ΕΚΘΕΣΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΝΘΕΜΟΥΝΤΑ

Transcript

1 LIFE/ENV/GR/ Ανάπτυξη και εφαρμογή πολιτικής ολοκληρωμένης διαχείρισης υδατικών πόρων σε μια υδρολογική λεκάνη με την εφαρμογή μιας δημόσιας κοινωνικής συμφωνίας στη βάση των αρχών της Agenda 21 και των κατευθύνσεων της οδηγίας πλαίσιο 2000/60/ΕΕ. - WATER AGENDA - ΕΚΘΕΣΗ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΝΘΕΜΟΥΝΤΑ Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης ΙΟΥΛΙΟΣ 2005

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το παρόν τεύχος αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα των παραδοτέων Ά εξαμήνου του έργου LIFE/ENV/GR/ WATER AGENDA. Αποτελεί την πρώτη έκθεση του έργου και διαπραγματεύεται τα θέματα ποιότητας, ποσότητας και το συνολικό ισοζύγιο χρήσης ύδατος στην υδρολογική λεκάνη Ανθεμούντα. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα υπάρχοντα δεδομένα που αφορούν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των υπόγειων υδατικών σωμάτων της λεκάνης. Συγκεντρώθηκαν από ένα πλήθος υδρομαστευτικών έργων σε ολόκληρη τη λεκάνη και αποτελεί και το υφιστάμενο δίκτυο παρακολούθησης ποιότητας υπόγειου νερού στη λεκάνη. Παρά το ότι η ποιότητα των δεδομένων είναι επιδεκτική κριτικής εφόσον τόσο η δειγματοληψία όσο και η πραγματοποίηση των χημικών αναλύσεων έχουν γίνει από ιδιωτικούς φορείς στα πλαίσια συνεργασιών με τους οργανισμούς τοπικής αυτοδιοίκησης αλλά τα αποτελέσματα σίγουρα είναι ενδεικτικά την υπάρχουσας κατάστασης. Πρέπει να αναφερθεί ότι δεν υπάρχουν στοιχεία ποιότητας που να αφορούν τα επιφανειακά υδατικά σώματα και άρα η υπάρχουσα κατάσταση δεν μπορεί να εκτιμηθεί. Στο δεύτερο κεφάλαιο εξετάζονται τα ποσοτικά χαρακτηριστικά των υπόγειων υδατικών σωμάτων. Παρουσιάζεται η πιεζομετρική κατάσταση που αποτυπώθηκε στις μετρήσεις στο τέλος της ξηρής περιόδου του περασμένου έτους ενώ παρουσιάζονται και σχολιάζονται εκτενώς συνολικά τα πιεζομετρικά δεδομένα που υπάρχουν για τη λεκάνη Ανθεμούντα και που ξεκινάνε από το Τέλος οι μεταβολές των δεδομένων εξετάζονται σε σχέση με τα βροχομετρικά δεδομένα της περιοχής. Αναφέρεται ότι και στη περίπτωση αυτή, δεν υπάρχουν ποσοτικά στοιχεία που να αφορούν τα επιφανειακά υδάτινα σώματα. Η μόνη γνωστή παρατήρηση είναι ότι αυτά δεν παρουσιάζουν μόνιμη ροή κατά τη διάρκεια του έτους. Τέλος στο τρίτο κεφάλαιο, δίνεται ο αναλυτικός υπολογισμός του ετήσιου υδατικού ισοζυγίου της λεκάνης Ανθεμούντα. Το ισοζύγιο προκύπτει σημαντικά ελλειμματικό και συμφωνεί με τα συμπεράσματα του 2 ου κεφαλαίου για μείωση των μόνιμων αποθεμάτων. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης

3 1. ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ 1.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Όλα τα υπόγεια νερά περιέχουν διαλυμένα άλατα, το είδος και η συγκέντρωση των ποίων εξαρτώνται από τη φύση των πετρωμάτων μέσω των οποίων κινείται το νερό, την ταχύτητα ροής, το κλίμα καθώς και κάθε ανθρωπογενή δραστηριότητα. Σε περιοχές που μεγάλες ποσότητες επιφανειακού νερού εμπλουτίζουν τα υδροφόρα στρώματα, η ποιότητα του νερού τους επηρεάζεται από την ποιότητα των νερών που το εμπλουτίζουν. Στο παρελθόν, για την εκτίμηση της υδροχημικής κατάστασης των υπόγειων νερών της περιοχής της λεκάνης Ανθεμούντα έχουν πραγματοποιηθεί χημικές αναλύσεις οι οποίες στη πλειονότητά τους πραγματοποιήθηκαν από το ΙΓΜΕ σε δύο ερευνητικά προγράμματα 1, 2 καθώς και αναλύσεις νερών του Α.Π.Θ. Οι μελέτες αυτές είχαν επικεντρωθεί στην υπολεκάνη των Βασιλικών (Κ. Ανθεμούντα) και τα αποτελέσματα τους συμπεριλήφθηκαν στην μελέτη με τίτλο «Υδρογεωλογική Μελέτη - Μελέτη ισοζυγίου λεκάνης Ανθεμούντα Ν. Θεσσαλονίκης» που υλοποιήθηκε από την ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. το Από τα παραπάνω προέκυψε η ταξινόμηση των νερών με βάση τη φθίνουσα περιεκτικότητα σε ανιόντα και κατιόντα και με βάση το επικρατούν ανιόν που καθορίζει την γεωχημική ομάδα στην οποία ανήκει το νερό, προσδιορίζει για την εξεταζόμενη περιοχή δύο ομάδες νερών: Ανθρακικά HCO - 3 > SO -- 4 > Cl - Ca ++ + Mg ++ > Na + Η κατηγορία αυτή αφορά κυρίως τα νερά στα ιζηματογενή πετρώματα του πεδινού εξεταζόμενου τμήματος δηλ. τα νερά στις περιοχές Ν. Ραιδεστού, Αγίας Παρασκευής, Ν. Ρυσίου, Σουρωτής, Βασιλικών και Θέρμης. Σε όλες της αναλύσεις παρουσιάζεται αυξημένη η περιεκτικότητα των ιόντων Μαγνησίου. Χλωριούχα Cl - > SO > HCO 3 Na + > Ca ++ + Mg ++ Στην κατηγορία ταξινομούνται τα νερά στην περιοχή των Λουτρών Θέρμης και τα όξινα χλωριονατριούχα στον άξονα Ταγαράδες - Αγία Παρασκευή (Αγίασμα) Σουρωτής (Βοσκίνα). 1 Μελέτη Ποιοτικής Κατάστασης Επιφανειακών & Υπόγειων νερών Ν. Θεσσαλονίκης (Ιούνιος 96) ΙΓΜΕ Θεσσαλονίκης. 2 Αναζήτηση γεωθερμικών ρευστών χαμηλής ενθαλπίας για ενδεχόμενη οικιακή και βιομηχανική θέρμανση στα Νότια και Νοτιοανατολικά προάστια Θεσσαλονίκης 1985 ΙΓΜΕ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 1

4 1.2. ΥΔΡΟΧΗΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΩ ΚΑΙ ΚΑΤΩ ΑΝΘΕΜΟΥΝΤΑ Μελετώντας τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των υπόγειων νερών της λεκάνης Ανθεμούντα συγκεντρώθηκαν τα στοιχεία ποιότητας από τις χημικές αναλύσεις των δημοτικών υδρευτικών γεωτρήσεων που έχουν στη διάθεσή τους οι υπηρεσίες των δήμων Θέρμης, Βασιλικών και Μίκρας και αφορούν το χρονικό διάστημα από το 2002 εώς το 20. Τα στοιχεία που αφορούν το Δήμο Ανθεμούντα και ειδικότερα τα Δ.Δ. Γαλάτιστας και Γαλαρινού δεν αξιοποιήθηκαν γιατί δεν αναφέρονται σε συγκεκριμένες γεωτρήσεις. Αντί αυτών χρησιμοποιήθηκαν οι χημικές αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν από το Α.Π.Θ. στα πλαίσια του ερευνητικού έργου με τίτλο «Διερεύνηση και αξιοποίηση των υδατικών πόρων της λεκάνης του Άνω Ανθεμούντα» που ανατέθηκε από την ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. στο τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και ολοκληρώθηκε το Το σύνολο των παραπάνω στοιχείων υπέστη επεξεργασία από τη μελετητική ομάδα και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στα διαγράμματα που ακολουθούν όπου φαίνεται η ποσοστιαία συμμετοχή των 4 κυρίων κατιόντων και ανιόντων καθώς και σε μια σειρά υδροχημικών χαρτών που περιέχονται στη παρούσα έκθεση (σχήματα ). Αρχικά χωροθετήθηκαν οι γεωτρήσεις στις οποίες πραγματοποιήθηκαν οι δειγματοληψίες τόσο στην υπολεκάνη του Κάτω Ανθεμούντα (Βασιλικών) όσο και στην υπολεκάνη του Άνω Ανθεμούντα (Γαλάτιστας). Στην πρώτη περίπτωση χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία εκείνων των γεωτρήσεων που αναλύθηκαν μέσα στο 20 ενώ όπως αναφέρθηκε τα στοιχεία για την υπολέκανη του Α. Ανθεμούντα χρονολογούνται μέσα στο Έπειτα, για το σύνολο της λεκάνης χαρτογραφήθηκαν η οριζόντια κατανομή της αγωγιμότητας, του Ph, της σκληρότητας (F o- ) ενώ υπολογίστηκαν και χαρτογραφήθηκαν κατά τον ίδιο τρόπο οι δείκτες (Mg+Ca)/(K+Na), Mg/Ca, Na/Cl και Na/K που πρότειναν ο Mandel και Shiftan το 1981(από Καλλέργης, 2000). ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 2

