AMENAJ─éRI HIDROENERGETICE

  CUPRINS:
1. Resurse de apa 11
1.1. Apa - resursa naturala si factor de mediu 11
1.2. Circuitul apei in natura 13
1.3. Resurse de apa in Romania 15
1.4. Surse de energie 17
Bibliografie 19

2. Notiuni de baza utile 20
2.1. Presiunea 20
2.2. Actiunea fluidelor in repaus asupra suprafetelor solide 21
2.3. Teoreme fundamentale ale mecanicii fluidelor 24
2.3.1. Ecuatia continuitatii 24
2.3.2. Relatia lui Bernoulli 25
2.3.3. Teorema impulsului 27
2.3.4. Calculul pierderilor de sarcina 28
2.4. Curgeri cu suprafata libera 34
2.5. Notiuni de baza din mecanica si rezistenta materialelor 39
2.5.1. Deformatii si deplasari 39
2.5.2. Eforturi unitare 40
2.5.3. Solicitari simple si compuse 40
Bibliografie 42

3. Potentialul hidroenergetic 43
3.1. Energia hidraulica 43
3.2. Factori ce determina puterea si energia hidraulica 44
3.3. Potentialul hidroenergetic al cursurilor de apa 46
3.3.1. Potentialul hidroenergetic teoretic, tehnic si economic 46
3.3.2. Evaluarea potentialul hidroenergetic 48
3.4. Potentialul hidroenergetic al Romaniei 50
Bibliografie 54

4. Scheme de amenajare hidroenergetica 55
4.1. Tipuri de scheme de amenajare hidroenergetica 57
4.1.1. Amenajari tip uzina - baraj 57
4.1.2. Amenajari tip uzina de derivatie 58
4.1.3. Amenajari tip uzina mixta 59
4.2. Alte scheme de amenajare a resurselor de apa 61
4.3. Scheme de amenajare hidroenergetica in Romania 61
Bibliografie 68

5.Baraje 69
5.1. Alegerea amplasamentului barajelor 70
5.1.1. Conditii topografice si morfologice 71
5.1.2. Conditii geologice 72
5.1.3. Conditii hidrologice 73
5.1.4. Conditii socio-economice 73
5.2. Fortele care actioneaza asupra barajelor 74
5.3. Baraje de beton 79
5.3.1. Betonul hidrotehnic 79
5.3.2. Baraje de greutate 81
5.3.3. Baraje cu rosturi largite, evidate si cu contraforti 100
5.3.4. Baraje arcuite 109
5.4. Baraje din materiale locale 116
5.4.1.Baraje de pamant 117
5.4.2.Baraje de anrocamente 137
5.5. Baraje mobile 146
5.5.1. Elemente privind partea mobila 148
5.5.2. Partea fixa a barajelor mobile 151
Bibliografie 153

6. Descarcatoare de ape mari 155
6.1. Descarcatoare de suprafata 157
6.1.1. Clasificarea deversoarelor 157
6.1.2. Calculul debitului evacuat peste deversor 160
6.1.3. Deversoare cu profil practice 163
6.1.4. Deversoarele de tip sifon 169
6.1.5. Deversoare canal 171
6.1.6. Deversoare laterale 172
6.1.7. Deversoare inelare (palnie) 173
6.2. Evacuatoare de fund si intermediare 175
6.2.1. Goliri de fund 175
6.2.2. Descarcatoare intermediare 179
6.2.3. Galerii de golire 180
6.3. Disipatoare de energie 181
6.3.1. Elemente constructive ale disipatoarelor de energie 184
6.3.2. Bazinul disipator de energie 185
6.3.3. Rizberma 189
Bibliografie 191

7. Prize de apa 193
7.1. Prize de apa cu nivel liber 194
7.1.1. Prize de apa cu nivel liber fara baraj 195
7.1.2. Prize de apa cu nivel liber cu baraj 198
7.2. Prize de apa pe rauri de munte 201
7.3. Prize de apa sub presiune 205
Bibliografie 208

8. Derivatii ale amenajarilor hidroenergetice 209
8.1. Derivatii sub presiune 209
8.1.1. Clasificarea galeriilor 210
8.1.2. Traseul galeriilor hidrotehnice 213
8.1.3. Calcule ale galeriilor hidrotehnice sub presiune 213
8.1.4. Conducte de derivatie 214
8.2. Derivatii cu scurgere libera 217
8.2.1. Conditiile locale de amplasare a canalelor 217
8.2.2. Clasificarea canalelor 218
8.2.3. Caracteristicile canalelor 223
8.2.4. Apeducte 225
Bibliografie 226

