PARTICULARITĂŢI HIDROGEOLOGICE ALE BĂLŢII BRĂILEI

Prof. dr. Ion Andronache,

Liceul Tehnologic „Constantin Brâncoveanu”, Brăila

În regim natural de scurgere, nivelul pânzei freatice din Balta Mare a Brăilei era situat la adâncimi de 5-10 m în zonele de grind și de 0-2 m în zona depresiunilor lacustre; 30% din suprafața Bălții prezenta luciu permanent de apă. Alimentarea se făcea direct din Dunăre, la viituri, stabilindu-se cu această o legătură interactivă permanentă: la ape mari Dunărea alimenta stratul freatic iar la ape mari circulația era inversă.

 Bilanțul hidrologic era influențat de: condițiile litologice, nivelurile Dunării, precipitații, evaporație, evacuări și scurgere subterană. Sursă principală a alimentării stratului acvifer era Dunărea. Datorită depozitelor argiloase și a faptului că o parte din bazinul de alimentare a stratului acvifer se situează la cote superioare, în lunile martie-iunie apareau frecvent niveluri arteziene (afluxul Dunării în stratul acvifer este maxim).

            Gradul de complexitate al straturilor acvifere variază în funcție de alcătuirea litologica. Stratificarea depozitelor evidențiază doua mari complexe acvifere: unul de suprafața în care se găsește pânza freatică și altul de adâncime cantonând ape cu potabilitate ridicată. Complexul de suprafața este alcătuit din depozite semipermeabile pelito-psamitice (argile lutoase, luturi argiloase, nisipuri argiloase și maluri) ai are o grosime medie de 4-10 m, mai mică spre brațul Măcin (4-5m), Vâlciu (10-15m).Aluviunile sunt mai grosiere în amonte și pe grinduri iar spre aval și în zona depresionară sunt mai fine. Pe alocuri, în regiunile lacustre și mlăștinoase apar intercalate lentile de turbă în mai multe orizonturi cu grosimi de 40-80 cm. Complexul de adâncime, psefito-psamitic conține nisipuri fine până la cca. 25-30 m, urmate de nisipuri grosiere și pietrișuri până la cca. 1000 m adâncime.

Nivelul pânzei freatice cuprins între 0 – 2 m era specific grindului principal și arealului sudic al Balții Brăilei iar cel cuprins între 5 – 10 m era cu precadere in arealul central, dominant fiind in partea nordică. Se observă, astfel,  o corelație între gradul de evoluție al reliefului și adîncimea pânzei freatice. Principalii factori care determinau oscilațiile nivelului freatic erau: factorii hidrologici, litologici si climatici

Înainte de îndiguire, corelațiile sunt foarte bune depășind valoarea lui R² de 0.9. Aceasta ne indică ca principalul factor ce influenţează nivelul freatic în Balta Mare a Brăilei este Dunărea; influență Dunării scade de amonte spre aval și de la periferie către centru; efectul celorlalți factori de influență este modelat de Dunăre; efectul precipitaţiilor asupra nivelurilor freatice depind de caracteristicile perioadelor în care s-au produs și de mărimea acestora.

În perioada 1964-1969, pe măsura definitivării amenajării de desecare s-a înregistrat o scădere pregnantă a nivelurilor apelor freatice pe ansamblul Bălții Brăilei.

            În perioada 1970-1978, s-a manifestat un regim hidrogeologic compensator anual și multianual prin influență exercitată de factorii climatici și hidrologici asigurând un echilibru hidrogeologic: volumele de ape intrate în perioadă excedentară (primăvara la viituri și datorită precipitaţiilor) se compensau în perioadele deficitare (vara și toamna prin evapotranspirație și /sau drenaj natural cauzat de nivelurile scăzute ale Dunării. Nivelul mediu pe incintă a fost de 2,28 m (media maximelor a fost de 1,98m iar cea a minimelor de 2,58 m). Valori maxime s-au înregistrat în aprilie 1973 (1,54 m datorită cantității mari de precipitaţii căzute în perioada anterioară: 400 mm) și iunie 1970 (1,45 m datorită viiturii din mai-iunie și a cantităților mari de precipitaţii).Valoarea minimă s-a înregistrat în noiembrie 1971 (2,58 datorită debitelor și precipitaţiilor scăzute din lunile august-noiembrie).

            În perioada 1979-1991 regimul hidrogeologic a avut un caracter cumulativ, manifestat printr-o creștere progresivă a nivelului pânzei freatice datorită pierderilor de apă din amenajările pentru irigații. Nivelul mediu multianual pe incintă a fost de 1,86 m (media maximelor a fost de 1,61 iar media minimă de 2,10 m). Imediat după introducerea irigațiilor s-a observat o creștere a nivelului freatic cu 58 cm în sectorul Filipoiu, 40 cm în sectoarele Măicanu și Bălaia. Principalele cauze le-au constituit aplicarea unor norme mari de udare pe de o parte și permeabilitatea mare a solurilor pe de altă parte. La acestea s-au adăugat și pierderile de apă pe canalele prost căptușite (Vișinescu, 1979). Astfel, suprafețele cu apele freatice situate la adâncimi mai mici de 2 m au crescut după introducerea irigațiilor de la 15% la 52% după introducerea irigațiilor, în timp ce arealul cu pânze freatice de peste 3 m a scăzut de la 31% la 16%.

În perioada 1992-2007, regimul hidrogeologic a manifestat o tendință de revenire la regimul compensator anterior în condițiile în care regimul irigațiilor este mai sărac și a existenței unor ani secetoși (media precipitaţiilor în acest interval a fost de 415,6 mm față de 447 mm, media multianuală) și a unui deficit hidric de 280 mm. Excepție a făcut anul 1997 când s-au înregistrat 633,8 mm precipitaţii ce au generat nivelul maxim de 1,31m în luna august, deși irigațiile s-au efectuat doar pe 8069 ha . Media înregistrată pe incintă a fost de 1,96 m (2,18 m pentru perioada 1995-1999), cu un maxim de 1,31 m în august 1997 (media maximelor a fost de 1,67 m) și cu un minim mediu de 2,10 m. În această perioadă reducerea suprafețelor irigate s-a făcut de la 59681 ha la 783 ha în 1999.În anii 2000-2001 suprafețele irigate au crescut la 7763 respectiv 29004 ha.

Se observa ca in urma lucrărilor complexe de îmbunătățiri funciare, regimul hidrologic al Dunării exercită în continuare o puternică influență asupra regimului hidrogeologic al Bălții Brăilei. Fiindcă nivelul Dunării este superior nivelului mediu al pânzei freatice alimentarea se face   freatic (Vișinescu, 1979). Influență Dunării asupra pânzei freatice e mai accentuat din avale spre amonte și din centru spre periferie în funcție de textura depozitelor aluvionare și depărtarea de fluviu.  Nivelul cel mai ridicat (<1m) se înregistrează în lunile aprilie-mai și sunt situate la periferie cu precădere în amonte, având o lățime și poate ajunge la un kilometru. Nivelurile cele mai mici se înregistrează în lunile octombrie-noiembrie, în special în sectorul central și mai extinse în jumătatea din aval. Efectul Dunării asupra regimului hidrogeologic este mult mai important când nivelul acestuia depășește cota de 500 cm la mira Brăila.

La nivelurile mari ale Dunării,apele freatice ajung în zona depresionara la 0,4-0,8 m iar în zona grindurilor la 1,2-1,8 m. La nivelurile mici ale Dunării, în zonele depresionare,adâncimea apei freatice devine 1,5-3 m.

Corelațiile stabilite între nivelurile medii ale Dunării și adâncimile medii ponderate ale pânzei freatice sunt foarte bune: 0,9. Corelațiile sunt mai bune cu cat adâncimea pânzei freatice este mai mare: la adâncimi de peste 3m corelația stabilită este de 0,916. Influență Dunării este mult mai puternică asupra stratului acvifer de adâncime, aici coeficienții de corelație (regresie liniara) sunt de peste 0,95. În medie, în cazul pânzei freatice de adâncime, s-a stabilit că la 100 cm variație a nivelului Dunării se realizează o variație a pânzei freatice de aproximativ 70 cm.

