FACULTATEA DE ÎMBUNĂTĂȚIRI FUNCIARE ŞI INGINERIA MEDIULUI Universitatea de stiinte agronomice si medicina veterinara Bucuresti FACULTATEA DE ÎMBUNĂTĂtIRI FUNCIARE ŞI INGINERIA MEDIULUI SPECIALIZAREA: INGINERIA MEDIULUI Disciplina: Ameliorarea zonelor umede Proiect de an cursuri cu frecventa redusa ÎNDRUMĂTOR: Prof. Univ. Dr. Maracineanu Florin Conf. Dr. Elena Constantin Student: vlad loriana liliana anul III , credite grupa 7302 Bucureşti,2013- 2014 Caiet de sarcini Informatii generale Caietul de sarcini se refera la serviciile de proiectare si de lucrari de executie a obiectivului de investitie si face parte integranata din proiectul tehnic. Documentatia de proiectare se va intocmi in conformitate cu standardele: · Proiectul pentru autorizatia de construire, · Proiectul tehnic si detaliile · Documentatia economica Continultul cadru al domentatiei va fi eleborat in conformitate cu prevederile HG nr. 28/2008 si ale Ordinului 863/2008 al MDLPL. CONTINUTUL PROIECTULUI TEHNIC I. Piese scrise 1. Descrierea generala a lucrarilor 1.1. Elemente generale Proiectul tehnic avizat si aprobat potrivit prevederilor legale preprezinta documentatia pe baza caruia se executa lucrarea. Proiectul tehnic trebuie sa fie elaborat in mod clar si sa asigure imformatii complete pentru autoritatea contractanta sa obtina date tehnice si economice coplete despre lucrarea de amenajare a teritoriului si sa rezulte daca proiectul corespunde cerintelor sale. 1.2. Denumirea obiectivului de investitie Amenajarea zonei Statiunii CARANSEBES, Jud.CARAS-SEVERIN pentru valorificarea durabila a terenurilor cu exces de apa. 1.3. Ampalsammentul Localitatea CARANSEBES Judetul CARAS-SVERIN 1.4. Titularul investitiei Ministerul Agriculturii si Dezvoltarii Rulare 1.5. Beneficiarul investitiei Asociatia Agricola SC SURVEY UNIVERSAL PROJECT TOP-CAD SRL 1.6. Elaboratorul proiectului Student: VLAD LOIANA LILIANA 2. Studii privind cadrul natural 2.1. Studiu climatic Pentru eleborarea proiectului se utilizeaza datele climatice de la statiunea meteorological CARANSEBES prezentate in table 1: Luna I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Suma Media T oC -0,8 0,5 4,7 10,8 15,9 18,9 21,00 20,3 16,5 11,3 5,9 1,5 10,6 P mm 46,5 44,1 48,4 64,5 86 91,6 74,3 71,5 55,7 56,1 49,7 48,8 737,2 ETP mm 0 1 17 54 96 121 137 120 81 46 18 3 694,0 Nr zile P>1mm 8,2 7,4 8,2 9,5 11,3 10,4 8,3 7,7 7,3 7,7 8,5 8,3 102,8 Ploaia de calcul pentru dimnesionarea amenajarilor de drenaj cu asigurarea de 5% este de H= 84mm. Da = 1,42%/m3 CC= 23,2% CT = 34,6% 2.2. Studiu pedologic Solul dominant in zona de studiu este BRUN LUVIC avand o textura GREA. Principalele caracteristici fizice si hidrofizice ale solului sunt: · densitatea aparenta Da = 1,42 t/m3 · capacitatea de camp pentru apa CC = 23,2% · capacitatea totala de apa CT = 34,6% 2.3. Studiul hidrogeologic Studiul de specialitate arata ca in zona studiata, pe o anumita parte a suprafetei nivelului apei freatice se afla la o adancime mai mica decat adancimea critica si produce exces de apa in sol. Aceasta se identifica pe planul de situatie prin intermediul izofreatei critice corespunzatoare apei freatice de 1m (izofreata- linia care uneste punctele dela suprafata terenului cu aceeasi adancime a apei freatice). Suprafata cuprinsa intre aceasta izofreata si limita de nord a planului, exceptand zonele cu cote inalte are o suprafata de 242 ha si se propune sa fie amenajata cu lucrari de drenaj subteran orizontal pentru coborarea nivelului freaic la adancimea normei de drenaj. 