SISTEM DE AVERTIZARE - ALARMARE AVAL DE BARAJUL POIANA-MARULUI

SISTEM DE AVERTIZARE - ALARMARE AVAL DE BARAJUL POIANA-MARULUI

Introducere

Realizarea unui sistem de avertizare - alarmare sonora a populatiei si a obiectivelor economice din zonele aflate in avalul amenajarilor hidroenergetice, care prin avariere sau cedare pot duce la pierderi de volume de apa necontrolate, este necesara si obligatoriu daca se are in vedere ca, in majoritatea cazurilor, fenomenele nu se petrec instantaneu, existand posibilitatea evacuarii populatiei si a unor bunuri materiale.

Sistemul de avertizare - alarmare trebuie sa asigure alarmarea zonei de inundabilitate, sistemul este necesar conform reglementarilor legale: Legea nr. 124/1995 privind apararea impotriva dezastrelor, Legea 106/1996 - Legea Protectiei Civile, Legea 107/1996 - Legea Apelor, HGR 638/99 - privind avertizarea - alarmarea populatiei in caz de accidente la constructii hidrotehnice, Ordonanta de Urgenta 244/2000 - privind siguranta barajelor si Legea 466/2001 pentru aprobarea de Urgenta privind siguranta barajelor.

Cap. I. Descrierea tehnica a amenajarii

Acumularea Poiana Marului face parte din amenajarea hidroenergetica Bistra-Poiana Marului si este situata pe raul Bistra Marului, in bazinul Timisului.

Din punct de vedere geografic barajul Poiana Marului este situat la 8 km aval de statiunea climaterica Poiana-Marului si 12 km amonte de orasul Otelu- Rosu.

Principala folosinta a acumularii Poiana-Marului este producerea energiei electrice, centrala din Turnu Ruieni avand o putere instalata de 153 MW.

Tot din barajul Poiana-Marului se asigura alimentarea cu apa netratata a centrelor populate si unitatilor industriale aval de baraj, inclusiv a municipiului Caransebes (alimentat din polderul Zervesti). De asemenea, amenajarea deserveste si protejarii mediului inconjurator prin regularizarea debitelor si combaterea inundatiilor in aval de amenajare.

In sectiunea prizei Magura - Crisma se va asigura un debit de 750 l/s provenit din aportul de bazin pe sectiunea aval baraj Poiana Marului si priza Magura - Crisma si din debitele prelevate din acumulare.

Constructia barajului a inceput in anul 1980, in iulie 1992, cu barajul neterminat (realizat cca. 87 m pe inaltime), s-a procedat la inchiderea galeriei de deviere provizorie a raului, deviandu-se apa pe golirea de fund, iar in 28 august 1992 s-a inchis vana plana a golirii incepandu-se practic acumularea, in vederea exploatarii partiale a acesteia.

Obiectivul AHE Bistra Poiana-Marului are clasa de importanta I. , zona in care este amplasat barajul Poiana Marului are gradul 6 de seismicitate.

Caracteristici tehnice ale barajului Poiana Marului

Barajul Poiana Marului este construit din anrocamente cu nucleu central de argila, usor inclinat in amonte si cu filtre din balast sortat.

Barajul Poiana Marului se afla in faza de executie si exploatare cu sarcina hidrostatica partiala (NNR = 620 mdM, NNR_provizoriu = 600.00 mdM.).

Fundarea prismelor laterale (din anrocamente) ale corpului barajului s-a facut pe roca de baza dupa inlaturarea depozitelor acoperitoare.

Roca de baza este constituita din roci stancoase dure (granite laminate sistoase, gneise granitoide si sisturi feldspatice) cu fisuratie pronuntata, iar in zona de contact cu tectonizari puternice, zdrobiri, pana la brecifiere. Fundarea nucleului de argila sa executat de asemenea pe roca de baza .

Fig.1. Vedere lac de acumulare in amonte de baraj Poiana-Marului

Caracteristicile constructive ale barajului

inaltimea maxima a constructiei 125.5 m

inaltimea de retentie 110 m

cota minima de fundare 499,5mdM

cota coronament etapa finala 625 mdM

cota talveg    505 mdM

latime maxima la baza 488 m

lungime coronament 408 m

latime coronament 10 m

pantele taluzelor amonte 1 : 1,85

pantele taluz aval 1 : 1,6

Etansarea barajului in profunzime este realizata de un nucleu de argila cu un volum de 750 000 mc. Voalul de etansare in profunzime s-a executat dintr-o galerie numita galerie de injectii si drenaj. Accesul in galeria de injectii se face de pe ambii versanti prin camine special amenajate la nivelul coronamentului, precum si la nivelul albiei printr-o galeria de acces si evacuare (aceasta asigura si evacuarea in aval a debitelor de infiltratie ).

lungime galerie de injectie 497 m

lungime galerie de acces 325 m

Descarcatorul de suprafata este amplasat pe versantul drept, de tipul semipalnie cu deversor liber, a fost dimensionat pentru evacuarea debitului de verificare si are capacitatea maxima de descarcare de 686 mc/s, valoare care corespunde cu Q^{0.01% + DQ} _{max atenuat} .

