TEI ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ

Transcript

1 TEI ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΥΔΑΤΩΝ ELECTRICAL GEOPHYSICAL METHODS FOR GROUNDWATER MONITORING ΓΙΑΚΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΛΑΠΠΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Δρ. ΜΕΡΤΖΑΝΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΑΒΑΛΑ 2014

2 ΕΓΚΡΙΝΕΤΑΙ Ο ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ Δρ. ΜΕΡΤΖΑΝΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

3

4 TEI ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΥΔΑΤΩΝ ELECTRICAL GEOPHYSICAL METHODS FOR GROUNDWATER MONITORING ΓΙΑΚΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΛΑΠΠΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Δρ. ΜΕΡΤΖΑΝΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΑΒΑΛΑ 2014

5 T.E.I. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ 2014 Η παρούσα Πτυχιακή Εργασία και τα συμπεράσματά της σε οποιαδήποτε μορφή αποτελούν συνιδιοκτησία του Τμήματος Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου και Μηχανολόγων Μηχανικών Κατεύθυνση Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου και των φοιτητών. Οι προαναφερόμενοι διατηρούν το δικαίωμα ανεξάρτητης χρήσης και αναπαραγωγής (τμηματικά ή συνολικά) για διδακτικούς και ερευνητικούς σκοπούς. Σε κάθε περίπτωση πρέπει να αναφέρεται ο τίτλος, ο συγγραφέας, ο επιβλέπων και το εν λόγω τμήμα του TEI ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ. Η έγκριση της παρούσας Πτυχιακής Εργασίας από το Τμήμα Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου και Μηχανολόγων Μηχανικών Κατεύθυνση Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου δεν υποδηλώνει απαραιτήτως και αποδοχή των απόψεων του συγγραφέα εκ μέρους του Τμήματος Οι υποφαινόμενοι δηλώνουμε υπεύθυνα ότι η παρούσα Πτυχιακή Εργασία είναι εξ ολοκλήρου δικό μας έργο και συγγράφηκε ειδικά για τις απαιτήσεις του προγράμματος σπουδών του Τμήματος Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου και Μηχανολόγων Μηχανικών Κατεύθυνση Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου. Δηλώνουμε υπεύθυνα ότι κατά τη συγγραφή ακλουθήσαμε την πρέπουσα ακαδημαϊκή δεοντολογία αποφυγής λογοκλοπής. Έχω επίσης αποφύγει οποιαδήποτε ενέργεια που συνιστά παράπτωμα λογοκλοπής. Γνωρίζω ότι η λογοκλοπή μπορεί να επισύρει ποινή ανάκλησης του πτυχίου μου. Υπογραφή ΓΙΑΚΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΛΑΠΠΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ

6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στη παρούσα πτυχιακή εργασία έγινε εφαρμογή της ηλεκτρικής μεθόδου γεωφυσικής διασκόπησης για τη διερεύνηση του φαινομένου της υφαλμύρινσης των παράκτιων υδροφορέων στην περιοχή της παραλίας της Κάριανης Καβάλας. Από τη βιβλιογραφική έρευνα που πραγματοποιήθηκε συλλέχθηκαν γενικές πληροφορίες καθώς και πληροφορίες για το γεωγραφικό, γεωλογικό, υδρολογικό και υδρογεωλογικό καθεστώς της περιοχής. Παρουσιάζονται θεωρητικά στοιχεία για το πρόβλημα της υφαλμύρινσης καθώς και στοιχεία από προηγούμενες μελέτες του φαινομένου της υφαλμύρινσης στις παράκτιες ζώνες της ευρύτερης περιοχής με τη χρήση υδροχημικών κυρίως μεθόδων. Γίνεται αναφορά στη θεωρία των μεθόδων εφαρμοσμένης γεωφυσικής και ειδικότερα της μεθόδου της ηλεκτρικής αντίστασης και της τεχνικής της ηλεκτρικής τομογραφίας που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα εργασία. Παρουσιάζεται ο εξοπλισμός του Τ.Ε.Ι. Α.Μ.Θ. που χρησιμοποιήθηκε, οι επαναλαμβανόμενες μετρήσεις στην αρχή, μέση και τέλος της αρδευτικής περιόδου του 2012, η επεξεργασία των μετρήσεων με ειδικό λογισμικό και η δημιουργία των ηλεκτρικών τομογραφιών και τέλος η ερμηνεία τους. ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ: υπόγεια ύδατα, ηλεκτρικές μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Μέθοδοι εφαρμοσμένης γεωφυσικής, παράκτια υδροφόρα στρώματα, φαινόμενα υφαλμύρινσης, μέθοδος ηλεκτρικής διασκόπησης, ηλεκτρική τομογραφία

7 ABSTRACT In the present thesis, the electrical method of applied geophysics was used to investigate the salinization phenomena of coastal aquifers at Kariani, Kavala coastal zone. From the literature research, general as well as geographic, geologic and hydrogeologic information was gathered about the area of interest. Theory of salinization process and previous studies of salinization phenomena of coastal aquifers at the area, by the use of other methods like hydrochemical, are presented. Also, elements of theory of geophysical methods especially the electrical resistivity method and electrical resistivity tomography (E.R.T.) technique that were used in this thesis are presented. The geophysical instrumentation of T.E.I. of Eastern Macedonia and Thrace that was used and the time-lapse measurements during the irrigation period of 2012, the data processing and the produced E.R.T. profiles by using an inversion software and finally the interpretation of the data are presented. SUBJECT AREA: groundwater, electrical geophysical methods KEYWORDS: methods of applied geophysics, coastal aquifer, salinization phenomena, electrical resistivity method, electrical resistivity tomography

8

9 Αφιερωμένη στους γονείς μας!

10 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Για την εκπόνηση της παρούσας πτυχιακής εργασίας μας ευχαριστούμε θερμά τους γονείς μας, τον επιβλέποντα καθηγητή μας κ. Μερτζανίδη Ιωάννη, τον καθηγητή κ. Καργιώτη Ευάγγελο καθώς επίσης και τους κατοίκους της περιοχής οι οποίοι υπέμειναν την παρουσία μας κατά τις μέρες διεξαγωγής των μετρήσεων.

11 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΦΑΛΜΥΡΙΝΣΗ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΥΔΡΟΦΟΡΩΝ ΑΙΤΙΑ ΥΦΑΛΜΥΡΙΝΣΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΥΔΡΟΦΟΡΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΥΦΑΛΜΥΡΙΝΣΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΥΔΡΟΦΟΡΕΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΥΦΑΛΜΥΡΙΝΣΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΥΔΡΟΦΟΡΕΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΣ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ- ΘΡΑΚΗΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΣ Α.Μ.Θ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΥΡΥΤΕΡΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΓΕΝΙΚΑ ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΑΡΥΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΡΑΔΙΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΕΙΔΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ... 59

12 ΒΑΣΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΥΠΑΙΘΡΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΥΠΑΙΘΡΟΥ ΌΡΓΑΝΟ ΜΕΤΡΗΣΗΣ - ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΕΠΑΦΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΥΠΑΙΘΡΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΟΡΟΛΟΓΙΑΣ ΣΥΝΤΜΗΣΕΙΣ ΑΡΚΤΙΚΟΛΕΞΑ ΑΚΡΩΝΥΜΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΑΝΑΦΟΡΕΣ... 88

13 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1.2.1: Χάρτης: Υφάλμυρα υπόγεια νερά θαλάσσιας διείσδυσης Σχήμα 1.3.1: Χάρτης: Περιοχές της Ανατ. Μακεδονίας και Θράκης όπου συμβαίνει διείσδυση της θάλασσας στους υπόγειους υδροφορείς Σχήμα 1.3.2: Χάρτης: Κατανομή του Cl - (mg/l) στα υπόγεια νερά του Δέλτα του π. Έβρου Σχήμα 1.3.3: Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στον παράκτιο υδροφορέα του Ν. Ροδόπης Σχήμα 1.3.4: Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στα υπόγεια νερά του Γεωθερμικού πεδίου Νέας Κεσσάνης - Ν. Ξάνθης Σχήμα 1.3.5: Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στα υπόγεια νερά του Δέλτα του π. Νέστου Σχήμα 1.3.6: Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στα υπόγεια νερά της περιοχής Δήμου Ορφανού - Ν. Καβάλας Σχήμα 1.8.1: Γεωλογικός χάρτης περιοχής Ανατολικής Μακεδονίας Θράκης Σχήμα 1.8.2: Χάρτης με τους κυριότερους πλουτωνικούς σχηματισμούς στην ΑΜΘ Σχήμα : Βασική Διάταξη... 61

14

15 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1.1.1: Στάδια του φαινομένου της υφαλμύρινσης λόγω υπεράντλησης Εικόνα 1.4.1: Περιοχή Μελέτης Εικόνα 1.4.2: Θέση του χωριού Κάριανη Εικόνα 1.4.3: Θέση του χωριού Κάριανη (από δορυφορική απεικόνιση Google Maps) 39 Εικόνα 1.4.4: Περιοχή Έρευνας (από χάρτες της ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε.) Εικόνα 3.2.1: ΑΒΕΜ TERRAMETER LS Εικόνα 3.2.2: ΑΒΕΜ TERRAMETER LS (δεξιά πλευρά) Εικόνα 3.2.3: ΑΒΕΜ TERRAMETER LS (αριστερή πλευρά) Εικόνα 3.4: Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη gradient Εικόνα 3.5: Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη gradient plus Εικόνα 3.6: Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη wenner Εικόνα 3.7: Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη dipole-dipole Εικόνα 3.8: Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη gradient plus Εικόνα 3.9: Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη wenner Εικόνα 3.10: Ηλεκτρική τομογραφία 28 ης Σεπτεμβρίου με τη διάταξη dipole-dipole Εικόνα 3.11: Ηλεκτρική τομογραφία 28 ης Σεπτεμβρίου με τη διάταξη gradient plus...75 Εικόνα 3.12: Ηλεκτρική τομογραφία 28 ης Σεπτεμβρίου με τη διάταξη wenner

16

17 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας : Υδρολογικές λεκάνες Περιφέρειας Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης... Σφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Πίνακας : Ετήσια Συχνότητα Ανέμων (%) στο Ν. ΚαβάλαςΣφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Πίνακας : Κλιματολογικά στοιχεία του Ν. Καβάλας (διάρκεια έτους)σφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Πίνακας : Τιμές της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης διαφόρων πετρωμάτων...59

18

19 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ Φωτογραφία 3.1: Περιοχή έρευνας προς την θάλασσα Φωτογραφία 3.2: Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των μετρήσεων στην περιοχή έρευνας Φωτογραφία 3.3: Περιοχή έρευνας προς την ξηρά Φωτογραφία 3.4: Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των μετρήσεων στην περιοχή έρευνας Φωτογραφία 3.5: Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των μετρήσεων στην περιοχή έρευνας Φωτογραφία 3.6: Απεικόνιση και η παρακολούθηση του φαινομένου της υφαλμύρινσης στους παράκτιους υδροφορείς της περιοχής μέσω του οργάνου ABEM TERRAMETER LS Φωτογραφία 3.7: Βοηθητικό μέσο απλώματος των τεσσάρων καλωδίων Φωτογραφία 3.8: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m Φωτογραφία 3.9: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m Φωτογραφία 3.10: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m Φωτογραφία 3.11: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m Φωτογραφία 3.12: Απεικόνιση και η παρακολούθηση του φαινομένου της υφαλμύρινσης στους παράκτιους υδροφορείς της περιοχής μέσω του οργάνου ABEM TERRAMETER LS... 68

20 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα πτυχιακή εργασία με τίτλο, «Ηλεκτρικές Μέθοδοι Γεωφυσικής Διασκόπησης στην Παρακολούθηση Υπόγειων Υδάτων», εκπονήθηκε στο Τμήμα Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου και Μηχανολόγων Μηχανικών Κατεύθυνση Μηχανικών Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου του ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης, από τους φοιτητές Γιάκα Αναστάσιο και Λάππα Χρήστο. Για την εκπόνηση τής πραγματοποιήθηκαν επαναλαμβανόμενες μετρήσεις υπαίθρου με το γεωφυσικό εξοπλισμό του Τ.Ε.Ι. Α.Μ.Θ. στην παραθαλάσσια περιοχή της Κάριανης, σε μία τομή μήκους περίπου 1100 m η οποία ξεκινούσε από τη θάλασσα και έφτανε έως την παλαιά εθνική οδό Καβάλας Θεσσαλονίκης, στο ύψος του πεντηκοστού πέμπτου χιλιομέτρου, περίπου.

21

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΦΑΛΜΥΡΙΝΣΗ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΥΔΡΟΦΟΡΩΝ 1.1. Αίτια υφαλμύρινσης παράκτιων υδροφόρων Τις τελευταίες δεκαετίες, η ραγδαία ανάπτυξη της βιομηχανίας επέφερε καταλυτικές αλλαγές στο βιοτικό επίπεδο του ανθρώπου. Αν και η ποιότητα της ζωής αυξήθηκε, η ασύστολη εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, η οποία γινόταν και γίνεται ακόμη, με γνώμονα την ευημερία αλλά και το οικονομικό κέρδος οδήγησε στη σταδιακή υποβάθμιση της φύσης και σε πλήθος περιβαλλοντικών προβλημάτων. Από την υποβάθμιση αυτή του περιβάλλοντος επηρεάστηκε και ένα από τα πιο πολύτιμα αγαθά επάνω στον πλανήτη, το νερό. [4] Παρόλο που το μεγαλύτερο ποσοστό της επιφάνειας του πλανήτη καλύπτεται από νερό, η διατήρηση της ζωής κάθε έμβιου οργανισμού επάνω στη Γη οφείλεται αποκλειστικά στα αποθέματα του γλυκού νερού, τα οποία αποτελούν ένα πολύ μικρό ποσοστό του υδατικού συνόλου. [22] Η σταδιακή ρύπανση των υδατικών πόρων μπορεί να αποβεί μοιραία για την εξέλιξη της ζωής. Η ρύπανση των υδάτων δεν οφείλεται όμως μόνο στις ανθρώπινες δραστηριότητες. Αν και μπορεί να θεωρείται παράδοξο, παρόλα αυτά το θαλασσινό νερό θεωρείται ως πηγή ρύπανσης για το γλυκό νερό, όταν έρχεται σε επαφή με αυτό. [22] Στις παράκτιες περιοχές, η θάλασσα έρχεται σε επαφή με τα υπόγεια υδροφόρα στρώματα. Υπό φυσικές συνθήκες οι υπόγειοι υδροφορείς αποστραγγίζονται προς τη θάλασσα, όμως σε περίπτωση που η στάθμη του γλυκού νερού μειωθεί τότε μπορεί να αντιστραφεί η κατάσταση αυτή. [11] Το αποτέλεσμα είναι η διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφορείς και πρόκειται στην πραγματικότητα για ένα ιδιαίτερα σοβαρό φυσικό φαινόμενο, το οποίο είναι γνωστό με τον όρο «διείσδυση αλμυρού νερού» (saline water intrusion) ή απλά ως «υφαλμύρινση». [11] Η σοβαρότητα του φαινομένου έγκειται στο γεγονός πως ταυτόχρονα αποτελεί και ένα ιδιαίτερο περιβαλλοντικό πρόβλημα, από τη στιγμή που η ανάμειξη του αλμυρού νερού με το γλυκό, το καθιστά ακατάλληλο για κάθε χρήση. [4] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~22~ Έτος 2014