5 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Na Mg K Ca 0% Αεροπορίας Β'Τούμπας Β'Τούμπας Θερμοκηπίου Θεσσαλού Κοσμίδη Λήδα-Μαρία Ν. Ραιδεστός (Νέα) Ν. Ραιδεστός (Νέα) Ν. Ραιδεστός (ΟικισμόςΦιλοθέη-Κάτω) Ν. Ραιδεστός (ΟικισμόςΦιλοθέη-Πάνω) Ν. Ραιδεστός (Φιλοθέη) Ν. Ραιδεστός (Χριστοφόρου-Γκέρλοβα) Ν.Ρύσιο (Γ3) Ν.Ρύσιο (Γ3) Ν.Ρύσιο (Ζαμπέτογλού) Πατσουράκου (Νο1) Πατσουράκου (Νο2) Ταγαράδων (Νέα) Ταγαράδων (Νέα) Ταγαράδων (Παλιά) Τριαδίου Φοιρού-Σιδερά Φράγμα Φράγμα 21- Ιουν- 25- Νοε Ιουν- 21- Ιουν- 21- Ιουν- 21- Ιουν- 21- Ιουν- 20- Ιαν- 18- Ιουν- 18- Ιουν- 18- Ιουν- 18- Ιουν- 18- Ιουν- 16- Μαρ- 18- Ιουν- 18- Ιουν- 21- Ιουν- 21- Ιουν- 16- Μαρ- 18- Ιουν- 18- Ιουν- 21- Ιουν- 21- Ιουν- 25- Νοε Ιουν- Σχήμα 1.1: Ποσοστιαία συμμετοχή των 4 κύριων κατιόντων στα δείγματα των δημοτικών υδρευτικών γεωτρήσεων της υπολεκάνης Βασιλικών ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 3

6 Γ61 Γ77 Γ27 Γ51 Mg+2 22% Na+ 26% Mg+2 24% Na+ 25% Mg+2 28% Na+ 26% Mg+2 26% Na+ 25% K+ 7% K+ 6% K+ 7% K+ 9% Ca+2 45% Ca+2 45% Ca+2 39% Ca+2 40% Γ61 Γ77 Γ82 Γ88 Mg+2 22% Na+ 26% Mg+2 24% Na+ 25% Mg+2 26% Na+ 25% Mg+2 23% Na+ 26% K+ 7% K+ 6% K+ 8% K+ 9% Ca+2 45% Ca+2 45% Ca+2 41% Ca+2 42% Σχήμα 1.2: Ποσοστιαία συμμετοχή των 4 κύριων κατιόντων στα δείγματα της υπολεκάνης Άνω Ανθεμούντα ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 4

7 Γ16 Γ27 Γ27 Γ51 NO3-4% SO4-2 3% Cl- 6% NO3-4% SO4-2 3% Cl- 7% NO3-4% SO4-2 3% Cl- 7% NO3-6% SO4-2 3% Cl- 7% HCO-3 87% HCO-3 86% HCO-3 86% HCO-3 84% Γ82 Γ88 Γ82 Γ88 HCO-3 88% Cl- 8% HCO-3 89% NO3- SO4-2 1% 3% Cl- 7% HCO-3 88% NO3- SO4-2 1% 3% Cl- 8% HCO-3 89% NO3- SO4-2 1% 3% NO3- SO4-2 1% 3% Cl- 7% Σχήμα 1.3: Ποσοστιαία συμμετοχή των 4 κύριων ανιόντων στα δείγματα της υπολεκάνης Άνω Ανθεμούντα ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 5

8 1.3. ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Αγωγιμότητα Στο κεντρικό τμήμα της υπολεκάνης Βασιλικών εμφανίζονται τιμές από μs/cm, οι οποίες βόρεια της Ν. Ραιδεστού ελαττώνονται. Αντίθετα ανατολικά του οικισμού της Θέρμης η αγωγιμότητα αυξάνει σε τιμές μs/cm. Τέλος στα νοτιοδυτικά όρια της λεκάνης παρατηρείται μια σημαντική αύξηση της αγωγιμότητας με τιμές κοντά στα 1400 μs/cm. Η εικόνα στην υπολεκάνη της Γαλάτιστας παρουσιάζει περισσότερη ομοιομορφία με τιμές που κυμαίνονται μεταξύ μs/cm σε όλο το μήκος της. Ph Στην υπολεκάνη Βασιλικών οι τιμές του Ph κυμαίνονται από περίπου 7,5 στα νοτιοδυτικά όρια της και αυξάνονται προς τα βόρεια και βορειοδυτικά δίνοντας αλκαλικές τιμές (9-9,5) στα βορειοδυτικά της Ν. Ραιδεστού. Στην υπολεκάνη της Γαλάτιστας οι τιμές του Ph φαίνονται σταθερές κοντά στα 7,5. Σκληρότητα Παρουσιάζεται σε γαλλικούς βαθμούς ( o F) και η κατηγοριοποίηση έγινε σύμφωνα με την ταξινόμηση που πρότεινε ο Hem (1970). Έτσι παρατηρούμε νερά που χαρακτηρίζονται από σκληρά εώς πολύ σκληρά. Ειδικότερα οι περιοχές Βασιλικών και Ν. Ραιδεστού Λ. Θέρμης εμφανίζουν τιμές ενώ όσο πλησιάζουμε προς την Θέρμη και δυτικότερα την ακτογραμμή τα νερά γίνονται ακόμα σκληρότερα με τιμές μεγαλύτερες και από 30. Η εικόνα ελάχιστα διαφορετική στην υπολεκάνη της Γαλάτιστας με τιμές μεταξύ 12 και 24 Ιοντική σχέση Mg/Ca Η αναλογία αυτή δίνει πληροφορίες για τον τύπο των πετρωμάτων από τους οποίους προέρχονται τα υπόγεια νερά. Ο λόγος ιόντων Mg/Ca γενικά και στις δύο υπολεκάνες κυμαίνεται από 0,7 και πάνω. Ειδικότερα στην περιοχή των πηγών Περιστεράς η αναλογία αυτή παίρνει τιμές μικρότερες από 0,7 (ασβεστολιθικοί υδροφόροι) ενώ μικρές τιμές της 0,2 0,4 παρατηρούνται κοντά στα Λουτρά Θέρμης. Ιοντική σχέση (Mg+Ca)/(K+Na) Η αναλογία (Mg+Ca)/(K+Na) καθορίζεται από το ρυθμό ανανέωσης των υδροφόρων μιας περιοχής. Τιμές μικρότερες της μονάδας χαρακτηρίζουν πολύ χαμηλούς ρυθμούς ανανέωσης ενώ όταν οι τιμές μεγαλώνουν πλησιάζουμε στις περιοχές έντονου εμπλουτισμού. Στη περιοχή μελέτης έντονη είναι η διαφοροποίηση της υπολεκάνης της Γαλάτιστας στην οποία ο λόγος παίρνει τιμές κοντά στο 3, αντίθετα με την υπολεκάνη των Βασιλικών όπου διακρίνονται δύο περιοχές κοντά στα Λουτρά Θέρμης και στον οικισμό Λήδα Μαρία όπου ο λόγος κυμαίνεται κοντά στη μονάδα. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 6

9 Ιοντική σχέση Na/Cl Η σχέση των ιόντων δίνει πληροφορίες τόσο για την προέλευση του υπόγειου νερού από αλκαλικά μαγματικά ή μεταμορφωμένα πετρώματα όταν παίρνει τιμές μεγαλύτερες του 1, ενώ οι μικρές τιμές του μαρτυρούν ρύπανση του υδροφόρου από τη διείσδυση της θάλασσας (περιοχή δυτικά του οικισμού της Θέρμης) Ιοντική σχέση Na/K Η σχέση Na/K διαφοροποιείται με σαφή τρόπο στην υπολεκάνη Γαλάτιστας όπου συμβαίνει έντονος εμπλουτισμός των υπόγειων νερών αντίθετα με την υπολεκάνη Κ. Ανθεμούντα (Βασιλικών) όπου οι τιμές αυξάνουν σημαντικά λόγω προσρόφησης Na. Εξαίρεση αποτελεί η περιοχή δυτικά του οικισμού της Θέρμης όπου τα φαινόμενα υφαλμύρωσης κυριαρχούν και διαφοροποιούν την εικόνα. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 7

10 Σχήμα 1.4: Χωρική κατανομή της αγωγιμότητας του υπόγειου νερού ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 8

11 Σχήμα 1.5: Χωρική κατανομή του Ph του υπόγειου νερού ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 9

12 Σχήμα 1.6: Χωρική κατανομή της σκληρότητας του υπόγειου νερού ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 10

13 Σχήμα 1.7: Χωρική κατανομή της μεταβολής του ιοντικού λόγου Mg/Ca ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 11

14 Σχήμα 1.8: Χωρική κατανομή της μεταβολής του ιοντικού λόγου (Mg+Ca)/(Na+K) ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 12

15 Σχήμα 1.9: Χωρική κατανομή της μεταβολής του ιοντικού λόγου Na/Cl ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 13

16 Σχήμα 1.10: Χωρική κατανομή της μεταβολής του ιοντικού λόγου Na/K ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 14

17 Η σύγκριση των διαφορετικών ποιοτήτων νερού της περιοχής γίνεται με βάση το τριγωνικό διάγραμμα κατά Piper εκπεφρασμένη στο επί της % του συνόλου των κατιόντων και ανιόντων. Στο σχήμα 1.11 παρατηρείται ομαδοποίηση της ποιότητας των νερών σε αναλύσεις νερών από διαφορετικές περιοχές της υπολεκάνης του Κ. Ανθεμούντα μόνο ως προς τα ανιόντα όπου επικρατεί ο οξυανθρακικός τύπος νερού. Σχήμα 1.11:Τριγωνικό κατά Piper των δειγμάτων της υπολεκάνης Κ. Ανθεμούντα Τα υπόγεια νερά της υπολεκάνης του Α. Ανθεμούντα, όπως προκύπτει από το τριγωνικό διάγραμμα κατά Piper (σχ. 1.12) μπορούν να χαρακτηριστούν οξυανθρακικού τύπου ως προς τα ανιόντα. Εξετάζοντας τα κατιόντα δεν διακρίνεται κανένα ως επικρατέστερο και τα νερά δεν κατατάσσονται σε συγκεκριμένη κατηγορία. Λαμβάνοντας υπόψη και τα ανιόντα και τα κατιόντα το σύνολο των δειγμάτων χαρακτηρίζεται ως νερά ασβεστομαγνησιακά-ανθρακικά ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 15

18 Σχήμα 1.12: Τριγωνικό κατά Piper των δειγμάτων της υπολεκάνης Α. Ανθεμούντα 1.4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στο σύνολο της εξεταζόμενης περιοχής τα επιμέρους τμήματα του Κ. Ανθεμούντα που παρουσιάζουν διαφοροποίηση στα υδροχημικά χαρακτηριστικά προσδιορίζονται ως εξής (Ναγκούλης ) : Α) Κεντρικό τμήμα της λεκάνης Αγωγιμότητες από μs/cm Ολική σκληρότητα (σε Γαλ. Βαθμούς) από ΡΗ από 7,8 8,1 Mg/Ca = 1,35 0,75 Cl = mg/lit Το τμήμα αυτό προσδιορίζεται εκατέρωθεν του Ανθεμούντα ποταμού και χαρακτηρίζεται με καλής ποιότητας πόσιμου νερού. Στο τμήμα αυτό εντάσσεται και η περιοχή βόρεια των οικισμών Ταγαράδων και Αγίας Παρασκευής όπου παρουσιάζουν αύξηση τα ιόντα χλωρίου, νατρίου, σιδήρου και βορίου λόγω πλευρικής μετάγγισης νερών από υδροφόρο σύστημα επιβαρημένο στα στοιχεία αυτά. Οι υδρευτικές 3 Υδρολογική μελέτη Μελέτη ισοζυγίου λεκάνης Ανθεμούντα Ν. Θεσσαλονίκης, ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε.,1998 ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 16

19 γεωτρήσεις του Συνδέσμου ύδρευσης, από δύο διαφορετικές αναλύσεις ΑΠΘ και ΙΓΜΕ, παρουσιάζουν αυξημένα τα ανιόντα χλωρίου (εντός όμως των ορίων ποσιμότητας). Η περιοχή των Βασιλικών, της Ν. Ραιδεστού, της Σουρωτής καθώς και οι υδρευτικές γεωτρήσεις της Θέρμης στο ύψος της αερογέφυρας παρουσιάζουν νερά καλής ποσιμότητας. Στις γεωτρήσεις του Συνδέσμου ύδρευσης η ποσιμότητα ως προς τα ιόντα χλωρίου είναι κακή. Β) Νότιο τμήμα Αγωγιμότητες από μs/cm Ολική σκληρότητα (σε Γαλ. Βαθμούς) από ΡΗ από 5,8 7,2 Mg/Ca = 0,2 Cl = mg/lit Το τμήμα αυτό προσδιορίζεται νότια του οδικού άξονα Ν. Ρύσιο Σουρωτή, και νότια του κρασπεδικού ρήγματος. Τα νερά στην περιοχή αυτή είναι ποιοτικά υποβαθμισμένα με αυξημένα τα ιόντα Na, Ca, Cl, HCO 3, Fe, B, και έντονη την παρουσία αερίων CΟ 2 & H 2 S. Το υδροφόρο σύστημα αυτό μεταγγίζει μικρές ποσότητες νερού στα Νεογενή και Τεταρτογενή ιζήματα της λεκάνης κυρίως στην περιοχή των Ταγαράδων και Αγίας Παρασκευής μέχρι το βάθος των 90 μέτρων περίπου. Γεωτρήσεις που κατασκευάστηκαν στην περιοχή αυτή για αξιοποίηση βαθύ υδροφόρου κάτω από τα 80 μέτρα άντλησαν την προαναφερόμενη ποιότητα νερού (ακατάλληλη για κάθε χρήση). Χαρακτηριστικό των νερών αυτών είναι το έντονο κόκκινο χρώμα. Στην ίδια ομάδα νερών εντάσσονται τόσο οι πηγή στη Βοσκίνα όσο και η πηγή «Αγίασμα» Αγίας Παρασκευής και η πηγή του μεταλλικού νερού της Σουρωτής. Γ) Βόρειο τμήμα Αγωγιμότητες από μs/cm Ολική σκληρότητα (σε Γαλ. Βαθμούς) από ΡΗ από 7,5 8 Mg/Ca = 1,0-0,2 Cl = mg/lit Το τμήμα αυτό προσδιορίζεται Βόρεια του οδικού άξονα Θέρμης Βασιλικών και κυρίως στον ορεινό όγκο, εξαιρουμένου του τμήματος των Λουτρών Θέρμης. Η κυκλοφορία του νερού μέσα από μαγματικά και υπερβασικά πετρώματα διαλύει μικρές ποσότητες ορυκτών λόγω του χαμηλού βαθμού διαλυτότητας των πετρωμάτων με αποτέλεσμα τα νερά αυτά να παρουσιάζουν χαμηλές τιμές επί του συνόλου των ιόντων και ειδικότερα των ιόντων νατρίου και χλωρίου. Δ) Περιοχή Λουτρών Θέρμης Αγωγιμότητες από μs/cm ΡΗ από 7,6 9 Mg/Ca < 0,3 Cl = mg/lit Περιμετρικά των Λουτρών Θέρμης και σε ακτίνα 1Km από τις εκδηλώσεις του γεωθερμικού πεδίου στην περιοχή λόγω του αυξημένου φορτίου του γεωθερμικού ρευστού παρουσιάζεται ανάμιξη νερών ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 17

20 διαφορετικής προέλευσης. Ο βαθμός ανάμιξης ελαττώνεται αυξανομένης της απόστασης από το κέντρο της εκδήλωσης. Το νερό στα Λουτρά Θέρμης παρουσιάζει αυξημένα τα ιόντα Na, Cl, SO 4, ενώ τα ιόντα Ca, Mg, και τα HCO 3 είναι ελάχιστα. Ε) Περιοχή Δυτικά & Νοτιοδυτικά Θέρμης Αγωγιμότητες από μs/cm ΡΗ από 7,6 8 Mg/Ca > 0,3 Cl = mg/lit Στο κατώτερο τμήμα της λεκάνης (δυτικά) σε γεωτρήσεις που λειτουργούν εδώ και 25 χρόνια παρατηρείται συνεχής αύξηση των ιόντων χλωρίου. Οι μικρές τιμές της σχέσης Na/Cl σε νερά του τμήματος αυτού, καθώς και οι μεγαλύτερες τιμές της σχέσης Cl/HCO 3 συγκρινόμενα με νερά του κεντρικού τμήματος, μαρτυρούν την μερική ρύπανσή του από διείσδυση θάλασσας. Βέβαια στο εξεταζόμενο αυτό τμήμα έχουν διαπιστωθεί και υδροφόρα υφάλμυρα λόγω ύπαρξης υπολειμματικών αλμύρων από τη φάση της ιζηματογένεσης Σε όλες τις αναλύσεις οι τιμές της νιτρικής ρίζας (ΝΟ - 3 ) είναι σε φυσιολογικά επίπεδα, στοιχείο ενδεικτικό της μικρής ρύπανσης του υπόγειου βαθύ υδροφορέα από αγροτικές δραστηριότητες ή απόρριψη λυμάτων. Στην υπολεκάνη Α. Ανθεμούντα (Γαλάτιστας) δεν παρατηρείται αισθητή διαφοροποίηση στα υπόγεια νερά. Σημαντικό χαρακτηριστικό αποτελούν τα χαμηλά επίπεδα στις τιμές των νιτρικών γεγονός που δείχνει μικρή επιβάρυνση του υδροφορέα παρά την έντονη αγροτική δραστηριότητα. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 18

21 2. ΠΙΕΖΟΜΕΤΡΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΥΔΡΟΦΟΡΕΑ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΝΘΕΜΟΥΝΤΑ 2.1 ΓΕΝΙΚΑ Στο παρών κεφάλαιο επιχειρείται η διερεύνηση της πιεζομετρικής κατάστασης του υδροφορέα της λεκάνης Ανθεμούντα. Τα στοιχεία πιεζομετρίας στη λεκάνη παρακολουθούνται από το 1993 εώς και σήμερα. Οι μετρήσεις κατά κύριο λόγο πραγματοποιούνται 2 φορές το χρόνο, στο τέλος της υγρής περιόδου και πριν ξεκινήσει η έντονη άντληση για την ικανοποίηση των αρδευτικών αναγκών (Μάιος Ιούνιος) και επαναλαμβάνεται στην αρχή της υγρής περιόδου (Σεπτέμβριος Οκτώβριος). Κατά τις συγκεκριμένες χρονικές στιγμές, όπως είναι γενικά αποδεκτό, παρατηρούνται οι μέγιστες και ελάχιστες στάθμες του υδροφόρου ορίζοντα της λεκάνης. Για πρώτη φορά η στάθμη της πιεζομετρικής επιφάνειας στη λεκάνη Ανθεμούντα μετρήθηκε το 1993, με ένα δίκτυο το οποίο αποτελούνταν από πιεζόμετρα που κατασκευάστηκαν από τον «Αναπτυξιακό Σύνδεσμο Ανθεμούντα». Το πρώτο αυτό δίκτυο πιεζομέτρων εκτεινόταν προς τα ανατολικά μέχρι τα Βασιλικά και δυτικά μέχρι τις εκβολές του ποταμού Ανθεμούντα στον Θερμαϊκό Κόλπο. Αργότερα στο δίκτυο συμπεριλήφθησαν και νέες γεωτρήσεις, ιδιωτικές και δημοτικές χωρίς όμως αυτό να επεκταθεί ανατολικότερα του οικισμού των Βασιλικών μέχρι το 1998 οπότε και ξεκίνησε η παρακολούθηση της πιεζομετρικής επιφάνειας στην υπολεκάνη του Άνω Ανθεμούντα (Γαλαρινό Γαλάτιστα). Σχήμα 2.1: Δίκτυο πιεζομέτρων ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 19