2.4. Studiul geotehnic Caracterizarea geotehnica a pamantului, are la baza fisa tehnica obtinuta dinforajele amplasate pe plan. In zona cu exces de apa freatica s-a executat forajul F1 avand structura litologica de mai jos: N = 23 Fisa foraj geotehnic nr. 1 0.00m H= 2,0 + N = 2.0+0.23=2,23m cm K = 0,6 m/zi Forajul F1 prezinta un profil omogen fiind alcatuit din praf nisipos avand o grosime de 2, 23m. Pe terenul fara aport freatic structura geotehnica este prezentata in fisa nr.2 0.00m H= 1,5 + N = 1,5+0.23=1,73m cm H= 2,0 + N = 2,0+0,23=2,23m cm K = 0,2 m/zi In acest foraj format din doua straturi: primul cu grosimea de 1,73m este format din argila nisipoasa iar al doilea este format din argila si are o grosime de 2,23m. Pentru amplasarea raioanelor geotehnice pe planul de situatie trebuie eleborat un prfil geotehnic intre cele doua foraje. La limita zonei de influenta a forajelor se treseaza cu o linie rosie limita raioanelor geotehnice. Se amrcheaza pe plan in zona forajlui F1 inscriptia “raion geotehnic” – RG I iar in zona F2 insciptia RG II. In dreptul fiecarui foraj se marcheaza o verticala pe care se noteaza, la scara, structura fiecarui foraj se unesc punctele care marcheaza forajele si se treseaza liniile paralele cu aceasta linie plecand de la limita fiecarui strat in parte. In zona mediana se marcheaza zona de intrerupere a straturilor. 2.5. Studiul topografic Suprafata luata in studiu este de 1045 ha din care 242 ha o reprezinta terenul orizontal cu panta de 1,12%. i =(i1+i2+i3) n Δh i = 100 (%) L 2.6. Prelucrarea elementelor climatice Pentru a pune in evidenta categoriile de lucrari hidroameliorative necesare regularizarii regimului umiditatii din sol datele climatice medii se prelucreaza si se interpreteaza conform indicilor climatici de mai jos: a) Indicele de bilant Ib = P- ETP (mm/an) = 737,2mm-694mm=43,20 mm/an b) Indicele hidroclimatic P Ih = 100 = 106,22 % ETP c) Indicele de ariditate: P Ih = 100 = 20,85 T+10 P =precipitatii medii anuale ETP = evapotranspiratia potentiala T = temperatura anuala Vlorile acestor indici se apreciaza in functie de datele prevazute in tabel: Zona climatica Clasa climatica Subclasa Indice de bilant Ib Indice hidroclimatic Ih Indice de ariditate Ia Deficitara Foarte deficitara ( -350 -349... -250 ( 65 ( 22 Moderat deficitara - 249... -150 66...77 22...77 Subexcedentara Slab deficitara -149...-50 78...90 26...31 Excedentara Slab excedentara -49...50 91...105 28...38 Moderat excedentara 51...150 105...125 32...46 Puternic excedentara 150...300 301...600 601...1000 ≥ 1001 126...150 151...230 231...330 ≥ 331 39...50 48...83 75...150 ≥ 151 Concluzii Prelucrarea datelor climatice arata ca perimetrul de proiectare se incadreaza in clasa climatica mderat excedentara, zona climatica exceentara. Pe aceasta baza se considera caregularizarea umiditatii solului poate fi asigurata prin amenajari de irigare + drenaj. 