Inundatiile In Buzau

I. GEOGRAFIE SI ASEZARI UMANE

România este poziționată in sud-estul Europei Centrale, fiind învecinată la nord și est cu Ucraina și Republia Moldova, la sud cu Bulgaria și la vest cu Ungaria și Serbia.

Conform „Anuarului Statistic al României” (2014), țara are o suprafață totală de 238391 km2 și o populație totală de 21,4 milioane locuitori. Densitatea medie este de 90 locuitori pe km2 .

Răspândirea inegală a populției pe teritoriul țării este dată în următoarea figură:

Figura 1: Densitatea populației României

Județul Buzău este situat în partea de sud-est a României, avand o suprafață de 6103 km2 (2,5% din teritoriul țării) și o populație de 508 387 locuitori. Se învecinează cu județele Brașov și Covasna la nord-vest, Vrancea la nord-est, Braila la est, Prahova la vest și Ilfov la sud.

Zona de studiu Buzău ocupă cea mai mare parte a bazinului hidrografic al râului cu același nume, acesta fiind un afluent major al Siretului. Râul Buzău izvorăște în amonte de Vama Buzăului, de pe partea estică a Munților Ciucaș din Carpații de Curbură, de la o altitudine de aproximativ 1800 m și se varsă în Siret, în apropiere de localitatea Măxineni, având un curs de 308 km. Râul Buzău primește 102 afluenți codificați, dintre care amintim: Strâmbul (S = 25 km2; L = 9 km), Buzoelul (S = 54 km2; L = 15 km), Coșoaca Mare (S = 57 km2; L = 15 km), Bâsca (S = 776 km2; L = 71,4 km), Bâsca Chiojdului (S = 348 km2; L =39 km), Sărățel (S = 188 km2; L= 28 km).

Debitul mediu al Buzăului la stația hidrometrică Racovița este de 31,3 m3/s (Geografia României, vol V, 2005). Debitul maxim la asigurare de 1% este de 1400 m3/s, iar cel minim cu o asigurare de 95% este de 1,72 m3/s.

Râul Siret izvorăște din Ucraina și se varsă în Dunăre în apropiere de Galați.

Bazinul hidrografic al Siretului este cel mai întins bazin hidrografic din România, având o suprafață de 43000 km2 , în timp ce bazinul hidrografic al Buzăului se întinde pe o suprafață de 5 264 km² (aproximativ 12 % din bazinul hidrografic al Siretului și 2,2% din teritoriul țării). Altitudinea bazinului hidrografic Buzău variază între 1250 m în zona de munte și 8 m în zona de confluență. Panta medie a bazinului este de 4 ‰.

Zona de studiu face referire doar la partea superioară a râului Buzău, de la izvoare până la Măgura, respectiv o lungime de 130 km (aproximativ 170m deasupra nivelului Mării Negre).

Cele mai importante zone urbane din partea superioară a Buzăului sunt: Vama Buzăului, Întorsura Buzăului, Zăbrătău, Crasna, Siret, Lunca Priporului, Nehoiu, Păltineni, Chirlești, Valea Lupului, Pătârlagele, Mărunțișu, Poienile, Cislău, Viperești, Ciuta, Pârscov, Măgura. Zonele care fac obiectul studiului sunt Întorsura Buzăului și Nehoiu.

II. TOPOGRAFIE ȘI RELIEF

Suprafața relativ mică a României se caraterizează prin complexitate si diversitate astfel: aproximativ 31% munți, 36% dealuri și podișuri și 33% câmpii sau lunci. Partea vestică a bazinului hidrografic al Buzăului prezintă cele mai înalte zone, ce corespund Munților Carpați, iar partea cea mai joasă a bazinului este situată la confluența cu Siretul în Câmpia Româna, aproape de confluența cu Dunărea.

Configurația bazinului hidrografic al Buzăului este variată. Se dezvoltă intr-o regiune muntoasă și deluroasă și curge printr-un defileu (vale îngustă), până la Nehoiu, valea lărgindu-se în zona care traversează Subcarpații de Curbură, până la orașul Buzău.

Zona de studiu este cuprinsă în întregime într-o regiune muntoasă, care delimitează o albie majoră relativ îngustă.

În următoarele imagini este prezentat relieful general al bazinului hidrografic al Buzăului superior obținut prin prelucrarea datelor unui model digital al terenului care acoperă țara și din imagini recente prin satelit care prezintă și acoperirea cu vegetație a solului. Zonele urbane sunt situate pe dealuri despădurite (indicate în imagini), de-a lungul văii, ceea ce justifică și plângerile locuitorilor care s-au confruntat cu scurgerile abundente de pe dealuri în cursul ultimelor ploi, dar fără efecte majore asupra hidrologiei Buzăului în sine.

Se poate observa faptul că valea Buzăului rămâne relativ îngustă până la Măgura și Berca, iar configurația topografică se modifică în aval de Berca (în aval de zona de studiu), unde valea se lărgește.