22 Το νέο δίκτυο, μαζί με το προϋπάρχον αφού αξιολογήθηκαν και τροποποιήθηκαν κατέληξαν σήμερα να αποτελούνται από περίπου 50 γεωτρήσεις (σχ.2.1). Η χρονική εξέλιξη του αριθμού των γεωτρήσεων δικτύου με μορφή διαγραμμάτων παρουσιάζεται στα σχήματα 2.2 και 2.3 που ακολουθούν. Πλήθος Γεωτρήσεων Ιούν. 93 Ιούν. 94 Ιούν. 95 Ιούν. 96 Ιούν. 98 Αυγ. 98 Οκτ. 98 Νοε.98 Ιούν. 99 Ιούν. 00 Ιούν. 01 Νοέ. 01 Ιούν. 02 Νοέ. 02 Ιούν. 03 Νοέ. 03 Ιουν. Σεπ. Σχήμα 2.2: Χρονική εξέλιξη του πλήθους των πιεζομετρικών γεωτρήσεων στην Υπολεκάνη Κ. Ανθεμούντα. Πλήθος Γεωτρήσεων Φ-98 Α-99 Φ-99 Α-00 Φ-00 Φ-01 Φ-03 Α- Φ- Σχήμα 2.3: Χρονική εξέλιξη του πλήθους των πιεζομετρικών γεωτρήσεων στην Υπολεκάνη Α.Ανθεμούντα. 2.2 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΠΙΕΖΟΜΕΤΡΙΑΣ - ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η κατάσταση του υδροφορέα παρουσιάζεται, ενοποιημένα για όλη την έκταση της λεκάνης, για το φθινόπωρο του 20 στο σχήμα 2.4 στο οποίο απεικονίζεται σε απόλυτα υψόμετρα η πιεζομετρική επιφάνεια για τη συγκεκριμένη περίοδο που πραγματοποιήθηκαν οι μετρήσεις. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 20

23 Σχήμα 2.4: Πιεζομετρική επιφάνεια βαθύ υδροφορέα λεκάνης Ανθεμούντα Φθινόπωρο 20 ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 21

24 Η παρατήρηση του παραπάνω σχήματος δείχνει μια φυσιολογική εικόνα ενός υδροφόρου όπου η πιεζομετρική στάθμη ακολουθεί σε γενικές γραμμές το επιφανειακό ανάγλυφο και βυθίζεται όσο πλησιάζουμε κοντά στις ακτές. Αν όμως εξετάσουμε την συνολική χρονοσειρά των δεδομένων πιεζομετρίας που υπάρχει για την περιοχή θα δούμε μια συνεχή ταπείνωση της πιεζομετρικής επιφάνειας του βαθύτερου υδροφορέα της λεκάνης στα κατάντη τμήματα αυτής (Υπολεκάνη Κ. Ανθεμούντα). Ο ρυθμός ταπείνωσης εξετάζεται για το τέλος της υγρής περιόδου, ενιαία, αλλά και για δύο διακριτά χρονικά διαστήματα μέσα στα 11 χρόνια παρατήρησης στα πιεζόμετρα εκείνα στα οποία διαθέτουμε μετρήσεις κατά τις συγκεκριμένες χρονικές στιγμές. Οι περίοδοι που εξετάζουμε είναι α) από το 1993 έως το 1998 και β) από το 1998 έως το Μεταβολή ύψους στάθμης (μ) Α1 Α2 Α3 Α4 Α5 Α6 Α8 Α10-11 Ιουν93-Ιουν98 Ιουν98-Ιουν Ιουν-Ιουν93 α) 0% Α1 Α2 Α3 Α4 Α5 Α6 Α8 Α10-10% -20% -30% -1,75-1,58-3,49-3,32-4,30-4,42-5,09-3,03-40% -50% -60% -70% -80% -3,99-2,93-3,78-3,54-4,12-6,11-4,24-3,13-90% -100% Ιουν93-Ιουν98 Ιουν98-Ιουν β) Σχήμα 2.5: Γραφική αναπαράσταση της μεταβολής της στάθμης 8 πιεζομέτρων του Κ.Ανθεμούντα για τα χρονικά διαστήματα , και (α) και ποσοστιαία συμμετοχή των μεταβολών των επιμέρους διαστημάτων στη συνολική μεταβολή στάθμης (β) ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 22

25 Το κύριο συμπέρασμα που προκύπτει από τα διαγράμματα του σχ.2.5 είναι ότι ο ρυθμός μεταβολής (ταπείνωσης) της στάθμης των υπόγειων υδάτων αυξάνει κατά τα τελευταία 5 χρόνια στη παράκτια ζώνη (Α1 και Α2)με αποτέλεσμα η πτώση στάθμης να είναι διπλάσια σε σχέση με τη πενταετία Η εικόνα στην υπόλοιπη έκταση της υπολεκάνης του Κ. Ανθεμούντα δείχνει σταθερή μείωση της στάθμης η οποία συνολικά σε κάποιες περιοχές πλησιάζοντας την περιοχή των Βασιλικών αγγίζει ή ξεπερνάει τα 10 μέτρα (πιεζόμετρα Α5, Α6). Η πτώση αυτή επιβεβαιώνεται και από μετρήσεις σε άλλες γεωτρήσεις πιεζόμετρα του δικτύου όπως μπορεί να παρατηρήσει κανείς το διάγραμμα του σχήματος 2.6 όπου φαίνεται η διακύμανση του συνόλου των πιεζομέτρων για την ίδια υπολεκάνη. Α1 AE1 Α2 Α3 ΑΕ3 Α4 Α5 ΑΕ5 Α6 ΑΕ6 Α7 Α8 ΑΕ8 Α9 Α10 Κ1 Κ2 Κ3 Κ4 Κ6 Κ7 Κ9 Κ10 Κ11 Κ12 Κ13 GK3 GK2 GK Υψόμετρο στάθμης (μ) Ιαν-93 Απρ-93 Ιουλ-93 Οκτ-93 Ιαν-94 Απρ-94 Ιουλ-94 Οκτ-94 Ιαν-95 Απρ-95 Ιουλ-95 Οκτ-95 Ιαν-96 Απρ-96 Ιουλ-96 Οκτ-96 Ιαν-97 Απρ-97 Ιουλ-97 Οκτ-97 Ιαν-98 Απρ-98 Ιουλ-98 Οκτ-98 Ιαν-99 Απρ-99 Ιουλ-99 Οκτ-99 Ιαν-00 Απρ-00 Ιουλ-00 Οκτ-00 Ιαν-01 Απρ-01 Ιουλ-01 Οκτ-01 Ιαν-02 Απρ-02 Ιουλ-02 Οκτ-02 Ιαν-03 Απρ-03 Ιουλ-03 Οκτ-03 Ιαν- Απρ- Ιουλ- Σχήμα 2.6: Απόλυτο υψόμετρα στάθμης στα πιεζόμετρα του Κ. Ανθεμούντα από το 1993 έως το 20 Εξετάζοντας την κατάσταση στην υπολεκάνη του Άνω Ανθεμούντα, το χρονικό διάστημα αν και σημαντικά μικρότερο, αποκαλύπτει μια ικανοποιητική ισορροπία μεταξύ των καταναλώσεων και του ρυθμού εμπλουτισμού του υπόγειου υδροφορέα. από την παρατήρηση του συνόλου των μετρήσεων της στάθμης των υπογείων υδάτων εκφρασμένης σε απόλυτο υψόμετρο (σχ. 2.7) από το οποίο προκύπτει μια σταθερή εώς και ανοδική εξέλιξη. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 23