23 Το φαινόμενο της υφαλμύρινσης εντείνεται από διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες με κύρια την υπεράντληση των υδάτων. Με τον τρόπο αυτό μειώνεται η στάθμη του γλυκού νερού και εάν τα αποθέματά του δεν ανανεωθούν σύντομα, τότε το υπόγειο νερό υφαλμυρώνεται. Στην Εικόνα φαίνεται η υφαλμύρινση του γλυκού νερού που οφείλεται σε υπεράντληση στη στεριά, κατά τα διάφορα στάδια. [5] Αρχικά στο 1 ο στάδιο υπάρχει ισορροπία μεταξύ αλμυρού και γλυκού νερού, ενώ από τις τρεις γεωτρήσεις Α, Β, και Γ, που υπάρχουν στην ακτή αντλείται αποκλειστικά γλυκό νερό. Στο 2 ο στάδιο η στάθμη του γλυκού νερού έχει κατέβει εξαιτίας της άντλησης από τις τρεις γεωτρήσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το αλμυρό νερό να εισχωρεί όλο και περισσότερο στη στεριά, οπότε και σε συνδυασμό με την άνοδο της θάλασσας, στο 3 ο στάδιο αντλείται αποκλειστικά αλμυρό νερό από τις γεωτρήσεις Α και Β. [5] Η υφαλμύρινση έχει αρνητικές επιπτώσεις στις περιοχές τις οποίες εμφανίζεται. Η ρύπανση των υδάτων τα καθιστά ακατάλληλα για κάθε χρήση από τον άνθρωπο, με συνέπεια κοινωνικά και οικονομικά προβλήματα. Πλήττονται άμεσα ο τουρισμός, η γεωργία και η βιομηχανία, με αποτέλεσμα το μαρασμό των περιοχών αυτών. Επίσης, το φαινόμενο της ερημοποίησης ως φυσικό αποτέλεσμα της υφαλμύρινσης των υπόγειων νερών καθιστά τις περιοχές ακατάλληλες για διαβίωση. Σημαντικό είναι επίσης και το γεγονός πως για την πλήρη απορρύπανση του γλυκού νερού, για την οριστική αντιστροφή δηλαδή του φαινομένου της υφαλμύρινσης απαιτείται ιδιαίτερα μεγάλο χρονικό διάστημα. [26] Η υφαλμύρινση, αν και είναι ένα φυσικό φαινόμενο τείνει να γίνει ένα από τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήματα και στην Ελλάδα, με άμεσο κίνδυνο για την ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών της. Το γεγονός αυτό οφείλεται στα ιδιαίτερα γεωμορφολογικά και κλιματολογικά χαρακτηριστικά του Ελλαδικού χώρου. Η ηπειρωτική Ελλάδα χαρακτηρίζεται από την παρουσία οροσειρών, ενώ εμφανές είναι και το υδρογραφικό δίκτυο. [5] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~23~ Έτος 2014

24 Εικόνα 1.1.1: Στάδια του φαινομένου της υφαλμύρινσης λόγω υπεράντλησης [5] Οι ορεινοί αυτοί όγκοι στην ενδοχώρα, ως αποτέλεσμα της γεωτεκτονικής εξέλιξης του Ελλαδικού χώρου ευνοούν τις έντονες βροχοπτώσεις, κυρίως κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Η κατάσταση αυτή όμως αντιστρέφεται στις παράκτιες περιοχές, οι οποίες είναι πεδινές και προσφέρονται για καλλιέργειες. [5] Εδώ το κλίμα είναι πιο ήπιο και το ύψος βροχής είναι χαμηλότερο συγκριτικά με τα ορεινά. Τέλος, οι νησιωτικές περιοχές της χώρας είναι αυτές στις οποίες παρουσιάζονται τα χαμηλότερα ποσοστά ύψους βροχής, συγκριτικά με κάθε άλλη περιοχή στην Ελλάδα. Η ανισοκατανομή αυτή των υδατικών πόρων σχετίζεται με περιβαλλοντικά προβλήματα που αφορούν το νερό και φυσικά με το φαινόμενο της υφαλμύρινσης. [5] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~24~ Έτος 2014

25 Ο λόγος που το πρόβλημα αποκτά ιδιαίτερα σημαντικές διαστάσεις στην Ελλάδα οφείλεται σε δύο βασικούς παράγοντες. Πρώτον, η έξαρση του φυσικού φαινομένου σχετίζεται με το μεγάλο μήκος ακτογραμμής που ξεπερνά τα km. Δεύτερον, οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες εντείνουν το πρόβλημα καθώς ο τουρισμός και οι εντατικές καλλιέργειες στις παραθαλάσσιες περιοχές σχετίζονται άμεσα με την υπεράντληση των υδάτων και συνεπώς με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφόρους ορίζοντες. [13] Ο κυριότερος όμως ανθρωπογενής παράγοντας που οφείλεται για τη μεγάλη έκταση του προβλήματος στην Ελλάδα είναι η άναρχη διαχείριση των υδατικών πόρων της χώρας και η ανεξέλεγκτη σπατάλη όγκων νερού, είτε για παράδειγμα στον αγροτικό τομέα, είτε σε παράνομες γεωτρήσεις. [5] Οι επερχόμενες κλιματικές αλλαγές που τονίζουν οι επιστήμονες ότι θα επέλθουν λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου θα επηρεάσουν αρνητικά την υπάρχουσα κατάσταση. Τα περισσότερα κλιματολογικά μοντέλα προβλέπουν για την Ελλάδα και γενικά για το χώρο της Μεσογείου περισσότερα ακραία καιρικά φαινόμενα, με έντονες περιόδους ξηρασίας και ερημοποίηση των περισσότερων παράκτιων εκτάσεων. Η κατάσταση αυτή σε συνδυασμό με την αύξηση της στάθμης της θάλασσας θα σημαίνει πως η ζωή στις παράκτιες περιοχές δε θα είναι εφικτή καθώς θα εκλείψει είτε λόγω ρύπανσης, είτε λόγω μείωσης των αποθεμάτων, ο σημαντικότερος φυσικός πόρος που είναι το νερό. Οι κοινωνικές και οι οικονομικές επιπτώσεις θα είναι δραματικές για τη χώρα και η αντιμετώπιση του προβλήματος ίσως να μην είναι εφικτή. [5] Από τα παραπάνω γίνεται εύκολα αντιληπτό πως είναι ανάγκη να αντιμετωπιστεί η υφαλμύρινση άμεσα, καθώς λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του προβλήματος, όσο δε γίνονται ενέργειες για τη λύση του, τόσο πιο δύσκολη καθίσταται η αντιμετώπισή του. [28] Η καταγραφή όλων των υφάλμυρων περιοχών της χώρας, σε συνδυασμό με τη βιώσιμη διαχείριση των υδατικών πόρων του τόπου είναι ίσως το πρώτο αλλά απαραίτητο βήμα προς τη διαχείριση του προβλήματος. [24] 1.2. Προβλήματα υφαλμύρινσης παράκτιων υδροφορέων στην Ελλάδα Στην ηπειρωτική Ελλάδα η υφαλμύρινση των υπόγειων υδάτων διαπιστώθηκε για πρώτη φορά στο Αργολικό πεδίο στα τέλη της δεκαετίας του 50. Από τότε μέχρι και Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~25~ Έτος 2014

26 σήμερα η κατάσταση δεν έχει αντιμετωπιστεί ούτε καλυτερεύσει, καθώς το φαινόμενο αυτό συναντάται στις περισσότερες παράκτιες περιοχές της χώρας και απειλεί με ερημοποίηση την καλλιεργούμενη γη. Σε μία συνοπτική καταγραφή των υφάλμυρων περιοχών φαίνεται η πραγματική διάσταση του φαινομένου, που είναι ιδιαίτερα έντονο στις ανατολικές ακτές της Ελλάδας. Η αναφορά στις υφάλμυρες περιοχές γίνεται ξεχωριστά για κάθε γεωγραφικό διαμέρισμα. [33] Στη Θράκη και τη Μακεδονία, από τα ανατολικά προς τα δυτικά, ως προβληματικές περιοχές χαρακτηρίζονται τα Δέλτα των ποταμών Έβρου, Νέστου και Λίσσου, γενικά η παράκτια περιοχή ανάμεσα στο Νέστο ως τη λίμνη Μητρικού και οι παράκτιες περιοχές της Νέας Καρβάλης, της Ελευθερούπολης και της Νέας Περάμου. [40] Στη συνέχεια, ιδιαίτερα προβλήματα εμφανίζονται σχεδόν σε όλες τις ακτές της Χαλκιδικής, που παρουσιάζουν έντονη τουριστική ανάπτυξη. Όσον αφορά τη λεκάνη του Ανθεμούντα, σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες της Αναπτυξιακής Εταιρείας Ανατολικής Θεσσαλονίκης «Ανατολική Α.Ε.» η στάθμη των υπόγειων νερών έχει κατέβει την τελευταία δεκαετία περισσότερο από δέκα μέτρα, ενώ το έλλειμμα νερού που παρουσιάζεται κάθε χρόνο είναι της τάξης των m 3. [10] Σύμφωνα με έρευνες του ΙΓΜΕ η υφαλμύρινση έχει εισχωρήσει στο υπέδαφος του δρόμου Θεσσαλονίκης - Χαλκιδικής, ενώ ταυτόχρονα οι περιοχές πλησίον του δρόμου αναπτύσσονται ιδιαίτερα στο γεωργικό και τον κτηνοτροφικό τομέα και η οικιστική ανάπτυξη αυξάνεται επίσης ραγδαία. Αποτέλεσμα όλων των παραπάνω είναι η υπεράντληση των υδάτων, με φυσικό επακόλουθο, τα υδατικά προβλήματα, τα οποία αποτελούν τροχοπέδη στην ανάπτυξη αυτή. Στην Περαία, η υπεράντληση των υδάτων εικάζεται ότι επιδεινώνει τις καθιζήσεις του εδάφους που συμβαίνουν εκεί τα τελευταία χρόνια. [18,19,34] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~26~ Έτος 2014

27 Σχήμα Χάρτης: Υφάλμυρα υπόγεια νερά θαλάσσιας διείσδυσης [10] Φαινόμενα υφαλμύρινσης των υδροφόρων στρωμάτων παρατηρούνται και στη δυτική πλευρά του Νομού Θεσσαλονίκης, στις βιομηχανικές περιοχές Σίνδου- Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~27~ Έτος 2014

28 Καλοχωρίου. Ο ποταμός Αξιός, εκτός από τη ρύπανση εξαιτίας υψηλών συγκεντρώσεων σιδήρου, ψευδαργύρου, μολύβδου, καδμίου, βαρίου, νικελίου, ουρανίου και αρσενικού εμφανίζει και ρύπανση λόγω υψηλών συγκεντρώσεων αλάτων. Τέλος, προβλήματα εμφανίζονται και στην παράκτια ζώνη του Νομού Πιερίας. [23] Στη Θεσσαλία, τα πλέον σοβαρά προβλήματα εμφανίζονται στο δέλτα του Πηνειού, στην περιοχή Ριζόμυλου Μαγνησίας και επεκτείνονται προς τη Λάρισα, στην πεδιάδα του Αλμυρού και στην περιοχή του Βόλου. [45] Στη Στερεά Ελλάδα, φαινόμενα υφαλμύρινσης παρατηρήθηκαν στη λεκάνη του Σπερχειού και στην περιοχή Πελασγίας στη Φθιώτιδα, ενώ σοβαρότατο πρόβλημα αντιμετωπίζει το λεκανοπέδιο της Αττικής. Στην Αττική προβληματικές περιοχές θεωρούνται οι ακόλουθες: Άγιοι Απόστολοι, Κάλαμος, κάμπος Μαραθώνα, περιοχή Μαρκόπουλου, Σπάτα, Βραυρώνα, Πόρτο Ράφτη, παραλιακή ζώνη από Σούνιο μέχρι Κορωπί, Αγία Μαρίνα, Βάρη, Βάρκιζα, Βουλιαγμένη, Βούλα. Επίσης οι περιοχές Γλυφάδα, Φάληρο, Καλλιθέα, Πειραιάς, Δραπετσώνα, Κερατσίνι, Ασπρόπυργος, Ελευσίνα, Θριάσιο, Νέα Πέραμος και Μέγαρα. [6,7,8,29] Οι περιοχές της Πελοποννήσου που έχουν υποστεί υφαλμύρινση εκτός από το Αργολικό πεδίο είναι οι βόρειες παραλιακές ακτές της από την Κορινθία ως την Αχαΐα και ιδίως η βόρεια και βορειοανατολική Κορινθία και η βόρεια και βορειοδυτική Αχαΐα. Επίσης συναντώνται προβλήματα στην περιοχή της Ερμιόνης και το Πόρτο Χέλι. Στην Καλαμάτα το πρόβλημα είναι υπαρκτό αλλά όχι τόσο έντονο, ενώ υφαλμύρινση έχει διαπιστωθεί και στην Τριφυλία. Τέλος, ως υφάλμυρες αναφέρονται και οι περιοχές Αστέρος και Λεωνίδιο. [9,20] Στη Δυτική Ελλάδα και κυρίως στην Ήπειρο υπαρκτό πρόβλημα υπάρχει στο Νομό Θεσπρωτίας, στις περιοχές Σαγράδα, Πλασταριά και στα Σίβα, ενώ στο Νομό Πρέβεζας υφάλμυρες ακτές συναντώνται ανάμεσα στην πόλη της Πρέβεζας και τη Νικόπολη. Αξίζει να σημειωθεί ότι υφάλμυρα υπόγεια και επιφανειακά νερά συναντώνται στις πηγές Σαντινίκου, Περάματος και Χανόπουλο και Περάνθη Άρτας, μόνο που η μεγάλη συγκέντρωση ιόντων χλωρίου και νατρίου οφείλεται στην επαφή των υπόγειων υδροφορέων με δόμους ορυκτού άλατος. [27] Οι λόγοι που οδηγούν στην υφαλμύρινση οφείλονται περισσότερο στην εντατική καλλιέργεια των παράκτιων πεδιάδων και στην υπεράντληση των υδάτων εξαιτίας των Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~28~ Έτος 2014

