N/l pentru clasa I) (fig. 36).

Deși o poluare cu nitrații ar putea explica dezvoltarea excesivă a vegetației în albia minoră a râului (fig. 37), clasa I de calitate înregistrată pentru acest indice respinge ideea unei astfel de poluări. Agricultura prin îngrășăminte ar putea reprezenta o posibilă sursă de nitrați în apa râului (Mănoiu, 2018).

Fig. 35 Poziționarea punctelor de prelevare a apei pe râul Călmățui

Sursa: Prelucrare după Harta topografică scara 1:50000, editie 1959 (Desecretizată) DTM

Tabel 12. Valorile indicatorilor de calitate fizico-chimici, pentru râul Călmățui, pentru punctele de prelevare Cireșu și Bertești, în perioada 2011-2015

Sursa: APM Brăila

Tabel 13. Valorile indicatorilor de calitate fizico-chimici, pentru râul Călmățui, pentru punctul de prelevare Pietrosu, în perioada 2011-2015

Sursa: APM Brăila

Fig. 36 Variația cantității de nitrați din apa râului Călmățui, la punctele de prelevare Cireșu și Bertești pentru perioada 2011-2015

Sursa: Prelucrare date APM Brăila

Fig. 37 Vegetația din albia râului Călmățui, în dreptul localității Cireșu, septembrie 2017

Sursa: arhivă personală

Amoniul (N-NH4+) reprezintă un alt indicator de calitate a apei. Prezența în cantități mari a acestuia în apa râului poate demonstra o poluare cu nutrienți.

În apa râului Călmățui, cantitatea de amoniu variază între un maxim de 0,36 mg N/l (anul 2012, punct de prelevare Pietrosu) și un minim de 0,11 mg N/l (anul 2011, punct de prelevare Bertești) (fig. 38).

Doar în punctul de prelevare Pietrosu, apa râului se încadrează în clasa a III-a de calitate (moderată) în anii 2012-2014, pe când în celelalte puncte de prelevarea Cireșu și Bertești, apa râului Călmățui, din punct de vedere al cantității de amoniu se încadrează în clasele I și II de calitate, ceea ce înseamnă o stare foarte bună și bună a râului.

Deși punctul Pietrosul este amplasat în amonte de confluența cu râurile tributare Călmățuiului, și aproape de izvor, calitatea apei în acest punct este încadrată în clase mai slabe atât pentru amoniu (fig. 38), cât și pentru ortofosfați (fig. 39), față de punctele de prelevare din aval, de la Cireșu și Bertești.

Fig. 38 Variația cantității de amoniu din apa râului Călmățui, la punctele de prelevare Cireșu, Bertești și Pietrosu, pentru perioada 2011-2015

Sursa: Prelucrare date APM Brăila

Ortofosfații sunt compuși ai fosforului, iar pentru râul Călmățui, pentru cei 5 ani analizați, înregistrează valori foarte mari mai ales în punctul Pietrosu. Astfel, în urma încadrării în clasele de calitate conform ordinului menționat anterior, pentru punctul de prelevare Pietrosu, apa râului se încadrează în cea de-a IV a clasă, calitate slabă, cu valoarea maximă de 0,31 mg P/l (2014).

Punctului Cireșu îi corespunde clasa a III a de calitate cu valoarea maximă 0,19 mg P/l (2012), iar pentru Bertești, apa se încadrează în clasa a II-a de calitate (bună) în perioara 2011-2013, următorii ani, calitatea acesteia devenind moderată (clasa a IV-a) (fig. 39).

O posibilă sursă a poluării cu fosfor o reprezintă detergenți, care în aces caz pot ajunge în apa râului, prin intermediul activităților practicate de locuitori care folosesc apa râului pentru a spăla diferite utilaje agricole. De asemenea deșeurile aruncate în zonele mlăștinoase (care nu pot fi utilizate agricol) din apropierea râului pot influența cantitatea de ortofosfați din apă (Mănoiu, 2018).