9. Nodul de presiune 227
9.1. Camera de echilibru 227
9.1.1. Camera de incarcare 227
9.1.2. Castelul de echilibru 228
9.2. Casa vanelor 234
9.3. Conducta fortata 235
9.4. Cladirea centralei 238
Bibliografie 239

10. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra mediului 240
10.1. Alegerea solutiilor constructive 243
10.1.1. Efecte asupra mediului generate de schemele de amenajare de tip mixt 244
10.1.2. Efecte asupra mediului generate de schemele de amenajare de tip bief in bief 245
10.2. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra calitatii apei 247
10.2.1. Efectele amenajarilor hidroenergetice asupra calitatii apei 247
10.2.2. Ameliorarea impactului amenajarilor hidroenergetice asupra calitatii apei 252
10.3. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra climatului 253
10.4. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra florei 254
10.5. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra faunei 255
10.6. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra elementelor de geografie fizica 256
10.6.1. Eroziune, inmlastiniri aluvionare si inundatii 256
10.6.2. Panza freatica si stabilitatea pantelor 257
10.6.3. Seismicitatea indusa 257
10.7. Impactul amenajarilor hidroenergetice asupra economiei, aspectelor vietii si cadrului social 258
10.7.1. Elemente privind impactul economic 258
10.7.2. Impactul asupra aspectelor vietii si cadrului social 259
Bibliografie 261
  PREZENTARE:
PREFATA

In contextul tot mai actual al dezvoltarii durabile si a utilizarii rationale a resurselor, practicile din Uniunea Europeana promoveaza producerea energiei din surse regenerabile, iar energia hidraulica este una dintre acestea. Astfel, se doreste ca la nivelul Uniunii Europene ponderea energiei electrice produse din surse regenerabile, din totalul consumului brut de energie electrica, sa fie de 35% in anul 2015 si de 38 % in anul 2020. In mod evident, si strategia energetica a Romaniei pana in anul 2020 este orientata in aceeasi directie, astfel ca exista o preocupare din ce in ce mai mare pentru valorificarea potentialului energetic al resurselor de apa, prin amenajari hidroelectrice de mica si mare putere.

In ansamblu, lucrarea de fata prezinta o viziune de ansamblu asupra amenajarilor hidroenergetice si poate constitui un instrument util atat pentru studentii aflati in pregatire, cat si pentru inginerii tot mai atrasi, in prezent, de producerea de energie in hidrocentrale. Pentru facilitarea intelegerii aspectelor referitoare la uvrajele care alcatuiesc schemele amenajarilor si a curgerii apei la nivelul acestora, in cadrul lucrarii sunt amintite o serie de notiuni specifice mecanicii fluidelor, hidraulicii tehnice si rezistentei materialelor.

Prezenta lucrare a fost redactata in stil didactic, pornind de la cursurile de specialitate ale studentilor de la specializarea Hidroenergetica si, respectiv, Ingineria Mediului de la Facultatea de Energetica din cadrul Universitatii Politehnica din Bucuresti.

Astfel, lucrarea este structurata in zece capitole ce prezinta resursele de apa pe plan mondial si in Romania, potentialul hidroenergetic al cursurilor de apa, schemele de amenajare hidroenergetica a cursurilor de apa si uvrajele componente ale acestora: baraje, descarcatori de ape mari, prize de apa, derivatii, castele de echilibru, conducte fortate, cladirea centralelor.

Lucrarea se incheie cu un capitol dedicat impactului asupra mediului inconjurator generat de lucrarile de amenajare a resurselor de apa si masurilor de ameliorare a efectelor negative ale acestui impact.

Lucrarea este rodul experientei didactice a autorilor, care au beneficiat la inceputul carierei de sfaturile si experienta regretatului profesor Valeriu Nistreanu. Dorim sa multumim referentilor stiintifici, domnului profesor dr. ing. Radu Popa si domnului conferentiar dr. ing. Bogdan Popa, din cadrul Departamentului de Hidraulica, Masini Hidraulice si Ingineria Mediului, Universitatea Politehnica din Bucuresti, pentru sugestiile competente acordate la redactarea acestei lucrari.

Autorii
  PREFATA:
  CUVINTE CHEIE: