ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ Υ ΡΟ ΟΤΗΣΗΣ ΗΜΟΥ ΤΗΝΟΥ ΑΠΟ ΤΗ ΛΙΜΝΟ ΕΞΑΜΕΝΗ ΛΙΒΑ ΑΣ Εκπόνηση εργασίας: Ευαγγελάτος Φώτης (Χηµικός Μηχανικός ΕΜΠ) «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» Επίβλεψη εργασίας: Ανδ. Ανδρεαδάκης (Καθηγητής ΕΜΠ, Σχολή Πολιτικών Μηχανικών) ΑΘΗΝΑ, ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2008

2 Πρόλογος Πριν προχωρήσω στην εκπόνηση της µεταπτυχιακής µου εργασίας ήθελα ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή µου κ. Ανδρέα Ανδρεαδάκη καθώς και τον καθηγητή κ. ηµήτρη Κουτσογιάννη, για την συµβολή τους στην ανάπτυξη της διπλωµατικής µου εργασίας. Μαζί θα ήθελα να ευχαριστήσω τους κ.κ. Ανδρέα Ευστρατιάδη, Γιώργο Καραβοκυρό και Κώστα Νουτσόπουλο για την πολύτιµη καθοδήγηση και υποστήριξη που µου παρείχαν καθόλη τη διάρκεια εκπόνησής της, καθώς και τον κ. Ευάγγελο Ρώµα, για την υποστήριξή του στην λειτουργία του λογισµικού «ΛΕΡΝΗ». Θα ήθελα ακόµη να ευχαριστήσω θερµά τον κ. Νίκο Μαλάµο, γεωπόνο του Τµήµατος Αγροτικής Ανάπτυξης Τήνου για την πολύτιµη υποστήριξη, συνεργασία και διαθεσιµότητα χρόνου που µου παρείχε κατά τη συλλογή των δεδοµένων που χρησιµοποιήθηκαν στην παρούσα εργασία. Θα πρέπει επίσης να µηµονεύσω τον κ Γ. Παγανέλη, γεωπόνο, και τον κ. Κ. Γιολδάση, πολιτικό µηχανικό της /νσης Αγροτικής Ανάπτυξης Νοµαρχίας Κυκλάδων, την κα Φ. Παπαχρήστου και την κα Ν. Καραολάνη της Κτηνιατρικής Υπηρεσίας Τήνου, την κα Χριστίνα Καβούδη των Τεχνικών Υπηρεσιών ήµου Τήνου και του κ. Β. Κώστα, υδρονοµέα της Υπηρεσίας Ύδρευσης ήµου Τήνου, για την πολύτιµη βοήθειά τους στη συλλογή των δεδοµένων που χρησιµοποιήθηκαν στην παρούσα εργασία. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερµά την κα Σ. Παπαγεωργίου για την πολύτιµη υποστήριξη και βοήθειά της, καθώς και όλους τους φίλους και συγγενείς οι οποίοι µε υποστήριξαν ηθικά και µου παρείχαν τη βοήθειά τους καθόλη τη διάρκεια εκπόνησης της µεταπτυχιακής µου εργασίας.

3 Περίληψη Η παρούσα εργασία αφορά στη διερεύνηση του υδατικού συστήµατος ύδρευσης του ήµου Τήνου εστιάζοντας στην λειτουργία της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας. Η λιµνοδεξαµενή πρόκειται να κατασκευαστεί στο νησί για την ενίσχυση του υφιστάµενου δικτύου ύδρευσης. Ωστόσο, στην λεκάνη απορροής ανάντη της λιµνοδεξαµενής πραγµατοποιούνται δραστηριότητες µε σηµαντικές πιέσεις ρύπανσης, όπως αγροτικές και κτηνοτροφικές δραστηριότητες καθώς και οικιστική ανάπτυξη, που ενδεχοµένως να επιβαρύνουν και υποβαθµίζουν το νερό που συλλέγεται σε αυτήν. Κατά την εκπόνηση της µεταπτυχιακής εργασίας χρησιµοποιείται το λογισµικό «Ϋ ΡΟΝΟΜΕΑΣ» για την προσοµοίωση της λειτουργίας του υδατικού συστήµατος και της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας, σε ό,τι αφορά το υδατικό ισοζύγιο για τις εισροές και εκροές της. Επίσης, χρησιµοποιείται το λογισµικό «ΡΥΠΟΣ» για την εκτίµηση των ρυπαντικών φορτίων από τις αγροτικές και κτηνοτροφικές δραστηριότητες και από την οικιστική ανάπτυξη στη λεκάνη απορροής ανάντη της λιµνοδεξαµενής. Τέλος, χρησιµοποιείται το λογισµικό ευτροφισµού «ΛΕΡΝΗ» το οποίο λαµβάνει τα δεδοµένα εισροών και εκροών από τον «Υ ΡΟΝΟΜΕΑ» και τα ρυπαντικά φορτία που υπολογίζονται από το «ΡΥΠΟ» και εκτελεί ποιοτική προσοµοίωση του νερού που αποθηκεύεται εντός της λιµνοδεξαµενής. Στην παρούσα εργασία εξετάζονται δυο σενάρια διαχείρισης υδατικών πόρων. Το ένα αποτελεί το διαχειριστικό σενάριο βάσης και αφορά στην πραγµατική αποτύπωση του δικτύου ύδρευσης µετά και την ολοκλήρωση των έργων κατασκευής της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας. Το δεύτερο αφορά σε παραλλαγή του σεναρίου βάσης για την πλήρη κάλυψη των αναγκών ύδρευσης του ήµου Τήνου. Επίσης, εξετάζονται τρία σενάρια ρύπανσης στη λεκάνη απορροής της λιµνοδεξαµενής. Το πρώτο σενάριο αποτελεί το ρυπαντικό σενάριο βάσης και υποθέτει ότι όλα τα ρυπαντικά φορτία από φυσικές διεργασίες, από αγροτικές και κτηνοτροφικές δραστηριότητες καθώς και τα λύµατα από την οικιστική ανάπτυξη καταλήγουν ανεπεξέργαστα στη λιµνοδεξαµενή Λιβάδας. Σύµφωνα µε το δεύτερο σενάριο τα λύµατα από τους οικισµούς της περιοχής υφίστανται δευτεροβάθµια βιολογική επεξεργασία. Το τρίτο σενάριο υποθέτει ότι τα αστικά λύµατα λαµβάνουν τριτοβάθµια επεξεργασία πριν διατεθούν στη λεκάνη απορροής Λιβάδας. Τα αποτελέσµατα των προσοµοιώσεων έκαναν φανερό ότι ανεξαρτήτως σεναρίου διαχείρισης ή ρύπανσης, η λιµνοδεξαµενή εµφανίζεται ευτροφική έως υπερευτροφική µε αποτέλεσµα το νερό της να µην µπορεί να χρησιµοποιηθεί για υδροδότηση.

4 Ως εκ τούτου προτείνονται σειρά µέτρων για την πρόληψη της ρύπανσης στη λιµνοδεξαµενή κι εναλλακτικά προτείνονται µέτρα αντιµετώπισης της ρύπανσης του ρυπασµένου νερού προκειµένου αυτό να µπορεί να χρησιµοποιηθεί για σκοπούς ύδρευσης. Εναλλακτικά προτείνεται η αλλαγή χρήσης του νερού για σκοπούς άρδευσης.

5 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σκοπός της εργασίας ιάθρωση της εργασίας ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ Η Έννοια της ιαχείρισης Υδατικών Πόρων Στόχοι της ιαχείρισης Υδατικών Πόρων Νοµοθετικό πλαίσιο Η Οδηγία 2000/60/ΕΚ για την κοινοτική δράση στην πολιτική των υδάτων Σκοπός Στόχοι Χρονοδιάγραµµα και υποστήριξη εφαρµογής Ο Ν. 3199/2003 και η πορεία εφαρµογής της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ στην Ελλάδα Άλλα σχετικά νοµοθετήµατα ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Συστήµατα Υποστήριξης Αποφάσεων (Decision Support Systems) Το Ολοκληρωµένο Σύστηµα Υδρογαια Περιγραφή Μεθοδολογίας Μοντέλο Υ ΡΟΝΟΜΕΑΣ Θεωρητικό Πλαίσιο - Θεµελιώδεις Έννοιες Σύστηµα Υδατικών Πόρων Η έννοια της σχηµατοποίησης Η έννοια της προσοµοίωσης Ανάλυση συστηµάτων και βελτιστοποίηση Η έννοια της αξιοπιστίας και της πιθανότητας αστοχίας Γενικό µεθοδολογικό πλαίσιο Υ ΡΟΝΟΜΕΑ Εφαρµογή του Υδρονοµέα εδοµένα εισόδου σεναρίων Παραµετροποίηση Προσοµοίωση Αποτελέσµατα της προσοµοίωσης Βελτιστοποίηση Μοντέλο «ΡΥΠΟΣ» Ευαγγελάτος Φώτης i

