POTENȚIALUL SCURGERII LICHIDE ÎN BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI EȘELNIȚA [304821]

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI

Facultatea de Geografie

LUCRARE DE LICENȚĂ

Îndrumator științific:

Toroimac Gabriela

Absolvent: [anonimizat]

2019

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI

Facultatea de Geografie

Domeniul: Meteorologie-Hidrologie

Programul de studii: Învățământ cu frecvență

POTENȚIALUL SCURGERII LICHIDE ÎN BAZINUL HIDROGRAFIC AL RÂULUI EȘELNIȚA

Îndrumator științific:

Toroimac Gabriela

Absolvent: [anonimizat]

2019

CUPRINS

Introducere

Caracteristicile geografice ale bazinului hidrografic

1.1. Poziția geografică

1.2. Caracteristici geologice

1.3. Principalele unități și subunități de relief

1.3.1. Altimetria în cadrul bazinului hidrografic

1.3.2. Declivitate (pante)

1.3.3. Orientarea versanților

1.3.4. Adâncimea fragmentării reliefului

1.4. Clima

1.5. Hidrografia

1.6. Învelișul edafic

1.7. Vegetația și influența sa asupra proceselor hidrologice

1.8. Utilizarea terenurilor

2. Estimarea potențialului de scurgere lichidă prin tehnici SIG

2.1. Metodologie SIG

2.2. Rezultate

3. Estimarea debitului lichid prin metode hidraulice

3.1. Metodologie aplicată pe teren

3.2. Rezultate

4. [anonimizat], primul și cel mai important dintre acestea fiind cel informațional.

Evaluarea cât mai complexă a potențialului hidric al unei regiuni reprezintă o latură cu o [anonimizat] a apelor și a dezvoltării teritoriale.

Personal, [anonimizat], chiar dacă nu a constituit până în prezent subiectul unui studiu hidrologic complex. [anonimizat] 2014, numeroase averse de ploaie care s-[anonimizat].

În realizarea studiului am recurs la o gamă variată de metode ce cercetare. [anonimizat], [anonimizat], am trecut la studiul pe teren necesar pentru a putea compara informațiile obținute cu realitatea. [anonimizat] a [anonimizat] a albiilor, precum și asupra componentelor mediului ce intervin în desfășurarea proceselor și fenomenelor hidrologice. [anonimizat], râul Eșelnița nefiind monitorizat de către Administrația Națională a Apelor Române și am realizat o serie de fotografii ce vor fi atașate acestui studiu. [anonimizat] a putea scoate cât mai bine în evidență caracteristicile reliefului și a le arăta într-o formă computerizată cu ajutorul a diferite programe (ArcMap).

Caracteristicile morfometrice specifice acestui bazin hidrologic au permis scoaterea în evidență a particularităților resurselor de apă precum și a fenomenele hidrice ce au loc aici. [anonimizat]zărilor umane.

Această lucrare este structurată pe patru capitole, iar în cadrul fiecărui capitol am luat în vedere următoarele aspecte:

Primul capitol cuprinde caracteristicile geografice ale bazinului hidrografic și date asupra localizării acestuia în cadrul țării noastre, ca poziția matematică și localizarea în funcție de unitățile majore de relief.

De asemenea, am făcut referire la caracteristicile morfometrice ale bazinului și ale rețelei hidrografice, la condițiile climatice si variația parametrilor climatici, luând în considerare învelișul edafic, orientarea versanților, densitatea fragmentării reliefului, dar și geodeclivitatea.

Capitolul trei si capitolul patru cuprind informații complexe, date de pe teren redate sub forma reprezentațiilor grafice, analiza și rezultatul măsurătorilor efectuate folosite pentru a avea o imagine de ansamblu asupra acestui bazin hidrografic.

Pe baza acestei structuri, am avut în vedere îndeplinirea următoarelor obiective specifice:

Evidențierea particularităților hidrologice prezente în cuprinsul bazinului hidrografic al râului Eşelniţa;

Prezentarea etapelor de evoluţie a reţelei hidrografice şi a reliefului;

Studiul elementelor hidraulice ca expresie evolutivă a bazinului hidrografic, exemplificată prin forma bazinului hidrografic, grafice și tabele ce pun în evidență caracteristicile principale ale râului;

Evaluarea cantitativă a reliefului prin analiza parametrilor geomorfologici altimetria în cadrul bazinului hidrografic, declivitatea, orientarea versanților, dar și adâncimea fragmentării reliefului.

La realizarea acestui studiu am beneficiat de ajutorul și sprijinul oferit de către doamna profesor universitar Toroimac Gabriela Ioana. Sugestiile, indicațiile și recomandările acordate mi-au fost de mare ajutor în timpul realizării acestui studiu hidrologic, drept pentru care doresc să îi exprim sincere mulțumiri.

Pe durata efectuării lucrării am beneficiat de asemenea de ajutorul familiei mele, care m-a susținut atât din punct de vedere moral, cât și material, fiindu-mi alături pe tot parcursul elaborării studiului.

În ultimul rând aș dori sa le mulțumesc colegilor și prietenilor care mi-au fost alături pe tot parcursul celor 3 ani de licență, fără sprijinul cărora parcursul meu în toată această perioadă ar fi fost unul mult mai dificil.

Caracteristicile geografice ale bazinului hidrografic

Poziția geografică

Râul Eșelnița este localizat în comuna ce poarta același nume, aceasta aflându-se în partea vestică a județului Mehedinți. Se învecinează în partea estică cu municipiul Orșova, fiind situată pe malul Dunării, la poalele Munților Almăjului.

Bazinul hidrografic al râului Eșelnița se desfașoară în cuprinsul versantului sud-estic al Munților Almăjului, fiind încadrat de următoarele bazine: în partea sudica și sud-vestică de Mala, de la sud-vest la vest de Mraconia, la vest si nord-vest de Berzasca, la vest si nord-nord-est de Nerra, iar pe directia nord-nord-estică și sud-estică de Cerna.

Fig.1 – Poziția geografică a bazinului hidrografic al râului Eșelnița
Sursă: prelucrare GIS

Caracteristici geologice

Pe teritoriul Județului Mehedinți există unități structuralo-tectonice: unitatea cristalino-mezozoică, Depresiunea Getică și Platforma Moesică. Bazinul hidrografic al râului Eșelnița se află în unitatea cristalino-mezozoică ce acoperă partea de NV a județului și se suprapune cu Munții Mehedinți, Munții Almăj și Podișul Mehedinți. Aceasta este constituită predominant din șisturi cristaline epimetamorfice reprezentate de șisturi sericito-cloritoase și grafitoase, amfibolite, dar și paragnaise.