29 πυκνοκατοικημένων παράκτιων περιοχών. Το μέσο ετήσιο ύψος βροχής δεν επηρεάζει σε τόσο μεγάλο βαθμό την πτώση του υδροφόρου ορίζοντα. [14] 1.3. Φαινόμενα υφαλμύρινσης παράκτιων υδροφορέων στην περιοχή Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης Τα προβλήματα, που συνδέονται με την υφαλμύρινση των παράκτιων υδροφορέων, έχουν καταγραφεί και μελετηθεί ιδιαίτερα στην Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης. Παρά το γεγονός ότι πρόκειται για μια περιοχή χωρίς ιδιαίτερη πληθυσμιακή και αναπτυξιακή φόρτιση, εντούτοις πολύ νωρίς, από τη δεκαετία του 1970, έχουμε την εμφάνιση σοβαρών σχετικών προβλημάτων. [30] Σχήμα Χάρτης: Περιοχές της Ανατ. Μακεδονίας και Θράκης όπου συμβαίνει διείσδυση της θάλασσας στους υπόγειους υδροφορείς [30] Μια πρώτη προσέγγιση επιχειρήθηκε στο παρελθόν από τους Diamantis and Petalas. Στη συνέχεια δόθηκε έμφαση στην παράκτια περιοχή του Ν. Ροδόπης όπου τα προβλήματα συνδέονται κυρίως με την υπερεκμετάλλευση των υπόγειων νερών. Με εξαίρεση τις περιοχές της Θάσου, της Νέας Περάμου και του Δήμου Ορφανού του Ν. Καβάλας όπου έχουμε αξιόλογη τουριστική ανάπτυξη, οι υπόλοιπες είναι κυρίως αγροτικές περιοχές ή περιοχές όπου στο παρελθόν υπήρχαν σημαντικοί υγροβιότοποι. [32] Δέλτα π. Έβρου: Θα πρέπει κατ αρχήν να γίνει μια διάκριση στο τμήμα του Δέλτα που εντοπίζεται ανατολικά του χειμάρρου Λουτρού με ελάχιστες γεωτρήσεις και σε εκείνο δυτικά του χειμάρρου όπου παρατηρείται ένας αξιόλογος αριθμός αρδευτικών Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~29~ Έτος 2014

30 γεωτρήσεων. Γενικά πρόκειται για μια πεδινή περιοχή (πανεπίπεδο), όπου σε απόσταση 4-5 Km από την ακτή το υψόμετρο σπάνια υπερβαίνει τα +50 cm και πολλά τμήματά της βρίσκονται κάτω από το επίπεδο της θάλασσας. [30] Την περιοχή στο παρελθόν διέσχιζαν πέντε κοίτες ποταμών, οι οποίες τροφοδοτούσαν και κάλυπταν με γλυκό νερό τις ευρύτερές τους περιοχές, το οποίο στη συνέχεια εμπλούτιζε το φρεάτιο ορίζοντα εμποδίζοντας τη διείσδυση της θάλασσας [από μη δημοσιευμένη εσωτερική έκθεση της Νομαρχίας Έβρου]. [30] Σήμερα νερό ρέει εποχιακά μόνο στη νέα (τεχνητή) κοίτη του Έβρου και στο χείμαρρο του Λουτρού. Η περιοχή υπόκειται σε συστηματική αποστράγγιση από το 1970 μέσω δικτύου βαθιών αποστραγγιστικών καναλιών, το οποίο, λόγω του χαμηλού υψομέτρου της περιοχής, κατά το μεγαλύτερο διάστημα του έτους κατακλύζεται από αλμυρά νερά, τα οποία και τροφοδοτούν το φρεάτιο ορίζοντα. [30] Η κοίτη του Έβρου και μέχρι το ύψος των Κήπων συχνά καταλαμβάνεται από αλμυρά νερά ως αποτέλεσμα της δράσης της παλίρροιας. Ο φρεάτιος ορίζοντας του Δέλτα εμφανίζει μεν υψηλή υδροστατική στάθμη, αλλά στο μεγαλύτερο τμήμα του είναι υφάλμυρος, αφού υπόκειται στη διαδικασία της υφαλμύρινσης κυρίως λόγω της απουσίας διαχείρισης των υδατικών πόρων στο ανατολικό Δέλτα. Οι ενέργειες, που οδήγησαν, σε συνδυασμό με τις ευνοϊκές υδρογεωλογικές και τοπογραφικές συνθήκες, στην κατάσταση αυτή, είναι: [30] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~30~ Έτος 2014

31 Σχήμα Χάρτης: Κατανομή του Cl - (mg/l) στα υπόγεια νερά του Δέλτα του π. Έβρου [30] - η εκβάθυνση της κοίτης και ο περιορισμός της ροής του Έβρου λόγω συγκράτησης του νερού στα ανάντη για την κάλυψη αρδευτικών αναγκών, - ο περιορισμός της ροής του Έβρου σε μία εγκιβωτισμένη και ευθυγραμμισμένη κοίτη, - η λειτουργία ενός άστοχα σχεδιασμένου αποστραγγιστικού δικτύου. [30] Η εκτεταμένη αλμύρινση των υπόγειων νερών της περιοχής αυτής αποθάρρυνε την ανόρυξη και λειτουργία πολλών γεωτρήσεων. Αντίθετα, στο δυτικό Δέλτα έχουμε παρουσία πολλών ενεργών γεωτρήσεων ποικίλου βάθους, με τις οποίες σήμερα γίνεται υπερεκμετάλλευση των υπόγειων υδροφόρων και δημιουργούν ευνοϊκές συνθήκες για διείσδυση της θάλασσας σε συνδυασμό με το σύστημα αποστράγγισης της περιοχής. [30] Στο δυτικό Δέλτα (δυτικά του χειμάρρου Λουτρού) η περιοχή διείσδυσης της θάλασσας οριοθετήθηκε μέσω του σχεδιασμού των ισοχλωριούχων καμπυλών στα υπόγεια νερά με τη μέθοδο kriging. Το Cl χαρακτηρίζεται από υδροχημική άποψη ως ένα από τα πλέον συντηρητικά στοιχεία και αποτελεί τον πιο αξιόπιστο ιχνηθέτη της διείσδυσης της θάλασσας. Σήμερα υγροβιότοποι γλυκού νερού παρατηρούνται στην περιοχή μόνο κατά μήκος του Έβρου, ενώ έκταση περίπου 56 Km 2 του Δέλτα Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~31~ Έτος 2014

32 καταλαμβάνεται από υγροβιότοπους αλλόφυλης βλάστησης ή ξηρούς βοσκότοπους μικτής βλάστησης. Κρυσταλλικό αλάτι έχει αποτεθεί σε μεγάλα τμήματα του Δέλτα και η περιοχή εμφανίζεται ερημοποιημένη. [30] Η χωρίς επιστημονικά κριτήρια ανθρώπινη παρέμβαση διατάραξε δραστικά το καθεστώς φυσικής αλληλεπίδρασης υπόγειων και επιφανειακών νερών, με αποτέλεσμα τόσο στην επιφάνεια όσο και σε βάθος να κυριαρχούν αλμυρά ή υφάλμυρα νερά και οι διεθνούς σημασίας υγροβιότοποι της περιοχής να έχουν υποστεί ανεπανόρθωτη ζημία. [30] Η κατάσταση στο δυτικό τμήμα του Δέλτα μπορεί να βελτιωθεί με επαναφορά των αντλήσεων στα φυσιολογικά επίπεδα ή και με την εφαρμογή τεχνητού εμπλουτισμού. Στο ανατολικό τμήμα η αντιμετώπιση της διείσδυσης της θάλασσας αποτελεί σύνθετο πρόβλημα, επειδή η παρουσία επαρκούς ροής γλυκού νερού στον Έβρο συνιστά διακρατικό ζήτημα, δεδομένου ότι μόνο το 6,5% της συνολικής λεκάνης του ποταμού Έβρου ( Km 2 ) ανήκει στην Ελλάδα. [30] Η ευεργετική επίδραση, από την άλλη πλευρά, της επαναδραστηριοποίησης των αδρανοποιημένων κοιτών του Έβρου θα συναντούσε ίσως αξεπέραστα προβλήματα, επειδή πρόκειται για μια δραστηριότητα που αναγκαστικά θα έπρεπε να τεθεί σε καθεστώς ρύθμισης, για να μη δημιουργηθούν πρόσθετα προβλήματα οικολογικά και προβλήματα χρήσης γης. Η έλλειψη, όμως, ενός ουσιαστικού φορέα διαχείρισης καθιστά την προοπτική αυτή επισφαλή. [30] Δέλτα του ποταμού Λίσσου - Παράκτια περιοχή Ν. Ροδόπης: Ανάλογες με αυτές του Δέλτα του π. Έβρου παρουσιάζονται οι συνθήκες και στο Δέλτα του π. Λίσσου. [17] Ο φρεάτιος υδροφορέας της περιοχής με την υπερεκμετάλλευσή του λόγω της δραστικής ανθρώπινης παρέμβασης στο υδρολογικό καθεστώς έγινε αποδέκτης σύγχρονης διείσδυσης θαλάσσιου νερού (τύπου Ghyben-Herzberg) μετά τη μεγάλη υποχώρηση της στάθμης σε συνδυασμό με το χαμηλό υψόμετρο (<+4 m). Ένα τεχνητό σύστημα επιβάρυνσης των υπόγειων νερών, με τη μορφή ενός άστοχα σχεδιασμένου αποστραγγιστικού συστήματος της περιοχής, εμπλουτίζει με θαλάσσιο νερό το φρεάτιο ορίζοντα. [17] Οι άστοχες παρεμβάσεις με τη μορφή εκτροπής, ευθυγράμμισης, εγκιβωτισμού και εκβάθυνσης του π. Λίσσου και του χειμάρρου Βοσβόζη στέρησαν από τα υδροφόρα της Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~32~ Έτος 2014

33 περιοχής την άμεση τροφοδοσία. Ο υπό πίεση υδροφόρος ορίζοντας της ίδιας περιοχής τροφοδοτείται τεχνητά με αλμυρό νερό από το φρεάτιο ορίζοντα μέσω γεωτρήσεων που επιτρέπουν (λόγω κατασκευαστικών αστοχιών) την κατακόρυφη υδραυλική επικοινωνία φυσικώς απομονωμένων υδροφορέων. [17] Σχήμα Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στον παράκτιο υδροφορέα του Ν. Ροδόπης [17] Το Δέλτα του π. Λίσσου, που κατά τη δεκαετία του 1950 καταλάμβανε την περιοχή μεταξύ των σημερινών εκβολών του ποταμού και της λίμνης Ισμαρίδας, έχει περιοριστεί σε μια στενή λωρίδα κατά μήκος της σημερινής κοίτης. Κατά την ξηρή περίοδο που οι ποταμοί δεν έχουν ροή, η θάλασσα διεισδύει σε σημαντική απόσταση προς την ενδοχώρα. Το αποστραγγιστικό δίκτυο της περιοχής μεταφέρει κατά την ξηρή περίοδο προς την ενδοχώρα μεγάλες ποσότητες αλμυρού νερού. Οι διαδικασίες αυτές τροφοδοτούν το φρεάτιο υδροφόρο ορίζοντα με αλμυρό νερό καθιστώντας τον υφάλμυρο σε μεγάλο τμήμα του. [17] Το μήκος του άξονα της αλμυρής σφήνας ξεπερνά εδώ τα 10 km. Η ερημοποίηση του τοπίου και η επικράτηση αλλόφυλης βλάστησης χαρακτηρίζουν και στο Δέλτα του Λίσσου μεγάλο τμήμα του. Ελάχιστοι υγροβιότοποι γλυκού νερού παρατηρούνται πλέον στην περιοχή. [17] Στο τμήμα μεταξύ των λιμνών Ισμαρίδας και Βιστωνίδας αναπτύσσεται αξιόλογο υπό πίεση υδροφόρο σύστημα. Τα χαρακτηριστικά του και οι συνθήκες εκμετάλλευσής του έχουν μελετηθεί σε βάθος την τελευταία δεκαετία. Πρόκειται για ένα σύστημα που Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~33~ Έτος 2014

34 αποτελείται από περιορισμένης έκτασης φρεάτιο και εκτεταμένο υπό πίεση υδροφορέα. [17] Εξαιτίας της υπερεκμετάλλευσης παρατηρείται στο υδροφόρο σύστημα ενεργοποίηση του φαινομένου της διείσδυσης της θάλασσας τύπου Ghyben-Herzberg. Στον υπό πίεση υδροφόρο η διείσδυση συμβαίνει κυρίως στο στόμιο της Βιστωνίδας. Ο ρυθμός διείσδυσης του αλμυρού μετώπου προς την ενδοχώρα ήταν την πενταετία ,5 m/ημέρα. [17] Το μεγαλύτερο μέρος της επιβάρυνσης (1,4*106 m 3 /έτος υφάλμυρου νερού) αποδίδεται στην τεχνητή επικοινωνία φρεατίου και υπό πίεση υδροφόρων μέσω 80 ενεργών και 10 εγκαταλελειμμένων γεωτρήσεων ανοικτών και στους δύο τύπους υδροφόρων. Άμεση θαλάσσια διείσδυση μέσω του στομίου της Λ. Βιστωνίδας λαμβάνει χώρα σε πολύ βραδύτερους ρυθμούς (0,06*106 m 3 /έτος υφάλμυρου νερού). [17] Επίσης, η περιοχή χαρακτηρίζεται από την παρουσία εγκλωβισμένων αλμυρών του παρελθόντος, όπως φανερώνει και η κατανομή του χλωρίου σε περιοχές ανεπηρέαστες από τη διείσδυση της θάλασσας, όπως π.χ. η περιοχή της Νέας Καλλίστης. [17] Το καθεστώς υπερεκμετάλλευσης στην περιοχή απεικονίζεται αδρά στο διάγραμμα, όπου δίνεται η μεταβολή της υψηλότερης στάθμης μέσα στο έτος (μετρημένη την 1η Απριλίου) για την περίοδο , όπως μετρήθηκε σε γεώτρηση παρατήρησης που βρίσκεται στο κέντρο του υδροφορέα και σε απόσταση 8 km από την ακτή. Η βασική γραμμή του Cl- στην περιοχή, δηλαδή η ανώτερη τιμή του σε mg/l που παρατηρείται στα υπόγεια νερά της περιοχής που είναι ανεπηρέαστα από τη διείσδυση της θάλασσας, προσεγγίζει τα 100 mg/l. [17] Επίσης, σε πολλά από τα δείγματα αυτά η μη ανθρακική σκληρότητα υπερβαίνει το 50%, δηλαδή οι χημικές τους ιδιότητες καθορίζονται από την παρουσία αλκαλίων και ισχυρών οξέων, ενώ σε σημαντικό αριθμό δειγμάτων κανένα ζεύγος κατιόντος-ανιόντος δεν ξεπερνά το 50%. Η πλειοψηφία των γλυκών υπόγειων νερών της περιοχής χαρακτηρίζεται από ανθρακική σκληρότητα που ξεπερνά το 50% και την κυριαρχία των ασθενών οξέων. [17] Νέα Κεσσάνη: Το υδροφόρο σύστημα του γεωθερμικού πεδίου της Νέας Κεσσάνης στο Ν. Ξάνθης αποτελείται από μερικώς υπό πίεση και υπό πίεση υδροφόρους και τροφοδοτείται κυρίως, τουλάχιστον κοντά στις ακτές, με νερό της θάλασσας, το οποίο Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~34~ Έτος 2014