Figura 3: Relieful bazinului Buzău

III. GEOLOGIE, LITOLOGIE ȘI PEDOLOGIE

Elemente de pedologie

Pedologia Carpaților și a Subcarpaților este dominată de soluri brune provenite în urma eroziunii dealurilor, regiunea Moldovei este acoperită în principal de depozite aluviale și podzoluri. Solurile brune domină și partea superioară a bazinului Buzăului.

Straturile pedologice principale ale bazinului Buzăului sunt următoarele:

– soluri brune acide în cea mai mare parte a zonei amonte a bazinului,

– soluri brune mezobazice de la Nehoiu la Măgura-Berca,

– depozite aluviale în Câmpia Română.

Elemente de geologie și litologie

Din punct de vedere geologic, Carpații Orientali sunt constituiți din așa numitul fliș reprezentat printr-o succesiune de marne, argile, gresii, șisturi și conglomerate, toate formând uneori cute-solzi aliniate pe direcția nord-est, sud-vest. În zona colinară predomină marnele, argilele, nisipurile, gresiile și calcarele, iar câmpia este alcătuită din pietrișuri și nisip în adânc și din lut (loess) spre suprafață. Vârsta rocilor este de aproximativ 30-70 milioane de ani (paleogenă).

Municpiul Buzău este situat pe Platforma Moessică, ce este alcătuită dintr-un fundament cristalin fragmentat și scufundat. Cuvertura platformei este alcătuită din sedimente paleozoice, mezozoice și neozoice . Dintre acestea, cele mai semnificative ca pondere sunt formațiunile neozoice, miocen-cuaternare, reprezentate de gresii, marne, argile, pietrișuri, nisipuri și loessuri, litologie ce determină un efect al seismelor mai puternic.

Bazinul superior al Buzăului este caracterizat de trei categorii geologice principale:

– partea muntoasă a bazinului este reprezentată în principal din roci silicate, roci carbonate și roci organogene

– zona subcarpatică are la bază roci silicate și roci carbonate

– zona de câmpie este caracterizată din roci arenitice și pelitice.

IV. MORFOLOGIA BAZINULUI

Lungimea totală a cursurilor de apă principale din rețeaua hidrogeafică a României este de aproximativ 78 905 km.

Din rețeaua hidrografică națională, bazinul Siretului reprezintă aproximativ 20%, lungimea totală a acestuia fiind de 15 407km.

Bazinul total al Siretului este reprezentat în proporție de 12% de bazinul Buzăului. Majoritatea afluenților importanți ai bazinului Buzău sunt situați pe partea stângă a acestuia:

– in zona de studiu afluenții sunt: Ciumernic, Cașoca, Bâsca (principalul afluent din zona de studiu), Nehoiu, Bâsca Chiojdului și Bălăneasca.

– în partea din aval a râului se enumeră: Sărățel, Slănic, Nișcov, Câlnău, Valea Boului, Buzoel și Ciulnița.

Luând în considerare debitele naturale (fără a ține cont de baraje și zonele intens antropizate), la debitul râului Buzău, râul Bâsca contribuie aproape în aceeași măsură ca râul Buzău, în aval de confluența acestora.

V. GEOMORFOLOGIA VĂII RÂULUI

Bazinul hidrografic al râului Buzău este variat și în funcție de panta longitudinală; astfel că, până la Cislău valea are o pantă cuprinsă între 1% și 1,5%, conturată destul de adânc în partea amonte, iar în partea aval panta descrește semnificativ ajungând pâna la 0,2% la confluența cu Siretul.

VI. OCUPAREA NATURALĂ A SOLULUI ȘI UTILIZAREA TERENURILOR

Mare parte a teritoriului județului Buzău este acoperit de păduri și pășuni. Pădurile îmbracă aproape toată suprafața montană și în general versanții Subcarpaților (culoarea verde închis, figura 4). Pășunile ocupă toată pajiștea alpină a munților, precum și zona depresionară a dealurilor (culoarea verde deschis, figura4).

Culoarea portocaliu (figura 4) face referire la culturi, exprimându-se astfel deosebita importanță a agriculturii, în special în câmpia din aval a Buzăului, de la Măgura până la confluența cu Siretul. Culturile dominante din bazin sunt livezile, cerealele pentru boabe (porumb, grâu, orz, ovăz), plante tehnice ( in, cânepă, floarea-soarelui), leguminoase ( mazăre, fasole).

„Petele” roșii indică zonele urbane, observându-se așezarea populației în special de-a lungul văilor, zonele vulnerabile nefiind răspândite de-a lungul principalelor cursuri de ape.

Figura 4. Ocuparea solului în bazinul hidrografic al Buzăului

VII. FLORA ȘI FAUNA

Conform Planului Urbanistic General din anul 2009, speciile floristice și faunistice prezente pe teritoriul arealului analizat vor fi prezentate în următoarele rânduri.