26 Α10 Α101 Α1 Α107 Α111 Α117 Α120 Α125 Α128 Α13 Α132 Α140 Α145,1 Α153 Α154 Α16 Α18 Α20 Α21 Α22 Α26 Α36 Α47 Α50 Α52 Α60 Α65 Α68 Α7 Α70 Α75 Α77 Α80 Α83 Α84 Α86 Α89 Α9 Α91 Γ93 Γ113 Γ130Α 8 Γ139Α Γ Υψόμετρο στάθμης (μ) Φ-98 Α-99 Φ-99 Α-00 Φ-00 Φ-01 Φ-03 Α- Φ- Σχήμα 2.7: Απόλυτο υψόμετρα στάθμης στα πιεζόμετρα του Α. Ανθεμούντα από το 1998 έως το 20 Τα παραπάνω παρουσιάζονται στο σχήμα 2.8 σε σχέση με τη χωρική κατανομή της μεταβολής της στάθμης των υπογείων υδάτων στο χρονικό διάστημα από το φθινόπωρο του 1998 και το φθινόπωρο του 20, όπως αποτυπώθηκε στις μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν. Διακρίνονται οι περιοχές μέγιστης ταπείνωσης της στάθμης του υπόγειου υδροφόρου με κίτρινα και πορτοκαλί χρώματα. Ενώ γίνεται ευδιάκριτη η διαφορετική συμπεριφορά που παρουσιάζουν οι δύο υπολεκάνες. Για να εκτιμηθεί στη συνέχεια ο βαθμός με τον οποίο οι μεταβολές στη βροχόπτωση σχετίζονται με τις παρατηρούμενες αυξομειώσεις στις στάθμες των γεωτρήσεων κατασκευάστηκε το διάγραμμα που φαίνεται στο σχήμα 2.9. Σε αυτό, οι παρατηρούμενες βροχοπτώσεις στους 3 σταθμούς που βρίσκονται πλησιέστερα στη περιοχή μελέτης (Α.Π.Θ, Ε.Μ.Υ. Αεροδρομίου και ΕΘΙΑΓΕ), αφού κατανεμήθηκαν σε υγρές και ξηρές περιόδους ανά έτος σε αναλογία με τις σταθμημετρήσεις, χαρτογραφήθηκαν παράλληλα με τα βάθη της στάθμης σε 10 από τις γεωτρήσεις του δικτύου. Το κριτήριο για την επιλογή αυτών των 10 γεωτρήσεων ήταν η ικανοποιητική πληρότητα στις χρονοσειρές των δεδομένων. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν είναι όπως και ήταν αναμενόμενο ότι υπάρχουν κάποιες γεωτρήσεις στις οποίες η στάθμη μεταβάλλεται παράλληλα με τις βροχοπτώσεις GA47, GA69, GA18 ενώ κάποιες άλλες φαίνονται να παρουσιάζουν μια χρονική υστέρηση στην απόκριση τους (δηλ. ανάλογη ανύψωση ή ταπείνωση). Σε αρκετές δεν είναι δυνατή η εκτίμηση του τρόπου συσχέτισης με τις ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 24

27 μεταβολές στη βροχόπτωση. Επιπλέον από το διάγραμμα αυτό φαίνεται ότι υπάρχει διαφοροποίηση και μεταξύ του τρόπου που τα βροχομετρικά δεδομένα καθενός σταθμού σχετίζονται με τις μεταβολές στις στάθμες. Επειδή η συμπεριφορά της πιεζομετρίας σε σχέση με τις βροχοπτώσεις μπορεί να αποτελέσει σημαντικό εργαλείο για την εκτίμηση του τρόπου και του ρυθμού τροφοδοσίας εμπλουτισμού μιας περιοχής το σύνολο των πιεζομετρικών δεδομένων για τα έντεκα χρόνια μελέτης της λεκάνης Ανθεμούντα επεξεργάστηκαν μαζί με τα αντίστοιχα δεδομένα βροχόπτωσης από τους δύο μετεωρολογικούς σταθμούς (ΕΘΙΑΓΕ, ΑΠΘ) για την εξαγωγή του βαθμού συσχέτισης μεταξύ τους. Δηλαδή τα δεδομένα κάθε μίας γεώτρησης πιεζομέτρου συσχετίστηκαν με τα δεδομένα από κάθε ένα μετεωρολογικό σταθμό αφού πρώτα τα δεδομένα αυτά κατανεμήθηκαν στα αντίστοιχα ίσα χρονικά δεδομένα (υγρή και ξηρή περίοδος για κάθε έτος). Βαθμός συσχέτισης Αυτό το εργαλείο ανάλυσης αναδεικνύει τη συσχέτιση μεταξύ δύο συνόλων δεδομένων, τα οποία είναι αδιαστατοποιημένα για να είναι ανεξάρτητα από μονάδα μετρήσεως. Ο υπολογισμός της συσχέτισης πληθυσμού επιστρέφει τη συνδιακύμανση των δύο συνόλων δεδομένων, διαιρούμενη δια του γινομένου των τυπικών τους αποκλίσεων: Καθορίζετε με τον τρόπο αυτό κατά πόσο δύο περιοχές δεδομένων μεταβάλλονται μαζί. Δηλαδή, κατά πόσο μεγάλες τιμές του ενός συνόλου σχετίζονται με μεγάλες τιμές του άλλου (θετική συσχέτιση), κατά πόσο μικρές τιμές του ενός συνόλου σχετίζονται με μεγάλες τιμές του άλλου (αρνητική συσχέτιση) ή κατά πόσο οι τιμές (και οι μεταβολές) και των δύο συνόλων είναι άσχετες μεταξύ τους (σχεδόν μηδενική συσχέτιση). Τα αποτελέσματα της επεξεργασίας αυτής φαίνονται στο σχήμα 2.10 και στο Από τα τελευταία προκύπτει ότι υπάρχουν γεωτρήσεις και άρα περιοχές τις λεκάνης στις οποίες ο εμπλουτισμός γίνεται απευθείας από τα κατακρημνίσματα και μεσολαβεί μικρό χρονικό διάστημα για να γίνει αυτό. Στις περιοχές αυτές ο συντελεστής συσχέτισης λαμβάνει μεγάλες τιμές 0,7 1. Χαρακτηριστική είναι η εικόνα σε αρκετά πιεζόμετρα που βρίσκονται στην υπολεκάνη του Α. Ανθεμούντα. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 25

28 Σχήμα 2.8: Μεταβολή στάθμης στα πιεζόμετρα της λεκάνης Ανθεμούντα από το φθινόπωρο 1998 έως το 20 ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 26

29 (Υγρή) 1993(Ξηρή) 1994(Υγρή) 1994(Ξηρή) 1995(Υγρή) 1995(Ξηρή) 1996(Υγρή) 1996(Ξηρή) Βροχόπτωση (mm) 1997(Υγρή) 1997(Ξηρή) 1998(Υγρή) 1998(Ξηρή) 1999(Υγρή) 1999(Ξηρή) 2000(Υγρή) 2000(Ξηρή) 2001(Υγρή) 2001(Ξηρή) 2002(Υγρή) 2002(Ξηρή) 2003(Υγρή) 2003(Ξηρή) 20(Υγρή) 20(Ξηρή) 1993(Υγρή) 1993(Ξηρή) 1994(Υγρή) 1994(Ξηρή) 1995(Υγρή) 1995(Ξηρή) 1996(Υγρή) 1996(Ξηρή) 1997(Υγρή) 1997(Ξηρή) 1998(Υγρή) 1998(Ξηρή) 1999(Υγρή) 1999(Ξηρή) 2000(Υγρή) 2000(Ξηρή) 2001(Υγρή) 2001(Ξηρή) 2002(Υγρή) 2002(Ξηρή) 2003(Υγρή) 2003(Ξηρή) 20(Υγρή) 20(Ξηρή) Βάθος υδροφόρου (m) Μετεωρολογικοί σταθμοί Γεωτρήσεις - πιεζόμετρα ΑΠΘ ΕΘΙΑΓΕ ΕΜΥ-Αεροδρ. Α1 ΑΕ5 Α10 Κ9 GΑ18 GΑ20 GΑ47 GΑ68 GΑ77 GΑ89 Σχήμα 2.9: Συγκριτική αντιπαραβολή απόλυτων τιμών στάθμης στις γεωτρήσεις πιεζόμετρα της λεκάνης Ανθεμούντα με τις παρατηρούμενες βροχοπτώσεις στους μετεωρολογικούς σταθμούς του Α.Π.Θ., της ΕΜΥ (αεροδρόμιο) και του ΕΘΙΑΓΕ για το διάστημα ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 27

30 Correlation ΑΠΘ Correlation ΕΘΙΑΓΕ 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2 Α1 AE1 Α2 Α3 ΑΕ3 Α4 Α5 ΑΕ5 Α6 ΑΕ6 Α7 Α8 ΑΕ8 Α9 Α10 Κ1 Κ4 Κ6 Κ7 Κ8 Κ9 Κ10 Κ11 Κ12 Κ13 GΑ10 GΑ101 GΑ1 GΑ107 GΑ111 GΑ117 GΑ120 GΑ125 GΑ128 GΑ13 GΑ132 GΑ140 GΑ145 GΑ153 GΑ154 GΑ16 GΑ18 GΑ20 GΑ21 GΑ22 GΑ26 GΑ36 GΑ47 GΑ50 GΑ52 GΑ60 GΑ65 GΑ68 GΑ7 GΑ70 GΑ75 GΑ77 GΑ80 GΑ83 GΑ84 GΑ86 GΑ89 GΑ9 GΑ91 Σχήμα 2.10: Γραφική παρουσίαση του συντελεστή συσχέτισης μεταξύ στάθμης βροχόπτωσης. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 28

