ιαχείριση υδατικών πόρων

Transcript

1 Υ ΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ιαχείριση υδατικών πόρων Νίκος Μαµάσης Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων Τοµέας Υδατικών Πόρων Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 2011 ΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Εισαγωγή Συνιστώσες διαχείρισης Προσφορά και ζήτηση νερού ιασυνοριακά ποτάµια Συστήµατα υποστήριξης της διαχείρισης Case studies (Υδατικά συστήµατα Αθήνας-Θεσσαλίας) 1

2 Ορισµός της διαχείρισης υδατικών πόρων Το σύνολο των δράσεων (έργων και µέτρων) µέσω των οποίων επιδιώκεται η πληρέστερη δυνατή κάλυψη των σηµερινών και µελλοντικών αναγκών σε νερό για κάθε χρήση ή στην περίπτωση που αυτό δεν είναι εφικτό να εξασφαλίζεται η ισότιµη ικανοποίηση όλων των ενδιαφεροµένων, σε σχέση µε την κοινωνική σηµασία της κάθε χρήσης. Οιδράσειςαναπτύσσονταισεπέντεεπίπεδα (θεσµικό, τεχνολογικό, οικονοµικό, κοινωνικό και περιβαλλοντικό), έτσι ώστε να επιτυγχάνεται το βέλτιστο αναπτυξιακό, οικονοµικό, κοινωνικό και περιβαλλοντικό αποτέλεσµα. ΥΒΕΤ, Ν. 1739/1987 Μέτρα και δραστηριότητες Απαραίτητα για Κάλυψη αναγκών σε νερό Ν. S. Grigg, 1996 Εφαρµογή µέτρων Έλεγχος Συστήµατα υδατικών πόρων Στόχος Ωφέλεια Κατασκευαστικών Μη κατασκευαστικών Φυσικά Τεχνητά Ανθρώπου Περιβάλλοντος Στόχοι της διαχείρισης υδατικών πόρων 1. να προµηθεύσει νερό επαρκούς ποσότητας και κατάλληλης ποιότητας για την ικανοποίηση των πάσης φύσεως αναγκών σε νερό 2. να προστατεύσει τους υδατικούς πόρους από τη ρύπανση 3. να παρέχει ικανοποιητική προστασία από τα ακραία υδρολογικά φαινόµενα (πληµµύρες - ξηρασίες) 4. να µεγιστοποιήσει την αποδοτικότητα των υδατικών πόρων και των σχετικών δραστηριοτήτων, µε ταυτόχρονη µέριµνα για τη διατήρηση των αναγκαίων αποθεµάτων στο µέλλον και των περιβαλλοντικών φυσικών δυνατοτήτων για νέες επιλογές (αποφυγή µη αναστρέψιµων επεµβάσεων) 2

3 Επίπεδα πολυπλοκότητας στη διαχείριση υδατικών πόρων Μεθοδολογικό σύστηµα επιστήµη τεχνολογία Ανθρώπινο σύστηµα πολιτικοί τεχνικοί χρήστες νερού Φυσικό σύστηµα υδατικοί πόροι χρήσεις νερού Επιστηµονικές και τεχνολογικές περιοχές της διαχείρισης υδατικών πόρων Υδρολογία Υδραυλική Γεωλογία Υδρογεωλογία Εδαφολογία Μετεωρολογία Περιβαλλοντική τεχνολογία Ενεργειακή τεχνολογία Αγροτική τεχνολογία ασοτεχνολογία Οικολογία Επιχειρησιακή έρευνα Ανάλυση συστηµάτων Θεωρία ελέγχου Ανάλυση διακινδύνευσης Πληροφορική Κοινωνιολογία Πολιτική επιστήµη Οικονοµική Νοµική Επιστήµη διεθνών σχέσεων 3

4 ΕµπλεκόµενοιφορείςστηδιαχείρισηνερούτωνΗΠΑ (Grigg, 1996) Πολιτικοί οργανισµοί (κυβερνητικά όργανα, συντονιστικές επιτροπές, τοπική αυτοδιοίκηση) Φορείς ύδρευσης και αποχέτευσης Υπηρεσίες συλλογής και επεξεργασίας δεδοµένων (υδρολογικές, κλιµατολογικές, υδρογεωλογικές, και υδροβιολογικές υπηρεσίες) Ευρείες υπηρεσίες διαχείρισης νερού (περιοχικές υπηρεσίες διαχείρισης) Υπηρεσίες ενέργειας, ναυσιπλοΐας και ελέγχου πληµµυρών (εταιρίες ενέργειας, λιµενικές αρχές, ναυτιλιακέςεταιρίες) Φορείς βιοµηχανικής και αστικής ανάπτυξης (αναπτυξιακές εταιρίες, οικιστικοί φορείς και εταιρίες, τουριστικέςεπιχειρήσεις) Φορείς αγροτικής ανάπτυξης και φυσικών πόρων (δηµόσιοι και ιδιωτικοί φορείς εγγείων βελτιώσεων, δασαρχεία, αγροτικοίφορείς) Οργανισµοί περιβάλλοντος, οικολογίας, αναψυχής (κρατικοί και µη φορείς οικολογίας, περιβάλλοντος, εθνικώνπάρκων, οικοτουρισµού) Ρυθµιστικοίφορείς (υπηρεσίεςπροστασίαςπεριβάλλοντος, υγειονοµικέςυπηρεσίες) Νοµικοί και δικαστικοί φορείς (νοµοθετικό σύστηµα, δικαστικό σώµα, νοµικοί οργανισµοί) Πανεπιστήµια και ερευνητικά ινστιτούτα (ΑΕΙ, ερευνητικά ινστιτούτα υδατικών πόρων) Επιστηµονικές και επαγγελµατικές οργανώσεις (επιστηµονικοί και επαγγελµατικοί σύλλογοι και επιµελητήρια) Κατασκευαστές (µεγάλες και µικρές κατασκευαστικές εταιρίες) Σύµβουλοι Προµηθευτές Οδηγία πλαίσιο για τα νερά (2000/60) Τα κύρια σηµεία στα οποία µπορεί να συνοψιστεί η Οδηγία είναι τα παρακάτω: Ο προσδιορισµός της περιοχής λεκάνης απορροής ποταµού ή συνόλου λεκανών απορροής µε τη µορφή µιας υδρολογικής περιφέρειας (µε συνυπολογισµό υπόγειων και παράκτιων νερών) και οι διοικητικές διευθετήσεις για την συγκρότηση αρµόδιας τοπικής αρχής της λεκάνης αφενός και συντονισµού δράσεων αφετέρου. Ο χαρακτηρισµός και η συνολική περιγραφή της κατάστασης της υδρολογικής περιφέρειας και η ανάλυση των πιέσεων και των επιπτώσεων αυτών στην κατάσταση των συστηµάτων επιφανειακών και υπογείων υδάτων συµπεριλαµβανοµένης και της οικονοµικής ανάλυσης των χρήσεων νερού. Η εγκατάσταση και λειτουργία αντιπροσωπευτικών δικτύων παρακολούθησης της ποσοτικής και ποιοτικής κατάστασης υδάτων. Η κατάστρωση των διαχειριστικών Σχεδίων (Προγράµµατα διαχείρισης Λεκάνης Απορροής Ποταµού) που θα περιλαµβάνουν τα απαραίτητα διαχειριστικά µέτρα για την επίτευξη των στόχων της Οδηγίας 4

5 ιαχείριση υδατικών πόρων Βασικοί κανόνες είναι: 1. Ισοµερής κατανοµή του νερού µεταξύ των χρηστών µε βάση αντικειµενικά κριτήρια 2. Οικονοµική βελτιστοποίηση της χρήσης νερού τώρα και στο µέλλον 3. Αποφυγή βλαβών και άλλων αρνητικών συνεπειών (καταστροφή πόρων και περιβάλλοντος). 4. Βιωσιµότητα της ανάπτυξης Οι αναζητούµενοι τρόποι διαχείρισης θα πρέπει να χαρακτηρίζονται από: 1. ορθολογικότητα (δηλαδήναείναιεπιστηµονικάθεµελιωµένοι) 2. αποδοτικότητα (δηλαδή να αξιοποιούν τους υδατικούς πόρους στο µέγιστο δυνατό βαθµό) 3. βιωσιµότητα (δηλαδή να µη δηµιουργούν πρόβληµα εξάντλησης των υδατικών πόρων στο µέλλον για την κάλυψη των αναγκών του σήµερα) H βέλτιστη λειτουργία επιτυγχάνεται όταν η κάλυψη της ζήτησης γίνεται µε: 1. αξιοπιστία (µείωση της πιθανότητας µη κάλυψης της ζήτησης νερού σε αποδεκτά επίπεδα) 2. νερό ασφαλούς ποιότητας 3. µεθόδους που δεν δηµιουργούν προβλήµατα στο περιβάλλον 4. οικονοµικά πρόσφορο τρόπο υσκολίες κατάρτισης ολοκληρωµένου συστήµατος ιαχείρισης Υδατικών Πόρων 1. Τα υδατικά συστήµατα έχουν πολλαπλούς στόχους, χρήσεις και λειτουργίες 2. Η επιτυχής διαχείριση των υδατικών πόρων δεν εξαρτάται µόνο από επιστηµονικά και τεχνολογικά ζητήµατα αλλά και από θεσµικές και πολιτικές συνιστώσες 3. Τα περισσότερα υδατικά συστήµατα χαρακτηρίζονται από αβεβαιότητα και επικινδυνότητα 4. Η δηµιουργία ενός συστήµατος διαχείρισης απαιτεί ειδικότητες από πολλές επιστηµονικές περιοχές 5. Για την δηµιουργία ενός συστήµατος διαχείρισης πρέπει να συµπράξουν πολλοί φορείς που συνήθως έχουν ανταγωνιστικές επιδιώξεις για τη χρήση του νερού 5