Fig.4. Vedere descarcator de suprafata baraj Poiana-Marului

Golirea de fund - barajul este prevazut cu o golire de fund care, din punct de vedere constructiv, consta, in linii mari, dintr-o galerie subterana amplasata la baza versantului drept, prin care se poate realiza un debit de golire de 126 mc/s.

Accesul la casa vanelor golirii se face printr-un put vertical, de sectiune circulara, cu diametrul inferior al camasuielii de 4.00 m si o adancime de aproximativ de 96 m.

Centrala Hidroelectrica Ruieni este de tip subteran fiind echipata cu doua turbine de tip Francisc FVM 78-326 proiectate pentru a functiona in perioada de virf de sarcina. Debitul instalat pe centrala pt. etapa finala cu NNR = 620.00 mdM va fi de 54.4 mc/s.

Polderul Zervesti realizeaza captarea si regularizarea zilnica/orara a stocului de apa rezultat din functionarea uzinei Turnu-Ruieni si restituirea in regim tampon in aval debitelor, aceasta datorita capacitatii limitate de transport a albiei raului Sebes in aval de Zervesti

Digul situat pe malul drept are o lungime de cca. 950 m si a fost executat din balast, avand coronamentul la 266.00 mdM; taluzul dinspre lac este prevazut cu dale din beton armat.

Digul de inchidere din malul stang are coronamentul la 266.00 mdM si este prevazut cu dale din beton armat de 20 cm grosime.

Fig.4. Vedere Polder Zervesti

Cap. II. Descierea sistemului informational si a celui de avertizare sonora

II.1. Sistemul de masurare si inregistrare/prelucrare a datelor hidrometeorologice

Inscrierea datelor rezultate prin efectuarea masuratorilor parametrilor hidologici se face in "Registrele de masuratori (date)", astfel incat rezultatele masuratorilor efectuate sa fie clare si in concordanta cu frecventele (intervalele temporale) stabilite in necesarul de date primare pentru prelucrarea si interpretarea primara.

Dispecerul CHE Ruieni primeste zilnic de la personalul de la barajul Poiana Marului urmatoarele date:

-cota apa in lac ; -teperatura aerului ;

-precipitatii semnalate; -stare echipamente,

date pe baza carora se calculeaza volumul util aflat in lac si valoarea debitului afluent.

De asemenea la statiile meteorologice Cuntu, Tarcu si Caransebes sunt preluate la cerere (in situatii normale sau exceptionale), urmatoarele date:

- temperatura;

- nivelul precipitatiilor;

- grosimea stratului de zapada;

Din punct de vedere al sistemului de supaveghere, situatia normala se caracterizeaza prin valori normale ale solicitarilor, prin corecta functionare a elementelor componente si printr-un raspuns al constructiei la solicitari corespunzator celui prognozat.

Grupa de UCCH realizeaza prelucrarea primara si interpretarea operativa a masuratorilor. Masuratorile efectuate si prelucrate, daca e necesar, sunt trimise sub forma de tabele la ISPH Bucuresti pentru prelucrarea lor finala si remiterea unor studii privind evolutia in timp a obiectelor supuse urmaririi.

In cazul in care valorile masurate depasesc pragurile critice, este anuntata operativ conducerea unitatii sau dispecerul CHE Ruieni, precum si proiectantul barajului.

Criterii de avertizare si alarmare

Criteriile pentru activarea sistemului de avertizare - alarmare tin de:

o       Masuratorile de nivel a apei, depasirea pragului critic

o       Masuratorile de exfiltratii la forajele de drenaj

o       Masuratorile nivelelor piezometrice din roca de fundatie

o       Continutul studiului de inundabilitate intocmit de ISPH in caz de accident la barajul Poiana Marului, astfel:

Producerea unor avarii

Producerea unor avarii grave la baraj

Starea de atentie reprezinta simpla abatere de la parametrii normali, fara existenta unui pericol pentru siguranta lucrarii.

Starea de pericol este declansata la sesizarea unor fenomene a caror evolutie ar putea sa conduca la un pericol pentru zona aval a acumularii.

Starea de alarma este declansata de aparitia necesitatii evacuarii unor debite ce provoaca inundarea unor zone din aval si/sau de un pericol iminent de avarie sau chiar de rupere a barajului.

Criteriul de atentie implica verificarea parametrului masurat (si prin alte metode) si daca se confirma se va dispune marirea frecventei masuratorilor functie de evolutia fenomenului, cu anuntarea factorului de decizie al grupei UCCH.