31 Με ανάλογο τρόπο προκύπτουν περιοχές στις οποίες η διακύμανση των κατακρημνισμάτων μέσα στα έτη δε φαίνεται να σχετίζεται με τις αυξομειώσεις της στάθμης των υπόγειων υδάτων (ο βαθμός συσχέτισης παίρνει τιμές κοντά στο μηδέν). Είναι προφανές ότι στις περιοχές αυτές ρυθμιστικός παράγοντας που καθορίζει την εξέλιξη των υπόγειων υδατικών αποθεμάτων, είναι οι αντλήσεις αλλά και οι ιδιαίτερες γεωλογικές και εδαφολογικές συνθήκες. Ο βαθμός συσχέτισης υπολογίστηκε και για τα δεδομένα του σταθμού της Ε.Μ.Υ. στο αεροδρόμιο. Η έλλειψη όμως αντίστοιχων στοιχείων πιεζομετρίας ανά υγρή και ξηρή περίοδο για το διάστημα που είναι διαθέσιμα τα δεδομένα των βροχοπτώσεων από το σταθμό οδήγησε σε εσφαλμένα συμπεράσματα και για αυτό δεν παρουσιάστηκαν στο διάγραμμα. 2.3 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην υδρολογική λεκάνη του Ανθεμούντα διακρίνουμε δύο κύριους υδροφόρους, ο ένας αναπτύσσεται από τη περιοχή των Βασιλικών μέχρι την παράκτια ζώνη του κάτω ρου, ενώ ο δεύτερος αναπτύσσεται εντός των ιζηματογενών στρωμάτων της περιοχής της υπολεκάνης Γαλάτιστας Γαλαρινού Η συμπεριφορά των δύο υδροφόρων διαφοροποιείται όσον αφορά την πιεζομετρία γεγονός που μαζί με τα στοιχεία υδροχημείας και τη γεωλογική πληροφορία που είναι γνωστή για την ευρύτερη περιοχή οδηγούν σε εκτίμηση ότι πρόκειται ουσιαστικά για δύο διακριτούς αλλά όχι ανεξάρτητους υδροφόρους. Ο τρόπος και ο βαθμός με τον οποίο οι δύο υδροφόροι επικοινωνούν και αλληλοεπηρεάζονται δεν έχει μελετηθεί και αποτελεί ένα κρίσιμο θέμα για τον μελλοντικό σχεδιασμό έργων νερού και τον σχεδιασμό διαχείρισης του υδατικού δυναμικού. Για την περιοχή της υπολεκάνης του Κ. Ανθεμούντα προκύπτει ότι μέσα στο διάστημα η στάθμη του βαθύτερου υδροφόρου έπεσε σημαντικά ξεπερνώντας σε κάποιες περιοχές ακόμα και τα δέκα μέτρα. Επιπλέον η εποχική διακύμανση της στάθμης φαίνεται ανεξάρτητη από τα κατακρημνίσματα γεγονός που αναδεικνύει την ουσιαστική εξάρτηση της μεταβολής των αποθεμάτων από τις καταναλώσεις. Η υπολεκάνη του Α. Ανθεμούντα παρουσιάζει διαφορετική εικόνα, όπως είναι γνωστό ο υδροφόρος που αναπτύσσεται εκεί βρίσκεται σε μεγαλύτερο υψόμετρο και έχει μικρότερο δυναμικό από τον προηγούμενο. Παρ όλα αυτά η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα παραμένει σταθερή δείχνοντας ότι προς το παρόν ο ρυθμός εμπλουτισμού ικανοποιεί τις απαιτήσεις με αποτέλεσμα τα αποθέματα να διατηρούνται σταθερά. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 29

32 3. ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΝΘΕΜΟΥΝΤΑ 3.1. ΓΕΝΙΚΑ Η γνώση του υδρολογικού ισοζυγίου μιας λεκάνης απορροής αποτελεί πρωταρχικής σημασίας παράμετρο που είναι σε θέση να οδηγήσει στην ορθολογικότερη αξιοποίηση του υδατικού δυναμικού της. Η γενική μορφή του υδρολογικού ισοζυγίου εκφράζει ουσιαστικά την ισότητα εισροών και εκροών στη λεκάνη, δηλαδή P = Q + E όπου η παράμετρος P εκφράζει τα ετήσια Ατμοσφαιρικά Κατακρημνίσματα, η παράμετρος Q εκφράζει την Ολική Απορροή στην έξοδο της λεκάνης και η παράμετρος Ε εκφράζει την πραγματική Εξατμισοδιαπνοή. Η Ολική Απορροή Q εκφράζει το σύνολο της ετήσιας απορροής που παρατηρείται στη λεκάνη, δηλαδή ισχύει: Q= R + I, όπου η παράμετρος R εκφράζει την επιφανειακή απορροή και η ποσότητα I ισούται με την κατείσδυση. Η κατείσδυση αποτελείται από το κλάσμα εκείνο του νερού ΔΙ το οποίο χρησιμοποιείται για την αναπλήρωση του υπόγειου νερού που υπόκειται σε συνεχείς μεταβολές. Μια σειρά από μεταβολές οι οποίες ελέγχονται από παραμέτρους όπως η εξατμισοδιαπνοή καθώς και από το κλάσμα Ιw το οποίο αντιπροσωπεύει την υποδερμική ροή (υπόγεια ροή σε μικρό σχετικά βάθος και επανεμφάνιση στην επιφάνεια του εδάφους τροφοδοτώντας τα υδατορεύματα). Έχουμε δηλαδή Ι=ΔΙ+Ιw Σύμφωνα με τη συλλογιστική αυτή η εξίσωση του υδρολογικού ισοζυγίου γίνεται P= E+R+ΔΙ+Ιw, Με δεδομένη την διαπίστωση πως οι απώλειες (εκροές) του νερού αντιπροσωπεύονται από τις ποσότητες Ε και R + ΔΙ + Ιw = Q για μεγάλες χρονικές περιόδους, μπορεί να θεωρήσει κανείς ότι η ποσότητα Ε αποτελεί τελικά τις εκροές. Καθ αυτόν τον τρόπο η εξίσωση του υδρολογικού ισοζυγίου γίνεται P= E+Q Σε περίπτωση πού λάβουμε υπόψη μας το έλλειμμα του υπόγειου νερού D=P-Q έχουμε P= D+Q Σε περίπτωση που πέρα από τις προαναφερθείσες εκροές υπάρχουν και άλλες, όπως για παράδειγμα εκμετάλλευση επιφανειακών και υπόγειων νερών συνολικής ποσότητας q, τότε οι πιο πάνω εξισώσεις αναπροσαρμόζονται ως εξής: P= E+Q+q Σε περίπτωση που έχει διαπιστωθεί υπόγεια υδραυλική επικοινωνία της λεκάνης απορροής με μια γειτονική η εξίσωση του ισοζυγίου γίνεται: P= E+Q+q±w ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 30

33 Όπου w η ανταλλάξιμη ποσότητα νερού ανάμεσα στις δύο λεκάνες. Εάν ληφθούν υπόψιν οι θετικές ή αρνητικές μεταβολές των αποθεμάτων του υπόγειου νερού ±dw έχουμε P= E+R+ΔΙ+Ιw+q±dw Σε τελική ανάλυση για να είναι το ισοζύγιο νερού αξιόπιστο πρέπει να μετρηθούν (όπου αυτό είναι δυνατό) ή να εκτιμηθούν ή έστω να διερευνηθούν τα πιο κάτω φυσικά μεγέθη. Τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα: P Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή: Ε Το έλλειμμα νερού: D Η ολική κατείσδυση: Ι Η ενεργή κατείσδυση: Ιe Η επιφανειακή απορροή: R Η υπόγεια απορροή: Qw Η μεταβολή αποθεμάτων υπόγειου νερού: dw Οι εξωτερικές εισροές ή εκροές : q Τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα εξισώνονται σε κάθε περίπτωση με το άθροισμα των εκροών πλην τις εισροές. Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της υδρολογικής ανάλυσης και του ισοζυγίου στη λεκάνη του Ανθεμούντα. Μια ανάλυση η οποία βασίστηκε στις μετρήσεις ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων και θερμοκρασίας των μετεωρολογικών σταθμών της ευρύτερης περιοχής. Η εκτίμηση αυτή αποτελεί μια επικαιροποίηση και ταυτόχρονα έλεγχο της εκτίμησης του ετήσιου ισοζυγίου που είχε υπολογιστεί σε προηγούμενη δράση της ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. στη λεκάνη Ανθεμούντα. Η επιλογή μεθόδου προσδιορισμού του υδρολογικού ισοζυγίου καθώς και η χρονική περίοδος εφαρμογής της εξαρτάται κατά κύριο λόγο από τα διαθέσιμα στοιχεία και κατά δεύτερο από το σύστημα των υδρογεωλογικών σχηματισμών μέσου των οποίων κινούνται τα υπόγεια νερά. Όπως είναι γνωστό, στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης του Ανθεμούντα υπάρχει σημαντική έλλειψη πρωτογενών μετεωρολογικών δεδομένων σε συνεχή σειρά τόσο για την τρέχουσα περίοδο όσο και για τις περασμένες δεκαετίες. Επιπλέον τα δεδομένα γεωλογικών και εδαφολογικών παραμέτρων είναι περισσότερο ποιοτικά και σε κάθε περίπτωση, ελάχιστα για το σύνολο της ευρύτερης περιοχής. Για να συμπληρωθούν οι χρονοσειρές των δεδομένων καθώς και η κατανομή στο χώρο των δεδομένων αυτών είναι απαραίτητη η επεξεργασία τους με τη χρήση στατιστικών μεθόδων παρεμβολής. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 31