6 υσκολίες αξιοποίησης Υδατικών Πόρων στην Ελλάδα Η χώρα µας διαθέτει, συνολικά, επαρκείς επιφανειακούς και υπόγειους υδατικούς πόρους, αλλά οι παρακάτω λόγοι µειώνουν σηµαντικά την πραγµατικά διαθέσιµη ποσότητα και δυσκολεύουν την αξιοποίησή τους. 1. η ανοµοιόµορφη κατανοµή των υδατικών πόρων στο χώρο και στο χρόνο 2. η ανοµοιόµορφη κατανοµή της ζήτησης στο χώρο και το χρόνο, αναντίστοιχη µε την κατανοµή της προσφοράς 3. η γεωµορφολογία της χώρας 4. η εξάρτηση της βόρειας Ελλάδας από τις επιφανειακές απορροές ποταµών που έρχονται από γειτονικά κράτη 5. τα πολλά άνυδρα ή µε ελάχιστους υδατικούς πόρους νησιά της χώρας 6. ηρύπανση Ανθρωπογενείς πιέσεις στο κύκλο του νερού Αστικοποίηση:Σηµαντικήαύξησητουαστικούπληθυσµούστατελευταία 50 χρόνια µε τάσεις συνεχιζόµενης αύξησης Υπερβολική απόληψη: Οι έντονοι ρυθµοί απόληψης µπορεί να οδηγήσουν σε µείωση της παροχής στα κατάντη του σηµείου απόληψης στα επιφανειακά νερά, πτώση της στάθµης του υδροφόρου ορίζοντα στα υπόγεια, ξήρανση υγροβιότοπων, καταστροφήοικοσυστηµάτωνκαιυφαλµύρωση. Υποβάθµιση ποιότητάς επιφανειακών και υπόγειων υδάτων: Αρνητικά αποτελέσµατα στις λειτουργίες των οικοσυστηµάτων, αυξάνει και τον κίνδυνο σε ζητήµατα υγείας και ελαττώνει τις δυνατότητες επιλογής για χρήση υδατικών πόρων. Ακατάλληλη χρήση γης: Κακές πρακτικές καλλιέργειας, αποδάσωση, υπερβόσκηση επηρεάζουν την απορροή, τους ρυθµούς διήθησης, την ένταση των πληµµύρων, την επαναπλήρωση των υπόγειων υδροφορέων, την µεταφορά φερτών υλικών. Μεταφορά υδατικών πόρων: Η µεταφορά νερού από µια περιοχή σε άλλη για να αντιµετωπισθεί η λειψυδρία εµπεριέχει κοινωνικά, οικονοµικά, περιβαλλοντικά και πολιτικά ζητήµατα που θα πρέπει να εξετάζονται 6

7 Συνιστώσες διαχείρισης υδροσυστήµατος Σχηµατοποίησηυδροσυστήµατος (ταµιευτήρες, υπόγειοιυδροφορείς, γεωτρήσεις, ποτάµια, υδραγωγεία, µονάδεςεπεξεργασίαςνερού, υδροηλεκτρικά έργα) Υδατικοί πόροι Ζήτηση νερού Οικονοµικά δεδοµένα Περιβαλλοντική συνιστώσα (ποιότητα νερού, περιβαλλοντικές δεσµεύσεις) Μεθοδολογία διαχείρισης (προσοµοίωση και βελτιστοποίηση του υδροσυστήµατος, εκτίµηση της αξιοπιστίας) ιαχείριση του υδροσυστήµατος Ασφάλεια έναντι έκτακτων περιστατικών Φυσική προσφορά νερού: Κατηγορίες υδατικών πόρων Βροχόπτωση: Άµεση χρήση του νερού που προέρχεται από τα κατακρηµνίσµατα (π.χ. από τα φυτά, οικιακή χρήση µε συλλογή σε στέρνες). Απόληψη από ποτάµια: Απόληψη της διαθέσιµης παροχής µέσω διατάξεων υδροληψίας (π.χ. αναχώµατα, ρουφράκτες). Απόληψη από (εξωποτάµιες) λιµνοδεξαµενές: Εκτροπή και αποθήκευση µέρους της βασικής ροής, περιορισµένη δυνατότητα αποθήκευσης πληµµυρικήςροής. Απόληψη από ταµιευτήρες: υνατότητα ενδοετήσιας ή και υπερετήσιας ρύθµισηςτηςπαροχής, καθώςκαιδιαχείρισηςτωνπληµµυρών. Απόληψη από υδροφορείς: Οι υδροφορείς συµπεριφέρονται, πρακτικά, ως ταµιευτήρες υπερετήσιας εξίσωσης, αλλά µε πολύ βραδείς ρυθµούς ανανέωσης και σηµαντικό (λόγω της άντλησης) κόστος. Αφαλάτωση: Απεριόριστη διαθεσιµότητα νερού αλλά πολύ υψηλό κόστος. Επαναχρησιµοποίησηυποβαθµισµένωννερών: Περιορισµένηεφαρµογή, κυρίως για αρδευτική χρήση και εµπλουτισµό υδροφορέων. Μεταφορά: Υψηλόκόστος, κοινωνικέςαντιδράσεις 7

8 Φυσική προσφορά νερού: Χαρακτηριστικά µεγέθη επιφανειακών νερών Μέση ετήσια απορροή: ίνει τη µέση εικόνα του επιφανειακού υδατικού δυναµικού µιας λεκάνης. Ετήσια τυπική απόκλιση απορροής: ίνει, µαζί µε τη µέση τιµή, την εικόνα της µεταβλητότητας του υδατικού δυναµικού της λεκάνης. Μέση απορροή ξηρότερου µήνα: Σε συνδυασµό µε την αντίστοιχη ζήτηση, καθορίζει αν µια περιοχή είναι ελλειµµατική ή όχι. Μέση θερινή παροχή: Χρησιµοποιείται για τον ορισµό της ελάχιστης διατηρητέαςπαροχήςκατάντηφραγµάτων. Μηνιαία χρονοσειρά απορροής: Θεµελιώδης υδρολογική πληροφορία σε µελέτες σχεδιασµού και διαχείρισης υδροσυστηµάτων που περιλαµβάνουν έργαταµίευσης. Πληµµυρική παροχή αιχµής: Χρησιµοποιείται για τη διαστασιολόγηση αντιπληµµυρικών έργων, για συγκεκριµένη περίοδο επαναφοράς. Πληµµυρικό υδρογράφηµα: Χρησιµοποιείται για τη διαστασιολόγηση υπερχειλιστή φράγµατος. Φυσική προσφορά νερού: Υδρολογική αβεβαιότητα και αξιοπιστία Η υδρολογική αβεβαιότητα οφείλεται στην πολύπλοκη συµπεριφορά των φυσικών διεργασιών, που καθιστά ανέφικτη την πραγµατοποίηση ασφαλών προγνώσεων για χρονικό ορίζοντα πέρα των λίγων ηµερών. Λόγω της αβεβαιότητας, οι εισροές ενός υδροσυστήµατος µπορούν να θεωρηθούν τυχαίες µεταβλητές, µε συνέπεια οι αντίστοιχες εκροές (και κάθε άλλη µεταβλητή, π.χ. αποθέµατα) να είναι επίσης τυχαίες µεταβλητές. Τα µεµονωµένα έργα ή συστήµατα αξιοποίησης των υδατικών πόρων µπορούν ναεξασφαλίσουνµιασυγκεκριµένηασφαλήεπίδοση (π.χ., απόληψη, ενέργεια), δηλαδή επίδοση για δεδοµένο επίπεδο αξιοπιστίας. Η αξιοπιστία είναι πιθανοτικό µέγεθος, που ορίζεται ως η πιθανότητα επίτευξης της τιµής-στόχου που έχει τεθεί, που εµπειρικά υπολογίζεται καταµετρώντας τη συχνότητα των αστοχιών σε ένα πεπερασµένο δείγµα. Η αξιοπιστία διαφοροποιείται ανάλογα µε το σκοπό και τη σηµασία του υδροσυστήµατος (π.χ., το υδροσύστηµα της Αθήνας λειτουργεί µε αξιοπιστία 99% - επιτρέπεται αστοχία µία φορά, κατά µέσο όρο, στα 100 έτη -, ενώ τα αρδευτικούσκοπούυδροσυστήµαταµελετώνταιµεαξιοπιστία 80%). 8

9 Φυσική προσφορά νερού: Σχέση χωρητικότητας-ασφαλούς απόληψης-αξιοπιστίας Ρυθµιστικός όγκος (hm 3 ) Αξιοπιστία 90% Αξιοπιστία 80% Ασφαλής απόληψη, για δεδοµένο όγκο και επίπεδο αξιοπιστίας Μείωση όγκου µείωση αξιοπιστίας Αύξηση ζήτησης µείωση αξιοπιστίας Ετήσια ονοµαστική απόληψη (hm 3 ) Πηγή: Οµάδα ερευνητικού έργου Πλαστήρα, 2002 Φυσική προσφορά νερού: ιαχειριστικές όψεις των επιφανειακών νερών Ποτάµια Λιµνοδεξαµενές Ταµιευτήρες Αποθηκευτική ικανότητα Μηδενική Μικρή Μεγάλη ιαχείριση ξηρασιών Όχι Για λίγους µήνες Υπερετήσια ιαχείριση πληµµυρών Όχι Όχι Ναι Απαιτούµενες υποδοµές Στοιχειώδεις Περιορισµένες Σηµαντικές Χρήσεις νερού Άρδευση, ύδρευση Άρδευση, ύδρευση Όλες οι χρήσεις Χωρική κλίµακα εξυπηρέτησης χρήσεων Τοπική Τοπική Κλίµακα υδροσύστηµατος Έλεγχος λειτουργίας Συχνά κανένας Απλός Σύνθετος Περιβαλλοντικές επιπτώσεις Μικρές (;) Μικρές Σηµαντικές Χαρακτηριστικό υδρολογικό µέγεθος Μέση θερινή παροχή Μέση ετήσια βασική ροή Μέση ετήσια απορροή Λόγος ασφαλούς απόληψης προς µέση ετήσια απορροή Εξαιρετικά µικρός Μικρός Μεγάλος 9