În ceea ce privește flora, aceasta este reprezentată de gorun- Quercus petraea în amestec cu mojdrean- Fraxinus ornus și cărpiniță- Carpinus orientalis. Din speciile de arbori întâlnite amintim: stejar pedunculat- Quercus robur, stejar brumariu- Quercus pedunculiflora, ulm- Ulmus minor, măr pădureț- Malus sylvestris.

Arbuștii întâlniți în cadrul municipiului: porumbar- Prunus spinosa, gherghin- Crataegus monogyna, sânger- Cornus sanguina, mălin- Prunus padus, măceșul- Rosa canina.

Ierburile sunt reprezentate de: iedera- Glechoma hirsuta, Glechoma hederacea, păiuș- Festuca valensiaca, colilie- Stipa pennata, pir cristat- Agropyron cristatum, firuță bărboasă- Poa bulbosa.

Asemenea vegetației, fauna are o distribuție altitudinală, fiind alcătuită dintr-o mare varietate de specii. Pădurile de munte și din Subcarpați adăpostesc o bogată și variată lume animală: urși, cerbi, căprioare, jderi, mistreți, lupi, veverițe,vulpi, iepuri, șoareci, șerpi, șopârle, mierle, ciocănitoare. În zona de stepă și silvostepă sunt întâlnite nenumărate rozătoare (șoareci de câmp, iepurele de câmp, popândăi etc), păsări (prepelița, potârnichea, graurul, ciocârlia, uliul, cioara etc), insecte (lăcuste, greieri, păianjeni etc). Apele râurilor sunt bogate în păstrăvi (în zona de munte), clean, biban, lipan, somn etc.

VIII. RESURSE NATURALE

În subsolul județului Buzău se găsesc însemnate resurse de zăcăminte de sare (Mânzălești, Bisoca), zăcăminte de perol (Berca, Arbănași, Tisău ș.a), gaze naturale (Tisău, Boldu, Padina ș.s), lignit (Ojasca), nămol sapropelic, cu valoare terapeutică (Balta Albă), gresie de Tarcău, argilă de calitate superioară (Simileasca, Sătuc, Râmnicu Sărat).

În zona de studiu, principalele resurse naturale sunt calcarul ( Viperești, Ciuta, Măgura), gips, apele minerale sulfuroase, feruginoase, clorosodice (Nehoiu), diatomită (Pătârlagele), nisipuri cuarțoase (Pătârlagele).

IX. CARACTERISTICI CLIMATICE

Clima României este temperat-continentală de tranziție, marcată de unele influențe climatice oceanice, continentale, scandinavo-baltice, submediteraneene și pontice. Partea de sud-vest a țării poate fi considerată a avea climat mediteranean.

Județul Buzău se încadrează în zona de climat temperat continental. Datorită reliefului divers, în județ se disting trei tipuri principale de climat: de munte, de deal și de câmpie.

Climatul de munte este caracterizat prin vânturi care bat deseori violent, predominant fiind cel de nord-est. Se remarcă prezența foenului, format de masele de aer ce coboară de la altitudini înalte, în zonele unde se produc inversiuni de temperatură. Temperatura medie anuală este de 2-3o C.

În zona subcarpatică, unde predomină climatul de deal, temperatura medie anuală este de 7-8o C, în luna iulie aceasta ajungând la 19-20 ͦ C. Vânturile din nord-vest bat mai puțin violent datorită culmilor ce țin adăpost. Și aici, ca și la munte, se formează foenul.

La câmpie temperatura medie anuală este cuprinsă intre 11-14 ͦ C, în timpul verii maxima atingând valori de 37,4 ͦ C (în luna iulie), iar în timpul iernii -21 ͦ C. Vânturile dominante sunt cele din nord-est și sud-vest.

Mai exact, în bazinul Buzăului, temperatura medie anuală este cuprinsă între -4 ͦ C (în munți) și 11 ͦ C (la câmpie).

Temperatura medie lunară a oscilat de-a lungul timpului, sunt luni a căror temperatură medie a crescut: ianuarie, mai, iulie, august, septembrie, octombrie, decembrie, dar și luni ce au suferit scăderi ale temperaturii: februarie, martie, aprilie, iunie, noiembrie (Figura 5).

Figura 5. Temperatura medie lunară și anuală

Caracteristici ale precipitațiilor

Conform Anuarului Statistic al României, capitolul „ Geografie, meteorologie și mediu înconjurător” publicat de către Institutul Național de Statistică (2006), cele mai înalte valori ale precipitațiilor lunare pot fi observate în timpul verii (în lunile iunie și iulie), iar cele mai scăzute, în timpul iernii.

Prcipitațiile medii anuale variază intre 300 și 400 mm pe an pe litoral și între 1000 și 1500 mm pe an în părțile sudice și extrem nordice ale Munților Carpați.

Precipitațiile atmosferice au o caracteristică tipic continentală, cu influențe montane, având diferențiere pronunțată de la o lună la alta și de la un an la altul. Distribuția acestora nu este omogenă, majoritatea având loc în medie între lunile iunie și octombrie.