Fig. 39 Variația cantității de ortofosfați din apa râului Călmățui, la punctele de prelevare Cireșu, Bertești și Pietrosu, pentru perioada 2011-2015

Sursa: Prelucrare date APM Brăila

Tot pentru analiza calitativă a apei râului Călmățui s-a luat în considerare și oxigenul dizolvat. Acestea depinde de mai mulți factori: temperatură, presiune, salinitate, iar o cantitate scăzută denotă o poluare cu substanțe organice. Cantitatea acetuia a fost monitorizată doar în punctele Cireșu și Bertești pentru perioada 2011-2013.

Astfel, în acest interval, cantitatea de oxigen dizolvat a avut valori cuprinse între 9,18 mg/l O2 și 9,48 mg/l O2, valori peste pragul de 7 mg/l O2 ceea ce înseamnă că apa râului Călmățui, pentru perioada analizată, în punctele monitorizate, nu prezintă o poluare cu substanțe organice (fig. 40).

În ceea ce privește consumul biochimic de oxigen la 5 zile (CBO5), care reprezintă tot o măsură a gradului de poluare cu substanțe organice, acesta a fost monitorizat la cele 3 puncte Pietrosu, Cireșu și Bertești, în perioada 2014-2015. Valorile CBO5 variază între 28,9 mg/l O2 și 45,7 mg/l O2, încadrând apa râului în cele mai slabe clase de calitate (IV respectiv V).

Astfel, pentru punctul de monitorizare Pietrosu, consumul biochimic de oxigen la 5 zile depășește pragul de 35 mg/l O2, valoare ce corespunde clasei a V-a de calitate (proastă).

Pentru celelalte 2 puncte de monitoring, apa râului se încadrează în clasa a IV-a de calitate (fig. 41).

Dacă în ceea ce privește oxigenul dizolvat, pentru perioada 2011-2013, nu a existat o poluare cu substanțe organice, în perioda 2014-2015 conform valorilor CBO5, apa râului, în toate cele 3 puncte de monitorizare a înregistrat o poluare cu substanțe organice.

Potrivit principiului “one out, all out” (principiul celei mai defavorabile situații), transpus prin Directiva Cadru pentru Apă, analizând calitatea apei din punct de vedere al nitraților, amoniului, ortofosfaților și oxigenului (OD și CBO5), apa râului Călmățui, în perioada 2014-2015, în toate punctele de monitorizare are o calitate proastă (clasa a V-a). În ceea ce privește perioada, 2011-2013, conform aceluiași principiu, apa râului a avut o calitate moderată (clasa a III-a).

Fig. 40 Variația cantității de oxigen dizolvat din apa râului Călmățui, la punctele de prelevare Cireșu și Bertești, pentru perioada 2011-2013

Sursa: Prelucrare date APM Brăila

Fig. 41 Consumul biochimic de oxigen din apa râului Călmățui, la punctele de prelevare Cireșu, Bertești și Pietrosu, pentru perioada 2014-2015

Sursa: Prelucrare date APM Brăila

Calitate apei unui râu stă la baza definirii stării ecologice a acestuia. Starea ecologică a unui râu include indicatori fizico-chimici, biologici și hidromorfologici. Astfel, pentru a defini starea ecologică trebuie să se cunoască cerințele de încadrare ale corpului de apă în cele 5 clase de calitate conform reglementărilor Directivei Cadru pentru Apă (fig. 42).

Pentru a încadra apa unui corp de apă într-o clasă de calitate trebuie să se țină cont de cei trei indicatori, iar în funcție de starea acestora se pot lua măsuri pentru restaurarea sau conservarea corpului de apă respectiv.

Primii vizați sunt indicatorii biologici, iar dacă aceștia întrunesc condițiile naturale de existență a ecosistemului, atunci este analizată naturalitatea indicatorilor fizico-chimici. Ulterior, dacă primii indicatori au valori caracteristice condițiilor naturale, se analizează și indicatorii hidromorfologici. Cu cât diferențele față de condițiile naturale sunt mai mari, cu atât corpul de apă tinde spre clasele inferioare de calitate (fig. 42) (Șerban și Ionuș, 2011).