2.7. Concluzii si propuneri Din evaluarea conditiilor naturale din zona de studiurezulta urmatoarele: · zona climatica caracteristica arata ca pe o exploatare durabila a terenului agricol sunt necesare amenajari de imbunatatiri funciare mixte (irigare + drenaj) sau numai drenaj · excesul de apa se produce pe intreaga suprafata din precipitatii si doar pe 242 ha se produce din cauza apei freatice · pentru colectarea si evacuarea excesului de apa trebuiesc proiectate urmatoarele amenajari: · amenajari pentru drenaj de suprafata cu canale deschise, · drenaj suteran orizontal cu tuburi pe terenul cu exces de apa freatica, · masuri secundare de drenaj. 3. Proiectarea lucrarilor de drenaj de suprafata Prin drenaj de suprafata (desecare) se intelege totalitatea lucrarilor prin care se colecteaza si se evacueaza excesul de apa dela suprafata terenului. Se folosesc in acest scop canale deschise de divese ordine care formeaza schema hidrotehnica a amenajarii. O schema hidrotehnica completa este formata din urmatoarele tipuri de canale: · canale colectoare (CC) care reprezinta elementul cel mai mic din ordin (tertiari) · canalele de transport si evacuare care colecteaza debitele din CC si transporte spre emisarul natural. Se diferentiaza: · Canale de evacuare secundare (CES) · canale de evacuare principale (CEP) · canale de intrceptie a apelor exterioare: · canale colectoare de cultura (CCC) care intercepteaza debitele care se scurg de pe terenurile cu cote mai mari spre terenuri care se proiecteaza · canalele colectoare de infiltratie (CCI)care intercepteaza debitele de infiltratie In functie de forma si dimensiunile ternului nu este obligatorie prezenta tutror acestor tipuri de canale. Principii pentru trasarea canalelor colectoare: · se amplaseaza pe directia curbelor de nivel cu o usoara inclinare fata de ele · sa treaca pe cat posibil, prin zonele depresionare in care stagneaza apa · canalele trebuie sa fie paralele intre ele pentru ca suprafata de teren delimitata de ele sa aiba o forma geometrica regulata favorabile exploatarii agricole · distantele dintre canalele colectoare se stabilesc in functie de textura terenului, asfel: · textura argiloasa -200- 400m (A) · textura medie - 300-500m (P) · textura usoara – 400-600m (N) · lungimea canalelor colectoare este cuprinsa in medie intre 800-1500m, dar se pot utiliza si alte lungimi daca ternul impune aceasta. Canalele de transport si evacuare Se traseaza perpendicular pe curbele de nivel si ori de cate ori este posibil trebuie sa aibe functie bilaterala Racordarea canalelor CES si CEP se face sub forma de unghi cuprins intre 900- 450 pentru debitele mai mici de 0,5m3/s (Q 0,2m/s Prin aplicarea metodologiei dedimnesionare hidraulica a rezultat urmatoarele elemente pentru canale: CC = 44,1 (din RG I) Q = 177,44 l/s b = 50 cm =500 mm h = 25 cm i = 0,2 ‰ v = 0,5 m/s m = 1,00 CC = 44,1 (din RG II) Q = 177,44 l/s b = 50 cm h = 25 cm i = 0,2 ‰ v = 0,5 m/s m = 1,00 4. Amenajarea terenului cu lucrari de drenaj subteran orizontal Drenajul subteran orizontal esteo thnica hidroameliorativa folosita pentru coborarea nivelului apei freatice la o anumita adancime de sol. Se folosesc in acest scop drenuri tubulare prevazute cu fante sauorificii prin care apa in exces din sol patrunde