Valorile statistice ale precipitațiilor din bazinul râului Buzău, pe baza datelor generale privind România sunt următoarele:

– media precipitațiilor anuale este cuprinsă intre 400 mm în zona de aval și 1200 mm în partea superioară a bazinului

– cantitatea maximă de precipitații în 24 de ore este cuprinsă intre 100 și 150 mm în întregul bazin.

În anul 2005 s-au produs pagube deosebite, când debitul Râului Buzău a crescut din cauza cantităților însemnate de precipitații ducând la prăbușirea podului de la Mărăcineni, fiind astfel afectată circulația pe E85.

Distribuția precipitațiilor nu este omogenă, majoritatea desfășurându-se între lunile iunie și octombrie.

Zăpada

Pe lângă precipitații, un alt factor principal care determină regimul hidrologic este zăpada.

În România, cea mai mare cantitate de zăpadă este acumulată în perioada decembrie-februarie, în zonele muntoase ( în Carpați). Conform lui Konecsny (1999) zăpada în curs de topire constituie principalul izvor pentru râul carpatin, contribuind cu până la 40%-50% la debitele râurilor transilvănene.

În zona de câmpie, valoarea medie multianuală a stratului de zăpadă, corespunde unei cantități de precipitații cuprinsă între 10 și 40 mm, în zona de deal sau munte valoarea se situează între 50 și 200 mm.

Topirea zăpezii și, în special, topirea gheții pot fi o cauză a inundațiilor locale. Pe Buzăul superior, în special pe platou, până la satul Crasna este deseori înregistrat acest tip de inundație locală. O inundașie locală se produce atunci când gheața se rupe ca un bloc, un astfel de bloc de gheață poate rămâne blocat de un pod, provocând un blocaj de bușteni, astfel mărind local nivelul apei.

X. HIDROMETRIE

Din cauza datelor insuficiente privind precipitațiile și debitele din bazinul hidrografic al Buzăului (din cauza unui număr limitat de stații pluviometrice, lipsei inundațiilor mari recente și, mai ales, din cauza impactului hidrologic al barajului Siriu), parametrii hidrologici ai modelării pentru râul Buzău au fost calibrați pe un bazin hidrografic care a fost mai bine documentat și studiat mai detaliat: bazinul hidrografic al Trotușului. Bazinul Trotușului a fost utilizat drept bazin „donator” pentru Buzău, iar parametrii calibrați în cursul simulărilor pentru Trotuș au fost transpuși asupra bazinului Buzăului. Aceasta este o aproximare simplistă; cu toate acestea, folosirea unui bazin donator pentru ajustarea parametrilor hidrologici este o metodologie clasică, iar această metodă a fost considerată relevantă având în vedere puținele date disponibile.

Prin urmare, capitolele următoare vor prezenta în principal calibrarea parametrilor hidrologici în bazinul Trotușului și se vor concentra pe bazinul Buzăului, atunci când va fi cazul.

XI. STAȚII HIDROMETRICE

În bazinul hidrografic al Buzăului există 15 stații hidrometrice, aflate în administrarea și sub controlul Direcțiilor de ape corespunzătoare (DA Siret) și sub coordonarea metodologică a Institutului Național de Hidrologie și Gospodărire a Apeor (INHGA), măsurând cursul pe principalele râuri.

Tabelul 1: Lista stațiilor hidrometrice din bazinul hidrografic al Buzăului

Figura 6 . Localizarea stațiilor hidrometrice din bazinul hidrografic al Buzăului

INUNDAȚII ISTORICE

În urma inundațiilor din anii 2005 și 2006, pe teritoriul României au fost afectate peste 1,5 milioane de persoane, printre care 93 de morți, având efecte dezastruoase și asupra infrastructurii, pagubele ajungând la peste 2 miliarde de euro.

Principalele inundații înregistrate pe râul Buzău în cursul anilor trecuți au avut loc în:

iulie 1969,

iulie 1971,

iulie 1975,

mai 1980,

mai 1984,

iulie 1991,

mai 2005.

Din această enumerare a principalelor evenimente reiese faptul că inundațiile majore din bazin au avut loc fie în luna mai, fie în luna iulie.

Stația hidrometrică Măgura a înregistrat cel mai important eveniment ce a avut loc în luna iulie 1975 când, după ploi torențiale, debitul maxim a atins 2100 m3/s, această inundație provocând multe pagube. După această inundație au fost adoptate măsuri structurale împotriva inundațiilor, în special construcția barajului de la Siriu (finalizat în 1994), acesta fiind gestionat de Aquaproiect. Pe lângă prevenirea inundațiilor, barajul de la Siriu prezintă și alte întrebuințări precum producerea de apă potabilă, industrială și de electricitate.

Totuși, barajul nu protejează valea împotriva inundațiilor provocate de afluenții râului Buzău, cum s-a întâmplat în iulie 2004 la Nehoiu, unde partea inferioară a satului a fost inundată de afluenții Buzăului.