34 3.2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Τα μετεωρολογικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από τους σταθμούς του πίνακα 1. Το χρονικό διάστημα στο οποίο αναφέρονται τα δεδομένα δυστυχώς δεν είναι κοινό σε όλους τους σταθμούς και για αυτό το λόγο υπολογίστηκε ο υπερετήσιος μέσος όρος για τη βροχόπτωση ο οποίος και χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για την εκτίμηση των συνολικών ετήσιων κατακρημνισμάτων στη λεκάνη. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Μετεωρολογικός Σταθμός Υψόμετρο Αγ. Πρόδρομος 450 Μίκρα 4 Ζαγλιβέρι 209 Α.Π.Θ 40 Λουτρά Θέρμης ΙΔΕ 10 Πολύγυρος 544 Αρναία ΙΔΕ 760 Η εκτίμηση του ισοζυγίου υλοποιήθηκε με τη χρήση της πλατφόρμας ArcGIS 9 της ESRI. Τα επίπεδα πληροφορίας που χρησιμοποιήθηκαν και ο τρόπος υπολογισμού του καθενός περιγράφεται στη συνέχεια: Κατακρημνίσματα Είναι αποδεδειγμένο ότι υπάρχει εξάρτηση της βροχόπτωσης ενός τόπου από το υψόμετρο στο οποίο βρίσκεται και για το λόγο αυτό χαρτογραφήθηκαν οι υπερετήσιοι Μ.Ο. βροχόπτωσης του κάθε σταθμού με το υψόμετρο τους. Στα δεδομένα προσαρμόστηκε πολυώνυμο 3 ου βαθμού το οποίο για τα υψόμετρα της περιοχής εφαρμογής προσεγγίζει τα δεδομένα ικανοποιητικά. Το πολυώνυμο είναι το εξής: Υ = 4*10-9 Χ 3 4*10-6 *Χ 2 + 0,0013Χ + 0,4265 (1) με R 2 =0,95 Η σχέση αυτή εφαρμόστηκε στο ψηφιακό μοντέλο εδάφους της λεκάνης, ακρίβειας 20Χ20 μέτρα. Το αποτέλεσμα ήταν ένα μοντέλο χωρικής κατανομής των ετήσιων κατακρημνισμάτων σε όλη τη λεκάνη ανάλογης ακρίβειας (σχ. 3.1). Ο συνολικός όγκος των κατακρημνισμάτων που προσφέρονται στη λεκάνη στη διάρκεια ενός έτους P υπολογίστηκε επιλύοντας το ολοκλήρωμα της παραπάνω επιφάνειας (κατακρημνίσματα) σε όλο το εμβαδόν της λεκάνης και είναι : P = 180,129 X 10 6 m 3 /έτος Εξατμισοδιαπνοή Για τον υπολογισμό της Πραγματικής Εξατμισοδιαπνοής χρησιμοποιήθηκε αρχικά ο τύπος του Turk, L. (1951). Επιπλέον, από τη Δυνητική Εξατμισιδιαπνοή, ο υπολογισμός της οποίας βασίστηκε στον τύπο των Thornthwaite, C. και Mather, L. (1955), υπολογίστηκε η Πραγματική Εξατμισιδιαπνοή βάσει της μεθοδολογίας που προτάθηκε από τον Δημόπουλο (1979). ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 32

35 Α. Μέθοδος του Turk, L. (1951). Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται τόσο με την πραγματική μέση ετήσια θερμοκρασία αέρα (Τ) όσο και με τη διορθωμένη τιμή (Τ Δ ), η οποία παίρνει υπόψη της την ετήσια πορεία της θερμοκρασίας με την κατανομή των κατακρημνισμάτων. Στη συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε η τιμή της Τ Δ και αφορά μέσους όρους των τιμών θερμοκρασίας και κατακρημνισμάτων για τα έτη Σύμφωνα με τον Turk E = όπου Ε= η πραγματική Εξατμισοδιαπνοή σε mm P= το ύψος των ετησίων κατακρημνισμάτων σε mm L= T +0,05T 3 και T= η μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα σε 0 C. P 0,9 + P L 2 2 ΠΙΝΑΚΑΣ 2. Υπολογισμός της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής κατά Turk Μήνας Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος Απρίλιος Μάιος Ιούνιος Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέμβριος Οκτώβριος Νοέμβριος Δεκέμβριος ΣΥΝΟΛΟ P= Μέση τιμή κατακρημνισμάτων 41,70 40,17 43,88 41,57 49,31 43,09 35,10 26,49 27,81 53,30 60,17 55,95 518,55 για τα έτη T= Μέση τιμή μηνιαίας θερμοκρασίας για τα έτη Lyear για τα έτη EΤα= Πραγματική εξατμισοδιαπνοή (μέσος όρος για τα έτη ,71 6,49 9,29 13,70 19,22 23,83 26,34 26,07 21,17 15,87 11,57 5,57 15, ,73 Η εφαρμογή της μεθόδου αυτής στην υδρολογική λεκάνη έδωσε, για τα έτη , μέση ετήσια πραγματική εξατμισοδιαπνοή: Ε 1 =461,73 mm ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 33

36 Β. Μέθοδος του Thornthwaite, C.-Mather, J. (1955). Η μέθοδος αυτή εφαρμόστηκε με βάση τις μέσες τιμές των μηνιαίων θερμοκρασιών αέρα και, αντίστοιχα, τις μέσες τιμές μηνιαίων υψών κατακρημνισμάτων που αναφέρονται στον πίνακα 3. Για την δυνητική Εξατμισιδιαπνοή ισχύει ο τύπος του C. Thornthwaite: Ε Τ = 16(10 ) Ι α όπου ΕΔ= η μηνιαία δυνητική εξατμισοδιαπνοή σε mm T= η μέση μηνιαία θερμοκρασία αέρος για τον υπόψη μήνα σε 0 C για τα έτη Υπάρχει πάντα ένα λεπτό πρόβλημα στην εφαρμογή της μεθόδου αυτής: ποια είναι, για την εξεταζόμενη περιοχή, η αποθηκευτική ικανότητα εδάφους σε υγρασία (Α.Ι.Ε.). Είναι προφανές ότι όλα τα εδάφη δεν έχουν την ίδια τιμή Α.Ι.Ε. και γι αυτό προτείνουμε την τιμή των 100 mm για την λεκάνη Ανθεμούντα (Δημόπουλος, 1979) μια μέση τιμή που προτείνεται για τις λεκάνες της Βόρειας Ελλάδας. Στον πίνακα 3 δίνονται τα διάφορα βήματα υπολογισμού της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής με τη μέθοδο αυτή, όπου i : ο μηνιαίος δείκτης, E Δ : η Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή, π : ο συντελεστής διόρθωσης βάσει του γεωγραφικού πλάτους, Ε Δ δ : η διορθωμένη δυνητική Εξατμισοδιαπνοή, P : τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα, ΑΙΕ : τα αποθέματα για βλάστηση και η μεταβολή της εδαφικής υγρασίας Επ : η πραγματική εξατμισοδιαπνοή. Με βάση τη μεθοδολογία αυτή προκύπτει ότι, για τα έτη , η μέση ετήσια πραγματική εξατμισοδιαπνοή ισούται με E 2 =457mm. Οι τιμές που υπολογίσθηκαν με τις διαφορετικές μεθοδολογίες βρίσκονται σε εξαιρετική συμφωνία μεταξύ τους γεγονός που επιβεβαιώνει την ορθότητα των υπολογισμών και μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε στη συνέχεια μία τιμή εξατμισοδιαπνοής. Για λόγους συνέχειας με τους προηγούμενους υπολογισμούς του ισοζυγίου χρησιμοποιήθηκε η τιμή που υπολογίσθηκε με τη μέθοδο Thornthwaite δηλαδή, Ε = 457mm Η εισαγωγή της εκτίμησης της εξατμισοδιαπνοής στο Γ.Σ.Π. πραγματοποιήθηκε με τη μορφή μιας επιφάνειας όμοιας έκτασης και μορφής με την επιφάνεια της λεκάνης με τιμή σταθερή και ίση με Ε. Για υπολογιστικούς λόγους η επιφάνεια διαιρέθηκε σε μικρότερα τμήματα διαστάσεων 20Χ20 μέτρα. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 34

37 ΠΙΝΑΚΑΣ 3: Μέσες μηνιαίες τιμές θερμοκρασίας (Τ) και βροχόπτωσης (P) κατά τη διάρκεια του έτους. Στο κάτω μέρος του πίνακα αναγράφεται αναλυτικά η διαδικασία υπολογισμού της εξατμισοδιαπνοής με τη μέθοδο Thornthwaite Εμβαδόν λεκάνης 319 Km2 Γεωγρ. Πλάτος 40 T =Μέση τιμή μηνιαίας θερμοκρασίας Ιαν. Φεβρ. Μάρτιος Απρίλιος Μάιος Ιούνιος Ιούλιος Αύγ. Σεπτ. Οκτ. Νοεμ. Δεκεμ. Sum 4,71 6,49 9,29 13,70 19,22 23,83 26,34 26,07 21,17 15,87 11,57 5,57 P (mm) 53,30 60,17 55,95 41,70 40,17 43,88 41,57 49,31 43,09 35,10 26,49 27,81 518,55 P Ετήσιο 518,55 Mm Thornthwaite Μήνας Ιαν. Φεβρ. Μάρτιος Απρίλιος Μάιος Ιούνιος Ιούλιος Αύγ. Σεπτ. Οκτ. Νοέμβ.. Δεκ. ΣΥΝ i=μηνιαίος θερμικός δείκτης 0,91 1,48 2,55 4,60 7,68 10,63 12,38 12,18 8,89 5,75 3,56 1,18 I= Άθροισμα ετήσιου θερμικού δείκτη 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 71,80 a= (εξίσωση) 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 1,63 E Δ=Δυνητική εξατμισοδιαπνοή 8, 13,57 24,36 45,91 79,75 113,26 133,37 131,14 93,37 58,35 34,85 10,57 746,55. n= συντελεστής διόρθωσης Γεωγρ. Πλάτους E Δ' =Διορθωμένη δυνητική εξατμισοδιαπνοή ΑΙΕ Διαθέσιμα αποθέματα για βλάστηση 0,84 0,83 1,03 1,11 1,24 1,25 1,27 1,18 1, 0,96 0,83 0,81 6,76 11,26 25,09 50,96 98,90 141,58 169,37 154,75 97,11 56,02 28,92 8,56 849,27 100,00 100,00 100,00 90,62 41,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 31,25 78,64 E Π= Πραγματική εξατμισοδιαπνοή 6,76 11,26 25,09 50,96 98,90 84,12 35,10 26,49 27,81 53,30 28,92 8,56 457,26 P - E π 34,95 28,91 18,79 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 82,65 ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 35