Fig. 2 – Caracteristicile geologice ale bazinului hidrografic al râului Eșelnița
Sursă: prelucrare in GIS

Bazinul hidrografic al Eșelniței se prezintă relativ simetric fiind mai dezvoltat în sectorul central, reprezentat de un orizont dezvoltat pe șisturi cristaline, amfibolite, micașisturi, gresii, conglomerate, marnocalcare si argile.

Cea mai mare suprafață a bazinului este reprezentată de granite si granitoide ce fac parte din categoria rocilor magmatice, acestea fiind prezente atat în zona confluenței râului principal cu Dunărea, dar și în partea superioară a bazinului. În partea sudică apare un orizont al argilelor și pietrișurilor, cu preponderență la nivelul localității Eșelnița, fiind formate in cuaternar, dar și în neogen, ocupând un areal destul de semnificativ.

Principalele unități și subunități de relief

Suprafața bazinului hidrografic al râului Eșelnița se întinde pe parcursul a trei mai unități de relief importante.

Fig. 3 – Principalele unități și subunități de relief ale bazinului hidrografic al râului Eșelnița
Sursă: prelucrare in GIS

În partea superioară a bazinului se găsește zona reprezentată de Culmea Svinecei, iar partea inferioară a acestuia corespunde Culoarului Cernei și Depresiunii Orșova.

Relieful este considerat o componentă esențială a peisajului natural, îmbrăcând forme diferite în funcție de complexitatea constituției geologice și petrografice care de-a lungul timpului, a format peisaje unice ce sporesc considerabil pitorescul specific regiunii.

Altimetria în cadrul bazinului hidrografic

Altitudinea reliefului prezintă un important rol în determinarea caracteristicilor diferitelor unități acvatice, influența acesteia fiind complexă, manifestându-se atât în mod direct, cât și indirect. Aceste argumente se datorează faptului că aceasta determină particularitățile climatice.

La nivelul județului Mehedinți, din punct de vedere morfologic relieful este variat, caracterizat prin munți joși, cu altitudini scăzute, cu interfluvii netede și largi. Complexitatea litologică a determinat o mare variabilitate a formelor de relief caracterizat prin forme rotunjite, văi simetrice, versanți continui, lungi dar și versanți abrupți ce favorizează apariția și dezvoltarea accelerată a fenomenelor de eroziune, grohotișuri și prăbușiri.

Bazinul hidrografic al râului Eșelnița prezintă o hipsometrie compusă din șase trepte altitudinale cu o extindere medie, iar după cum rezultă din analiza hărții hipsometrice, înălțimile scad de la nord către sud, de la 1076 metri până la 71 metri.

Pe baza hărții hipsometrice reprezentate in figura nr. 4, arealele ocupate in cadrul bazinului hidrografic a celor șase trepte arată faptul că cea mai mare extindere o are treapta hipsometrică a cărei valoare este cuprinsă intre 400 și 600 metri.

Intervalul de peste 1000 metri ocupă arelul cu cea mai mică suprafață, fiind localizat în partea nordică a bazinului hidrografic. Treapta hipsometrică de 70-200 metri este localizată în partea inferioară, în apropierea gurii de vărsare în cadrul căreia se remarcă prezența rocilor magmatice. Tot în cadrul acestei trepte altimetrice este poziționată și localitatea Eșelnița, înregistrând o valoare maximă de 100 m altitudine.

De asemenea, este de remarcat prezența treptei altimetrice cu valori cuprinse între 600 și 800 m care ocupă o suprafață destul de extinsă în cadrul bazinului hidrografic, aceasta fiind localizată în Culmea Svinecei.

Astfel, analiza hipsometrică realizată la nivelul bazinului hidrografic al râului Eșelnița scoate în evidență diferența altitudinală existentă de la o unitate la alta.

Fig. 4 – Altimetria în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare in GIS

Declivitate (pante)

Un alt element morfometric foarte important pentru realizarea unei analize hidrologice a bazinului hidrografic îl reprezinta panta. Aceasta poate varia foarte mult de la o zonă la alta, astfel că o putem identifica în funcție de unghiul pe care îl are și constituie un parametru cu deosebite implicații hidrologice.

Panta reprezintă o caracteristică morfometrică ce ilustrează gradul de înclinare al suprafețelor care intră în componența formelor de relief.

Gradul de înclinare al unui teritoriu alături de caracteristicile petrografice și structurale constituie una din elementele cele mai importante în aprecierea geomorfologică a teritoriului analizat; acestea condiționează atâat intensitatea, cât și tipul proceselor ce modelează substratul.

Fig. 5 – Declivitatea în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița
Sursa: prelucrare in GIS

Prin influența exercitată de pantă asupra vitezei de curgere a apei, aceasta iși pune amprenta atât asupra infiltrației, coeficienților de scurgere, forței de eroziune, cât și asupra regimului termic și de îngheț al râurilor. Pantele bazinelor hidrografice au o importanță mare în procesele de propagare a viiturilor, fiind foarte utile în cadrul prognozelor hidrologice

Pe suprafața bazinului hidrografic al râului Eșelnița, versanții a căror panta variază între 30-40⁰ corespund în general celor mai înalte sectoare, iar odată cu scăderea treptată a altitudinilor se poate observa o diminuare a valorii pantelor. Acestea au valori cuprinse între 16 și 25⁰, găsindu-se cu precădere în apropierea cursului de apă.

Pantele cu un grad mai scăzut de înclinare, 0-15⁰ corespund zonei cele mai extinse de pe suprafața bazinului. Așadar, în această categorie se regăsesc suprafețele aproape plane, dar și cele ușor înclinate.

Orientarea versanților

Orientarea sau expoziția versanților reprezintă un indicator morfometric cu ajutorul căruia se pot interpreta diferitele procese ce au loc pe cuprinsul bazinului. În primul rând putem vorbi despre încălzirea diferențiată a suprafețelor terestre urmate de o repartiție inegală a cantităților de precipitații din interiorul bazinului. De asemenea, legătura dintre durata insolației solare și pantă duce la un grad diferit de umiditate în bazinul hidrografic al acestui râu.

Ținându-se cont de principalele direcții de expoziție ale versanților, în interiorul bazinului hidrografic al râului Eșelnița se remarcă versanți orientați diferit ce prezintă o repartizare inegală pe întreaga suprafață. Așadar, apar direcții cardinale și intercardinale, la care se adaugă și suprafața plată sau cvasiorizontală, fiind reprezentate in figura nr. 6.