*EQS = Environmental Quality Standards, (Directive 2008/105/EC )

Fig. 42 Schema de clasificare a claselor de calitate în funcție de indicatorii biologici, fizico-chimici și hidromorfologici conform Directivei Cadru pentru Apă

Sursa : Prelucrat după Șerban și Ionuș, 2011

În ceea ce privește starea ecologică a râului Călmățui, conform Planului de management al spațiului hidrografic Buzău-Ialomița, în secțiunea izvor – aval de confluența cu râul Buzoel, starea chimică are valoarea 2, ceea ce înseamnă că este o starea bună. Valoarea este caracteristică pentru anul 2011. Același lucru este valabil și pentru sectorul următor al râului: aval de confluența cu Buzoel – confluența cu Dunărea.

Dacă starea chimică este bună, starea ecologică are valoarea 3, ceea ce însemnă că indicatorii biologici au valori cuprinse între clasa a III-a (moderată) și a V-a de calitate (proastă)

Potrivit ABABI, atingerea obiectivului de mediu privind starea ecologică bună a râului Călmățui în ambele sectoare monitorizate (pe tot parcursul râului de la izvor la gura de vărsare), nu va avea loc până în 2021 (obiectivul Directivei Cadru pentru Apă). Se poate concluziona că nu sunt încă prevăzute măsuri de restaurarea a râului din punct de vedere ecologic, cel puțin nu până în 2021. Cu privire la obiectivul de mediu pentru starea chimică, acesta a fost atins în 2015.

Având o stare (ecologică, chimică) moderată și bună, pentru râul Călmățui nu s-au analizat indicatorii hidromorfologici.

De asemenea, o mare importanță este acordată stării calitative a zonelor protejate. Astfel, pentru bazinul hidrografic al râului Călmățui, pentru aria protejată Valea Călmățuiului, atât starea chimică, dar și cea ecologică se încarează la stare bună.

16. Alte presiuni antropice

Deși starea hidrormorfologică a râului Călmățui nu este analizată, subliniem existența unor presiuni antropice cu impact potențial major asupra acesteia. Spre exemplu, au existat de-a lungul timpului lucrări de apărare. Aceste lucrări conform Planului de management al riscului la inundații al spațiului hidrografic Buzău-Ialomița (A.B.A.B.I., 2015) sunt amplasate doar pe cursul râului colector Călmățui și sunt sub formă de diguri.

Cel mai lung este Digul Călmățui, poziționat pe malul drept al râului și care leagă localitățile: Ulmu, Cireșu, Zăvoaia, Însurăței și Berteștii de Jos. Digul are o lungime de 102,5 km și înălțime medie de 1 m. Probabilitatea de depășire este de 5%, cu un debit al Călmățuiului de 70 m3/s (A.B.A.B.I., 2015).

O altă lucrare este reprezentată de digul local Berteștii de Jos, tot pe malul drept al râului, care se întinde pe o lungime de 1,14 km, are 2 m înălțime și protejează localitatea Berteștii de jos. De asemeanea, probabilitatea de depășire este de 5% în condițiile în care debitul calculat pe Dunăre ar fi de 12600 m3/s, iar cel de pe Călmățui de 90 m3/s (A.B.A.B.I., 2015).

Există și un dig de remuu, între localitățile Berteștii de jos și Stăncuța, cu o lungime de 10 km și înălțimea de 3,9 m, pentru a proteja în special localitatea Stăncuța (A.B.A.B.I., 2015).

Diguri de remu sunt trasate pe malurile afluenților, iar în acest caz în lungul Călmățuilui, ca afluent al Dunării, de la confluență, unde se racordează cu digul longitudinal de pe cursul principal (aici Dunărea), și până la limita amonte a remuului (Mitoiu et al., 1999).

Astfel presiunile antropice de pe râul Călmățui, mai exact digurile, au mici dimensiuni și au scopul de a proteja localitățile limitrofe la probabilități de depășire de cel mult 5%.