38 3.3. ΚΑΤΕΙΣΔΥΣΗ Η εκτίμηση της κατείσδυσης, δηλαδή του συντελεστή κατείσδυσης μιας επιφάνειας είναι ιδιαίτερα σύνθετη και απαιτεί τη γνώση ενός μεγάλου αριθμού παραμέτρων. Η ουσιαστική έλλειψη όμως συγκεκριμένων παραμέτρων για τη λεκάνη του Ανθεμούντα μας οδήγησε στο να χρησιμοποιήσουμε βιβλιογραφικά δεδομένα τα οποία αναφέρονται σε τιμές του συντελεστή κατείσδυσης για τα εδάφη της Μακεδονίας. Έτσι για τον υπολογισμό της συνολικής κατείσδυσης στη λεκάνη χρησιμοποιήσαμε για αρχική τιμή του συντελεστή κατείσδυσης το 20%. Στην προσπάθεια να προσεγγίσουμε ακριβέστερα το φαινόμενο της κατείσδυσης χρησιμοποιήσαμε ένα συντελεστή ο οποίος προτείνεται από τους Sankarasubrmanian και Vogel (2002) 1 και συνδέει την γεωμορφολογία, ειδικότερα την εδαφική κλίση, με το συντελεστή επιφανειακής απορροής. Σύμφωνα με τους ερευνητές λοιπόν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ της επιφανειακής απορροής και της κλίσης: R / P = 0,572 * S, όπου S: κλίση της λεκάνης (2) Η σχέση προέκυψε έπειτα από στατιστική επεξεργασία αναλυτικών δεδομένων για υδρολογικές λεκάνες στις Η.Π.Α. Από το ψηφιακό μοντέλο εδάφους της περιοχής υπολογίστηκε η εδαφική κλίση της λεκάνης σε ένα κάνναβο διαστάσεων κυψέλης 20Χ20 μέτρα. Εφαρμόστηκε η σχέση (2) για τις εδαφικές κλίσεις που υπολογίστηκαν και προέκυψε ο συντελεστής επιφανειακής απορροής. Ο συντελεστής κατείσδυσης i c_a προκύπτει σαν 1- r c. Για την περαιτέρω ακριβέστερη προσέγγιση του συντελεστή κατείσδυσης λήφθηκε υπόψη η γνώση της εδαφικής κάλυψης όπως έχει καταγραφεί στο CORINE. Επιλέχθηκαν, οι περιοχές που χαρακτηρίζονται δομημένες και θεωρήθηκε ότι αυτές παρουσιάζουν μηδενική κατείσδυση. Ο τελικός συντελεστής κατείσδυσης i c (σχ. 3.1) προέκυψε σαν ποσοστό της θεωρητικής μέγιστης τιμή που ισούται με 20% και η οποία μηδενίζεται στις δομημένες περιοχές. Η συνολική κατείσδυση υπολογίστηκε στη συνέχεια από τα συνολικά κατακρημνίσματα αφού προηγουμένως αφαιρέθηκε το ποσό του νερού που απαιτείται για την εξατμισοδιαπνοή. Δηλαδή, Ι = i c * (P-E) Με τη διαδικασία αυτή υπολογίστηκε ο συνολικός όγκος νερού που κατεισδύει στη λεκάνη αλλά επιπλέον κατασκευάστηκε ένα μοντέλο χωρικής κατανομής του συντελεστή κατείσδυσης και της κατείσδυσης στη λεκάνη το οποίο διαφοροποιεί την αρχική τιμή, την οποία δεχόμαστε ως μέγιστη, λαμβάνοντας υπόψη την εδαφική κλίση και την εδαφοκάλυψη (σχ. 3.1). 1 A. Sankarasumbramanian, Richard M. Vogel, Comment on the paper. Basin hydrologic response relations to distributed physiographic descriptors and climate by Karen Plaut Berger, Dara Entekhabi, Journal of Hydrology 247, Journal of Hydrology, 263, ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 36

39 3.4. ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΑΠΟΡΡΟΗ Το νερό που απορρέει επιφανειακά, υπολογίστηκε σαν η διαφορά του νερού που κατεισδύει από το νερό που προσφέρεται στη λεκάνη. R = (P-E) - I Η μαθηματική ολοκλήρωση των παραπάνω ποσοτήτων σε ολόκληρη τη λεκάνη Ανθεμούντα αναδεικνύει ότι στην υδρολογική λεκάνη του ποταμού Ανθεμούντα, ανά έτος ισχύει: Κατακρημνίσματα P = 180,149 * 10 6 κ. μ. Εξατμισοδιαπνοή E = 145,091 * 10 6 κ. μ. Απορροή R = 35,058 * 10 6 κ. μ. Κατείσδυση I = 6,323 * 10 6 κ. μ. Τα αποτελέσματα της παραπάνω επεξεργασίας λαμβάνοντας υπόψη την χωρική διαφοροποίηση των κατακρημνισμάτων αλλά και του φαινομένου της κατείσδυσης και τις επιφανειακής απορροής επιβεβαιώνουν, σαν τάξη μεγέθους, την αρχική εκτίμηση για τον όγκο του νερού που κατεισδύει στη λεκάνη ανά έτος, αυξάνοντας αυτόν κατά περίπου δύο εκατομμύρια κυβ. μέτρα νερού. Η σημαντική πληροφορία που προέκυψε, είναι η ποσοτική εκτίμηση της χωρικής διαφοροποίησης του υδρολογικού ισοζυγίου εντός της λεκάνης. Η πληροφορία αυτή μπορεί και πρέπει να αποτελέσει σημαντικό εργαλείο στην διαχείριση και το σχεδιασμό της πολιτικής σε ότι αφορά το υδατικό δυναμικό στη λεκάνη. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 37

40 Σχήμα 3.1: Σχηματική αναπαράσταση της διαδικασίας υπολογισμού της τελικής κατείσδυσης στη λεκάνη Ανθεμούντα. Διακρίνονται τα επίπεδα πληροφορίας που χρησιμοποιήθηκαν στο Γ.Σ.Π. (τα σκούρα χρώματα αντιστοιχούν σε μεγάλες τιμές σε όλα τα επίπεδα) ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 38

41 3.5. ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΝΕΡΟΥ ΣΤΗ ΛΕΚΑΝΗ ΑΝΘΕΜΟΥΝΤΑ Το συνολικό υδατικό ισοζύγιο της λεκάνης εκφράζεται με την παρακάτω εξίσωση: Μεταβολή στα αποθέματα = Προσφορά Κατανάλωση Η προσφορά νερού στη λεκάνη συνίσταται στο μέρος των κατακρημνισμάτων που κατεισδύει και ενισχύει τους υπόγειους υδροφόρους. Η κατανάλωση συνίσταται στο σύνολο των απωλειών νερού από τους υπόγειους υδροφόρους είτε μέσω των αντλήσεων με τα έργα υδρομάστευσης, είτε μέσω διαφυγών νερού σε άλλους υπόγειους υδροφόρους εκτός των ορίων της λεκάνης. Η τελευταία παράμετρος δεν λαμβάνεται υπόψη διότι αν και υπάρχουν εκτιμήσεις γεωλόγων ότι παρατηρείται φαινόμενο απωλειών νερού από την υδρολογική λεκάνη του Ανθεμούντα προς νοτιότερες λεκάνες, το φαινόμενο δεν έχει μελετηθεί επαρκώς. Συνεπώς οι αντλήσεις εντός της λεκάνης θεωρούνται - και κατά γενική εκτίμηση είναι - η κύρια μορφή κατανάλωσης των υπόγειων αποθεμάτων. Η συνολική κατανάλωση χρησιμοποιήθηκε όπως έχει υπολογισθεί κατά την πρωθύστερη εκτίμηση του υδατικού ισοζυγίου που έγινε στις αρχές του Η επανεκτίμηση δεν κατέστη δυνατό να ολοκληρωθεί λόγω μη επικαιροποίησης των αντίστοιχων βάσεων δεδομένων καλλιεργειών των υπηρεσιών των Διευθύνσεων Γεωργίας & Αγροτικής Ανάπτυξης και επιπλέον γιατί η εικόνα των γεωργικών εκμεταλλεύσεων οι οποίες αποτελούν με σημαντική διαφορά τον κύριο καταναλωτή στη λεκάνη, όπως εκτιμάται από τη μελετητική ομάδα δεν έχει τροποποιηθεί. Η υδρευτική και βιομηχανική κατανάλωση στη λεκάνη επίσης δεν έχουν μεταβληθεί σημαντικά και για αυτό και δεν επαναϋπολογίστηκαν. Συνεπώς το συνολικό ισοζύγιο της λεκάνης μετά την νέα προσέγγιση που πραγματοποιήθηκε παρουσιάζει την παρακάτω εικόνα Άρδευση m 3 /έτος + Ύδρευση m 3 /έτος + Βιομηχανία m 3 /έτος + = Κατείσδυση m 3 /έτος + Μεταβολή αποθεμάτων m 3 /έτος Κτηνοτροφία m 3 /έτος Είναι φανερό ότι η σημαντική μείωση των αποθεμάτων, λόγω της έλλειψης στοιχείων, προκύπτει μέσα από πλήθος παραδοχών και συνεπώς διακρίνεται από υψηλό βαθμό αβεβαιότητας. Εντούτοις το τελικό συμπέρασμα, το οποίο επιβεβαιώνει το πρωταρχικό ισοζύγιο που υπολογίστηκε όμως με διαφορετική μεθοδολογία, είναι ενδεικτικό της υδρολογικής κατάστασης που επικρατεί στη λεκάνη. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Αναπτυξιακή Ανώνυμη Εταιρεία Ανατολικής Θεσσαλονίκης 39