Accidente si incidente la constructii hidrotehnice. Relatari din experienta proprie

CUVANT INAINTE

Din greseli se invata si din necazuri se gasesc caile viitorului. Cam asta ar fi ratiunea din spatele acestei carti. Care de fapt nu este o carte. Este o prezentare sintetica si sistematica a unor evenimente adverse petrecute la baraje si constructii hidrotehnice. Evenimente ale caror cauze si solutii de remediere au fost clarificate prin studii si expertize la care am luat direct parte.

Conform definitiilor uzuale din domeniul sigurantei barajelor, accidentul este o avarie sau disfunctionalitate care are ca urmare pierderea necontrolata a apei din lacul de acumulare sau de pe circuitul hidraulic, iar incidentul este un eveniment care afecteaza integritatea sau functionalitatea lucrarii si care, daca nu se iau masuri corective, poate evolua catre accident. Aceste definitii sunt folosite si in carte. Mai importante decat definitiile in sine sunt insa mecanismele si cauzele accidentelor si incidentelor. Din analiza acestora rezulta invatamintele. Ca urmare, fragmentarea in capitole a prezentarilor am asociat-o cauzelor.

Primul capitol trateaza trei accidente produse prin deversarea conturului de barare, unul, la barajul Belci, datorat imposibilitatii de tranzitare a unei viituri exceptionale, iar celelalte doua, la iazurile de decantare Aurul si Novat, datorate managementului defectuos al apelor.

Al doilea capitol trateaza patru incidente majore cauzate de particu-laritatile terenului de fundare. La barajele Paltinu si Poiana Uzului, faliile si respectiv contrastele de permeabilitate ale masei de roca au produs incarcari atipice, nedepistate in faza de conceptie, care au afectat ulterior comportarea structurala a acestora. La bazinul de apa curata Lunca Mare sufozia chimica si mecanica a terenului de fundare a creat caverne care au indus tasari excesive ale digurilor de contur ale bazinului. Un caz aparte il constituie evenimentul de la digul de aparare Isaccea, la care s-a produs o descarcare brusca a presiunilor interstitiale din terenul de fundare neconsolidat si prabusirea in fundatie a corpului digului.

Capitolul trei trateaza trei incidente cauzate de antrenarea hidrodinamica. Fenomenul este frecvent intalnit la barajele laterale ale lacurilor de acumulare din zona colinara si este cauzat de deficiente ale sistemului de etansare in profunzime a terenurilor de fundare cu permeabilitate ridicata. In carte au fost retinute doar doua incidente de acest tip, cele la ale caror rezolvare am fost direct implicat. Cel de al treilea incident s-a produs la iazul de decantare Valea Sesei, unde a fost antrenat steril pe o cale mai veche de evacuare a apelor decantate din iaz.

Capitolul patru trateaza avarierea sistemelor de disipare asociate descarcatorilor barajelor, datorate coborarii talvegului aval si modificarii conditiilor de conjugare a biefurilor. Sunt descrise avariile si solutiile de remediere propuse pentru barajele Bilciuresti, Movileni, Ogrezeni, Portile de Fier I si Isalnita. Mecanismul de avariere este acelasi, dar fiecare caz in parte are particularitatile lui.

Al cincilea capitol trateaza incidente cauzate de degradarea mastii de etansare a paramentului amonte la barajele de anrocamente. La barajele Lesu si Pecineagu exfiltratiile erau evolutive si cu valori extrem de mari. Deformabilitatea corpului de anrocamente asociata cu rigiditatea mastii de beton au produs deteriorarea etansarii rosturilor dintre placi si deschiderea unor cai de curgere concentrata. In ambele cazuri, remedierea propusa, aplicata cu succes la barajul Pecineagu, a fost acoperirea paramentului cu o geomembrana.

Capitolul sase trateaza un singur incident, concretizat in caderea unui tronson al pasarelei de acces la turnul de manevra datorita actiunii ghetii.