10 Φυσική προσφορά νερού: Χαρακτηριστικοί ορισµοί υπόγειων νερών υνητικά ή δυναµικά αποθέµατα: Το σύνολο των νερών που εκτιµάται ότι κατεισδύουν στα καρστικά συστήµατα και σε πορώδεις υδροφορείς και µπορούν να υπολογιστούν έµµεσα, από τις παροχές των πηγών. Ρυθµιστικά αποθέµατα: Τα αποθέµατα που µπορούν να εκτιµηθούν από τη µέση υπερετήσια πιεζοµετρία τους και τα υδραυλικά χαρακτηριστικά των υδροφορέων τους (υδραυλική αγωγιµότητα, αποθηκευτικότητα). Εκµεταλλεύσιµααποθέµατα:Στηνπερίπτωσητωνδυνητικώναποθεµάτων, επειδή η προσέγγισή τους είναι πολύ γενικευµένη, θεωρείται ότι τα διαθέσιµα δεν µπορούν να ξεπεράσουν γενικά το 40%. Στην περίπτωση των ρυθµιστικών αποθεµάτων, αν δεν επηρεάζουν κατάντη έργα ή δεν εκφορτίζονται στη θάλασσα, τα διαθέσιµα αποθέµατα µπορούν να φτάσουν έως και το 80% του συνόλου. Στις περιπτώσεις που εκφορτίζονται στη θάλασσα, η δυνατότητα αναρρύθµισης των δυναµικών ή ρυθµιστικών αποθεµάτων περιορίζεται αισθητά. Πηγή: ΥΠΑΝ κ.ά., 2003 ιαχείριση υπόγειων νερών στην αρχαία Αθήνα Ο αρχαίος αθηναϊκός πολιτισµός εκτός από τεχνικά έργα ανέπτυξε ένα πλαίσιο νόµων και θεσµών για τη διαχείριση των υδατικών πόρων. Οι πρώτοι γνωστοί κανόνες εισήχθησαν από τον Σόλωνα που ήρθε στην εξουσία το 594 π.χ και διαµόρφωσε ένα νοµικό σύστηµα το οποίο περιγράφεται από τον Πλούταρχό ( µ.χ) στο έργο του Σόλων. Σχετικά µε τα υπόγεια νερά αναφέρεται: εδοµένου ότι η περιοχή δεν τροφοδοτείται µε αρκετό νερό από τα ποτάµια, λίµνες και πηγές, οι περισσότεροιάνθρωποιχρησιµοποιούσανπηγάδια. ΟΣόλωνέκανεένανόµοόπου: εάν υπήρχε ένα δηµόσιο πηγάδι σε απόσταση 4 σταδίων (710 µέτρα) όλοι θα χρησιµοποιούσαν αυτό εάν το πηγάδι ήταν µακρύτερα θα έπρεπε να ανοιχτεί πηγάδι µε ιδιωτικά µέσα εάνείχανσκάψει για 18 µέτρακαι δενείχανβρει νερόείχαντοδικαίωµανα παίρνουνµια υδρία (20 λίτρα) 2 φορές την ηµέρα από τους γείτονές τους Έτσι µε το νόµο αυτό εξυπηρετούνταν οι ανάγκες χωρίς να επιβραβεύεται η τεµπελιά. Ένας συγκεκριµένος δηµόσιος αξιωµατούχος (κρουνών επιµελητής) ήταν υπεύθυνος για την τήρηση των νόµων και των κανονισµών. Το αξίωµα αυτό θεωρείτο τόσο σηµαντικό ώστε ήταν ένα από τα λίγα που δινόταν µε ψηφοφορία (τα περισσότερα αξιώµατα στην αρχαία Αθήνα δίνοντανµεκλήρωση). ΤοαξίωµααυτόείχεκαταλάβεικαιοΘεµιστοκλής. Αργότερα όταν τα δηµόσια έργα αυξήθηκαν µε υδραγωγεία και κρήνες, τα ιδιωτικά έργα (πηγάδια, δεξαµενές άρχισαν να εγκαταλείπονται. εδοµένης της αναγκαιότητάς τους σε κατάσταση πολέµου οι ιδιοκτήτες τους υποχρεώθηκαν από κανονισµούς να διατηρούν τα πηγάδιασεκαλήκατάστασηκαιέτοιµαπροςχρήση. 10

11 Φυσική προσφορά νερού: Πλεονεκτήµατα εκµετάλλευσης υπόγειων νερών εν είναι απαραίτητη η κατασκευή ταµιευτήρων, αφού οι υδροφορείς πρακτικά συµπεριφέρονται ως ταµιευτήρες υπερετήσιας ρύθµισης. Πολλές φορές οι υδροφορείς αναπτύσσονται κάτω από τις εκτάσεις όπου γίνεται η κατανάλωση του νερού, οπότε αποφεύγεται η κατασκευή µεγάλων έργων µεταφοράς. Οι γεωτρήσεις εκµετάλλευσης των υπόγειων νερών µπορούν να κατασκευάζονται και να λειτουργούν αυτόνοµα και ανεξάρτητα, κάτι που ευνοεί τη σταδιακή ανάπτυξη του συστήµατος εκµετάλλευσης. Κατά κανόνα, η ποιότητα των υπόγειων υδατικών πόρων είναι καλύτερη από αυτήν των επιφανειακών (αν και η εκτεταµένη χρήση φυτοφαρµάκων και λιπασµάτων, καθώς και η διείσδυση της θάλασσας έχει υποβαθµίσει την ποιότητά τους). Φυσική προσφορά νερού: ιαχειριστικές όψεις των υπόγειων νερών Ηάντλησητουυπόγειουνερού, επειδήσυχνάγίνεταιαπόµεγάλαβάθη, συνεπάγεται σηµαντική ενεργειακή, άρα και οικονοµική, επιβάρυνση. Η ταπείνωση της στάθµης των φρεάτιων οριζόντων ή της πίεσης των περιορισµένων υδροφορέων αυξάνει το κόστος άντλησης σε γραµµική αναλογία και προκαλεί ποικίλα προβλήµατα (π.χ. καθιζήσεις εδαφών). Σε καρστικά υδροσυστήµατα µε έντονες αλληλεπιδράσεις επιφανειακών και υπόγειων νερών, η υπερεκµετάλλευση των τελευταίων µπορεί να οδηγήσει σε σηµαντική µείωση της απορροής των υδατορευµάτων, λόγω µείωσης της παροχής ή και πλήρους στείρευσης των πηγών (και αντίστροφα, η µείωση της παροχής ενός ποταµού λόγω π.χ. παρεµβολής φράγµατος περιορίζει την τροφοδοσία του κατάντη υδροφορέα µέσω των διηθήσεων). Σε παράκτιες περιοχές, εξαιτίας των αντλήσεων µετακινείται η διεπιφάνεια που σχηµατίζεται ανάµεσα στο υπόγειο γλυκό νερό και το νερό της θάλασσας, µε συνέπεια το τελευταίο να προωθείται προς την ξηρά και, στη συνέχεια, να αντλείταιποιοτικάυποβαθµισµένο (υφάλµυροήαλµυρό). Επειδή η ρύπανση των υπόγειων νερών εξελίσσεται µε ιδιαίτερα βραδείς ρυθµούς, η κακή διαχείρισή τους µπορεί να οδηγήσει σε πρακτικά µη αναστρέψιµα αποτελέσµατα. 11

12 Φυσική προσφορά νερού: Παράδειγµα συνδυασµένης χρήσης υδατικών πόρων Αρδευτικές γεωτρήσεις Υποθαλάσσιες διαφυγές Βοιωτικός Κηφισός Γεωτρήσεις Βασιλικών- Παρορίου Υποθαλάσσιες διαφυγές Απορροή λεκάνης Υδραγωγείο Μόρνου Ύδρευση Αθήνας ιάφορα έργα εκτροπής Λίµνη Υλίκη Ύδρευση Αθήνας Φυσική προσφορά νερού: Εκτίµηση υδατικών πόρων Απευθείας εκτίµηση απορροής από επεξεργασία δειγµάτων στάθµης-παροχής (µειονέκτηµα: οπεριορισµένοςαριθµόςαξιόπιστωνυδροµετρικώνσταθµών, µε συνεχή καταγραφικά όργανα). Έµµεση εκτίµηση απορροής από το υδατικό ισοζύγιο ταµιευτήρων. «Μεταφορά» υδρολογικής πληροφορίας από γειτονικές λεκάνες, µε εµπειρικέςµεθόδουςαναγωγήςτηςµετρηµένηςαπορροής (µειονέκτηµα: προϋποθέτει χονδροειδείς παραδοχές, όπως π.χ. εξίσωση των συντελεστών απορροής). Προσαρµογή εννοιολογικών υδρολογικών µοντέλων σε λεκάνες µε µετρήσεις, µε παραµέτρους που εκτιµώνται µε βάση παρατηρηµένα δείγµατα παροχής, στάθµης υδροφορέα κλπ., µέσω τεχνικών βελτιστοποίησης (µειονέκτηµα: οι εγγενείς αβεβαιότητες του προβλήµατος βαθµονόµησης). Εφαρµογή εννοιολογικών µοντέλων σε λεκάνες χωρίς µετρήσεις, µε θεώρηση τυπικώντιµώντωνπαραµέτρωντους (µειονέκτηµα: απαιτείµεγάληεµπειρία, καθώς δεν υπάρχει έλεγχος της προγνωστικής ικανότητας του µοντέλου). Εφαρµογή κατανεµηµένων µοντέλων «φυσικής βάσης», µε παραµέτρους που εκτιµώνται από στοιχεία πεδίου (µειονέκτηµα: απαιτείται τεράστιος όγκος πληροφορίας, ώστε να περιγραφεί η χωρική ετερογένεια των διεργασιών). 12

