ΙΑΒΡΩΣΗ ΠΑΡΑΛΙΑΣ ΣΚΑΛΑΣ ΕΡΕΣΟΥ: ΠΙΘΑΝΕΣ ΑΙΤΙΕΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Transcript

1 ΙΑΒΡΩΣΗ ΠΑΡΑΛΙΑΣ ΣΚΑΛΑΣ ΕΡΕΣΟΥ: ΠΙΘΑΝΕΣ ΑΙΤΙΕΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Θ. Β. Καραµπάς, Αν. Καθηγητής, Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας, Π.Α. Ολ. Ανδρεάδης, Υπ. ιδάκτορας, Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας, Π.Α. Α. Βελεγράκης, Αν. Καθηγητής, Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας, Π.Α. Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας Πανεπιστήµιο Αιγαίου Λόφος Πανεπιστηµίου, 81100, Μυτιλήνη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το αντικείµενο της εργασίας αυτής είναι η αναγνώριση των αιτίων που προκαλούν τη σηµαντική διάβρωσης της παραλίας στο Ανατολικό τµήµα της ακτής της Σκάλας Ερεσού, καθώς και η πρόταση των έργων ή και των µεθόδων που θα εξαλείψουν τα φαινόµενα αυτά. Η έρευνα βασίστηκε στην εφαρµογή προηγµένων µαθηµατικών µοντέλων για την προσοµοίωση της υφιστάµενης κατάστασης και τη µαθηµατική αναπαραγωγή των διεργασιών της διάβρωσης καθώς και σε επιτόπου µετρήσεις (εγκάρσια προφίλ πυθµένα και βυθοµετρική αποτύπωση της περιοχής). Εξετάζεται η πιθανή επίδραση των παρακάτω παραγόντων: α. Μείωση της στερεοπαροχής από ποτάµια, και συγκεκριµένα λόγω της κατασκευής του φράγµατος. και β. Μεταβολή περιβαλλοντικών συνθηκών (συχνότητα εµφάνισης Ν ανέµων). Τα αποτελέσµατα του µοντέλου υπολογισµού παραγωγής ιζήµατος στη λεκάνη απορροής ανάντη του φράγµατος δείχνουν ότι κατακρατείται µεγάλο µέρος (περίπου 50%) της συνολικής παραγόµενης ποσότητας ιζήµατος. Από την άλλη µεριά η ακτοµηχανική έρευνα δείχνει ότι µια σχετικά µικρή µείωση στης συχνότητας των Ν ανέµων (ή σχετικά µικρή αύξηση της συχνότητας των Ν και ΝΑ ανέµων) έχει επίπτωση στην κατά µήκος της ακτής στερεοµεταφορά, διαταράσσει τη λεπτή ισορροπία ισοζυγίου φερτών και προκαλεί διάβρωση. Η εργασία καταλήγει στην πρόταση δυνατών τρόπων αντιµετώπισης της διάβρωσης µε έµφαση σε φιλικές προς το περιβάλλον µεθόδους π.χ. αναπλήρωση των διαβρωµένων τµηµάτων της ακτής σε συνδυασµό µε βυθισµένους κυµατοθραύστες. 471

2 EROSION OF ERESOS BEACH: POSSIBLE REASONS AND PROPOSALS FOR COASTAL PROTECTION Th. V. Karambas, Associate Professor, Dept. of Marine Sciences, U.A. A. F. Velegrakis, Associate Professor, Dept. of Marine Sciences, U.A. A. Pantazis, PhD student, Dept. of Marine Sciences, U.A. Department of Marine Sciences University of the Aegean University Hill, 81100, Mytilene, GREECE ABSTRACT The subject of the present work is the recognition of the reasons that caused the significant erosion in the eastern part of Eresos beach (Island of Lesbos, Greece) as well as the proposals of the measures to be taken to face the erosion problem. The research is based on the application of numerical models for the simulation of existing sediment transport and bed morphology evolution processes, as well as on the in situ measurements (beach profiles