Astfel, am constatat faptul că expoziția versanților poate varia mai mult sau mai puțin în funcție de unitatea de relief. Versanții cu orientare nordică ocupă suprafețe restrânse din cadrul bazinului, fiind localizați cu precădere pe malul drept al cursului principal.

Următoarea categorie este cea a versanților cu orientare nord-estică, ce se regăsește pe tot cuprinsul bazinului în principal în jumătatea stângă a acestuia. Versanții cu orientare estică se remarcă în special pe malul drept al râului Eșelnița. În categoria versanților cu orientare sud-estică intră partea superioară a bazinului hidrografic, alături de anumite zone din partea estică, dar și cea vestică, iar versanții cu orientare sudică și sud-vestică ocupă în principal jumătatea dreaptă a bazinului. În cazul celor cu orientare vestică se poate remerca faptul că domină în jumătatea dreaptă a bazinului, în partea stânga a râurilor.

Versanții cu orientare nord-vestică sunt dispuși pe fâșii discontinue atât în zona centrală a bazinului, cât și pe mici suprafețe din cea sudică si nordică.

Ultima categorie a versanților , cei plați sau cvasiorizontali ocupă suprafețele cele mai mici din bazin, astfel că pe hartă suprafețele ocupate de aceștia sunt insesizabile.

Fig. 6 – Orientarea versanților în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare în GIS

Adâncimea fragmentării reliefului

Adâncimea reliefului reprezintă un element important de care se ține cont în analizele morfometrice realizate asupra unui bazin hidrografic și reprezintă nivelul din profunzime până la care a pătruns eroziunea liniară (în special eroziunea provocată de apele curgătoare). Adâncimea fragmentării reliefului sau energia de relief redă o trăsătura morfometrică esențială a reliefului, ilustrând un anumit grad de evoluție al acestuia într-o strânsă corelație cu procesele morfodinamice actuale.

Harta adâncimii reliefului prezintă o scară ce cuprinde valori de la mai puțin de 150 m/km² până la peste 350 m/km². Cu valorile cele mai mici ale adâncimii fragmentării reliefului se caracterizează zona vestică a bazinului hidrografic, acestea fiind prezente totodată și la confluența râului principal cu Dunărea. În centrul bazinului și în partea nord-estică a acestuia se regăsesc cele mai mari valori ale adâncimii fragmentării reliefului, acestea depășind 350 m/km².

Fig.7 – Adâncimea fragmentării reliefului în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare în GIS

Clima

Clima reprezintă componenta cea mai dinamică a cadrului natural, având rolul determinant în formarea si repartiția resurselor de apă, dar și în evoluția fenomenelor hidrologice.

Din punct de vedere climatic, bazinul hidrografic al râului Eșelnița se încadrează în zona continental-moderată, în care se resimt influențe submediteraneene, clima fiind de regulă mai călduroasă decât a celorlalte regiuni deluroase. Etajarea reliefului si diferențele relativ mici de altitudine determină ca elementele climatice să se mențină în limitele climatului continental moderat. Pentru caracterizarea climatică s-au utilizat datele înregistrate la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin.

Un prim parametru analizat este temperatura aerului. Acesta este un parametru important ce caracterizează starea de încălzire sau de răcire a unui corp. Influențe asupra acestuia sunt exercitate de factori locali precum: altitudine, dispunerea formelor de relief, expoziția față de soare, înclinarea versanților, gradul de acoperire cu vegetație etc.

Medii anotimpuale si semestriale ale temperaturii aerului

Tabelul nr. 1

Regimul anual al temperaturii medii lunare anotimpuale si semestriale

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

Analiza datelor meteorologice din perioada anilor 1971-1980 scoate în evidență anumite particularități ale regimului temperaturii caracteristice zonei în care este poziționat bazinul hidrografic.

Conform datelor din tabelul 1 se observă faptul că în anotimpul de iarnă ce cuprinde lunile decembrie, ianuarie și februarie, media temperaturii anotimpuale este pozitivă, puțin peste pragul de 0⁰C. În zona în care este poziționat bazinul hidrografic, iernile sunt mai blânde deoarece relieful este mai jos, aflat la adăpostul munților.

Anotimpul de primăvară este reprezentat de lunile martie, aprilie și mai, având o valore medie a temperaturii cu mult mai ridicată decât valoarea înregistrată în anotimpul anterior, și anume 11,6⁰C. Acest lucru se datorează creșterii substanțiale a duratei de strălucire a Soarelui precum si schimbării regimului circulației atmosferice. Vara, cea mai mare valoare a temperaturii s-a înregistrat în anul 1972, fiind de +23⁰C, iar cea mai mică în anul 1976, înregistrând +19,4⁰C, media multianuală a temperaturii având o valoare de 21,5⁰C. Astfel, rezultă ca și caracteristică generală a zonei, prezența verilor călduroase și însorite.

Valoarea multianuală a temperaturii pentru anotimpul de toamnă este de 11,5⁰C, pe parcursul celor 10 ani prezentând caracter constant, cu variații reduse.

În semestrul cald media temperaturii atinge o valoare de 16,5⁰C, în timp ce în semestrul rece valoarea scade foarte mult, ajungând până la 6,2⁰C. Diferența dintre aceste două semestre este semnificativă înregistrând 10,3⁰C.

Temperaturile medii lunare multianuale

Tabelul nr. 2

Temperaturile medii lunare multianuale

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În urma analizării și prelucrării datelor din tabelul nr. 2, am realizat graficul ce ilustrează variația mediilor lunare ale temperaturii.

Fig. 8 – Variația mediilor lunare ale temperaturii aerului la stația meteorologică

Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980
Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În acest grafic putem observa variația mediilor lunare ale temperaturii aerului la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980. Cea mai mare medie lunara in perioada 1971-1980 a fost înregistrată in lunile iulie și august avand o valoare de 23.9C.

Cea mai mică medie lunară a fost înregistrată in luna ianuarie, având o valoare de -3.4C. Media lunara cu cea mai mica valoare a fost inregistrata in luna ianuarie, fiind de -0,6C, iar cea mai mare valoare medie lunara s-a inregistrat in luna iulie, fiind de 22.2C.

Variația anuală a temperaturii aerului față de media multianuală

Tabelul nr. 3

Medii anuale și multianuale ale temperaturii aerului

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

Fig. 9 – Variația anuală a temperaturii aerului față de media multianuală la stația

Drobeta Turnu-Severin pentru perioada 1971-1980

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În acest grafic putem observa variația anuală a temperaturii aerului față de media multianuală la stația Drobeta Turnu-Severin pentru perioada 1971-1980

Cea mai mare temperatura medie anuala a aerului a fost inregistrata in anii 1971, 1975 si 1977 in valoare de 11.7C, iar cea mai mică temperatură medie anuală a aerului a fost înregistrata in anul 1976, cu o valoare de 10.5C în comparatie cu media multianuala care a fost de 11.3C între anii 1971-1980.