13 ιαχείριση δεδοµένων Είδος Μετεωρολογικά Υδρολογικά Υδρογεωλογικά Γεωγραφικά Επίπεδο επεξεργασίας Πρωτογενή Επεξεργασµένα Παράγωγα Συνθετικά Μετρικές ιδιότητες Στιγµιαία Αθροιστικά Μέσου όρου Μεγίστων-ελαχίστων ιανυσµατικά Χρονική κλίµακα Ακανόνιστη εκάλεπτη Ωριαία Ηµερήσια Μηναία Ετήσια Κλιµατική Χρήσεις νερού Καταναλωτικές: Είναι οι χρήσεις που απαιτούν συγκεκριµένη ποσότητα νερού, που εξέρχεται από το φυσικό υδατικό σύστηµα και της οποίας µόνο ένα µέρος επιστρέφει άµεσα ή έµµεσα στο υδατικό σύστηµα, µε διαφοροποιηµένη την ποιοτική του κατάσταση. Άρδευση Ύδρευση Χρήση για κάλυψη των αναγκών της κτηνοτροφίας Χρήση για κάλυψη των αναγκών της βιοµηχανίας Χρήση για παραγωγή ενέργειας και συγκεκριµένα για την ψύξη των ΑΗΣ Μη καταναλωτικές: Είναι οι χρήσεις στις οποίες το νερό χρησιµοποιείται χωρίς να µεταβάλλονται τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά του και χωρίς να αποµακρύνεται από το φυσικόυδατικόσύστηµα. Χρήση για την κάλυψη των αναγκών της ιχθυοκαλλιέργειας (προκαλεί κάποια ποιοτική υποβάθµιση του νερού) Χρήση για παραγωγή ενέργειας (λειτουργία των ΥΗΣ) Αναψυχή Ναυσιπλοΐα Περιβαλλοντική χρήση (όγκος νερού που απαιτείται στα υδατορεύµατα ή σε φυσικές ή τεχνητές λίµνες προκειµένου να µην υποβαθµιστεί η ποιότητα του νερού και το σχετικό οικοσύστηµα. 13

14 Αστική (υδρευτική) χρήση: Συνιστώσες και παράγοντες που την επηρεάζουν Συνιστώσες αστικής χρήσης: Οικιακή χρήση µονίµων κατοίκων Εποχιακή οικιακή χρήση (παραθεριστικές περιοχές) Τουριστική χρήση (ξενοδοχειακές µονάδες, ενοικιαζόµενα δωµάτια) Βιοµηχανική/βιοτεχνική χρήση ηµόσια/δηµοτική χρήση (νοσοκοµεία, δηµόσιες υπηρεσίες, σχολεία) Μη οικιακή γεωργική χρήση (π.χ. µικρής έκτασης καλλιέργειες) Απώλειες κατά τη µεταφορά και διανοµή του νερού Παράγοντες που επηρεάζουν την αστική κατανάλωση: ιακύµανση του υδρευόµενου πληθυσµού (συµπεριλαµβανοµένων των τουριστών και των µεταναστών) Βιοτικό και µορφωτικό επίπεδο (επιδρά στην κατά κεφαλή κατανάλωση*) Τιµολογιακή πολιτική και άλλα µέτρα ελέγχου της ζήτησης Έκτακτα περιστατικά Απώλειες των δικτύων µεταφοράς (εξωτερικών-εσωτερικών) * Η κατά κεφαλή κατανάλωση εξαρτάται σηµαντικά από τα πολιτισµικά και οικονοµικά χαρακτηριστικά των χρηστών αλλά στα σύγχρονα υδρευτικά συστήµατα, όπου υπάρχει εύκολη πρόσβαση στο νερό, εµπεριέχει και µια σηµαντική συνιστώσα που σχετίζεται την αλόγιστη χρήση που θα µπορούσε να είχε αποφευχθεί χωρίς να αλλάξει το βιοτικό επίπεδο του χρήστη. Χαρακτηριστικά µεγέθη: Αστική (υδρευτική) χρήση: Χαρακτηριστικά µεγέθη και επισηµάνσεις Οικιακή κατανάλωση: 200 L/d/κάτοικο (µαζί µε τις απώλειες) Τουριστικήκατανάλωση: 300 L/d/κλίνη ΕτήσιακατανάλωσηστηνΑθήνα: 400 hm 3 (~ 100 m 3 /κάτοικο) ιαχειριστικές όψεις της υδρευτικής χρήσης: Είναι η χρήση νερού µε τη µεγαλύτερη προτεραιότητα (σε περίπτωση µη επαρκούς διαθεσιµότητας νερού, ικανοποιείται πρώτη σε ιεραρχία). Προϋποθέτει πολύ υψηλό επίπεδο αξιοπιστίας όσον αφορά στη λειτουργία ενός υδροσυστήµατος (π.χ. 99% για το υδροδοτικό σύστηµα της Αθήνας). Εκτός από την ποσοτική της διάσταση, εισάγει και διάφορους ποιοτικούς περιορισµούς στη διαχείριση των υδατικών πόρων. Παρουσιάζει σχετικά µικρή ελαστικότητα (δεν υπάρχουν µεγάλα περιθώρια αυξοµειώσεων την κατανάλωσης). 14

15 Αρδευτική χρήση: Ορισµοί και δεδοµένα υπολογισµού Θεωρητικές ανάγκες καλλιέργειας σε νερό: Συνολική ποσότητα νερού που απαιτείται για την πλήρη ανάπτυξη µιας καλλιέργειας. Εκτιµάται µε βάση τη δυνητική εξατµοδιαπνοή της καλλιέργειας αναφοράς. Αρδευτικές ανάγκες καλλιέργειας: Ποσότητα που πρέπει να δοθεί µέσω τωναρδευτικώνέργωνστηνκαλλιέργειαγιατηνπλήρηανάπτυξήτης (= θεωρητικές ανάγκες βροχόπτωση + απώλειες δικτύων). Ζήτηση νερού για άρδευση µιας περιοχής: Συνολική απαίτηση απόληψης νερού για την ικανοποίηση, όλων ή εν µέρει, των αρδευτικών αναγκών τωνκαλλιεργειώνµιαςπεριοχήςµελέτης. Θερµοκρασία Σχετική υγρασία Ηλιοφάνεια Ταχύτητα ανέµου Βροχόπτωση Είδη καλλιεργειών Στάδια ανάπτυξης Φυτικοί συντελεστές Μέθοδοι άρδευσης Καλλιεργούµενες εκτάσεις Ποσοστά απωλειών Αρδευτική ζήτηση Πηγή: ΥΠΑΝκ.ά., 2003 Αρδευτική χρήση: Χαρακτηριστικά µεγέθη στην Ελλάδα Η άρδευση αποτελεί τον µεγαλύτερο καταναλωτή νερού (~ 84%). Οιαρδευόµενεςεκτάσειςανέρχονταισε στρέµµατα, που εξυπηρετούνται κατά 40% από συλλογικά και κατά 60% από ιδιωτικά έργα. Οι εν λόγω εκτάσεις καλύπτουν το 33% της καλλιεργούµενης επιφάνειας της Ελλάδας (µέσος ευρωπαϊκός όρος ~ 10%). Οι εκτιµήσεις των θεωρητικών αναγκών γίνονται µε τη µέθοδο Penman- Monteith (µε πλήρη υδροµετεωρολογικά δεδοµένα ή τη χρήση τυπικών τιµών). Σύµφωνα µε την ΚΥΑ Φ16/6631/ (ΦΕΚ Β 428), οι καλλιέργειες ταξινοµούνται σε 9 κατηγορίες, για τις οποίες καθορίζονται όρια χρήσης νερού ανά στρέµµα, για την περίοδο Απριλίου-Σεπτεµβρίου. Μέση ετήσια αρδευτική ζήτηση (λαµβάνοντας υπόψη τις απώλειες στα δίκτυα): 600 m 3 /στρέµµα (= 600 mm). Πηγές: ΥΠΑΝκ.ά., 2003 Μαλάµος & Ναλµπάντης,

16 Κτηνοτροφική χρήση Γενικά, οι ζητήσεις για την κτηνοτροφία είναι µικρές, ωστόσο οι κτηνοτροφικές δραστηριότητες υποβαθµίζουν σηµαντικά την ποιότητα των νερών εξαιτίας των λυµάτων τους. Τα προβατοειδή και αιγοειδή καλύπτουν τις ανάγκες τους κυρίως από φυσικές πηγές, λόγω του επικρατούντος χαρακτήρα της ελεύθερης βοσκής τους. Ταβοοειδή, χοίροι, ιπποειδή, πουλερικά και κουνέλια καλύπτουν τις ανάγκες τους από οργανωµένα δίκτυα ύδρευσης, λόγω της πιο συγκεκριµένης χωρικά εκτροφής τους. Κατηγορίες ζώων Βοοειδή Προβατοειδή Αιγοειδή Χοίροι Ιπποειδή Κουνέλια Πουλερικά Κατά κεφαλήν ανάγκες (L/d) Πηγή: ΥΠΑΝκ.ά., 2003 Παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας Το 1996, το 18.4% της παγκόσµιας παραγωγής ενέργειας προερχόταν από υδροηλεκτρικά έργα (στην Ελλάδα 9.4% το έτος 2009). Η Υ/Η ενέργεια αποτελεί, µαζί µε την αιολική, τη µοναδική πηγή που είναι ανανεώσιµηκαι, ταυτόχρονα, οικονοµικάβιώσιµη. Από όλες τις µορφές ενέργειας, είναι αυτή µε τη µεγαλύτερη απόδοση, καθώς ο σχετικός συντελεστής ξεπερνά το 85% (οφείλεται µόνο στις υδραυλικές απώλειες στον αγωγό προσαγωγής και τις τριβές στους στροβίλους). ΤαΥ/Ηέργαείναιταπλέονπρόσφοραγιατηνκάλυψητωναιχµώντης ζήτησης (η ενεργοποίηση ενός υδροστροβίλου απαιτεί ελάχιστα λεπτά, ενώ µιας θερµοηλεκτρικής µονάδας πολλές ώρες). Οι Υ/Η ταµιευτήρες, λόγω του µεγέθους τους αλλά και των πολλαπλών σκοπών που εξυπηρετούν (παραγωγή ενέργειας, άρδευση, αντιπληµµυρική προστασία, κλπ.), θεωρούνται κοµβικές συνιστώσες ενός υδροσυστήµατος. Από διαχειριστική σκοπιά, η επίδοση ενός Υ/Η έργου αποτιµάται µε όρους πρωτεύουσας ενέργειας αιχµής, ενέργειας δηλαδή που είναι συνεχώς διαθέσιµη τις ώρες αιχµής της ζήτησης, και έχει υψηλή οικονοµική αξία (τουλάχιστον διπλάσια της δευτερεύουσας). 16

