Normativ privind proiectarea hidraulica a podurilor si podetelor

Capitolul I

Principii generale

Sectiunea 1

Obiect si domeniu de aplicare

Art.1 Normativul pentru calculul hidraulic al podurilor si podetelor contine prescriptiile si recomandarile cu caracter tehnic precum si metodele de calcul pentru rezolvarea urmatoarelor probleme :

a) stabilirea probabilitatii anuale de depasire a debitelor maxime si a debitelor de dimensionare;

b) determinarea conditiilor de scurgere a apelor in zona de traversare a cursurilor de apa, in regim nemodificat;

c) determinarea debuseului si lungimii podurilor si podetelor pentru scurgerea debitelor de calcul;

d) evaluarea afuierilor;

e) trasarea digurilor de dirijare.

Art.2. Acest normativ se aplica la proiectarea podurilor si podetelor de sosea si de cale ferata peste cursuri de apa, a pasarelelor si a traversarilor de conducte peste rauri, precum si la dublarea sau reconstructia podurilor si podetelor existente.

Art.3. Normativul nu se aplica la proiectarea subtraversarilor de conducte si instalatii subterane.

Art.4. La proiectarea lucrarilor de aparari si regularizari ale albiilor pe cursurile de apa interioare se va folosi ,,Normativul privind proiectarea lucrarilor de apararea drumurilor, cailor ferate si podurilor’’ indicativ PD 161-2001.

Sectiunea 2

Prescriptii generale

Art.5. Dimensionarea hidraulica a podurilor si podetelor se va corela cu studiile si lucrarile de amenajare a bazinelor hidrografice ale cursurilor de apa traversate, privind regularizarea, indiguirea, crearea de acumulari, asigurarea conditiilor de navigatie etc.

(2) Datele de baza necesare proiectarii podurilor si podetelor aflate in zona pentru care s-au intocmit sau se intocmesc documentatii de amenajare vor fi furnizate de institutele de specialitate elaboratoare.

Art.6. Metodele de calcul recomandate in acest normativ au un caracter orientativ, datorita complexitatii fenomenului de scurgere a apei in zona podului sau podetului.

(2) In cazul podurilor importante peste cursuri de apa cu conditii de scurgere deosebit de complexe, care nu pot fi cuprinse in schemele de calcul indicate in prezentul normativ, se recomanda ca rezultatele calculelor sa fie verificate prin studii de laborator pe model.

(3) In aceasta categorie intra : podurile peste Dunare, podurile peste raurile mari aflate in zona de confluenta sau in zone in care sunt de asteptat modificari importante ale albiei etc. Se vor determina : viteze, nivele, remuuri, afuieri, stabilitatea lucrarilor de aparare, etc.

Art.7. Debitele de calcul pentru regimul natural de curgere stabilite conform art. 12 vor fi furnizate sau confirmate de Institutul National de Meteorologie si Hidrologie.

La determinarea debitelor de calcul se vor folosi instructiunile si standardele in vigoare.

Art.8. Se numeste debit de calcul valoarea debitului maxim teoretic in conditii normale de exploatare care trebuie luat in considerare pentru dimensionarea constructiei.

Art.9. La debitul de calcul se determina toate elementele principale ale podurilor si podetelor (lungime, nivelul apelor, viteza de scurgere, adancimi de afuiere, diguri de dirijare, etc.).

La podetele inchise se verifica garda fata de nivelul platformei.

Art.10. Prin debuseu se intelege debitul ce se poate scurge prin pod sau podet in conditiile limita fixate (nivel, viteze, aparari, remuu etc.).

Art.11. La podurile si podetele peste albii cu teren erodabil se vor lua masuri pentru asigurarea stabilitatii infrastructurilor impotriva afuierii; STAS 10.111/1-77 recomanda ca infrastructurile amplasate in zone afuiabile ale albiei cursului de apa, la care nu se iau masuri pentru asigurarea stabilitatii, sa fie coborate sub nivelul afuierilor generale si locale maxime, asfel :

a) la 2,50m sub nivelul afuierilor daca adancimea de fundare nu depaseste 10m sub fundul albiei;

b) la 5,00m sub nivelul afuierilor daca adancimea de fundare depaseste 15 m sub fundul albiei;

Intre aceste valori se interpoleaza liniar.

(2) In cazul in care se constata ca exista o tendinta generala a coborarii talvegului cursului de apa traversat, valorile de mai sus vor fi sporite cu 40%. Aceasta prevedere se va aplica si in cazul fundarii in roci ce se pot degrada in urma contactului cu apa si aerul ca urmare a coborarii talvegului.

(3) La podetele cu radier general sau cu albia protejata la care nu exista posibilitatea de afuiere, adancimea minima de fundare sub nivelul talvegului va fi cel putin adancimea de inghet stabilita conform STAS 1709/1 - 90.

Fundatiile aripilor se vor incastra minimum 1,00m, iar fundatiile sferturilor de con minimum 0,50m sub nivelul afuierii generale a albiei calculata in dreptul acestora.

Capitolul II

Clasificarea podurilor si podetelor

Art.12. – (1) Incadrarea podurilor si podetelor in categorii si clase de importanta din punct de vedere hidrotehnic se face conform prevederilor STAS 4273-83 tinand seama de caracterul definitiv sau provizoriu al lucrarii si de tipul si importanta cailor de transport pe care este amplasata. In functie de clasa de importanta a podului sau podetului se stabileste, in conformitate cu prevederile STAS 4068/2-87, probabilitatea anuala de depasire a debitelor maxime.

(2) Infrastructura podurilor si podetelor semidefinitive se proiecteaza la aceeasi probabilitate anuala de depasire ca si podurile si podetele permanente.

(3) Trecerea podurilor si podetelor de la o clasa la alta, in cazuri justificate, se va face conform prevederilor STAS 4273-83.

Art.13. Din punct de vedere al duratei de exploatare podurile se clasifica astfel :

a) poduri definitive (permanente) care au durata de exploatare indelungata depasind 50% din durata lor de serviciu normata, dar nu mai mica de 10 ani.

b) poduri provizorii (semipermanente), care au o durata de exploatare mai mica de 50% din durata lor de serviciu normata sau mai mica de 10 ani.

c) poduri semidefinitive, care au infrastructura definitiva.

Art.14. Din punct de vedere al lungimii lor intre fetele culeilor, podurile si podetele se grupeaza in urmatoarele categorii :

a) podete L < 5m

b) poduri mici 5m ≤ L ≤ 50m

c) poduri mijlocii   50m < L ≤ 100m

d) poduri mari L > 100m

unde L este distanta intre fetele interioare ale culeilor la nivelul cuzinetilor.

Art.15. Lumina la poduri si podete se defineste astfel :

a) la poduri si podete normale pe directia curentului lumina este egala cu lungimea L din care se scad grosimile ,,b’’ ale pilelor;

b) la podurile si podetele oblice lumina se obtine proiectand pe normala la directia curentului lumina determinata ca mai sus, din care insa se scad latimile pilelor proiectate pe normala, conform art. 55.

c) la podetele boltite (circulare, ovoidale etc.) lumina se considera distanta maxima intre fetele interioare.

Art.16. Din punct de vedere hidraulic podurile se clasifica dupa criteriile descrise in continuare.

(2) Dupa forma geometrica a albiei raului in zona podului pot fi intalnite:

a) poduri peste cursuri de apa avand numai albie minora, sau numai albie majora (albia minora fiind nesemnificativa);

b) poduri care au atat albie minora cat si albie majora;

c) poduri cu albie minora multipla (cu doua sau mai multe brate).

(3) Dupa caracteristicile scurgerii apei in zona podului podului pot fi intalnite:

a) poduri la care coeficientul de rugozitate si adancimea apei in albia majora nu difera sensibil fata de albia minora;

b) poduri la care caracteristicile scurgerii in cele doua albii, minora si majora, difera sensibil.

(4) Dupa gradul de stabilitate a albiei raului in plan podurile se clasifica in:

a) poduri peste rauri cu albie stabila;

b) poduri peste rauri cu albie instabila, care isi modifica traseul in cursul uneia sau mai multor viituri.

(5) Dupa gradul de afuiere a albiei raului podurile se clasifica in:

a) poduri peste rauri cu patul albiei erodabil (sau partial erodabil) si afuiabil;

b) poduri peste rauri cu patul albiei neerodabil si neafuiabil.

(6) Dupa regimul de scurgere al raului pot fi intalnite urmatoarele situatii:

a) poduri peste vai de munte in regim torential, cu viteze mai mari de scurgere (v>3m/s) tarand material aluvionar cu diametre mari, d > 50 mm;

b) poduri peste rauri de deal, cu viteze de scurgere de 1,5 3 m/s, tarand material aluvionar cu diametre d = 10 50mm;

c) poduri peste rauri de campie, cu viteze de scurgere v < 1,5 m/s, tarand material aluvionar cu diametre d < 10 mm.

(7) Dupa regimul inaltimii libere podurile se clasifica in:

a) poduri peste cursuri de apa care transporta flotanti (plutitori);

b) poduri peste cursuri de apa care nu transporta flotanti (plutitori);

c) poduri peste cursuri de apa navigabile.

Capitolul III

Studii si date necesare proiectarii hidraulice a podurilor si podetelor

Sectiunea 1

Studii necesare

Art.17. Pentru efectuarea calculului hidraulic al podurilor sunt necesare:

a) studii topografice;

b) studii hidrologice;

c) studii geotehnice;

d) date referitoare la comportarea in timp a podurilor existente pe cursul de apa respectiv

e) date privind comportarea lucrarilor hidrotehnice din zona traversarii;

f)  date privind morfologia albiei, etc.

Volumul acestor studii se stabileste dupa importanta lucrarii si in urma recunoasterii pe teren.

Sectiunea 2

Studii topografice

Art.18. - (1) Planul de situatie in zona traversarii se intocmeste la scara 1 : 500 1 : 2000, in functie de configuratia terenului si de importanta lucrarii.

(2) Planul de situatie serveste la alegerea amplasamentului podului, la calculul hidraulic si la trasarea lucrarilor hidrotehnice de amenajare a albiei cursului de apa.

(3) Planul de situatie cotat sau cu curbe de nivel va contine: conturul albiei minore, conturul albiei majore la viiturile cele mai mari, nivelul maxim al apelor rezultat din informatii, zonele de depuneri si eroziuni, zonele acoperite cu vegetatie cu precizarea tipului de vegetatie, constructii hidrotehnice existente, alte constructii si instalatii, pozitia profilelor transversale si longitudinale, precum si o borna sau alt reper de nivel cotat, usor de identificat pe teren.

(4) Planul de situatie va fi extins pana la limita de influenta hidraulica a constructiilor

( pod, prag, etc.) existente sau avute in vedere a se realiza, care pot produce suprainaltari ale nivelului apei in sectiunea podului.

(5) In lungul cursului de apa, planul de situatie va cuprinde o zona avand lungimea :

a) In cazul albiilor stabile :

7 latimi de albie minora sau 2 3 latimi de albie majora, din care 2/3 aflate in amonte de pod;

b) In cazul albiilor instabile, zona pe care se prevad lucrari de regularizare, si cel putin lungimile recomandate la albiile stabile;

c) In cazul albiilor cu pante mici, ridicarile se vor extinde astfel incat sa se obtina o diferenta de nivel intre punctele amonte si aval de minimum 20cm;

d) In cazul traversarilor peste afluenti in zone de confluenta, ridicarile topografice vor cuprinde si zonele de confluenta pe ambele rauri.

Art.19. Profilele transversale se intocmesc la scara 1 : 10 1 : 200 si servesc la calculul scurgerii apelor in regim nemodificat si modificat.

(2) Pentru fiecare varianta de amplasament se va face un profil transversal prin axul traversarii si cel putin cate doua profile aval si unul amonte, la distante de 20 200m in functie de configuratia albiei si importanta raului si a lucrarii.

(3) Profilele transversale vor cuprinde intreaga latime a albiei majore, corespunzatoare celor mai mari viituri cunoscute.

(4) Profilele transversale vor fi normale pe directia curentului in albia majora in cazul in care debitul acesteia este preponderent la ape mari, sau normale pe directia curentului in albia minora, in cazul in care debitul in albia majora este relativ mic, in conditiile aratate la art.24.

Art.20. Profilul longitudinal al albiei pe linia talvegului, la scara 1 : 50/1 : 5 1 : 2000/1 : 200 se intinde pe intreaga lungime raportata pe planul de situatie si cuprinde pe langa linia talvegului, linia oglinzii apei la data ridicarii si nivelul maxim al apelor rezultat din informatii.

(2) Profilul longitudinal serveste la determinarea caracteristicilor scurgerii apelor in regim natural si in regim modificat (variatia adancimilor apei, variatia cotelor suprafetei libere, variatia pantelor hidraulice, etc.).

Sectiunea 3

Studii hidrologice

Art.21. - Studiile hidrologice se efectueaza in vederea obtinerii urmatoarelor date de baza :

a) Debitele de calcul si nivelurile lor corespunzatoare.

Debitele de calcul vor fi determinate de regula de catre INMH. In cazul in care debitele de calcul sunt determinate de alte unitati este obligatorie confirmarea valorilor lor de catre I.N.M.H.

b) Date asupra rugozitatii albiei.

c) Pantele suprafetelor libere ale apei la debitele de calcul care servesc la determinarea nivelului apei in dreptul podului.

d) Repartitia debitelor de calcul in albia minora si in albia majora in zona traversarii, tinand seama de coeficientul de rugozitate.

e) Elemente privind morfologia albiei raului in zona de amplasare a podului, pentru determinarea gradului de stabilitate a albiei.

In cazul in care exista balastiere in zona podului sau lucrari de retinere a aluviunilor pe versanti, se va avea in vedere actiunea de coborare a fundului albiei, atat pentru proiectarea podului cat si pentru lucrarile hidrotehnice.

f)  Date asupra regimului de iarna al cursului de apa, pentru asigurarea masurilor necesare scurgerii gheturilor.

Se vor determina zonele pe rau unde se formeaza zapoare, nivelul apei in perioada de scurgere a gheturilor, grosimea ghetii, intensitatea scurgerii gheturilor.

Sectiunea 4

Studii geotehnice

Art.22. Studiile geotehnice sunt necesare pentru alegerea amplasamentului podului, determinarea afuierilor ce se produc dupa executia podului, stabilirea adancimii de fundare si definitivarea lucrarilor de regularizare si consolidare a albiei.

Art.23. Studiile geotehnice trebuie sa contina profilul geotehnic transversal prin albie in dreptul podului, cu descrierea straturilor de teren (natura terenului, caracteristici fizice si geotehnice, curbe granulometrice ale materialului intalnit).

(2) La podurile amplasate peste o albie stabila si neerodabila, precum si la poduri cu o singura deschidere, pentru calculele hidraulice se poate renunta la profilele geotehnice, fiind suficiente unul sau mai multe foraje, in functie de marimea podului, amplasate in axul caii.

(3) Adancimea forajelor se stabileste dupa natura terenului si importanta lucrarii.

Capitolul IV

Alegerea amplasamentului podului

Art.24. La alegerea amplasamentului podului din punct de vedere hidraulic se va urmari realizarea unor conditii care sa asigure stabilitatea constructiei cu investitii cat mai reduse, si anume :

a) Traversarea in zona rectilinie si stabila a cursului de apa.

b) Latimea cat mai mica a albiei majore si maluri bine conturate.

c) Traversarea dupa o directie cat mai apropiata de perpendiculara la directia scurgerii.

In cazul unei albii minore care scurge cel putin 65% din debitul de calcul, axul podului va urmari traversarea cat mai normala fata de albia minora.

In cazul unui debit aferent albiei minore mai mic de 35%, axul podului va fi cat mai perpendicular fata de albia majora.

d) Evitarea traversarii in zona de confluenta a doua cursuri de apa.

e) In cazul in care nu se poate evita traversarea intr-o zona de confluenta, se va da prioritate variantei de amplasament a podului in amonte de confluenta, pentru a evita aparitia unor ostroave in zona podului.

f)  Traversare intr-o sectiune a cursului de apa cat mai departata de zonele in care se formeaza zapoare.

Art.25. Amplasamentele podurilor si podetelor se vor corela cu planurile de amenajare ale cursurilor de apa traversate.

Art.26. Se recomanda ca podurile provizorii sa fie amplasate in aval de podurile definitive.

Capitolul V

Determinarea caracteristicilor de curgere a apelor in regim liber

Art. 27. – (1) Pentru stabilirea lungimii podului, este necesar sa se determine mai intai conditiile de scurgere a debitului de calcul in albia naturala a raului, in zona traversarii.

(2) Datele hidraulice de baza sunt : debitul de calcul, coeficientii de rugozitate si panta suprafetei libere a apei.

Art.28. – (1) Coeficientii de rugozitate se determina separat pentru albia minora si albia majora.

(2) In cazul in care se dispune de masuratori de debite si pante ale suprafetei libere a apei pentru cel putin trei niveluri, valorile coeficientului ,,n’’ de rugozitate se vor stabili trasand curba

n = f (R,C).

(3) In lipsa acestor masuratori, coeficientii de rugozitate se vor lua din tabelul 5.I. avand la baza constatarile de pe teren.

(4) La podurile peste rauri mari, cu debite de calcul peste 2000 m³/s, coeficientii de rugozitate vor fi confirmati de catre organele de specialitate (I.N.M.H. sau filialele teritoriale ale CN Apele Romane).

Art.29. – (1) In cel putin trei profile transversale prin albie din zona podului se calculeaza nivelul apei si viteza medie in albie minora si majora in regim natural corespunzatoare debitului de calcul precum si repartitia debitului de calcul intre albia minora si albia majora (fig. 5-IV).

(2) Efectuarea calculului hidraulic se face in fiecare profil incepand din aval, astfel :

a) in profilul aval se determina, prin incercari, nivelul apei care asigura scurgerea debitului de calcul considerand corecta panta hidraulica inregistrata la data ridicarii, fie panta medie la ape mari, fie la ape mici;

b) cu aceeasi panta se transmite nivelul apei in profilul urmator si se verifica daca la acest nivel se asigura debitul de calcul.

Tabelul 5.I.

Valoarea coeficientilor de rugozitate ,,n’’

pentru albii naturale

Nr. Caracteristica albiei Valoarea

crt.   ,,n’’

Albii naturale in conditii foarte bune (curate, rectilinii, albii curate de pamant, 0,025

cu scurgere libera )

Albii ale cursurilor permanente de campie, in special ale raurilor mari si mijlocii, 0,033

in conditii normale ale patului si de scurgere

Albii, relativ curate ale raurilor de ses, aflate in conditii normale, sinuoase,

cu oarecari neregularitati in scurgerea apei sau rauri rectilinii, avand

relieful neregulat (portiuni putin adanci, gropi, uneori pietre)

Albii regulate, din pietris, aflate in bune conditii, in partea lor inferioara

Albii de pamant ale raurilor periodice ( albii uscate ) in bune conditii de scurgere

Albii ale raurilor mari si mijlocii, puternic infundate, sinuoase, partial acoperite cu

vegetatie, albii pietroase cu scurgere neregulata

Albiile majore ale raurilor mari si mijlocii, in stare buna, acoperite cu vegetatie 0,050

(iarba, tufisuri)

Albii sinuoase ale cursurilor de apa periodice, puternic inundate

Albii acoperite cu vegetatie abundenta

Albii majore in stare rea, acoperite cu vegetatie abundenta (tufisuri, arbori) 0,067

si avand mai multe brate

Portiuni cu praguri ale raurilor de campie

Albii cu bolovani ale raurilor de munte, avand suprafata libera a apei neregulata

Rauri si albii majore, abundent acoperite cu vegetatie, cu scurgere lenta

si cu gropi mari si adanci

Albii de munte, cu scurgere rapida, aeratie si oglinda apei neregulata 0,080

(stropi de apa aruncati in sus).

Albii majore, la fel ca cele descrise in categoria precedenta,

cu scurgere neregulata, golfuri etc.

Albii de munte, cu cascade, cu patul sinuos alcatuit din bolovani mari 0,100

cascade-aeratie atat de puternica, incat apa isi pierde transparenta si

capata o culoare alba din cauza spumei; zgomotul apei domina toate

celelalte sunete impiedicand convorbirile)

Rauri de tip mlastinos (vegetatie, albii din coaja de pamant crapat,

in multe locuri apa aproape statatoare, etc.)

Albii majore paduroase, cu spatii mari fara scurgere, adancituri locale, lacuri etc. 0,133

Torenti, cu albia mobila, formata din noroi, pietre etc.

Albii majore fara comunicatie, in intregime impadurite. 0,200

Malurile bazinale naturale

(3) In cazul in care debitul scurs la nivelul respectiv prezinta o abatere mai mare de + 5% sau – 2% fata de debitul dat se reia calculul modificandu-se panta hidraulica pana cand se gaseste solutia care se inscrie in abaterile limita.

(4) Calculul se continua in acelasi mod si in profilele urmatoare.

(5) Nivelul apei in dreptul podului se stabileste prin interpolare, tinand seama de nivelurile apei in profilele de calcul adiacente si de panta hidraulica rezultata din calcul intre aceste profile.

Art.30. Viteza medie a apei si debitul scurs se determina cu relatiile :

v = C   (5.1.)