În concluzie, la nivelul întregului bazin, ca presiuni antropice asupra stării resurselor de apă, pot fi amintite utilizarea terenului (68% agricol), gradul mare de locuire (4,4% din totalul suprafeței) în zona de câmpie și diverse amenajări ce modifica dinamica naturală a albiei râului.

CONCLUZII

Obiectivul general al prezentei lucrări l-a constituit analiza caracteristicilor morfometrice ale bazinului hidrografic și hidrologice ale râului Călmățui. Astfel, structurat în cele 3 capitole, studiul a vizat atingerea obiectivului general, urmărind influența factorilor fizico-geografici asupra scurgerii apei râului, asupra formei și morfometriei bazinului și asupra calității ape.

S-a concluzionat că: fiind un râu autohton de câmpie cu obârșia în conul de dejecție al Buzăului și reprezentând un curs părăsit al râului Buzău, râul Călmățui este puternic influențat de factorii fizico-geografici locali.

Astfel, concentrarea altitudinilor maxime pe suprafețe restrânse în nord-vestul bazinului generează o pantă medie relativ mică de 0,01 m/km. Valoarea redusă a pantei determină o scurgere de suprafață mai puțin rapidă și o infiltrarea mai mare, fapt ce se resimte la nivelul debitului, dar și în tipul de albie a râului – meandrată.

Cu privire la morfometria bazinului, s-a concluzionat că acesta are o formă alungită, cu o altitudine medie de aproximativ 54 m și o densitate a rețelei hidrografice de 0,165 m/km.

De altfel, existența lacurilor naturale în depozite loessoide ori generate de meandrarea râului reprezintă o resursă importantă de apă pentru bazinul râului de câmpie, o consecință și o influență a regimului pluvial.

Scurgerea apei râului este influențată în mod direct și de factorii climatici și litologici. În ceea ce privește factorii climatici, regimul nivo-pluvial se resimte nemijlocit și în regimul hidrologic al râului. De asemenea prezența celor patru afluenți de stânga, de ordinul I influențează caracteristicile hidrologice ale râului colector.

Regimul hidrologic al râului Călmățui înregistrează două creșteri: prima spre sfârșitul primăverii și cea de-a doua, la începutul iernii, determinat de regimul nivo-pluvial.

Volumul mediu de apă tranzitat prin albia râului este de arpoximativ 270 mil. m3, cu un debit lichid mediu multianual de 0,857 m3/s și un debit lichid specific mediu multianual de 0,763 l/s.km2.

În ceea ce privește nivelul piezometric, care este influențat în mod direct de precipitațiile atmosferice, dar și de factorii hidrologici, mai exact de scurgerea de suprafață și infiltrarea, adâncimea medie a acestuia variază între 75 cm și 278 cm.

Din punct de vedere calitativ, din analiza indicatorilor fizico-chimici (N-NO3-; P-PO43-; OD; CBO5; N-NH4+), conform principiului celei mai defavorabile situații apa râului Călmățui pentru ultimii 2 ani analizați (2014-2015) se încadrează în clasa a V-a de calitate (proastă). Pentru primii 3 ani anlizați (2011-2013), apa râului are o calitate mai bună, încadrându-se în cea de-a III-a clasă (moderată).

Calitatea apei râului este puternic influențată de activitățile agricole și gradul mare de locuire din bazinul hidrografic. Astfel, deși starea chimică a râului este bună, starea ecologică a acestuia este slabă, ceea ce înseamnă că și indicatorii biologici se încadrează în clase inferioare de calitate. Cu toate acestea, nu există planuri de restaurare a râului până în 2021.

În ansamblu, deși volumul de apă al râului Călmățui nu este semnificativ, debitele medii sunt mici (în jur de 1 m3/s), iar calitatea apei se încadrează într-o categorie inferioară, bazinul hidrografic al acestuia ce acoperă o suprafață de 1692 de km2, cu afluenți, lacuri și ape subterane, reprezintă o importantă resursă de apă pentru partea estică a Câmpiei Române pe care o străbate.