17 Παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας Η υδροηλεκτρική ενέργεια στην Ελλάδα Συγκρότηµα Αράχθου (553,9 MW) Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα της ΕΗ Συγκρότηµα Αλιάκµονα (879,3 MW) ΥΗΣ Λάδωνα (70 MW) ΥΗΣ Πλαστήρα (129,9 MW) Συγκρότηµα Νέστου (500 MW) Συγκρότηµα Αχελώου (925,6 MW) Στη δυτική και βόρεια Ελλάδα υπάρχει ιδιαίτερα πλούσιο δυναµικό υδατοπτώσεων λόγω της διαµόρφωσης λεκανών απορροής και των σηµαντικών βροχοπτώσεων Η συνολική εγκατεστηµένη ισχύς είναι MW Η Μέση Ετήσια Παραγωγή Ενέργειας είναι GWh Η µέση συνεισφορά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι 8-10% Η ενέργεια που προέρχεται από ΥΗΣ καλύπτειηλεκτρικάφορτίααιχµής. Τα τρία µεγαλύτερα υδροηλεκτρικά έργα είναι στα Κρεµαστά (437 MW), στο Θησαυρό (384 MW) και στο Πολύφυτο (375 MW) Υπάρχει µεγάλη δυνατότητα περαιτέρω ανάπτυξης υδροηλεκτρικών σταθµών Μεγάλα και Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα Θεωρητική ισχύς (kw)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Θερµόρεµα Q= 1 m 3 /s H= 260 m I = 1.95 MW Πλαστήρας Q= 29 m 3 /s H=577 m I = 130 MW Αώος Q= 44.5 m 3 /s H= 685 m I = 210 MW!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Πουρνάρι ΙΙΙ Q= 12 m 3 /s H=6.5 m I = 660 kw!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1!!!!!!!!! Παροχή (m 3 /s) Καστράκι Q= 480 m 3 /s H=75 m I = 320 MW Πουρνάρι Ι Q= 500 m 3 /s H=72 m I = 300 MW Πουρνάρι ΙΙ Q= 300 m 3 /s H=15 m I = 30 MW 0-10 kw kw kw 500 kw - 1 MW 1-5 MW 5-10 MW MW MW MW MW MW 500 MW - 1 GW 1-10 GW 17

18 Υβριδικά Συστήµατα Υβριδικό Ενεργειακό Έργο Ικαρίας Πηγή: ΕΗΑνανεώσιµες Ελάχιστη διατηρητέα παροχή ποταµών Παροχή νερού που πρέπει να εξασφαλίζεται κατάντη των έργων αξιοποίησης ενός υδατορεύµατος, µε στόχο την προστασία της δηµόσιας υγείας και τη διατήρηση του υδατικού οικοσυστήµατος. Συνήθως, εκφράζεται ως ποσοστό µιας χαρακτηριστικής τιµής της φυσικής παροχής του υδατορεύµατος (µέση ετήσια, µέση ελάχιστη θερινή). Σύµφωνα µε την Οδηγία-Πλαίσιο 2000/60 ΕΕ απαιτείται λεπτοµερέστερη διερεύνηση, µε χρήση µαθηµατικών προσοµοιώσεων της αφοµοιωτικής ικανότητας του ποταµού, ώστε να εξασφαλίζεται καλή ποιοτική κατάσταση. Φράγµα (σε φάση λειτουργίας ή µελέτης) Αγ. ηµητρίου (Εύηνος) Σµοκόβου (Σοφαδίτης) Μεσοχώρας (Αχελώος) Συκιάς (Αχελώος) Αποσελέµη Μέση ετήσια παροχή (m 3 /s) Ελάχιστη διατηρητέα παροχή (m 3 /s) 1.0 (όλο το έτος) (Απρ.-Σεπτ.) 1.5 (όλο το έτος) 5.0 (όλο το έτος) (όλο το έτος) 18

19 Ελάχιστη διατηρητέα παροχή ποταµών Οι βασικές µεθοδολογίες εκτίµησης της Οικολογικής Παροχής λαµβάνουν υπόψη: τις ιστορικές παροχές του ποταµού τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά των διατοµών την διατήρηση του ποταµού ως ενδιαίτηµα για συγκεκριµένα είδη, υγροβιότοπο και φυσικό τοπίο Έτσι η οικολογική παροχή µπορεί να εκτιµηθεί µε βάση: τα στατιστικά χαρακτηριστικά της χρονοσειράς παροχών (ως ποσοστό της ετήσιας ή θερινής απορροής ή µε βάση την καµπύλη διάρκειας) την υγρή περίµετρο σε συγκεκριµένες διατοµές τους όγκους νερού που απαιτούνται για τη διατήρηση συγκεκριµένων ειδών και υγροβιοτόπων.ωςελάχιστηαπαιτούµενηοικολογικήπαροχήνερούπουπαραµένειστηφυσικήκοίτηυδατορεύµατος, αµέσως κατάντη του έργου υδροληψίας του υπό χωροθέτηση Μ.ΥΗ.Ε., πρέπει να εκλαµβάνεται το µεγαλύτερο από τα πιο κάτω µεγέθη, εκτός αν απαιτείται τεκµηριωµένα η αύξησή της, λόγω των απαιτήσεων του κατάντη οικοσυστήµατος (ύπαρξη σηµαντικού οικοσυστήµατος): 30% της µέσης παροχής των θερινών µηνών Ιουνίου - Ιουλίου Αυγούστου ή 50% της µέσης παροχής του µηνός Σεπτεµβρίου ή 30 lt/secσεκάθεπερίπτωση. Ειδικό πλαίσιο χωροταξικού σχεδιασµού και αειφόρου ανάπτυξης για τις ανανεώσιµες πηγές ενέργειας και της στρατηγικής µελέτης περιβαλλοντικών επιπτώσεων αυτού, ΥΠΕΧΩ Ε 2008 ιασυνοριακά ποτάµια Οι διεθνείς υδρολογικές λεκάνες καλύπτουν σχεδόν τη µισή επιφάνεια της ξηράς της Γης, έχουν το 40% του παγκόσµιου πληθυσµού, το 60% της παγκόσµιας ποτάµιας ροής. Ο αριθµός των κοινώνυδρολογικώνλεκανώνσήµεραανέρχεταιστις 263 (Αφρική 59, Ασία 57, Ευρώπη 69, Βόρεια Αµερική 40, Νότια Αµερική 38) 145 χώρες µε το 90% του πληθυσµού της γης, έχουν ένα τµήµα τους εντός διασυνοριακών λεκανών. Περισσότερες από 30 χώρες βρίσκονται ολόκληρες εντός διασυνοριακών λεκανών 19

20 ιασυνοριακά ποτάµια Οι λεκάνες µε τις περισσότερες χώρες ιασυνοριακά ποτάµια Προβλήµατα Ιράκ, Συρία:εξαρτώνταιαπόποταµούςπουπηγάζουναπόΤουρκία (Τίγρη, Ευφράτη) Καζακστάν: απειλείται από εκτροπή ποταµών (Ίλι και Ίρτις) που πηγάζουν από Κίνα οι οποίοι είναι µολυσµένοι από εργοστάσια µετάλλου και χηµικών Μεξικό: πλήττεται από εκτροπές ποταµών που πηγάζουν από τις Η.Π.Α (Κολοράντο, ΡίοΓκράντε) Μέση Ανατολή: πιο εµφανές το πρόβληµα της έλλειψης αποθεµάτων νερού Ουκρανία: η µόλυνση στο νείπερο έχει αποκτήσει µόνιµα χαρακτηριστικά Κιργιστάν: ελέγχει τη διάθεση του νερού στο Ουζµπεκιστάν και το Καζακστάν (περιορισµόςκάλυψηςαναγκώνάρδευσης) Προβλήµατα στην Ελλάδα ΣηµαντικότεραταπροβλήµαταστονΈβρο (πληµµύρες, υψηλάεπίπεδανιτρικών, νιτρωδών, αµµωνιακών αλάτων και ολικού φωσφόρου) Λιγότερο έντονα τα προβλήµατα στο Νέστο Ο Στρυµόνας επιβαρύνεται στην περιοχή των Σερρών (λιπάσµατα και βιοµηχανικά απόβλητα) Ο Αξιός εισέρχεται ρυπασµένος από την ΠΓ Μ Ο Αώος δεν παρουσιάζει πρόβληµα ρύπανσης 20