Criteriul de alerta (pericol) implica suplimentar fata de cele mentionate la definirea criteriului de "atentie", in cazul confirmarii lui, anuntarea factorilor competenti din partea proprietarului - SC HIDROELECTRICA SA si a proiectantului, in vederea stabilirii de decizii si masuri.

Criteriul de alarma, idem celor scrise la punctul de "pericol", impune suplimentar inceperea golirii acumularii cu anuntarea populatiei din zona.

Sistemul de alarmare are rolul de a emite o serie de semnale sonore specifice pentru anuntarea populatiei aflate in zona, asupra aparitiei unui pericol, precum si inceperea aplicarii planului de avertizare - alarmare.

II.2 Situatia sistemului de avertizare - alarmare actual

In prezent, instalatia de alarmare este executata conform proiectului ISPH etapa I, prin montarea a doua sirene de putere 5,5 KW fiecare, una in colonia ACH Maru si alta in localitatea Maru (curtea Bisericii Ortodoxe).

Actionarea acestor sirene se face local, de la pupitrul de comanda al fiecarei sirene, urmand ca in viitor odata cu montarea si celorlalte sirene, actionarea celorlalte sa se poata face si de la distanta - pe suport radio.

Schemele de alarmare (I.) si de instiintare (II.), precum si situatia sistemelor de avertizare (III.) din localitatile aval de baraj Poiana Marului sunt prezentate mai jos.

Fig.2. Schemele de alarmare si de instiintare

I.
II.

III.

Localitati Forte si mijloace

Lista localitatilor si obiectivelor social - economice din aval baraj, a mijloacelor de comunicare si a parametrilor specifici undei de viitura estimati, in sectiunea respectiva, este prezentata mai jos:

III. Descrierea functionala si tehnologica a solutiei de avertizare - alarmare sonora

Sistemul de avertizare - alarmare ce urmeaza a fi realizat impune instalarea unei centrale de avertizare - alarmare la dispecer, aceasta va avea sub control 10 sirene electronice amplasate in zonele inundabile locuite. Centralizarea comenzilor de declansare si actionarea se va putea face de la (dispecerul) SH Caransebes.

In cadrul sistemului de avertizare-alarmare aval de barajul Poiana - Marului s-a prevazut:

instalarea unor sirene electronice care sa acopere cu semnal sonor zonele populate din alvalul barajului, pe sectorul baraj Poiana - Marului - localitatea Iaz.

asigurarea unei telecomenzi radio terestra care sa functioneze pe frecventele radio alocate sistenului.

Fig. 3. Sistem complet de avertizare alarmare - schema bloc

III.1. Carteristici generale

Instalarea sirenelor aferente sistemului de avertizare-alarmare sonora se poate face pe stalpi de beton centrifugat, stalpi metalici amplasati in teren si/sau pe elemente de cladire in zone cu siguranta ridicata.

Amplasarea statiei radio aferenta centrului de comanda al sistemului si antenna de emisie radio se instaleaza la punctul de comanda SH Caransebes.

Pozitionarea propusa a echipamentelor asigura urmatoarele:

securitatea sistemului;

alimentarea cu energie electrica;

posibilitatea de supraveghere si actionare sunt optime, asigurarea unor conditii de intretinere si exploatare.

Precautii si restrictii de amplasare a echipamentelor:

amplasarea este prevazuta in zone cu siguranta ridicata;

componentele electronice trebuie sa fie montate in zone care sa asigure cerintele specificate anterior;

stalpi unde se monteaza radiatoarele sonore nu trebuie sa fie inconjurati de locuinte s-au copaci de aceeasi inaltime.

III.2. Caracteristici tehnice ale sistemului

sistemul trebuie sa functioneze in urmatoarele conditii de mediu:

temperatura : - 25⁰ C +55⁰ C;

umiditate: 75 %;

conditii de ploaie, zapada, chiciura;

vint de max 140 Km/h;

sistetemul trebuie sa poata emite urmatoarele semnale de alarma:

alarma aeriana

alarma chimica

calamitate naturala

incetare alarma

adresare publica

III.3. Descrierea componentelor sistemului de alarmare

Sistemul de alarmare se va compune din:

A.     Echipamentul de sirene ce se va monta in amplasamentele din teritoriu.

B.     Echipamentul de comanda si supraveghere a sistemului (punct de comanda)

C.     Echipamentele pentru transmisie radio terestru (modemuri radio, statii radio emisie-receptie, interfete, antene, surse de alimentare, etc.)

D.     Software pentru gestiune si comanda sistemului.

E.      Echipamente de intretinere si depanare a sistemului de alarmare.

A.     Echipamentul de sirene

Amplasarea sirenelor electronice se face in conformitate cu pozitionare descrisa in fig. 4.