Q = v A = A C (5.2.)

unde :

i = panta hidraulica a apei (egala cu panta suprafetei libere, la albiile cu miscare uniforma sau gradual variata )

R = raza hidraulica ( in m )

A = suprafata sectiunii de scurgere ( in m² )

C = coeficientul lui Chιzy

(2) Raza hidraulica se determina ca raportul dintre suprafata sectiunii de scurgere A si perimetrul udat P.

R = (5.3.)

(3) Pentru albii la care adancimea medie ,,h’’ este mica in raport cu latimea albiei B, realizandu-se relatia >20, se admite considerarea in calcule P = B si R = h.

La calculul vitezei medii in albia minora a cursurilor de apa care au si albie majora, se determina valoarea lui P ca fiind perimetrul udat al albiei minore corespunzator nivelului din albia minora de la care incepe scurgerea si in albia majora .

(4) Coeficientul C = R^y  (5.4.)

unde exponentul y poate lua diverse valori in functie de caracteristicile cursului de apa

y = 2,5 - 0,13 - 0,75 (5.5.)

In calcule se admit valorile constante :

y = pentru cursuri de apa la ses

y = pentru cursuri de apa la deal

Valoarea coeficientului C se poate determina folosind diagramele din fig. 5.I. calculate pentru valoarea y =.

(5) Calculul direct al vitezei medii se poate face cu ajutorul nomogramelor din fig. 5.II. si 5.III.

Se determina mai intai viteza medie corespunzatoare pantei suprafetei libere a apei de 1‰ folosind graficul 5.II. si apoi se aplica coeficientul de corectie Kv din graficul 5.III. pentru panta i corespunzatoare a oglinzii apei.

Art.31. In cazul cursurilor de apa care au albie minora si albie majora, se calculeaza vitezele medii ale apei v_m si v_M si debitele corespunzatoare Q_m si Q_M.

Q_m = v_m A_m (5.6.)

Q_M = v_M A_M  (5.7.)

iar debitul total este :

Q = Q_m + Q_M (5.8.)

Valorile notate cu indicele “m” sunt pentru albia minora iar cele cu indicele M pentru albia majora.

Art. 32. In situatia realizarii unor solutii mai eficiente prin amenajarea cursului pe o zona de

5 latimi de albie, din care 75% in amonte, la calculul hidraulic se vor lua coeficientii de rugozitate corespunzatori caracteristicilor amenajarii.

Fig. 5.I. Coeficientul lui Chezy (C=1/n x Ry) pentru y

Nota: pentru n > 0,04, valorile C se determina cu relatia C=0,04/n x C1, unde C1 corespunde valorii n=0,04 si valorii R date.

Fig. 5.II. Diagrama pentru calculul vitezei v₁ = f (R) corespunzatoare pantei suprafetei libere a apei de 1‰ si valoarea coeficientului lui Chezy C determinata din diagrama 5.I.

Calculul vitezei medii a curentului:

n: - coeficientul de rugozitate

R: - raza hidraulica a sectiunii de scurgere

i : - panta suprafetei libere a apei

cu valorile n si R se determina marimea v₁ ( conform fig. 5.II.)

cu valoarea i se determina coeficientul K_v

se calculeaza viteza: v = K_v.v₁

Fig. 5.III. Nomograma pentru determinarea coeficientului de corectie K_v.

Fig. 5.IV. Regim natural.

Capitolul VI

Dimensionarea hidraulica a podurilor

Sectiunea 1

Stabilirea lungimii podului

Art. 33. La stabilirea lungimii podului, in mod conventional, se admit urmatoarele ipoteze :

a) nivelul apei in sectiunea podului este nivelul determinat in regim natural de scurgere in dreptul podului (art. 29.);

b) vitezele medii v_mp si v_Mp in sectiunea podului pentru albia minora si majora se determina considerand ca nu s-au produs afuieri;

c) in amonte de pod se produce un remuu din cauza reducerii sectiunii de scurgere in dreptul podului;

d) reducerea sectiunii de scurgere a podului produsa de obstruarea si contractia date de pile si culei care se introduce in calcul prin valoarea unui coeficient μ, si care difera la pile fata de culei.

Art 34. La stabilirea lungimii podului se vor avea in vedere urmatoarele :

a) asigurarea scurgerii debitului de calcul care determina toate elementele principale ale podului (art. 9);

b) evitarea afectarii obiectivelor economice importante aflate in amonte de pod;

c) asigurarea stabilitatii albiei in zona podului;

d) asigurarea gabaritului de navigatie la traversarile peste canale si rauri navigabile;

e) realizarea unei solutii economice in ansamblu (lungime pod, numar de deschideri, adancime de fundare, rampe de acces, lucrari de aparare, de dirijare si consolidare a albiei, lucrarile necesare restabilirii gradului de aparare a obiectivelor afectate etc.).

Art.35 Lungimea L a unui pod se determina prin incercari pe baza de dispozitii generale, in functie de urmatoarele trei cazuri de forma a albiei raului :

a) curs de apa numai cu albie minora sau majora;

b) curs de apa cu albie minora si albie majora simetrica;

c) curs de apa cu albie minora si albie majora asimetrica;

Art. 36 – (1) In cazul cursului de apa numai cu albie minora (fig. 6.I.) se aplica relatiile :

L =Amp/hmp (6.1.)

A_mp = (6.2.)

unde :

E = si :

A_mp – aria sectiunii de scurgere in albia minora in sectiunea podului inainte de

producerea afuierilor, din care nu s-a scazut suprafata ocupata de pile

h_mp – adancimea medie a apei in sectiunea podului;

Fig. 6.I. Curs de apa fara albie majora

Fig. 6.II. Semnificatia coeficientilor e si e.

m_m – coeficient de reducere a ariei sectiunii de scurgere datorita obstruarii pilelor si contractiei produse de infrastructura;

m e x e (fig. 6.II.), unde e este coeficientul de contractie hidraulica (tabelul 6.I.), iar e este coeficientul de strangulare geometrica a sectiunii datorat pilelor.

e = (6.3.)

Pentru deschideri inegale, se va lua media aritmetica a valorilor coeficientilor m

(2) Pentru poduri cu o singura deschidere, la care numai culeile influenteaza scurgerea apei, se va lua m e reprezentand influenta contractiei.

E – reprezinta coeficientul de afuiere generala medie.

E = unde este sectiunea de scurgere dupa afuiere, iar A sectiunea de scurgere inainte de producerea afuierii (determinate in axul podului).

v_mL – este viteza medie in regim natural in albie minora, calculata numai pe latimea acoperita de pod ( intre fetele culeilor ).

v_mp – este viteza medie a apei in albia minora in sectiunea podului inainte de producerea afuierilor.

(3) In cazurile curente, la proiectarea podurilor se face verificarea unor lungimi de poduri alese in prealabil, prin determinarea coeficientului de afuiere general E care trebuie sa se inscrie in prevederile art. 42.

Tabelul 6.I.

Coeficientul de contractie e

Viteza Lumina in m :

m/s 10 13 16 18 20 25 30 40 50 65 100 125

0,97 0,98 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

1,25 0,96 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

1,50 0,96 0,96 0,97 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 0,99 0,99 1,00 1,00

2,00 0,94 0,94 0,95 0,96 0,97 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 0,99 1,00

2,50 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,96 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 1,00

3,00 0,91 0,91 0,93 0,94 0,95 0,96 0,96 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99

3,50 0,90 0,90 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99

4,00 0,89 0,89 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 0,99

Art. 37. - (1) In cazul cursurilor cu albie minora simetrica calculul lungimii podului L si a ariei sectiunii de scurgere a albiei majore A_Mp ramasa sub pod ( fara a se scadea suprafata pilelor din albia majora ), inainte de producerea afuierilor, se face in mod conventional cu relatiile :

Fig. 6.III. Curs de apa cu albie majora asimetrica.

L = B_m +

A_Mp =

unde :

B_m – este latimea albiei minore in regim natural nemodificat

h_Mp – este adancimea medie a apei in albia majora in dreptul podului, nivelul apei fiind cel din albia naturala.

(2) In cazul cand A_Mp rezulta negativ, se aplica relatia 6.2., lungimea podului adoptandu-se cel putin egala cu latimea albiei minore.

Art.38. – (1) In cazul cursurilor cu albie majora asimetrica (fig. 6.III.), la verificarea dispozitiilor generale de poduri propuse, se aplica relatiile :

L = B_m +

A_Mps =

Relatia (6.7.) serveste la determinarea coeficientului E cand se cunosc A_Mpd si A_Mps sau la determinarea uneia din valorile A_Mps si A_Mpd cand sunt cunoscute E si una din aceste valori.

(2) Atunci cand este ales numai coeficientul E, pentru determinarea sectiunilor de scurgere A_Mps si A_Mpd se foloseste sistemul cu doua ecuatii alcatuit din relatia (6.7.) si relatia

A_Mp = A_Mps + A_Mpd (6.8.)

Art.39. La albiile cu forme complicate (multe brate, adancimi diferite, coeficienti de rugozitate diferiti etc.) calculele se vor face tinand seama de caracteristicile geometrice si hidraulice ale partilor de albie verificandu-se in final debuseul total.

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ . . . Q_n

in care Q₁ . . . Q_n sunt debitele partiale scurse prin albiile respective.

Art.40. Verificarea debitului scurs prin sectiunea podului pentru o suprainaltare de nivel Dz data, se poate face cu formula lui Rόhlmann :

Q = μL

unde : K =

h = inaltimea medie a lamei de apa in sectiunea podului in regim modificat.

Valoarea Dz introdusa in formula este in general mai mica decat aceea determinata conform art. 44.

Sectiunea 2

Calculul afuierilor

Art.41. – (1) Afuierile in zona podului se calculeaza la raurile cu pat sau maluri erodabile, in scopul stabilirii adancimii de fundare a infrastructurii, a lucrarilor de aparare, consolidare si dirijare, precum si a lungimii podului.

(2) Afuierile reprezinta amploarea sau dimensiunea eroziunii terenului dintr-un anumit punct din patul albiei.

(3) Afuierea maxima totala este alcatuita din afuierea generala si afuierea locala.

(4) Afuierile generale se produc in cazul in care viteza din sectiunea strangulata a podului este mai mare decat viteza critica data in tabelele 6.II.a. si 6.II.b.

Art.42 – (1) La albiile afuiabile si instabile la care nu se iau masuri speciale pentru protectia impotriva afuierii sau de stabilitate a malurilor, se pot produce in timp modificari ale pozitiei albiei minore, astfel incat afuierea generala la pile si culei poate atinge valoarea maxima determinata ca pentru albia minora. Incastrarea fundatiilor pilelor si culeilor se va lua conform prevederilor art. 11.

(2) Calculul afuierii generale se face cu relatia :

E = h_af =

Tabelul 6.II.a.

Viteza medie de antrenare v_a (m/s)

Nr.

Crt. Denumirea pamanturilor constitutive d 50 Adancimea medie a apei, h_med, in m

ale patului albiei mm 3 4 5 6 8 10 12 14 16

1 Nisip fin 0,15 0,6 0,7 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,3

2 Nisip marunt 0,50 0 ,7 0,9 1,0 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7

3 Nisip margaritar si nisip marunt cu pietris 1,00 0,9 1,0 1,2 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0

4 Nisip mare si nisip margaritar cu pietris 2,50 1,1 1,3 1,4 1,6 1,7 1,9 2,0 2,2 2,3 2,5

5 Pietris cu nisip mare 6,00 1,4 1,6 1,7 1,9 2,0 2,2 2,4 2,6 2,7 -

6 Pietris de rau marunt 15,00 1,7 1,9 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 -

7 Pietris de rau mijlociu 25,00 2,0 2,3 2,6 2,7 2,9 3,1 3,4 3,6 - -

8 Pietris de rau mare 60,00 2,5 2,8 3,0 3,2 3,3 3,6 3,9 4,1 - -

9 Bolovanis foarte marunt 140,00 3,0 3,4 3,6 3,8 4,0 4,4 4,6 - - -

10 Bolovanis mijlociu 250,00 3,6 4,0 5,2 4,5 4,7 5,0 5,3 - - -

11 Bolovanis mare 450,00 4,2 4,6 4,9 5,1 5,3 5,7 - - - -

12 Bolovanis foarte mare 750,00 4,9 5,3 5,6 5,9 6,1 6,4 - - - -

13 Argile si argile nisipoase cu compactitate slaba : γ = 1,0 t/m³ 0,99 1,0 1,0 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 1,9 2,0

14 Argile si argile nisipoase cu compactitate medie : γ = 1,4 t/m³ 1,18 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 1,8 2,1 2,2 -

15 Argile si argile nisipoase cu compactitate mare : γ = 1,8 t/m³ 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 2,4 2,5 - -

Nota : d 50 = diametrul ochiurilor sitei care lasa sa treaca materialul respectiv in proportie de 50%.

Tabelul 6.II.b.

Viteza medie de antrenare v_a (m/s) la debitul maxim de calcul cu probabilitatea de

depasire de 1% pentru diverse tipuri de consolidari

Caracteristica consolidarilor Adancimea medie a apei, h_med in m

0,4 1,0 2,0 3,0

Pereu din piatra cu diametrul:

D = 15cm 2,5 3,0 3,5 4,0

D = 20 cm

D = 25 cm

Pereu din dale de beton 5,0 6,0 7,0 7,5

daca:

v_mp > v_a

unde :

v_a viteza medie de antrenare ( conform tabelului 6.II.a )

h = reprezinta adancimea apei intr-un punct oarecare al sectiunii de scurgere, inainte de afuiere.

h_af = reprezinta adancimea apei in punctul respectiv, dupa producerea afuierii generale.

Cu aceasta relatie se poate calcula linia afuierii albiei si afuierea generala maxima.

Afuierea generala maxima se obtine din diferenta ( 6.10.a )

(3) La raurile cu albie erodabila, valoarea coeficientului E de afuiere generala limita se recomanda sa nu depaseasca 1,4 χ 1,5 pentru evitarea unor constructii de aparare si dirijare costisitoare.

(4) In cazul albiilor la care cresterea adancimii apei in albia minora prin producerea afuierilor generale este mica (0,5 χ 0,8m), se poate depasi valoarea de mai sus.

(5) Depasirea valorii 1,5 a coeficientului E se poate admite, de asemenea, la podurile existente, daca infrastructura este asigurata si nu se produce remuu important care sa afecteze obiectivele din amonte.

(6) Alegerea unei anumite valori E sub limitele de mai sus, se face pe baza unei analize tehnico-economice comparative a solutiilor studiate.

Art.43. – (1). Calculul afuierilor locale af_l la pilele podului se face in ipoteza ca afuierele generale s-au produs la valoarea lor maxima determinata conform art. 42.

(2) Adancimea maxima a afuierilor locale af_l la pilele podului se calculeaza aproximativ cu formulele

cand v < v_a af_l = 2,42· Kf·K_α · b (6.11.a)

cand v ≥ v_a af_l = 2,42 Kf·K_α · b (6.11.b)

unde :

b = latimea pilei la nivelul patului albiei

v = viteza curentului in amonte de pila in albia naturala a raului

v_a = viteza medie de antrenare a aluviunilor de pe patul albiei, la adancimea corespunzatoare afuierilor generale. Se ia din tabelul 6.II.a.

K_f = coeficient care tine seama de forma pilei in sectiunea transversala (6.IV.)

K_α = coeficientul care tine seama de unghiul de incidenta al curentului pe pila (fig. 6.V.)

g = acceleratia gravitationala

(3) Calculul afuierilor locale nu se face in cazul in care se prevad lucrari de consolidare a patului albiei ( pereuri, saltele de gabioane, radiere de beton etc.) conform tabel 6.II.b.

(4) Afuierile totale rezulta din insumarea afuierilor generale si locale.

af_tot = af_g + af_l

(5) Calculul afuierii locale la culei se face cu formulele 6.11. considerand b = 1,00 si viteza v egala cu viteza medie a apei in dreptul culeii.

Fig. 6.IV. Valoarea coeficientului K_f

Fig. 6.V. Graficul functiei K_α

Sectiunea 3

Calculul suprainaltarilor de nivel

Art.44. Calculul aproximativ al suprainaltarilor de nivel (remuu) se poate face cu formula 6.12. aplicata pentru albia minora :

Δz = (6.12.)

admitand ca remuul se produce inaintea afuierilor.

Art.45. – (1) Lungimea L_z pe care se intinde suprainaltarea de nivel (fig. 6.VI.) se determina aproximativ si acoperitor cu formula :

L_z = (6.13.)

unde :

i = este panta suprafetei libere a apei corespunzatoare debitului pentru care s-a calculat suprainaltarea Δz.

(2) Se poate admite ca valoarea maxima a suprainaltarii Δz se produce in amonte la o distanta egala cu aproximativ 2,5 L (L fiind lungimea podului) fata de axul podului.

(3) Pentru usurinta calculului, suprafata libera a apei pe zona pe care se produce suprainaltarea de nivel Δz se poate lua plana.

(4) La stabilirea cotelor rampelor de acces la pod se va tine seama de influenta suprainaltarii Δz.

In functie de valoarea suprainaltarii Δz, lungimea L_z prezinta importanta in cazul unor obiective care nu trebuie sa se inunde sau in cazul raurilor indiguite la care digurile trebuiesc suprainaltate.

Fig. 6.VI. Schema variatiei nivelului apei la pod.

Sectiunea 4

Sporirea capacitatii de debit prin decapari.

Art.46.- (1) Sporirea ariei sectiunii de scurgere sub pod prin decapari in albia majora se face numai atunci cand :

a) terenul constitutiv al patului albiei nu este antrenat de curent la vitezele din sectiunea strangulata;

b) nu se vor produce depuneri permanente in zona decaparilor, depunerile fiind luate de ape mari cu frecventa de o data pana la de doua ori pe an.

(2) In cazul in care decaparile se prevad in albia minora, se vor respecta urmatoarele conditii :

a) aria decapata sa nu depaseasca 20 χ 25% din aria intregii sectiuni de scurgere din dreptul podului la debitul de calcul inainte de a se produce afuieri;

b) cota medie pana la care se prevede decaparea sa fie cu cel putin 40 χ 50cm mai mare decat cota apelor la etiaj pentru a nu inrautati conditiile de scurgere la etiaj prin largirea albiei.

c) lungimea portiunii de albie cu decapari trebuie sa fie cel putin de 2,5 χ 3 ori mai mare decat latimea zonei decapate, atat in amonte cat si in aval de pod (fig. 6.VII., 6VIII); zonele de capat ale decaparii se vor racorda la albia minora.

a) albie minora rectilinie   b) albie minora curba

Fig. 6.VII. Schema decaparilor in planul albiei.

Fig. 6.VIII. Schema decaparilor in sectiune transversala.

d) panta longitudinala a decaparilor va fi egala cu panta suprafetei libere a apei la debitul de calcul, iar panta transversala va fi de 1 χ 2% de la maluri spre albie;

e) in zonele curbe ale raurilor, decaparile se fac pe malul concav;

f)  in sectoarele rectilinii ale raurilor, cu albia majora asimetrica, decaparile se vor executa pe ambele maluri. Aria decaparilor in axul podului va fi proportionala cu debitul ce se scurge prin cele doua albii majore in sectiunea podului, inainte de decapare.

(3) In cazul executarii de decapari in conditiile aratate mai sus, determinarea conditiilor de scurgere in regim natural si calculul lungimii podului se va face considerand albia noua, cu sectiunea sporita prin decapari.

(4) Adoptarea solutiei podului cu decapari sau a podului fara decapari si cu lungime mai mare se justifica pe baza unui calcul tehnico-economic.

Sectiunea 6

Inaltimea de libera trecere si impartirea lungimii podului in deschideri.

Art.47 Inaltimea de libera trecere sub pod Δh reprezinta diferenta intre nivelul inferior al suprastructurii podului si nivelul apelor la debitul de calcul, in regim nemodificat, fara a se lua in considerare remuul (fig. 6.IX.;6.X.). La podurile cu mai multe cai, aceasta distanta se va masura pentru suprastructura cea mai joasa.

Art.48. -(1) Valorile minime Δh pentru raurile nenavigabile sunt date in tabelul 6.III

Fig. 6.IX. Poduri pe grinzi

Fig. 6.X. Poduri boltite.

Tabelul 6.III.

Inaltimi minime de libera trecere sub poduri

(valorile sunt date in m)

Nr.   Inaltimi minime de libera trecere

crt. Tipul de pod si debitul de calcul sub poduri Δh ( m )

Constructii Constructii

permanente provizorii

1 Poduri pe grinzi peste rauri mari cu debite

- cu plutitori 2,00 0,50

- fara plutitori 1,25 0,50

2 Poduri pe grinzi peste rauri mari cu debite

1000m³ ≤Q_c < 2000m³

- cu plutitori 1,50 0,50

- fara plutitori 1,00 0,50

3 Poduri peste cursuri de apa

cu debite Q_c < 1000m³

- cu plutitori 1,00

- fara plutitori 0,75

Poduri boltite 1,25 0,75

cu conditia Δh≥ f/3 cu conditia Δh ≥f/3

Traversari conducte la rauri care transporta

- plutitori 2,00 1,00

- fara plutitori 1,00 0,50

Observatii :

● calculul hidraulic al podurilor existente cu lumina 5m < L < 10 m care se reabiliteaza se va efectua in conformitate cu prevederile capitolului VII, ca pentru podete, atunci cand conditiile din tabel nu pot fi respectate.