21 ιασυνοριακά ποτάµια Το Συνέδριο των Ηνωµένων Εθνών πάνω στη Μη Ναυσιπλοϊκή Χρήση των ιασυνοριακών Ποτάµιων Ρευµάτων (1997) θέσπισε τρεις βασικές αρχές: δίκαιη και λογική εκµετάλλευση χωρίς σηµαντικές βλάβες έγκαιρης ειδοποίησης ενόψει έργων Η Οικονοµική Επιτροπή του Ευρωπαϊκού Συνεδρίου για την Προστασία και τη Χρήση των ιασυνοριακών Ποταµών και ιεθνών Λιµνών (1992) εστιάζει στην ποιότητα του νερού και στις τρέχουσες ανάγκες σε νερό Αξιοθαύµαστος είναι ο βαθµός επίλυσης των διαφωνιών, η διάρκεια και η αντοχή των θεσµών (ΜόνιµηΕπιτροπήτωνΝερώντουΙνδού, Επιτροπήτου Mekong ) Προκύπτει δυνατότητα συνεργασίας ακόµα και για τους µεγαλύτερους εχθρούς Οι περισσότερες προσπάθειες για συνεργασία χαρακτηρίζονται από έλλειψη βάθους Στις 157 από τις 263 διεθνείς υδρολογικές λεκάνες σηµειώνεται παντελής απουσία πλαισίου συνεργασίας Όπου υπάρχει πλαίσιο συνεργασίας συνήθως αφορά δύο από τους εµπλεκόµενους φορείςκαιόχιτοσύνολο ιασυνοριακά ποτάµια Οφέλη από τη ιακρατική Συνεργασία Οφέλη για τον ποταµό: Βελτίωση ποιότητας νερού Σχέδιο ράσηςγιατορήνο Αντιµετώπιση πληµµυρών του Λίµποπο και των ποταµών Σάβε (2000 και 2001) Οφέλη από τον ποταµό: άρδευση, υδροηλεκτρική ενέργεια Συνθήκη των Υδάτων του Ινδού (1960) Ποταµός Μαλί (Μαυριτανία, Σενεγάλη) ΠορτοκαλίΠοταµός (Λεσότο, ηµοκρατίανότιαςαφρικής) Ινδία, Μπουτάν Βραζιλία, Παραγουάη (ΣυµφωνίατουΙταϊπού, 1973) Οφέλη λόγω του ποταµού: κόστος που αποφεύγεται από τη µείωση των εντάσεων (εµπόριο, µεταφορές, τηλεπικοινωνίες, αγορέςεργασίας) Ευφράτης Ινδός Ιορδάνης Οφέλη πέρα από τον ποταµό: διακρατική συνεργασία µέσα από πρωτοβουλίες για τη διαχείριση ποτάµιων λεκανών Πρωτοβουλία Λεκάνης Νείλου (ενίσχυση της Αιγύπτου) Ευρωπαϊκή Οδηγία Πλαίσιο για τα Νερά (2000, 2007) 21

22 Ταδιασυνοριακάποτάµιαπάντααποτελούσαναιτίαγιαανταγωνισµό (rivalis: µοιράζοµαι τον ίδιο ποταµό µε κάποιον άλλον) Τρεις κύριες αιτίες ιασυνοριακά ποτάµια ιαµάχες για το νερό 1. Ανταγωνισµός για ένα πεπερασµένο απόθεµα νερού 2. Επιπτώσεις των χρήσεων στην ποιότητα του νερού 3. Αλλοίωση της φυσικής χρονικής διακύµανσης της παροχής (πληµµύρες) Σε αντίθεση µε τις προβλέψεις για πολεµικές συγκρούσεις εξαιτίας του νερού η ιστορία δείχνει ότι µέχρι σήµερα οι διαφωνίες συνήθως επιλύονται ειρηνικά Τα τελευταία 50 χρόνια έχουν καταγραφεί 37 περιπτώσεις χρήσης βίας µεταξύ κρατών (οι 30 στη Μέση Ανατολή), ενώ έχουν συναφθεί 145 διεθνείς συνθήκες Οι θεσµοί, οι νόµοι και τα µοντέλα διαχείρισης διασυνοριακών υδάτων δεν ορίζονται µε την ίδια σαφήνεια όσο σε εθνικό επίπεδο Σήµερα σηµαντικό ρόλο παίζει η αρχή της απόλυτης εδαφικής κυριαρχίας αλλά και η σχετική ισχύς µιας χώρας στην περιοχή ιασυνοριακά ποτάµια ιαµάχες για το νερό Ανταγωνιστικές διεκδικήσεις και επιταγές εθνικής κυριαρχίας Ινδία, Μπαγκλαντές για Γάγγη-Βραχµαπούτρα Χώρες Κεντρικής Ασίας Έλλειψη σθεναρής πολιτικής ηγεσίας Πολιτικό κόστος εντός συνόρων ιάρκεια παραµονής πολιτικών ηγετών στην εξουσία Ασυµµετρίες δυνάµεων Αίγυπτος Νείλος, Ινδία-Γάγγης, Ισραήλ-Ιορδάνης Μη συµµετοχή σε πρωτοβουλίες για διαχείριση λεκανών Η Κίνα δε συµµετέχει στην Επιτροπή του Mekong (εκλαµβάνεται ως αδυναµία της Επιτροπής) 22

23 ιασυνοριακά ποτάµια Συγκρούσεις και συνεργασίες για τις διάφορες χρήσεις Συγκρούσεις Συνεργασίες ιαµάχη για το νερό: Μια πανάρχαια ιστορία Στην Ασία υπάρχει µια πεδιάδα που την κλείνουν από παντού βουνά που αφήνουν πέντε περάσµατα. Κάποτε η πεδιάδα αυτή ανήκε στους Χορασµίους και ήταν σύνορό τους µε τους Υρκανίους, τους Πάρθους, τους Σαραγγούς και τους Θαµαναίους. Από τότε που οι Πέρσες πήραντηνεξουσίαηπεριοχήαυτήανήκειστοβασιλιά. Απότοβουνόπουείναιγύρωαπότην πεδιάδα βγαίνει ένας µεγάλος ποταµός που ονοµάζεται Άκης. Ο ποταµός αυτός παλαιότερα άρδευε τις χώρες που ανέφερα, περνώντας από τα πέντε περάσµατα που οδηγούσαν στην κάθε µια. ΑπότότεόµωςπουπήραντηνεξουσίαοιΠέρσεςοιχώρεςαυτέςέπαθαντοεξής. Ο βασιλιάς της Περσίας έχτισε νεροφράχτες στα περάσµατα και το νερό του ποταµού δεν µπορείναπεράσεικαιηπεδιάδαγίνεταιλίµνηαφούόλοτοποτάµιφέρνεινερόπουδεν βρίσκει διέξοδο να βγει. Οι λαοί λοιπόν αυτοί που πρώτα συνήθιζαν να χρησιµοποιούν το νερό το στερήθηκαν και είναι γι αυτούς µεγάλη συµφορά. Το χειµώνα βρέχει ο θεός όπως παντού στους άλλους ανθρώπους αλλά το καλοκαίρι όταν σπέρνουν το καλαµπόκι και το σουσάµι έχουν ανάγκη το νερό αυτό. Όταν δεν τους δίνεται διόλου νερό πηγαίνουν στους Πέρσεςµετιςγυναίκεςτουςστέκονταιστιςπύλεςτουπαλατιούκαιχτυπιούνταικαισκούζουν. Τότε ο βασιλιάς διατάζει να ανοίξουν το νεροφράχτη που οδηγεί στη χώρα εκείνων που έχουν την περισσότερη ανάγκη για νερό. Όταν πια η γη τους πιεί καλά το νερό και κορεστεί κλείνεται ο νεροφράχτης και ο βασιλιάς δίνει διαταγή να ανοίξει άλλος για εκείνους που έχουν περισσότερη ανάγκη από νερό. Αλλά ξέρω επειδή το άκουσα ότι δίνει διαταγή να ανοίξει ο νεροφράχτης όταν εκτός από το φόρο πάρει πολλά χρήµατα. ΗροδότουΙστορίαι, ΒιβλίοΓ (Θάλεια), 117. Μετάφραση: ΆγγελοςΒλάχος. ΕκδόσειςΠαπαδήµα 23

24 Οι εκτροπές στην Ελλάδα Από Αλιάκµονα προς Θεσσαλονίκη hm 3 (2009) - 60 km Από Αώο προς Άραχθο 100 hm 3 (1991-) 3.8 km Από Ταυρωπό προς Θεσσαλία 150 hm 3 (1961-) 2.7 km Από Εύηνο προς Μόρνο hm 3 (1995-) - 29 km Από Υλίκη προς Αθήνα hm 3 (1958-) 38 km Από Μόρνο προς Αθήνα hm 3 (1979-) -188 km Από Μαραθώνα προς Αθήνα 0-20 hm 3 (1931-) 22 km Από Αθήνα προς Κυκλάδες 0.23 hm 3 (2001-) 150 km Από Αθήνα προς Κύπρο 8 hm 3 (2008) km Από Αποσελέµη προς Ηράκλειο 18 hm 3 (2011-)-31 km Από Ρόδο προς ωδεκάνησα 0.61 hm 3 (2001-) 100 km Από Γαδουρά προς Ρόδο hm 3 (2010) - 40 km Μεγάλα φράγµατα στον κόσµο Αριθµός µεγάλων φραγµάτων σεκάθεχώρα Ελλάδα 49 η (46) China United India Japan Spain Canada South Turkey Brazil France States Korea Αριθµός µεγάλων φραγµάτων ανά κατοίκους Ελλάδα 45 η (4.3) Αριθµός µεγάλων φραγµάτων ανά km 2 Ελλάδα 45 η (0.34) Albania Norway Iceland Cyprus Spain BulgariaSeychelles Canada Australia United States Πηγή: εδοµένα Albania South Korea Japan Cyprus Mauritius Sey chelles Singa pore Switzer land Spain China 24

25 Ορισµός του διαχειριστικού προβλήµατος Γιαδεδοµένηπροσφοράκαιζήτησηνερού («φορτίσεις»υδροσυστήµατος) ποια είναι η βέλτιστη πολιτική: απολήψεων από τους επιφανειακούς και υπόγειους υδατικούς πόρους µεταφοράς των απολήψεων από τις πηγές στην κατανάλωση («αποκρίσεις» υδροσυστήµατος) ώστε να ικανοποιείται η ζήτηση νερού για τις διάφορες χρήσεις, µε την απαιτούµενη ιεραρχίακαιτοαπαιτούµενοεπίπεδοαξιοπιστίας, τηρούνται οι λειτουργικοί, ποιοτικοί και περιβαλλοντικοί περιορισµοί µεγιστοποιούνται τα οφέλη από τις διάφορες χρήσεις ελαχιστοποιείται το κόστος λειτουργίας του υδροσυστήµατος Υδροσύστηµα ΣυστήµαταΥποστήριξηςΑποφάσεων (Decision Support Systems) ΣΥΑ: οµικόςορισµός Εργαλεία αξιολόγησης Πολυκριτηριακήαξιολόγηση Οπτικοποίηση Έλεγχοςκατάστασης Πληροφοριακή βάση Βάσειςδεδοµένων Συστήµαταγεωγραφικής πληροφορίας ΣΥΑ: Προϋποθέσεις Υλικός εξοπλισµός Workstations, PC, περιφερειακά ίκτυα ευρείας περιοχής Μετρητικοίσταθµοί Λογισµικό Λειτουργία πληροφοριακής βάσης Μοντέλααξιολόγησης Μοντέλαπροσοµοίωσης Μοντέλα προσοµοίωσης Ποσότητας -ποιότηταςνερού Υπόγειου-επιφανειακούνερού Οικονοµικών και κοινωνικών παραµέτρων Ανθρώπινο δυναµικό Ανάπτυξη Λειτουργία Συντήρηση Επέκταση 25