Regimul precipitațiilor atmosferice

Precipitațiile atmosferice constituie sursa principală de alimentare a tuturor formațiunilor acvatice, de suprafață și subterane, iar cunoașterea regimului de variație al acestora prezintă o importanță majoră în studierea resurselor de apă.

Regimul precipitațiilor atmosferice este un rezultat direct al influenței climatului submediteraneean, acestea fiind relativ bogate pe tot parcursul anului. Cea mai mare cantitate de precipitații este sub forma lichidă, iar iarna, pe lângă ninsorile tipice au loc destul de des precipitații sub formă de ploaie și lapoviță.

Medii anotimpuale si semestriale ale precipitațiilor atmosferice

Tabelul nr. 4

Precipitatiile atmosferice anotimpuale si semestriale

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În tabelul 5 sunt prezentate precipitațiile atmosferice anotimpuale si semestriale la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980.

În timpul iernii se poate observa că cea mai scazută cantitate de precipitații a fost de 11,8 mm in anul 1975, iar cea mai mare cantitate de precipitații a fost de 211,1 mm înregistrată în anul 1980.

Primavara, cea mai scazută cantitate de precipitații inregistrată la stația Drobeta Turnu-Severin a fost în anul 1977, inregistrandu-se 121,9 mm, în timp ce cea mai ridicata valoare a cantitații de precipitații a fost de 253,5 mm, fiind înregistrată în anul 1980.

Vara se poate observa faptul că cea mai scazută cantitate de precipitații a fost de 91,3 mm în anul 1980 și cea mai mare cantitate de precipitații a fost de 306,4 mm în anul 1975.

Toamna, cea mai scazută cantitate de precipitații a fost de 114,6 mm în anul 1977, iar cea mai mare cantitate de precipitații a fost de 384,4 mm și s-a întregistrat în anul 1972.

În semestrul rece, cea mai scazută cantitate de precipitații a fost de 207,6 mm în anul 1975, iar cea mai ridicată cantitate de precipitații a fost de 513,9 mm în anul 1972. În semestrul cald, cea mai scazută cantitate de precipitații a fost de 232,3 mm in anul 1977, iar cea mai mare cantitate de precipitații a fost de 556,2 mm in anul 1975.

Regimul annual al precipitațiilor atmosferice

Tabelul nr. 6

Regimul anual al precipitațiilor atmosferice

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

Fig. 10 – Regimul anual al precipitațiilor atmosferice la stația meteorologică
Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În acest grafic putem observa regimul anual al precipitațiilor atmosferice la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980

Cea mai mare valoare a precipitatiilor atmosferice a fost înregistrată în luna mai, fiind de 105,7 l/m², cea mai mică valoare înregistrată în luna decembrie, cu valoarea de 44,5 l/m² și cu o medie a precipitațiilor medii lunare in valoare de 60 l/m².

Variația anuală a precipitațiilor atmosferice față de media multianuală

Tabelul nr. 7

Variația anuală a precipitațiilor atmosferice față de media multianuală

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

Fig. 11 – Variația anuală a precipitațiilor atmosferice față de media multianuală la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În acest grafic putem observa variația anuală a precipitațiilor atmosferice față de media multianuală la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980.

Cea mai mare valoare a variațiilor anuale ale precipitațiilor atmosferice a fost înregistrată în anul 1976, fiind de 893,9 l/m², iar cea mai mică valoare a fost înregistrată în anul 1977, de 527,7 l/m². Media anuală a variației precipitașiilor atmosferice este de 720,06 l/m².

Vântul

Vântul reprezintă un element meteorologic rezultat în urma interacțiunii mai multor forțe, prezentând variații ample, spațiale și temporale, atâat ca direcție, cât și ca intensitate.

Din punct de vedere climatologic, pentru prelucrarea datelor eoliene este necesară calcularea frecvenței medii și maxime a vântului pe cele 8 direcții din numărul total de cazuri. Se calculează viteza pe direcții (m/s) ca și frecventa vântului pe intervale de viteză.

O importanță deosebia o are frecvența vântului pe cele 8 direcții principale, totodată adaugându-se și valoarea calmului atmosferic.

Direcția vântului este o caracteristică principală și are legătură cu circulația generală a aerului și cu modificările locale ale configurației reliefului, acesta având un rol important în accentuarea mișcărilor aerului.

Tabelul nr. 8

Frecvența medie și viteza vântului

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

Fig. 12 – Roza vanturilor la statia meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980

Sursă: Prelucrare date ANM (2019)

În acest grafic este reprezentată roza vânturilor la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin în perioada 1971-1980 .

Cea mai mare frecvență a vânturilor a fost înregistrată din direcția vestică de 18,3, iar cea mai mica a fost din directia de sud-vest în valoare de 3. Cea mai mare viteza a vântului a fost înregistrată din direcția de nord-vest, in valoare de 5,7m/s, iar cea mai mică viteză a vântului, din direcția sudică, în valoare de 1,9m/s. Valoarea calmului atmosferic este de 52,5 la stația meteorologică Drobeta Turnu-Severin pentru perioada 1971-1980.

Hidrografia

Din punct de vedere hidrografic, bazinul râului Eșelnița are o funcționalitate dependentă de caracteristicile climatice , de alcătuirea geologică, dar și de structura reliefului.

Resursele de apă din bazinul hidrografic al râului Eșelnița sunt reprezentate de totalitatea unităților acvatice de suprafață și din apele subterane, freatice sau de adâncime. Rețeaua hidrografică din arealul studiat este formată din râul principal Eșelnița, la care se adaugă și rețeaua hidrografică temporară, și anume ogașele pluviale.

Caracteristicile morfometrice ale bazinului hidrografic sunt reprezentate de o succesiune de parametrii, după cum urmează: suprafață, lungime, lățime maximă, lățime medie, altitudine medie, coeficienții de formă, și nu în ultimul rând, panta bazinului hidrografic.

Tabelul nr. 9

Elementele ce caracterizează bazinul hidrografic

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

Suprafața bazinului hidrografic

Ca prim element analizat în cadrul bazinului hidrografic, suprafața acestuia reprezintă marimea teritoriului de pe care râul își adună apele și este delimitată de cumpăna apelor. Acest parametru se notează cu litera F, este exprimat în km² și este foarte important în producerea și evoluția proceselor hidrologice.