● in cazul largirilor sau reconstructiilor care conduc la investitii mari prin lucrarile conexe, inaltimile libere ale podurilor pot fi reduse cu aprobarea organelor de avizare din punct de vedere al gospodaririi apelor. Inaltimea libera sub poduri pe grinzi drepte, peste canale de irigatii va fi de 25cm.

(2) La raurile navigabile dimensiunile minime ale dreptunghiului de navigatie vor corespunde tabelului 6.IV.

Tabelul 6.IV.

Dimensiunile minime ale dreptunghiului de navigatie

Nr. Tipul de cale navigabila Inaltime Latime

crt.   (m) ( m )

1 Navigatie pe canale amenajate 6,00 Latimea canalului la nivelul

adancimii egale cu pescajul navei

2 Navigatie pe rauri amenajate 10,00 40,00

Observatii :

Inatimea gabaritului de navigatie se ia deasupra nivelului maxim de exploatare al apelor fixate de unitatile de exploatare.

Pentru cazurile speciale (ex. Dunare, Canalul Dunare – Marea Neagra, etc.) la care se folosesc nave de capacitate mai mare decat 1350 t dimensiunile de gabarit se vor stabili cu acordul autoritatii care coordoneaza transporturile fluviale.

In cazul proiectarii podurilor peste cursuri de apa care (conform schemei de amenajare complexa) urmeaza a fi biefate si nu se dispune de datele certe ale amenajarii (nivel normal de exploatare, latime intre diguri, etc.) se va avea in vedere adoptarea unei solutii care sa permita in viitor realizarea gabaritului de navigatie, prin suprainaltare, prin realizarea unor tabliere mobile, etc. pe baza unei justificari tehnico-economice. Lungimea si inaltimea podului, in aceasta situatie se va stabili pentru conditiile de scurgere a apelor in regim liber.

Art.49. La stabilirea deschiderilor minime de poduri si la amplasarea pilelor se fac urmatoarele recomandari :

a) la cursurile de apa cu caracter torential se va evita amplasarea pilelor in mijlocul albiei minore;

b) la cursurile de apa care transporta plutitori, deschiderile trebuie sa fie de minimum    15 χ 20 m in functie de latimea plutitorilor;

c) la cursurile de apa care transporta blocuri de gheata deschiderile vor fi astfel dimensionate incat sa elimine posibilitatea formarii zapoarelor;

d) la podurile peste rauri mari, avand debite de calcul Q_c ≥2000 m³/s, se recomanda adoptarea de deschideri de cel putin 30 m in albia minora;

e) adancimea navigatiei va fi asigurata la toate nivelurile apei in deschiderile prevazute pentru navigatie.

f)  la podurile peste canale sau rauri canalizate se recomanda evitarea prevederii de pile in zona de mijloc a canalului.

Sectiunea 6

Inaltimea de siguranta (garda) la terasamente de acces.

Art.50. – (1) Valorile minime ale inaltimii de siguranta (garda) de la nivelul apei, inclusiv remuul la cota muchiei platformei drumului sau caii ferate vor fi de 50 cm corespunzator tabelului 7.II.

(2) La raurile la care latimea oglinzii apei si adancimea apei conduc la formarea de valuri, la determinarea inaltimii de siguranta se va tine seama si de inaltimea valurilor.

Sectiunea 7

Poduri in cazuri speciale.

Art.51. Calculul podurilor peste afluenti in apropierea si in amonte de confluenta va tine seama de coincidenta viiturilor si a nivelurilor de apa cu remuu corespunzator ipotezei de coincidenta, efectuandu-se in urmatoarele ipoteze :

a) pe raul traversat se scurge debitul de calcul Q₁, iar pe raul principal debitul corespunzator Q₂ care insumat cu debitul Q₁ formeaza debitul de calcul Q_T din aval de confluenta ( Q_T = Q₁ + Q₂ ) la aceeasi probabilitate de probabilitate de depasire;

b) pe raul principal se scurge debitul de calcul Q₂, iar pe raul traversat debitul corespunzator Q₁, care insumat cu Q₂ formeaza debitul de calcul Q_T din aval de confluenta.

In cazul podurilor mari se vor face studii speciale privind coincidenta viiturilor.

Art.52. – (1) In cazul in care podul se afla in amonte de un lac de acumulare la o distanta mai mare de 2,5 – 3,00 ori B_M ( latimea medie a albiei majore din sectiunea in care se stinge remuul lacului de acumulare la debitul de calcul al podului ), calculul podului se face ca in regim natural conform art. 33χ49.

(2) Daca limita lacului depaseste podul sau podul este situat la o distanta mai mica de 2,5 B_M de zona de stingere a remuului lacului de acumulare, calculul podului se va efectua in concordanta cu nivelurile corespunzatoare din lacul de acumulare.

Art. 53. – (1) In functie de conditiile locale, un pod nou poate fi amplasat imediat in amonte sau in aval de un pod existent.

(2) Dimensionarea hidraulica a podurilor se va face tinand seama de influenta reciproca.

(3) In ambele cazuri pilele se vor prevedea in prelungirea celor existente si se vor executa lucrari de dirijare a apei intre poduri, atunci cand podurile existente se mentin timp indelungat in exploatare.

(4) Daca podul existent nu asigura scurgerea debitului de calcul in conditiile prezentului normativ, se vor lua masuri pentru sporirea capacitatii prin decapari, amenajarea albiei, sporirea lungimii, suprainaltare, etc., in functie de valoarea investitiei.

(5) In cazul in care investitiile sunt importante, se va interveni la titularul investitiei pentru aprobarea reducerii inaltimii libere de scurgere sub pod, pe durata limitata, pana la refacerea podului corespunzator conditiilor normale de scurgere.

Art.54. – (1) Podurile de descarcare se prevad numai in mod exceptional in cazul in care rampele de acces la podul principal intersecteaza un brat de mici proportii al raului cu albie conturata sau in cazul buclelor cu lungimi mari, puternic dezvoltate la care rampele de acces obstruiaza mult albia majora producand diferente de nivel amonte – aval.

(2) La stabilirea solutiei se va analiza si varianta fara pod de descarcare, cu lucrari de dirijare a apei la podul principal.

(3) Valoarea debitului de calcul pentru podurile de descarcare va fi stabilita in functie de conditiile locale (sectiunea albiei, panta, rugozitate, etc.).

(4) In situatiile in care podul de descarcare preia mai mult de 20% din debitul total, debitul de calcul al podului principal se va reduce.

(5) Intrucat debitele de dimensionare pentru podurile de descarcare pot varia in timp datorita modificarii albiei, infrastructura podului va fi incastrata suficient de adanc si se vor lua masuri de aparare a albiei in zona podului.

Art.55.- (1) Se recomanda ca infrastructura podurilor care traverseaza oblic cursurile de apa sa aiba pilele si culeile paralele cu directia de curgere a curentului (fig. 6.XI.).

(2) In acest caz , cand toate pilele obstruiaza albia raului (vezi art. 57), lungimea L_ob a podului oblic se determina proiectand pe axul traversarii lungimea L stabilita ca pentru un pod normal.

L_ob = (6.14.)

unde ψ este unghiul dintre axul traversarii si directia de scurgere a curentului.

Fig. 6.XI. Poduri oblice cu infrastructura paralela cu directia curentului.

Art.56. (1) In cazuri justificate in care infrastructura podului este normala pe axul podului sau este oblica fara a fi paralela cu directia de scurgere a curentului (fig. 6.XII.a.), lungimea podului oblic masurata intre fetele culeelor se determina cu formula :

L_ob = (6.15.)

unde c este latimea infrastructurii.

Fig. 6.XII. a. Poduri oblice cu infrastructura neparalela cu directia curentului.

(2) Adancimea afuierilor locale la pilele care nu sunt paralele cu directia curentului se determina tinand seama de unghiul de atac al curentului pe pila (formulele 6.11.a sau 6.11.b).

Art.57. La podurile cu oblicitate mare avand mai multe deschideri, efectul obstruarii produse de pile se calculeaza astfel :

a) se admite ca sectiunea de calcul trece prin axul unei pile si axa normala pe directia de curgere;

b) se proiecteaza elevatiile pilelor podului oblic pe directia curentului si normala pe directia curentului

c) se noteaza proiectia pilei pe normala la directia curentului cu b_oblic;

d) lungimea podului L_oblic se determina cu formula 6.14. tinand seama numai de pilele care, conform prevederilor acestui aliniat, obstruiaza albia;

e) se considera in sectiunea de calcul ca obstruarea este produsa numai de acele pile la care lumina dintre ele si pila intersectata masurata pe directia curentului este mai mica de  5 b_oblic.

In acest caz, ,,ε’’ si ,,e’’ se stabilesc in functie de valoarea deschiderii medii (fig. 6.XII.b.)

Fig. 6.XII. b.

Sectiunea 8

Trasarea digurilor de dirijare.

Art.58 – (1) Digurile de dirijare a curentilor se prevad pentru realizarea unei racordari hidrodinamice a scurgerii din sectiunea podului cu scurgerea din amonte si aval de pod, uniformizarea vitezelor in sectiunea strangulata, reducerea afuierilor in vecinatatea culeilor si pentru protejarea malurilor si asigurarea terasamentelor impotriva eroziunilor.

(2) Digurile de dirijare se prevad in cazul albiilor majore de latime mare, la care constructia podului realizeaza un coeficient de inchidere a albiei δ = mai mare de 0,2 χ 0,3 unde :

A_c = aria sectiunii corespunzatoare portiunii de albie barata de rampele de acces;

A = aria sectiunii de scurgere a albiei.

(3) Forma si dimensiunile digurilor de dirijare depind de cinematica scurgerii in zona podului, de geometria albiei raului si de raportul ariilor sectiunilor transversale ale albiilor majore si minore prin care se scurg debitele in regim natural.

Art.59. -(1) Se admite pe sectoarele rectilinii ale raurilor ca digurile de dirijare sa aiba forma eliptica (fig.6.XIII.).

(2) In dreptul culeilor digurile de dirijare se prevad amplasate spre albie, in vecinatatea elevatiilor.

Fig. 6.XIII.

Fig. 67.XIV.

(3) Trasarea digului de dirijare se face astfel :

a) se calculeaza coeficientul δ = cu ajutorul caruia, din fig. 6.XIV. se determina valoarea coeficientului D;

b) folosind relatia b = D∙L (6.16.) se stabileste semiaxa mica ,,b’’ a elipsei;

c) marimea semiaxei mari a elipsei, care este paralela cu directia curentului, se determina in functie de valoarea raportului si a coeficientului δ din tabelul nr. 6.V.

Tabelul 6.V.

Valorile raportului a/b

δ =A/A 0,15 0,16 – 0,25 0,26 – 0,35 0,36

A/b 1,5 1,67 1,85 2,00

- d) in tabelul 6.VI. se dau elementele de trasare a digului de dirijare de forma eliptica.

Tabelul 6.VI.

Coordonate adimensionale ale digului de dirijare

de forma eliptica

a/b= 1,5 a/b = 1,67 a/b = 1,85 a/b = 2,00

x/b y/b x/b y/b x/b y/b x/b Y/b

0 0 0 0 0 0 0 0

0,25 0,013 0,20 0,10 0,20 0,06 0,020 0,004

0,50 0,059 0,40 0,030 0,40 0,023 0,40 0,020

0,75 0,233 0,60 0,065 0,60 0,058 0,60 0,048

1,0 0,255 0,80 0,118 0,80 0,100 0,80 0,088

1,25 0,448 1,00 0,198 1,00 0,163 1,00 0,135

1,30 0,500 1,20 0,305 1,20 0,244 1,20 0,200

1,35 0,564 1,40 0,354 1,40 0,356 1,40 0,285

1,40 0,641 1,50 0,560 1,60 0,514 1,60 0,40

1,45 0,741 1,60 0,712 1,70 0,629 1,80 0,563

1,48 0,836 1,62 0,751 1,75 0,710 1,90 0,680

1,50 1,000 1,64 0,810 1,78 0,767 1,95 0,776

1,66 0,89 1,80 0,819 1,98 0,874

1,67 1,00 1,81 0,832 2,00 1,00

1,83 1,00

Art.60. In cazuri speciale se recomanda ca proiectarea digurilor de dirijare sa se faca folosind literatura de specialitate dupa liniile de curent potential sau pe baza de incercari pe modele ( cand coeficientul de strangulare este mai mare de 0,4 si albia majora este instabila ).

Capitolul VII

Calculul hidraulic al podetelor

Sectiunea 1

Clasificarea podetelor

Art.61. Din punct de vedere constructiv si functional podetele se clasifica in doua grupe :

a) podete deschise la care calea este asezata direct pe grinzi si care functioneaza in regim hidraulic cu nivel liber de scurgere;

b) podete inchise (inglobate in terasamente) – cu sectiuni dreptunghiulare, circulare, ovoidale, boltite, etc. si care pot functiona in regim cu nivel liber, inecate sau sub presiune la debitele de calcul.

Art.62. Din punct de vedere hidraulic podetele trebuie sa indeplineasca conditiile descrise in continuare.

(2) Pentru podetele care functioneaza in regim cu nivel liber de scurgere:

a) in acest regim trebuie sa se asigure trecerea debitului de calcul, cu mentinerea inaltimii libere ( Δh ) fata de nivelul inferior al suprastructurii, conform tabelului nr. 7.I.;

b) nivelul apei in amonte de podet sa nu depaseasca nivelul maxim admis la inundatie de obiectivele din amonte si cota de siguranta ( garda ) fata de platforma caii (valorile din tabelul 7.II.), iar durata de inundatie pentru terenuri agricole sa nu fie mai mare decat durata la care plantatiile din zona inundata incep sa sufere (vezi tabelul 7.III.);

c) viteza apei in podet si la capatul aval sa nu depaseasca viteza admisa de natura terenului sau de protectia albiei (vezi tabelele 6.II. a. si 6.II. b.)

(3) Pentru podetele care functioneaza in regim inecat sau sub presiune :

a) nivelul apei in amonte sa nu depaseasca cota de siguranta (garda), fata de nivelul muchiei platformei caii, prevazuta in tabelul 7.II. si nivelul admis la inundatie, iar durata inundatiei sa fie mai mica decat durata admisa pentru plantatiile din zona inundata (vezi tabelul 7.III.);

b) viteza apei in podet si la capatul aval sa nu depaseasca viteza maxima admisa de natura terenului sau de protectia albiei (vezi tabelele 6.II. a. si 6.II. b.).

Sectiunea 2

Stabilirea probabilitatii anuale de depasire si a debitelor de calcul.

Art.63. Probabilitatea anuala de depasire si debitul de calcul se vor stabili conform indicatiilor mentionate in prezentul normativ art.12.

Art.64. Debitele de calcul vor fi determinate de regula de catre INMH. In cazul in care debitele de calcul sunt determinate de alte unitati este obligatorie confirmarea valorilor lor de catre INMH.

Art.65. In cazul cand in amonte exista lucrari de retinere a apelor ( baraje, iazuri, etc.) debitele pentru dimensionarea podetelor vor fi cele maxime ale evacuatorilor ( acestea se vor obtine de la administratiile respective ).

Art.66. La podete situate in zona de confluenta a caror capacitate de debit este influentata de nivelul apei din cursul principal de apa, nivelele de calcul se vor determina ca la art. 51

Art.67. La verificarea podetelor existente precum si la prelungirea si reconstructia acestora (in cazul cand lucrarile anexe ar fi foarte costisitoare) debitul atenuat prin acumulare nu poate fi mai mic decat debitul afluent care ar rezulta pentru durata de inundare permisa de plantele din zona inundata.

Sectiunea 3

Dimensionarea hidraulica a podetelor cu albie neafuiabila.

Art.68. Dimensionarea hidraulica a podetelor are ca scop stabilirea urmatoarelor elemente :

a) lumina podetului necesara scurgerii debitelor de calcul, cu respectarea prevederilor din acest normativ ( inaltimea de siguranta, inaltimea de libera trecere, viteza admisibila ) si durata de inundare;

b) inaltimea podetului ( h_p );

c) adancimea stratului de apa in amonte ( H ), in podet ( h_n ) si in aval de podet ( h_av );

d) tipul de lucrari de consolidare a albiei sub podet si in bieful aval (cand sunt depasite vitezele admisibile).

Fig. 7.I. Grafic pentru determinarea valorii hcr. = Kn.d la sectiuni circulare in regim liber de scurgere (Q_n < Q_o) la sectiuni pline.

Art.69.- (1) Prin lumina podetului cu o singura deschidere se intelege distanta intre fetele interioare luata la nivelul corespunzator debitului de calcul. La podete deschise, lumina se determina la nivelul cuzinetilor.

(2) La podetele cu mai multe deschideri, lumina se obtine scazand suma latimii pilelor din distanta intre fetele interioare ale culeilor (vezi fig. 7.V.).

(3) La podetele oblice, cu fetele culeilor paralele cu directia de scurgere, lumina rezulta :

l_n = l_obl.∙sinψ

in care ,,l_obl.’’ este distanta intre fetele culeilor pe directia caii de comunicatie iar ψ oblicitatea podetului (unghiul intre directia de scurgere si axa caii – fig. 7.VI.)

Fig. 7.II. Grafic pentru determinarea valorilor Qc, Vn si hn, la sectiuni circulare

cu diferite grade de umplere, in functie de Qo, Vo pentru sectiuni pline, in regim liber de scurgere (valorile Qo, Vo se iau din tabelul 7.XV)

Qc = Kn∙Qo; Vn = Kv∙Vo; hn = ∙H; S = Sectiunea = Knd²; R = raza hidraulica = Kn.d.

Exemplu :

Date : Qc = 10,0m³/s; i = 4,0%; ψ2,0m; Timpan tip I

Din tabelul nr. 7.XV. rezulta : Qo = 14,86m³/s; Vo = 5,25m/s;

Kn =

Pentru Kn = 0,675, din figura 7.II rezulta a = 0,59 =

Pentru a ,59 rezulta Kv = 1,07;

hn = 0,59∙H ~ 1,20m; Vn = 1,07∙5,25 = 5,60m/s

m = coeficient taluz; A_cr = suprafata critica a sectiunii in m; h_cr = inaltimea critica in m; b_o = baza trapezului (m);

b_cr = latimea sectiunii la h_cr in m; Q = debit in m³/s; m = 0 corespunde la sectiuni dreptunghiulare.

Valorile s-au determinat cu relatiile : A_cr = (b_o + m h_cr)h_cr;

Fig. 7.III. Grafic pentru determinarea h_cr si S_cr la sectiuni trapezoidale.

Fig. 7.IV.

Fig. 7.V. Coeficientul de contractie ,,e” si coeficientul de debit ,,μ” pentru podetele cu doua deschideri

Nota :

La podete cu o singura deschidere ( regim cu nivel liber ) coeficientul de contractie ,,ε’’ se ia din tabelul 7.V.

Art. 70. Inaltimea ,,h_p’’, in podet, este distanta de la radier la fata inferioara a suprastructurii.

In cazul cand inaltimea este variabila in lungul podetului se ia valoarea cea mai mica.

Art. 71. Inaltimea de libera trecere ,,h’’ la podetele neinecate aval, se determina la intrarea in podet luandu-se in considerare partial si remuul (, unde hr este remuul ) intrucat ridicarea nivelului apei are loc in mare parte in afara podetului, iar la podete inecate aval se determina la capatul aval, unde inaltimea libera este mai mica.

Fig. 7.VI. Podet oblic.

Fig. 7.VI. Podet boltit.

Fig. 7.VII. Podet boltit.

Valorile minime admise sunt prevazute in tabelul 7.I.

Art. 72. Inaltimea de siguranta (garda) ,,ΔH’’ este inaltimea de la nivelul apei la debitul de calcul pana la cota platformei caii, la capatul amonte al podetului. Se determina de la nivelul apei din amonte in care este cuprins si remuul.

Valorile minime admise sunt prevazute in tabelul 7.II.

Art. 73. – (1) Adancimea stratului de apa la intrarea in podet ,,H’’ ( inclusiv remuul ) in regim de scurgere cu nivel liber, depinde de adancimea stratului de apa din podet ,,h_n’’ si de pierderea de energie datorita rezistentei la intrarea in podet.

- (2) Valoarea ei se determina cu relatia generala:

H = h_n + h_r; h_r = (7.3.)

in care :

v_n = viteza apei in podet in m/s

v_o = viteza apei in albie in amonte de podet, in m/s, la nivelul ridicat prin remuul de la intrarea apei in podet ( se poate lua v_o = v_n ); la valori v_o < 1,0m/s termenul se poate neglija.

φ = coeficientul de viteza ( conform tabelelor 7.VI. si 7.VII .)

h_n = inaltimea stratului de apa in podet in metri considerat ca un canal sau ca un deversor dupa cum functioneaza podetul si se determina conform art.74.

g = acceleratia gravitationala ( 9,81 m/s )

Art. 74 – (1) Inaltimea stratului de apa in podet ,,h_n’’ depinde de panta radierului, de valoarea si forma sectiunii, de rugozitatea albiei (n) si de conditiile de scurgere din aval de podet.