Se poate observa din analiza variațiilor nivelelor Dunării cu cele freatice un decalaj de 15-30 zile, fiind aproape nesemnificativ atunci când nivelurile sunt descrescătoare și se suprapun efectului evapotranspirației.  Adâncimea nivelului freatic depinde și de cantitatea de precipitaţii și de valorile evapotranspirației înregistrate. În anii secetoși aproape jumătate din suprafața Bălții Brăilei are pânza freatică situată între 2-3 m (corelația cu nivelul Dunării = 0,91). În anii umezi aproape jumătate din suprafața Bălții Brăilei are pânza freatică situată între 1-2 m (corelația cu nivelul Dunării = 0,93). Din analiza nivelurilor se poate observa că începând cu anul 1982 apare un decalaj generat de influenţele lucrărilor hidroameliorative. Cu toate acestea influență Dunării rămâne esențială, la viiturile importante ale Dunării (1965, 1966, 1967, 1969, 1970, 1977, 1980, 1981, 1986, 1987, 2006) când s-au înregistrat nivele arteziene. Suprafețele afectate de exces de umiditate se corelează foarte bine cu regimul hidrologic al Dunării, la viituri suprafața afectată fiind de peste 1000-1500 ha numai în sectorul Filipoiu (1985, 1997, 2006). În anii secetoși și cu niveluri scăzute ale Dunării în sectorul Filipoiu suprafețele afectate de exces de umiditate sunt sun 500 ha (de ex 475 ha în 1984). Pe suprafețele irigate se poate evidenția un regim hidrogeologic diferit față de cel al suprafețelor neirigate. Acest aspect se poate evidenția atât din observațiile staţionare ale SCASS Brăila, dar și din analiza fractală a curbelor de distribuție la foraje analizate în regim cumulative comparativ (irigații) cu regim compensator (fără irigații). Determinarea dimensiunii fractale s-a realizat utilizând software Benoit 1.3, după ce în prealabil au fost extrase curbele de distribuție prin intermediul aplicației XnView 1.93.6. Analiza fractală a curbelor de distribuție anuale ale nivelurilor a evidențiat că în regim cumulativ dimensiunea fractală prezintă valori mai ridicate pe măsura depărtării de fluviu (la F4 dimensiunea fractală în regim cumulativ a fost de 1,126, față de 1,115 în regim compensator). Valoarea mai ridicată a dimensiunii fractale reliefează atât o amplitudine mai mare a oscilațiilor, (impuse pe lângă regimul Dunării și de către irigații) dar și o complexitate mai accentuată a tendinţei de evoluție. Aceiași situație este specifică și curbelor de distribuție lunare ale nivelurilor.

Analiza dimensiunii fractale a curbelor de distribuție anuale a nivelurilor piezometrice reliefează, ca o tendință generală, că pe măsura depărtării de fluviu, dimensiunea fractală scade, o dată cu creșterea duratei de propagare a apelor dintre Dunăre și nivelul freatic (amplitudinea oscilațiilor scade pe măsura depărtării de fluviu, o dată cu scăderea gradului de complexitate al manifestării anuale a nivelurilor freatice). 

Se poate observa în concluzie că intervenția antropică asupra Bălții Brăilei a generat o serie de particularități morfohidrografice locale care s-au rasfrânt și asupra regimului hidrogeologic din sectorul Bălții Mari a Brăilei. Balta Mare a Brăilei în urma amenajării hidroameliorative se află într-un echilibru instabil, determinat de efectele negative vizibile la peste 40 de ani de sub ieșirea din regim natural de scurgere. Aceasta este datorată atât trecerii în regim îndiguit, și ruperea legăturii firești cu fluviul, cât mai ales problemelor survenite pe traseu, impuse de nerespectarea normativelor, fie de funcționarea defectuoasă a canalelor de irigație sau de drenaj.

Bibliografie:

1. Andronache I., Lepadatu V. Influenta factorilor antropici asupra Bălţii Brăilei (Insula Mare a Brailei) în perioada 1964-2000 / I. Andronache, V. Lepadatu // Sesiunea naţională cu participare internaţională de comunicări tehnico-ştiinţifice, Brăila, 22-24 iunie 2001 – Bucureşti, Editura AGIR, 2001

2. Андронаке И.K. Гидрогеологический режим Балта Брэила - фрактальный анализ / И.K. Андронаке //  Теоретические и прикладные вопросы современной географии: материалы Всероссийской научной конференции, 20-22 апреля 2009 г.  - г. Томск, Россия, Изд-во Томский госуниверситет, 2009 - ст. 259-260, ISBN 98611-023-4

2. Botzan M. si colab. Valorificarea hidroameliorativă a Luncii româneşti şi a Deltei / M. Botzan - Bucureşti, Redacţia de propagandă tehnică agricolă, 1991

3. Mandelbrot. B The Fractal Geometry of  Nature / B. Mandelbrot – NY: W. H. Freeman and Company, 1977

4. Mihailescu V. si colab. Geografia Vaii Dunării Romanesti / V. Mihailescu – Bucureşti, Editura Academiei Romane, 1969

5. Visinescu I., Contributii la estimarea bilantului hidrologic al incintei Insula Mare a Brailei, Teză de doctorat / I. Visinescu – Bucuresti, IANB, 1979