În general, suprafața unui bazin hidrografic are un rol foarte important asupra scurgerii apei, deoarece, cu cât bazinul este mai mic, cu atât regimul hidrologic al râului ilustrează mult mai elocvent aportul surselor de alimentare, care pot fi pluviale și nivale. Dacă suprafața bazinului este mai mare, precipitațiile și topirea stratului de zăpadă au un efect mai întârziat, iar valiabilitatea scurgerii este mai diminuată. Am determinat suprafața bazinului pe baza hărții hidrografice, prin prelucrare computerizată, aceasta fiind de 76,76 km².

Perimetrul bazinului hidrografic

Acest parametru este sinonim cu lungimea cumpenei de apă, se notează cu P și se masoară în km, având valori diferite în funcție e dimensiunea bazinului și de gradul de sinuozitate al cumpenei. Cumpăna de apă reprezintă linia ce delimitează bazinul hidrografic, iar în cadrul bazinului studiat, aceasta are un aspect sinuos. Astfel, în cadrul arealului studiat, perimetrul are o valoare de 48,24 km, aceasta fiind obținută în urma prelucrării computerizate.

Lungimea bazlinului hidrografic

Acest parametru este folosit în studiile hidrologice pentru caracterizarea dimensională a bazinului hidrografic, dar și pentru definirea formei acestuia. În literatura de spcialitate, pentru determinarea acestuia există diverse metode, ce prezintă un grad de obiectivitate mai mare sau mai mic. Lungimea maximă a bazinului se notează cu L, este exprimată în km și reprezintă distanța masurată pe harttă de la gura de vărsare a râului Eșelnița până la cel mai îndepartat punct de la cumpăna de ape, direcția generala fiind izvor-gură de vărsare.

În arealul studiat, pentru analiza lungimii bazinului hidrografic, am considerat lungimea ca fiind distanța în linie dreaptă dintre cele mai îndepărtate puncte ale bazinului, pe direcția de curgere a râului principal. În urma parcurgerii acestei etape, lungimea bazinului hidrografic este de 19 km.

Lățimea maximă și lățimea medie a bazinului hidrografic

Lățimea maximă a bazinului hidrografic (lmax) se exprimă în km și am determinat-o de asemenea pe hartă, prin unirea celor mai îndepărtate puncte, fiind perpendiculară pe lungimea acestuia având o valoare de 5,7 km.

Lățimea medie a bazinului hidrografic (lmed) se exprimă în km și am determinat-o tot pe hartă, raportând suprafața bazinului (F) la lungimea sa (L): lmed=F/L

Parametrii de formă

În funcție de desfășurarea în lungime și lățime a bazinelor hidrografice, acestea pot avea diverite forme: alungită, circulară,turtită, etc. Forma bazinelor prezintă o deosebită importanță deoarece influențează semnificativ timpii de concentrare a apei către râul colector.

În cazul arealului studiat, forma bazinului este alungită, având o lățime mai mică, deci formarea și transmiterea viiturilor este mai lentă față de bazinele dezvoltate mai mult în lățime.

Determinarea formei bazinului hidrografic se poate face fie prin aprecieri calitative, fie prin utilizarea indicilor cantitativi. Acești indici cantitativi se pot calcula prin mai multe relații ce utilizează trei parametri morfometrici ai bazinului, și anume suprafața, lungimea și perimetrul acestuia.

Unul dintre primii coeficienți de foemă calculați este factorul de formă (Ff), acesta fiind rezultatul raportului dintre suprafața bazinului hidrografic (F) și pătratul lungimii acestuia (L2): Ff=F/ L2, rezultatul calculului fiind de 0,21.

Al doilea coeficient de formă pe care l-am calculat este raportul de circularitate (Rc), fiind de 0,41, acesta calculându-se dupa formula următoare: F/Fc, unde F reprezintă suprafața bazinului hidrografic, iar Fc este suprafața cercului cu lungime egală cu perimetrul bazinului hidrografic.

Raportul de alungire (Ra) este calculat după formula: Ra=Dc/L, unde Dc este diametrul cercului cu aceeași suprafață cu a bazinului, iar L este lungimea bazinului hidrografic. Rezultatul calculului este de 0,52.

Raportul de formă (Rf) este rezultatul raportului dintre suprafața bazinului hidrografic (F) și perimetrul acestuia (P), având o valoare de 0,53.

În tabelul numarul 9 mai sunt calculați încă doi parametri, și anume coeficientul de dezvoltare al cumpenei apei (cdc), cu o valoare de 1,56 și gradul de alungire al bazinului hidrografic (Ga), fiind de 0,46.

Tabelul nr. 10

Elementele ce caracterizează bazinul hidrografic

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

În tabelul nr. 10 am evidențiat altitudinea maximă, altitudinea minimă, altitudinea medie, dar și panta bazinului hidrografic.

Altitudinea bazinului hidrografic este un parametru cu o deosebită importanță în realizarea proceselor hidrologice. De aceasta depind aproape toate fenomenele meteorologice, reflectându-se ulterior asupra caracteristicilor parametrilor hidrologici.

Altitudinea maximă este situată pe cumpăna apei, având o valoare de 1076 m, iar altitudinea minimă corespunde gurii de vărsare. Altitudinea medie a bazinului hidrografic are de asemenea o importanță deosebită, calculându-se ca și medie aritmedică a altitudinilor extreme (maximă și minimă) din bazin, având o valoare de 573,5 m.

Tabelul nr. 11

Calculul pantei bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

Panta bazinului hidrografic reprezintă o caracteristică importantă ce influențează analizele elementelor scurgerii, aceasta impunând o anumita viteză de curgere a apei, atât pe versant, cât și în albie, iar în funcție de aceasta variază infiltrarea apei în sol, procesele de eroziune, de transport și de sedimentare a particulelor solide ce au fost dislocate de acțiunea precipitațiilor, a scurgerii, etc.

Panta medie a bazinului este notată cu Ib și se măsoară în m/km, în cazul studiului asupra bazinului hidrografic al râului Eșelnița având o valoare de 0,31‰.

Ca și metodă de calcul, am identificat curbele de nivel, determinându-le ulterior lungimile acelora cu altitudini de 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 și 1000 precum și echidistanța dintre acestea. După parcurgerea acestor pași, am aplicat următoarea formulă de calcul:

Ib=, unde:

Ib=panta medie a bazinului hidrografic (m/km);

=echidistanța dintre curbele de nivel (m);

l=lungimea principalelor curbe de nivel alese (m);

F=suprafața bazinului (km²).