35 υφίσταται σε αξιόλογο βαθμό τις επιδράσεις των γεωθερμικών διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στην περιοχή. [30] Σχήμα Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στα υπόγεια νερά του Γεωθερμικού πεδίου Νέας Κεσσάνης - Ν. Ξάνθης [30] Παρά το γεγονός ότι το καθεστώς διείσδυσης δεν έχει αποσαφηνισθεί επαρκώς, θεωρείται πιθανή η ύπαρξη θαλάσσιας διείσδυσης τύπου Ghyben-Herzberg. Η παράλληλη ύπαρξη εγκλωβισμένων αλμυρών νερών δεν αποκλείεται. [30] Ο ιδιαίτερος ρόλος της τεκτονικής με τη μορφή ρηγμάτων που παίζουν το ρόλο του αγωγού, όσον αφορά την υδραυλική επικοινωνία του συστήματος με τη θάλασσα, ίσως είναι καθοριστικός στην όλη διαδικασία. Η εκτροπή του χειμάρρου Κόσυνθου προς τη λίμνη Βιστωνίδα απέκοψε το υδροφόρο σύστημα της Νέας Κεσσάνης από την κύρια πηγή τροφοδοσίας του. [30] Η υπερεκμετάλλευση των υπόγειων νερών της περιοχής σε συνδυασμό με τη μείωση της τροφοδοσίας τους λόγω δυσμενών κλιματικών αλλαγών (μείωση των βροχοπτώσεων κατά 30% την τελευταία εικοσαετία σε σχέση με αυτές της περιόδου ), ενέτεινε την εκδήλωση του φαινομένου της θαλάσσιας διείσδυσης. [30] Δέλτα του ποταμού Νέστου: Η υποβάθμιση του Δέλτα του π. Νέστου, όπως και αυτή του Δέλτα του π. Έβρου, αποτελούν τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~35~ Έτος 2014

36 αλλοίωσης του υδρολογικού καθεστώτος της αλληλεπίδρασης υπόγειων και επιφανειακών νερών, με άμεση συνέπεια την ενεργοποίηση του φαινομένου της διείσδυσης της θάλασσας. Στο Δέλτα του π. Νέστου αναπτύσσεται ένα υδροφόρο σύστημα που αποτελείται από ένα φρεάτιο ορίζοντα στις σύγχρονες αποθέσεις του Νέστου και από παλαιότερης ηλικίας επάλληλους υπό πίεση υδροφόρους ορίζοντες που είχαν ως κύρια πηγή τροφοδοσίας τον ποταμό Νέστο. Ο περιορισμός των υγροβιότοπο, με στόχο να αυξηθούν οι καλλιεργούμενες εκτάσεις, και ο εγκιβωτισμός και η ευθυγράμμιση του π. Νέστου, επέφεραν δραστικές αλλαγές στο υδρολογικό καθεστώς του ανατολικού τμήματος, ενώ πολύ λίγο επέδρασαν στο δυτικό τμήμα. Οι παλιές κοίτες στο ανατολικό τμήμα αποκόπηκαν τελείως από τον π. Νέστο. Η θαλάσσια διείσδυση είναι ιδιαίτερα έντονη τα τελευταία χρόνια, όπως και οι δραματικές συνέπειές της στους γλυκούς υγροβιότοπους. Όπως δείχνει και ο χάρτης κατανομής των χλωριόντων στην εικόνα, υπάρχει μια σημαντικού μήκους και έκτασης αλμυρή σφήνα στα υπόγεια νερά του ανατολικού Δέλτα και μόνο μια περιορισμένης έκτασης αλμυρή σφήνα στο δυτικό περιθώριο του δυτικού Δέλτα. [32] Και στις δύο περιπτώσεις η ποιότητα των υπόγειων νερών έχει επηρεαστεί από τη γεωθερμία και την παρουσία εγκλωβισμένων αλμυρών παλαιότερων περιόδων. Η τεχνητή ανάμιξη νερών διαφορετικών υδροφορέων μέσω γεωτρήσεων είναι και εδώ υπαρκτή. [32] Σχήμα Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στα υπόγεια νερά του Δέλτα του π. Νέστου [32] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~36~ Έτος 2014

37 Η βασική γραμμή του Cl - στα γλυκά υπόγεια νερά είναι 50 mg/l. Πάνω από το όριο αυτό αρχίζει η επιβάρυνση σε άλατα. [32] Περιοχή Δήμου Ορφανού: Η υδροφορία της περιοχής του Δήμου Ορφανού έχει υποστεί τη διαδικασία της διείσδυσης της θάλασσας τύπου Ghyben-Herzberg μετά το καθεστώς υπερεκμετάλλευσης που επιβλήθηκε μέσω της ανόρυξης και λειτουργίας πολυάριθμων γεωτρήσεων για την κάλυψη των αρδευτικών αναγκών της περιοχής τις δύο τελευταίες δεκαετίες. [30] Η ανταλλαγή των ιόντων Ca 2+ και Na + ανάμεσα στο υλικό του υδροφορέα και στο διεισδύον θαλάσσιο νερό χαρακτηρίζει μεγάλο αριθμό δειγμάτων και συνεχίζεται στο διεισδύον νερό μέχρι τον κορεσμό των ιζημάτων του υδροφορέα σε Na +, μετά τον οποίο δεν παρατηρείται πρόσθετη απελευθέρωση ασβεστίου από το υλικό του υδροφορέα. Η εικόνα και εδώ θα ήταν πιο σαφής, αν υπήρχαν δεδομένα από γεωτρήσεις κοντά στην ακτή. Στο μεγαλύτερο μέρος των δειγμάτων η ανθρακική σκληρότητα υπερβαίνει το 50%, ενώ στα δείγματα που η σύσταση πλησιάζει αυτή του θαλάσσιου νερού τα μη ανθρακικά αλκάλια υπερβαίνουν το 50%. [30] Σχήμα Χάρτης: Κατανομή του Cl- (mg/l) στα υπόγεια νερά της περιοχής Δήμου Ορφανού - Ν. Καβάλας [30] Η σχέση κατά βάρος Ca 2+ /Mg 2+, που είναι 3,26 στα υφάλμυρα νερά (0,3 στο νερό της θάλασσας) και 12,30 στα γλυκά υπόγεια νερά της περιοχής, ενισχύει την άποψη για Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~37~ Έτος 2014

38 ύπαρξη θαλάσσιας διείσδυσης. Ρύπανση από αγροτικές δραστηριότητες (ΝΟ 3 και ΡΟ,) παρατηρείται και εδώ. [30] 1.4. Περιοχή Μελέτης Η περιοχή μελέτης βρίσκεται νότια του οικισμού της Κάριανης του Νομού Καβάλας, στην παραλιακή ζώνη κάτω από την παραλιακή εθνική οδό Καβάλας-Θεσσαλονίκης. Εικόνα 1.4.1: Περιοχή Μελέτης [1] Εικόνα 1.4.2: Θέση του χωριού Κάριανη [47] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~38~ Έτος 2014

39 Εικόνα 1.4.3: Θέση του χωριού Κάριανη (από δορυφορική απεικόνιση Google Maps). [47] Εικόνα 1.4.4: Περιοχή Έρευνας (από χάρτες της κτηματολόγιο α.ε.) [21] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~39~ Έτος 2014

40 1.5. Υφιστάμενη κατάσταση περιβάλλοντος Με τον όρο γενικά χαρακτηριστικά θεωρούμε τα στοιχεία εκείνα που διαμορφώνουν την ταυτότητα της περιφέρειας και αναφέρονται στη γεωμορφολογία, στη γεωλογία, στο κλίμα, στο βιοτικό περιβάλλον, στις οικονομικές και κοινωνικές δραστηριότητες των κατοίκων, στα προβλήματα περιβάλλοντος που προκύπτουν από τις δραστηριότητες αυτές, στη διοικητική διαίρεση, στα πληθυσμιακά στοιχεία και στην τεχνική υποδομή. [42,43,44] Το βιοτικό και το αβιοτικό περιβάλλον της Περιφέρειας Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης παίζει σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό της διαχείρισης των απορριμμάτων και συγκεκριμένα η γεωμορφολογία, η γεωλογία, το κλίμα, η χλωρίδα και η πανίδα αυτής υπαγορεύει ή αποκλείει τα σενάρια διαχείρισης με γνώμονα την ελαχιστοποίηση και βέλτιστη αξιοποίηση των απορριμμάτων. [42,43,44] 1.6. Γενικά στοιχεία περιφέρειας Ανατολικής Μακεδονίας- Θράκης Η Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης (ΑΜΘ) βρίσκεται το βορειοανατολικό τμήμα της χώρας και αποτελεί το σύνορο της Ελλάδας με την Τουρκία ανατολικά και με την Βουλγαρία βόρεια. Δυτικά γειτνιάζει με την Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας. Νοτιοδυτικά βρέχεται από το Αιγαίο και νοτιοανατολικά από το Θρακικό Πέλαγος, ενώ περιλαμβάνει επίσης τις νήσους Θάσο και Σαμοθράκη. Η έκταση της Περιφέρειας ΑΜΘ ανέρχεται σε στρέμματα, καθιστώντας την 4η σε έκταση ελληνική περιφέρεια. [39] Η διοικητική οργάνωση της Περιφέρειας περιλαμβάνει πέντε Νομούς που συνθέτουν δύο Διευρυμένες Νομαρχιακές Αυτοδιοικήσεις, αυτή της Δράμας - Καβάλας - Ξάνθης και αυτή της Ροδόπης - Έβρου. Συνολικά η Περιφέρεια απαρτίζεται από 47 Δήμους και 8 Κοινότητες. [39] Κύρια αστικά κέντρα είναι η Κομοτηνή, που αποτελεί και το διοικητικό κέντρο της Περιφέρειας, η Αλεξανδρούπολη και η Καβάλα, οι οποίες είναι παραθαλάσσιες πόλεις που διαθέτουν μεγάλα λιμάνια, και οι τρεις ηπειρωτικές πόλεις Δράμας, Ξάνθης και Ορεστιάδας που αποτελούν κέντρα παραγωγικών δραστηριοτήτων. [39] Η μορφολογία της Περιφέρειας διαμορφώνεται από τα ποτάμια που τη διασχίζουν όπως ο Έβρος, Νέστος και Στρυμόνας, τις λίμνες και λιμνοθάλασσες, με κυριότερη αυτή Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~40~ Έτος 2014

41 της Βιστωνίδας, και οι ορεινοί όγκοι με κυριότερους της οροσειράς της Ροδόπης, τα όρη της Λεκάνης και το Παγγαίο. Διαμορφώνονται, έτσι τρία γεωγραφικά υποσυστήματα με: [39] - πεδιάδες (παραθαλάσσιες, εσωτερικές) / κοιλάδες ποταμών, - λοφώδεις περιοχές και - καθαρά ορεινές περιοχές. [39] Επιπλέον, η Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης χαρακτηρίζεται ως ένα από τα πλουσιότερα υδατικά διαμερίσματα, έχει όμως την ιδιομορφία να προσλαμβάνει ποσοστό 75-80% του υδατικού της δυναμικού από επιφανειακά ύδατα μεγάλων διακρατικών ποταμών της. Συνοπτικά, χαρακτηριστικά φυσικά στοιχεία του περιβάλλοντος της Περιφέρειας ΑΜΘ αποτελούν: [39] - η εξαιρετικά πλούσια χλωρίδα και πανίδα - το πλούσιο υδατικό δυναμικό, - οι εκτεταμένες δασικές περιοχές, - τα παραγωγικά εδάφη και ο ορυκτός πλούτος, - οι διεθνούς σημασίας βιότοποι, - η ποικιλία των οικοσυστημάτων - η μοναδικότητα των νησιών και - το πλούσιο ιστορικό και πολιτιστικό περιβάλλον. [39] Παρόλα αυτά, σήμερα το περιβάλλον της ΠΑΜΘ δέχεται περιβαλλοντικές πιέσεις, οι σημαντικότερες κατηγορίες των οποίων προέρχονται από: [39] - την υφιστάμενη διαχείριση στερεών αποβλήτων - τη βιομηχανική, τη γεωργική και την οικιακή ρύπανση, - το μαζικό τουρισμό με ιδιαίτερη δραστηριοποίηση στις ακτές της Καβάλας και της Θάσου, - την υπερβόσκηση, τις πυρκαγιές και τη λαθροθηρία που πλήττουν το δασικό οικοσύστημα. - τα διασυνοριακά ρυπαντικά φορτία που επιβαρύνουν τον Νέστο και ακόμη περισσότερο τον Έβρο [39] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~41~ Έτος 2014

42 Σε ότι αφορά τον οικονομικό χαρακτήρα της περιφέρειας, κατά τη διάρκεια της τελευταίας επταετίας, το ΑΕΠ στην Ανατολική Μακεδονία & Θράκη μεγεθύνεται, με αργότερους όμως ρυθμούς από τον μέσο όρο του Εθνικού ΑΕΠ. [39] Σύμφωνα με τα στοιχεία του 2003, η Περιφέρεια καταλαμβάνει την προτελευταία θέση στην κατάταξη των Περιφερειών με βάση το κατά κεφαλή προϊόν, με το Η θέση της ως προς το κριτήριο αυτό δεν βελτιώνεται, δεδομένου ότι το 1995 της αναλογούσε 81% του μέσου όρου της Ελλάδας. [39] Η Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης είναι κυρίως αγροτική, με ποσοστό συμμετοχής του πρωτογενούς τομέα στο ΑΕΠ υπερδιπλάσιου του εθνικού μέσου όρου. Σε αυτή παράγεται το 10% του εθνικού προϊόντος του αγροτικού τομέα, το 4,4% της μεταποίησης και 3,5% των υπηρεσιών, σύμφωνα με στοιχεία του [39] Σε ενδοπεριφερειακό επίπεδο, διαπιστώνονται έντονες ανισότητες μεταξύ νομών με βάση το επίπεδο και τη διαχρονική μεταβολή των δεικτών του παραγόμενου και κατά κεφαλήν προϊόντος. Οι 5 νομοί της Περιφέρειας κατατάσσονται σε δύο ομάδες με βάση τις επιδόσεις τους. [39] Στην πρώτη ομάδα, με σχεδόν ισοδύναμες επιδόσεις σε σχέση με τη συμμετοχή στο περιφερειακό προϊόν και το επίπεδο του κατά κεφαλήν προϊόντος, εντάσσονται οι νομοί Έβρου και Καβάλας, οι οποίοι αθροιστικά παράγουν σχεδόν το 55% του προϊόντος της ΑΜΘ και έχουν υψηλότερο βιοτικό επίπεδο από τον μέσο όρο της Περιφέρειας κατά 8 με 9 ποσοστιαίες μονάδες. Στη δεύτερη ομάδα ανήκουν οι νομοί Ξάνθης, Ροδόπης και Δράμας, οι οποίοι συμβάλλουν αθροιστικά το υπόλοιπο 45% του προϊόντος της ΑΜΘ και έχουν χαμηλότερο βιοτικό επίπεδο από τον μέσο όρο της Περιφέρειας κατά 5 έως και σχεδόν 10 ποσοστιαίες μονάδες. [39] 1.7. Γεωμορφολογικά στοιχεία Περιφέρειας Α.Μ.Θ. Η Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης γεωμορφολογικά χαρακτηρίζεται από έναν δυϊσμό ορεινών και παραθαλάσσιων περιοχών ο οποίος διαμορφώνεται από τον ορεινό όγκο της νότιας Ροδόπης, τα όρη της Λεκάνης και το Παγγαίο, σχηματίζει εσωτερικές πεδιάδες και λεκάνες (Τενάγη Φιλίππων και Λεκάνη της Δράμας) καθώς και παραθαλάσσιες πεδινές περιοχές. [39] Πιο αναλυτικά, ως προς τη μορφολογία, διακρίνεται στο δυτικό τμήμα του Ν. Δράμας η οροσειρά του Ορβήλου - Βροντούς - Μενοικίου, στο εσωτερικό και μέχρι τον Νέστο Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~42~ Έτος 2014