6 3.5.1 Χρήσεις Γης και Κτηνοτροφία Βιοµηχανικά Υγρά Απόβλητα Αστικά Λύµατα Μοντέλο «ΛΕΡΝΗ» Φυτοπλαγκτόν (χλωροφύλλη α) Φώσφορος Άζωτο Οργανικός Άνθρακας ιαλυµένο Οξυγόνο Περιττωµατικά Κολοβακτηρίδια Ρύπος Χρήστη ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΩΝ Υ ΡΟ ΟΤΗΣΗΣ Υφιστάµενη Υδροδότηση ήµου Τήνου Αποτύπωση Υφιστάµενου ικτύου Τεχνικά χαρακτηριστικά δικτύου υδροδότησης ήµου Τήνου Εξυπηρετούµενος Πληθυσµός Νέα Έργα Υδροδότησης Λιµνοδεξαµενή Λιβάδας Έργο Εκτροπής Αγωγός Μεταφοράς Λιµνοδεξαµενή Λιβάδας Νέο ίκτυο Υδροδότησης Αποτύπωση Νέου ικτύου Υδροδότησης Τεχνικά χαρακτηριστικά νέων έργων υδροδότησης Εξυπηρετούµενος Πληθυσµός Υφιστάµενη Κατάσταση Λεκάνης Απορροής Λιβάδας Κλιµατολογικά εδοµένα Γεωµορφολογία Έδαφος Γεωλογικά χαρακτηριστικά Χρήσεις Γης Ανθρωπογενείς ραστηριότητες Οικιστική ανάπτυξη Κτηνοτροφία Βιοµηχανική δραστηριότητα ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ-ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΗΜΟΥ ΤΗΝΟΥ Κατάρτιση Χρονοσειρών Υδρολογικών εδοµένων Κατάρτιση Υδατικού Ισοζυγίου της Λεκάνης Απορροής Λιβάδας Σχηµατοποίηση Ευαγγελάτος Φώτης ii

7 5.2.1 Κόµβοι Μεταβλητής Εισροής εδοµένα εισόδου Κόµβοι Σταθερής Εισροής Κόµβοι Ταµιευτήρα Υδραγωγεία Αντλιοστάσια Ικανοποίηση Απαιτήσεων Υδροδότησης - Στόχων του Συνολικού έργου Προσοµοίωση - Αποτελέσµατα Προετοιµασία προσοµοίωσης στο διαχειριστικό µοντέλο «Υ ΡΟΝΟΜΕΑΣ» Αποτελέσµατα Προσοµοίωσης ιαχειριστικού Σεναρίου Βάσης Προσοµοίωση ιαχειριστικού Σεναρίου Πλήρους Κάλυψης των Υδρευτικών Αναγκών του ήµου Τήνου Αποτελέσµατα Προσοµοίωσης Εναλλακτικού ιαχειριστικού Σεναρίου ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΠΙΕΣΕΩΝ ΛΙΜΝΟ ΕΞΑΜΕΝΗΣ ΛΙΒΑ ΑΣ Αξιολόγηση Σηµαντικών Πιέσεων Σηµειακές Πιέσεις Μη Σηµειακές Πιέσεις Κατάρτιση Σεναρίων Ρύπανσης Σχηµατοποίηση Σεναρίων Ρύπανσης Προετοιµασία του µοντέλου Καθορισµός συντελεστών µη σηµειακών πηγών Καθορισµός συντελεστών σηµειακών πηγών Αποτύπωση σεναρίων Καθορισµός πηγών ρύπανσης από αστικά λύµατα Αποτελέσµατα Σενάριο Ρύπανσης (α): Χωρίς Επεξεργασία των Αστικών Λυµάτων (Σενάριο Βάσης) Σενάριο Ρύπανσης (β): ευτεροβάθµια Επεξεργασία των Αστικών Λυµάτων Σενάριο Ρύπανσης (γ): Τριτοβάθµια Επεξεργασία των Αστικών Λυµάτων ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ Υ ΑΤΩΝ ΛΙΜΝΟ ΕΞΑΜΕΝΗΣ ΛΙΒΑ ΑΣ Σχηµατοποίηση Σεναρίων Καθορισµός Κοινών Παραµέτρων Ευαγγελάτος Φώτης iii

8 Μέθοδος και χρονικό βήµα αριθµητικής ολοκλήρωσης Στρωµάτωση λιµνοδεξαµενής Θερµοκρασία - Ηλιακή ακτινοβολία Γεωµετρία λιµνοδεξαµενής Αρχικές συνθήκες προσοµοίωσης Καθορισµός Εισροών Εκροών ανά Σενάριο Καθορισµός εδοµένων Ρυπαντικών Φορτίων Προσοµοίωση - Αποτελέσµατα ιαχειριστικό Σενάριο Σ Συγκέντρωση Χλωροφύλλης (Chl-a) Συγκέντρωση ιαλυµένου Οξυγόνου (DO) Συγκέντρωση Βιοχηµικά Απαιτούµενου Οξυγόνου (BOD) Συγκέντρωση Οξειδωµένου Αζώτου (ΝΟ-Ν) Συγκέντρωση Αµµωνιακού Αζώτου (ΝΗ-Ν) Συγκέντρωση Ανόργανου Φωσφόρου (ΙΡ) Συγκέντρωση Οργανικού Φωσφόρου (ΟΡ) ιαχειριστικό Σενάριο Σ Συγκεντρωτικά Αποτελέσµατα ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι: ΣΧΕ ΙΑ...Π-Ι-1 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ: Ε ΟΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΠΗΡΕΣΙΑ Υ ΡΕΥΣΗΣ ΗΜΟΥ ΤΗΝΟΥ...Π-ΙΙ-1 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 3-1: Συνιστώσες µαθηµατικού µοντέλου «Υ ΡΟΜΟΝΕΑΣ» Πίνακας 3-2: ιεργασίες που επηρεάζουν τη συγκέντρωση χλωροφύλλης Πίνακας 3-3: ιεργασίες που επηρεάζουν τη συγκέντρωση φωσφόρου (οργανικού και ανόργανου) Πίνακας 3-4: ιεργασίες που επηρεάζουν τη συγκέντρωση αζώτου (αµµωνιακού και οξειδωµένου) Πίνακας 3-5: ιεργασίες που επηρεάζουν τη συγκέντρωση οργανικού άνθρακα.3-35 Πίνακας 3-6: ιεργασίες που επηρεάζουν τη συγκέντρωση διαλυµένου οξυγόνου 3-36 Πίνακας 4-1: Γεωτρήσεις δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-2: Αντλιοστάσια (Α/Σ) δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-3: εξαµενές και κύρια φρεάτια δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-4: Πηγές πηγάδια δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-5: Μονάδες αφαλάτωσης δικτύου υδροδότησης Ευαγγελάτος Φώτης iv

9 Πίνακας 4-6: Πληθυσµοί οικισµών συνδεδεµένων µε το δίκτυο υδροδότησης της Χώρας της Τήνου Πίνακας 4-7: Υπολογιζόµενος µέσος ετήσιος ρυθµός µεταβολής πληθυσµού ανά οικισµό Πίνακας 4-8: Εκτιµώµενος µέσος ετήσιος ρυθµός µεταβολής πληθυσµού ανά περιοχή ύδρευσης Πίνακας 4-9: Εκτιµώµενος πληθυσµός ανά περιοχή ύδρευσης για το Πίνακας 4-10: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού περιοχής Τήνου (2010) 4-8 Πίνακας 4-11: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού παραλιακών οικισµών (2010) Πίνακας 4-12: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού οικισµού Λυχναφτιών (2010) Πίνακας 4-13: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού οικισµού Τριαντάρου (2010) Πίνακας 4-14: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού οικισµού Μπερδεµιάρου (2010) Πίνακας 4-15: Γεωτρήσεις νέου δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-16: Αντλιοστάσια (Α/Σ) δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-17: εξαµενές νέου δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-18: Πηγές πηγάδια νέου δικτύου υδροδότησης Πίνακας 4-19: Πληθυσµοί οικισµών που συνδέονται στο νέο δίκτυο υδροδότησης του ήµου Τήνου Πίνακας 4-20: Υπολογιζόµενος µέσος ετήσιος ρυθµός µεταβολής πληθυσµού ανά οικισµό Πίνακας 4-21: Εκτιµώµενος µέσος ετήσιος ρυθµός µεταβολής πληθυσµού ανά περιοχή ύδρευσης Πίνακας 4-22: Εκτιµώµενος πληθυσµός ανά περιοχή ύδρευσης για το Πίνακας 4-23: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού οικισµού Αρνάδου (2010) Πίνακας 4-24: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού οικισµού υο Χωριών (2010) Πίνακας 4-25: Κατανοµή µόνιµου και εποχιακού πληθυσµού Μονής Κεχροβουνίου (2010) Πίνακας 4-26: εδοµένα Επιφανειακής Βροχόπτωσης Λεκάνης Απορροής Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (mm) Ευαγγελάτος Φώτης v

10 Πίνακας 4-27: εδοµένα Επιφανειακής υνητικής Εξατµισοδιαπνοής Λεκάνης Απορροής Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (mm) Πίνακας 4-28: εδοµένα Επιφανειακής Εξάτµισης Λεκάνης Απορροής Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (mm) Πίνακας 4-29: εδοµένα Επιφανειακής Θερµοκρασίας Λεκάνης Απορροής Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (οc) Πίνακας 4-30: εδοµένα Ηλιακής Ακτινοβολίας Λεκάνης Απορροής Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (W/m 2 ) Πίνακας 4-31: εδοµένα Ηλιοφάνειας Λεκάνης Απορροής Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (hours) Πίνακας 4-32: Χρήσεις γης στη λεκάνη απορροής Λιβάδας Πίνακας 4-33: Πληθυσµοί οικισµών εντός της λεκάνης απορροής Λιβάδας Πίνακας 4-34: Μέσος ετήσιος ρυθµός µεταβολής (ΜΕΡΜ) πληθυσµού ανά οικισµό.4-26 Πίνακας 4-35: Εκτίµηση πληθυσµού εντός της λεκάνης απορροής Λιβάδας για το Πίνακας 4-36: Εκτίµηση µηνιαίας κατανοµής συνολικού πληθυσµού (2010) Πίνακας 4-37: Εκτροφή ζώων στα εµπλεκόµενα δηµοτικά διαµερίσµατα Πίνακας 4-38: Εκτροφή ζώων στα εµπλεκόµενα δηµοτικά διαµερίσµατα Πίνακας 4-39: Εκτροφή ζώων εντός της λεκάνης απορροής Λιβάδας Πίνακας 5-1: Εκτίµηση διακύµανσης της παροχής νερού πηγών ανά µήνα (m 3 /h). 5-8 Πίνακας 5-2: Μηνιαίοι στόχοι ύδρευσης ανά κόµβο (σε m 3 ) Πίνακας 5-3: Μηνιαίοι στόχοι ύδρευσης ανά κόµβο (σε m 3 ) Πίνακας 5-4: Αποτελέσµατα προσοµοίωσης διαχειριστικού σεναρίου βάσης για την υδροδότηση του ήµου Τήνου Πίνακας 5-5: Αποτελέσµατα προσοµοίωσης διαχειριστικού σεναρίου βάσης για την υδροδότηση του ήµου Τήνου Πίνακας 6-1: Συντελεστές εξαγωγής ρυπαντικών φορτίων ανά χρήση γης (kg/year/km 2 ) Πίνακας 6-2: Τελικοί συντελεστές που επιλέχθηκαν στο µοντέλο για την εξαγωγή ρυπαντικών φορτίων ανά χρήση γης (kg/year/km 2 ) Πίνακας 6-3: Συντελεστές εξαγωγής ρυπαντικών φορτίων ανά είδος ζώου (kg/year/capita) Πίνακας 6-4: Τελικοί συντελεστές που επιλέχθηκαν στο µοντέλο για την εξαγωγή ρυπαντικών φορτίων ανά είδος ζώου (kg/year/capita) Πίνακας 6-5: Συνολικά φορτία ανά ρύπο, στη λεκάνη απορροής Λιβάδας Σενάριο Ρύπανσης (α) Ευαγγελάτος Φώτης vi

11 Πίνακας 6-6: Συνολικά φορτία ανά ρύπο, στη λεκάνη απορροής Λιβάδας Σενάριο Ρύπανσης (β) Πίνακας 6-7: Συνολικά φορτία ανά ρύπο, στη λεκάνη απορροής Λιβάδας Σενάριο Ρύπανσης (γ) Πίνακας 7-1: Σενάρια προσοµοίωσης δίαιτας ρύπων στη λιµνοδεξαµενή Λιβάδας Πίνακας 7-2: Κριτήρια αξιολόγησης τροφικής κατάστασης σε λίµνες (P. Crouzet, J. Leonard et al, 1999) Πίνακας 7-3: Ενδεικτικά όρια θρεπτικών πάνω από τα οποία µετρούµενες συγκεντρώσεις θεωρούνται σηµαντικά υψηλές (P. Crouzet, J. Leonard et al, 1999) Πίνακας 7-4: Συγκεντρωτικά στατιστικά αποτελέσµατα προσοµοίωσης δίαιτας ρύπων στη λιµνοδεξαµενή Λιβάδας ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 4-1: Λιµνοδεξαµενή Λιβάδας Εικόνα 5-1: Οθόνη εισαγωγής χρονοσειρών του υποµοντέλου «ΖΥΓΟΣ» Εικόνα 5-2: Οθόνη υπολογισµών του υποµοντέλου «ΖΥΓΟΣ» Εικόνα 5-3: Σχηµατοποίηση Κόµβων Μεταβλητής Εισροής Εικόνα 5-4: Σχηµατοποίηση Κόµβων Σταθερής Εισροής Εικόνα 5-5: Σχηµατοποίηση Κόµβου Ταµιευτήρα (Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας) Εικόνα 5-6: Καθορισµός Κόµβου Ταµιευτήρα (α) Εικόνα 5-7: Καθορισµός Κόµβου Ταµιευτήρα (β) Εικόνα 5-8: Καθορισµός Κόµβου Ταµιευτήρα (β) Εικόνα 5-9: Καθορισµός Αντλιοστασίου Εικόνα 5-10: Καθορισµός στόχων ύδρευσης Εικόνα 5-11: Καθορισµός παραµέτρων προσοµοίωσης Εικόνα 5-12: Πιθανότητα αποτυχίας κάλυψης του στόχου ύδρευσης του οικισµού Τριαντάρου Εικόνα 5-13: Υπολογισµοί υδατικού ισοζυγίου λιµνοδεξαµενής Λιβάδας ( ιαχειριστικό Σενάριο Βάσης) Εικόνα 5-14: Υπολογισµοί υδατικού ισοζυγίου λιµνοδεξαµενής Λιβάδας (Εναλλακτικό Σενάριο ιαχείρισης) Εικόνα 6-1: Κατανοµή εκτιµώµενων ρυπαντικών φορτίων ανά µήνα για αγροτικές εκτάσεις Ευαγγελάτος Φώτης vii

12 Εικόνα 6-2: Τελικοί συντελεστές εξαγωγής ρυπαντικών φορτίων από την εκτροφή αιγοπροβάτων Εικόνα 6-3: Τελικοί συντελεστές εξαγωγής ρυπαντικών φορτίων από αστικά λύµατα Εικόνα 6-4: Βαθµός αποµάκρυνσης ΝΗ-Ν και ΝΟ-Ν (για δευτεροβάθµια και τριτοβάθµια επεξεργασία) Εικόνα 6-5: Ανάθεση πηγών ρύπανσης για το Σενάριο Ρύπανσης (α) Εικόνα 6-6: Ανάθεση πηγών ρύπανσης για το Σενάριο Ρύπανσης (β) Εικόνα 6-7: Ανάθεση πηγών ρύπανσης για το Σενάριο Ρύπανσης (γ) Εικόνα 6-8: Καθορισµός έκτασης για την χρήση γης «άση» Εικόνα 6-9: Καταχώρηση πληθυσµού αιγοπροβάτων Εικόνα 6-10: Καταχώρηση πληθυσµού οικισµών εντός της λεκάνης απορροής Λιβάδας Εικόνα 6-11: Κάρτα επιλογής συστήµατος επεξεργασίας αστικών λυµάτων Εικόνα 6-12: Κάρτα επιλογής συστήµατος επεξεργασίας αστικών λυµάτων Εικόνα 7-1: Καθορισµός γεωµετρίας λιµνοδεξαµενής Λιβάδας Εικόνα 7-2: Ανάθεση χρονοσειρών φορτίων (Σενάριο Σ-1.γ) Εικόνα 7-3: Επιλογή προσοµοίωσης ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 2-1: Τι είναι διαχείριση υδατικών πόρων Σχήµα 2-2: Τι είναι ολοκληρωµένη διαχείριση υδατικών πόρων Σχήµα 2-3: Τι είναι βιώσιµη (αειφορική) ανάπτυξη (sustainable development) Σχήµα 3-1: Το υπολογιστικό σύστηµα Υ ΡΟΓΑΙΑ και τα µοντέλα-συνιστώσες του (Ευστρατιάδης, Καραβοκυρός, Κουτσογιάννης 2007) Σχήµα 3-2: ιάγραµµα ροής µεθοδολογικού σχήµατος παραµετροποίηση προσοµοίωση βελτιστοποίηση Σχήµα 3-3: Παράδειγµα αποτελεσµάτων υδατικού ισοζυγίου ταµιευτήρων Σχήµα 3-4: Παράδειγµα πρόγνωσης µηνιαίας πιθανότητας αστοχίας Σχήµα 3-5: Παράδειγµα καµπυλών πρόγνωσης αποθέµατος για διάφορες πιθανότητες υπέρβασης Σχήµα 3-6: ιάγραµµα ροής διαδικασίας βελτιστοποίησης Σχήµα 3-7: Απεικόνιση στοιχείου πλήρους ανάµειξης Σχήµα 4-1: Περιοχή µελέτης του έργου Ευαγγελάτος Φώτης viii

13 Σχήµα 4-2: Καµπύλη υψοµέτρου όγκου λιµνοδεξαµενής Λιβάδας Σχήµα 4-3: Καµπύλη υψοµέτρου επιφάνειας νερού της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας4-13 Σχήµα 5-1: Γραφική απεικόνιση βροχόπτωσης στη λεκάνη απορροής Λιβάδας Σχήµα 5-2: Γραφική απεικόνιση εξάτµισης στη λεκάνη απορροής Λιβάδας Σχήµα 5-3: Γραφική απεικόνιση εξατµισοδιαπνοής στη λεκάνη απορροής Λιβάδας 5-3 Σχήµα 5-4: Γραφική απεικόνιση επιφανειακής απορροής στη λεκάνη Λιβάδας Σχήµα 5-5: ιακύµανση στάθµης νερού της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας ανά σενάριο διαχείρισης του συστήµατος Σχήµα 6-1: Κατανοµή φορτίων BOD ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (α) 6-17 Σχήµα 6-2: Κατανοµή φορτίων ΝΗ-Ν ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (α)6-18 Σχήµα 6-3: Κατανοµή φορτίων ΝΟ-Ν ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (α)6-18 Σχήµα 6-4: Κατανοµή φορτίων ΙΡ ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (α) Σχήµα 6-5: Κατανοµή φορτίων BOD ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (β) 6-21 Σχήµα 6-6: Κατανοµή φορτίων ΝΗ-Ν ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (β)6-21 Σχήµα 6-7: Κατανοµή φορτίων ΝΟ-Ν ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (β)6-22 Σχήµα 6-8: Κατανοµή φορτίων ΙΡ ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (β) Σχήµα 6-9: Κατανοµή φορτίων BOD ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (γ) 6-24 Σχήµα 6-10: Κατανοµή φορτίων ΝΗ-Ν ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (γ)6-25 Σχήµα 6-11: Κατανοµή φορτίων ΝΟ-Ν ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (γ)6-25 Σχήµα 6-12: Κατανοµή φορτίων ΙΡ ανά πηγή ρύπανσης Σενάριο Ρύπανσης (γ) Σχήµα 7-1: ιακύµανση συγκέντρωσης Chl-a Σχήµα 7-2: ιακύµανση συγκέντρωσης DO Σχήµα 7-3: ιακύµανση συγκέντρωσης BOD Σχήµα 7-4: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΟ-Ν Σχήµα 7-5: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΗ-Ν Σχήµα 7-6: ιακύµανση συγκέντρωσης ΙΡ Σχήµα 7-7: ιακύµανση συγκέντρωσης ΟΡ Σχήµα 7-8: ιακύµανση συγκέντρωσης Chl-a (12/ /2000) Σχήµα 7-9: ιακύµανση συγκέντρωσης DO (12/ /2000) Σχήµα 7-10: ιακύµανση συγκέντρωσης BOD (12/ /2000) Σχήµα 7-11: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΟ-Ν (12/ /2000) Σχήµα 7-12: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΗ-Ν (12/ /2000) Σχήµα 7-13: ιακύµανση συγκέντρωσης ΙΡ (12/ /2000) Σχήµα 7-14: ιακύµανση συγκέντρωσης ΟΡ (12/ /2000) Σχήµα 7-15: ιακύµανση συγκέντρωσης Chl-a Σχήµα 7-16: ιακύµανση συγκέντρωσης DO Ευαγγελάτος Φώτης ix

14 Σχήµα 7-17: ιακύµανση συγκέντρωσης BOD Σχήµα 7-18: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΟ-Ν Σχήµα 7-19: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΗ-Ν Σχήµα 7-20: ιακύµανση συγκέντρωσης ΙΡ Σχήµα 7-21: ιακύµανση συγκέντρωσης ΟΡ Σχήµα 7-22: ιακύµανση συγκέντρωσης Chl-a (12/ /2000) Σχήµα 7-23: ιακύµανση συγκέντρωσης DO (12/ /2000) Σχήµα 7-24: ιακύµανση συγκέντρωσης BOD (12/ /2000) Σχήµα 7-25: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΟ-Ν (12/ /2000) Σχήµα 7-26: ιακύµανση συγκέντρωσης ΝΗ-Ν (12/ /2000) Σχήµα 7-27: ιακύµανση συγκέντρωσης ΙΡ (12/ /2000) Σχήµα 7-28: ιακύµανση συγκέντρωσης ΟΡ (12/ /2000) Ευαγγελάτος Φώτης x

15 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η παρούσα εργασία εκπονείται στο πλαίσιο του ιεπιστηµονικού- ιατµηµατικού Προγράµµατος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Επιστήµη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων» του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, µε στόχο να εξετάσει τη δυνατότητα χρήσης του νερού της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας στην Τήνο, για την υδροδότηση του ήµου Τήνου. Η εξωποτάµια λιµνοδεξαµενή Λιβάδας αποτελεί έργο που αναµένεται να ολοκληρωθεί το αργότερο µέχρι το Σχεδιάστηκε µε αρχικό σκοπό την άρδευση των περιοχών καλλιέργειας της Κοινότητας Στενής, που υπάγεται στο ήµο Τήνου, ωστόσο οι συνεχώς αυξανόµενες ανάγκες ύδρευσης του ήµου και δη της Χώρας (που σχετίζεται µε το µεγαλύτερο ποσοστό της τουριστικής δραστηριότητας στο νησί) οδήγησαν την τοπική αυτοδιοίκηση να αλλάξει προσανατολισµό στη χρήση του έργου, ώστε να καλύψει τις αυξηµένες υδρευτικές απαιτήσεις. Παρά την κατασκευή της εν λόγω λιµνοδεξαµενής όµως, υπάρχουν προβλήµατα χρήσης του νερού που θα συλλέγεται σε αυτήν, λόγω των δραστηριοτήτων που πραγµατοποιούνται ανάντη της λιµνοδεξαµενής. Πιο συγκεκριµένα, ανάντη της λιµνοδεξαµενής υπάρχει αγροτική καθώς και κτηνοτροφική δραστηριότητα µε εκτροφή κυρίως αιγοπροβάτων και βοοειδών. Επιπρόσθετα, ανάντη της λιµνοδεξαµενής υπάρχουν οικισµοί οι οποίοι είναι συνδεδεµένοι µε δίκτυα αποχέτευσης, τα οποία ωστόσο δεν καταλήγουν σε µονάδα επεξεργασίας λυµάτων. Για το λόγο αυτό ως συνοδό έργο της λιµνοδεξαµενής µελετάται και αναµένεται να κατασκευαστεί επίσης µέχρι το 2010 µια εγκατάσταση τριτοβάθµιας επεξεργασίας λυµάτων που θα εξυπηρετεί τους εν λόγω οικισµούς. Οι εν λόγω δραστηριότητες έχουν σαν αποτέλεσµα την επιβάρυνση της ποιότητας του συλλεγόµενου εντός της λιµνοδεξαµενής επιφανειακού νερού. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο έλεγχος της ποιότητας του νερού που συλλέγεται στη λιµνοδεξαµενή Λιβάδας, σε συνδυασµό µε το υδατικό ισοζύγιο της λιµνοδεξαµενής όπως αυτό προκύπτει από τη προσοµοίωση της διαχείρισης των διαθέσιµων υδατικών πόρων, για την ύδρευση του ήµου Τήνου. 1.2 ΙΑΘΡΩΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η παρούσα εργασία περιλαµβάνει εκτός της Εισαγωγής (Κεφάλαιο 1) τα ακόλουθα κεφάλαια: Ευαγγελάτος Φώτης 1-1

16 Κεφάλαιο 2 ιαχείριση Υδατικών Πόρων: Στο κεφάλαιο γίνεται µια εισαγωγή στην έννοια της διαχείρισης υδατικών πόρων, τους στόχους της καθώς και µια προσέγγισή της στα νησιά του Αιγαίου (και δη στην Τήνο). Επίσης, περιγράφεται το νοµοθετικό πλαίσιο στην Ελλάδα στο οποίο βασίζεται και η µεθοδολογία που θα ακολουθηθεί για την εκπόνηση της µελέτης. Κεφάλαιο 3 Μεθοδολογία - Περιγραφή Μοντέλων Προσοµοίωσης: Στο κεφάλαιο περιγράφεται η βασική µεθοδολογία που ακολουθείται για την εκπόνηση της παρούσας εργασίας. Επίσης, γίνεται περιγραφή των λογισµικών στα οποία βασίζεται η µεθοδολογία, που χρησιµοποιούνται για την εξαγωγή αποτελεσµάτων, µε σκοπό την εκτίµηση της κατάστασης του συστήµατος υδροδότησης ήµου Τήνου και της ποιότητας νερού στη λιµνοδεξαµενή Λιβάδας. Κεφάλαιο 4 Περιγραφή Έργων Υδροδότησης: Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται αποτύπωση του υφιστάµενου δικτύου υδροδότησης, των νέων έργων υδροδότησης µέσω της λιµνοδεξαµενής Λιβάδας και περιγράφονται οι οικισµοί που εξυπηρετούνται από αυτά. Επίσης, περιγράφεται η υφιστάµενη κατάσταση στη λεκάνη απορροής Λιβάδας, προκειµένου να καθοριστούν οι πιέσεις από όλες τις φυσικές διεργασίες και τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες ανάντη της λιµνοδεξαµενής. Κεφάλαιο 5 Προσοµοίωση-Βελτιστοποίηση ιαχείρισης Υδατικών Πόρων ήµου Τήνου: Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται η σχηµατοποίηση του υδατικού συστήµατος (συνολικό δίκτυο υδροδότησης ήµου Τήνου) τίθενται οι στόχοι του συστήµατος και πραγµατοποιείται η προσοµοίωση της διαχείρισης των υδατικών πόρων του ήµου Τήνου. Κεφάλαιο 6 Ποσοτικοποίηση Πιέσεων Λεκάνης Απορροής Λιβάδας: Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται εκτίµηση των ρυπαντικών φορτίων από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες και τις φυσικές διεργασίες που πραγµατοποιούνται στη λεκάνη απορροής Λιβάδας, ανάντη της λιµνοδεξαµενής. Κεφάλαιο 7 Εκτίµηση Ποιότητας Υδάτων Λιµνοδεξαµενής Λιβάδας: Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται ποιοτική εκτίµηση των υδάτων στην λιµνοδεξαµενή Λιβάδας (µέσω λογισµικού προσοµοίωσης δίαιτας ρύπων σε λίµνες), µε βάση τις εισροές και εκροές της λιµνοδεξαµενής και τα ρυπαντικά φορτία της λεκάνης απορροής που έχουν υπολογιστεί σε προηγούµενες ενότητες. Ευαγγελάτος Φώτης 1-2

17 Κεφάλαιο 8 Συµπεράσµατα: Παρουσιάζονται τα συµπεράσµατα που προκύπτουν από την εκπόνηση της εργασίας και διατυπώνονται προτάσεις για µελλοντική διερεύνηση. Κεφάλαιο 9 Βιβλιογραφία Ευαγγελάτος Φώτης 1-3

18 2 ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 2.1 Η ΈΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ Η µέχρι πρόσφατα προσέγγιση του ανθρώπου στο θέµα διαχείρισης υδατικών πόρων είχε σαν βασική δραστηριότητα το σχεδιασµό και την κατασκευή τεχνικών έργων υποδοµής. Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρήθηκαν σηµαντικές αλλαγές στον τρόπο προσέγγισης της διαχείριση υδατικών πόρων. Σειρά εξελίξεων, µεταξύ άλλων περιβαλλοντικών και κοινωνικών, επέβαλλαν τη µεταστροφή της αντιµετώπισης της διαχείρισης υδατικών πόρων από τα στενά πλαίσια της κατασκευής τεχνικών έργων υποδοµής, σε µια περισσότερο ολιστική αντίληψη και αντιµετώπιση. Έτσι η διαχείριση υδατικών πόρων αποτελεί πλέον πεδίο απαραίτητης συνεισφοράς πολλών επιστηµονικών ειδικοτήτων για την αντιµετώπιση πολυσύνθετων θεµάτων αλλά και συχνά αλληλοσυγκρουόµενων συµφερόντων. Απαιτείται εποµένως αναλυτική αλλά και συνθετική ικανότητα για τη συνδυαστική αντιµετώπιση επιστηµονικών, τεχνολογικών, θεσµικών, οικονοµικών και κοινωνικών ζητηµάτων. Στη διεθνή βιβλιογραφία απαντώνται περισσότεροι του ενός ορισµοί της ιαχείρισης Υδατικών Πόρων όπως: Η εφαρµογή κατασκευαστικών και µη κατασκευαστικών µέτρων για τη ρύθµιση φυσικών και τεχνητών υδατικών συστηµάτων προς όφελος του ανθρώπου και του περιβάλλοντος (Crigg, 1996) Το σύστηµα των µέτρων και δραστηριοτήτων που πρέπει να αναπτύσσονται για την κάλυψη των αναγκών σε νερό (Crigg, 1996) Η έννοια της διαχείρισης των υδατικών πόρων παρουσιάζεται συνοπτικά στο Σχήµα 2-1, σύµφωνα µε το Ν. 1739/1987 και τον N. S. Grigg (1996), της ολοκληρωµένης διαχείρισης στο Σχήµα 2-2, σύµφωνα µε Global Water Partnership (2000) & Loucks et al (2005), ενώ της αειφορικής ανάπτυξης, όπου περιλαµβάνεται και η διαχείριση των νερών, στο Σχήµα 2-3, σύµφωνα µε Brundtland, G.H. & World Commission on Environment and Development (1987). Ευαγγελάτος Φώτης 2-1

19 Σχήµα 2-1: Τι είναι διαχείριση υδατικών πόρων (Ευστρατιάδης, Καραβοκυρός, Κουτσογιάννης, 2007) Σχήµα 2-2: Τι είναι ολοκληρωµένη διαχείριση υδατικών πόρων (Ευστρατιάδης, Καραβοκυρός, Κουτσογιάννης, 2007) Ευαγγελάτος Φώτης 2-2

20 Σχήµα 2-3: Τι είναι βιώσιµη (αειφορική) ανάπτυξη (sustainable development) (Ευστρατιάδης, Καραβοκυρός, Κουτσογιάννης, 2007) Η διαχείριση υδατικών πόρων είναι αποτελεσµατική αν: Ενθαρρύνει το σχεδιασµό και την υλοποίηση σχεδίων µέσω µιας δυναµικής διαδικασίας, που να προσαρµόζεται σε διαρκώς µεταβαλλόµενες συνθήκες (περιβαλλοντικές, κλιµατικές) Επιφέρει ισορροπία στις ανταγωνιστικές χρήσεις νερού µέσω ενός αποδοτικού σχεδίου κατανοµής, το οποίο συµπεριλαµβάνει οικονοµικά µεγέθη, περιβαλλοντικά οφέλη και κόστη, καθώς και κοινωνικές αξίες (Μπαλτάς, et al, Σηµειώσεις Προγράµµατος, ιαχείριση Υδατικών Πόρων). Βασικό υπόβαθρο για την επίτευξη αποτελεσµατικής διαχείρισης αποτελεί το ανθρώπινο δυναµικό και η τεχνολογική υποδοµή. Είναι εποµένως κρίσιµο οι εµπλεκόµενοι φορείς να είναι στελεχωµένοι µε επαρκές και κατάλληλα εκπαιδευµένο προσωπικό. Σε ό,τι αφορά την τεχνολογική υποδοµή είναι απαραίτητη η υιοθέτηση σύγχρονων τεχνολογιών αλλά και αντιλήψεων. Μεταξύ άλλων απαιτούνται ως βασικά στοιχειά για τη δηµιουργία υποβάθρου διαχείρισης τα κάτωθι: Βάσεις δεδοµένων, επαρκείς και ενηµερωµένες µε τα απαραίτητα στοιχεία Κατάλληλο λογισµικό για την επεξεργασία και διαχείριση της πρωτογενούς πληροφορίας Βαθµονοµηµένα οµοιώµατα για την προσοµοίωση των φυσικών διεργασιών και την ανάπτυξη σεναρίων Γεωγραφικά συστήµατα πληροφοριών για την προσοµοίωση της χωρικής µεταβλητότητας των συνιστωσών κ.ά. Ευαγγελάτος Φώτης 2-3

21 2.2 ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ Η στρατηγική διαχείρισης υδατικών πόρων θεωρείται βασική συνιστώσα ενός αναπτυξιακού σχεδιασµού τόσο σε περιφερειακό όσο και σε εθνικό επίπεδο, απαιτεί δε την ενεργό συµµετοχή όλων των εµπλεκόµενων φορέων, κρατικών και µη, στη διαδικασία ανάπτυξής της όπως και στην περαιτέρω εφαρµογή της. Οι στόχοι µιας ολοκληρωµένης πολιτικής διαχείρισης υδατικών πόρων µπορούν να συνοψιστούν στα παρακάτω (Μ. Αθανασάκης, 2008): Η διευθέτηση της ζήτησης του νερού σε σχέση µε τη διαθεσιµότητα των υδατικών πόρων. Ο καθορισµός δηλαδή των αναγκών και δραστηριοτήτων που καταναλώνουν νερό, σύµφωνα µε τις φυσικές δυνατότητες των φυσικών πόρων του υδατικού συστήµατος. Η καταγραφή των υφιστάµενων χρήσεων νερού και η γνώση του διαθέσιµου υδατικού δυναµικού αποτελεί βασική προϋπόθεση για την χάραξη µιας ορθολογιστικής πολιτικής διαχείρισης υδατικών πόρων προσαρµόζοντας τις σχετικές επενδύσεις στις φυσικές δυνατότητες του εκάστοτε υδατικού συστήµατος. Η εξασφάλιση ποσότητας νερού, ποιοτικά κατάλληλου, για την ικανοποίηση της ζήτησης. Η γνώση των φυσικών µηχανισµών ανανέωσης των υδατικών αποθεµάτων στο πλαίσιο του υδρολογικού κύκλου, η προσοµοίωση της λειτουργίας των συστηµάτων υδατικών πόρων και η πρόγνωση της συµπεριφοράς τους για διάφορα πιθανά σενάρια µετεωρολογικών και υδρολογικών συνθηκών, οδηγεί στον προσδιορισµό του υπάρχοντος υδατικού δυναµικού και βοηθά στην αντικειµενική εκτίµηση των δυνατοτήτων του. Αποτέλεσµα αυτής της σύνθετης διαδικασίας είναι η καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιµου υδατικού δυναµικού αλλά και η δυνατότητα αναζήτησης και εντοπισµού νέων πηγών νερού προκειµένου να καλυφθούν µε τον καλύτερο δυνατό τρόπο τόσο οι σηµερινές όσο και οι µελλοντικές ανάγκες σε νερό. Ο σχεδιασµός και η εκτέλεση κατάλληλων έργων και µέτρων αποτελεί το τελευταίο στάδιο αυτής της διαδικασίας αξιοποίησης της φυσικής προσφοράς του νερού σε σχέση µε τη ζήτηση. Η προστασία και διατήρηση ή/και αναβάθµιση της ποιότητας των υδατικών πόρων. Η προστασία ή/και αναβάθµιση της ποιότητας των υδατικών πόρων αποτελεί στόχο όχι µόνο για λόγους που σχετίζονται µε την προστασία του περιβάλλοντος και την οικολογική ισορροπία αλλά και για την κάλυψη των αναγκών ζήτησης. Νερό υποβαθµισµένης ποιότητας λογίζεται στη σύγχρονη Ευαγγελάτος Φώτης 2-4

22 νοµοθεσία ως ανταγωνιστική χρήση, δεδοµένου ότι θεωρείται ποσότητα δεσµευµένη που δεν δύναται να αξιοποιηθεί για την κάλυψη συγκεκριµένων αναγκών. Εποµένως ο σχεδιασµός έργων για την προστασία ή/και βελτίωση της ποιότητας των υδατικών πόρων, όπως και η υλοποίηση τεχνικών έργων µε φροντίδα για τον περιορισµό περιβαλλοντικών επιπτώσεων αποτελούν στόχο κάθε πολιτικής διαχείρισης υδατικών πόρων. Η αντιµετώπιση των «ανοιγµάτων» σε προσφορά και ζήτηση. Για τον έγκαιρο εντοπισµό τους και εποµένως την αποτελεσµατική αντιµετώπιση πιθανών ελλειµµάτων είναι απαραίτητη η εκπόνηση υδατικών ισοζυγίων και ισοζυγίων προσφοράς και ζήτησης νερού σε επίπεδο υδρολογικής λεκάνης (ή/και υδατικού διαµερίσµατος). Η εξοµάλυνση των συγκρούσεων ανάµεσα σε ανταγωνιστικές χρήσεις. Με δεδοµένο ότι οι υδατικοί πόροι είναι πεπερασµένοι ποσοτικά (αν και η αφαλάτωση θαλασσινού νερού παρά το ακόµα υψηλό κόστος της, µάλλον έχει ανατρέψει αυτό το αξίωµα), σε περίπτωση ελλείµµατος η ικανοποίηση των επιµέρους χρήσεων γίνεται µια ανταγωνιστική διαδικασία. Έτσι, η πολιτική διαχείρισης υδατικών πόρων θέτει προτεραιότητες στην ικανοποίηση αναγκών. Από όλες τις πιθανές χρήσεις, η ικανοποίηση των αναγκών ύδρευσης ικανοποιείται κατά προτεραιότητα, βάση και νοµοθετικού πλαισίου. Η πρόληψη των απωλειών του νερού, η αξιοποίηση των πλεονασµάτων και η επαναχρησιµοποίηση. Συµβαίνει συχνά οι απώλειες σε δίκτυα να είναι µεγάλες, οδηγώντας σε ελλιπή αξιοποίηση των υδατικών πόρων. Επίσης εξαιτίας συντηρητικών εκτιµήσεων στις ανάγκες νερού, είναι δυνατόν να προκύπτουν πλεονάσµατα από τεχνικά έργα τα οποία δεν αξιοποιούνται. Τέλος, η προώθηση της επαναχρησιµοποίησης, όπως για παράδειγµα των τριτοβάθµια επεξεργασµένων λυµάτων, µπορεί να συµβάλει στη διεύρυνση των διαθέσιµων πόρων και στην κάλυψη υπό προϋποθέσεις διαφόρων αναγκών (π.χ. άρδευση). Ο συντονισµός των παραπάνω δραστηριοτήτων στην κατεύθυνση της ενιαίας και συνολικής αντιµετώπισης του ζητήµατος της ορθολογικής ικανοποίησης των υδατικών αναγκών Τα κριτήρια που πρέπει να ικανοποιούνται µέσω της διαχείρισης υδατικών πόρων είναι: οικονοµικά οφέλη αποδοτικότητα συστηµάτων Ευαγγελάτος Φώτης 2-5

23 αξιοπιστία λειτουργίας συστηµάτων Μια αποτελεσµατική διαχείριση υδατικών πόρων, ανάµεσα σε άλλα, προάγει τα παρακάτω: ιατήρηση των υφιστάµενων φυσικών υδατικών συστηµάτων Σχεδιασµένη επαναχρησιµοποίηση υδατικών πόρων Αναβάθµιση της ποιότητας των υδατικών πόρων ιαχείριση της ζήτησης νερού, µε σκοπό την εξοικονόµηση Τέλος, ένα σχέδιο διαχείρισης αξιολογείται µε βάση παράγοντες: τεχνικούς οικονοµικούς περιβαλλοντικούς και κοινωνικοπολιτικούς. 2.3 ΝΟΜΟΘΕΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Στην ενότητα αυτή παρουσιάζεται το υφιστάµενο νοµοθετικό πλαίσιο διαχείρισης υδατικών πόρων, µε αφετηρία την Οδηγία Πλαίσιο 2000/60 ακολουθούµενη από την πορεία ενσωµάτωσής της στο εθνικό δίκαιο Η Οδηγία 2000/60/ΕΚ για την κοινοτική δράση στην πολιτική των υδάτων Η Οδηγία Πλαίσιο για τα νερά αποτελεί µία συνολική και καινοτόµο προσπάθεια προστασίας και διαχείρισης των υδατικών πόρων. ηµοσιεύτηκε στην Εφηµερίδα των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων στις 20/12/2000, αποτελεί το πιο βασικό θεσµικό εργαλείο που εισάγεται στον τοµέα του νερού σε διεθνές επίπεδο, εδώ και πολλά χρόνια, και αντικατοπτρίζει την τάση προς ολοκληρωµένο περιβαλλοντικό σχεδιασµό και διαχείριση (. Κουτσογιάννης, Α. Ανρεαδάκης et.al, 2008) Σκοπός Στόχοι Η Οδηγία έχει ως σκοπό τη θέσπιση πλαισίου για την προστασία των εσωτερικών επιφανειακών, των µεταβατικών, των παράκτιων και των υπόγειων υδάτων, το οποίο: να αποτρέπει την περαιτέρω επιδείνωση, να προστατεύει και να βελτιώνει την κατάσταση των υδάτινων οικοσυστηµάτων, καθώς και των άµεσα Ευαγγελάτος Φώτης 2-6

24 εξαρτώµενων από αυτά χερσαίων οικοσυστηµάτων και υγροτόπων σε ότι αφορά τις ανάγκες τους σε νερό να προωθεί τη βιώσιµη διαχείριση των υδάτων, µέσω της µακροπρόθεσµης προστασίας των διαθέσιµων υδατικών πόρων να ενισχύει την προστασία του υδατικού περιβάλλοντος µε την εφαρµογή µέτρων για τη µείωση της απόρριψης ρυπαντικών ουσιών και την εξάλειψη της απόρριψης ορισµένων επικίνδυνων ρυπαντών που προσδιορίζονται και επικαιροποιούνται σε ειδικούς καταλόγους ουσιών προτεραιότητας να διασφαλίζει την προοδευτική µείωση της ρύπανσης των υπόγειων υδάτων και τη σταδιακή αποκατάσταση της ποιότητάς τους να συµβάλλει στην αντιµετώπιση των επιπτώσεων ακραίων φαινοµένων, πληµµυρών και ξηρασίας (Οδηγία Πλαίσιο 2000/60). Για την επίτευξη του σκοπού αυτού θεσπίζεται µία σειρά ρυθµίσεων, που επιχειρούν: να επιτύχουν τη διατήρηση ή την αποκατάσταση της καλής κατάστασης των επιφανειακών και των υπόγειων υδάτων µέχρι το 2015 να ενοποιήσουν και να συµπληρώσουν την προηγούµενη αποσπασµατική ευρωπαϊκή νοµοθεσία για τα νερά να προσεγγίσουν τη διαχείριση των υδατικών πόρων σε επίπεδο υδατικής περιφέρειας (περιοχή λεκάνης απορροής ποταµού), η οποία νοείται αποτελούµενη από µία ή περισσότερες γειτονικές λεκάνες απορροής µαζί µε τα συναφή υπόγεια και παράκτια ύδατα, ορίζοντας για την άσκησή της την Αρµόδια Αρχή να ασκήσουν τη διαχείριση των υδατικών πόρων βάσει προγραµµάτων σχεδίων διαχείρισης υδατικής περιφέρειας, τα οποία θα καταρτίσει κάθε κράτος µέλος µέχρι το 2009 και τα οποία θα περιλαµβάνουν τη γενική περιγραφή των χαρακτηριστικών της περιοχής, τις επιπτώσεις των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στην ποσότητα και την ποιότητα των υδατικών πόρων, τις χρήσεις του ύδατος κλπ. να εξασφαλίσουν την κοινωνική συναίνεση µέσω προώθησης συµµετοχικών διαδικασιών να προωθήσουν ορθολογικές αναλύσεις κόστους (συµπεριλαµβανοµένου και του περιβαλλοντικού κόστους) και να εξασφαλίσουν, τη µέσω οικονοµικών εργαλείων (π.χ. κατάλληλη τιµολόγηση των υπηρεσιών), ορθολογική Ευαγγελάτος Φώτης 2-7

25 διαχείριση και ανάκτηση του συνεπαγόµενου κόστους, µέχρι το 2010 (. Κουτσογιάννης, Α. Ανρεαδάκης et.al, 2008) Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στις συµµετοχικές δράσεις. Ειδικότερα τα κράτη -µέλη καλούνται να ενθαρρύνουν την ενεργή συµµετοχή όλων των ενδιαφερόµενων φορέων κατά τα επιµέρους στάδια εφαρµογής της Οδηγίας, καθώς και κατά τη σύνταξη των προγραµµάτων διαχείρισης Χρονοδιάγραµµα και υποστήριξη εφαρµογής Το χρονοδιάγραµµα υλοποίησης των στόχων της Οδηγίας αποτελεί πρόκληση για τα κράτη -µέλη. Τα πρώτα 9 χρόνια από την ψήφισή της οδηγίας είχαν προπαρασκευαστικό χαρακτήρα δίνοντας περιθώριο στα κράτη µέλη να δηµιουργήσουν τις διοικητικές και λοιπές απαραίτητες υποδοµές. Βασικά έτη ορόσηµα για την εφαρµογή της οδηγίας παρουσιάζονται συνοπτικά στη συνέχεια: 2002: Υποβάλλεται από την Επιτροπή πρόταση θέσπισης µέτρων κατά της ρύπανσης των υπόγειων υδάτων. 2003: Ολοκληρώνεται η διαδικασία εναρµόνισης της εθνικής νοµοθεσίας των κρατών -µελών µε την Οδηγία, και προσδιορίζονται τα υδατικά διαµερίσµατα, καθώς και τα όρια δικαιοδοσίας των αρχών διαχείρισης. 2004: Ολοκληρώνεται η ανάλυση των πιέσεων και των επιπτώσεων επί των υδατικών σωµάτων και η οικονοµική ανάλυση των χρήσεων ύδατος. 2004: Ολοκληρώνονται τα µητρώα προστατευόµενων περιοχών. 2006: Ολοκληρώνονται τα προγράµµατα παρακολούθησης της κατάστασης (ποσοτικής και ποιοτικής) των υδάτων. 2006: Οι διαβουλεύσεις µε το κοινό για τα σχέδια διαχείρισης υδατικού διαµερίσµατος βρίσκονται σε εξέλιξη. 2007: Καταργούνται οι Οδηγίες 75/440/ΕΟΚ (επιφανειακά ύδατα) και 79/869/ΕΟΚ (µετρήσεις των επιφανειακών υδάτων) 2009: Λαµβάνοντας υπόψη τα προγράµµατα παρακολούθησης, τις αναλύσεις των χαρακτηριστικών των υδατικών διαµερισµάτων, τις επιπτώσεις των ανθρώπινων δραστηριοτήτων κλπ., προσδιορίζονται από τα κράτη -µέλη τα µέτρα που απαιτούνται για την επίτευξη των στόχων της Οδηγίας, µε οικονοµικά αποτελεσµατικό τρόπο. 2009: ηµοσιεύονται τα Προγράµµατα ιαχείρισης Υδατικού ιαµερίσµατος, στα οποία περιλαµβάνεται και ο χαρακτηρισµός των ιδιαιτέρως τροποποιηµένων υδατικών σωµάτων. Ευαγγελάτος Φώτης 2-8

26 2010: Εφαρµόζεται τιµολογιακή πολιτική για τις διάφορες χρήσεις των υδάτων µε σκοπό τη βιωσιµότητα των υδατικών πόρων. 2012: Τίθενται σε λειτουργία τα προγράµµατα µέτρων. 2012: Καθιερώνονται έλεγχοι ρύπανσης των επιφανειακών υδάτων, µε βάση τις Βέλτιστες ιαθέσιµες Τεχνικές και τις βέλτιστες περιβαλλοντικές πρακτικές. 2012: Υποβάλλεται από την Επιτροπή προς το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο έκθεση για την πρόοδο της εφαρµογής της Οδηγίας. 2013: Καταργούνται οι Οδηγίες 78/659/ΕΟΚ (ύδατα αλιείας), 79/923/ΕΟΚ (οστρακοκαλλιέργεια), 80/86/ΕΟΚ (υπόγεια ύδατα) και 76/464/ΕΟΚ (επικίνδυνες ουσίες). 2015: Πλήρης εφαρµογή των Προγραµµάτων ιαχείρισης και επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων. Το απαιτητικό αυτό χρονοδιάγραµµα σε συνδυασµό µε δυσκολίες που σχετίζονται µε την εφαρµογή γενικευµένων απαιτήσεων της οδηγίας οδήγησαν την ΕΕ στη δηµιουργία υποστηρικτικού µηχανισµού για την εφαρµογή της Οδηγίας. Ο µηχανισµός αυτός στοχεύει επίσης στη διαµόρφωση κοινής στρατηγικής για την εφαρµογή, την ανταλλαγή πληροφοριών µεταξύ των κρατών - µελών και την ανάπτυξη κατά το δυνατόν εναρµονισµένων µεθοδολογικών προσεγγίσεων. Ο µηχανισµός αυτός περιλαµβάνει τη σύσταση Συντονιστική Οµάδας Στρατηγικής, για συντονισµό των προγραµµάτων εργασίας και θεµατικών οµάδων εργασίας Ο Ν. 3199/2003 και η πορεία εφαρµογής της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ στην Ελλάδα Σε εφαρµογή της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ εκδόθηκε ο Ν. 3199/2003 για την προστασία και διαχείριση των υδάτων µε στόχο την ενσωµάτωση της Κοινοτικής Οδηγίας στο ελληνικό δίκαιο. Ο Ν. 3199/2003 αναφέρεται κυρίως στη διοικητική οργάνωση του εθνικού φορέα διαχείρισης µε αναφορά στην Εθνική Επιτροπή Υδάτων, το Εθνικό Συµβούλιο Υδάτων, την Κεντρική Υπηρεσία Υδάτων, τις ιευθύνσεις Υδάτων των Περιφερειών, το Περιφερειακό Συµβούλιο Υδάτων. Για κάθε έναν από τους παραπάνω φορείς καθορίζονται η σύνθεση και οι επιµέρους αρµοδιότητες. Στο Νόµο γίνεται επίσης σύντοµη αναφορά στις βασικές αρχές για τα σχέδια διαχείρισης (προγράµµατα µέτρων, παρακολούθησης) και τη χρήση των υδάτων (κανόνες, αδειοδοτήσεις, κόστος). Η εναρµόνιση ουσιαστικών θεµάτων της Οδηγίας παραπέµπεται σε µελλοντικά Προεδρικά ιατάγµατα. Ευαγγελάτος Φώτης 2-9

27 Ουσιαστική πρόοδος γίνεται µε το Προεδρικό ιάταγµα 51/ (Α' 54), το οποίο εναρµονίζει τα σηµαντικά θέµατα της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ. Η εφαρµογή του Π θα οδηγήσει στην ολοκληρωµένη προστασία και ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων (των εσωτερικών επιφανειακών, των µεταβατικών, των παράκτιων και υπόγειων νερών) της χώρας. Ειδικότερα, δράσεις που απαιτούνται σε εφαρµογή του Π περιλαµβάνουν: Προσδιορισµό των υδατικών διαµερισµάτων και καθορισµό και ένταξη υδατίνων σωµάτων σε αυτές Προσδιορισµό περιβαλλοντικών στόχων Εκτίµηση πιέσεων και ανάλυση επιπτώσεων Οικονοµική ανάλυση Σύνταξη µητρώου προστατευόµενων περιοχών Σχέδια ιαχείρισης Υδατικών ιαµερισµάτων Σύνταξη και εφαρµογή Προγραµµάτων Παρακολούθησης Σύνταξη Προγραµµάτων Μέτρων ηµοσιοποίηση των Σχεδίων ιαχείρισης Εκπλήρωση υποχρεώσεων στην Επιτροπή ΕΚ Το Π συνοδεύεται από Παραρτήµατα (Ι-ΙΧ), όπου αναλυτικά εξειδικεύονται όλα τα θέµατα που αναφέρονται στα άρθρα του. Η καθυστέρηση θεσµικής εναρµόνισης της Οδηγίας στην Ελλάδα είχε ως συνέπεια και µία σηµαντική καθυστέρηση στην εφαρµογή των επιµέρους διατάξεών της µε βάση το χρονοδιάγραµµα της ΕΕ. Η Ελλάδα έχει ανταποκριθεί στο Άρθρο 3 της Οδηγίας, που αφορά στον καθορισµό των υδατικών διαµερισµάτων, τους φορείς διαχείρισης και την ένταξη των λεκανών στα υδατικά διαµερίσµατα, αν και στο τελευταίο σηµείο κατά τρόπο που ενδεχόµενα χρήζει αναθεώρησης. Η σοβαρότερη καθυστέρηση αφορά στην εφαρµογή του Άρθρου 5, το οποίο περιλαµβάνει τον προσδιορισµό των υδατίνων σωµάτων ανά κατηγορίες και τύπους, την ανάλυση και περιγραφή των χαρακτηριστικών των λεκανών απορροής, την εκτίµηση των πιέσεων και ανάλυση επιπτώσεων, τον προκαταρκτικό χαρακτηρισµό των ιδιαιτέρως τροποποιηµένων υδάτινων σωµάτων, τον χαρακτηρισµό των υδατίνων (επιφανειακών, υπογείων, παράκτιων και µεταβατικών) σωµάτων και την αξιολόγηση του κινδύνου µη επίτευξης των στόχων της Οδηγίας και την προκαταρτική οικονοµική ανάλυση. Για το έργο αυτό, το οποίο έπρεπε να έχει ολοκληρωθεί τον Μάρτιο του Ευαγγελάτος Φώτης 2-10

28 2005, έχουν γίνει κάποιες χρήσιµες µεθοδολογικού χαρακτήρα διερευνήσεις, ωστόσο δεν έχει ακόµα αρχίσει η ουσιαστική υλοποίηση. Καθυστέρηση σηµειώνεται και στην εφαρµογή του Άρθρου 8, που αφορά στην κατάστρωση των προγραµµάτων εποπτικής, λειτουργικής και διερευνητικής παρακολούθησης (monitoring) των ποσοτικών και ποιοτικών χαρακτηριστικών των υδάτινων σωµάτων, τα οποία µεταξύ άλλων, περιλαµβάνουν τον τεκµηριωµένο προσδιορισµό των θέσεων δειγµατοληψίας, των µετρούµενων βιολογικών και χηµικών παραµέτρων, και των συχνοτήτων αναλύσεων. Βάσει του χρονοδιαγράµµατος το έργο έπρεπε να έχει ολοκληρωθεί στο τέλος του 2006, ώστε από το 2007 να ήταν δυνατό να τεθούν σε λειτουργία τα προγράµµατα παρακολούθησης. Στη χώρα µας η αντίστοιχη εργασία δεν έχει ακόµα αρχίσει (Μάρτιος 2008). Τα προγράµµατα παρακολούθησης που βρίσκονται σε λειτουργία από διάφορους φορείς είναι αποσπασµατικά, συχνά επικαλυπτόµενα και ελλιπή ως προς τις θέσεις, τη συχνότητα και τις µετρούµενες παραµέτρους (αξίζει να επισηµανθούν οι πάρα πολύ σοβαρές ελλείψεις σε ό,τι αφορά βιολογικές παραµέτρους και χηµικές ουσίες προτεραιότητας). Κατά συνέπεια η ενοποίηση και συµπλήρωσή τους στο πνεύµα των διατάξεων ης Οδηγίας θα απαιτήσει σηµαντική προσπάθεια και αξιόλογο χρόνο (. Κουτσογιάννης, Α. Ανρεαδάκης et.al, 2008) Άλλα σχετικά νοµοθετήµατα Εκτός από τον παραπάνω νόµο-πλαίσιο, υπάρχει σειρά νοµοθετηµάτων (νόµοι, νοµοθετικά διατάγµατα, βασιλικά διατάγµατα, κοινές υπουργικές αποφάσεις, υγειονοµικές διατάξεις, άρθρα του αστικού κώδικα κλπ.) που αναφέρονται στην έρευνα, αξιοποίηση, χρήση και προστασία των υδατικών πόρων. Ενδεικτικά και επιλεκτικά παρατίθενται στη συνέχεια ορισµένα από αυτά: ΚΥΑ Α5/288/1986 σε εναρµόνιση µε την Οδηγία ΕΟΚ 80/778 «Ποιότητα πόσιµου νερού» ΚΥΑ Υ2/2600/2001 (ΦΕΚ Β 892) σε εναρµόνιση µε την Οδηγία 98/83/ΕΕ «Ποιότητα νερού για ανθρώπινη κατανάλωση». Υγειονοµική διάταξη Ε1β 221/1965 «περί διαθέσεως λυµάτων και βιοµηχανικών αποβλήτων». ΚΥΑ 46399/1352/1986, «Απαιτούµενη ποιότητα των επιφανειακών νερών που προορίζονται για πόσιµα, κολύµβηση, διαβίωση ψαριών σε γλυκά νερά, και καλλιέργεια και αλιεία οστρακοειδών, µέθοδος µέτρησης, συχνότητα Ευαγγελάτος Φώτης 2-11