26 Μοντέλα διαχείρισης συστηµάτων υδατικών πόρων Καθορισµός ορίων υδροσυστήµατος: Από τα σηµεία σύλληψης των υδατικών πόρων (θέσεις προσφοράς νερού) µέχρι τα φυσικά όρια της λεκάνης (εκβολή) ή την κεφαλή των δικτύων διανοµής (θέσεις ζήτησης νερού). Σχηµατοποίηση µοντέλου: ιαδικασία µετασχηµατισµού των συνιστωσών του φυσικού υδροσυστήµατος σε συνιστώσες του µαθηµατικού µοντέλου που αναπαριστά το εν λόγω σύστηµα. εδοµένα εισόδου: Το σύνολο των στατικών και δυναµικών πληροφοριών (υδρολογικέςεισροές, υδατικέςανάγκες, χαρακτηριστικάέργων, κλπ.) που απαιτούνται για τη διαµόρφωση του µαθηµατικού µοντέλου. ιατύπωση διαχειριστικού προβλήµατος: Προσδιορισµός µεταβλητών ελέγχου, που περιγράφουν εναλλακτικές πολιτικές λειτουργίας του υδροσυστήµατος, καικριτηρίωναποτίµησηςτωνενλόγωπολιτικών. Βελτιστοποίηση υδροσυστήµατος: Συστηµατική διαδικασία αναζήτησης της πλέον πρόσφορης διαχειριστικής πολιτικής, που βασίζεται σε µια διαδοχή από εναλλακτικές αποφάσεις και αξιολογήσεις των επιπτώσεων κάθε απόφασης, ως προς κάποιο καθολικό µέτρο επίδοσης. Αρχές σχηµατοποίησης υδροσυστηµάτων: Συνιστώσες που αναπαρίστανται στα µοντέλα συνιστώσες φυσικής προσφοράς νερού (λεκάνες απορροής, υδροφορείς) υδάτινασώµατα (ποτάµια, λίµνες, πηγές) οικοσυστήµατα και προστατευόµενες περιοχές έργα σύλληψης και αποθήκευσης επιφανειακών υδατικών πόρων (φράγµατα, λιµνοδεξαµενές, διατάξειςεκτροπής) έργα άντλησης υπόγειων υδατικών πόρων (γεωτρήσεις, πηγάδια) έργαµεταφοράςνερού (υδραγωγείαανοικτά, υπόπίεση, σίφωνες) έργα διαχείρισης υδραγωγείων (αντλιοστάσια, ρυθµιστές ροής) έργα παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας (στρόβιλοι, αντλιοστρόβιλοι) έργα βελτίωσης της ποιότητας του νερού (µονάδες επεξεργασίας αδιύλιστου νερού, µονάδεςαφαλάτωσης) περιοχές ή µεµονωµένες θέσεις ζήτησης νερού (χρήστες ή οµάδες χρηστών) Παραδοσιακή θεώρηση: Ανάλυση κατά συνιστώσες ράσεις στο υδροσύστηµα Σύγχρονη θεώρηση: Ανάλυση σε κλίµακα υδροσυστήµατος ράσεις στις συνιστώσες 26

27 Αρχές σχηµατοποίησης υδροσυστηµάτων: ικτυακή απεικόνιση της τοπολογίας Κόµβοι: σηµεία (ή περιοχές) προσφοράς ήζήτησηςνερούή θέσεις αλλαγής της γεωµετρίας και των χαρακτηριστικών µεγεθών του δικτύου Κλάδοι: στοιχεία µεταφοράς, που αντιπροσωπεύουν πραγµατικές (αγωγοί) ή εννοιολογικές (εικονικές) διαδροµές του νερού Παράδειγµα δικτυακής απεικόνισης συστήµατος υδατικών πόρων µε το λογισµικό Υ ΡΟΝΟΜΕΑΣ Σχηµατοποίησηυδροσυστηµάτων: Εργαλεία Οισυνιστώσεςτουδικτύουδιακρίνονταισε: Αυτόνοµες (µπορούν να υφίστανται ανεξάρτητα από τηνπαρουσίαάλλων) όπως: (α) οκόµβος υδραγωγείου, (β) οκόµβοςυδατορεύµατος, (γ) ο ταµιευτήρας Εξαρτηµένες (συνδέονται απαραίτητα µε κάποια ή κάποιες άλλες συνιστώσες πρέπει κατά την εισαγωγή τους να συνδεθούν ως εξής στο δίκτυο: Με τα παραπάνω εργαλεία ο χρήστης µπορεί να: εισάγει νέες συνιστώσες δικτύου διαγράψει υφιστάµενες συνιστώσες τροποποιήσει ιδιότητες συνιστωσών δικτύου Εξαρτηµένη συνιστώσα Υδραγωγείο Υδατόρευµα Αντλιοστάσιο Στρόβιλος Γεώτρηση Εισροή Στόχος κόµβος, ταµιευτήρας (ανάντη και κατάντη) κόµβοςυδατορεύµατος, ταµιευτήρας (ανάντη και κατάντη) κόµβος, ταµιευτήρας (ανάντη και κατάντη) κόµβος, ταµιευτήρας (ανάντη και κατάντη) κόµβος, ταµιευτήρας Συνιστώσα σύνδεσης κόµβοςυδατορεύµατος, ταµιευτήρας κόµβος, ταµιευτήρας, υδραγωγείο, υδατόρευµα, στρόβιλος 27

28 Αρχές σχηµατοποίησης υδροσυστηµάτων: Η έννοια της αφαίρεσης (abstraction) Ορισµός-στόχος: Περιορισµός της πολυπλοκότητας του φυσικού συστήµατος, ώστε να λαµβάνονται υπόψη µόνο οι συνιστώσες και διεργασίες που αφορούν στο συγκεκριµένο πρόβληµα (καθώς και οι αλληλεπιδράσεις τους). Παραδείγµατα: Στα µοντέλα διαχείρισης συστηµάτων υδατικών πόρων δεν λαµβάνονται υπόψη συνιστώσες όπως η διανοµή του υδρευτικού νερού εντός των οικισµών, η υδραυλική λειτουργία των υδραγωγείων και αντλιοστασίων, τα χαρακτηριστικά των υπερχειλιστών των φραγµάτων. Πλεονεκτήµατα: ιευκολύνεται η µαθηµατική διατύπωση του προβλήµατος και δεν απαιτείται η συλλογή των µη ουσιαστικών (αλλά τεράστιων σε έκταση) πληροφοριών. Πηγή: Karavokiros et al., 2002 Αρχές σχηµατοποίησης υδροσυστηµάτων: Η έννοια της τυποποίησης (classification) Ορισµός-στόχος: Ενοποίηση στοιχείων µε παρόµοια χαρακτηριστικά σε εννοιολογικά αντικείµενα (συνιστώσες) του µαθηµατικού µοντέλου, µε κοινές ιδιότητες. Παραδείγµατα: Στη συνήθη χρονική κλίµακα των διαχειριστικών µοντέλων, όπου οι υδραυλικές διεργασίες δεν επηρεάζουν τη δυναµική του συστήµατος, οι αγωγοί µε βαρύτητα και οι καταθλιπτικοί αγωγοί µπορούν να θεωρηθούν ενιαία αντικείµενα, δηλαδή στοιχεία µεταφοράς νερού µε πεπερασµένη παροχετευτικότητα. Πλεονεκτήµατα: Περιορίζεται ο πολυµορφισµός, παρέχεται ένας κοινός τρόπος χειρισµού των αντικειµένων και τυποποιείται η ζητούµενη πληροφορία εισόδου του µοντέλου. Πηγή: Karavokiros et al.,

29 Αρχές σχηµατοποίησης υδροσυστηµάτων: Η έννοια της απλοποίησης (simplification) Ορισµός-στόχος: Σύµπτυξη συνιστωσών, εφόσον οι επιµέρους διαφορές σταχαρακτηριστικάτουςδενεπηρεάζουντηνλειτουργίατουµοντέλου, ούτε τη διαχειριστική πρακτική. Παραδείγµατα: Οµαδοποίηση γεωτρήσεων που υδροµαστεύουν µια ευρύτερη περιοχή σε ένα εννοιολογικό αντικείµενο που υλοποιεί τη συνολική άντληση από τον συγκεκριµένο υδροφορέα, ενοποίηση των επιµέρους τµηµάτων ενός υδραγωγείου σε ένα στοιχείο µεταφοράς. Πλεονεκτήµατα: Εξοικονοµείται σηµαντικός χώρος στη µνήµη και περιορίζεται ο υπολογιστικός φόρτος, προς όφελος της υπολογιστικής επίδοσης του µοντέλου. Πηγή: Karavokiros et al., 2002 Case study: Το υδροδοτικό σύστηµα της Αθήνας Ταµιευτήρας Ευήνου Ταµιευτήρας Μόρνου Λίµνη Υλίκη Π. Β. Κηφισός Π. Εύηνος Π. Μόρνος Κωπαΐδα Π. Ασωπός Ταµιευτήρας Μαραθώνα km. Κιούρκων. Μενιδίου. Ασπροπύργου. Περισσού ΑΘΗΝΑ 29