(2) In cazul scurgerii cu nivel liber si cu panta suprafetei libere constanta in zona podetului pe o lungime amonte si aval de cel putin ( 3 χ 5 ) l_n ( l_n fiind lumina podetului ), valoarea ,,h_n’’ se determina din relatia generala :

Q = A∙C (7.4.)

in care :

A = suprafata sectiunii, in m²

R = raza hidraulica a sectiunii, in m

i = panta oglinzii apei (sau a radierului in lipsa acesteia), in m/m

C = coeficientul lui Chιzy, care se determina cu formula :

C = sau din diagrama 5.II.

n = coeficientul de rugozitate (din tabelele 5.I. si 7.IV.)

(3) Pentru sectiuni dreptunghiulare, trapezoidale, circulare si ovoidale, valoarea ,,h_n’’ se poate determina usor cu ajutorul tabelelor 7.XII; 7.XIII. si 7.XIV., fig. 7.II., daca se cunosc valorile Q si i, iar l_n sau ψ se aleg, tinand seama de H_max admis de conditiile locale. La podetele care functioneaza ca deversoare cu prag lat neinecat ,,h_n’’ este egal sau mai mic decat ,,h_cr’’.

(4) In cazul cand apele din emisar patrund in podet si nivelul din emisar este mai mic decat ,,h_n’’, curba suprafetei libere a apei se determina pe baza calculului de remuu, iar atunci cand nivelul este mai mare decat ,,h_n’’ aceasta se determina ca la un deversor inecat. Pe baza acestor date (panta si remuu) se determina debuseul podetului (art. 92.).

Art. 75. Pentru un debit dat Q si pentru o forma de sectiune data, inaltimea stratului de apa ,,h_n’’ variaza in functie de panta ,,i’’. Valoarea ,,h_n’’ pentru care energia specifica a sectiunii este minima, se numeste inaltime critica si se noteaza cu ,,h_cr’’; panta, sectiunea si viteza respectiva se noteaza cu : ,,i_cr’’, ,,A_cr’’, v_cr’’. La podete in regim cu nivel liber, conditiile art. 82, 83 si 84 determina ca scurgerea sa se faca in regim critic.

Art. 76. Inaltimea critica ,,h_cr’’ pentru un debit dat Q si o sectiune oarecare, se determina cu relatia generala (A_cr si b_cr fiind functie de h_cr).

(7.5.)

in care, in afara notiunilor cunoscute :

b_cr = inaltimea oglinzii apei in regim critic – in m

Daca se cunoaste valoarea vitezei critice ,,v_cr’’, adancimea critica ,,h_cr’’ se determina cu relatia :

h_cr =; (A_cr = b_cr . h_cr) (7.6.)

Art. 77. Pentru sectiuni dreptunghiulare la care b_cr = b relatia generala (3.9.) devine :

h_cr = (7.7.)

Valorile h_cr se determina usor cu ajutorul tabelului 7.XIX. daca se cunoaste Q si b_cr ( ales sau determinat prin incercari ).

Art. 78 – (1) Pentru sectiuni circulare relatia generala se transforma

(7.8.)

(2) Valorile A_cr si b_cr depind de h_cr. Rezolvarea acestei relatii necesita calcule laborioase. In scopul reducerii volumului de calcul s-a intocmit graficul din fig. 7.I cu ajutorul caruia se determina raportul in functie de de unde rezulta h_cr = K_nd.

In tabelul 7.XI. valorile ,,H’’ si ,,v’’ situate deasupra liniei groase orizontale sunt calculate pentru h_cr.

Art. 79. Pentru sectiuni trapezoidale ( b_cr functie de h_cr si panta taluzului, in metri ) adancimea critica (h_cr ) si A_cr se determina cu ajutorul graficului din fig. 7.III. in functie de   ( b₀ = latimea la baza si m valoarea tangentei unghiului format cu verticala ).

Art. 80. Pentru alte forme de sectiuni se vor folosi prin asimilare relatiile de la punctele 7.3.9.1 7.3.9.3. sau se va aplica relatia generala ( 7.5.). In acest caz valorile ,,h_cr’’, ,,b_cr’’ si ,,A_cr’’ se determina prin incercari succesive.

Art. 81. –(1) Scurgerea apei in podete si in zona podetelor (amonte si aval) este influentata de forma si marimea sectiunii transversale a podetelor, de conditiile de intrare in podet, de panta radierului, de rugozitatea albiei si de conditiile de scurgere in aval de podet (cota apelor din emisar, etc.).

(2) Se disting urmatoarele forme de scurgere in podete :

a) Podete cu regim de scurgere cu nivel liber ( cand suprafata apei este in contact cu

atmosfera, pe toata lungimea podetului ) fig. 7.VIII( 1,2.).

b) Podete inecate amonte ( inaltimea stratului de apa ,,H’’ la intrarea in podet este mai

mare decat inaltimea podetului ,,h_p' iar in lungul podetului nivelul apei este liber

fig. 7.VIII.3

c) Podete sub presiune.

In acest caz inaltimea stratului de apa in amonte si aval este mai mare sau egala cu inaltimea

podetului ,,h_p’’ fig. 7.VIII.4.

d) Podete cu nivel liber in partea din amonte a podetului si inecate aval.

Art.82. – (1) Podetele in regim de scurgere cu nivel liber pot functiona sau ca deversoare cu prag lat (inecate sau neinecate) sau in forma de canale deschise.

(2) Daca lumina podetului este mai mare sau egala cu latimea oglinzii apei, conditiile de scurgere nu se modifica si dimensionarea hidraulica se reduce la stabilirea inaltimii podetului, respectand inaltimea de libera trecere Dh si garda DH.

Art.83. Podetele functioneaza ca deversoare cu prag lat (inecate sau neinecate) daca este indeplinita conditia:

2,5 (7.9.)

in care:

L_t = este lungimea podetului ( in sens transversal caii )

H = inaltimea stratului de apa la intrarea in podet ( inclusiv remuul ).

Art.84.- (1) Podetele care nu indeplinesc aceasta conditie ( 7.9 ) functioneaza sub forma de canale deschise, la care sunt valabile relatiile lui Chιzy:

v = φ · C (7.10); Q = φ · A · C (7.11.)

h_{r =}   (7.12.)

H = h_n + h_r (7.13.)

in care, in afara notatiilor cunoscute, s-a notat:

v = viteza in podet, m/s

v₀ = viteza in albia din amonte de podet, dupa stabilirea remuului, in m/s

(2) Pentru determinarea rapida a valorilor C si A· C, la sectiuni dreptunghiulare, trapezoidale si circulare se pot folosi tabelele 7.XII, 7XIII, 7XIV, 7XV, 7XVI, intocmite pentru 1 si n = 0.016 – 0,020 si 0,025.

(3) Pentru alte pante ,,i” si alti coeficienti de rugozitate ,,n”, valorile v si Q din tabele, se vor multiplica cu raportul, respectiv,

Art.85. Podetele functioneaza ca deversoare cu prag lat, inecate aval, h_cr ≤ 0,8 h_av ( h^cr se determina conform art. 7.3.9, iar h_av, inaltimea stratului de apa la iesirea din podetul considerat ca un canal, se determina cu relatiile lui Chιzy ).

Pentru determinarea rapida a valorilor, ,,h_cr’’ si ,,h_av’’ se pot folosi tabelele 7.XII, 7.XIII, 7.XIV, 7.XV si 7.XIX.

Art.86. La podetele cu sectiuni dreptunghiulare, functionand ca deversoare cu prag lat inecate aval, viteza si debitul se determina cu relatiile:

v = φ m/s (7.14)

q = ε φ· h_n m ³/s pe m 1 (debit specific) (7.15)

in care:

h_r = inaltimea remuului

In tabelul 7. XVIII. sunt calculate debitele specifice q ( m³/s ) pentru diferite ,,h_r’’ si ,,h_n’’. Cu ajutorul acestui tabel se determina usor valorile q si l_n (b) daca se cunosc ( sau se aleg, tinand seama de conditiile locale ), valorile ,,h_n’’ si ,,h_r’’.

Art.87. Podetele functioneaza ca deversoare cu prag lat, neinecate aval, daca h_cr > 0,8 x h_av (valorile h_cr si h_av se determina ca la art. 85).

Art.88. La podetele ce functioneaza ca deversoare cu prag lat, neinecate aval, viteza si debitul se determina cu relatiile:

V_cr = m/s (7.16)

Q = m · b· = m₁ · b · h_cr m³/s (7.17)

H = K · h_cr; K = (7.18)

H = H_{0 +} (H₀ = inaltimea efectiva a stratului de apa la intrarea in podet)

m; m₁ = coeficientul de debit pentru deversoare ( m = 0,32 χ 0,35; m₁ = 1,0 χ 1,1 )

φ = 0,85 coeficientul de viteza

In tabelul 7.XVII sunt calculate valorile Q m³/s pentru diferite valori ,,H’’ si ,,h_cr’’ pentru latimi l_n (b) de deversor ( podet ) de la 1,0m la 10,00m.

De asemenea, se poate folosi tab. 7.X pentru debite specifice q m³/s · ml, valorile deasupra liniei groase orizontale.

Art.89. Pentru podete cu sectiuni circulare, functionand ca deversoare neinecate aval, se poate folosi tabelul 7.XI pentru valorile situate deasupra liniei groase orizontale.

Art.90. Podetele inecate amonte ( H > h_p ) si cu nivel liber in podet ( daca panta in podet asigura

h_n = 0,6 · h_p ).

Aceste podete functioneaza ca orificii cu dimensiuni mari la care h_n = 0,6h_p ( cu sectiune semiplina ). In acest caz viteza si debitul se determina cu relatiile:

v = = φ m/s (7.19)

Q = ε_c · A · v = ε_c · A · φ = μ · A · m³/s (7.20)

in care:

ξ = coeficientul de rezistenta la intrare (tab. 7.IX)

ε_c = coeficientul de contractie (tab. 7.VIII)

μ = ε_cφ = coeficientul de debit.

Cu aceste relatii s-au calculat valorile q, v, si H din tabelele 7.X, si 7.XI ( valorile sub linia groasa orizontala ) pentru sectiuni dreptunghiulare si circulare.

In cazul cand podetele au lungimi mari ( L_t > 10,0m ) si sectiuni mici ( functionand ca ajutaje cu sectiunea plina ) se va tine seama si de pierderile de energie din podet.

Daca scurgerea se face in aer liber, viteza si debitul se determina in acest caz cu relatiile:

V = (7.21)

Q = ε · A · V m³/s (7.22)

Art.91. Pentru podetele ce functioneaza sub presiune ( inecate amonte si aval si curgerea cu sectiune plina) se folosesc relatiile:

a) in cazul cand L_t < 10.0m si sectiune mare

V = φ ·  (7.23)

Q = μ · A · (7.24)

μ = ε · φ coeficientul de debit

in care:

Z = diferenta de nivel intre nivelul apei in amonte si aval

φ = coeficientul de viteza la intrare in podet ( tabelul 7.IX )

ε = coeficientul de contractie ( tabelul 7.VIII )

b) in cazul cand L_t > 10,0m si sectiune mica

V = φ (7.25)

Q = μ · A · (7.26)

Diferenta de nivel ,,Z’’ se reduce cu pierderile din podet:

ΔZ = (7.27)

in care:

V ~ φ C si R pentru sectiunea plina.

Art.92. Podete inecate aval si regim liber in amonte.

Aceste podete functioneaza ca orificii mari, inecate aval, la care se folosesc relatiile:

V = (7.28)

Q = m · A (7.29)

in care:

Z = diferenta de nivel intre nivelul apei din aval si cel din podet ( la cota unde sectiunea podetului este plina )

m = coeficientul de debit la iesirea din podet ( m = 0,65 – 0,75 )

Sectiunea 4

Dimensionarea hidraulica a podetelor cu albie afuiabila (in regim liber de curgere)

Art.93. Dimensionarea hidraulica a podetelor cu albie afuiabila se face la fel ca la poduri, cu relatia 6.2.

A_mp = (7.30)

unde:

μ_m = φ · ε pentru podete cu o singura deschidere

μ_m = ε · e pentru podete cu mai multe deschideri

E =

v_mL = viteza medie a apei in regim natural calculata numai pe latimea acoperita de pod (intre fetele culeilor ) inainte de afuiere.

Valorile coeficientilor φ, ε, e sunt date in tabelele anexate.

Sectiunea 5

Stabilirea luminii podetelor ( L_n, b, Ψ )

Art.94. – (1) Stabilirea formei si a dimensiunilor sectiunii transversale ale podetelor se face pe baza elementelor din profilul longitudinal al caii de comunicatie, a debitelor de calcul , a nivelelor apelor maxime in amonte si aval si pe considerente economice.

(2) La inaltimi mari de terasamente se vor prevedea podete tubulare ( in regim cu nivel liber sau inecate ), fiind mai economice si mai usor de intretinut, asigurand totodata si continuitatea caii.

Art.95.- (1) Costul unui podet depinde, in mare masura, de lumina lui si in consecinta ea trebuie aleasa cat mai mica, atat cat sa asigure scurgerea debitelor de calcul in bune conditii, respectand cotele maxime ale apelor din amonte si viteza admisa de natura terenului albiei sau a lucrarilor de consolidare.

(2) La albii bine conturate, lumina podetului se va alege cel putin egala cu latimea albiei minore, pentru a se asigura scurgerea apelor medii ( care in general formeaza albia ) in conditii normale.

Art.96.- (1) Pentru stabilirea luminii podetelor se determina mai intai – pe baza profilului transversal si longitudinal si a planului de situatie – inaltimea maxima ( H_max ) a stratului de apa admis in amonte de podet precum si inaltimea stratului de apa ,,h_av’’ in albia naturala sau corectata din aval de podet ( la debitele de calcul ).

(2) Cu aceste date se determina, conform art. 81 χ 92 regimul de scurgere a apelor prin podete, precum si relatiile pentru determinarea valorilor L_n, b, Ψ, h_p si h_n ( respectiv tabelele corespunzatoare ce se aplica la determinarea acestor valori ).

Art.97. Lumina rezultata din relatiile de calcul se va rotunji la luminile prevazute in proiectele uzuale.

Sectiunea 6

Stabilirea inaltimii podetelor ( h_p ).

Art.98. -(1) La podete deschise inaltimea ,,h_p’’ a podetului este determinata de cotele caii si radierului si de inaltimea de constructie ,,h_c’’. Aceasta se obtine scazand inaltimea de constructie din distanta dintre radier si cota caii de comunicatie (cota traversei la podetele de cale ferata ).

(2) In cazul cand la cota caii fixata rezulta o lumina necorespunzatoare in raport cu latimea albiei si cu inaltimea stratului de apa, se va prevedea ridicarea niveletei caii sau adancirea locala a albiei, daca configuratia terenului permite si sunt conditii pentru efectul adancirii in perioada viiturii.

Art.99. –(1) La podete inchise, inglobate in terasamente, inaltimea podetului ,,h_p’’ rezulta din conditia asigurarii scurgerii in bune conditii a debitului de calcul pentru o lumina ,,L_n’’ ( b, Ψ ) stabilita implicit prin respectarea conditiilor sectiunii 4.

(2) Este indicat ca inaltimea podetelor sa fie mai mare decat inaltimea stratului de apa din albia din aval de podet, in vederea evitarii inecarii podetelor in aval, care reduce capacitatea de debit a acestora.

(3) Se recomanda o inaltime minima de 1,0 m la o lungime de podet de maximum 18,0 m necesara vizitarii si repararii interioare a podetelor si minimum 0,80m pentru canale de desecare si irigatii cu debite foarte mici.

Sectiunea 7

Determinarea debuseului podetelor.

Art.100. Prin debuseul unui podet se intelege debitul ce se poate scurge prin podet in urmatoarele conditii limita:

a) inaltimea de libera trecere minima admisa ,,Δh’’ la podete si podete tubulare, in regim cu nivel liber de scurgere, conform tabel 7.I;

b) inaltimea de siguranta minima (garda) ,,ΔH’’ fata de cota platformei caii la podete de cale ferata si fata de cota caii la podete de sosea, conf. tabel 7.II;

c) capacitatea de scurgere a albiei ( naturala sau corectata ) in aval de podet ( in cazul podetelor inecate in aval si in masura in care influenteaza scurgerea prin podet );

d) viteza maxima admisa de patul albiei ( teren natural sau pat protejat ) conf. Tabelelor 6.IIa, 6.IIb.

Art.101. – (1) Debuseul podetelor se determina in conditiile prevazute pentru debitele de calcul la probabilitatile anuale de depasire prevazute in STAS 4068/2-87 in vigoare, pentru calea de comunicatie respectiva.

(2) Pentru alte probabilitati stabilite de beneficiar ( in cazuri speciale, cand podetele influenteaza obiective cu probabilitati mai mari ) debuseul se va determina respectandu-se conditiile de mai sus.

Art.102. Pentru determinarea debuseului unui podet sunt necesare urmatoarele date:

a) sectiunea transversala prin podet;

b) lungimea podetului;

c) materialul din care este executat ( sau se executa );

d) panta radierului ( pe cel putin 20m de o parte si alta a axei podetului );

e) cota radierului sau a terenului, a partii superioare interioare a podetului, a platformei caii, cota de inundare admisa in amonte;

f)  conditiile de intrare in podet ( aripi, sferturi de con, cap tesit etc.);

g) sectiuni transversale prin albie, amonte si aval.

Aceste date se vor lua la podetele existente din relevee, iar la cele in constructie, din proiectele lor.

(2) Debuseul podetelor se determina cu relatiile din capitolul 7 sectiunea 3 in functie de regimul de scurgere, de tipul de podet, de forma si marimea sectiunii, de panta radierului, de nivelul apei in amonte si in aval, de conditiile de intrare si de coeficientul de rugozitate.

Art.103.-(1) Calculul debuseului se conduce astfel:

a) Din cotele radierului si a platformei caii se determina inaltimea terasamentelor ,,H_t”;

b) Din tabelul 7.I, se obtine inaltimea minima de libera trecere ,,Δh” pentru podete deschise si podete inchise in regim cu nivel liber de scurgere;

c) Din tabelul 7.II se obtine inaltimea de siguranta ( garda ) minima ,,ΔH”, de la cota apei la cota platformei caii;

d) Din relevee si proiecte se determina inaltimea de constructie ,,h_cs”, inaltimea podetului ,,h_p’’, conditiile de intrare si coeficientul de rugozitate;

e) Se determina inaltimea maxima admisa a stratului de apa in amonte ,,H’’.

Pentru podete deschise in regim liber: H = H_t – ( Δh + h_cs ).

Pentru podete inchise inecate amonte: H = H_t – ΔH

f) Se determina valorile:

H – h_p > 0 podete inecate amonte;

H – h_p < 0 podete in regim cu nivel liber.

Cu valorile H, L_n (Ψ), h_p, i si n, astfel determinate, tinand seama de conditiile de intrare in podet si de tipul de podet, cu ajutorul tabelelor 7.XII – 7.XIV, se determina Q si V.

Valorile Q si V astfel determinate se compara cu debitele de calcul , cu vitezele admise de patul albiei si cu capacitatea de debit a albiei din aval.

(4) In cazul ca acestea nu corespund, la podetele ce se proiecteaza se modifica corespunzator sectiunea transversala si se recalculeaza valorile Q si V; la podetele existente, daca este cazul, se recalculeaza tinand seama de acumulare sau afuiere.

(5) Daca si in aceste conditii debitele nu corespund, podetul se declaseaza sau se reconstruieste.

Sectiunea 8

Dispozitii constructive.

Art.104. - (1) Amplasarea podetelor fata de axa caii de comunicatie se va face tinand seama de asigurarea scurgerii apelor mari in conditii normale.

(2) In general se va cauta ca axul podetului sa fie normal pe axa caii, prevazand eventual o corectie locala de albie acolo unde este posibila cu un spor redus de cheltuieli.

(3) In cazul cand o amplasare oblica a podetului nu poate fi evitata, se va cauta ca oblicitatea sa fie cat mai mica; in vederea reducerii costului si a simplificarii constructiei, este indicat ca oblicitatea sa nu depaseasca 45⁰.

Art.105. La caile de comunicatii noi se recomanda ca podetele sa fie proiectate pentru regim cu nivel liber fara a se tine seama de acumulari, prin alegerea corespunzatoare a niveletei caii si a luminii podetului.

Art.106. La reconstructia podetelor de pe caile de comunicatii existente, in cazurile in care nu se poate realiza o constructie in regim de scurgere cu nivel liber, cu un spor redus de cost prin ridicarea niveletei caii, podetele se vor proiecta pentru regim de scurgere cu nivel liber, tinand seama de acumulari si afuieri, sau, daca acest lucru nu este posibil, pentru regim de scurgere cu podetul inecat in amonte, dar cu respectarea inaltimii de siguranta ( garda ) ΔH.

Art.107 - (1) Panta radierului sau a terenului se recomanda sa nu fie mai mare de 6%, in vederea limitarii vitezei apei.

(2) In cazul cand panta albiei este mai mare de 6% se vor prevedea trepte de rupere a pantei.