and bathymetry measurements). The possible effects of the following factors are studied: a. the reduction of river sediment load due to the construction of the upstream dam b. Changes of the wave climate (appearance frequency of SW winds). Estimation of the basin sediment yields and loads on the basis of the basin topography, sedimentology and land use and generalized soil erosion equations have shown that the dam stops about 50 % of the sediment load. On the other hand, Coastal Engineering research indicates that, even a small reduction of the annual frequency of SW waves (or increase of the annual frequency if S and SW waves) affects longshore sediment transport, disturbs the longshore balance and results to coastal erosion. Finally, environment-friendly methods, such as beach nourishment and submerged breakwaters, are proposed to face the erosion problem. 472

3 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι παράκτιες περιοχές αποτελούν ζώνες ιδιαίτερης δυναµικής που επηρεάζονται από τις ατµοσφαιρικές, θαλάσσιες και χερσαίες διεργασίες, καθώς και τις αλληλεπιδράσεις τους. Παράλληλα, η ήδη σηµαντική ανθρώπινη παρέµβαση είναι σταθερά αυξανόµενη, λόγω του υψηλής κοινωνικο-οικονοµικής σηµασία της παράκτιας ζώνης, µε συχνά απρόσµενες συνέπειες. Ο υδρολογικός κύκλος και κυρίως η ισορροπία των ιζηµάτων ανάµεσα στην υδρολογικη λεκάνη και την ακτή είναι µια από τις σηµαντικότερες συνιστώσες του συνολικού συστήµατος. Η αλληλεπίδραση του νερού της βροχής µε τη γη οδηγεί στην διάβρωση του εδάφους και την ενεργοποίηση µηχανισµών µεταφοράς του. Το φορτίο του ιζήµατος που δηµιουργείται καταλήγει να αποτίθεται στην ακτή, διαδικασία που είναι αρχικά υπεύθυνη για τη γένεση των παραλιών αλλά και σε µεγάλο βαθµό ζωτικής σηµασίας για τη συντήρησή τους. Από την άλλη πλευρά η ζήτηση του νερού αυξάνεται συνεχώς και σε πολλές περιπτώσεις η κατασκευή ενός φράγµατος φαίνεται ως η µόνη λύση. Εκτός από τα αδιαµφισβήτητα πλεονεκτήµατα τους, τα φράγµατα έχουν σηµαντικές επιπτώσεις, δεδοµένου ότι επηρεάζουν την κατάντη υδρολογία, µορφολογία και οικολογία, προκαλώντας µορφολογικές αλλαγές, µέσω της µεταβολής στην τροφοδοσία ιζηµάτων, επηρεάζουν τις ιδιότητες και την ποιότητα του νερού κατάντη και απειλούν ορισµένα είδη. Από την άλλη µεριά η µεταβολή των περιβαλλοντικών συνθηκών (π.χ. αλλαγή στη συχνότητα εµφάνισης και την ένταση ανέµων) έχει ιδιαίτερα σηµαντικές επιπτώσεις στην κατά µήκος της ακτής στερεοµεταφορά, διαταράσσει τη ισορροπία ισοζυγίου φερτών και προκαλεί µορφολογικές µεταβολές (διάβρωση-πρόσχωση). Η παρούσα µελέτη επικεντρώνεται στην ακτή της Σκάλας Ερεσού (Λέσβος, Ελλάδα) όπου τα τελευταία χρόνια παρατηρούνται φαινόµενα διάβρωσης στο Ανατολικό της τµήµα. Στην υδρολογική λεκάνη της έχει κατασκευαστεί φράγµα (Σχήµα 1) ενώ τα στατιστικά δεδοµένα των τελευταίων ετών δείχνουν µείωση της συχνότητας εµφάνισης των ανέµων του Ν Ν τοµέα. 2. ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ Η περιοχή χαρακτηρίζεται γενικά από ήπιο ανάγλυφο µε µέσες κλίσεις πρανών (10 ο 20 ο ) ενώ οι κλίσεις είναι µεγαλύτερες µόνο τοπικά, κυρίως βόρεια του οικισµού της Ερεσού. Στα χαµηλότερα τµήµατα, κοντά στη παραλία, το ανάγλυφο είναι πεδινό µε πολύ µικρές κλίσεις. (0 ο - 10 ο ). Η λεκάνη απορροής είναι της τάξης των 57 τ.χ.. περίπου, τα 26 εκ των οποίων αποστραγγίζονται µέσω του χειµάρρου Χαλάνδρα στο φράγµα της Ερεσού. ευτερεύοντες κλάδοι είναι ο χείµαρρος Μεθάλεια µε λεκάνη απορροής 12 τ.χ., ο Καρασάρης µε λεκάνη απορροής 7,4 τ.χ, ο Ελεούσας µε λεκάνη απορροής 5 τ.χ. και ο Λιφωνάκας µε λεκάνη απορροής 4,6 τ.χ., οι οποίοι καταλήγουν ως επί το πλείστον στην υπολεκάνη του Χαλάνδρα, κατάντη του φράγµατος. Για τον υπολογισµό της παραγωγής ιζηµάτων της περιοχής µελέτης χρησιµοποιήθηκε η εξίσωση RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) η οποία αναφέρεται σε έναν αλγόριθµο υπολογισµού του ποσού των εδαφικών απωλειών (Α) που παράγονται από τις χερσαίες διαβρώσεις (τόνοι/ εκτάριο). Η αρχική εξίσωση, USLE, αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στις Ηνωµένες Πολιτείες για να εκτιµηθεί το ποσό της απώλειας του εδάφους που προκαλείται από τις βροχοπτώσεις σε οργωµένες περιοχές χαµηλής κλίσης (Wischmeier 473

4 and Smith, 1978). Στη συνέχεια, εξελίχθηκε, τροποποιήθηκε και αναθεωρήθηκε ώστε να είναι εφαρµόσιµη σε ποικιλία συνθηκών ανά τον κόσµο. Κάθε παράµετρος της εξίσωσης παίζει σηµαντικό ρόλο όσον αφορά τη φυσική του φαινοµένου της διάβρωσης του εδάφους και ο σωστός υπολογισµός είναι καθοριστικός για το τελικό αποτέλεσµα. Η εξίσωση γράφεται: (A) = (R) (Κ) (LS) (C) (P) (1) όπου, R (Rain erosivity) ιαβρωτικότητα της βροχόπτωσης, είναι ένας ενεργειακός παράγοντας που εξαρτάται από την ενέργεια των βροχοπτώσεων για ένα χρονικό διάστηµα και υποδεικνύει το δυναµικό της βροχής να προκαλέσει διάβρωση. Υπολογίζεται από πειραµατικούς µαθηµατικούς τύπους που αναπτύσσονται για τη συγκεκριµένη περιοχή µελέτης και απαιτούν µετρήσεις συγκεκριµένων µεγεθών όπως το I30, η οποία είναι η µέγιστη ένταση βροχής σε 30 λεπτά εγγραφής περίοδο. K (Soil erodibility) ιαβρωσιµότητα εδάφους, παράγοντας που µετράει την ευαισθησία του εδάφους στις βροχές και τη διαβρωτική τους δράση. Εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από τη σύνθεση, την υφή και την περιεκτικότητα σε οργανική ύλη. Πειραµατικές τιµές των τιµών του Κ αντιπροσωπεύουν το ποσοστό σε άµµο, πηλό και άργιλο στο επιφανειακό µείγµα των εδαφικών ιζηµάτων. LS (Slope Length) Σχετίζεται µε την κλίση του εδάφους και το µήκος που αυτή διατρέχει. Είναι σαφές ότι απότοµες πλαγιές και κλίσεις µεγαλύτερου µήκους θα προκαλούν ψηλότερα επίπεδα διάβρωσης του εδάφους και ως εκ τούτου την απώλεια του. C (Land Cover/Use) Εδαφοκάλυψη/χρήση γης, είναι µια παράµετρος που εισέρχεται στον αλγόριθµο ως ποσοστό ούτως ώστε να συνεκτιµηθεί η επίδραση των διαφόρων χρήσεων και καλύψεων γης στη διάβρωση του εδάφους. P (Protection practices) Μια άλλη παράµετρος που επηρεάζει το τελικό ποσό της απώλειας εδάφους καθώς λαµβάνει υπόψη τις πρακτικές προστασίας κατά της διάβρωσης του εδάφους που επιστρατεύονται από τον άνθρωπο (αναβαθµίδες κλπ) µε παρόµοιο τρόπο όπως κάλυψη της γης. Ο παραπάνω αλγόριθµος έτρεξε µε το λογισµικό ESRI ArcMap, χρησιµοποιώντας την λειτουργία Raster Calculator. Χρησιµοποιήθηκε ψηφιακό µοντέλο εδάφους DEM (30 µ.) προκειµένου να υπολογιστούν ορισµένες από τις παραπάνω παραµέτρους (LS), ενώ άλλες προσδιοριστήκαν χρησιµοποιώντας πίνακες που παράγονται σε ανάλογες περιπτώσεις (K, C) καθώς και επί τόπου µετρήσεις (R). Θεωρώντας διάφορα σενάρια βροχόπτωσης και υιοθετώντας την παραδοχή ιλυώδους ή αµµώδους εδάφους προκύπτουν διαφορετικές τιµές των παραµέτρων R και Κ που οδηγούν σε µεγάλο εύρος τιµών στις ποσότητες παραγόµενου ιζήµατος. Το εύρος των ετήσιων ποσοτήτων της συνολικής λεκάνης απορροής κυµάνθηκε από 118 (αµµώδη εδάφη) έως 7000 τόνους (ιλυώδη εδάφη) και στην υπολεκάνη του φράγµατος από 65 έως 3630 τόνους αντίστοιχα. Τα αποτελέσµατα δείχνουν ότι ένα ποσοστό της τάξης του 50% κατακρατείται από το φράγµα. Από τη περιοχή µελέτης, συλλέχθηκαν 12 δείγµατα ιζηµάτων σε δύο χρονικές περιόδους (Ιούνιος 2004 Σεπτέµβριος 2004). Τα δέκα από το µέτωπο της παραλίας (5 τον Ιούνιο, 5 τον Σεπτέµβριο), ένα από την κοίτη του χειµάρρου Χαλάνδρα κοντά στις εκβολές του, και ένα από τον πυθµένα του φράγµατος της Ερεσού. Τα δείγµατα συλλέχθηκαν προκειµένου να επεξεργαστούν µε χρήση ακτίνων Χ, αποβλέποντας στην ανίχνευση 474

5 σχηµατισµών τα οποία συναντούνται στη λεκάνη απορροής και αποστραγγίζονται από το φράγµα της Ερεσού, στην παραλία της Ερεσού. Η επεξεργασία των δειγµάτων πραγµατοποιήθηκε σε συνεργασία µε το εργαστήριο οµικών υλικών της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Α.Π.Θ. ενώ η ανάλυση και επεξεργασία των αποτελεσµάτων έγινε σε συνεργασία µε τον Τοµέα Ορυκτολογίας Πετρολογίας Κοιτασµατολογίας της Γεωλογικής σχολής του Α.Π.Θ. Σχήµα 1. (a) Φράγµα Ερεσού και (b) Θέση του φράγµατος και κύρια ποτάµια και χείµαρροι της λεκάνης απορροής. Figure 1. (a) Eressos dam and (b) Dam location, main rivers of the drainage basin Η παραπάνω ανάλυση πραγµατοποιήθηκε µε σκοπό την ανίχνευση ορυκτών σχηµατισµών οι οποίοι συναντώνται στην περιοχή της λεκάνης απορροής πάνω από το φράγµα της Ερεσού και δεν συναντιούνται στην περιοχή κάτω από το φράγµα της Ερεσού, δηλαδή αποστραγγίζονται από το φράγµα της Ερεσού. Για την συγκεκριµένη περιοχή, κατάλληλος σχηµατισµός κρίθηκε ένα υδροθερµικό κοίτασµα µε ίχνη Μαγγανίου που συναντάται βόρεια του φράγµατος της Ερεσού. Από την ανάλυση των δειγµάτων προέκυψε ότι το συγκεκριµένο κοίτασµα δεν ανιχνεύεται σε κανένα δείγµα από τη παραλία της Ερεσού. Αντίθετα στο δείγµα που λήφθηκε από τον πυθµένα του φράγµατος της Ερεσού ανιχνεύτηκαν ίχνη του κοιτάσµατος, δηλαδή το φράγµα κατακρατάει το ίζηµα. Είναι απαραίτητο να αναφέρουµε ότι ακόµα και στο δείγµα από τον πυθµένα της λιµνοδεξαµενής το συγκεκριµένο κοίτασµα ανιχνεύτηκε σε ελάχιστες ποσότητες γεγονός το οποίο δεν µπορεί να οδηγήσει σε απόλυτα ασφαλή συµπεράσµατα. 475

6 3. ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΣΤΕΡΕΟΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΦΕΡΤΩΝ Για τον υπολογισµό του κυµατικού κλίµατος στα ανοικτά της περιοχής γίνεται η εκτίµηση του σηµαντικού ύψους κύµατος H s, της περιόδου T p της µέγιστης ενεργειακής πυκνότητας και της µέσης περιόδου Τ z από τις σχέσεις JONSWAP. Ο υπολογισµός έγινε για 3 κατευθύνσεις του N, NΑ και N -Ν τοµέα. Ο υπολογισµός του ενεργού µήκους ανάπτυξης των κυµατισµών γίνεται σε ένα τοµέα ±45 ο ως προς την κύρια κατεύθυνση, µε βάση τις ακτίνες ανά 10 ο. Στην Ακτοµηχανική µελέτη ιδιαίτερη σηµασία έχουν οι χαρακτηριστικοί κυµατισµοί που ορίσθηκαν ως οι ισοδύναµοι κυµατισµοί που είναι αντιπροσωπευτικοί της κυµατικής κατάστασης σε ετήσια βάση. Αφού επιλεγεί µια αντιπροσωπευτική περίοδος Τ του ισοδύναµου κυµατισµού για κάθε διεύθυνση πνοής υπολογίζεται το ύψος του ισοδύναµου κυµατισµού από τη µέση τετραγωνική τιµή των Borah and Balloffet, (1985): 2 2 ΣHiTf i i HT= (2) Σf i όπου Η i, T i, f i τα ύψη, οι περίοδοι και οι συχνότητες εµφάνισης των κυµάτων που αντιστοιχούν στα διάφορα επίπεδα έντασης του ανέµου από την σχετική διεύθυνση. Ο ισοδύναµος κυµατισµός είναι ο κυµατισµός που εµφανίζεται µε συχνότητα f = f και έχει i το ίδιο ενεργειακό περιεχόµενο µε το σύνολο των κυµατισµών των διαφόρων εντάσεων του σχετικού τοµέα. Με βάση τα παραπάνω υπολογίστηκαν το σηµαντικό ύψος κύµατος H e, η περίοδος Τ e και η συχνότητα εµφάνισης f των ισοδύναµων κυµατισµών ανοιχτού πελάγους που συνοψίζονται στον παρακάτω Πίνακα 1. Πίνακας 1. Χαρακτηριστικά ισοδύναµων κυµατισµών Table 1. Characteristics of the equivalent waves Ν άνεµος ΝΑ άνεµος Ν -Ν άνεµος Συχνότητα Εµφάνισης f % H e (m) T e (m) 9,87 1,25 4,97 Συχνότητα Εµφάνισης f % H e (m) T e (m) 4,47 0,96 4,60 Συχνότητα Εµφάνισης f % H e (m) T e (m) 5,48 1,70 6,33 476

7 y (m) x (m) Σχήµα 2. Ισοϋψείς κυµατισµών για Ν άνεµο (H rms =3 m, T p =7 s). Figure 2. Wave height for S wind (H rms =3 m, T p =7 s) m/s y (m) x (m) Σχήµα 3. Πεδίο κυµατογενών ταχυτήτων για Ν άνεµο (H rms =3 m, T p =7 s). Figure 3. Wave-induced current field (H rms =3 m, T p =7 s). Η παράκτια στερεοπαροχή κατά µήκος της ακτής Q υπολογίστηκε από την εφαρµογή του προγράµµατος WAVE_LS (Καραµπάς και συν., 2006). Τα αποτελέσµατα παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Πίνακας 2. Παράκτια στερεοπαροχή στην ακτή Ερεσού για στατιστικά στοιχεία 30 ετών. Table 2. Longshore transport for 30 years statistics Άνεµος Συχνότητα εµφάνισης f(%) Η ο (m) Q (m 3 /έτος) Κατεύθυνση Ν 9,87 1, Προς υτικά Ν -Ν 5,48 1, Προς Ανατολικά ΝΑ 4,47 0, Προς υτικά 477