Asfel, panta bazinului Eșelnița este caracteristică suprafețelor aproape plane și ușor înclinate, aceasta constituind un parametru morfometric cu importanță deosebită.

Fig. 13 – Hidrografia în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare în GIS

Învelișul edafic

Din categoria factorilor naturali ce influențează procesele hidrologice din bazinul hidrografic al râului Eșelnița, un important loc este ocupat de către învelișul edafic.

Acesta, prin poziția sa la suprafața litosferei, preia o cantitate din apa provenită din precipitații și determină evaporația, scurgerea de suprafață și infiltrația, toate acestea realizându-se în funcție de proprietățile pe care le are (porozitate, grad de umiditate, textura, etc.)

Învelișul edafic este un factor natural ce influențeză procesele și fenomenele hidrologice ce au loc în interiorul bazinului hidrografic al râului Eșelnița. Prin morfologia și trăsăturile sale, solul joacă un rol important în formarea și dezvoltarea rețelei hidrografice corespunzătoare acestei regiuni.

Diversitatea condițiilor pedologice din arealul bazinului Eșelnița nu este foarte variată, aspectul învelișului edafic fiind aprope uniform, cuprinzând clase de soluri cu proprietăți și caracteristici asemănatoare.

Bazinul hidrografic al râului Eșelnița este dezvoltat pe o serie de soluri, printre care se remarcă: solurile brune luvice tipice, cele brune argiloiluviale, turboase și solurile aluviale.

Cea mai extinsă parte a bazinului hidrografic este caracterizată prin prezența solurilor brune argiloiluviale. Acestea de disting printr-un grad destul de ridicat de tasare și printr-o textură mai grea decât celelalte tipuri de sol existe în cadrul bazinului hidrografic. Astfel, aceste condiții permeabilitatea se micșorează, acest fapt favorizând scurgerea superficială si menținerea apei provenite din precipitații un timp mai îndelungat.

Solurile brune luvice tipice se găsesc în partea sudică și central-sudică a bazinului, cele turboase există doar intr-o mică proporție în partea superioară, iar solurile aluviale sunt mai evoluate, acestea aparând pe două fâșii relativ mici la confluența râului.

Astfel, solul constituie o componentă deosebit de importantă pentru formarea scurgerii de suprafață, dar și pentru alimentarea apelor de adâncime, cu precadere a pânzei freatice, acestea la rândul lor influențând regimul hidrologic. Procesul de scurgere al aluviunilor este de asemenea influențat de condițiile pedologice.

Ploile cu caracter torențial pot exercita diferite acțiuni asupra solului, una dintre cele mai reamintite fiind acțiunea mecanică, aceasta fiind urmată de spălarea particulelor fine dislocate și de transportarea lor prin prezența apelor de șiroire spre albia râului, unde vor contribui la crearea debitului de aluviuni, dar și la cresterea nivelului de turbiditate.

Fig. 14 -Solurile prezente în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare în GIS

Vegetația și influența sa asupra proceselor hidrologice

Vegetația joacă un rol important în stabilitatea versanților, în lipsa acesteia suprafețele de teren fiind supuse eroziunii. Rolurile acesteia pot fi diverse, în special remarcându-se rolul de reglator al bilanțului hidric din sol precum și rolul de moderator al regiunilor climatice.

Fig. 15 – Vegetația în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare în GIS

Bazinul hidrografic al râului Eșelnița, datorită incfluențelor climatice submediteraneene și a altitudinilor relativ coborâte se caracterizează printr-o vegetație cu caracter sudic. Așadar, zona centrală a bazinului, alături de partea nord-estică se caracterizează prin prezența pădurilor de gorun (balcanic), iar în partea nord-vestică și sud-vestică vegetația este formată din paduri de amestec, de fag sau de gorun. De asemenea, putem observa existența în anumite zone a speciilor arbustive, dar si a tufișurilor submediteraneene, atât în lungul râului principal, preponderent în jumătatea inferioară a bazinului, cât și la confluența acestuia cu Dunărea.

Utilizarea terenurilor

Modul de utilizare al terenurilor este un factor ce joacă un rol important în reflectarea vulnerabilității arealului analizat.

Caracteristicile geologice și geomorfologice ilustrează faptul că acțiunea antropică nu are o influență majoră asupra arealului de studiu, însă, un mod defectuos de utilizare a terenurilor poate produce în timp efecte negative asupra zonei.

În cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița, o suprafață ce ocupă mai mult de 90% din totalul acestuia este reprezentată de păduri de foioase și doar o mică fâșie cuprinde terenuri predominant agricole, însă în amestec cu diferite tipuri de vegetație naturală. Aceste terenuri agricole se suprapun cu localitatea Eșelnița, unde se regăsește atât un spațiu urban discontinuu, cât si un spațiu rural.

Fig. 16 – Utilizarea terenurilor în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița

Sursă: prelucrare în GIS

3. Estimarea debitului lichid prin metode hidraulice

Ultimul capitol al studiului conține informații privind estimarea debitului lichid în cadrul bazinului hidrografic al râului Eșelnița prin utilizarea metodelor hidraulice specifice. Astfel, voi prezenta atât metodele utilizate pentru determinarea parametrilor hidrologici, cât și rezultatele obținute în urma efectuării tuturor calculelor.

3.1. Metodologie aplicată pe teren

Etapa de teren, care este foarte valoroasă și prezintă o importanță deosebită pentru un geograf, a oferit informațiile necesare realizării studiului asupra bazinului hidrografic al râului Eșelnița. Am ales ca și perioadă de realizare a acestei etape, luna martie a anului 2019, selectând o secțiune care este, în opinia mea, reprezentativă pentru efectuarea măsurătorilor necesare.

3.2. Parametri hidrologici studiați

Ca și prim pas în realizarea etapei de teren a fost alegerea secțiunii transversale unde voi realiza măsurătorile. Am ales o porțiune cât mai accesibilă în ceea ce privește infrastructura rutieră, porțiune în care albia minoră este mai ușor de remarcat și delimitat.

Fig. 18- Secțiunea de măsurători în bazinul hidrografic al râului Eșelnița
Sursă: arhivă personală

Tabelul nr. 12

Adâncimea albiei minore și nivelul apei în momentul efectuării măsurătorilor

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

Albia minoră este în general acoperită cu apă în permanență sau în cea mai mare parte a timpului, fiind săpată, de regulă, în depozite de aluviuni și prezintă două componente: patul albiei și malurile acesteia.