(3) Se recomanda ca panta minima in zona podetului sa nu fie sub 1%, pentru evitarea depunerilor.

Art.108. La podete cu lungimi mici si cu pante mari se recomanda sa se prevada trepte la capete sau mai multe trepte mici, de 0,2 - 0,40 m inaltime, in radierul podetului.

(2) La podete lungi si pante mari, unde reducerea pantei numai cu 2 trepte la capete sau cu trepte mici in radier nu este posibila, se vor prevedea trepte mai inalte in interiorul podetelor, prevazandu-se tronsoane denivelate, cu rosturi de tasare.

(3) La podete situate in profile mixte se vor prevedea in amonte puturi de colectarea apelor din santurile longitudinale ale caii.

Art.109. – (1) Inaltimea treptei se recomanda sa nu depaseasca 3,0 m in scopul reducerii energiei apei in cadere. Inaltimea libera in podet, in dreptul treptei, sa nu fie mai mica de 1,20 m pentru a permite accesul in podet. Pentru accesul in podet se vor prevedea trepte din otel beton ancorate in pereti.

(2) La capetele podetelor, pe o lungime de cel putin ( 4 χ 5 ). L_n ( L_n = lumina podetului ), panta radierului se va racorda la panta albiei naturale, astfel ca sa evite salturi hidraulice care ar produce afuieri sau reducerea capacitatii de scurgere a podetului.

Art.110.-(1) La amenajarea podetelor in amonte, pentru colectarea si dirijarea apelor, pentru protejarea albiei precum si pentru racordarea podetelor cu terasamentele caii si cu malurile albiei se prevad diferite tipuri de lucrari, dupa conditiile locale ale terenului si in functie de caracteristicile energetice ale curentului.

(2) La podete situate in profile mixte sau in albii cu pante mari, se vor prevedea cunete sau puturi pentru distrugerea energiei apei si pentru realizarea inaltimii necesare sub podet.

(3) Pentru fiecare directie de colectare a apei se va prevedea cate o gura de deversare in cuneta sau in put. Dimensiunile minime (in plan) ale unei cunete sau put vor fi de 1,0 x 1,50m ( pentru acces si curatire ).

(4) La intrarea in podete se va prevedea un prag a carui inaltime se alege dupa grosimea lamei concentrate a apei ,,h_k ( h_k ~ 0,3, in care q se exprima in m³/ml. iar h = inaltimea treptei ) minim insa 0,20 m.

(5) Peretii laterali ai putului se vor prevedea normal pe zidurile intoarse ale podetului si se vor racorda cu taluzurile terasamentelor.

Art.111. La podete situate in albii adanci, cu maluri inalte, racordarea cu terasamentele si cu podetul se va prevedea cu ziduri de sprijin sau cu taluzuri pereate.

Art.112. La podete situate in albii largi, conducerea apei si racordarea cu podetul se va prevedea cu sferturi de con, cu aripi sau prin tesirea capatului podetului dupa panta taluzului.

Art.113 – (1) Albia cuprinsa intre lucrarile de racordare din amonte ale podetelor se va proteja cu pereuri in cazul cand terenul natural nu prezinta suficienta stabilitate in conditiile respective de scurgere a apei.

(2) La podete cu deschideri mici ( sub 5,0m ) se recomanda pereerea albiei si sub podet in vederea protejarii si usurarii curatarii ei.

(3) La capatul pereului se va prevedea intotdeauna un pinten, ale carui dimensiuni se vor stabili dupa natura terenului si in functie de caracteristicile energetice ale curentului dar nu mai mica decat adancimea de inghet.

Art.114. –(1) La amenajarea podetelor in aval, in vederea protejarii albiei, a terasamentelor caii si a podetelor impotriva afuierilor si distrugerilor precum si pentru racordarea regimului de scurgere din podet cu cel din albia aval (naturala sau corectata ) sunt necesare lucrari corespunzatoare configuratiei locale a albiei si caracteristicilor curentului.

(2) La podete situate in albie cu pante mari (peste 6%) si maluri inalte se va prevedea una sau mai multe trepte pentru distrugerea energiei curentului si reducerea vitezei apei la limita admisa de natura terenului din albie.

(3) Numarul treptelor, latimea si inaltimea lor, precum si distanta intre trepte se stabilesc in functie de lumina podetului, de debit si configuratia albiei.

Distanta intre trepte se alege de (3χ5) h, ( h fiind inaltimea treptei ).

Latimea treptei va fi mai mare decat lumina podetului, iar la ultima treapta va fi egala cu latimea albiei naturale sau corectate.

Peretii laterali ai treptelor se vor prevedea in forma de ziduri de sprijin sau in forma de taluzuri pereate.

(4) Coronamentele zidurilor de sprijin sau a pereurilor vor avea o garda peste nivelurile corespunzatoare debitelor de calcul a carei marime se va stabili in functie de eficienta si importanta lucrarii.

(5) Grosimea patului de la baza treptei se va prevedea constructiv, cel putin d = (0,20χ0,25) h, in care h este inaltimea treptei.

(6) La podete situate in albii largi si cu panta sub 6%, unde are loc o racordare lenta a curentului intre podet si albia din aval, lucrarile de dirijare si consolidare constau din sferturi de con sau aripi si pereerea patului albiei.

(7) Consolidarea patului albiei este necesara in toate cazurile in care viteza medie a curentului este mai mare decat viteza medie admisa de natura terenului din albie ( tabele 7.III ).

(8) Tipul de consolidare a patului albiei se determina cu ajutorul tabelului 6.II.b in functie de viteza medie a curentului ( v_med ) si de adancimea medie a stratului de apa ( h_med ) determinate la iesirea din podet (fig. 5.I, 5.II).

(9) Lungimea albiei ,,l_a ce trebuie consolidata se determina aproximativ cu relatia:

l_a =, (insa nu mai mica de 1,5H_t)

in care:

b / L_n / Ψ – este lumina podetului, iar

B – latimea albiei naturale ( sau corectate ) la baza.

(10) Viteza medie a apei in sectiunea de trecere de la albia consolidata la albia naturala (corectata) neconsolidata, nu trebuie sa fie mai mare decat viteza admisa de patul albiei neconsolidate.

(11) Cand acest lucru nu este posibil, in vederea evitarii afuierilor la trecerea de la albia consolidata la albia neconsolidata, lucrarile de consolidare se vor prevedea la capatul aval cu pinteni.

(12) La viteze mari peste 2,0m/s, se va prevedea in fata pintenului un pat de piatra bruta, pe o lungime de 1,5-3,0m.

Aceasta viteza se determina conventional ( fenomenul fiind complex, cu variatia in 3 directii) relatia:

v_med = (7.31)

in care:

h_av = este inaltimea stratului de apa in albia din aval, la debitul de calcul;

B = latimea la sectiunea de trecere ( distanta intre capetele aripilor, a zidurilor de sprijin, a sferturilor de con sau a malurilor ).

(13) Pentru a se evita producerea eroziunilor laterale produse de vartejuri la iesirea curentului in aval de podet, se vor prevedea si consolidari la malurile albiei, cel putin pe o lungime egala cu latimea albiei si pe o inaltime cu cel putin 0,5 m deasupra nivelului apelor maxime.

(14) Daca la iesirea din podet energia curentului este mare si configuratia albiei nu permite executarea unor trepte pentru reducerea energiei, se vor prevedea constructii speciale de disipare a energiei, conform indicatiilor din literatura de specialitate.

Art. 115. – (1) In situatii speciale se vor respecta prevederile mentionate in acest articol.

(2) La podete inchise lungi (sub platforme industriale, in statii, triaje, etc.) si cu inaltimi reduse, sub 1,5 m (greu accesibile de la capete), se vor prevedea posibilitati intermediare de acces de pe platforma (puturi de acces acoperite ).

(3) La prelungirea podetelor (la dublari de linii, la largiri de drumuri etc.), podetul existent se va mentine in circulatie daca este in stare buna, s-a comportat bine in timp si asigura scurgerea debitului atenuat prin acumulare (la debitul de calcul corespunzator caii de comunicatie) la durata de inundatie admisa de obiectivele din zona de inundatie.

(4) Partea noua a podetului se va proiecta conform prevederilor din prezentul normativ si corespunzatoare conditiilor speciale indicate daca inaltimea de constructie este obligata.

(5) Podetul vechi urmeaza sa se refaca in viitor, cand se va dovedi ca necesar, la dimensiunile partii noi.

(6) In cazul cand pentru podetul nou rezulta o lumina mai mare decat la cel existent, se vor prevedea intre podete lucrari de racordare, care vor asigura cel putin conditiile de scurgere existente.

(7) In cazul cand prelungirea ce urmeaza sa se execute este mai mica cu 50% fata de lungimea podetului existent (in stare buna) insa insuficient pentru scurgerea debitelor cu probabilitate de depasire corespunzatoare caii de comunicatie si cu atenuarile regimului de scurgere respectiv, prelungirea se va prevedea cu caracteristicile podetului existent (in vederea reducerii investitiei) urmand ca in viitor, cand se va dovedi ca necesar, podetul sa se refaca integral, cu respectarea prevederilor din prezentul normativ.

(8) La refacerea podetelor existente se va studia si o eventuala mutare a amplasamentului tinand seama de forma albiei, de posibilitatea unei corectii locale a albiei (in conditii de scurgere mai bune) si de refolosirea eventuala a unei zidarii, in cazul cand lumina rezultata este mai mare.

(9) Podetele care functioneaza sub presiune se vor etansa, pentru a se evita patrunderea apei din interiorul podetului in corpul terasamentelor (podetele existente la care se constata infiltratii, se vor tencui in interior).

De asemenea, se vor lua masuri pentru evitarea patrunderii apei in terasamente pe la capul amonte al podetului, prin executarea unui strat impermeabil pe taluzul din amonte, pe toata lungimea terasamentelor inundate din albia minora, daca acestea sunt cu permeabilitate ridicata (pamanturi necoezive, nisipuri prafoase si prafuri nisipoase).

(10) La podetele existente, a caror capacitate de scurgere este redusa in mare masura de conditiile de intrare in podet (Ψ mic) este indicat ( mai ales in cazul prelungirii lor in amonte) sa se sporeasca capacitatea lor (cu 10-15%) prin amenajarea speciala a intrarii in podet (timpane hidraulice) daca prin aceasta se poate realiza debuseul necesar (fig. 7.IX.a).

Fig. 7.IX.a. Timpane hidraulice

Fig. 7.IXb. Schema consolidarilor aval la albii cu latimi relativ mici

Fig. 7.IX.c. Schema consolidarilor aval la albii cu latimi relativ mari.

(consolidare ,,evantai’’)

Tabelul 7.I.

Inaltimea libera de trecere sub podete ,,δh’’ in regim cu

nivel liber de scurgere

(in m)

,, Δh”, in m

Felul podetului   fata de nivelul corespunzator

debitului de calcul

Cale ferata Drumuri

1. Podete pe grinzi (deschise):

a. Sub fata inferioara a grinzilor 0,50^* 0,50^*

2. Idem daca raul transporta plutitori    0,75 0,75

2. Podete inchise

a. Sub fata inferioara a suprastructurii 0,50^* 0,50^*

La reconstructii si prelungiri de podete precum si in cazurile in care inaltimea stratului de apa la intrarea in podet este mai mica de 1,50m, inaltimea de libera trecere se reduce cu 0,25m.

Tabelul 7.II.

Valorile minime ale inaltimii de siguranta (garda) ,, ΔH’’,

de la nivelul apei (in amonte) pana la cota muchiei platformei caii

Felul caii de comunicatie    ,, ΔH”, in m

la debitul de calcul

Cai ferate 0,50^*

Drumuri 0,50^*

La reconstructii si prelungiri de podete precum si in cazurile in care inaltimea stratului de apa, la intrarea in podet, este mai mica de 1,50m, inaltimea de siguranta se reduce cu 0,25m.

Tabelul 7.III.

Tabel cu pierderile procentuale de recolta la diverse culturi datorita stagnarii apelor la suprafata terenului

Durata Fanete Sfecla de Cereale

Luna inundarii Ierburi si zahar si Cartofi Floarea Canepa de Cereale de Porumb

in zile perene pasuni furajera soarelui toamna primavara

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

XII 3

11 5 10

15 10 20

I 3

5

11 5 10

15 10 15

II 3

5

11 5 10

15 10 20

III 10 30 5 10

7 10 50 80 15 20

11 20 100 100 30 40

15 30 10 100 100 50 100

IV 3 10 10 30 10 20 10 15 20

7 25 10 50 80 20 40 25 40 80

11 40 20 90 100 40 60 40 75 100

15 60 30 100 100 80 100 70 100 100

V 3 10 10 40 10 20 20 15 10

7 30 15 50 90 30 50 40 50 50

11 50 30 90 100 60 75 70 75 80

15 100 50 100 100 100 100 100 100 100

VI 3 10 10 50 10 10 20 10 10

7 40 20 40 100 40 40 50 50 40

11 70 30 90 100 80 60 80 75 75

15 100 50 100 100 100 80 100 100 100

VII 3 10 10 50 10 10

7 40 20 40 100 40 30 10

11 70 30 90 100 60 50 10 10 50

15 100 50 100 100 80 70 20 20 20

VIII 3 10 10 50

7 30 10 40 100 10 10

11 50 20 90 100 30 10 40

15 80 30 100 100 50 20 60

IX 3 10 10 50

7 30 40 100 10

11 50 90 100 20

15 70 10 100 100 30

X 3 20

7 10 10 40 4

11 20 30 60 10 10

15 30 50 80 20 10

XI 3

5

11 5 10

15 10 20

Tabelul 7.IV.

Valorile coeficientului de rugozitate pentru tuburi si canale

Starea de prelucrare a suprafetei   n

interioare a tubului sau canalului medie maxima minima

Canale (tuburi) cu suprafata

interioara neprelucrata 0,016 0,018 0,014

Canale (tuburi) din beton cu suprafata

interioara sclivisita 0,012 0,014 0,010

Canale pereiate 0,025 0,030 0,020

Tabelul 7.V.

Valoarea coeficientului de contractie ε_c pentru podete deschise

Viteza curentului sub Lumina in m

podet

v in m/s 4,0 6,0 8,0 10,0

1,0 1 1 1 1

1,25 0,96 0,96 0,97 0,97

1,5 0,94 0,94 0,95 0,95

2,0 0,92 0,92 0,94 0,94

2,5 0,90 0,91 0,92 0,92

3,0 0,87 0,89 0,90 0,91

3,5 0,85 0,87 0,89 0,90

4,0 0,83 0,85 0,87 0,89

Tabelul 7.VI.

Valorile coeficientului de viteza φ la podetele deschise

Felul de acces

Podete cu sferturi de con sau cu aripi 0,90

Podete fara sferturi de con sau aripi 0,85

Podete boltite cu nasterile inecate 0,78

Tabelul 7.VII.

Valorile coeficientilor de viteza φ si de contractie ε_c

la podetele inchise cu nivel liber

Felul timpanului ε_c

Timpane cu cap tesit 0,80 0,85

Timpane cu aripi sau sfert de con 0,85 0,90

Timpane hidraulice 0,95 – 0,97 1,00

Tabelul 7.VIII.

Valorile coeficientilor de contractie ε_c si de viteza la

podetele inchise cu sectiunea de intrare innecata

ε_c

Felul timpanului Pe verticala

Pe sectiune Sectiune Sectiune φ

Dreptunghiulara circulara

Timpane cu cap tesit 0,60 0,60 0,60 0,80

Timpane cu aripi sau sferturi de con 0,64 0,64 0,60 0,85

Timpane hidraulice 0,65 0,65 0,60 0,95

Pentru timpane cu inaltime h > h_p, coeficientul φ_c se raporteaza la inaltimea h

Tabelul 7.IX.

Coeficientul de rezistenta ξi si de viteza φ intrarea in tub

la podete inchise sub presiune

Felul timpanului ξi ξ =

Timpane cu cap tesit 0,50 0,81

Timpane cu aripi sau sferturi de con 0,20 – 0,30 0,91 – 0,88

Timpane hidraulice 0,06 – 0,08 0,97 – 0,95

Pentru calculul debuseului podetelor tubulare cu sectiune drptunghiulara si cu timpane, cu aripi sau sferturi de con

Podete inecate amonte(H>1,20hp)si curgere in regim liber in podet (hn=0,6hp) q in m/s pe m.l. latime podet TABELUL NR.7 X

Inaltime 1,00 1,50 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,50 3,80 4,00

Podet

(hp)m

Inaltime

aparare 0,60 0,90 1,08 1,20 1,32 1,44 1,56 1,68 1,80 1,92 2,04 2,16 2,28 2,40

podet

hp 0,6hn

Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr Vcr

H(m) (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q (Vc) q H(m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

1,20 2,92 1,75 1,20

1,40 3,36 2,02 1,40

1,60 3,76 2,26 1,60

1,80 4,12 2,47 3,57 3,21 1,80

2,0 4,45 2,67 3,95 3,55 3,61 3,90 2,0

2,5 5,19 3,11 4,76 4,29 4,49 4,85 4,29 5,15 4,09 5,40 2,5

3,0 5,83 3,50 5,45 4,915,22 5,63 5,05 6,06 4,88 6,44 4,70 6,77 4,52 7,05 3,0

3,5 6,41 3,85 6,07 5,46 5,86 6,32 5,71 6,85 5,56 7,34 5,40 7,78 5,24 8,17 5,08 8,53 4,90 8,84 3,5

4,0 6,94 4,16 6,63 5,97 6,43 6,95 6,30 7,56 6,16 8,14 6,02 8,67 5,88 9,17 5,73 9,63 5,58 10,05 5,43 10,42 5,27 10,75 5,11 11,03 4,0

4,5 7,43 4,46 7,14 6,43 6,96 7,52 6,84 8,21 6,71 8,86 6,59 9,48 6,46 10,08 6,32 10,62 6,19 11,13 6,05 11,61 5,90 12,05 5,76 12,44 5,60 12,79 4,5

5,0 7,90 4,74 7,62 6,86 7,45 8,05 7,34 8,81 7,22 9,53 7,10 10,23 6,98 10,89 6,86 11,52 6,73 12,12 6,60 12,68 6,48 13,21 6,34 13,70 6,21 14,16 6,07 14,57 5,0

5,5 8,33 5,00 8,07 7,27 7,92 8,55 7,81 9,37 7,70 10,16 7,59 10,92 7,47 11,65 7,36 12,36 7,24 13,03 7,12 13,68 7,00 14,29 6,88 14,86 6,75 15,40 6,63 15,91 5,5

6,0 8,75 5,25 8,50 7,65 8,35 9,02 8,25 9,90 8,14 10,75 8,04 11,58 7,93 12,37 7,82 13,15 7,72 13,89 7,60 14,60 7,49 15,28 7.38 15,94 7,26 16,56 7,14 17,14 6,0

6,5 9,14 5,49 8,91 8,02 8,76 9,46 8,67 10,40 8,57 11,31 8,47 12,20 8,37 13,06 8,26 13,88 8,16 14,69 8,06 15,47 7,95 16,22 7,84 16,94 7,73 17,63 7,62 18,30 6,5

7,0 9,52 5,71 9,30 8,37 9,16 9,89 9,07 10,88 8,97 11,84 8,88 12,78 8,78 13,70 8,68 14,59 8,58 15,45 8,48 16,29 8,38 17,10 8,28 17,89 7,18 18,65 8,07 19,38 7,0

7,5 9,89 5,93 9,67 8,71 9,54 10,30 9,45 11,34 9,36 12,35 9,27 13,35 9,18 14,32 9,08 15,26 8,99 16,18 8,89 17,07 8,80 17,95 8,70 18,79 8,60 19,61 8,50 20,40 7,5

8,0 10,24 6,15 10,03 9,03 9,90 10,70 9,82 11,78 9,73 12,84 9,64 13,89 9,55 14,90 9,46 15,90 9,37 16,87 9,28 17,82 9,19 18,75 9,10 19,65 9,00 20,53 8,90 21,38 8,0

10,72 9,64 10,60 11,44 10,52 11,62 10,43 13,77 10,35 14.90 10,27 16,02 10,18 17,11 10,10 18,18 10,02 19,23 9,93 20,26 9,85 21,27 9,76 22,25 9,67 23,21 9,0

11,36 10,22 11,24 12,14 11,17 13,40 11,09 14,64 11,02 15,86 10,94 17,07 10,86 18,24 10,78 19,40 10,70 20,55 10,62 21,67 10,54 22,77 10,46 23,85 10,38 24,91 10,0

11,96 10,77 11.86 12,80 11,79 14,14 11,71 15,46 11,64 16,76 11,57 18,05 11,49 19,30 11,42 20,55 11,34 21,78 11,27 22,99 11,19 24,18 11,12 25,35 11,04 26,50 11,0

12,0 12,44 13,44 12,37 14,85 12,30 16,24 12,23 17,62 12,16 18,98 12,09 20,32 12,02 21,64 11,95 22,95 11,88 24,24 11,81 25,51 11,74 26,76 11,66 28,00 12,0

13,0 13,00 14,04 12,93 15,52 12,87 16,98 12,80 18,43 12,73 19,86 12,67 21,28 12,60 22,68 12,53 24,06 12,46 25,43 12,40 26,77 12,33 28,10 12,26 29,42 13,0