Bibliografie

ABABI (Administrația Bazinală de Apă Buzău-Ialomița) (2011), Planul de management al spațiului hidrografic Buzău-Ialomița, Buzău.

ABABI (Administrația Bazinală de Apă Buzău-Ialomița) (2015), Planul de management al riscului la inundații al spațiului hidrografic Buzau-Ialomița, Buzău.

Agenția Națională de Protecția Mediului (2014), Rapoarte anuale privind starea mediului în județul Brăila (2011-2015), Brăila.

ANM (Administrația Națională de Meteorologie) (2008), Clima României, Ed. Academiei Române, București

AquaProiect (1992), Atlasul Cadastrului Apelor din Romania. Partea 1-Date morfo-hidrografice asupra rețelei hidrografice de suprafață, Ministerul Mediului, București

Ciulache, S., Ionac, N. (2011), Esențial în Meteorologie și Climatologie, Ed. Universitară, București

Danciu-Ciurlău, D., Ionac, N. (2013), Weather coasts. Case study: blizzards in Romania during the 2000-2012 period, Volumul conferința Aerul și Apa, Cluj Napoca.

Diaconu, D. (2013), Resursele de apă din bazinul râului Buzău, Ed. Universitară, București.

Diaconu, C., Stănculescu S. (1971), Râurile României: monografie hidrologică, Instititul de Meteorologie și Hidrologie, București

DTM (Direcția Topografică Militară), (1959) Harta topografică 1:50000, Direcția topografică militară, București

EEA (European Environment Agency) (2006), Corine Land Cover, https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/clc-2006-raster

Gâștescu, P. (1963), Lacurile din R. P. Română, geneză și regim hidrologic, Ed. Academiei, București

Guvernul României, (2006), Ordinul 161/2006 privind obiectivele de referință pentru clasificarea calității apelor de suprafață

Guvernul României, (2007) Ordinul nr. 1964/2007 privind instituirea regimului de arie naturală protejată a siturilor de importanță comunitară

Ielenicz, M., (2010), Geomorfologie, Ed. Universitară, București

IGR (Instititutul Geologic al României) (1965), Harta geologică 1:200000, Instititutul Geologic al României, București

INMH (Institutul Național de Meteorologie și Hidrologie) (1974), Anuarul hidrologic, Comitetul de Stat al Apelor, București

Mănoiu M.V. (2018), Poluarea apelor, Note de curs, Universitatea din București.

Minea, G. (2012), Bazinul hidrografic al râului Bâsca – Studiu de hidrogeografie, Ed. Universității din București, București

Mitof, I., (2016) Resursele de apă din nord-estul Câmpiei Române (între râurile Călmățui și Buzău), teză de doctorat, Facultatea de Geografie, Universitatea din București

Mitoiu, C., Manea, G., (1999), Ingineria Râurilor – Regularizarea albiei și îndiguiri, Ed. Bren, București

Mutihac , V., Ionesi, L.,(1974), Geologia României, Ed. Tehnică, București

Oprea, R. (2009), Compendiu de pedologie, Ed. Universitară, București

Pascu, M., (1983), Apele subterane din România, Ed. Tehnică, București

Pișota I., Zaharia L., Diaconu D. (2010), Hidrologie, Ed. Universitară, București

Posea G. (coord.) (2005), Geografia României V. Câmpia Română, Dunărea, Podișul Dobrogei, Litoralul românesc al Mării Negre și Platforma Continentală, Ed. Academiei Române, București

Săndulache, I. (2015), Lucrări practice de geomorfologie cu aplicații GIS, Ed. Universitară, București

Șerban, S.A., Ionuș, O. (2011), Ecological status assessment of the water bodies located in the lower sectors of the Jiu and the Motru rivers (Oltenia, Romania), Forum geografic, vol 10, nr. 1, pp. 195-206.

Zaharia, L. (1999), Resursele de apă din bazinul râului Putna. Studiu de hidrologie, Ed. Universității din București

Zăvoianu, I. (1978), Morfometria bazinelor hidrografice, Ed. Academiei RSR, București

*** (2014), Plan Urbanistic General – oraș Însurăței