in dren. Se pot utiliza tuburi din ceramica cu lungimea de 33cm din care se realizeaza drenuri absorbante cu lungimea de 200-250m , insa s-a generalizat utilizarea tuburilor din mase plastice sub forma de colaci cu lungimea de 50 pana la 200m. 4.1. Criterii de drenaj subteran Pentru proiectarea unei amenajari de drenaj trebuiesc determinate elementele tehnice principale care se prezinta sub foma criteriilor de drenaj: · debitul specific de evacuat: q = qf – 0,00864 = 410,4 - 0,00864 = 410,39 qf = 4,75 l/s ha = 410,4 m3 /m2 zi qf = debitul specific de evacuat din panza freatica (l/s ha) · sarcina hidraulica a panzei freatice la jumatatea distantei dintre drenuri h – in functie de textura solului in zona de studiu h = 0,30m · norma de drenaj Z este inaltimea la care trebuie coborat nivelul freatic pentru a determina un strat de sol cu grosime suficienta pentru plante,in care raportul aer apasa fie optim. Pentru zonele de studiu norma de drenaj este de 0,6m. Z = 0,7 TG · adancimea de pozare a drenurilor este adancimea la care se construieste transeea in care se aseaza drenurile. Se calculeaza dupa doua criterii: · criteriul agronomic impus de necesitatea asigurarii normei de drenaj Hp = h+Z = 0,30+0,7 = 1,11 m 1- β 1-0,1 unde: Hp = adancimea de pozare (m) =1,11 m h = sarcina hidraulica=0,30 m Z= zona de drenaj (m) = 0,7 m β = coeficient de tasare =0,1 β = 0,1 (TM, TG) Hp=1,11 m - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - q Schema distantei dintre drenuri · criteriiul adancimii de inghet cere ca drenurile sa fie pozate sub adancimea de inghet a solului din zona amenajata Hp = (0,6...1,1) + Δext 0,1m Hp = 0,6 +0,1=0,7 m Dintre cele doua valori se alege valoarea ca mai mare care va fi adancimea de pozare a drenurilor absorbante in zona de studiu – 1,11 m 4.2. Calculul distantei dintre drenurile absorbante Se foloseste relatia lui ERNST h = q Δv + qL2 + qL Ln Δv K 8ΣΔh πK u h = 3,55*0,25 + 3,55*1 + 3,55*1 ln 0,25 = 2,44 m 0,6 8(0,6+25,22) 3,14*0,6 0,15 Δh = Δ0 +1/2h = 84,06+1,2*0,25= 25,22 u = perimetrul inmuiat al drenului u = π r = 3,14* 0,05m = 0,15 Δ0 = H-Hp = 84-0,94 = 83,06mm Δv = h =0,25. Hp =1,11 m h=DV ------------------------------------------------------ ½*h - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Dh Da ½*h= ½ * 0.30=0,15m Dh=25,22 m Da=24 m h=Dv=0,30 4.3. Trasarea schemei hidrotehnice pentru drenaj subteran O schema complete de drenaj este formata din drenuri absorbnte (d,a) si drenuri colectore (D,C) Drenurile bsorbante se traseaza sub forma unor sruri paralele de tuburi ingropate la distantele determinate n proiect. Excesul de apa patrunde drenuk din PVC ondulat prin ele 500 de fante/m de dren. Drenurile colectoare se folosesc in cazul schemelor compuse si au rolul sa preia debitele din drenurile absorbante sis a transporte pentru evacuarea intr-un canal. In functie de conditiile din teren se pot folosi scheme simple in cae dreurile absorbante se descarca direct in canal , acestea fiind unilaterale sau bilaterale. da da da da da da da da da unilaterala bilaterala Schemele compuse unilaterale sau bilaterale sunt formate din drenuri colctoare si absorbante, avand unghiul de incidenta de maxim 90 gr intre ele. Schema compusa da da da da da