43 δεσπόζει το όρος Φαλακρό, ενώ πέρα από τον Νέστο βρίσκεται ορεινός όγκος της Ροδόπης. [39] Στο έδαφος του Ν. Καβάλας εκτείνονται οι οροσειρές: Παγγαίο (1.956 m), Σύμβολο (694 m) και τα Όρη Λεκάνης (1.298 m), ενώ στη Θάσο υπάρχει το όρος Υψάριο (1.127 m). [39] Στο Ν. Ξάνθης εκτείνονται οι απολήξεις του ορεινού όγκου της Ροδόπης. Ψηλότερη κορυφή είναι το Γυφτόκαστρο (1.827 m) και ακολουθούν το Χαϊντού (1.525 m), το Αχλάτ-Τσαλ (1.400 m) και η Καμέρτζη (1.070 m). [39] Τα σπουδαιότερα βουνά της Ροδόπης είναι: το Παπίκιο (1.483 m), το Μεγάλο Λιβάδι (1.267 m), τα όρη Σάπκα (1.044 m) και η Καλλιθέα (944 m). Στο Ν. Έβρου καταλήγουν οι υπώρειες του όγκου της Ανατολικής Ροδόπης που μαζί με τις κορυφές του ανατολικού τμήματος του Ν. Ροδόπης διαγράφουν ένα τόξο σχεδόν ως την παραλία. Οι σημαντικότερες κορυφές είναι: Σίλο (1.065 m), Καλλιθέα (961 m), και Κάψαλο (618 m). [39] Την Ανατολική Μακεδονία και Θράκη χαρακτηρίζει αφθονία υδάτων. Τους Νομούς Δράμας, Καβάλας και Ξάνθης διαρρέει ο ποταμός Νέστος, ο οποίος εκβάλλει στο Θρακικό Πέλαγος, απέναντι από τη Θάσο, σχηματίζοντας Δέλτα πλάτους δύο περίπου χιλιομέτρων. [39] Στη Δράμα βρίσκεται ο Αγγίτης που πηγάζει από το όρος Φαλακρό, ενώ οι κυριότεροι ποταμοί του Ν. Καβάλας είναι: ο Στρυμόνας, ο Μαρμαράς και το Ποτάμι Χρυσουπόλεως. Στα ΝΑ του Ν. Ξάνθης βρίσκεται η λίμνη Βιστωνίδα που είναι πλούσια σε ψάρια. Ο Ν. Ροδόπης δεν έχει μεγάλους ποταμούς, αλλά μικρά ποτάμια: το Φιλιούρη, τον Κόμψατο, το Ακμάρ και το Μπόσπο. [39] Το Ν. Έβρου διασχίζει ο Έβρος ποταμός, ενώ άλλοι σημαντικοί ποταμοί είναι: ο Άρδας και ο Ερυθροπόταμος. Επίσης, εξ' αιτίας των συνεχών προσχώσεων του ποταμού, στο Δέλτα του Έβρου έχουν σχηματιστεί μικρές λιμνοθάλασσες, ενώ στο νομό υπάρχουν και έξι ιαματικές πηγές, από τις οποίες οι δύο τελούν υπό συστηματική εκμετάλλευση. Στην Περιφέρεια περιλαμβάνονται δύο νησιά, η Θάσος και η Σαμοθράκη. [39] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~43~ Έτος 2014

44 1.8. Γεωλογία ευρύτερης περιοχής έρευνας Η ευρύτερη περιοχή ανήκει από την άποψη της αλπικής - προαλπικής δομής στο χώρο της ζώνης της Ροδόπης, ενώ ένα μικρότερο τμήμα της καταλαμβάνεται από τα πετρώματα της Περιροδοπικής μάζας. [31] Στον ελλαδικό χώρο η μάζα της Ροδόπης χωρίζεται από τη Σερβομακεδονική μάζα στα δυτικά με τη γραμμή του Στρυμόνα ενώ νότια-νοτιοανατολικά συνορεύει με την Περιροδοπική ζώνη. Κύριες ρηξιγενείς γραμμές χωρίζουν τη μάζα της Ροδόπης σε δύο λιθοστρωματογραφικές ενότητες, την ανώτερη τεκτονική ενότητα (ενότητα Σιδηρόνερου) και την κατώτερη τεκτονική ενότητα (ενότητα Παγγαίου). Αυτές διαχωρίζονται από την επώθηση του Νέστου που έχει διεύθυνση ΝΝΑ-ΒΒΔ. [31] Σχήμα 1.8.1: Γεωλογικός χάρτης περιοχής Ανατολικής Μακεδονίας Θράκης [31] Η ενότητα Σιδηρόνερου που περιλαμβάνει πολύ υψηλότερου βαθμού μεταμόρφωσης πετρώματα (γνεύσιοι, μιγματίτες, εκλογιτικοί αμφιβολίτες και μάρμαρα) επωθείται νότια πάνω στην ενότητα Παγγαίου η οποία περιλαμβάνει μάρμαρα με εναλλαγές μαρμαρυγιακών σχιστόλιθων, γνευσίων και αμφιβολιτών. Οι πρωτόλιθοι των μεταμορφωμένων πετρωμάτων της μάζας της Ροδόπης θεωρούνται Παλαιοζωικής ηλικίας. [31] Τρία κύρια μεταμορφικά γεγονότα μπορούν να περιγράψουν τη μεταμορφική εξέλιξη της μάζας της Ροδόπης: [31] - μια προ-ηωκαινική υψηλής πίεσης μεταμόρφωση που φαίνεται στους εκλογίτες και εκλογιτικούς αμφιβολίτες, Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~44~ Έτος 2014

45 - μια κάτω - εως μέσο - Ηωκαινική χαμηλότερης πίεσης αμφιβολιτική μεταμόρφωση που ακολουθείται από - μια ανάδρομη πρασινοσχιστολιθικής φάσης μεταμόρφωση που παρατηρείται στους αμφιβολίτες, μεταπηλίτες και γνεύσιους. [31] Σύμφωνα με νεότερες απόψεις κατά το μέσο Μειόκαινο ένα ρήγμα αποκόλλησης με μικρή γωνία έχει ως αποτέλεσμα την αποκόλληση ενός τμήματος της ανώτερης τεκτονικής ενότητας (ενότητα Σιδηρόνερου) και την προς τα δυτικά κίνησή του. Το τμήμα αυτό αποτελεί αυτό που σήμερα ονομάζουμε Σερβομακεδονική μάζα. Με τον τρόπο αυτό αποκαλύπτεται η κατώτερη τεκτονική ενότητα (ενότητα Παγγαίου). [31] Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της μάζας της Ροδόπης είναι οι μεγάλες ρηξιγενείς ιζηματογενείς λεκάνες του Τριτογενούς, οι οποίες από τα δυτικά προς τα ανατολικά είναι οι εξής: λεκάνη του Στρυμόνα ή Σερρών, Φιλίππων ή Δράμας, Πρίνου, Νέστου, Ξάνθης- Κομοτηνής, Κίρκης-Αισίμης και Ορεστιάδας. [31] Σχήμα 1.8.2: Χάρτης με τους κυριότερους πλουτωνικούς σχηματισμούς στην ΑΜΘ [3] Μέσα στις ιζηματογενείς αυτές λεκάνες παρεμβάλλονται ηφαιστειακά και ηφαιστειοκλαστικά πετρώματα ενώ έντονη είναι η και παρουσία πλουτωνικών διεισδύσεων στις περιοχές Βροντούς, Καβάλας, Φιλίππων, Ελατιάς, Παρανεστίου, Ξάνθης, και Κίρκης - Λεπτοκαρυάς. [39] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~45~ Έτος 2014

46 Οι ανθρακικοί σχηματισμοί της μάζας της Ροδόπης είναι φακοί ασβεστόλιθων ηλικίας Σιλουρίου - Δεβονίου - Λιθανθρακοφόρου, μάρμαρα του Λιθανθρακοφόρου, ενστρώσεις ασβεστόλιθων και δολομιτών του Άνω Παλαιοζωικού και ασβεστόλιθοι του Περμίου - Τριαδικού. Κλαστικά ιζήματα μολασσικού τύπου (κροκαλοπαγή, ψαμμίτες, μάργες και μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι) υπάρχουν στο νομό Έβρου με ηλικία Ηωκαινική - Ολιγοκαινική. [39] Αναφορικά με τη Σερβομακεδονική μάζα αυτή διαιρείται σε δυο μεταμορφικές σειρές, των Κερδυλλίων και του Βερτίσκου. Στην πρώτη μεταξύ γνευσιακών πετρωμάτων συνήθως βρίσκονται μάρμαρα πολύ μεγάλου πάχους, ενώ στη δεύτερη τα μάρμαρα περιορίζονται σε λεπτές ενστρώσεις. Ιζήματα μολασσικού τύπου ηλικίας Ηωκαίνου - Ολιγοκαίνου βρίσκονται στην περιοχή του Λαγκαδά. [39] Γενικώς όλη η Περιφέρεια παρουσιάζει το μεγαλύτερο κοιτασματολογικό ενδιαφέρον στην Ελλάδα. Το ΙΓΜΕ έχει πραγματοποιήσει σημαντικό ερευνητικό έργο, ενώ έχουν παραχωρηθεί μεγάλες εκτάσεις σε ιδιώτες ( στρ. βάσει του μεταλλευτικού νόμου) για έρευνα και εκμετάλλευση του ορυκτού πλούτου, ο οποίος παραμένει γενικά ανεκμετάλλευτος, με ελάχιστες εξαιρέσεις. [39] Στο χερσαίο χώρο έχουν εντοπισθεί ένα πλήθος κοιτασμάτων ή εμφανίσεων από διάφορα μεταλλευτικά ορυκτά (μαγγάνιο, χρυσός, ψευδάργυρος, λιγνίτης, σιδηροπυρίτης κ.λπ.) και αξιόλογες συγκεντρώσεις από βιομηχανικά ορυκτά (καολίνης, ζεόλιθος, άστριοι, γραφίτης, ουράνιο κ.λπ.) μάρμαρα (σε εκμετάλλευση), εκτεταμένα γεωθερμικά πεδία (με δυνατότητα άμεσης εκμετάλλευσης) και σημαντικά κοιτάσματα τύρφης. [39] Επίσης υπάρχουν κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου στο Θρακικό Πέλαγος, με εντοπισμένη εκμετάλλευση στη θαλάσσια περιοχή μεταξύ νήσου Θάσου και ηπειρωτικού χώρου. Απόσπασμα του γεωλογικού χάρτη του Ι.Γ.Μ.Ε. κλίμακας 1: για την περιοχή έρευνας παρατίθεται στην επόμενη σελίδα. [39] 1.9. Υδρογεωλογικά στοιχεία ευρύτερης περιοχής έρευνας Η Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης αποτελείται από 2 υδατικά διαμερίσματα, το ΥΔ της Ανατολικής Μακεδονίας και το ΥΔ της Θράκης. Αναλυτικότερα, το ΥΔ Ανατολικής Μακεδονίας εκτείνεται σε km 2 και οριοθετείται από: [2] - τα όρη Κερδύλια, Βερτίσκος, Κρούσια και Μπέλες στα δυτικά, Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~46~ Έτος 2014

47 - το Φαλακρό και τα Όρη Λεκάνης στα ανατολικά-νοτιοανατολικά, - τους Κόλπους του Ορφανού (ή Στρυμονικό) και της Καβάλας προς νότο, και - την οροσειρά Μπέλες προς βορρά. [2] Διοικητικά, το υδατικό διαμέρισμα περιλαμβάνει το σύνολο σχεδόν του Νομού Σερρών, το ήμισυ περίπου των Νομών Δράμας και Καβάλας, και μικρά τμήματα των Νομών Θεσσαλονίκης και Κιλκίς Ανατολικής Μακεδονίας. Συνεπώς, η μισή περίπου έκταση του υδατικού διαμερίσματος Ανατολικής Μακεδονίας ανήκει διοικητικά στην Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας και η υπόλοιπη στην Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης. [3] Το ΥΔ Θράκης έχει έκταση km 2, από τα οποία τα 557 km 2 ανήκουν στα νησιά Θάσο και Σαμοθράκη. Διοικητικά, αποτελεί τμήμα της Περιφέρειας Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης, περιλαμβάνοντας τους Νομούς Έβρου, Ροδόπης, Ξάνθης, και μεγάλο μέρος των Νομών Καβάλας και Δράμας. Το διαμέρισμα ορίζεται: [2] - βόρεια από τη γραμμή των συνόρων Ελλάδας - Βουλγαρίας και τον υδροκρίτη των λεκανών Νέστου - Οχυρού, - ανατολικά από τη γραμμή των συνόρων Ελλάδας- Τουρκίας μέχρι τον Κόλπο Αίνου, - δυτικά από τον υδροκρίτη των λεκανών Νέστου - Οχυρού, Νέστου-Στρυμόνα, Νέστου - ρέματος Νέας Καρβάλης και τον υδροκρίτη των παραλιακών ρεμάτων Χρυσούπολης μέχρι τον Κόλπο της Καβάλας. [2] Η Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας - Θράκης έχει πλούσιο υδρογραφικό δίκτυο, εξαιτίας της ιδιαίτερης γεωμορφολογίας της, με κυριότερους ποταμούς να την διαρρέουν τους: Νέστο, Στρυμόνα και Έβρο. Σημαντικότερη λίμνη της περιφέρειας είναι η Βιστωνίδα, ενώ υπάρχει μια πλειάδα μικρών λιμνών (φυσικές λίμνες των Μαγγάνων και της Χρυσούπολης) και υγροτοπικών εκτάσεων. Το υδρογραφικό δίκτυο είναι κατά κύριο λόγο δενδριτικής μορφής. [2] Οι υδρολογικές λεκάνες του υδατικού διαμερίσματος της περιφέρειας παρουσιάζονται στον πίνακα που παρατίθεται παρακάτω. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~47~ Έτος 2014