Evenimentul din mai 2005 poate fi menționat aici ca inundație semnificativă după construcția barajului de la Siriu, aceasta afectând împrejurimile localității Întorsura Buzăului și, în principal, zona din aval a bazinului (în aval de Măgura), la o distanță de peste 70 km de baraj. În zona de studiu (Vama Buzăului-Măgura), inundația din 2005 a determinat pagube de aproximativ 7,5 mil. EUR. Punctele critice au fost Valea Nehoiului, localitățile Chiojdu, Pătârlagele și Chirlești. Zeci de case au fost inundate, alte sute de gospodării au fost izolate, iar mai multe drumuri județene și un drum național au fost închise. Viiturile care au atins pe alocuri 7-8 m au afectat 5 poduri, dintre care 2 distruse complet, au rupt podețe, lucrările de regularizare au fost distruse în proporție de 50 %, fiind izolate 370 de gospodării cu 1700 de locuitori, a fost afectată calea ferată și de asemenea și alimentarea cu energie electrică.

În satul Cătiașu drumul a fost distrus pe o distanță de 2 km, podul pentru tonaj mai mare de 20 tone a fost luat de apă, s-au produs alunecări de teren cu lungimi cuprinse între 50 și 800 m, fiind inundate aproape 150 de gospodării. Apele au rupt 5 stâlpi de la rețeaua de telefonie fixă, iar traficul în zonă, atât pietonal, cât și cel auto este întrerupt, fiind izolate 110 gospodării, respectiv 300 de locuitori. Tot aici, peste 2500 m2 teren arabil a fost acoperit de apă, iar fântânile au fost inundate în proporție de 80%. Totuși, aceste pagube iau în considerare pagubele produse de afluenți, iar raportul pagubelor post-inundații ( „rapoarte de sinteză”) nu permite diferențierea între afluenți și râul Buzău.

Pe data de 7 mai 2005, o viitură puternică ce depășea de aproximativ 30 de ori debitul mediu de la Racovița, a înclinat unul dintre pilonii podului metalic de la Mărăcineni (construit de nemți în anul 1932), amplasat pe Drumul Național E85 ce face legătura între Moldova și Muntenia, având nouă deschideri, dintre care trei au fost grav afectate din cauza nivelului crescut al apei. Pe data de 9 mai un pilon de susținere a segmentului de pod avariat (lung de 50 m) a cedat iar unul dintre capete s-a prăbușit în apa Buzăului stârnind panică printre călătorii care cu o zi înainte îl traversau pe jos. La această dată, surpările de stânci și curgerile noroioase au blocat drumul de legătură (DN10) cu Transilvania prin Brașov. În data de 11 mai, în condițiile unor debite de peste 200 m3/s, tronsonul de 50 m al podului s-a prăbușit și de pe cel de-al doilea pilon în apele râului Buzău, întrerupând pentru o perioadă destul de îndelungată (din luna mai până în luna noiembrie 2005) legătura Munteniei cu Moldova, producând astfel pagube însemnate (Ivan, 2006).

Lucrările de reabilitare au început cu consolidarea pilonilor. Pentru a asigura traficul rutier și pietonal, au fost construite trei poduri provizorii în amonte de obiectivul de pe râul Buzău. Din cauza precipitațiilor abundente ce depășeau 80-100 l/m2 , aceste poduri provizorii au fost închise, având câteva palee rupte.

Ca urmare circulația rutieră către Moldova pe drumul E85 a fost închisă și deviată pe alte rute ocolitoare: pentru traficul ușor pe la Berca (o deviere de cca 40 km), iar pentru traficul greu pe la Brăila (o deviere de aproximativ 200 km), până la terminarea lucrărilor.

Vizitele la fața locului și anchetele locale au arătat faptul că recent nu au mai fost înregistrate evenimente majore. Periodic, locuitorii din amontele bazinului (platoul de la izvoare până la Crasna) menționează unele inundații locale periodice la sfârșitul iernii, în special atunci când topirea gheții cauzează desprinderea unor bucăți de gheață care provoacă blocarea cu bușteni a podurilor.

Figura 7. Debite istorice înregistrate la stația hidrometrică Măgura

Este de remarcat că inundația din iulie 1975 a produs numeroase pagube, însă nu au putut fi găsite decât foarte puține informații privind pagubele ulterioare și urmele de viitură.

În următoarea imagine se poate observa o urmă de viitură găsită pe podul Nehoiu:

Figura 8. Urmă de viitură pe podul Nehoiu-inundația din 1975 (conform Administrației Naționale „Apele Române”)

Conform datelor furnizate de Institutul Național de Hidrologie și Gospodărire a Apelor (INHGA) valorile statistice ale debitelor de vârf pentru bazinul Buzăului superior, sunt prezentate în tabelul următor:

Tabelul 2: Debite statistice la stațiile hidrometrice ale Buzăului – INHGA 2008

Din acest tabel se poate observa faptul că inundația din 1975 poate fi similară unui eveniment cu perioada de revenire de 200 ani.