da da da da unilaterala bilaterala Drenurile absorbnte se traseaza pe plan perpendicular pe directia de curger a apelor freatice care corespund de obicei cu sensul pantei terenului. In acest studio de fezabilitate urmeaza sa fie trasate drenyri absorbante doar pe suprafata deservita de un canal colecor amplasat in zona e exces de apa freatica 4.4 Dimensiunea renurilor absorbante Dimensiunea hidraulica a drenurilor absorbante trebuie sa delimiteza diametrul tublui de drenaj si anta acestuia si debitul de evacut im m3/m2/zi Se foloseste relatia: Q=0,321km*d2,67*i0,5 (m3/s) Q= debitul transportat in m3/s i =panta drenului i=o,2% D =( Q )2,67=( 1,104 22*i0,5 22*0,44 S RG I =l*L*10-4=0,05 ha S RG II =L*l*10-4=0,049ha Q=qf * s=177,44*0,005 = 1,104 Q=0,321*302,67*0,20,5=1226,26 m3/s Diametrul calculat rezultat in “m” si trebuieexprimat in “mm” pentru a putea comanda furnizorului drenurile , dar diametrul calculate trebuie corelat cu diametrul produs de furnizor :50 mm , 65 mm , 80 mm , 100 mm (pentru PVC ondulat). Se stabileste pentru drenuri , valoare imediat superioara celei calculate. Concluzie : Pentru proiectarea drenului subteran in zona de studio nse folosesc drnuri din PVC ondulat , cu diametrul de 30 mm , pozat la o adancime de 1,11m si la o distanta de 2,44 m , care determina o norma de drenaj e 0,7 m. 5. Volume de lucrari Valoare investitiei este detreminata in principal de volumul de terasamente , necesare pentru constructia canalelor si a drenurilor. Pentru drenurile subterane se executa terasamente cu utilaje specific care asigura pozarea tubului de dren. Trasarea unui dren se caracterizeaza prin adancime in amonte si aval , darsi sectiunea transversal medie pentru un dren absorbant tip cu l=250 m , volumul de terasamentepentru constructia transeei calculandu-se astfel: -adamcimea de pozare medie Hpmed = Hpam+Hpaval = 1,11+1,36 = 1,24 m 2 2 Hpaval =Hpam+250*0,001 = 1,11+250*0,001=1,36 m -calculul sectiunii medii S m=Hpmd*b(m2) S m=1,24*0,25 = 0,31 m2 b= latimea fundului transeei b=0,25 m -voumul de terasamente VT=250(m) * Sm (m2) = 250 * 0,31 = 77,5 m3 -indicele specific de terasamente pentru drenuri is = VT : 250 (m3/m) is =77,5 :250 = 0,31 m3/m 5.1 Stabilirea volumului de terasamente pentru constructia canalelor Documentatia de baza pentru executia canalelor si stabilirea elementelor tehnice o reprezinta profilul longitudinal prin axul canalelor. Pentru acest proiect se va elabora un profil longitudinal prin canalul colector al dimensiunii din zona de exces de apa freatica. Se marcheaza pe plan cotele extremitatilor canalului si intersectia lui cu fiecare curba de nivel. Pe traseul in plan al canalului se noteaza elementele de la dimensionarea hiraulica , precum si pozitia primului dren absorbant din amonte de pe canal. Dc CC3 CES RG II RG I RG II Q =441,3 l/s Q =222.80 l/s b = 50 cm b =50cm h =25 cm h =25 cm I = 0,2%o i = 0,2%o v =0,5m/s v =0,5 m/s m =1 m =1 CDc aval =CT aval – Hp aval =34.6 -1.11=33.49 S =b*hs+mhs (m2) =50*25+1*252 = 1875 cm = 18,75 m2 B –inaltimea la fund a canalului Vp = Sm * Dp m3 Sm =3.1 Pe baza datelor din profilul longitudinal se calculeaza indicele specific mediu pentru canale. is canal = VT = 77,5 = 2,30 (m3/m*l) Dcumulat 33,67 PN AN A