48 Υδρολογικές λεκάνες Έκταση (km 2 ) ΑΝΩΝΥΜΟ (Κοιν. Ραχωνιου) 21,82 ΑΣΠΡΟΠΟΤΑΜΟΣ 139,40 ΔΙΠΟΤΑΜΟΣ 49,48 ΕΒΡΟΣ (Έβρος) 2.027,84 ΑΡΔΑΣ (Έβρος) 344,29 ΕΡΥΘΡΟΠΟΤΑΜΟΣ (Έβρος) 971,22 ΚΛ. Λ. ΒΙΣΤΩΝΙΔΑΣ 72,27 ΚΛ. Λ. ΟΧΥΡΟΥ* 468,20 ΛΑΣΠΟΠΟΤΑΜΟΣ 211,95 ΜΑΡΙΩΝ ΛΑΚΚΟΣ 44,77 ΜΑΡΜΑΡΑΣ 234,03 ΝΕΣΤΟΣ 2.429,30 ΞΗΡΟΠΟΤΑΜΟΣ (Ν. Σαμοθράκης) 15,94 ΞΗΡΟΡΕΜΜΑ (Ξηροπόταμος - Κομψάτος) 596,07 ΠΛΑΤΑΝΟΡΡΕΜΑ 57,99 ΠΟΤΑΜΟΣ (Ρ. Ειρήνη) 248,64 Ρ. ΑΡΑΠΗΣ 41,79 Ρ. ΒΑΤΟΣ 16,32 Ρ. ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ 365,37 Ρ. ΛΟΥΤΡΟΥ (Ρ. Τσαι) 207,08 Ρ. ΝΕΑΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ 114,29 Ρ. ΞΑΝΘΗΣ 529,71 Ρ. ΠΡΙΝΟΥ 30,24 ΑΓΓΙΤΗΣ* (Στρυμόνας) 1.717,78 ΦΙΛΙΟΥΡΗΣ (Φυλιρης Π.) 1.486,11 ΥΠΟΛΟΙΠΑ* 1.327,32 ΥΠΟΛΟΙΠΑ Ν. ΘΑΣΟΥ 179,43 ΥΠΟΛΟΙΠΑ Ν. ΣΑΜΟΘΡΑΚΗΣ 148,25 Πίνακας 1.9.1: Υδρολογικές λεκάνες Περιφέρειας Ανατολικής Μακεδονίας Θράκης [41] Οι υδρογεωλογικές συνθήκες που επικρατούν σε μια περιοχή εξαρτώνται από τη διαπερατότητα των λιθολογικών σχηματισμών, το γεωτεκτονικό καθεστώς που επικρατεί, τη γεωμορφολογία και το ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Τα πετρώματα που απαντούν στην περιοχή έρευνας μπορούν να διακριθούν όσον αφορά Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~48~ Έτος 2014

49 τη συμπεριφορά τους σχετικά με το πόσο εύκολα επιτρέπουν την κυκλοφορία του υπόγειου νερού μέσα τους σε α) υψηλής υδροπερατότητας, β) μέτριας υδροπερατότητας, γ) χαμηλής υδροπερατότητας και δ) σε αδιαπέρατα. Οι διάφοροι δε γεωλογικοί σχηματισμοί ταξινομούνται ως προς την υδροφορία με βάση το πορώδες τους (πρωτογενές και δευτερογενές). [38] Κλιματολογικά στοιχεία ευρύτερης περιοχής έρευνας Το κλίμα της περιοχής είναι αντίστοιχο με το κλίμα των περιοχών που βρίσκονται στα μέσα γεωγραφικά πλάτη του βόρειου ημισφαιρίου και ως εκ τούτου είναι έντονη η παρουσία ανταγωνιστικών και αντίθετων αέριων μαζών. Το κλίμα χαρακτηρίζεται γενικά μεσογειακό με ήπιους χειμώνες και ξηρό, θερμό καλοκαίρι. [39] Η επικρατούσα διεύθυνση των ανέμων είναι νότιο-ανατολική. Ο πιο κρύος μήνας είναι ο Ιανουάριος με μέση θερμοκρασία 3,9 ο C, ενώ ο πιο ζεστός είναι ο Ιούλιος με μέση θερμοκρασία 24,7 ο C. [39] Η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι 15,4 ο C και η μέση ετήσια υγρασία 71%. Το μέσο ετήσιο ύψος βροχοπτώσεων ανέρχεται στα 700 mm περίπου με μέσο ετήσιο όρο ημερών βροχής τις 90. [39] Παρακάτω παρατίθενται κάποια σημαντικά μετεωρολογικά στοιχεία για το νομό. Διεύθυνση Ανέμου Β Α ΝΑ Ν Ν Β Άπνοια Συχν.(%) 1,18 1,94 23,00 7,99 1,18 10,01 8,40 58,61 Πίνακας : Ετήσια Συχνότητα Ανέμων (%) στο Ν. Καβάλας [12] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~49~ Έτος 2014

50 Μήνας Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Έτος Επικρατούσα διεύθυνση ανέμου /νση NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA Μέση μηνιαία θερμοκρασία του αέρα (ο C) (οc) 4,2 6,3 8, ,6 Μέση μηνιαία και ετήσια βροχόπτωση (mm.) Πίνακας : Κλιματολογικά στοιχεία του Ν. Καβάλας (διάρκεια έτους) [12] Στο εσωτερικό του νομού, οι μεγάλοι ορεινοί όγκοι που δεν επιτρέπουν στους βόρειους ψυχρούς ανέμους να κατέλθουν μέχρι τα παράλια του νομού, καθώς και η επίδραση της θάλασσας διαμορφώνουν ένα μεσογειακό κλίμα στο νότιο παραθαλάσσιο τμήμα. [39] Στην περιοχή αυτή φυτρώνουν λίγα ελαιόδεντρα, που είναι τα βορειότερα της Ελλάδας. Προς την ενδοχώρα του νομού, το κλίμα μεταβάλλεται σε ηπειρωτικό, με δριμείς χειμώνες και θερμά καλοκαίρια. Τα κατακρημνίσματα στις υψηλές κορυφές του Παγγαίου φτάνουν τα 1400 mm, στο εσωτερικό κυμαίνονται από 600 έως 850, ενώ στην παραλιακή ζώνη ποικίλλουν από 400 έως 600 mm. [39] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~50~ Έτος 2014

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 1. ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ 2.1. ΓΕΝΙΚΑ Οι βασικές μέθοδοι Γεωφυσικής Διασκόπησης διακρίνονται σε πέντε κατηγορίες. Αυτές είναι: - οι σεισμικές, που διακρίνονται στις o μεθόδους διάθλασης και o ανάκλασης, - οι βαρυτομετρικές, - οι μαγνητικές, - οι ηλεκτρικές και - οι ηλεκτρομαγνητικές μέθοδοι. [25] Εκτός από τις βασικές αυτές μεθόδους εφαρμόζονται, σε ειδικές περιπτώσεις, και ορισμένες άλλες μέθοδοι όπως είναι: - η ραδιομετρική μέθοδος και - η θερμική μέθοδος. [25] Παρότι οι βασικές αρχές στις οποίες βασίζονται οι μέθοδοι Γεωφυσικής Διασκόπησης είναι απλές, πολλές απ τις μεθόδους αυτές είναι αρκετά πολύπλοκες και η εφαρμογή τους εμφανίζει σημαντικές δυσκολίες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δομή των επιφανειακών στρωμάτων της Γης είναι πολύπλοκη. Πολλές γεωφυσικές μέθοδοι, που επινοήθηκαν αρχικά για τη έρευνα των φυσικών ιδιοτήτων του εσωτερικού της Γης γενικά, εφαρμόστηκαν με επιτυχία για την ανακάλυψη γεωλογικών δομών οικονομικής σημασίας. Υπάρχουν, όμως, μέθοδοι που επινοήθηκαν για τη Γεωφυσική Διασκόπηση αποκλειστικά. Ορισμένες μάλιστα υπό τις μεθόδους αυτές βρήκαν αργότερα εφαρμογή στη έρευνα των βαθύτερων στρωμάτων της Γης. [36,37] Οι μέθοδοι Γεωφυσικής Διασκόπησης, που εφαρμόζονται στην έρευνα του πετρελαίου, είναι, κατά σειρά σπουδαιότητας, οι σεισμικές. οι βαρυτομετρικές και οι μαγνητικές. Σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται και οι ηλεκτρικές μέθοδοι για το σκοπό αυτό. [15,16] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~51~ Έτος 2014

52 Οι σεισμικές μέθοδοι στοιχίζουν 3 φορές περισσότερο από τις Βαρυτομετρικές και 8 φορές περισσότερο από τις μαγνητικές. Η πιο ακριβής απ όλες τις μεθόδους είναι η σεισμική μέθοδος ανάκλασης, ενώ η μέθοδος διάθλασης και κυρίως οι βαρυτομετρικές και οι μαγνητικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται ως αναγνωριστικές μέθοδοι. [15,16] Στην έρευνα για στερεά κοιτάσματα, χρησιμοποιούνται, βασικά, οι μαγνητικές, οι ηλεκτρικές και οι ραδιομετρικές μέθοδοι. Σε ορισμένες όμως περιπτώσεις χρησιμοποιούνται οι σεισμικές ή οι βαρυτομετρικές μέθοδοι για το σκοπό αυτό. [15,16] 2.2. Σεισμικές μέθοδοι Η επαρκής γνώση της γεωμετρίας και των δυναμικών ιδιοτήτων των γεωλογικών σχηματισμών αποτελεί βασική προϋπόθεση, για τη διερεύνηση και τη έρευνα πληθώρας γεωτεχνικών και γεωλογικών προβλημάτων. Ο συνδυασμός κλασσικών γεωτεχνικών δοκιμών (γεωτρήσεις, δειγματοληψία και εργαστηριακές δοκιμές) και γεωφυσικών (σεισμικών) διασκορπίσεων είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός και χρήσιμος. [35] Οι σεισμικές διασκορπίσεις βασίζονται σε φυσικούς νόμους και περιλαμβάνουν πλήθος μεθόδων και τεχνικών, είναι δε πολύ ενδιαφέρουσες στη γεωτεχνική σεισμική μηχανική διότι συνδυάζουν ταυτόχρονα τον προσδιορισμό των δυναμικών ιδιοτήτων (Vp, Vs, ρ, ν, Gο, E) των γεωλογικών σχηματισμών με τη γνώση της γεωμετρίας τους (πάχος, μορφολογία, έκταση). [35] Οι σεισμικές μέθοδοι είναι μη καταστροφικές μέθοδοι και δίνουν τη δυνατότητα (σε αντίθεση με τις εργαστηριακές ή τις σημειακές γεωτεχνικές), της συνεχούς έκτασης και σε βάθος διασκόπησης, σε μεγάλους όγκους φυσικών εδαφικών σχηματισμών. Επιτρέπουν τον άμεσο προσδιορισμό των εδαφοδυναμικών παραμέτρων Vp, Vs, ρ, ν, Gο, E, και διακρίνονται για την ακρίβεια και την ικανοποιητική αξιοπιστία τους. [35] Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των σεισμικών διασκορπίσεων επιφανείας, είναι το χαμηλό κόστος (σε σχέση με άλλες καταστροφικές ή κλασσικές γεωτεχνικές, δεδομένου ότι δεν χρειάζονται γεωτρήσεις), γεγονός που κάνει τη χρήση τους ιδιαίτερα ελκυστική. [35] Οι σεισμικές διασκορπίσεις χρησιμοποιούνται διεθνώς από τις αρχές του αιώνα (1920) με μεγάλη επιτυχία για την ανακάλυψη και την εκμετάλλευση κοιτασμάτων πετρελαίου, για τον εντοπισμό αλατούχων δόμων και άλλων ορυκτών ή πετρωμάτων Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~52~ Έτος 2014

53 ιδιάζουσας σημασίας, τον υπολογισμό του βάθους του βραχώδους υποστρώματος, την εκτίμηση των χαρακτηριστικών και της ποιότητας των διαδοχικών φυσικών εδαφικών σχηματισμών, τον προσδιορισμό των μέτρων των δυναμικών ιδιοτήτων τους για το σχεδιασμό των κατασκευών και πλείστες άλλες εφαρμογές. [35] Ο ακριβής προσδιορισμός της ταχύτητας Vs των διατμητικών κυμάτων των γεωλογικών σχηματισμών έχει ιδιαίτερη σημασία στη Σεισμική Μηχανική, τη Γεωτεχνική Μηχανική και την Εδαφοδυναμική. Η ανάλυση και ο σχεδιασμός της θεμελίωσης πάσης φύσης τεχνικών έργων και γενικά η σεισμική απόκριση των κατασκευών απαιτούν επαρκή γνώση της ταχύτητας των διατμητικών κυμάτων Vs και της γεωμετρίας των γεωλογικών σχηματισμών. [35] Τα σεισμικά κύματα που δημιουργούνται κατά τη διέγερση παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για το γεωλογικό μέσο, που διατρέχουν κατά τη διάδοση τους. Η αρχή όλων των σεισμικών μεθόδων διερεύνησης του υπεδάφους, συνίσταται στην παραγωγή σεισμικών διεγέρσεων διαμέσου μιας τεχνητής πηγής (σφύρα, τουφέκι, πίπτον βάρος, εκρηκτικά κ.ά), στη λήψη των σεισμικών σημάτων με κατάλληλες διατάξεις ληπτών, καθώς και στην ανάλυση του δρόμου και του χρόνου διάδοσης των σεισμικών κυμάτων. Ανάλογα με τους δρομο-χρόνους, τον τύπο των κυμάτων καθώς και τη διάταξη πεδίου που χρησιμοποιείται, οι κύριες σεισμικές μέθοδοι διακρίνονται σε αυτές, των σεισμικών εντός ή μεταξύ γεωτρήσεων, της σεισμικής διάθλασης, ανάκλασης και της αναστροφής των επιφανειακών κυμάτων Rayleigh. [35] Οι διασκορπίσεις διαμέσου γεωτρήσεων (cross-hole, down-hole, up-hole) αποτελούν την ομάδα των μεθόδων των σεισμικών διασκορπίσεων, που προϋποθέτουν την ύπαρξη σωληνωμένων γεωτρήσεων. Οι δοκιμές αυτής της μεθόδου επιτρέπουν τον άμεσο και ακριβή προσδιορισμό των ταχυτήτων των διαμήκων και διατμητικών κυμάτων με το βάθος, με την τοποθέτηση δέκτη και πηγής στο εσωτερικό των γεωτρήσεων. [35] Η αρχή της μεθόδου συνίσταται στον υπολογισμό της ταχύτητας διάδοσης των απευθείας σεισμικών κυμάτων (μέθοδος cross-hole), ανάμεσα στις δύο (ή περισσότερες) γεωτρήσεις ή/και από την κατασκευή των δρομοχρονικών διαγραμμάτων (μέθοδος down-hole). [35] Η μέθοδος της σεισμικής διάθλασης χρησιμοποιείται κυρίως διερευνητικά σε πρώτο στάδιο και συνήθως σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους. Η πηγή και οι λήπτες Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~53~ Έτος 2014