Descrierea lucrărilor existente de protecție împotriva inundațiilor

Ca principale lucrări de apărare  împotriva inundațiilor  în spațiul hidrografic Buzău – Ialomița sunt amintite 12 acumulări permanente, 600 km de diguri pe principalele cursuri de apă, 330 km de regularizări de albii, 8 derivații și 261 km de consolidări de albii și maluri.

La Buzău, Planul de Management al Riscului la Inundații se realizează prin monitorizarea volumului de apă prin 16 stații hidrometrice din care 15 sunt automatizate,  34 stații pluviometrice din care 23 sunt automatizate și 6 stații meteorologice.

Pentru a diminua efectele inundațiilor în bazinul râului Buzău, au fost construite lucrări cu rol de apărare împotriva inundațiilor, în conformitate cu abordarea tradițională aplicată în România, ținând cont și de faptul că în partea superioară a bazinului se concentrează valoarea maximă a precipitațiilor atât din punct de vedere cantitativ cât și al intensității, conducând la debite importante în aval, respectiv acumulările Siriu și Cândești .

În cazul acțiunilor de apărare împotriva inundațiilor, lacurile de acumulare cu volum permanent de retenție, joacă un rol deosebit, ele putând conduce la atenuarea viiturilor. Pentru perioada apelor mari este necesar să se respecte anumite reguli de exploatare care să permită tranzitarea undei de viitură, fără periclitarea construcției și a obiectivelor situate în aval, prin descărcări bruște a unor debite periculoase. În vederea reducerii efectelor distructive a apelor mari din bazinul râului Buzău s-au construit următoarele lucrări cu rol de apărare împotriva inundațiilor :

– acumulare Siriu;

– acumulare Surduc;

– îndiguire râu Buzau în zona Viperești;

– îndiguire și regularizare râu Bălăneasa în zona comunei Pârscov;

– îndiguire râu Buzău în zona municipiului Buzău;

– îndiguire râu Valea Larga, comuna Mărăcineni;

– îndiguire râu Câlnau, comuna Mărăcineni;

– amenajare hidroenergetică Cândești – Simileasca.

În bazinul râului Buzău atenuarea undelor de viitură se face în principal prin cele 2 lacuri de acumulare:

a) Acumularea Siriu este amplasată pe râul Buzău la 10 km amonte de localitatea Nehoiu. Lacul are o adâncime maximă de 120 m, lungimea de 11,5 km, o suprafata de 420 ha și un volum de 155 milioane m3 de apă.

Debitele maxime ce pot fi tranzitate prin deversor sunt de 3000 m³/s, din care prin evacuatorul de semiadâncime 800 m³/s și prin orificiile de preaplin 280 m³/s. Tranzitarea viiturilor mici cu ridicarea nivelului cu 5 – 10 m în 24 de ore se realizează prin CHE Nehoiașu, cu coborârea nivelului prin evacuarea apelor cu viteza de coborâre egală cu cea de ridicare în primele 3 zile după producerea viiturii astfel: se vor deschide evacuatorii prizei timp de 3 ore, după care coborârea nivelului va continua cu viteza maximă admisă de evacuatori cu condiția ca debitul defluent să nu depășească 280 m³/s. În cazul producerii unor viituri mari, care pot ridica nivelul apei în lac cu 10 – 30 m în 24 ore, pe măsura creșterii nivelului se vor pune în funcțiune CHE Nehoiașu cu 2 turbine, cele 2 vane ale galeriei de priză se vor deschide complet, pe rând, după care se vor deschide pe rând cele două vane ale galeriei de adâncime. Acumularea Siriu are plan de avertizare – alarmare a populației, obiectivelor economice și sociale situate în aval, întocmit conform instrucțiunilor și prevederilor legale în vigoare în scopul stabilirii normelor pentru salvarea populației și eliminarea pagubelor în caz de avarii și accidente la baraje (deplasări, ruperi, blocări de stavile) sau efectuarea unor manevre greșite la instalațiile de golire, seisme puternice ce impun pregolirea preventivă (slăbirea structurii de rezistență) și alte pericole (atac aerian, arme chimice, etc.).

b) Acumularea Cândesti – este amplasatã pe malul stâng al râului Buzău, la 19 km amonte de orașul Buzău și este creată de un baraj deversor de tip stăvilar cu prag lat și diguri de contur construite din materiale locale. Are o suprafață de 0.6 km2 și o adâncime medie de 5 m.

Aceste acumulări au ca principale folosințe: alimentarea cu apă a populației, producerea de energie electrică, irigații și atenuarea viiturilor. Aceste construcții hidrotehnice s-au dovedit eficiente împotriva inundațiilor frecvente sau medii, localnicii neamintindu-și evenimente majore după ridicarea lor.