Capitolul sapte trateaza probleme asociate instabilitatii versantilor. Mai intai este prezentat cazul versantului drept de la barajul Sacele, care era marcat de o instabilitate ce punea in pericol integritatea turnului de priza de la alimentarea cu apa si la care lucrarile de stabilizare s-au bazat pe studii si calcule extinse. Se prezinta apoi accidentul produs de alunecarea versantului la derivatia fortata de la centrala hidroelectrica Leresti pe care si in care era pozitionata derivatia.

In capitolul opt se trateaza incidentul produs la barajul de priza Dridu, la care umflarea betoanelor cauzata de reactia alkali-agregate a produs blocarea batardourilor, afectarea manevrabilitatii stavilelor si degradarea betoanelor.

Dupa cum rezulta si din aceasta succinta prezentare, din fiecare caz dintre cele prezentate se pot trage invataminte. Invataminte care sa evite in viitor repetarea erorilor, daca intre cauze au fost si erori si care sa creioneze solutii mai sigure pentru constructiile viitoare.

Si nu pot sa inchei acest cuvant inainte fara a-mi exprima recunostinta fata de cei de la care am invatat ceea ce stiu astazi. Mai intai recunostinta si omagiu profesorului Radu Priscu, de la care am invatat profesie, probitate profesionala si deschidere intelectuala. Ma simt norocos ca am lucrat alaturi de mari ingineri ai hidrotehnicii, Nake Constantinescu, de la care am invatat imens si a carui lipsa o resimt din greu, Stefan Caciulescu, Stefan Ionescu. Ii sunt recunoscator si profesorului Alexandru Diacon, un om cu un simt ingineresc de exceptie, alaturi de care am lucrat la elucidarea cauzelor unor evenimente adverse. Am beneficiat de cunostintele si camaraderia colegilor din echipa Radu Priscu - Adrian Popovici, Lucian Ilie si Bebe Stere. Multe am invatat in domeniul ingineriei geologice de la profesorul Eugeniu Marchidanu. Am lucrat si lucrez cu real folos alaturi de colaboratorii mei de la Departamentul de inginerie hidrotehnica din Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, in ordine alfabetica: Altan Abdulamit, Tudor Bugnariu, Daniel Gaftoi, Dan Paunescu si Radu Sarghiuta.

In cei 50 de ani de activitate am intalnit foarte multi profesionisti care iubesc meseria de hidrotehnician si care au contribuit cu daruire la zestrea de cunostinte si de lucrari de care beneficiem cu totii astazi. Le multumesc tuturor.

Dan Stematiu

CUPRINS

Cuvant inainte 7

1. RUPERI PRIN DEVERSARE 13
1.1. Ruperea prin deversare a barajului Belci 14
1.2. Accidentul de la iazul de decantare Aurul 25
1.3. Brese prin deversare la iazul de decantare Novat 32

2. INCIDENTE CAUZATE DE FUNDATII DIFICILE 41
2.1. Deformatiile atipice ale barajului Paltinu la prima umplere 42
2.2. Cresterea brusca a debitelor drenate si deplasari atipice la barajul Poiana Uzului 54
2.3. Tasari excesive ale digului de contur de la rezervorul Lunca Mare 65
2.4. Prabusirea in fundatie a digului de aparare Isaccea 74

3. INCIDENTE PRODUSE DE EROZIUNEA INTERNA 83
3.1. Fenomene de eroziune si antrenare hidrodinamica la digul mal drept al acumularii Galbeni 84
3.2. Infiltratii excesive prin fundatia digului mal stang al acumularii Ostrovul Mic 93
3.3. Incidentul produs la iazul de decantare Valea Sesei 103

4. AVARII ALE SISTEMULUI DE DISIPARE CAUZATE DE COBORAREA TALVEGULUI 113
4.1. Avaria de la barajul de priza Bilciuresti 114
4.2. Avaria de la disipatorul terminal al barajului si centralei Movileni 122
4.3. Avaria de la barajul de priza Ogrezeni 131
4.4. Caverne erozionale in pragul disipatorului de la barajul Portile de Fier I 141
4.5. Refacerea sistemului de disipare la barajul Isalnita si incidente in perioada de executie 153

5. INFILTRATII DATORATE DETERIORARII MASTII DE BETON LA BARAJELE DE ANROCAMENTE 163
5.1. Infiltratii excesive prin masca de etansare de la barajul Lesu 164
5.2. Infiltratii evolutive prin masca de etansare de la barajul Pecineagu si solutia de remediere 174