30 Στόχος της ανάπτυξης του ΣΥΑ Απαντήσειςσεερωτήµατατηςµορφής: 1. Ποια είναι η µέγιστη ετήσια δυνατότητα απόληψης νερού, για δεδοµένο υδρολογικό καθεστώς και δεδοµένη αξιοπιστία; 2. Με ποια διαχειριστική πολιτική εξασφαλίζεται η παραπάνω απόληψη νερού; 3. Ποιο είναι το κόστος της παραπάνω διαχειριστικής πολιτικής; 4. Ποια είναι η βέλτιστη πολιτική διαχείρισης για την κάλυψη δεδοµένης ζήτησης, για δεδοµένο υδρολογικό καθεστώς και δεδοµένη αξιοπιστία; 5. Ποιο είναι το ελαχιστοποιηµένο κόστος της πολιτικής αυτής; 6. Πώς θα εξελιχθεί η διαθεσιµότητα υδατικών πόρων τους επόµενους µήνες (πιθανά εναλλακτικά σενάρια); 7. Ποια είναι η επίπτωση στο µέλλον (π.χ. σε ορίζοντα 10 ετών) ενός συγκεκριµένου διαχειριστικού µέτρου; 8. Ποιες είναι οι επιπτώσεις ενός υπό µελέτη έργου (π.χ. νέου αγωγού, ενίσχυση υδραγωγείου, αντλιοστασίου, κτλ.) καθώς και ο χρόνος ένταξής του σύστηµα; 9. Πόσο εφικτή, από την άποψη ποσοτικής επάρκειας σε νερό, είναι η επέκταση των δραστηριοτήτωντηςευ ΑΠ (π.χ. υδροδότησηάλλωνπεριοχών); 10.Ποιεςείναιοιεπιπτώσειςενόςαρνητικούκλιµατικούσεναρίου (έµµονηξηρασία, κλιµατική αλλαγή) και πώς αυτό πρέπει να αντιµετωπιστεί; 11. Πόσο επαρκείς είναι οι υφιστάµενες εφεδρικές πηγές (υπόγειοι υδατικοί πόροι) και τα αντίστοιχα έργα αξιοποίησής τους για την κάλυψη ειδικών συνθηκών ή έκτακτων περιστατικών (π.χ. ΟλυµπιακοίΑγώνες); 12. Με ποιον τρόπο αντιµετωπίζονται τα περιστατικά αυτά; Συνιστώσες του Συστήµατος Υποστήριξης Αποφάσεων (ΣΥΑ) Περιφερειακά Σηµεία Ελέγχου εδοµένων (ΠΣΕ ) ΠΣΕ 1 ΠΣΕ 2 ΠΣΕ 3 ΠΣΕ 4 Σύστηµα Μέτρησης Υδατικών Πόρων Σύστηµα Εκτίµησης και Πρόγνωσης Υδατικών Πόρων Γέννηση Γέννηση συνθετικών συνθετικών χρονοσειρών χρονοσειρών Κεντρική βάση δεδοµένων Σύστηµα Γεωγραφικής Πληροφορίας Απεικόνιση Απεικόνιση πληροφοριών πληροφοριών Σύστηµα Ανάλυσης του Υδροσυστήµατος Προσοµοίωση Προσοµοίωση και και βελτιστοποίηση βελτιστοποίηση 30

31 Κατανάλωση Κατανάλωση Λειτουργίες ΣΥΑ εδοµένα που αποθηκεύονται στη βάση Υδρολογικά δεδοµένα (χρονοσειρές) Υδραυλικά έργα (τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά) Χρήσεις νερού (στοιχεία κατανάλωσης, εκτίµηση αναγκών) Φυσιογραφικά δεδοµένα (χάρτες µε διάφορα θεµατικά υπόβαθρα) Οικονοµικά δεδοµένα (κόστη και οφέλη χρήσης) εδοµένα εισόδου και εξόδου των µαθηµατικών µοντέλων Σχηµατοποίηση του υδροδοτικού συστήµατος της Αθήνας Ταµιευτήρας Ευήνου Εύηνος Π. Εύηνος Ταµιευτήρας Μόρνου < 27.0 Μόρνος Υλίκη Βασιλικά - Παρόρι Ούγγρα Π. Μόρνος 18.0 ίστοµο Μουρίκι km Κλειδί 4.2 Μεριστής Μεριστής Κιθαιρώνα Κιθαιρώνα Π. Β. Κηφισός Κρεµµάδα Αυλώνα Μαυροσουβάλα εξαµενή Κακοσάλεσι Κωπαΐδα Λίµνη Υλίκη Κιούρκα Βίλιζα Μάνδρα Μάνδρα Νο 4 Φρέαρ Α Μενίδι 2.9 Σφενδάλη Π. Ασωπός 2.1 Κιούρκα Κατανάλωση. Κιούρκων. Μενιδίου. Ασπροπύργου Κατανάλωση Ταµιευτήρας Μαραθώνα Μαρα - θώνας. Περισσού Χελιδονού Γαλάτσι ΑΘΗΝΑ 31

32 Σχηµατοποίηση του υδροδοτικού συστήµατος της Αθήνας Αυλώνα Μαυροσουβάλα Ούγγρα 1.1 Υλίκη Βασιλικά -Παρόρι Μουρίκι Κρεµµάδα Βίλιζα Νο 4 Φρέαρ Α Σφενδάλη 3.5 Κιούρκα 1.8 Κιούρκα Κατανάλωση Μαραθώνας Κλειδί Εύηνος < εξαµενή Κακοσάλεσι Μάνδρα Κατανάλωση Κατανάλωση Μόρνος Μενίδι ίστοµο Μεριστής Κιθαιρώνα Μάνδρα 2.9 Χελιδονού 5.8 Γαλάτσι Κατανάλωση Σχηµατοποίηση του υδροδοτικού συστήµατος της Αθήνας Λεκάνη Ευήνου 352 km 2, 278 hm 3 Οικολογική παροχή Ταµιευτήρας Ευήνου ως m, 112 hm 3 Σήραγγα Ευήνου- Μόρνου (< 27 m 3 /s) Λεκάνη Μόρνου 588 km 2, 235 hm 3 Προς άρδευση Κωπαΐδας Λεκάνη Β. Κηφισού 2042 km 2, 278 hm 3 Ταµιευτήρας Μόρνου ως m, 630 hm 3 Yδραγωγείο Μόρνου (18 m 3 /s) ΜΕΝ Μάνδρας Λεκάνη Υλίκης 424 km 2, 17 hm 3 Υδραγωγείο Υλίκης (7.5 m 3 /s) Λεκάνη Χάραδρου 120 km 2, 14 hm 3 ΜΕΝ Μενιδίου Προς κατανάλωση Λίµνη Υλίκη ως m, 585 hm 3 Υπερχείλιση / διαφυγή προς Παραλίµνη / Ευβοϊκό ΜΕΝ Κιούρκων Προς κατανάλωση Ταµιευτήρας Μαραθώνα ως m, 31 hm 3 ΜΕΝ Γαλατσίου Πηγή: Κουτσογιάννηςκ.α,

33 Λειτουργίες ΣΥΑ Προσοµοίωση βελτιστοποίηση µε τη χρήση λογισµικού Λειτουργίες ΣΥΑ ιαχείριση λειτουργίας ταµιευτήρων 33

34 Λειτουργίες ΣΥΑ Παραγωγή υδρολογικών σεναρίων για προσοµοίωση Στοχαστικόµοντέλοπολλαπλώνθέσεων (πολλώνµεταβλητών) Λειτουργία σε προσοµοίωση ή πρόγνωση Χρονικές κλίµακες ετήσια και µηνιαία ιατήρηση ουσιωδών στατιστικών χαρακτηριστικών των µεταβλητών ιατήρηση των συσχετίσεων στο χρόνο και το χώρο Αναπαραγωγή της µακροπρόθεσµης εµµονής (φαινόµενο Ιωσήφ) Λειτουργίες ΣΥΑ Στοχαστική προσοµοίωση πρόγνωση εισροών ταµιευτήρων

35 Λειτουργίες ΣΥΑ Βέλτιστος κανόνας λειτουργίας υδροσυστήµατος Λειτουργίες ΣΥΑ Πιθανότητες αστοχίας για τη βέλτιστη λύση 35

36 Λειτουργίες ΣΥΑ Xρονική εξέλιξη συχνότητας αστοχίας Αριθµός αστοχιών σε σύνολο 200 σεναρίων Λειτουργίες ΣΥΑ Βέλτιστοι κανόνες λειτουργίας 36

37 Υδροσύστηµα υτικής Θεσσαλίας: (α) Φυσική απεικόνιση Λ. Σµοκόβου Υδροσύστηµα υτικήςθεσσαλίας: (β) Σχηµατοποίηση Τρίκαλα Σαρακήνα Μουζάκι Μεσενικόλας Πάµισος Πηνειός Πηνειός Πηνειός Σέλανα Αρδευτικό Πλαστήρα Πάµισος Καλέντζης Αλή Εφέντη Παλαµάς Ενιπέας (πληµµυρική τάφρος) Φαρσαλιώτης Έξοδος συστήµατος Ενιπέας (κανονική κοίτη) Ενιπέας Ενιπέας Ταµιευτήρας Πλαστήρα Ξυνονέρι εξαµενή ρύθµισης Αγιοπηγή Κέδρος Ταµιευτήρας Σµοκόβου Σοφαδίτης Φαρσαλιώτης Αµπελιά Σοφάδες Αρδευτικά έργα Σµοκόβου 37

38 Υδροσύστηµα υτικήςθεσσαλίας: (γ) Μοντελοποίηση Τυπικά δεδοµένα εισόδου µαθηµατικών µοντέλων διαχείρισης υδατικών πόρων Τοπολογία µαθηµατικού µοντέλου υδροσυστήµατος (κόµβοι, κλάδοι) Φυσική προσφορά νερού (υδρολογικές εισροές) Ζήτηση νερού χρήσεις Χαρακτηριστικά µεγέθη τεχνικών έργων Λειτουργικοί περιορισµοί Οικονοµικά δεδοµένα Ενεργειακά δεδοµένα Ποιοτικά δεδοµένα Κανόνες λειτουργίας Κριτήρια επίδοσης Εισροές; Ιδιότητες ταµιευτήρα; Ζήτηση; Κόστος; 38