Viiturile în bazinul Trotușului

În cadrul fazelor scurgerii maxime se pot produce în general în orice moment al anului apele mari şi viiturile. Diferenţa conceptuală şi faptică dintre cele două noţiuni este următoarea : faza de ape mari simbolizează perioada în care debitele zilnice, decadale sau chiar lunare au valori crescute, care depăşesc debitul mediu anual, în timp ce viitura presupune concentrarea scurgerii în timp, adică nivelurile şi debitele cresc brusc, în scurt timp, urmând apoi descreşterea lor relativ lentă.În cazul bazinelor hidrografice mari, viiturile pot fi generate în urma unor ploi generalizate de lungă durată sau foarte abundente sau a topirii stratului de zăpadă.

Faza de regim a apelor mari se desfăşoară de obicei pe intervale lungi de timp, putând depăşi chiar două luni; pe fondul acestei perioade se pot produce viituri în cazul tipic al suprapunerii ploilor de primăvară cu topirea stratului de zăpadă, dar viiturile pot fi generate şi de ploi torenţiale de mare intensitate în timpul fazei apelor mici.

Inundaţiile reprezintă la rândul lor un hazard, reprezentând acoperirea temporară, cu strat de apă stagnant sau în mişcare, a unei suprafeţe de teren, ca urmare a creşterii nivelurilor unui râu, lac sau altei mase de apă. Prin mărimea sau durata lor, inundaţiile pot provoca pagube materiale de mari proporţii şi pierderi de vieţi omeneşti, dereglând buna desfăşurare a activităţilor social-economice din zona afectată.

Deosebirea dintre inundaţii şi viituri este deci de ordin cauzal, în sensul că o viitură poate produce inundaţii (revărsarea apelor), dar faptul nu este universal valabil pentru orice undă de viitură, iar inundaţiile pot fi provocate şi de alţi factori (alunecări de teren care pot bloca albiile râurilor, subsidenţele din zonele litorale ale mărilor şi oceanelor, cutremurele şi erupţiile submarine care dau naştere la tsunami, erupţiile vulcanice care conduc la topirea bruscă a unor mase mari de gheaţă sau zăpadă, etc.).

Formarea unei viituri este un proces foarte complex, care depinde de mai mulţi factori:a)caracteristicile bazinului hidrografic : suprafaţa şi forma acestuia sunt cei mai

importanţi parametri în formarea şi evoluţia unei viituri, deoarece în corelaţie cu dispunerea reţelei pot afecta timpul de concentrare şi volumul scurgerii generate de o ploaie. Forma bazinului poate fi caracterizată cu ajutorul a mai mulţi coeficienţi; pentru râul Trotuş, coeficientul de formă are valoarea 0,33 şi, fiind alungit, nu influenţează negativ transmiterea undelor de viitură.

b)caracteristicile reţelei hidrografice Modul în care este organizată reţeaua hidrografică determină unele caracteristici ale

undelor de viitură. Astfel, tipul de drenaj dendritic este adesea asociat cu un vârf înalt şi ascuţit al viiturii la închiderea bazinului – cum este şi cazul Trotuşului.

c)caracteristicile albieiInfluenţa caracteristicilor albiei se remarcă prin faptul că viteza şi mărimea undei de

viitură vor fi mult afectate de rugozitatea patului albiei şi a malurilor, de forma canalului de scurgere şi de capacitatea de stocare a acestuia. Totodată, prezenţa defileelor şi a bazinetelor depresionare în alternanţă de-a lungul văii Trotuşului determină inundarea zonelor situate în amonte de îngustări în primă fază şi apoi a bazinetelor.

Tipurile de viituri cunoscute sunt generate de topirea rapidă a zăpezii (cele nivale), de ploi (cele pluviale) sau mixte . Atât în toată ţara, cât şi în special în bazinul Trotuşului, cele mai multe viituri sunt cauzate de ploile torenţiale, fiind urmate ca frecvenţă de viiturile pluvio-nivale.

Viiturile pot fi simple sau compuse – sub raportul identificării a unui singur vârf de viitură, sau, dimpotrivă, a mai multor vârfuri. Vârful unei viituri se evidenţiază pe hidrograf după construirea lui ca rezultat al debitului maxim.