6. ACCIDENTE PRODUSE DE ACTIUNEA GHETII 185

7. ACCIDENTE SAU INCIDENTE ASOCIATE INSTABILITATII VERSANTILOR 197
7.1. Periclitarea prizei de apa de la barajul Sacele ca urmare a instabilitatii versantului drept 197
7.2. Avaria derivatiei fortate Leresti cauzata de alunecarea versantului 208

8. EFECTE ADVERSE PRODUSE DE REACTIA ALKALI-AGREGATE 217

DESPRE AUTOR

Dan Stematiu s-a nascut la 7 martie 1943 in Bucuresti. Studiile liceale le-a absolvit in Bucuresti, urmate de studii universitare la Institutul de Constructii Bucuresti (Facultatea de Hidrotehnica), obtinand diploma de inginer in februarie 1966. A efectuat un stagiu de cercetare la UC Berkeley (1973-1974). In 1976 si-a sustinut teza de doctorat devenind doctor inginer.

A desfasurat si desfasoara o prestigioasa activitate didactica la Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, parcurgand toate treptele, de la asistent la profesor universitar. Intre 1990 si 2000 a fost decanul facultatii de Hidrotehnica, intre 2000 si 2004 a fost prorector, intre 2004 sit 2008 a fost rectorul Universitatii Tehnice de Constructii Bucuresti, iar intre 2008 sit 2012 seful catedrei de Constructii hidrotehnice. Din anul 1992 este conducator stiintific de doctorat. Intre 2005 si 2011 a fost Guest Lecturer la UNESCO-IHE Delft, Olanda, unde a predat cursul Dam Engineering.

In cariera sa de peste 50 de ani a activat si a adus contributii in mai multe domenii: modelarea matematica a comportarii statice si dinamice a barajelor si lucrarilor subterane, evaluarea riscului si gestionarea acestuia, evaluarea sigurantei in exploatare a amenajarilor hidrotehnice. A publicat 217 lucrari, intre care 17 monografii sau tratate in edituri recunoscute si 66 de lucrari in reviste si volumele unor Congrese, Simpozioane si Conferinte din strainatate. De-a lungul anilor activitatea de cercetare stiintifica si activitatea tehnica s-au imbinat in mod fericit.

A participat, in calitatea de consultant, printre altele, la elaborarea unor proiecte pentru barajele Pecineagu (1972/73 - ISPIF), ICLA (1982 - Bolivia), Alavian (1983 - Iran), Marun (1984, 86, 89 - Iran), Mamoral (2006, Trinidad), pentru lucrari de barare si derivatie la ISPH si AQUAPROIECT, pentru proiectele miniere de la Rosia Montana si Certej (2002-2017), pentru barajele Ceamirga si Nazanin (2013) si amenajarea hidroenergetica Bawanur din Kurdistan (2014-2016). Este expert al World Bank si CEB.

In ultimii 20 de ani activitatea tehnica din domeniu s-a axat si este axata si in prezent pe evaluarea sigurantei lucrarilor existente si respectiv proiectarea lucrarilor de remediere impuse de unele accidente sau incidente tehnice. In multe situatii a fost presedinte sau membru in comisiile de expertiza pentru stabilirea cauzelor si definirea solutiilor in cazul unor accidente tehnice: ruperea barajului Belci (1991), avaria de la nodul de presiune al CHE Leresti (1991), accidentul tehnic de la iazul Colbu (1998), ruperea digului de contur al iazului Aurul (2000), cedarea barajului de la iazul Novat (2000), avaria de la CHE Izvoarele (2000), incidentele aductiunii Teleajen (2004), accidentul de la barajul Bilciuresti ( 2005 si 2014), incident la pasarela de la barajul Bezid (2017) etc.

Este membru titular al Academiei de Stiinte Tehnice din Romania. Este membru al Comitetului de Siguranta Barajelor din Clubul European al Marilor Baraje, presedinte de onoare al Comitetului National Roman al Marilor Baraje, presedinte al Asociatiei Romane de Tuneluri.