Tabelul 3. Diguri – Administrația Bazinală de Apă Buzău-Ialomița

Tabelul 4. Baraj care realizează acumulări permanente – Administrația Bazinală de Apă Buzău-Ialomița

Tip baraj*: AA – Baraj din anrocamente etanșat cu argile

Folosințe**: V- Apărare împotriva inundațiilor; I – irigații; H – hidroenergie; A – alimentări cu apă;

Tabel 5. Baraj care realizează acumulări nepermanente – Administrația Bazinală de Apă Buzău-Ialomița

Tip baraj*: PO – Baraj de pământ omogen

Influența structurilor de apărare existente asupra bazinului

Structura majoră de apărare în bazinul Buzăului supeior este barajul Siriu, realizat din pământ. Acesta a influențat puternic funcționarea râului Buzău, întrucât nu a mai fost înregistrată nici o inundație majoră de la construirea sa.

Localitatea Siriu este situată chiar în aval de baraj, așa cum putem observa în următoarea imagine:

Figura 9. Imagini ale barajului Siriu – Vedere către lacul de acumulare din amonte și către Siriu, în aval de baraj

Un alt baraj existent în zona de studiu este barajul de la Cirșu, pe Bâsca Mare, însă principalele obiective ale acestui baraj sunt alimentarea cu apă și producerea de electricitate.

Alte construcții majore sunt barajul Cândești, la Berca și barajul Valea Boului, pe râul Valea Boului.

În afară de barajul Siriu, zona nu prezintă prea multe elemente de protecție împotriva inundațiilor. Doar platoul din amonte, de la Întorsura Buzăului până la Sita Buzăului, prezintă diguri de apărare și „canalizarea” râului.

În aval de Sita Buzăului și până la Crasna, zona prezintă foarte puține elemente locale de apărare, precum valurile de pământ, care nu afectează comportamentul râului și hidrologia bazinului.

Metodologia analizei hidrologice

Studiul hidrologic a fost efectuat pentru întreg bazinul Siretului, în ansamblu, detaliindu-se apoi bazinul Trotușului, bazinul Buzăului și bazinul Siretului inferior. Următoarele paragrafe descriu metoda și rezultatele acestui studiu, concentrându-se asupra bazinului Trotușului și asupra aplicării acestor rezultate în cazul bazinului Buzăului.

Descrierea sintetică a metodologiei generale pentru analiza hidrologică

Metodologia generală pentru analiza hidrologică a fost bazată pe diferite abordări combinate, care includ:

Prelucrarea statistică a măsurătorilor la stațiile hidrometrice disponibile pe Trotuș și afluenții acestuia. Prin intermediul ajustărilor, calitatea rezultatelor a fost analizată în ceea ce privește coerența dintre înregistrările succesive ale stațiilor și precizia ajustărilor în sine, pentru a evalua ordinul de mărime al valorilor statistice ale debitelor pentru inundațiile cu frecvențe reduse. De exemplu, atunci când au fost constatate evenimente relativ îndepărtate de curbele de ajustare, s-a considerat că perioada de revenire a acelui eveniment era subevaluată sau supraevaluată, iar apoi a fost corectată. În plus, astfel de ajustări sunt puternic influențate de precizia și corectitudinea de ansamblu ale măsurătorilor: având în vedere perioada relativ scurtă de măsurare, doar inundațiile care au o perioadă de revenire de până la 20 ani (adică inundații cu probabilitatea statistică de 5%) ar trebui considerate ca fiind exact evaluate, în timp ce inundațiile cu probabilități de 1% și chiar mai rare sunt doar ipoteze. Prin aplicarea teoriei sau abordării hidrogeomorfologice, curbele de ajustare au fost utilizate pentru identificarea influențelor antropice ale bazinelor hidrografice măsurate, precum și a frecvențelor mobilizării teraselor morfologice medii și joase. Această abordare arată că inundațiile curente care au o perioadă de revenire de 5-10 ani corespund mobilizării complete a teraselor joase, în timp ce inundațiile medii care au o perioadă de revenire de 50-100 ani ar mobiliza terasele morfologice medii, permițând astfel o evaluare a valorilor corespunzătoare ale debitelor de vârf;

Utilizarea de hidrografe reale la stațiile de măsurare (cu privire la cinci inundații) pentru măsurarea timpilor caracteristici, precum timpul de întârziere și cel de concentrare, ai bazinelor hidrografice. Astfel de parametri, precum și valorile statistice ale debitelor, au fost comparați și ajustați din valori oficiale, astfel cum au fost elaborate de INHGA, respectiv ca tabele de sinteză, formule regionale și un set de abace pentru debite și timpii caracteristici;

Modelarea hidrologică a bazinelor și sub-bazinelor hidrografice, cu luarea în considerarea a parametrilor calibrați pentru modelul hidrologic al Trotușului. Modelele au fost elaborate cu ajutorul software-ului HEC-HMS. Principiul este acela de a simula precipitații de diferite durate și perioade de revenire asupra bazinelor hidrografice și de a calcula drept răspuns hidrografele la punctele de control.