Sirenele vor permite ca, din punct de vedere al puterii acustice si al caracteristicii de radiatie sonora, sa poata fi adaptate in mod optim la conditiile naturale ale locului de amplasare (trepte de putere, orientare).

Puterea sirenelor va fi adaptata fiecarui punct de sirena in parte, pentru a se obtine o pozitionare optima, asigurarea unei intensitatii sonore de 60 dB in conturul zonei alarmate. Tensiunea de alimentare a sirenelor: 220V/50Hz si trebuie prevazute obligatoriu cu baterii de acumulatori care sa asigure functionarea independenta pentru o perioada de minim 7 zile.

Fig.4. Zona de amplasare sirene electronice. Plansa1.

B.     Echipamentul de comanda si supraveghere a sistemului (punct de comanda)

Comunicatia si comanda de la dispecer cu sirenele se efectuiaza printr-o retea de comunicatii radio terestru.

Centrala de avertizare - alarmare indeplineste functia de colectare, analiza si comanda a datelor referitoare la sistemul de colectare, analiza si comanda a datelor referitoare la sistemul de avertizare - alarmare, acesta trebuie sa asigure:

conectarea intr-un sistem informatic modern;

coordonarea actiunilor de alarmare;

conectarea cu alte centrale de alarmare;

telecoanda automata a sirenelor de alarma electronice;

transmiterea de mesaje generale, individuale sau pentru un grup de destinatari;

transmiterea rapida a minimum 40 mesaje;

transmiterea automata a datelor despre starea retelei de comunicatie;

transmiterea automata a confirmarii de primire aunui mesaj;

transmiterera confirmarii de operator la receptia mesajelor;

Ahitectura sistemului va permite monitorizarea, de la dispecer, a intensitatii semnalului receptionat de catre statiile fixe, se poate urmari starea fiecarui echipament de sirena si de unde se poate comanda actionarea sirenelor unitara, pe grup sau total, precum si comenzile transmise sunt vizualizate pe calculatorul de la punctul dispecer.

Sistemul de monitorizare de la distanta a semnalului radio receptionat de statii pote fi folosit pentru alinierea antenelor radio pe directia optima, modificarea puterii la emisie si urmarirea in timp a conditiilor de propagare.

Mod de functionare:

Statia radio dispecer initiaza o legatura radio cu statiile fixe prin intermediul repetorului, semnalul fiind receptionat de toate statiile din sistem. Apelul radio contine in mesaj un identificator pe partea de modulatie propriu statiei destinatar, raspunsul acesteia se realizeaza tot prin intermediul repetorului. Comunicatia radio se realizeaza pe un canal semiduplex din setul de frecvente alocat Hidroelectrica.

C. Echipamentele pentru transmisie radio terestru (modemuri radio, statii radio emisie-receptie, interfete, antene, surse de alimentare, etc.)

Pentru a realiza un sistem de comunicatii prin radio in fiecare punct de alarmare este necesar realizarea a unui sistem de repetoare (unul sau doua) pentru acoperirea radio a zonelor critice de propagare radio de pe traseul baraj Poiana-Marului - centrul de comanda SH Caransebes.

Statiile radio din aceste puncte sunt conectate la instalatiile de automatizare care transmit informatii si comenzi intre ele, fiecare statie fiind compusa din partea de comunicatie radio si partea de automatizare.

Repetorul

Repetorul retransmite in timp real semnalul primit de la o statie catre celelalte statii, sa transmita semnale de modulatie de tip voce si date.

Functionarea repetorului trebuie sa fie automatizata prin un automat programabil care monitorizeaza diverse marimi electrice ale repetorului si ia decizia daca unitatea de baza functioneaza corespunzator, in caz de functionare defectuasa comuta la sistemul de antenna unitatea de rezerva.

D. Software pentru gestiune si comanda sistemului.

Software-ul include sistemul de operare si programul specific de gestiune si comanda a sistemului.

Caracteristici:

sa permita extinderea numarului de posturi;

sa permita obtinerea oricaror rapoarte privind starea sistemului;

accesul la resursele sistemului sa se faca ierarhizat pe baza unui sistem de parole;

sa permita schimbul de informatii cu alte sisteme informatice;

programul de gestiune si comanda al sistemului sa fie personalizat pentru Romania (in limba ramana);

folosirea resurselor software se fac sub licenta de autorizare pentru sistemul de operare si aplicatie.

E. Echipamente de intretinere si depanare a sistemului de alarmare

Pentru realizarea unei bune mentenente a sistemului se impune dotarea cu echipamentele specifice in acest sens cit si asigurarea documentatiei tehnice complete pentru aceasta (carti tehnice, scheme, instructiuni de utilizare, resurse software folosite la programarea partilor hardware a componenteleor sistemului).