13,47 16,16 13,40 17,70 13,34 19,21 13,28 20,72 13,21 22,20 13,15 23,67 13,09 25,12 13,02 26,56 12,95 27,98 12,89 29,39 12,82 30,78 14,0

13,99 16,78 13,92 18,38 13,86 19,96 13,80 21,53 13,74 23,08 13,68 24,62 13,62 26,14 13,55 27,65 13,49 29,14 13,43 30,62 13,36 32,07 15,0

14,42 19,04 14,37 20,69 14,31 22,32 14,25 23,93 14,19 25,54 14,13 25,12 14,07 28,70 14,00 30,25 13,95 31,80 13,88 33,32 16,0

14,85 21,39 14,79 23,07 14,74 24,76 14,68 26,42 14,62 28,07 15,56 29,70 14,50 31,33 14,44 32,93 14,39 34.35 17,0

Calculul debitelor canalelor cu sectiune dreptunghiulara TABELUL NR. 7 XII

Cu panta i=1% si cu coeficientii de rugozitate n1=0,020 si n2=0,025

Lumina podetului

in m 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

Panta Inaltimea n₁ = 0,020 (cu radier) n₂ = 0,025 ( fara radier )

in m/m stratului Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s

de apa in

canal hn

in m

0,50 1,82 0,90 2,30 2,30 2,50 3,75 2,60 5,20 2,70 6,75 2,15 6,50 2,15 7,60 2,25 8,85 2,25 10,00 2,25 11,20

0,60 2,00 1,20 2,50 3,00 2,75 4,80 2,90 6,85 3,00 9,00 2,45 8,80 2,45 10,30 2,40 11,50 2,50 13,60 2,50 15,20

0,70 2,10 1,50 2,65 3,70 3,00 6,30 3,15 8,80 3,30 11,50 2,65 11,20 2,70 13,30 2,74 15,40 2,60 17,40 2,80 19,60

0,80 2,20 1,75 2,80 4,50 3,15 7,60 3,40 10,80 3,50 14,10 2,80 13,80 2,90 16,40 3,00 19,10 3,05 21,80 3,65 23,50

0,90 2,25 2,00 2,95 5,30 3,35 9,10 3,60 13,00 3,80 17,00 3,05 16,60 3,15 19,80 3,28 23,10 3,25 26,30 3,25 29,00

1,00 2,28 2,28 3,10 6,30 3,50 10,50 3,75 15,00 3,95 19,80 3,25 19,50 3,35 23,40 3,40 27,30 3,45 31,20 3,50 35,00

1,20 2,40 3,00 3,25 7,80 3,85 14,00 4,10 19,70 4,30 25,80 3,55 25,80 3,70 30,80 3,80 36,50 3,85 41,50 3,90 47,00

1,50 2,50 3,80 3,50 10,60 4,10 18,50 4,50 27,00 4,80 35,00 4,00 36,00 4,15 43,50 4,25 51,00 4,35 58,20 4,45 66,50

1,80 2,55 4,60 3,65 13,20 4,35 23,50 4,80 34,60 5,15 46,50 4,35 47,00 4,50 57,00 4,65 67,00 4,90 78,00 4,90 88,00

2,00 2,62 5,25 3,70 15,00 4,50 26,80 5,00 40,00 5,35 53,50 4,60 54,60 4,75 66,50 4,90 78,50 5,05 91,00 5,15 103,50

2,20 2,70 5,90 3,80 16,80 4,60 28,70 5,15 45,50 5,55 61,20 4,75 62,50 5,00 76,50 5,15 90,20 5,25 104,50 5,40 119,00

2,50 2,70 6,70 3,95 19,80 4,80 35,00 5,25 52,50 5,80 72,50 5,00 75,00 5,25 92,00 5,40 108,50 5,60 126,50 5,75 144,00

2,80 2,75 7,70 4,00 22,40 4,90 41,00 5,50 62,00 6,06 84,50 5,20 87,50 5,45 107,00 5,70 128,00 5,90 148,00 6,06 170,00

3,00 2,76 8,30 4,10 24,60 5,00 45,00 5,65 68,00 6,15 92,50 5,35 95,00 5,70 120,00 5,85 141,00 6,10 164,00 6,25 188,00

3,20 2,80 9,00 4,15 26,70 5,10 48,50 5,75 71,00 6,30 101,00 5,45 104,00 5,85 130,50 6,00 154,00 6,30 183,00 6,40 206,00

3,50 2,82 10,00 4,20 29,60 5,20 54,00 5,90 82,50 6,40 111,00 5,70 120,00 5,95 146,00 6,20 173,00 6,45 203,00 6,50 233,00

3,80 2,83 10,80 4,25 32,40 5,25 60,00 6,00 91,50 6,60 126,00 5,80 132,50 6,15 163,50 6,40 194,00 6,85 226,00 6,90 263,00

4,00 2,85 11,40 4,30 34,20 5,30 63,50 6,10 97,50 6,75 134,50 5,90 141,00 6,20 174,00 6,50 208,00 6,75 242,00 6,95 289,00

4,50 6,25 113,00 6,85 155,00 6,05 164,00 6,40 203,00 6,75 243,00 7,05 286,00 7,30 329,00

5,00 6,40 127,50 7,00 177,00 6,20 187,00 6,65 233,00 6,95 278,00 7,30 328,00 7,60 378,00

5,50 6,35 210,00 6,75 260,00 7,15 316,00 7,45 370,00 7,80 430,00

6,00 6,50 234,00 6,95 292,00 7,35 353,00 7,80 416,00 8,00 480,00

NOTA: Valorile V si Q s-au calculat cu formulele: V= C; Q =AC; C = Pentru alte pante si alti coeficienti n valorile V si Q se multiplica cu rapoartele K =, respectiv K’ = (pentru i=0,5% . ,K=0,71; i= 2%, . .,K=1,42; i=3%, . .,K=1,73; i=4%, . .,K=2,0; i=5%, . .,K=2,24; i=6%, . .,K=2,45),

Valorile din tabel pot fi folosite si pentru podete deschise si dalate, cu sectiunea dreptunghiulara in regim liber de scurgere, cu pante mai mari de 0,5% luand in considerare pierderile datorate conditiilor de intrare in podet (φ si ε_c tabelul 7 VIII), In acest cazV₁= φv si Q₁= ε_c, φ,Q, iar remuul hr= (V_o=viteza de intrare), h_n-=; H=h_n+h_r,

Pentru podete dalate inecate amonte si cu regim liber in podet se va folosi tabelul 7 X

Calculul debitelor in canale cu sectiune trapezoidala cu taluzuri 1:1 TABELUL NR. 7 XIII

Cu panta i=1% si cu coeficientii de rugozitate n=0,025

Latimea bazei b 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

in m

Panta Inaltimea

i in stratului

m/m de apa in Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s

canal hn

in m

0,50 1,70 1,25 1,90 2,40 2,00 3,50 2,10 4,75 2,15 5,90 2,20 7,10 2,20 8,30 2,25 9,50 2,25 10,60 2,25 10,85

0,60 1,90 1,80 2,15 3,35 2,25 4,85 2,35 6,45 2,40 8,10 2,45 9,90 2,50 11,40 2,55 13,00 2,60 14,70 2,60 16,30

0,70 2,05 2,45 2,30 4,40 2,50 6,50 2,55 8,50 2,70 10,70 2,80 13,30 2,80 14,90 2,80 17,00 2,85 19,20 2,85 21,20

0,80 2,20 3,20 2,50 5,60 2,70 8,20 2,80 10,80 2,90 13,50 2,95 16,10 3,00 18,80 3,05 21,40 3,10 24,20 3,10 26,80

0,90 2,40 4,10 2,70 6,95 2,85 10,00 3,00 13,20 3,10 16,40 3,20 19,80 3,25 22,90 3,30 26,20 3,35 29,40 3,35 32,60

1,00 2,50 5,00 2,85 8,50 3,00 12,20 3,20 16,10 3,30 19,80 3,40 23,80 3,45 27,50 3,50 31,10 3,55 35,60 3,60 39,30

1,20 2,75 7,30 3,15 12,10 3,40 17,20 3,55 22,10 3,65 27,10 3,75 32,40 3,85 38,00 3,90 43,20 3,95 48,50 4,05 54,50

1,50 3,15 11,80 3,50 18,60 3,95 25,90 4,05 33,40 4,15 40,50 4,30 48,20 4,40 55,50 4,40 63,50 4,50 71,50 4,60 78,80

1,80 3,50 17,70 3,90 26,60 4,25 36,40 4,40 46,00 4,45 54,50 4,75 66,50 4,85 77,50 4,95 87,00 5,05 98,00 5,10 108,00

2,00 3,75 22,50 4,15 33,00 4,45 44,50 4,70 56,20 4,85 68,00 5,00 80,00 5,10 91,50 5,25 105,00 5,35 118,00 5,45 131,00

2,20 3,95 27,80 4,35 40,40 4,65 53,50 4,95 67,00 5,10 81,50 5,30 96,00 5,40 109,50 5,55 124,00 5,65 139,00 5,70 152,40

2,50 4,25 37,20 4,65 52,50 5,00 68,50 5,25 84,50 5,60 105,50 5,65 120,00 5,75 137,00 5,90 156,00 6,05 174,00 6,10 190,00

2,80 4,55 48,50 4,95 66,50 5,30 86,20 5,55 106,00 5,80 127,00 6,00 147,50 6,15 171,00 6,25 190,50 6,40 212,00 6,50 233,00

3,00 4,75 56,80 5,15 77,50 5,50 99,00 5,85 121,50 6,05 145,00 6,20 168,00 6,40 192,00 6,50 215,00 6,65 239,00 6,75 263,00

3,20 5,70 112,50 5,95 137,50 6,20 165,50 6,40 187,50 6,60 215,00 6,75 241,00 6,85 278,00 6,95 294,00

3,50 5,95 135,50 6,25 164,50 6,50 193,00 6,70 222,00 6,90 254,00 7,00 283,00 7,20 315,00 7,25 343,00

3,80 6,20 159,50 6,55 194,00 6,80 218,00 7,05 262,00 7,15 294,00 7,35 330,00 7,50 363,00 7,65 402,00

4,00 6,40 180,00 6,75 215,00 6,95 250,00 7,20 287,00 7,35 323,00 7,55 363,00 7,70 400,00 7,85 439,00

4,50 7,55 364,00 7,80 405,00 7,95 448,00 8,15 492,00 8,30 541,00

5,00 8,00 442,00 3,25 492,00 8,40 545,00 8,60 602,00 8,75 655,00

5,50 8,95 710,00 9,10 778,00

6,00 9,35 840,00 9,50 910,00

NOTA: Valorile V si Q s-au calculat cu formulele: V= C; Q =AC; C = Pentru alte pante si alti coeficienti n valorile V si Q din tabel se multiplica cu rapoartele K =, respectiv

Valorile din tabel pot fi folosite si pentru podete deschise sau dalate, cu sectiunea trapezoidala, in regim liber de scurgere, cu pante mai mari de 0,05% luand in considerare pierderile datorate conditiilor de intrare in podet (φ si ε_c tabelul 7 VII). In acest caz V₁= φv si Q₁= ε_cx φxQ, iar remuul hr=

Calculul debitelor in canale cu sectiune trapezoidala cu taluzuri 1:1,50

TABELUL NR. 7 XIV

Cu panta i₁=1% si cu coeficientii de rugozitate n₁=0,025

Lumina podetului

in m 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

Panta Inaltimea

I stratului

In de apa in Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s

m/m canal hn

in m

0,50 1,70 1,50 1,90 2,60 2,05 3,75 2,10 4,90 2,10 6,10 2,15 7,25 2,15 8,35 2,20 9,70 2,20 10,85 2,25 12,10

0,60 1,90 2,15 2,10 3,70 2,20 5,20 2,32 6,85 2,40 8,40 2,45 10,15 2,45 11,70 2,50 13,40 2,50 15,10 2,55 16,70

0,70 2,10 3,00 2,30 4,95 2,45 7,00 2,65 9,10 2,65 11,30 2,70 13,10 2,75 15,60 2,75 17,30 2,65 21,10 2,85 21,70

0,80 2,25 3,95 2,50 6,40 2,65 9,00 2,80 11,50 2,85 14,10 2,85 16,50 2,95 19,50 3,00 22,00 3,05 24,80 3,10 27,60

0,90 2,40 5,10 2,70 8,10 2,85 11,10 3,00 14,30 3,05 17,50 3,10 20,60 3,20 23,90 3,20 26,90 3,30 30,83 3,35 33,80

1,00 2,60 6,40 2,85 9,90 3,05 13,70 3,15 17,50 3,30 21,40 3,35 25,10 3,45 29,10 3,50 33,00 3,50 36,50 3,55 41,70

1,20 2,90 9,75 3,15 14,40 3,35 19,20 3,50 24,50 3,60 29,60 3,75 35,10 3,80 39,80 3,90 41,90 3,95 50,50 4,00 56,50

1,50 3,30 15,90 3,55 22,60 3,80 29,80 4,00 37,60 4,15 45,20 4,25 53,00 4,35 60,20 4,40 68,00 4,45 75,50 4,45 83,50

1,80 3,70 24,50 4,00 33,80 4,25 43,50 4,45 53,20 4,55 64,00 4,70 73,50 4,85 84,00 4,90 94,50 4,90 103,50 5,00 115,00

2,00 3,95 31,40 4,25 42,50 4,50 54,00 4,70 65,50 4,85 77,50 5,00 90,00 5,05 101,50 5,25 115,00 5,30 127,50 5,35 140,00

2,20 4,05 37,80 4,50 52,20 4,75 65,50 4,95 80,00 5,15 94,00 5,25 108,00 5,45 122,50 5,45 135,00 5,70 154,10 5,70 165,00

2,50 4,50 53,50 4,85 70,00 5,05 85,00 5,35 104,00 5,50 121,00 5,60 136,50 5,80 156,00 5,75 164,00 6,00 192,00 6,05 209,00

2,80 4,85 70,50 5,25 91,00 5,40 109,00 5,65 130,00 5,85 151,00 6,00 172,00 6,00 187,50 6,25 214,00 6,30 232,00 6,45 256,00

3,00 5,10 83,80 5,40 105,50 5,65 127,50 5,85 150,00 6,05 173,00 6,20 195,00 6,35 219,00 6,55 244,00 6,60 267,00 6,65 281,00

3,20 5,90 148,00 6,10 172,00 6,30 197,00 6,45 224,00 6,65 253,00 6,75 278,00 6,80 300,00 6,90 327,00

3,50 6,10 176,00 6,35 206,00 6,60 236,00 6,75 266,00 7,00 299,00 7,05 326,00 7,20 360,00 7,25 388,00

3,80 6,45 212,00 6,70 246,00 6,95 289,00 7,05 314,00 7,25 350,00 7,35 382,00 7,50 420,00 7,50 443,00

4,00 6,75 243,00 6,85 275,00 7,10 313,00 7,30 350,00 7,45 387,00 7,60 422,00 7,70 463,00 7,80 498,00

4,50 7,75 445,00 7,90 490,00 8,00 530,00 8,20 580,00 8,30 625,00

5,00 8,05 545,00 8,35 605,00 8,50 656,00 8,65 712,00 8,75 765,00

5,50 9,05 860,00 9,20 925,00

6,00 9,45 1020,0 9,60 1080,0

NOTA: Valorile V si Q s-au calculat cu formulele: V= C; Q =AC; C = Pentru alte pante si alti coeficienti n valorile V si Q din tabel se multiplica cu rapoartele K =, respectiv ,

Valorile din tabel pot fi folosite si pentru podete deschise sau dalate, cu sectiunea trapezoidala, in regim liber de scurgere, cu pante mai mari de 0,05% luand in considerare pierderile datorate conditiilor de intrare in podet (φ si ε_c tabelele 7 V si 7.VI). In acest cazV₁= φv si Q₁= ε_c, φ,Q, iare remuul hr=

TABELUL NR. 7 XV

Calculul debitelor podetelor tubulare cu sectiune circulara in regim de scurgere cu sectiunea plina ( fara presiune ) 

( n₁=0.020; φ_I=0.85_; φ_II=0.80; ε_I=0.90; ε_II=0.85)

Ψ in m 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,50 3,00

Timpan I II I II I II I II I II I II I II I II

tip

Panta i_I

in m/m Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s Qm³/s Vm/s

0,005 0,38 0,92 0,35 0,66 0,82 1,13 0,77 1,07 1,46 1,33 1,38 1,25 2,41 1,52 2,27 1,43 3,62 1,67 3,42 1,57 5,24 1,85 1,75 9,70 2,15 9,15 2,03 15,60 2,45 14,70 2,32

0,01 0,52 1,30 0,49 1,25 1,15 1,60 1,08 1,50 2,06 1,87 1,94 1,76 3,40 2,14 3,21 2,02 5,12 2,36 4,85 2,22 7,40 2,52 2,46 13,70 3,06 12,95 2,88 22,20 3,43 21,00 3,28

0,02 0,74 1,85 0,70 1,74 1,63 2,26 1,54 2,12 2,92 2,64 2,76 2,48 4,80 3,03 4,52 2,85 7,25 3,34 6,85 3,15 10,50 3,70 9,90 3,48 19,40 4,32 18,30 4,06 31,40 4,90 29,70 4,62

0,03 0,90 2,25 0,65 2,11 2,00 2,76 1,90 2,60 3,56 3,24 3,36 3,05 5,88 3,70 5,55 3,46 8,85 4,07 8,35 3,84 12,80 4,54 12,10 4,26 23,70 5,30 22,40 5,00 38,40 6,03 36,20 5,65

0,04 1,05 2,60 0,99 2,45 2,30 3,20 2,18 3,10 4,10 3,74 3,87 3,52 6,80 4,28 6,40 4,02 10,30 4,72 9,75 4,45 14,80 5,25 14,00 4,95 27,40 6,12 25,80 5,75 44,50 6,95 42,00 6,55

0,05 1,16 2,90 1,10 2,74 2,55 3,56 2,42 3,35 4,58 4,15 4,32 3,92 7,60 4,75 7,16 4,45 11,40 5,25 10,80 4,95 16,50 5,82 15,60 5,48 30,50 6,80 28,80 6,40 49,70 7,75 46,80 7,30

0,06 1,30 3,20 1,23 3,00 2,82 3,92 2,66 3,68 5,05 4,58 4,75 4,25 8,35 5,25 7,85 4,95 12,60 5,78 11,90 5,42 17,90 6,50 16,90 6,10 33,60 7,50 31,70 7,05 54,50 8,52 51,50 8,02

Nota: Timpanul este tip I: cu aripi sau sferturi de con

tip II: cu capatul tesit .

Valorile φ si ε conform tabelului 7.VII, C =

Valorile V si Q s-au calculat cu formulele: V= φC; Q =φεAC

Pentru podete de tubulare, inecate amonte se va folosi tabelul 7 XI, valorile de sub linia groasa.

