Barajul și Lacul Vidraru

IMG_0979

Barajul Vidraru este un baraj în arc cu dublă curbură, având nașterile arcelor îngroșate, fiind astfel apogeul ingineriei hidrotehnice românești. Având înălțimea maxima de 166 m (secțiunea maestră), barajul Vidraru este cel mai înalt baraj din beton din țara noastră, depășit la acest capitol doar de barajul Gura Apelor, baraj de greutate din anrocamente și nucleu de argilă.
La data punerii în funcțiune (1965), barajul Vidraru era al patrulea ca înălțime în lume, după barajele Mauvoisin (250 m, pe râul Dranse de Bagnes – Valais, Elveția), Lago di Luzzone (225 m – Valea Blenio, Elveția) și Amir Kabir (180 m – Iran).
Lacul Vidraru are un volum de circa 465 milioane de metri cubi, o suprafață de 1000 ha și a fost proiectat să atenueze viiturile într-un procent de 60 %.
Din punct de vedere constructiv, corpul barajului a fost trasat după arce orizontale, spațial, cu dublă curbură, având grosimea maxima a secțiunii de 25 m. Calculul de rezistență a fost făcut de o echipă formată din ingineri de la ISPH și Facultatea de Construcții din București, sub conducerea ilustrului inginer Radu Prișcu, cel căruia i s-a spus ulterior ”Constructorul de baraje”. În procesul de dimensionare au fost folosite preponderant metoda sarcinilor de probă (trial loads method) și metoda rezervoarelor din plăci curbe subțiri, coroborate cu analize statice de detaliu.
Terenul de fundare este considerat unul bun, constituit din gnaise granitice dure, lucru care a asigurat o comportare foarte bună la cutremurul din 4 martie 1977 în urma căruia nu s-au înregistrat avarii.
De-a lungul execuției s-au folosit tehnologii noi la acea vreme, precum scăderea temperaturii betonului prin rețele de apă înglobate în ploturile barajului. Viteza apei în aceste conducte era aproximativ 1 m/s.
În ceea ce provește descărcătorii, deversorul frontal a fost proiectat cu profil practic de tip Creager – Ofițerov și nas (pentru dirijarea vânei de apă) și două goliri de fund, de tip galerie. Descărcătorul frontal a fost proiectat pentru un debit de 660 mc/s, fiind format din trei câmpuri deversoare de lățimi egale. Disiparea energiei în cazul deversării se face prin aerare.
Nivelul de retenție normal (NRN) se află la cota 830 mdM, iar nivelul maxim extraordinar (NME) la cota 834 mdM.
Coronamentul barajului are lățimea de 6 m, lungimea de 305 și este în prezent traversat de drumul național 7c – Transfăgărășan. Pentru cei ce traversează șoseaua, barajul Vidraru este monumentul ce încheie coborârea, o cupolă zveltă din beton ce unește doi versanți într-un lac deosebit și amintește de vremuri demult apuse, având puterea de a-i face nemuritori pe cei ce au contribuit la realizarea sa.

IMG_0948 IMG_0961 IMG_0970 IMG_0974 IMG_0976 IMG_0997

IMG_0978

IMG_0979

IMG_0957

Barajul Vidraru – Calcul și dimensionare (pentru cei interesați)

Starea de efort în arce circulare solicitate de presiuni variabile

R. Prișcu și M. Constantinescu studiază arce de grosime constantă, solicitată de o presiune variabilă. Pentru barajul Vidraru s-au considerat 4 arce caracteristice, rezultând următoarele concluzii:
– repartitia eforturilor tangențiale este cu atât mai diferită de cea liniară, cu cât arcele sunt mai groase; eforturile maxime de compresiune apar mai reduse, cu diferențe procentuale de până la 25%, în timp ce în zonele opuse lor apar tensiuni care nu rezultă aplicând metodele de calcul din statică;
– eforturile radiale au o lege de variație diferită de cea liniară;
– eforturile de lunecare sunt nule în secțiunea de la cheie și iau valori din ce în ce mai mari spre nașteri; în cazul arcelor mai subțiri, valorile maxime apar în secțiuni intermediare, luate între nașteri și cheie; într-o secțiune oarecare, repartiția eforturilor de lunecare nu este simetrică față de centrul ei, eforturi ceva mai mari apărând spre interiorul arcelor;

Metoda rezervorului

– Metoda de calcul a fost dezvoltată de F. Tolke pentru barajele arcuite cilindrice, de secțiune triunghiulară;
– Barajul se consideră a fi un perete de rezervor închis, neglijându-se în consecință efectul încastrărilor laterale ale arcelor.

Metoda sarcinilor de probă

– Metoda a fost elaborată de F.A. Notzli ți dezvoltată de speciaști americani. Barajul se consideră alcătuit din arce orizontale și console verticale, iar sarcinile exterioare se împart între aceste două serii de elemente în așa fel încât deplasările lor în punctele comune să fie egale. Luând în considerare componentele deplasării în toate direcțiile de mișcare posibile, se realizează continuitatea geometrică a structurii. Dat fiind că repartiția sarcinilor între arce și console se face admițând o repartiție inițială, care se corectează succesiv până la atingerea continuității geometrice, metoda se numește a sarcinilor de probă (Trial Load Method);
– La barajul Vidraru s-a urmărit numai repartiția sarcinii hidrostatice, greutatea proprie atribuindu-se integral consolelor;
– S-au analizat 6 arce, eșalonate la circa 25 m pe înălțime și 5 console;
– Eforturile din arce produse de sarcina radială sunt predominante pentru cheie, dar scad considerabil spre nașteri. Valorile maxime (numai compresiuni) apar în treimea mijlocie. Eforturile produse de sarcina tangențială au la cheie sens invers față de cel al eforturilor date de sarcina radială. La nașteri ele duc la scăderea efortului din amonte, ceea ce creează pericolul de apariție a tensiunilor. Efectul momentelor de torsiune este redus.

Alte metode: calculul prin teoria plăcilor cilindrice și calculul prin teoria plăcilor cu dublă curbură.

IMG_0959 copy

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s