54 τοποθετούνται στην επιφάνεια του εδάφους. Η αρχή της μεθόδου βασίζεται στον προσδιορισμό των πρώτων αφίξεων των διαμήκων ή διατμητικών (απευθείας ή κωνικών) κυμάτων και οι οποίες χρησιμεύουν στη δημιουργία των δρομοχρονικών διαγραμμάτων. Τα διαγράμματα αυτά αναλύονται με διάφορες θεωρίες και τεχνικές επεξεργασίας, για τη διακρίβωση της στρωματογραφίας και των σεισμικών ταχυτήτων. [35] Η μέθοδος της αναστροφής των κυμάτων επιφάνειας σε διατμητικά και η κατανομή τους με το βάθος, αξιοποιεί τα κύματα επιφάνειας τα οποία χαρακτηρίζονται σκεδαζόμενα, από το γεγονός ότι η ταχύτητα τους μεταβάλλεται με τη συχνότητα. Η ανάλυσή τους βασίζεται σ' αυτήν ακριβώς την ιδιότητα της σκέδασης. Τα αποτελέσματα της καταλήγουν σε μία κατακόρυφη κατανομή των ταχυτήτων των διατμητικών κυμάτων με το βάθος. [35] 2.3. Βαρυτομετρικές μέθοδοι Άμεσος σκοπός των βαρυτομετρικών μεθόδων γεωφυσικής διασκόπησης είναι ο καθορισμός των οριζόντιων μεταβολών της πυκνότητας των επιφανειακών στρωμάτων του φλοιού της Γης με μέτρηση των μεταβολών της έντασης του πεδίου βαρύτητας και των χωρικών παραγώγων αυτής. Οι μέθοδοι αυτές βασίζονται στο νόμο της παγκόσμιας έλξης (βαρύτητας) του Νεύτωνα. [35] Οι οριζόντιες ανωμαλίες της πυκνότητας που προκαλούν αντίστοιχες ανωμαλίες στο πεδίο βαρύτητας, οφείλονται σε γεωτεκτονικά αίτια και εκφράζουν γεωλογικές συνθήκες οι οποίες πολλές φορές ευνοούν το σχηματισμό πετρελαίου ή άλλων κοιτασμάτων. Πρέπει, συνεπώς, να δίνεται γεωλογική ερμηνεία στις προσδιοριζόμενες μεταβολές της πυκνότητας. [35] Οι φυσικές ποσότητες του πεδίου βαρύτητας που μετριούνται δεν εξαρτώνται μόνο από τις ανωμαλίες στην κατανομή της πυκνότητας των ανωτέρων στρωμάτων του φλοιού αλλά και από άλλους μάλλον γνωστούς παράγοντες (γεωγραφικό πλάτος, υψόμετρο, τοπογραφία, κλπ). Για το λόγο αυτό, γίνεται πρώτα αναγωγή (διόρθωση) των μετρήσεων και οι ανοιγμένες τιμές ερμηνεύονται σε συνάρτηση με τις ανωμαλίες πυκνότητας που αναζητούνται. [35] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~54~ Έτος 2014

55 Βασικό αντικείμενο του παρόντος κεφαλαίου είναι η περιγραφή των τρόπων πραγματοποίησης των βαρυτικών μετρήσεων και των μεθόδων αναγωγής και ερμηνείας τους. [35] 2.4. Μαγνητικές μέθοδοι Οι μαγνητικές μέθοδοι διασκόπησης είναι οι παλιότερες μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης. Αρχικά, οι μέθοδοι αυτές χρησιμοποιήθηκαν για τον εντοπισμό μεταλλευμάτων και κυρίως μεταλλευμάτων σιδήρου. Στη διασκόπηση πετρελαίου εφαρμόστηκαν μετά το [35] Η αρχή κάθε μεθόδου γεωμαγνητικής διασκόπησης βασίζεται στον εντοπισμό μεταβολών της μαγνήτισης των πετρωμάτων μέσα στα επιφανειακά στρώματα του φλοιού της Γης, με μετρήσεις στην επιφάνεια της Γης μαγνητικών ανωμαλιών μικρής κλίμακας, δηλαδή, τοπικών μεταβολών της έντασης του γεωμαγνητικού πεδίου. [35] Οι μαγνητικές μέθοδοι είναι παρόμοιες με τις βαρυτομετρικές μεθόδους, αλλά η εφαρμογή τους είναι περισσότερο πολύπλοκη από την εφαρμογή των βαρυτομετρικών μεθόδων. Όμως, η γεωλογική ερμηνεία των μαγνητικών μετρήσεων είναι απλούστερη γιατί είναι γνωστό ότι οι μαγνητικές ανωμαλίες που παρατηρούμε στην επιφάνεια της Γης οφείλονται σε μεταβολές της μαγνήτισης των πυριγενών ή κρυσταλλικών πετρωμάτων και όχι στα επιφανειακά ιζηματογενή πετρώματα τα οποία έχουν ασθενή μαγνήτιση. [35] Κατά την εφαρμογή των μαγνητικών μεθόδων για την ανίχνευση μεταλλευμάτων, επιδιώκεται ο εντοπισμός μεταλλευμάτων τα οποία έχουν μαγνητικές ιδιότητες ή ο εντοπισμός δομών οι οποίες έχουν μαγνητικές ιδιότητες και συνυπάρχουν με μη μαγνητικά υλικά οικονομικής σημασίας. Κατά τη γεωμαγνητική έρευνα για αναζήτηση πετρελαίου, καθορίζεται η δομή του θεμελιώδους μαγνητικού υποβάθρου το οποίο προδιαγράφει το πάχος και γενικά τις διαστάσεις των ιζημάτων. [35] 2.5. Ηλεκτρομαγνητικές μέθοδοι Είναι γνωστό ότι τα χαμηλής συχνότητας ηλεκτρομαγνητικά κύματα που παράγονται με φυσικό ή τεχνητό τρόπο κοντά στην επιφάνεια της Γης επάγουν μέσα στο φλοιό της Γης εναλλασσόμενα ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία παράγουν δευτερογενή ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τα δευτερογενή αυτά κύματα έχουν την ίδια συχνότητα με τα Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~55~ Έτος 2014

56 αρχικά κύματα αλλά οι άλλες ιδιότητές τους (διεύθυνση, πλάτος, φάση) είναι διαφορετικές, γιατί οι ιδιότητες αυτές εξαρτώνται και από τη γεωηλεκτρική δομή (κατανομή της ειδικής αγωγιμότητας) των πάνω, κυρίως, στρωμάτων του φλοιού. Έτσι, τα δευτερογενή αυτά κύματα συμβάλλουν με τα αρχικά κύματα για να δώσουν ένα συνιστάμενο κύμα το οποίο καταγράφεται και γι αυτό γνωρίζουμε τις ιδιότητες του. [35] Η αρχή των ηλεκτρομαγνητικών μεθόδων γεωφυσικής διασκόπησης βασίζεται στον καθορισμό της γεωηλεκτρικής δομής (κατανομή της ειδικής αγωγιμότητας) στα επιφανειακά στρώματα του φλοιού της Γης με βάση τις ιδιότητες του δευτερογενούς ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, που παράγεται μέσα στα στρώματα αυτά, σε σχέση με τις ιδιότητες του αρχικού (πρωτογενούς) πεδίου τις οποίες γνωρίζουμε όχι μόνο όταν αυτό παράγεται με τεχνητό τρόπο αλλά και όταν παράγεται από φυσικά αίτια. [35] Οι ηλεκτρομαγνητικές μέθοδοι έχουν το πλεονέκτημα, σε σχέση με τις ηλεκτρικές μεθόδους, ότι αυτές μπορούν να εφαρμοστούν και σε περιπτώσεις κατά τις οποίες δε μπορεί να γίνει ηλεκτρική σύνδεση με το έδαφος επειδή αυτό έχει μεγάλη ειδική αντίσταση (παγωμένο σε σημαντικό βάθος, κλπ) οπότε οι ηλεκτρικές μέθοδοι δε μπορούν να εφαρμοστούν. Όμως, οι ηλεκτρομαγνητικές μέθοδοι παρουσιάζουν το μειονέκτημα ότι δε μπορούν να εφαρμοστούν για την ανίχνευση αγώγιμων σωμάτων σε μεγάλα βάθη όταν το επιφανειακό τμήμα του εδάφους είναι εξαιρετικά αγώγιμο. [35] Με τις ηλεκτρομαγνητικές μεθόδους μπορεί να γίνει διασκόπηση σε βάθη μεγαλύτερα από ότι με τις ηλεκτρικές. Όμως, και με τις μεθόδους αυτές, με εξαίρεση τη μαγνητοτελλουρική, τα βάθη αυτά είναι μικρά και για το λόγο αυτό οι μέθοδοι αυτές εφαρμόζονται κατά κύριο λόγο στη διασκόπηση των μεταλλευμάτων και όχι στη διασκόπηση πετρελαίου. [35] 2.6. Ραδιομετρικές μέθοδοι Οι ραδιομετρικές μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης βασίζονται σε μετρήσεις της ραδιοακτινοβολίας που εκπέμπεται από πυρήνες στοιχείων μεγάλου ατομικού αριθμού, τα οποία αποτελούν συστατικά ορισμένων ορυκτών. Η φυσική αυτή ραδιοακτινοβολία, που λέγεται συνήθως φυσική ραδιενέργεια, αποτελείται από στοιχειώδη σωμάτια ή κβάντα τα οποία εκπέμπονται από ορισμένα ισότοπα κατά τη φυσική μεταστοιχείωσή τους. [35] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~56~ Έτος 2014

57 Με τις ραδιομετρικές μεθόδους επιδιώκεται ο εντοπισμός ραδιενεργών μεταλλευμάτων για την ανεύρεση ραδιενεργών στοιχείων, όπως είναι το ουράνιο και το θόριο, ή για την ανεύρεση μη ραδιενεργών (ή μικρής ραδιενέργειας) αλλά εμπορικά χρήσιμων στοιχείων, όπως είναι το κολόμβιο, το ζιρκόνιο, το βηρύλλιο και οι σπάνιες γαίες, τα οποία συνυπάρχουν με ραδιενεργά υλικά. [35] Οι κύριες προσπάθειες εφαρμογής των ραδιομετρικών μεθόδων αφορούν την αναζήτηση μεταλλευμάτων ουρανίου, γιατί το ουράνιο αποτελεί σήμερα τη βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας, ενώ παλιότερα αυτό χρησιμοποιούταν για την παραγωγή ραδίου. Σοβαρές προσπάθειες καταβάλλονται επίσης για την εφαρμογή των μεθόδων αυτών στην ανεύρεση των μη ραδιενεργών υλικών που αναφέρθηκαν παραπάνω και που συνυπάρχουν με ραδιενεργά, γιατί αυτά είναι πολύ χρήσιμα. [35] Έτσι, το κολόμβιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή πυραύλων και ορισμένων αεριωθούμενων αεροπλάνων, λόγω της αντοχής του σε υψηλές θερμοκρασίες, το ζιρκόνιο, το βηρύλλιο και ορισμένες σπάνιες γαίες στην κατασκευή ατομικών στηλών, λόγω της ιδιότητάς τους να απορροφούν τα νετρόνια, κλπ. Κύριος σκοπός του παρόντος κεφαλαίου είναι η περιγραφή των βασικών αρχών στις οποίες βασίζονται οι ραδιομετρικές μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης. [35] 2.7. Ηλεκτρικές Μέθοδοι Με τις ηλεκτρικές μεθόδους γεωφυσικής διασκόπησης επιδιώκεται ο καθορισμός των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των πετρωμάτων των επιφανειακών στρωμάτων του φλοιού της Γης με μετρήσεις ηλεκτρικών ποσοτήτων στην επιφάνεια της Γης. Η ποσότητα που μετράμε είναι, συνήθως, η ηλεκτρική τάση, ενώ η ποσότητα η οποία παρουσιάζει περισσότερο ενδιαφέρον και της οποίας επιδιώκεται ο καθορισμός της και η έρευνα της κατανομής των τιμών της μέσα στα επιφανειακά στρώματα του φλοιού της Γης είναι η ειδική ηλεκτρική αντίσταση. [35] Ο αριθμός των ηλεκτρικών μεθόδων γεωφυσικής διασκόπησης είναι σημαντικός, αλλά οι σπουδαιότερες απ αυτές είναι η μέθοδος της ειδικής αντίστασης, η μέθοδος των ισοδυναμικών γραμμών, η μέθοδος της επαγόμενης πολικότητας. η μέθοδος του φυσικού δυναμικού και η μέθοδος των τελλουρικών ρευμάτων. [35] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~57~ Έτος 2014

58 Οι μέθοδοι αυτές μπορούν να διακριθούν σε δύο γενικές κατηγορίες. Σε κείνες που βασίζονται σε μετρήσεις ηλεκτρικών μεγεθών φυσικών ηλεκτρικών ρευμάτων ή πεδίων και σε εκείνες που βασίζονται σε μετρήσεις ηλεκτρικών μεγεθών τα οποία εξαρτώνται από παραγόμενα τεχνητά ηλεκτρικά ρεύματα ή πεδία. [35] Γι αυτό, οι μέθοδοι της πρώτης κατηγορίας μοιάζουν με τις βαρυτικές και μαγνητικές μεθόδους, οι οποίες βασίζονται σε φυσικά πεδία, ενώ οι μέθοδοι της δεύτερης κατηγορίας μοιάζουν με τις σεισμικές μεθόδους οι οποίες βασίζονται σε τεχνητά παραγόμενα ελαστικά κύματα. Οι μέθοδοι του φυσικού δυναμικού και των τελλουρικών ρευμάτων ανήκουν στην πρώτη κατηγορία των γεωηλεκτρικών μεθόδων, ενώ οι άλλες τρεις μέθοδοι ανήκουν στη δεύτερη κατηγορία. [35] Οι ηλεκτρικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται κυρίως, στην αναζήτηση μεταλλευμάτων και γεωθερμικών πεδίων, στην Υδρογεωλογία, και στην Τεχνική Γεωλογία για την ανεύρεση του βάθους του μητρικού πετρώματος σε τοποθεσίες κατασκευής τεχνητών φραγμάτων, κλπ. Οι μέθοδοι αυτές χρησιμοποιούνται πολύ λιγότερο στη διασκόπηση πετρελαίου, γιατί μ αυτές μπορούμε να μελετήσουμε μόνο τα επιφανειακά στρώματα του φλοιού της Γης. Σε λίγες περιπτώσεις οι γεωηλεκτρικές μέθοδοι μπορούν να δώσουν πληροφορίες για βάθη μεγαλύτερα των 2000m. [35] Μέθοδος ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης Σκοπός της μεθόδου της ειδικής αντίστασης είναι να βρεθεί η γεωηλεκτρική δομή του υπεδάφους και έμμεσα να ληφθούν πληροφορίες για τη γεωλογική δομή του υπεδάφους. Λόγω χαμηλού κόστους και μεγάλου εύρους εφαρμογών είναι η πιο διαδεδομένη γεωφυσική μέθοδος και χρησιμοποιείται κυρίως στην Υδρογεωλογία, στην Τεχνική Γεωλογία στην αναζήτηση μεταλλευμάτων και γεωθερμικών πεδίων, στην ανεύρεση του βάθους του μητρικού πετρώματος σε τοποθεσίες κατασκευής τεχνητών φραγμάτων, στην αρχαιομετρία κ.τ.λ. [35] Κατά την μέθοδο της γεωηλεκτρικής διασκόπησης μετράμε τη διαφορά δυναμικού που προκαλείται από την εισαγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στη γη. Η μετρούμενη διαφορά δυναμικού αντικατοπτρίζει την δυσκολία με την οποία το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα στο υπέδαφος, δίνοντας έτσι μια ένδειξη για την ηλεκτρική αντίσταση του εδάφους. Διαφορετικοί γεωλογικοί σχηματισμοί παρουσιάζουν και διαφορετικές ηλεκτρικές αντιστάσεις. Η γνώση της γεωηλεκτρικής δομής του υπεδάφους μπορεί να Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~58~ Έτος 2014