Pentru debite la diferite grade de umplere a tubului se va folosi diagrama nr.7.II

Pentru alte pante si alti coeficienti de rugozitate, valorile V si Q se obtin multiplicand valorile din acest tabel cu rapoartele K =, respectiv

Tabelul nr. 7 XVI

Tabel pentru calculul valorilor Q₀ si V₀ la podete ( conducte ) din beton, cu sectiunea circulara   

(sectiune plina si n₁ = 0.016 )

Ψ (d)

m 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,25 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50

S₀

m² 0,194 0,283 0,385 0,503 0,636 0,785 1,223 1,767 3,142 4,909 7,069 9,621

P₀

m 0,157 0,189 0,220 0,251 0,282 3,142 3,925 4,710 6,280 7,850 9,450 11,000

R₀

m 0,125 0,150 0,175 0,200 0,225 0,250 0,312 0,375 0,500 0,625 0,750 0,870

Q₀.V_o Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s Q₀m³ V₀m/s

i₀%

0,135 0,67 0,222 0,78 0,334 0,88 0,480 0,95 0,655 1,02 0,867 1,10 1,57 1,28 2,55 1,45 5,485 1,73 10,20 2,07 16,20 2,29 24,500 2,54

0,220 1,13 0,357 1,26 0,535 1,39 0,770 1,53 1,060 1,68 1,400 1,80 2,51 2,06 4,07 2,30 8,800 2,78 16,45 3,35 26,00 3,68 39,351 4,08

0,275 1,42 0,448 1,58 0,670 1,75 0,965 1,92 1,320 2,07 1,750 2,24 3,17 2,59 5,10 2,78 11,000 3,48 20,60 4,18 32,60 4,60 49,200 5,10

0,308 1,58 0,500 1,78 0,750 1,95 1,080 2,15 1,475 2,32 1,950 2,49 3,52 2,88 5,70 3,23 12,350 3,90 23,00 4,67 36,40 5,15 55,000 5,70

0,348 1,80 0,600 2,12 0,915 2,38 1,315 2,60 1,800 2,82 2,350 3,00 4,28 3,50 6,95 3,94 15,050 4,78 27,80 5,65 44,50 5,75 67,000 6,95

0,440 2,26 0,705 2,50 1,065 2,76 1,530 3,02 2,100 3,30 2,660 3,40 5,02 4,10 8,10 4,58 17,500 5,55 32,60 6,62 51,60 6,65 78,000 8,10

0,487 2,50 0,785 2,78 1,119 2,90 1,700 3,36 2,330 3,66 3,070 3,90 5,55 4,55 9,00 5,10 19,500 6,20 36,25 7,35 57,50 7,40 87,000 9,05

0,535 2,76 0,860 3,04 1,300 3,38 1,860 3,70 2,550 4,00 3,336 4,30 6,12 5,00 9,85 5,56 21,300 6,75 39,70 8,05 62,90 8,88 95,200 9,90

0,575 2,95 0,930 3,28 1,400 3,65 2,020 4,00 2,760 4,32 3,630 4,65 6,60 5,40 10,70 6,05 23,100 7,32 43,00 8,75 68,00 8,75 103,000 10,70

0,618 3,18 1,000 3,53 1,500 3,90 2,160 4,28 2,950 4,62 3,890 4,95 7,03 5,75 11,40 6,45 24,700 7,85 46,00 9,35 72,75 9,35 110,200 11,40

0,655 3,37 1,060 3,74 1,590 4,15 2,280 4,52 3,130 4,90 4,100 5,25 7,46 6,10 12,10 6,85 26,200 8,32 48,70 9,95 77,10 9,95 116,800 12,10

0,680 3,50 1,120 3,95 1,680 4,38 2,410 4,78 3,300 5,18 4,350 5,55 7,90 6,45 12,80 7,25 27,600 8,80 51,50 10,50 81,50 10,50 123,000 12,75

0,725 3,73 1,170 4,12 1,750 4,55 2,520 5,00 3,450 5,40 4,550 5,80 8,25 6,75 13,35 7,56 28,800 9,15 53,70 10,90 85,00 11,00 129,000 13,40

0,755 3,90 1,220 4,30 1,840 4,78 2,640 5,25 3,610 5,65 4,750 6,05 8,62 7,05 14,00 7,90 30,200 9,60 56,20 11,40 89,00 11,50 135,000 14,00

0,785 4,05 1,270 4,48 1,910 4,95 2,740 5,42 3,740 5,85 4,950 6,30 9,08 7,42 14,50 8,20 31,400 10,00 58,40 11,85 92,50 11,90 140,000 14,50

0,815 4,20 1,320 4,65 1,980 5,15 2,840 5,62 3,890 6,10 5,120 6,55 9,30 7,60 15,05 8,50 32,600 10,38 60,50 12,30 96,00 12,40 145,500 15,10

0,875 4,50 1,410 5,00 2,120 5,52 3,040 6,02 4,150 6,50 5,460 6,95 9,92 8,12 16,10 9,10 34,800 11,20 64,50 13,10 103,0 13,30 155,500 16,10

Nota: Valorile Q₀ si V₀, pentru sectiune plina, s-au calculat cu formulele:

Q₀= A₀V₀

Pentru alte valori i si n, V₀ si Q₀ se multiplica cu raportul K =, si. Pentru diferite grade de umplere se va folosi diagrama nr. 7 II

In cazul podetelor inecate amonte si regim liber in podet se va folosi tabelul nr. 7 XI (valorile de sub linia orizontala)

Remuul la intrare in podet se determina cu relatia: (daca se neglijeaza viteza din albie); φ se va lua din tabelul nr. 7 VII(in regim liber)

Tabelul nr. 7 XVII

Calculul valorilor hcr si h la podete cu sectiuni dreptunghiulare in regim liber de scurgere

(Considerate ca deversoare cu prag lat, neinecate, cu φ₁=0.85)

Lumina

podet b 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

in m

Debit

m³/s hcr H hcr H hcr H hcr H hcr H hcr H hcr H hcr H hcr H hcr H

m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m

1,0 0,47 0,78 0,30 0,50 0,28 0,38 0,19 0,32 0,16 0,27

2,0 0,74 1,23 0,47 0,78 0,36 0,60 0,31 0,50 0,26 0,43

3,0 0,97 1,61 0,62 1,03 0,46 0,76 0,38 0,63 0,33 0,54

4,0 1,18 1,96 0,75 1,25 0,56 0,93 0,46 0,77 0,40 0,67

5,0 1,36 2,26 0,86 1,43 0,63 1,05 0,52 0,87 0,45 0,75 0,41 0,68 0,37 0,62 0,34 0,56 0,31 0,52 0,30 0,50

6,0 1,54 2,56 0,97 1,61 0,74 1,23 0,61 1,02 0,53 0,88 0,47 0,78 0,42 0,70 0,37 0,64 0,36 0,59 0,33 0,55

7,0 1,74 2,90 1,10 1,83 0,82 1,36 0,68 1,12 0,59 0,97 0,52 0,86 0,47 0,78 0,43 0,71 0,40 0,65 0,37 0,61

8,0 1,85 3,07 1,17 1,94 0,90 1,50 0,74 1,24 0,65 1,08 0,57 0,95 0,52 0,86 0,47 0,78 0,43 0,72 0,40 0,66

9,0 2,02 3,34 1,28 2,12 0,97 1,61 0,80 1,32 0,70 1,15 0,62 1,03 0,56 0,93 0,51 0,85 0,47 0,78 0,44 0,73

10,00 2,18 3,60 1,38 2,30 1,05 1,74 0,87 1,43 0,75 1,25 0,66 1,10 0,60 1,00 0,55 0,91 0,50 0,83 0,47 0,78

11,00 2,30 3,82 1,46 2,42 1,12 1,85 0,93 1,52 0,80 1,32 0,72 1,18 0,65 1,07 0,59 0,97 0,55 0,89 0,50 0,83

12,00 2,45 4,05 1,55 2,57 1,17 1,95 0,97 1,60 0,85 1,40 0,74 1,24 0,67 1,12 0,61 1,02 0,56 0,94 0,53 0,88

13,00 1,63 2,70 1,23 2,04 1,02 1,68 0,88 1,46 0,78 1,30 0,70 1,17 0,64 1,07 0,60 1,00 0,56 0,93

14,00 1,72 2,85 1,29 2,15 1,07 1,77 0,92 1,54 0,82 1,36 0,74 1,23 0,68 1,12 0,63 1,04 0,59 0,98

15,00 1,80 2,98 1,36 2,25 1,12 1,85 0,98 1,61 0,86 1,42 0,78 1,28 0,71 1,17 0,66 1,08 0,61 1,02

16,00 1,88 3,12 1,41 2,32 1,16 1,91 1,01 1,66 0,90 1,50 0,81 1,35 0,74 1,24 0,69 1,14 0,64 1,06

17,00 1,95 3,25 1,46 2,42 1,21 1,98 1,05 1,73 0,94 1,56 0,85 1,41 0,78 1,28 0,72 1,18 0,67 1,72

18,00 2,03 3,36 1,52 2,52 1,26 2,08 1,10 1,80 0,97 1,61 0,88 1,45 0,80 1,32 0,74 1,22 0,69 1,15

19,00 2,10 3,48 1,56 2,60 1,29 2,14 1,12 1,86 1,00 1,66 0,90 1,50 0,83 1,37 0,76 1,26 0,72 1,20

20,00 2,17 3,60 1,61 2,67 1,33 2,20 1,16 1,92 1,05 1,75 0,95 1,58 0,87 1,45 0,80 1,33 0,74 1,23

25,00 2,52 4,17 1,88 3,12 1,55 2,57 1,35 2,23 1,14 1,90 1,03 1,72 0,94 1,57 0,87 1,45 0,85 1,41

30,00 2,83 4,70 2,10 3,50 1,74 2,88 1,50 2,50 1,36 2,26 1,23 2,04 1,12 1,86 1,03 1,71 0,96 1,60

2,40 3,90 1,98 3,20 1,72 2,80 1,53 2,54 1,38 2,28 1,26 2,10 1,16 1,93 1,08 1,80

2,64 4,38 1,18 3,61 1,90 3,15 1,66 2,75 1,50 2,48 1,37 2,26 1,26 2,10 1,18 1,96

2,85 4,72 2,35 3,88 2,05 3,38 1,80 2,98 1,62 2,68 1,48 2,45 1,37 2,26 1,27 2,11

3,02 5,05 2,50 4,15 2,16 3,62 1,93 3,20 1,74 2,98 1,57 2,61 1,47 2,44 1,36 2,25

60,00 2,45 4,05 2,17 3,60 1,93 3,26 1,78 2,96 1,65 2,74 1,54 2,56

2,72 4,50 2,41 4,00 2,17 3,60 1,98 3,30 1,83 3,05 1,71 2,84

2,62 4,32 2,36 3,90 2,08 3,56 2,00 3,28 1,85 3,07

2,57 4,25 2,34 3,90 2,16 3,60 2,02 3,35

2,51 4,16 2,31 3,83 2,18 3,62

Nota: Valorile hcr si H s-au calculat cu formulele:

H=k.hcr;

Tabelul nr. 7 XVIII

Calculul debitelor la deversoare cu prag lat, inecate

(pentru latimea b = 1.0 m; φ₁= 0.85; ε₁= 0.90)

q m³/s pe – ml

hn-m

hr-m 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,50 1,80 2,00 2,20 2,50 2,80 3,00 3,20 3,50 3,80 4,00

0,10 0,53 0,63 0,75 0,85 0,96 1,07 1,28 1,60 1,92 2,14 2,34 2,66 2,98 3,20 3,41 3,72 4,05 4,25

0,20 0,75 0,90 1,25 1,20 1,36 1,51 1,81 2,26 2,71 3,02 3,30 3,78 4,22 4,50 4,82 5,26 5,72 6,02

0,30 0,92 1,11 1,30 1,47 1,65 1,85 2,20 2,78 3,31 3,70 4,05 4,62 5,16 5,50 5,90 6,45 7,00 7,40

0,40 1,65 1,28 1,50 1,70 1,92 2,18 2,56 3,20 3,89 4,25 4,70 5,30 5,95 6,35 6,80 7,45 8,10 8,55

0,50 1,19 1,43 1,70 1,90 2,15 2,48 2,86 3,58 4,27 4,75 5,25 5,95 6,68 7,15 7,61 8,35 9,05 9,50

0,60 1,30 1,57 1,85 2,08 2,35 2,61 3,14 3,90 4,68 5,20 5,75 6,55 7,30 7,80 8,35 9,15 9,92 10,45

0,70 1,41 1,70 1,98 2,25 2,54 2,82 3,38 4,20 5,05 5,65 6,20 7,05 7,90 8,45 9,00 9,85 10,70 11,30

0,80 1,51 1,81 2,12 2,40 2,72 3,02 3,62 4,51 5,40 6,08 6,60 7,55 8,48 9,00 9,65 10,52 11,45 12,10

0,90 1,60 1,92 2,25 2,55 2,88 3,80 3,84 4,80 5,75 6,40 7,02 8,00 8,95 9,60 10,20 11,20 12,15 12,80

1,00 1,68 2,02 2,37 2,68 3,04 3,37 4,05 5,05 6,05 6,75 7,40 8,42 9,45 10,11 10,80 11,60 12,80 13,50

1,10 1,76 2,12 2,50 2,80 3,18 3,54 4,25 5,30 6,35 7,08 7,75 8,85 9,92 10,60 11,30 12,40 13,45 14,15

1,20 1,83 2,22 2,60 2,94 3,32 3,68 4,42 5,52 6,62 7,40 8,10 9,20 10,35 11,10 11,80 12,90 14,05 14,80

1,30 1,92 2,30 2,70 3,05 3,46 3,84 4,60 5,75 6,90 7,67 8,45 9,60 10,80 11,55 12,30 13,45 14,60 15,40

1,40 1,98 2,38 2,80 3,17 3,58 3,95 4,80 5,96 7,15 7,98 8,75 9,95 11,20 12,00 12,75 13,95 15,15 16,00

1,50 2,06 2,47 2,90 3,26 3,72 4,12 4,95 6,20 7,40 8,25 9,05 10,30 11,60 12,40 13,20 14,42 15,65 16,50

1,60 2,13 2,56 3,00 3,39 3,84 4,85 5,12 6,40 7,65 8,50 9,35 10,68 11,95 12,80 13,65 14,90 16,20 17,10

1,70 2,18 2,63 3,09 3,48 3,96 4,40 5,27 6,58 7,85 8,75 9,65 11,00 12,30 13,20 14,05 15,35 16,70 17,60

1,80 2,25 2,70 3,18 3,60 4,07 4,52 5,42 6,75 8,10 9,05 9,95 11,30 12,70 13,55 14,45 15,80 17,15 18,10

1,90 2,32 2,78 3,26 3,70 4,17 4,65 5,57 6,95 8,35 9,30 10,20 11,60 13,65 13,95 14,85 16,25 17,65 18,60

2,00 2,37 2,86 3,35 3,78 4,30 4,75 5,72 7,15 8,55 9,55 10,50 11,90 13,35 14,30 15,25 16,65 18,10 19,10

2,20 2,50 3,00 3,52 3,98 4,50 5,00 6,00 7,50 8,95 10,00 11,00 12,50 14,00 15,00 16,00 17,50 19,00 20,00

2,50 2,66 3,19 3,75 4,25 4,80 5,32 6,38 7,97 9,60 10,65 11,70 13,30 14,95 16,00 17,05 18,65 20,20 21,30

2,80 2,81 3,38 3,95 4,48 5,08 5,64 6,75 8,45 10,15 11,30 12,40 14,10 15,80 16,90 18,05 19,70 21,40 22,60

3,00 2,91 3,50 4,10 4,65 5,25 5,92 7,00 8,75 10,50 11,70 12,80 14,60 16,40 17,50 18,70 20,40 22,20 23,40

Nota:

Debitele au fost calculate cu formula . In care hr este remuul in m, iar hn inaltimea stratului de apa la iesirea din podet; hn se determina din cota apei din aval ( cota apelor de inundatie a apelor mari din raul in care se varsa, a lacului etc.).

Inaltimea stratului de apa in amonte de podet ( cu remuu ) H = hn + hr

Viteza medie a apei pe deversor sau in podet

Valorile sunt valabile si pentru debitele la intrarea in podete deschise sau dalate, cu aripi sau sferturi de con, in regim liber de scurgere cu panta oglinzii apei mai mica decat 0.5%.

Pentru alti coeficienti φ si ε_, valorile debitelor din tabel se vor multiplica cu raportul

TABELUL NR. 7.XIX

CALCULUL DEBITELOR PODETULUI OVOIDAL TIP C.F.R. DE 1.00m LUMINA IN REGIM LIBER DE SCURGERE

GRADUL DE UMPLERE

h_n = H_t = 0,43m h_n = H_t = 0,85m h_n = H_t = 1,28m

h_n V Q H h_n V Q H h_n V Q H

m m/s m³/s m m m/s m³/s m m m/s m³/s m

0,01 0,43 1,59 0,64 0,51 0,85 2,14 1,79 0,98 1,28 2,25 2,70 1,43

0,02 0,43 2,26 0,91 0,58 0,25 3,01 2,53 1,12 1,28 3,18 3,81 1,58

0,03 0,43 2,76 1,11 0,65 0,85 3,70 3,10 1,25 1.28 3,90 4,67 1,70

0,04 0,43 3,19 1,29 0,72 0,85 4,27 3,58 1,35 1,28 4,50 5,89 1,88

0,05 0,43 3,55 1,43 0,81 0,85 4,76 4,00 1,52 1,28 5,03 6,03 2,00

0,06 0,43 3,90 1,57 0,87 0,85 5,23 4,38 1,65 1,28 5,51 6,60 2,20

Schita

Relatii de calcul

Notatii

h_r Remuul (m)

I Panta radierului (m/m)

Q Debitul (m³/s)

C Coeficientul lui Chιzy

φ Coeficientul de viteza (0,80)

ε_c Coeficientul de contractie (0,85)

Z inaltime apa in functie de H

n Coeficientul de rugozitate (0,020)

V Viteza in podet (m/s)

A_t Suprafata totala (2,0mp)

P_t Perimetrul total (4,50mp)

R_t Raza hidraulica totala (0,495m)

H_t Inaltimea boltii (~ 1,70 m )

P Perimetrul udat (m)

R Raza hidraulica (m)

A Suprafata sectiunii de curgere (m²)

H Inaltimea apei la intrarea in podet (m)

h_n Inaltimea apei in podet (m)

Nota :

Valorile h_r s-au calculat pentru V₀ ~ V (considerand aceeasi sectiune si panta ca in podet) in alte conditii h_r se va calcula cu relatia indicata mai sus.

In cazul podetului inecat amonte si scurgerea libera in podet

Q = Ht x s = 0,5 x 2,0 = 4,42 (m³/s)

Pentru alta forma si alta lumina a boltii se determina grafic P si S si cu relatiile indicate mai sus se calculeaza V, Q, h_r si H.

Pentru pante intermediare valorile V, Q si H se determina prin interpolare.

Anexa 1

A. Exemple de calcul hidraulic al podurilor

Exemplul a

A.I. Date de calcul

In vederea intocmirii proiectului podului de sosea care va traversa raul R (fig. A I) se cere sa se determine prin calcule hidraulice urmatoarele elemente:

lungimea totala necesara a podului;

adancimea afuierilor in zona podului;

suprainaltarile de nivel datorite prezentei podului.

Traversarea are loc pe cursul mijlociu al raului, intr-o sectiune stabilita pe baza unei analize    tehnico – economice.

Amplasamentul ales al podului corespunde in mod satisfacator conditiilor care se impun din punct de vedere hidraulic ( cap. IV ).

Fig. AI Plan de situatie. Exemplul a

Fig. A II Cheia limnimetrica in sectiunea podului. Exemplul a

Raul are caracteristicile unui curs de apa de deal. Albia minora are tendinta de a-si modifica pozitia in plan in perioada viiturilor. Se dispune de datele topografice si geotehnice necesare calculului hidraulic, se cunoaste cheia limnimetrica a raului in sectiunea podului – construita pe baza de masuratori directe la ape mici si mijlocii si extrapolata la ape mari ( fig. A II ).

Calculele se efectueaza la debitul cu probabilitate de depasire p = 1.

Debitul cu asigurarea 1 % este Q_1%= 3300 m³/s.

Coeficientii de rugozitate ai albiei minore, respectiv albiei majore, la debitul de calcul, determinati dupa formula:

pentru

sunt n_m = 0.03; n_M = 0.05.

Panta suprafetei libere a apei la debitul de calcul este i = 0.00086. Datele caracteristice ale albiei minore si albiei majore sunt:

latimea albiei:    B_m = 150 m; B_M = 2150 m.

B = B_m + B_M = 2300 m.

aria sectiunii de scurgere:  A_m = 600 m; A_M = 2690 m.

A = A_m + A_M = 3290 m.

raza hidraulica:   R_m = 4.00 m; R_M = 1.25 m

debit aferent albiei majore la aceeasi asigurare: Q_M = 1830 m³/s

debitul total:   Q = 3300 m³/s

Profilul transversal prin axul podului este aratat in fig. A III.

Viteza medie in albia minora la debitul de calcul este v_m = 2.45 m/s iar in albia majora, v_M=0.68 m/s.

Datele sumare referitoare la morfologia raului pun in evidenta posibilitatea modificarii in plan a configuratiei actuale a albiei minore.

Datele geotehnice stabilesc ca patul albiei minore este constituit din pietris si nisip cu d₅₀ = 6 mm, iar patul albiei majore nisip cu pietris de rau cu nisip cu d₅₀ = 2 mm. Stratul superior este acoperit cu vegetatie marunta de lunca.

Fig. A III Profil transversal prin ax pod. Exemplul a

A.2. Calculul lungimii podului

Intrucat debitul aferent albiei majore reprezinta cca 50% din valoarea debitului total de calcul, podul va acoperi si o portiune din albia majora.

Grosimea pilelor este b = 1.5 m fiind prevazute cu avanbec ogival. Lungimea deschiderilor

l + b = 40 m.

Rezulta:

e = 0.973 ε_m = ε_M = 0.94 si μ_m μ_M

Urmarind variatia adancimilor in albia majora fig. A III se poate admite ca distributia vitezelor in aceasta albie nu difera prea mult de cea uniforma.

Pentru determinarea lungimii podului aplicam formulele 6.4. si 6.5.

Coeficientul de afuiere generala este limitat numai de conditiile de stabilitate a albiei. Se admite   E= 1.5.

Avem:

La aceasta suprafata aferenta albiei majore sub pod ii corespunde o latime B_Mp=345 m la h_Mp=2.35m.

Lungimea podului rezulta:

Admitem L = 500 m.

A.3. Calculul afuierilor generale

Caculul afuierilor generale in albia minora se face cu relatia 6.10.

v_m = E x v_m = 1.5 x 2.45 = 3.68 m/sec.

Pentru o adancime maxima a curentului ( fig. A III ) rezulta o adancime maxima a curentului dupa afuiere.

si o afuiere generala maxima in albia minora

In albia majora, pentru o adancime maxima a curentului rezulta o adancime a curentului dupa afuiere

si o afuiere generala maxima in albia majora

A.4. Calculul afuierilor locale

Pentru calculul afuierilor locale la pilele podului, intrucat v > v_a se aplica formula 6.11. pentru K_f=1 (pile cu avanbec ogival) si Kα = 1.0; b = 1.5m

Rezulta:

unde v_a = 2.26 m/s este viteza medie de antrenare a materialului de fund cu diametrul d₅₀=6mm, la adancimea si se ia din tabelul 6.II.a.