8 Από τον Πίνακα 2 προκύπτει ότι η ακτή βρίσκεται σε ισορροπία µε πολύ µικρή επικράτηση της στερεοµεταφοράς προς τα Ανατολικά. Τα παραπάνω ανεµολογικά δεδοµένα προέρχονται από τον Μετεωρολογικό Σταθµό Μυτιλήνης και αναφέρονται σε χρονικό διάστηµα 30 ετών. Ωστόσο τα πρόσφατα στατιστικά δεδοµένα του Τµήµατος Γεωγραφίας του Πανεπιστηµίου Αιγαίου (Ατσικπάση, 2006) δείχνουν µια σηµαντική µείωση, της τάξης του 30%, στα τελευταία χρόνια των ανέµων του Ν -Ν τοµέα. Μια τέτοια µείωση συνεπάγεται διατάραξη του ισοζυγίου φερτών και επικράτηση της στερεοµεταφοράς προς τα υτικά (Πίνακας 3). Η µεταβολή αυτή συνεπάγεται την διάβρωση του ανατολικού τµήµατος της ακτής. Πίνακας 3. Παράκτια στερεοπαροχή στην ακτή Ερεσού για πρόσφατα στατιστικά στοιχεία Table 3. Longshore transport for latest years statistics Άνεµος Συχνότητα εµφάνισης f(%) Η ο (m) Q (m 3 /έτος) Κατεύθυνση Ν 9,87 1, Προς υτικά Ν -Ν 3,84 0, Προς Ανατολικά ΝΑ 4,47 1, Προς υτικά Με σκοπό την επιβεβαίωση των παραπάνω η παραλία αποτυπώθηκε τοπογραφικά σε 5 σταθµούς δειγµατοληψίας µε τη βοήθεια χωροβάτη. Τα προφίλ πάρθηκαν για να µελετηθούν οι µορφολογικές διακυµάνσεις του µετώπου της παραλίας. Τα δεδοµένα έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια 3 ετών ( ), πραγµατοποιήθηκε σηµαντική διάβρωση της παραλίας (περίπου 10 m) στο Ανατολικό τµήµα της (Σχήµα 4). Παρατηρήθηκε επίσης πρόσχωση στο υτικό µέρος αλλά και µεταβολή της µορφολογίας του πυθµένα στη ζώνη θραύσης δείχνοντας σηµαντική διεργασία εγκάρσιας στερεοµετοαφοράς και σχηµατισµό ύφαλου αναβαθµού. Οι µετρήσεις αυτές συµφωνούν µε την παραπάνω Ακτοµηχανική διερεύνηση. Ωστόσο η χρήση προηγµένων µαθηµατικών µοντέλων που συµπεριλαµβάνουν και την εγκάρσια στερεοµεταφορά (Karambas, 2002) αναµένεται να οδηγήσουν σε ασφαλέστερα συµπεράσµατα. 4. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Στο παρελθόν η αντιµετώπιση της διάβρωσης των ακτών γινόταν µε τη δηµιουργία «σκληρών» κατασκευών όπως παράκτιοι τοίχοι, κυµατοθραύστες, πρόβολοι κλπ. Αυτές οι κατασκευές επηρεάζουν το περιβάλλον της περιοχής χωρίς απαραίτητα να επιλύουν το πρόβληµα. Στην εποχή µας η ανάγκη σωστής διαχείρισης έχει προκαλέσει το ενδιαφέρον για την εξεύρεση ήπιων λύσεων για την προστασία των ακτών. Η τεχνητή αναπλήρωση της ακτής (beach nourishment) αποτελεί τη σύγχρονη µέθοδο για την επίλυση του προβλήµατος της διάβρωσης. Επιπλέον µπορεί να γίνει σε περιοχές όπου επιδιώκεται η οικονοµική ανάπτυξη της περιοχής ή όπου ήδη υπάρχουν σηµαντικές οικονοµικές δραστηριότητες. Στη µέθοδο αυτή τροφοδοτείται η ακτή µε άµµο που λαµβάνεται από 478

9 άλλες ακτές όπου υπάρχει περίσσεια υλικού αλλά και από τα ανοιχτά (Dean, 2003). Το υλικό τοποθετείται έτσι ώστε να επεκτείνεται η ακτή προς τη θάλασσα. Μετά την εναπόθεση της άµµου οι κυµατισµοί θα διαµορφώσουν µια νέα κατάσταση ισορροπίας. Τα παράκτια κυµατογενή ρεύµατα θα οδηγήσουν σε πλευρικές απώλειες ενώ οι κυµατισµοί που προσπίπτουν κάθετα θα διαµορφώσουν το προφίλ ισορροπίας. Το βασικότερο πλεονέκτηµά της, από τεχνική άποψη, είναι ότι δεν δηµιουργούνται διαβρώσεις κατάντη της περιοχής που αναπλάθεται, όπως συµβαίνει στα περισσότερα έργα προστασίας. Επιπλέον το κόστος της είναι συγκριτικά µικρότερο από