Pentru analiza dinamicii albiei minore, am realizat mai multe măsurători hidrologice pornind de la malul drept (Md) până la malul stâng al albiei (Ms), acestea fiind realizate din metru în metru. În urma realizării tabelului nr.12, am constatat faptul că albia minoră în secțiunea aleasă are o lățime de 11 m, iar nivelul maxim al apei este de 31,5 cm și adâncimea maximă a albiei este de 115 cm.

Nivelul apei este un parametru hidrologic important și reprezintă poziția suprafeței libere a apei în raport cu un plan orizontal fix de raportare. Acesta este notat cu litera H și exprimat în cm, iar cunoașterea regimului de variație al acestuia este necesară nu numai în domeniul hidrologiei, ci și navigație, în proiectarea diferitelor amenajări hidrotehnice, prevenirea inundațiilor, alimentări cu apă potabilă, irigații, etc.

De asemenea, cunoașterea nivelului de apă permite determinarea altor parametri hidrologici, unul dintre cei mai importanți fiind debitul de apă.

În cazul arealului studiat, planul fix de raportare a fost linia orizontală pe care am delimitat-o cu o sfoară, marcând în acest fel albia minoră din cadrul secțiunii pentru care am realizat măsurătorile.

Așadar, cu ajutorul unei rulete și a unui boloboc am realizat măsurători din metru în metru asupra nivelului albiei minore, dar, în același timp și asupra adâncimii apei la fiecare verticală. După cum am menționat anterior, cel mai mare nivel al apei a fost înregistrat la verticala de 5m, cu o valoare de 31,5 cm.

Adâncimea apei dintr-o anumită secțiune are un rol definitoriu în măsurarea ulterioară a vitezei apei la anumite verticale.

În vederea obținerii datelor precedente, cât și a celor ce vor urma, a fost nevoie de o monitorizare și analiză realizate exclusiv pe teren, deoarece cursul de apă nu este monitorizat din punct de vedere hidrologic.

Fig. 20 – Măsurarea nivelului și adâncimii apei la nivelul râului Eșelnița

Sursă: Arhivă personală

În ceea ce urmează, voi prezenta rezultatele în urma efectuării tuturor măsurătorilor la nivelul secțiunii din bazinul hidrografic al râului Eșelnița.

În figura nr. 21 este reprezentat profilul transversal al râului Eșelnița, acesta ilustrând intersecția albiei minore cu un anumit plan ce este perpendicular pe direcția de curgere a apei, secțiunea aleasă având un caracter activ, deoarece apa se scurge în cuprinsul ei. Profilul secțiunii active l-am realizat grafic, pe baza utilizării unui sistem de coordonate rectangulare. Așadar, pe axa absciselor am reprezentat lățimea râului, în timp ce pe axa ordonatei am reprezentat adâncimea apei, determinată prin măsuratorile descrise mai sus.

În urma analizării acestui profil transversal, se pot determina cu ușurință mai multe elemente hidraulice, cum ar fi secțiunea udată a albiei, dar și albia minoră a acesteia. De asemenea, prin intermediul acestui profil am putut determina și suprafața secțiunii udate, adâncimea maximă și medie a apei, raza hidraulică, dar și perimetrul udat al albiei și lățimea râului.

Fig. 21 – Profilul transversal al albiei râului Eșelnița

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

Forma profilului transversal al văilor este în strânsă legătură cu debitul râului pentru că la valori reduse şi aspectul acestora este larg desfăşurat, pe când la valori mari ale debitului, acestea prezintă aspect de „ V ” şi nu au luncă (Gr. Posea şi colab., 1976).

În urma analizării acestui profil transversal, se pot determina cu ușurință mai multe elemente hidraulice, cum ar fi secțiunea udată a albiei, dar și albia minoră a acesteia. De asemenea, prin intermediul acestui profil am putut determina și suprafața secțiunii udate, adâncimea maximă și medie a apei, raza hidraulică, dar și perimetrul udat al albiei și lățimea râului.

Suprafața secțiunii udate (Ω) se măsoară în m2 și reprezintă dimensiunea suprafeței delimitată de maluri, de patul albiei, dar și de oglinda apei. Trasând verticalele de adâncime, acest areal este împărțit în mai multe figuri geometrice, și anume trapeze dreptunghice, cu excepția celor două maluri, unde figurile geometrice sunt reprezentate de triunghiuri. Următorul pas este reprezentat de calcularea suprafeței fiecărei figuri geometrice delimitate de verticalele de adâncime și în final însumarea acestora în vederea obținerii suprafeței totale a secțiunii active. Așadar, valoarea obținută în urma efectuării acestor calcule este de 1,920 m2.

În ceea ce privește adâncimea maximă (hmax), aceasta a fost măsurată direct pe teren, iar adâncimea medie (hmed) a râului am calculat-o ca fiind raportul dintre suprafața secțiunii udate și lățimea râului (B), valoarea fiind de 0,174m.

Un alt parametru ce a fost calculat prin analiza profilului transversal este perimetrul udat (P), ce se măsoară în metri și reprezintă lungimea ce urmărește patul, dar și malurile albiei minore între limitele oglinzii apei. Acest parametru rezultă prin însumarea tuturor ipotenuzelor triunghiurilor dreptunghice, ce prezintă catetele obținute prin diferența de adâncime dintre două verticale vecine , dar și de distanța dintre acestea.

Pentru profilul transversal, perimetrul udat al râului Eșelnița este de 9,063m, valoarea fiind obișnuită pentru o secțiune de râu ce prezintă adâncimi reduce.

În ceea ce urmează, voi prezenta parametri obținuți în cadrul secțiunii alese, prin evidențierea acestora în două tabele de centralizare.

Tabelul nr. 13

Centralizarea parametrilor hidrologici de la nivelul apei

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

În tabelul nr. 13 sunt centralizate elementele hidraulice calculate pentru nivelul apei, și anume suprafața, lățimea, viteza medie, debitul lichid, panta, diametrul median al pietrelor din albia minoră (D50), coeficientul de rugozitate, perimetrul udat și raza hidraulică. În ceea ce privește suprafața, lățimea și perimetrul secțiunii udate, aceste elemente au fost precizate anterior.

Coeficientul de rugozitate (n) este un element ce depinde de particularitățile albiei. Pentru calcularea acestuia, am utilizat o ruletă de pe care am dedus D50. Acesta reprezintă diametrul median al pietrelor de la nivelul albiei minore și l-am determinat cu ochiul liber ca fiind 0,09. Ulterior, coeficientul de rugozitate a fost calculat și are o valoare de 0,03.