Pentru calculul afuierilor locale la culei, intrucat v < v_a se aplica formula 6.11. in care K_f = 1.25; Kα =1.0 si b = 1.0m.

unde v este viteza curentului in amonte de culeea in albia naturala si este egala cu 0.68m/s, iar v_a este viteza medie de antrenare a materialului pe patul albiei cu diametrul d₅₀ = 2mm care pentru o adancime de 3.53 m rezulta egala cu 1.20 m/s.

A.5. Calculul afuierilor totale

Afuierea totala maxima in dreptul pilelor se obtine cu formula:

Afuierea totala in dreptul culeilor este egala cu:

A.6. Diguri de dirijare

Se prevede dig de dirijare numai pe malul drept. Se calculeaza coeficientul de inchidere a albiei:

rezultand din fig. 6.XIV, pentru δ = 0.37 un coeficient D = 0.27 cu ajutorul caruia calculam semiaxa mica “b” a elipsei cu formula 6.16.

b = D x L = 0.27 x 500 = 135 m

Marimea semiaxei mari o determinam cu ajutorul tabelelor 6.V. unde pentru δ = 0.37 rezulta:

a = 135 x 2 = 270 m

Coordonatele digului de dirijare de forma eliptica se obtin cu ajutorul tabelei 6.VI.

A.7. Calculul suprainaltarilor de nivel maxim in zona podului

Aplicam formula 6.12.

unde:

v_m = E. v_m = 1.5 x 2.45 = 3.68 m/sec.

Lungimea L_z pe care se intinde suprainaltarea se poate determina cu formula 6.13

Exemplul b

A.8. Date de calcul

Raul D, in zona in care urmeaza sa fie traversat de un pod de sosea (fig. A IV) are caracteristicile unui rau de deal.

Albia raului are o latime totala variabila cuprinsa intre 150 m si 200 m. Nu exista o distinctie neta intre albia minora si albia majora a raului, din punct de vedere al rugozitatii.

Amplasamentul podului a fost stabilit de date topografice si geotehnice necesare calculului hidraulic al podului. In fig. A.V este prezent profilul transversal prin albie in axul podului.

Probabilitatea de depasire conform STAS 4273-83 este p = 2%. Debitul de asigurare p = 2% este Q_2% = 1080 m³/s.

Nivelul corespunzator acestui debit este la cota 6.00. La debitul de calcul avem urmatoarele date:

Latimea albiei: B_m = 136 m

Aria sectiunii de scurgere  A_m = 450 m²

Raza hidraulica R_m = 3.30 m

Viteza medie v_m = 2.40 m/s

Patul albiei este constituit din nisip si pietris cu d₅₀ = 6.0mm.

A.9. Calculul lungimii podului

Aplicand formula 6.1 si 6.2 observam ca pe malul drept albia, pe o latime de circa 30 – 40 m (fig. A.V. ) are o capacitate de debit foarte mica. Calculandu-se acest debit el a rezultat de ordinul a 20 m³/s (fig. A.V.). Tinand seama de configuratia albiei, admitem L = 100 m, rezulta:

Grosimea pilelor este b = 1.5 m fiind prevazute cu avanbec ogival. Lungimea deschiderilor

l + b = 40 m.

Rezulta:

A_mp = 450 – 17 = 433 m²

Pentru e = 0.94; ε = 0.92 ( tabelul 6.II.)

μ_m = ε.e = 0.86 avem ( formula 6.2. ):

unde:

este viteza medie in sectiunea de arie A_mp.

Valoarea coeficientului nu depaseste valoarea recomandata, de 1.4-1.5.

Fig. A IV Plan de situatie . Exemplul b

Fig. A V Profil transversal prin albie in sectiunea podului . Exemplul b

A.10. Calculul afuierilor generale

Adancimea medie a curentului dupa producerea afuierilor generale este calculata cu formula 6.10.

unde:

v_mp = E x v_mL = 2.45 x 1.2 = 2.94 m/sec.

si:

Adancimea maxima a curentului in aceeasi situatie ( formula 6.10 ):

A.11. Calculul afuierilor locale

Viteza medie de antrenare a materialului de fund cu diametrul d₅₀ = 6 mm pentru este (tabelul 6.II.a) va = 2.1m.

Intrucat v_mL>v_a se aplica formulele 6.11. admitand K_g=1 (pile cu avanbec ogival) si Kα=1.0.

Rezulta:

(latimea pilei b = 1.50 m).

A.12. Calculul afuierilor totale

Adancimea afuierilor totale maxime rezulta:

A.13. Calculul suprainaltarilor de nivel maxim in zona podului

Aplicam formula 6.12.

unde:

v_mp = E. v_mL = 1.2 x 2.45 = 2.94 m/s.

B. Exemple de calcul hidraulic al podetelor

Nota:

Capacitatea de debit a podetelor depinde de mai multi parametri ( caracteristicile geometrice ale sectiunii transversale, conditiile de intrare in podet, panta radierului, lungimea podetului, nivelul apei in amonte si aval de podet, din emisar, rugozitate, regim de scurgere, viteza admisa etc.) si ca urmare determinarea ei nu se poate face decat daca se cunosc acesti parametri (sau se aleg ).

La proiectarea podetelor noi, la care se cunosc numai o parte din parametri ( panta, nivelul si viteza in albia naturala sau corectata si natura terenului din albie ) restul parametrilor se aleg astfel incat sa corespunda debitelor de calcul.

Alegerea parametrilor se face conform indicatiilor din capitolul VII sectiunea 5 si sectiunea 6.

Calculul debuseului podetelor se face cu relatiile de la art. 81 – 92 ( in functie de regimul de scurgere ) sau cu ajutorul tabelelor corespunzatoare Nr. 7.X – 7.XIX.

Pentru determinarea dimensiunilor podetelor noi se procedeaza in modul urmator:

Se determina panta medie a albiei ( din cotele planului de situatie ) sau panta medie a apei inregistrate cu ocazia ridicarilor topo.

Se intocmeste o sectiune transversala prin axul podetului cu ridicarea niveletei caii, cota albiei in axa si profilul terasamentelor.

Se determina nivelul apei in albie ( naturala sau corectate ) in regim liber ( fara podet ), in sectiunea podetului.

Se aleg dimensiunile sectiunii transversale conform indicatiilor din capitolul VII sectiunile 5 si 6 conditiile de intrare in podet, felul radierului, coeficientul de rugozitate, viteza admisa.

se determina lungimea aproximativa a podetului, L_t, din sectiunea transversala pe podet.

se determina ( aproximativ ) inaltimea stratului de apa “H” la intrarea in podet ( in cazul cand podetul functioneaza in regim cu nivel liber ) cu ajutorul tabelelor nr. 7.X – 7.XI si 7.XVII.

Se calculeaza raportul L_t/h pentru a se stabili daca podetul functioneaza ca deversor sau canal.

Cu datele stabilite mai sus, debuseul podetului se determina cu relatiile corespunzatoare de la art. 81 – 92 sau cu ajutorul tabelelor nr. 7.X – 7.XIX.

Pentru verificarea debuseului podetelor existente datele necesare se obtin astfel:

din relevee sau din planuri caracteristicile geometrice ale sectiunii podetului, conditiile de intrare in podet, nivelul maxim al apei, rugozitatea;

din planul de situatie: panta si caracteristicile albiei;

din sondaje: natura terenului albiei.

Debuseul se determina cu relatiile de la art. 81 – 92 sau cu ajutorul tabelelor 7.X – 7.XIX, dupa regimul de scurgere si caracteristicile podetului.

Debuseul obtinut se compara cu debitele de calcul, stabilind astfel gradul de aparare al podetului.

In exemplele de mai jos se dau indicatii pentru rezolvarea diferitelor cazuri, folosind relatiile de la art. 81 – 92 si tabelele . 7.X – 7.XIX.

Exemplul nr. 1

Sa se determine diametrul podetului tubular cunoscand urmatoarele date:

- debitul de calcul: Q_c= 8.0 m³/s

- panta albiei corectate i = 2.20 %

- inaltimea terasamentelor in axa podetului H_t = 3.80 m

sectiunea albiei corectate = trapez cu b = 2.0 m; taluzuri : 1.5

patul albiei: pietris mare cu v_a = 3.6 m/s

coeficientul de rugozitate a albiei n = 0.025

lungimea podetului L_t=14.0 m

scurgerea cu nivel liber in podet

racordarea cu sferturi de con φ = 0.85

Cu ajutorul tabelului nr. 7.XIV, pentru panta i = 2.20 % si sectiune trapezoidala, se determina inaltimea stratului de apa in albia din aval de podet.

Pentru a se folosi tabelul 7.XIV, calculat pentru panta i = 1.0 % se determina raportul

cu care trebuie redus debitul Q_c.

Rezulta:

Din tabelul 7.XIV, pentru acest debit redus, rezulta:

din tabelul 7.XV pentru panta de 2.20 % si n = 0.020 ( beton sclivisit ) rezulta ca un tub cu Ψ2.0m cu sectiunea plina, duce un debit

Pentru debitul Q_c = 8.0 m³/s, inaltimea stratului de apa in podet rezulta din graficul fig. 7.II.

h_n= 0.63 x 2.00 = 1.26 m > 0.74 m ( neinecat in aval )

H = 1.26 m ( la intrarea in podet )

Raportul:

Conform art. 7.3.11, raportul fiind mai mare de 10 podetul functioneaza ca un canal ( asa cum s-a calculat )

Inaltimea libera la intrarea in podet:

h = 2.00 – 1.26 = 0.74 > 0.50 admis ( tabelul 7.1 )

Exemplul nr. 2

Sa se determine debuseul podetului de sosea, cu Ψ 1.00 m in regim de scurgere cu nivel liber si in conditiile pentru debitul de calcul Q_c.

Date:

- sectiunea circulara: Ψ 1.00 m, beton sclivisit

- panta podetului (radier ) i = 1.50 %

timpan tip I

coeficientul de rugozitate n = 0.016

- inaltimea terasamentelor in axul podetului H_t = 1.50 m

lungimea podetului ( transversal caii ) L_t=12.0 m

Conform tabelului nr. 7.I, inaltimea de libera trecere admisa, in aceste conditii, este de 0.25; rezulta o inaltime maxima a stratului de apa la intrarea in podet de

H = 1.00 – 0.25 = 0.75 m

Raportul fiind mai mare de 10, podetul functioneaza ca un canal.

Din tabelul 7.XV, pentru panta de 1.5% timpan tip I si Ψ 1.00 m, pentru sectiune plina, rezulta:

Pentru h_n = 0,75 m, raportul, diagrama nr. 7.II rezulta:

v_c = 1.13 x 1.93 = 2.08 m/s

Scurgerea acestui debit este asigurata si in podet dupa cum rezulta din tabelul nr. 7.XVI

( Q₀ = 2,35 m³/s ) la care nu se tine seama de rezistentele la intrare.

Exemplul nr. 3

Sa se determine debuseul podetului tubular existent (de sosea )care are urmatoarele caracteristici:

- sectiunea circulara: Ψ 2.00 m ( beton sclivisit )

timpan tip I ( aripi )

panta radier   i = 0.01 %

- inaltimea terasamentelor in axul podetului H_t = 8.00 m ( cota +8.00 )

- podetul inecat amonte si aval ( cota apei in amonte + 6.00, in aval + 3.50 m )

rugozitatea podetului n = 0.016 ( sclivisit )

coeficientul de viteza 0.85 ( tabelul nr. 7.VIII )

- lungimea podetului ( transversal caii ), L_t=16.0 m

Podetul fiind inecat amonte si aval, functioneaza ca un ajutaj inecat.

Diferenta de nivel intre amonte si aval ( fara a se tine seama de pierderile din podet )

Z₀ = 6.00 – 3.50 = 2.50 m

Viteza la iesirea din podet rezulta din relatia:

in care:

(pierderea energiei prin frecare)

Z’ = 2.50 – 0.35 = 2.15 m

(C = 56; R = 0.50; S = 3.142 m²)

Exemplul nr. 4

Sa se determine debuseul podetului tubular dalat, pentru cale ferata simpla, avand in vedere urmatoarele date:

regim de scurgere cu nivel liber in podet;

debitul de calcul   Q_c = 18.0m³/s

panta albiei in zona podetului  i = 1.2 %

sectiunea albiei corectate in aval si amonte: trapez cu baza de 4.0 m si taluze de 1 : 1.5;

lungimea podetului ( transversal caii ) L_t=5.50 m

natura terenului in albie: pietris mare, legat, cu v_a = 3.60 m/s

rugozitatea albiei  n = 0.025

- inaltimea terasamentelor in axa podetului H_t = 3.50 m

inaltimea de constructie h_c = 1.40 m

Pentru stabilirea regimului de scurgere in podet ( art. 82 ) este necesar sa se determine mai intai caracteristicile curentului in albia corectata din aval si in podet.

a)       La albia corectata

Cu ajutorul tabelului nr. 7.XIV ( valabil pentru i = 1.0% ) se determina adancimea stratului de apa, h_av in albie; pentru panta de i = 1.20% si b = 4.0 m, cu relatia:

Pentru acest debit redus Q’, din tabelul 7.XIV, rezulta ( prin interpolare)

b)       In podet ( considerat ca un canal ), daca se alege lumina podetului l_n = 4.00 m, pentru Q’ = 16.40 m³/s din tabelul nr. 7.XII, rezulta ( prin interpolare )

Inaltimea stratului ce apare la intrarea in podet

Raportul

deci:

podetul functioneaza ca un deversor

Se determina inaltimea critica:

h_cr > 0.8h_n ( 1.26 > 1.06 x 0.8 ) podetul functioneaza ca un deversor neinecat; in acest caz viteza in podet va fi.

Pentru Q_c=18 m³/s, b = 4.0 m si h_cr si 1,26 m din tabelul 7.XVII rezulta

H = 2.08 m, h_r = 2.08 χ 1.26 m

Inaltimea libera:

Stratul de balast = 0.45 m, mai mare decat inaltimea libera admisa

Inaltimea podetului h_p = 3.95 – 1.40 = 2.55 m

Nivelul maxim al apei fata de cota platformei:

ΔH = 3.50 – H = 3.50 – 2.08 = 1.42 m

Exemplul nr. 5

Sa se determine debuseul podetului dalat, tinand seama de cota de inundare maxima admisa in amonte de podet, de + 6.00 m ( bazinul de acumulare fiind mic nu se ia in considerare ).

Date:

debitul de calcul   Q_c = 30 m³/s

- inaltimea terasamentelor in axul podetului H_t = 6.50 m

inaltimea admisa a stratului de apa   H = 6.00 m la Q_v

podetul inecat amonte ( semiplin )

radierul protejat cu dale de beton

panta albiei corectata in zona podetului i = 1.2 %

sectiunea albiei corectate: trapez cu baza de 4.0 m si taluzuri de 1 : 1.5;

racordari cu sferturi de con

lungimea podetului ( sens transversal) L_t=5.50 m

natura terenului in albie: pietris, n = 0.025; v_ad = 4.20 m/s

Pentru a se determina inaltimea podetului h_p astfel ca scurgerea apei in podet sa fie cu nivel liber este necesar sa se determine mai intai inaltimea stratului de apa in albie, la iesirea din podet (care conditioneaza si inaltimea apei din podet ).

a) Inaltimea stratului de apa in albie, in aval de podet, in regim natural, se determina cu ajutorul tabelului nr. 7.XIV, pentru b = 4.0 m si i = 1.2% ( valorile din tabel calculate pentru i₁ = 1.0% se vor aplica cu raportul

Raportul:

Rezulta:

Pentru a se realiza o scurgere cu nivel liber in podet ( podet semiplin cu h_n = 0.60.h_p ) inaltimea podetului trebuie sa fie:

b) Determinarea luminii “L_n” a podetului.

Pentru h_p = 2.60 si H = 6.00 m si in conditiile de functionare a podetului (inecat amonte si semiplin) din tabelul 7.X rezulta:

V_p = 7.6 m/s ( albia protejata )

Lumina necesara:

Constructiv se alege L_n = 4.0 m ( podet tip )

Pentru aceasta lumina si pentru Q_v = 42.0 m³ /s =, din tabelul nr. 7.X rezulta:

H = 4.65 m v_p = 6.50 m/s

Pentru debitul de calcul, Q_c = 30.00 m³/s ( din tabelul 7.X, rezulta la H=2.60m

H = 3.17 m v_p = 4.6 m/s > 4.20 m/s

( se va prevedea pereu din dale )

Anexa 2

LISTA DE NOTATII

A Aria sectiunii de scurgere a albiei

A_cr  Aria sectiunii critice de scurgere

A_d   Aria decaparilor in sectiunea podului

A_m Aria sectiunii de scurgere in albia minora in regim natural

A_M  Aria sectiunii de scurgere in albia majora in regim natural

A_mp Aria sectiunii de scurgere in albia minora in sectiunea podului, inainte de producerea afuierilor, din care nu s-a scazut suprafata ocupata de pile

A_Mp Idem, in albia majora

A_Mps’ Idem, in albia majora stanga, respectiv dreapta

A_Mpd

B Latimea oglinzii apei in regim natural

B_m  Idem, in albia minora

B_M(sd) Idem, in albia majora (stanga sau dreapta)

b_t Latimea de baza la sectiuni trapezoidale

b Grosimea pilei

b_cr   Latimea critica a oglinzii apei

C Coeficientul lui Chιzy

c Lungimea pilei

d Diametrul tubului

E Coeficientul de afuiere generala sau de sporire a vitezei in sectiunea strangulata de pod

e = Coeficient de strangulare geometrica a sectiunii active de scurgere datorita pilelor podului

F Suprafata bazinului (K_mp sau h_a)

h_m Adancimea medie a stratului de apa in regim natural in albia minora

h_c Inaltimea de constructie a podetelor

h_af   Adancimea curentului dupa afuiere

h_p Inaltimea podetului (distanta minima intre radier si intradosul suprastructurii)

h_n Adancimea stratului de apa in podet

h_av Adancimea stratului de apa in albie (canal) la iesirea din podet, intre aripi sau sferturi de con

h_mp  Adancimea medie a apei in sectiunea de arie A_mp

h_Mp Adancimea medie a apei in sectiunea de arie A_Mp

h_Mps’ Idem, in sectiunea de arie A_Mps sau A_Mpd

h_Mpd

h_cr   Inaltimea critica a stratului de apa

Δz   Inaltimea remuului

H_l Inaltimea terasamentelor

H Inaltimea stratului de apa la intrarea in podet (inclusiv remuul)

ΔH  Inaltimea de siguranta (garda) in terasamente

Δh   Inaltimea de libera trecere deasupra nivelului apei corespunzator debitului de calcul

K_v   Coeficientul de corectie viteza

i Panta hidraulica (in m/m)

L Lungimea podului intre fetele culeilor la nivelul cuzinetilor

L_n/b/Ψ Lumina podetului

L_z Lungimea pe care se produce remuul

L_t Lungimea podetului in sens transversal caii

n Coeficientul de rugozitate

Q Debitul teoretic de calcul sau de verificare

Q_a   Debit maxim atenuat

Q_p% Debit cu probabilitate de depasire

Q_m  Debitul aferent albiei minore

Q_M  Debitul aferent albiei majore

Q_Ms,Q_Md Debitul aferent albiei majore stanga, respectiv dreapta

q Debit specific in m³/sec. si ml

P Perimetrul udat

R = Raza hidraulica

v_m   Viteza medie a apei in regim natural in albia minora

v_M   Idem, in albia majora

v_mL Viteza medie a apei in regim natural in albia minora calculata numai pe latimea acoperita de pod

v_mp  Viteza medie a apei in albia minora in sect. podului

v_Mp Idem, in albia majora

v_am  Viteza apei in amonte

v_av  Viteza apei in aval

v_cr   Viteza critica

V Volumul de apa al viiturii

V_ac  Volumul de apa acumulat in amonte de podet

γ Coeficientul de forma al hidrografului

φ Coeficientul de viteza la intrare in podet

є Coeficientul de contractie hidraulica

μ = φε Coeficientul de reducere a ariei sectiunii active de scurgere sub podet

μ_m Coeficientul de reducere a ariei sectiunii active de scurgere in albia minora datorita pilelor si contractiei produse de infrastructura

μ_M Idem, in albia majora

ξ Coeficientul de rezistenta la intrare in podet

m Coeficientul de debit la deversare

z Diferenta de nivel la oglinda apei intre doua sectiuni

ψ Oblicitatea podului (podetului) – unghiul dintre axa caii si directia de scurgere

h Adancimea apei intr-un punct oarecare al sectiunii de scurgere, inainte de afuiere

h_afmax Idem, dupa producerea afuierii

af_g   Afuierea generala maxima

af_l   Afuierea locala

v Viteza curentului in amonte de pila in albia naturala a raului

v_a    Viteza medie de antrenare a aluviunilor de pe patul albiei, la adancimea corespunzatoare afuierilor generale ( viteza admisibila )

K_f   Coeficientul care tine seama de forma pilei in sect. transversale

K_α Coeficient care tine seama de unghiul de incidenta al curentului pe pila

g Acceleratia gravitationala

T_s Durata totala a viiturii