29 δειγµατοληψίας, και ανάλυση των επιφανειακών νερών που προορίζονται για πόσιµα», σε συµµόρφωση µε τις οδηγίες 75/440/ΕΟΚ, 76/180/ΕΟΚ, 77/659/ΕΟΚ, 79/923/ΕΟΚ και 79/869/ΕΟΚ. ΚΥΑ 20419/2522 (ΦΕΚ 1212Β/ ) «Προσδιορισµός των νερών που υφίστανται νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης - κατάλογος ευπρόσβλητων περιοχών». ΚΥΑ 5673/400/1997 (ΦΕΚ Β 192), «Μέτρα και όροι για την επεξεργασία και διάθεση αστικών λυµάτων». ΚΥΑ 19661/1982/1999 (ΦΕΚ Β1811), Τροποποίηση της ΚΥΑ 5673/400/1997: Κατάλογος ευαίσθητων περιοχών για τη διάθεση αστικών λυµάτων σύµφωνα µε το άρθρο 5 (παρ. 1) της απόφασης αυτής. ΚΥΑ 43504/ (ΦΕΚ 1784 Β/ ) «Κατηγορίες αδειών χρήσης υδάτων και εκτέλεσης έργων αξιοποίησής τους, διαδικασία έκδοσης, περιεχόµενο και διάρκεια ισχύος αυτών». Ευαγγελάτος Φώτης 2-12

30 3 ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Στην ενότητα αυτή γίνεται περιγραφή της βασικής µεθοδολογίας που θα ακολουθηθεί για την εκπόνηση της εργασίας. Επιπλέον, γίνεται περιγραφή των µοντέλων προσοµοίωσης, πάνω στα οποία βασίζεται η διεξαγωγή αποτελεσµάτων που θα χρησιµοποιηθούν για την εκτίµηση της κατάστασης του συστήµατος υδροδότησης ήµου Τήνου και της ποιότητας νερού στη λιµνοδεξαµενή Λιβάδας. Πριν την περιγραφή της µεθοδολογίας και των χρησιµοποιούµενων µοντέλων, παρουσιάζονται συνοπτικά τα Συστήµατα Υποστήριξης Αποφάσεων (ΣΥΑ ή DSS, Decision Support Systems) και θέµατα εφαρµογής τους στην ιαχείριση Υδατικών Πόρων. 3.1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ (DECISION SUPPORT SYSTEMS) Τα συστήµατα υποστήριξης αποφάσεων (ΣΥΑ στην αγγλική Decision Support Systems, DSS) είναι εφαρµογές λογισµικού που υποστηρίζουν τη διαδικασία λήψης αποφάσεων, βοηθώντας τους αρµόδιους χρήστες να κατανοήσουν τις επιπτώσεις των δράσεών τους (Α. Ευστρατιάδης et al, 2007). Τα ΣΥΑ έχουν βρει ένα ευρύ πεδίο εφαρµογής κυρίως στον έλεγχο και στη διαχείριση πολύπλοκων φυσικών ή τεχνητών συστηµάτων. Τα ΣΥΑ αξιοποιούν αφενός τις ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις στον χώρο της πληροφορικής και αφετέρου την παραγωγή νέας γνώσης στο επιστηµονικό πεδίο της µαθηµατικής προσοµοίωσης και ανάλυσης συστηµάτων. Ορισµένα βασικά χαρακτηριστικά ενός ΣΥΑ συνοψίζονται στη συνέχεια: Είναι ένα ολοκληρωµένο σύστηµα από υπολογιστικά εργαλεία, µε διαδραστικό, κατά κανόνα, περιβάλλον λειτουργίας (προϋποθέτει δηλαδή επέµβαση του χρήστη, µέσω κατάλληλα σχεδιασµένου interface). Παρέχει δυνατότητες τυποποίησης, οργάνωσης, διαχείρισης και επεξεργασίας των πληροφοριών (π.χ, µέσω βάσεων δεδοµένων) καθώς και οπτικοποίησης αυτών (π.χ. µέσω συστηµάτων γεωγραφικής πληροφορίας). Ενσωµατώνει µαθηµατικά εργαλεία ανάλυσης συστηµάτων, όπως µοντέλα προσοµοίωσης, βελτιστοποίησης και ανάλυσης αποφάσεων. Σχεδιάζεται µε στόχο την υποβοήθηση του χρήστη στη λήψη αποφάσεων σε σχετικά πολύπλοκα και ασθενώς δοµηµένα προβλήµατα (δηλαδή προβλήµατα που δεν επιδέχονται άµεση διατύπωση εξισώσεων), µέσω της διατύπωσης και λεπτοµερούς διερεύνησης σειράς εναλλακτικών επιλογών. Είναι προφανές ότι ακόµα και το πιο εξελιγµένο ΣΥΑ δεν είναι δυνατό να υποκαταστήσει τον άνθρωπο στο σύνολο των δραστηριοτήτων που σχετίζονται µε ένα Ευαγγελάτος Φώτης 3-1

31 πρόβληµα λήψης αποφάσεων. Οι εν λόγω δραστηριότητες οµαδοποιούνται στις ακόλουθες κατηγορίες: 1. Συλλογή πρωτογενών πληροφοριών. 2. Επεξεργασία και οργάνωση δεδοµένων. 3. ιατύπωση και διερεύνηση εναλλακτικών λύσεων. 4. Αξιολόγηση αποτελεσµάτων. 5. Ανάληψη δράσεων. Τα τελευταία χρόνια, η συλλογή των πρωτογενών πληροφοριών γίνεται όλο και περισσότερο µέσω συστηµάτων αυτοµατισµού των µετρήσεων, τα οποία µπορούν να θεωρηθούν ως συνιστώσες ενός ΣΥΑ. Ωστόσο, η κύρια λειτουργία των ΣΥΑ επικεντρώνεται στις δραστηριότητες 2 και 3. Συγκεκριµένα, η επεξεργασία και οργάνωση των δεδοµένων, δηλαδή η µετατροπή της πρωτογενούς πληροφορίας (µέτρηση) σε αξιοποιήσιµη από το µαθηµατικό µοντέλο πληροφορία, πραγµατοποιείται µέσω εφαρµογών διαχείρισης και επεξεργασίας των πληροφοριών, που µπορεί να είναι από απλά εργαλεία λογιστικών φύλλων µέχρι πιο σύνθετα εργαλεία σχεσιακών βάσεων δεδοµένων και συστηµάτων γεωγραφικής πληροφορίας. Σε ότι αφορά τη δραστηριότητα 3, δηλαδή τη διατύπωση και διερεύνηση εναλλακτικών λύσεων, η οποία αποτελεί την κεντρική συνιστώσα ενός ΣΥΑ, αυτή αφορά στην εφαρµογή εξειδικευµένων µαθηµατικών µοντέλων (από απλά εµπειρικά µοντέλα έως εξελιγµένα µοντέλα προσοµοίωσης και βελτιστοποίησης), τα οποία αναπαριστούν τη δυναµική εξέλιξη του υπό µελέτη συστήµατος, διερευνώντας τις επιπτώσεις εναλλακτικών δράσεων που σχετίζονται µε τη λειτουργία και διαχείριση αυτού. Με τον τρόπο αυτό, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να αξιολογήσει αλλά και να ερµηνεύσει ένα ευρύ φάσµα τέτοιων δράσεων (δραστηριότητα 4), εστιάζοντας µάλιστα όχι µόνο στις άµεσες επιπτώσεις (που µπορεί να είναι και προφανείς) αλλά και στις µελλοντικές. Κατ αυτόν τον τρόπο, η λήψη της τελικής απόφασης και, συνεπακόλουθα, η ανάληψη των σχετικών δράσεων τεκµηριώνεται αντικειµενικά, και σε συνδυασµό µε την εµπειρία και κρίση του αναλυτή, οδηγεί στην επιλογή της απόφασης µε ορθολογικά κριτήρια. Τονίζεται, πάντως, ότι η λήψη απόφασης και η ανάληψη δράσεων (δραστηριότητα 5), προσιδιάζει στον άνθρωπο, ο οποίος έχει και την ευθύνη για τις συνέπειες και δεν µπορεί να υποκατασταθεί από το ΣΥΑ. εν πρέπει να παραγνωριστεί το γεγονός ότι η προσαρµογή ενός ΣΥΑ σε ένα συγκεκριµένο πρακτικό πρόβληµα καθώς και η επιχειρησιακή λειτουργία του δεν είναι εύκολη. Απαιτεί εξειδικευµένο προσωπικό τόσο στο στάδιο της ανάπτυξης όσο και στο στάδιο της συντήρησης. Ευαγγελάτος Φώτης 3-2