În bazinul Trotuşului, la fel ca şi în cazul altor râuri mari, predomină viiturile compuse, care provin deobicei din însumarea a două sau -mai rar- trei fenomene de pătrundere a apei pe suprafaţa bazinului (ploi de primăvară, urmate de topirea zăpezii, sau suprapunerea celor două procese).

Caracteristicile undelor de viitură. Într-o secţiune dată a unui râu, principalele elemente ale unei unde de viitură sunt durata, debitele, volumele de apă tranzitate, forma hidrografului, etc.

Durata totală a viiturii este determinată de momentul în care debitele încep să crească şi de cel în care tind să revină la valori corespunzătoare alimentării exclusiv din apele subterane. Durata totală sau timpul total (Tt) se compune din timpul de creştere (Tcr) şi timpul de descreştere sau de scădere (Tsc) care au ca punct de racordare momentul culminaţiei de debit a viiturii.

Tt = Tcr + Tsc

Volumul total al viiturii Wt se poate calcula pe baza hidrografului, cunoscând scara de variaţie a debitului şi a timpului. Pentru aceasta, se delimitează scurgerea de bază din timpul viiturii şi se planimetrează suprafaţa delimitată de hidrograf, iar numărul de cm2 obţinuţi se multiplică cu produsul scărilor. Volumul total se mai poate determina ca sumă a volumelor din perioadele de creştere (Wcr) şi de scădere (Wsc) a viiturii.

Wt = Wcr + Wsc

Coeficientul global de formă a viiturii () reprezintă raportul dintre volumul total al viiturii şi volumul pe care îl reprezintă dreptunghiul circumscris viiturii, adică T t * Qmax. Forma hidrografului de viitură este în cele mai multe cazuri asimetrică.

= (Wcr + Wsc)/Tt(Qmax – Q0) Wt / Tt*Qmax

Debitul maxim sau de culminaţie Qmax este cel mai mare debit realizat în timpul viiturii şi se exprimă în m3/s.

Scurgerea maximă specifică (qmax) se obţine ca raport între valoarea debitului maxim al viiturii Qmax şi suprafaţa bazinului de recepţie (F).

Qmax = Qmax/F (l/s*km2)Pe măsură ce suprafaţa bazinului de recepţie creşte, scade valoarea scurgerii medii

specifice.Stratul mediu scurs al viiturii (hv) se determină ca raport între volumul total al viiturii

Wt şi suprafaţa bazinului F şi se exprimă în mm.Hv = Wt / F (mm)

Coeficientul de scurgere al viiturii (C) este un parametru ce se obţine ca raport între stratul mediu de apă scurs hv şi precipitaţiile căzute hp.

C = hv / hp

În formarea şi evoluţia viiturilor dintr-un bazin hidrografic mare se pot distinge mai multe stadii : primul este stadiul de formare a scurgerii maxime elementare sau a viiturilor elementare. Acest stadiu este specific bazinelor de recepţie care pot fi acoperite de o ploaie uniformă ca strat şi care cade în acelaşi interval de timp. Hidrograful unitar reprezintă scurgerea produsă într-un interval de timp foarte scurt (t) de un strat de apă de 1 mm (h0=1 mm) pe suprafaţa unui bazin mic. Al doilea stadiu de concentrare sau de compunere a viiturilor elementare este caracteristic bazinelor care nu pot fi acoperite de o ploaie uniformă ca strat şi căzută în acelaşi interval de timp. Al treilea stadiu de propagare a viiturii formate se caracterizează prin faptul că aporturile primite din bazin sunt reduse, dominantă fiind deplasarea viiturii prin albie şi nu creşterea ei.

Timpul de propagare în albie este un parametru important al unei unde de viitură, deoarece prevederea lui permite evaluarea creşterii nivelurilor din aval şi a măsurilor ce trebuiesc luate pentru evitarea dezastrelor provocate de eventuale revărsări ale apelor. La asemenea calcule trebuie să se ţină seama de rolul pe care îl are albia majoră în atenuarea

undelor de viitură prin creşterea secţiunii de scurgere şi prin înmagazinarea tenporară a unui volum de apă în perioada de vârf a viiturii, care este cedată în perioada de scădere a nivelurilor. Viteza de propagare a culminaţiei viiturii este un alt parametru ce se poate calcula pe baza observaţiilor efectuate asupra nivelurilor sau din înregistrările obţinute cu ajutorul limnigrafelor.