αυτό των συµβατικών µεθόδων, ιδίως όταν η θέση αµµοληψίας βρίσκεται κοντά στην περιοχή ανάπλασης. Σχήµα 4. ιατοµές της ακτής στους σταθµούς δειγµατοληψίας. Figure 4. Beach profiles Η τεχνητή αναπλήρωση µπορεί να συνοδεύεται και από άλλα τεχνικά έργα προστασίας που βοηθούν στον εγκλωβισµό των ποσοτήτων άµµου που µεταφέρθηκαν και ελαχιστοποιούν τις πλευρικές και τις εγκάρσιες απώλειες. Έτσι µπορεί να κατασκευαστούν πλευρικά πρόβολοι ή παράλληλα στην ακτή κυµατοθραύστες. Τα έργα αυτά µπορούν να ανήκουν στη κατηγορία των «ήπιων» (περιβαλλοντικά φιλικών) µεθόδων. Η κατασκευή βυθισµένων κυµατοθραυστών παράλληλα στην ακτή, µπορεί να σταθεροποιήσει την ακτή 479

10 µειώνοντας τις εγκάρσιες και πλευρικές απώλειες της άµµου (Koutsouvela, 2007, Τεχνική Έκθεση #1, 2008). 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα αποτελέσµατα του µοντέλου υπολογισµού παραγωγής ιζήµατος στη λεκάνη απορροής ανάντη του φράγµατος της Ερεσού δείχνουν ότι κατακρατείται µεγάλο µέρος (περίπου 50%) της συνολικής παραγόµενης ποσότητας ιζήµατος. Από την άλλη µεριά η Ακτοµηχανική έρευνα δείχνει ότι η παρατηρούµενη µείωση στης συχνότητας των Ν ανέµων έχει επίπτωση στην κατά µήκος της ακτής στερεοµεταφορά της ακτής της Σκάλας Ερεσού, διαταράσσει τη λεπτή ισορροπία ισοζυγίου φερτών και προκαλεί διάβρωση. Το συµπέρασµα αυτό έρχεται σε συµφωνία µε τις επιτόπου µετρήσεις των διατοµών της παραλίας. 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ατσικπάση Π., (2006) Επίδραση της εγκάρσιας κυµατογενούς στερεοµεταφοράς στην εξέλιξη της ακτογραµµής, Πτυχιακή Εργασίας, ΠΜΣ, ιαχείριση Παράκτιων Περιοχών, Τµ. Επιστηµών της Θάλασσας, Παν. Αιγαίου. Borah D.K. and Balloffet A. (1985), "Beach evolution caused by littoral frift barrier", J. of Waterway, Port, Coastal and Ocean Eng., ASCE, vol 111, no4, Dean R. G. (2003) Beach Nourishment: A short course, Soft Shore Protection, Kluwer Academic Publishers, eds. C. Goudas, G. Katsiaris, V. May and Th.V. Karambas, Dordrecht, Netherlands, pp Καραµπάς Θ., Σ. Χριστόπουλος, Π. Ατσικπάση (2006): Μοντέλο διάθλασης-περίθλασης κυµατισµών µε βάση την εξίσωση ισοζυγίου κατευθυντικής ενέργειας (WAVE-LS), 4 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Λιµενικών Έργων, Νοέµβριος 2006, Ε.Μ.Π. Αθήνα. Koutsouvela D., Th. V. Karambas, I. Avgeris, E. Karathanassi, (2007) Functional design of submerged breakwaters for coastal protection using two wave/morphological models, Coastal Structures 07. Τεχνική Έκθεση #1, (2008). ιερεύνηση τεχνητής ανάπλασης αµµωδών παραλίων σε υφιστάµενες ακτές του ήµου Μυτιλήνης. Ερευνητικό Πρόγραµµα Παν. Αιγαίου. Vousdoukas MI, Andreadis O, Adamakis G, Velegrakis AF, Pasakalidou E, Kokolatos G (2007): "Severely eroding Eressos beach (Lesvos Island) and possible dam implications ", CEST2007: A , Kos island, GREECE. Wischmeier, W.H. and Smith, D.D., Predicting rainfall erosion losses, Agricaltural handbook 537. USDA. Agricultural Research Service, Washington, DC 480