Având în vedere că un tip de precipitații care are o anumită perioadă de revenire (de exemplu, 100 ani) nu conduce în mod necesar la o inundație care are aceeași perioadă de revenire (acest lucru depinzând de timpii caracteristici ai bazinului), procedura generală trebuie să ajusteze precipitațiile simulate, astfel încât valorile calculate ale debitelor să corespundă valorilor statistice ale evenimentelor medii și rare. Ajustările precipitațiilor, efectuate asupra modelului Trotușului, au fost aplicate în cazul bazinului Buzăului pentru modelarea evenimentelor statistice.

Descrierea HEC-HMS și metodele utilizate

Calcularea debitelor generate în cursul unei inundații a fost modelată prin utilizarea software-ului HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center – Hydrologic Modeling System). Acest sistem de modelare a fost dezvoltat de U.S Army Corps of Engineers și are drept obiectiv reprezentarea proceselor ploaie-scurgere din bazinele hidrografice. Acest software permite simulări precipitații-scurgere-propagare. În fapt, este un program puternic care poate calcula transformările precipitații/debite prin intermediul descrierii multor fenomene hidrologice precum scurgerea directă, infiltrarea, pierderile, scurgerea subterană etc. Pentru a lua în calcul timpul de întârziere sau adăugarea de hidrografe, propagarea hidrografului rezultat într-un tronson simplificat poate fi calculată și cu o metodă de propagare.

HEC-HMS calculează volumele generate în cursul unei precipitații prin calcularea ploilor nete, care reprezintă diferența dintre precipitații și pierderi (datorate infiltrării, evapotranspirației, scurgerii subterane etc.). Pentru transformarea ploaie netă/debit, HEC-HMS propune mai multe metode de calcul. În acest studiu, a fost aleasă metoda SCS (Soil Conservation System) utilizată la nivel global, întrucât este o metodă de încredere. Această metodă empirică ia în calcul potențialul solului de a absorbi o anumită cantitate de apă (stocare), această capacitate variind în funcție de tipul de sol și de ocupare a solului, dar și de condițiile de umiditate (gradul de saturare) ale solului, care evoluează în cursul întregii ploi.

Primul pas este apoi acela de a reprezenta și simula ploile. Utilizând HEC-HMS, pot fi folosite precipitațiile reale înregistrate, precum și diagramele ploilor teoretice; descrierea oricărei precipitații de la o stație este efectuată prin intermediul hietografului său, care este diagrama care arată evoluția în timp a intensității ploii. Pentru bazinele hidrografice mari, pot fi „atașate” hietografe diferite unor stații diferite, definind totodată ariile de influență ale fiecărei stații pluviometrice; este propusă metoda Thiessen, deoarece este cea mai des utilizată, care constă în determinarea poligoanelor din jurul stațiilor pluviometrice, fiecare poligon fiind vizat de ploaia de calcul la nivelul stației în cauză. O precipitație omogenă poate fi apoi estimată pe baza ponderării (după suprafața poligoanelor) a precipitațiilor de la stații. Prin urmare, generarea volumului inundației este bazată pe un model neliniar ploaie-scurgere, cu un singur parametru de scurgere, așa-numitul indice CN („Curve Number”). Acest indice CN depinde de tipul solului și de caracteristicile precipitațiilor (care afectează condițiile de umiditate ale solului). Este utilizat în scopul reprezentării evoluției coeficientului de scurgere de-a lungul întregii ploi, la nivelul bazinului hidrografic.

Transferul este, de asemenea, întemeiat pe metoda SCS și necesită o definire a unui hidrograf unitar pentru fiecare unitate hidrografică. Forma acestui hidrograf unitar este puternic influențată de timpul de întârziere dintre centrul masei precipitațiilor și centrul masei scurgerii sau punctul maxim al hidrografului scurgerii. Propagarea hidrografului de-a lungul râului (ca o propagare a undei de debit) se bazează pe formula Muskingum, care ia în considerare caracteristicile văii (secțiunea hidraulică, panta medie etc.) de-a lungul tronsoanelor omogene, astfel cum sunt identificate de-a lungul rețelei hidrografice.

În ansamblu, modelarea hidrologică prin intermediul HEC-HSM se bazează pe următoarele etape:

Descrierea, apoi simularea la intervale regulate a precipitațiilor, prin utilizarea uneia sau mai multor stații pluviometrice;

Calcularea volumului de scurgere pentru fiecare unitate geografică, apoi a hidrograful unitar corespunzător, calculat prin intermediul metodei SCS pornind de la caracteristicile timpului de întârziere ale fiecărei unități;

Calcularea transferului tuturor unităților hidrografice către bazinul hidrografic;

În cele din urmă, calcularea propagării hidrografului rezultat de-a lungul tronsoanelor de râu până la locul unde se află punctul de control.

Graficul următor prezintă o viziune sintetică a procesului general prin utilizarea HEC-HMS:

.