Fig. 22 – Determinarea coeficientului de rugozitate pentru bazinul râului Eșelnița

Sursă: Arhivă personală

Raza hidraulică (R) se măsoară în metri și exprimă raportul dintre suprafața secțiunii active și perimetrul udat, iar în cadrul secțiunii analizate raza hidraulică are valoarea de 0,212m. Aceasta reprezintă un important element pentru calcularea vitezei apei dintr-o anumită secțiune.

R= Ω/P

Un alt parametru important pentru calculul debitului de apă este reprezentat de panta (I), aceasta fiind exprimată în m/m. Panta a fost calculată ca raport între diferența de altitudine a două puncte și distanța dintre acestea, iar valoarea acesteia este de 0,060 m/m.

Viteza medie (Vm) a apei din secțiunea aleasă a fost calculată prin metoda Manning-Strickler, cu ajutorul elementelor hidraulice. Astfel, formula lui Manning este următoarea:

Vm = , unde:

Vm = viteza medie a apei în secțiune;

n = coeficientul de rugozitate;

R = raza hidraulică;

I = panta.

Așadar, determinarea debitului lichid din momentul măsurătorilor este una dintre cele mai importante părți ale acestui studiu, fiind un parametru hidrologic și se referă la cantitatea de apă ce se scurge prin secțiunea activă a unui râu în unitatea de timp. Acesta se notează cu litera Q și se măsoară fie în m3/s, fie în l/s.

Pentru determinarea debitului lichid din momentul măsurătorii am folosit metodele indirecte, ce presupun determinarea inițială a unor parametri hidrologici, dar și de dinamica cursului de apă. Astfel, am folosit cea mai utilizată metodă dintre cele indirecte, și anume metoda secțiune-viteză. Această metodă se bazează pe cunoașterea suprafeței secțiunii și viteza medie a apei în secțiunea respectivă. Formula de calcul este următoarea:

Q = Ω*Vm, unde:

Q = debitul lichid de apă;

Ω = suprafața secțiunii;

Vm = viteza medie a apei în secțiune.

În urma aplicării formulei de calcul, valoarea debitului lichid din momentul măsurătorii este de 0,029m3/s.

Pentru determinarea tuturor elementelor prezentate mai sus, am centralizat datele obținute în cadrul măsurătorilor, și anume adâncimile aferente fiecărei verticale, dar și suprafața și perimetrul acestora, ilustrate în cadrul tabelului nr. 14.

Tabelul nr. 14

Adâncimile, suprafețele și perimetrele de la nivelul apei

Sursă: Prelucrare Excel (2019)

Obiectivul studiului este determinarea potențialului scurgerii lichide în bazinul hidrografic al râului Eșelnița, iar pentru realizarea acestuia a fost nevoie de aplicarea metodelor pentru secțiunea udată în momentul măsurătorilor. În același timp, am calculat și valoarea debitului potențial pentru toată secțiunea.

Tabelul nr. 15

Centralizarea parametrilor hidrologici de la nivelul albiei minore

Sursă: Prelucrare în Excel (2019)

În tabelul nr. 15 am evidențiat parametri hidrologici de la nivelul albiei minore a râului, aceștia fiind reprezentați de: suprafață, lățime, viteză medie, debit lichid, panta albiei, diametrul median al pietrelor din albia minoră (D50), coeficientul de rugozitate, perimetrul udat și raza hidraulică.

Suprafața secțiunii albiei minore (Ω) a fost determinată prin intermediul figurilor geometrice rezultate din trasarea unor verticale din metru în metru, până la nivelul patului albiei. Suma tuturor suprafețelor dintre malurile albei și verticale și dintre două verticale ilustrează suprafața totală a secțiunii analizate, având valoarea de 10,28 m2.

De asemenea, în tabelul nr. 14, am calculat lățimea albiei minore (B), aceasta având o valoare de 12 m, panta albiei (I), cu o valoare de 0,06m/m, dar și raza hidraulică (R), folosind aceeași formula menționată și în cadrul determinării elementelor hidraulice pentru momentul măsurătorilor, aceasta prezentând valoarea de 0,822m.

Fig. 23 – Albia minoră a secțiunii alese pentru bazinul râului Eșelnița

Sursă: Arhivă personală

Pentru determinarea coeficientului de rugozitate (n) am folosit aceleași metode, în primul rând am determinat D50 (diametrul median al pietrelor de la nivelul albiei minore) și l-am considerat ca fiind de 0,09, iar ulterior am calculat coeficientul de rugozitate ce înregistrează valoarea de 0,03, la fel ca și în primul caz.

După cum se poate observa, perimetrul este de asemenea calculat pentru întreaga suprafață a secțiunii alese. Acesta este, ca și în cazul perimetrului udat lungimea ce urmărește patul, dar și malurile albiei minore între limitele oglinzii apei. Acest parametru se determină bineînțeles prin însumarea tuturor ipotenuzelor triunghiurilor dreptunghice, ce prezintă catetele obținte prin diferența de adâncime dintre două verticale vecine , dar și de distanța dintre acestea. Valoarea acestuia este apropiată de valoarea lățimii albiei minore, și anume 12,505m, iar lățimea albiei este de 12m.

Astfel, pentru determinarea debitului maxim potențial ce se scurge în cadrul secțiunii alese, am efectuat toate măsurătorile de teren și am finalizat toate calculele parametrilor hidraulici ajungând așadar la valoarea acestuia de 2,316m3/s.

Q = Ω*Vm.

Această valoare a debitului maxim potențial este obținută prin formula Manning-Stickler, obținând asfel viteza medie a apei din secțiunea studiată, aceasta fiind de 0,225m/s și prin cunoașterea suprafeței secțiunii albiei minore ce înregistrază 10,28 m2.

În realizarea calculelor enumerate, toate datele obținute în urma etapei de teren referitoare la adâncime, suprafață și perimetru au fost centralizate în tabelul nr. 16.

Tabelul nr. 16

Adâncimile, suprafețele și perimetrele de la nivelul albiei minore

Deşi se caracterizează printr-un regim de scurgere permanent, râul Eşelniţa nu contribuie semnificativ la alimentarea lacului de acumulare sau al Dunării datorită debitului mediu multianual estimat la sub 0.5m3/s (Zaharia, Diaconu, Sîrbu, 2000).

Așadar, în urma parcurgerii tuturor acestor etape și în urma cercetărilor efectuate asupra râului Eșelnița reiese faptul ca acesta are tendința de a-și modifica întotdeauna caracteristicile morfometrice în funcție de variația elementelor hidraulice.