59 χρησιμοποιηθεί για την έμμεση εύρεση της γεωλογικής δομής και τον εντοπισμό δομών ενδιαφέροντος. [35] Ειδική ηλεκτρική αντίσταση και μεταβολές Η ειδική ηλεκτρική αντίσταση των σχηματισμών του υπεδάφους κατά κύριο λόγο εξαρτάται από την ηλεκτρολυτική αγωγιμότητα, δηλαδή το ρεύμα διαρρέει τους γεωλογικούς σχηματισμούς μέσω των ιόντων που είναι διαλυμένα στο νερό που βρίσκεται στους πόρους τους. [2] Επομένως η ειδική ηλεκτρική αντίσταση είναι συνδυασμός παραγόντων που επηρεάζουν τη συγκέντρωση, σύσταση του νερού που βρίσκεται στους διάφορους γεωλογικούς σχηματισμούς. Ειδικότερα εξαρτάται από: - τις υδρολογικές - υδρογεωλογικές συνθήκες, - τη χημική σύσταση του νερού, - το μέγεθος των πόρων (πορώδες) των σχηματισμών, - τις πιθανές διαρρήξεις - διακλάσεις - ρήγματα των σχηματισμών (δευτερογενές πορώδες), - τη θερμοκρασία και την πίεση. [2] Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται ενδεικτικά οι τιμές της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης διαφόρων πετρωμάτων. [2] ΠΕΤΡΩΜΑ ΕΥΡΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ (Ohm.m) ΓΡΑΝΙΤΗΣ x 10 6 ΓΑΒΡΟΣ 1 x x 10 6 ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΣ 50-1 x 10 7 ΨΑΜΜΙΤΗΣ 1-1x10 8 ΑΜΜΟΣ ΑΡΓΙΛΟΣ Πίνακας : Τιμές της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης διαφόρων πετρωμάτων [2] Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στα παρακάτω: Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~59~ Έτος 2014

60 - Η ειδική αντίσταση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες που μεταβάλλονται εύκολα. - Οι διακυμάνσεις της ειδικής αντίστασης για τους ίδιους γεωλογικούς σχηματισμούς έχουν μεγάλο εύρος. - Δυο τελείως διαφορετικοί γεωλογικοί σχηματισμοί μπορεί να έχουν παρόμοιες ειδικές αντιστάσεις. [2] Επομένως: - Η ερμηνεία των μετρήσεων της ειδικής αντίστασης πρέπει να γίνεται με προσοχή. - Ασφαλής είναι μόνο η σχετική σύγκριση των ειδικών αντιστάσεων σε μια περιοχή. - Η έρευνα της ειδικής αντίστασης σε μια περιοχή μπορεί να δώσει (έμμεσα) ασφαλή συμπεράσματα για τη λιθολογία μόνο όταν η ερμηνεία γίνεται συνυπολογίζοντας όλες τις υπάρχουσες πληροφορίες για την περιοχή (γεωλογικοί χάρτες, γεωτρήσεις κ.α.). [2] Βασική διάταξη μέτρησης Η βασική διαδικασία μέτρησης είναι η εξής: - για κάθε μέτρηση χρησιμοποιούνται τέσσερα ηλεκτρόδια (συνήθως μεταλλικοί πάσσαλοι) τα οποία εισάγονται στο έδαφος σε ένα βάθος μερικών εκατοστών (~20cm) και σε αποστάσεις μεταξύ τους που ποικίλουν από μερικά μέτρα μέχρι μερικές εκατοντάδες μέτρα. - Χρησιμοποιείται όργανο μέτρησης το οποίο συνδέεται με τα ηλεκτρόδια μέσω καλωδίων. - Διαβιβάζεται συνεχές ηλεκτρικό έντασης Ι* (ποικίλλει από μερικά milli- Ampere έως μερικά Ampere) μέσα στη γη με δυο ηλεκτρόδια ρεύματος Α, Β και μετράται σε διάφορες θέσεις η διαφορά δυναμικού V mn (*) μεταξύ δυο ηλεκτροδίων δυναμικού Μ, Ν. Βρίσκεται έτσι για κάθε μέτρηση η ηλεκτρική αντίσταση R: [2] (1) Το βάθος διείσδυσης του ρεύματος (άρα και το βάθος της διασκόπησης) είναι ανάλογο με την απόσταση των ηλεκτροδίων. Επειδή η γη είναι γεωηλεκτρικά ανομοιογενής, η μετρούμενη ηλεκτρική αντίσταση είναι συνάρτηση: Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~60~ Έτος 2014

61 - της γεωηλεκτρικής δομής του υπεδάφους. - της γεωμετρίας της μέτρησής μας (Θέσεις Α, Β, Μ, Ν). Για να λάβουμε υπόψη την επίδραση της γεωμετρίας εισάγεται ο όρος της φαινόμενης ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης ρ α * 1. Σχήμα : Βασική Διάταξη [2] (2) Όπου Κ είναι ο λεγόμενος γεωμετρικός παράγοντας - παράγοντας που εξαρτάται από τις αποστάσεις ΑΒ, ΑΜ, ΒΜ, ΒΝ. Στην πράξη η φαινόμενη αντίσταση ρ α αποτελεί (σε μια πρώτη προσέγγιση)ένα είδος «μέσου όρου» των ηλεκτρικών αντιστάσεων του ανομοιογενούς υπεδάφους. - Άρα δεν δίνει ακριβώς την πραγματική αλλά μια «παραμορφωμένη» εικόνα της γεωηλεκτρικής δομής του υπεδάφους. - Η πραγματική αντίσταση μπορεί να βρεθεί μόνο μετά από κατάλληλη ερμηνεία - επεξεργασία. - Για αυτόν τον λόγο η απευθείας χρήση των μετρήσεων φαινόμενης αντίστασης για την εξαγωγή συμπερασμάτων είναι παρακινδυνευμένη. - Πάντα χονδρική ποιοτική ερμηνεία με έμφαση στις σχετικές μεταβολές ποσοτική ερμηνεία μόνο μετά από επεξεργασία. [2] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~61~ Έτος 2014

62 2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΥΠΑΙΘΡΟΥ 3.1. Σχεδιασμός και πραγματοποίηση των μετρήσεων υπαίθρου Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στην παράκτια ζώνη της παραλίας της Κάριανης Καβάλας σε μία τομή μήκους 1100 m περίπου, κάθετα στην ακτογραμμή με προσανατολισμό ΝΔ-ΒΑ.Η συγκεκριμένη περιοχή έρευνας επιλέχθηκε προκειμένου να διερευνηθεί η πιθανότητα ύπαρξης φαινομένων υφαλμύρινσης στην περιοχή και η δυνατότητα απεικόνισής τους με τη χρήση της γεωφυσικής μεθόδου της ηλεκτρικής τομογραφίας (Electrical Resistivity Tomography E.R.T.). Για το λόγο αυτό σχεδιάστηκε η γεωφυσική έρευνα να καλύπτει μία μεγάλη απόσταση από τη θάλασσα προς την ξηρά (περίπου 1100 m) και να πραγματοποιηθεί με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις στην ίδια γραμμή έρευνας αλλά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους (time-lapse measurements) κατά τη διάρκεια μίας αρδευτικής περιόδου (2012). Με τον τρόπο αυτό επιδιώχθηκε η απεικόνιση (imaging) και η παρακολούθηση (monitoring) του φαινομένου της υφαλμύρινσης στους παράκτιους υδροφορείς της περιοχής. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στις 2 Ιουνίου, 31 Αυγούστου και 28 Σεπτεμβρίου του Οι διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν για τις μετρήσεις ήταν οι gradient, gradient plus, wenner και dipole-dipole. Χρησιμοποιήθηκε ο εξοπλισμός της ABEM, TERRAMETER LS με χρήση τεσσάρων καλωδίων συνολικού μήκους 1200 m με απόσταση ηλεκτροδίων 15 m. Φωτογραφία 3.1: Περιοχή έρευνας προς την θάλασσα Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~62~ Έτος 2014

63 3. Φωτογραφία 3.2: Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των μετρήσεων στην περιοχή έρευνας Φωτογραφία 3.3: Περιοχή έρευνας προς την ξηρά Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~63~ Έτος 2014

64 4. Φωτογραφία 3.4: Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των μετρήσεων στην περιοχή έρευνας Φωτογραφία 3.5: Εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των μετρήσεων στην περιοχή έρευνας Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~64~ Έτος 2014

65 7. Φωτογραφία 3.6: Απεικόνιση και η παρακολούθηση του φαινομένου της υφαλμύρινσης στους παράκτιους υδροφορείς της περιοχής μέσω του οργάνου ABEM TERRAMETER LS 8. Φωτογραφία 3.7: Βοηθητικό μέσο απλώματος των τεσσάρων καλωδίων Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~65~ Έτος 2014

66 9. Φωτογραφία 3.8: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m 10. Φωτογραφία 3.9: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~66~ Έτος 2014

67 11. Φωτογραφία 3.10: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m 12. Φωτογραφία 3.11: Άπλωμα των καλωδίων στην παράκτια ζώνη της Κάριανης σε μια τομή 1100m όπου τοποθετήθηκαν και ηλεκτρόδια ανά 15m Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~67~ Έτος 2014

68 Φωτογραφία 3.12: Απεικόνιση και η παρακολούθηση του φαινομένου της υφαλμύρινσης στους παράκτιους υδροφορείς της περιοχής μέσω του οργάνου ABEM TERRAMETER LS 3.2. Όργανο μέτρησης - αντίσταση επαφής Το όργανο μέτρησης της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης, σε απλουστευμένη μορφή αποτελείται από μία πηγή, ένα βολτόμετρο και ένα αμπερόμετρο. Η πηγή εφαρμόζει τάση V π και παράγει συνεχές ρεύμα ή εναλλασσόμενο ρεύμα χαμηλής συχνότητας (π.χ. 100Hz). Για την εκτέλεση της μέτρησης είναι επίσης απαραίτητα καλώδια και ηλεκτρόδια (συνήθως ατσάλινοι πάσσαλοι). Εικόνα 3.2.1: ΑΒΕΜ TERRAMETER LS [46] Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~68~ Έτος 2014

69 Εικόνα 3.2.2: ΑΒΕΜ TERRAMETER LS (δεξιά πλευρά) [46] Εικόνα 3.2.3: ΑΒΕΜ TERRAMETER LS (αριστερή πλευρά) [46] Ένα από τα όργανα γεωηλεκτρικών μετρήσεων που χρησιμοποιείται είναι το TERRAMETER LS της ΑΒΕΜ. Οι βασικές λειτουργίες του οργάνου παρουσιάζονται στα παραπάνω σχήματα. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~69~ Έτος 2014

70 Κατά την εισαγωγή των μεταλλικών ηλεκτροδίων ρεύματος μέσα στη γη δεν υπάρχει τέλεια επαφή μεταξύ του ηλεκτροδίου και του εδάφους. Εμφανίζονται μικρά κενά αέρα τα οποία «δυσκολεύουν» την εισαγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος στη γη σε συνδυασμό με πιθανά χαμηλή υγρασία στο γεωλογικό στρώμα. Η αντίσταση που συναντά το ηλεκτρικό ρεύμα ώστε να εισέλθει στο έδαφος ονομάζεται αντίστασης επαφής Rc και δεν πρέπει να συγχέεται με την ηλεκτρική αντίσταση των γεωλογικών σχηματισμών R που μετράμε κατά τη διεξαγωγή των γεωηλεκτρικών διασκοπήσεων. Η αντίσταση επαφής μετριέται επίσης σε Ohm και συνήθως είναι της τάξης των Ohm (0.2-2 KOhm). Υψηλές τιμές της αντίστασης επαφής μπορούν να δημιουργήσουν σοβαρά προβλήματα στην ποιότητα των γεωηλεκτρικών μετρήσεων για αυτό και στην πράξη προσπαθούμε να τη μειώσουμε με διάφορους τρόπους π.χ. με το να βρέχουμε τις θέσεις των ηλεκτρόδιων ρεύματος με αλατόνερο. Ο μηχανισμός με τον οποίο οι αντιστάσεις επαφής επηρεάζουν την ποιότητα των μετρήσεων φαίνεται παρακάτω: Η μετρούμενη ηλεκτρική αντίσταση προκύπτει ως γνωστόν από τη σχέση: (3) Για κάθε σταθερή θέση ηλεκτροδίων Α,Β,Μ,Ν η μετρούμενη αντίσταση R είναι η ίδια ανεξάρτητα από την ένταση του ρεύματος I AB. Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο μεγάλης έντασης ρεύμα I AB εισάγουμε στη γη τόσο μεγαλύτερο θα είναι και το δυναμικό V mn που καταγράφουμε. Αντίστροφα, όσο πιο μικρής έντασης ρεύμα I AB εισάγουμε στη γη τόσο μικρότερο θα είναι και το δυναμικό V mn που καταγράφουμε. Με δεδομένο ότι το βολτόμετρο του οργάνου που καταγράφει το δυναμικό έχει πεπερασμένη ακρίβεια (π.χ. τυπικά 0.1 mv) είναι φανερό ότι με την εισαγωγή ρεύματος I AB μικρής έντασης κινδυνεύουμε η τιμή του μετρούμενου δυναμικό να είναι εκτός της ακρίβειας του οργάνου. Επομένως στην πράξη επιθυμούμε να λαμβάνουμε μετρήσεις με όσο το δυνατό μεγαλύτερη ένταση ρεύματος I AB. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~70~ Έτος 2014

71 Η αντίσταση επαφής R c σχετίζεται άμεσα με την ένταση του ρεύματος I AB που εισάγουμε. Θεωρώντας ότι η μέγιστη τάση της πηγής του οργάνου είναι V n η ένταση του ρεύματος δίνεται από τη σχέση: (4) 3.3. Επεξεργασία μετρήσεων υπαίθρου Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν με τη χρήση των διατάξεων gradient, gradient plus, wenner και dipole-dipole όπως αναφέρθηκε παραπάνω, επεξεργάστηκαν με τη χρήση του λογισμικού RES2DINV. [48] Το συγκεκριμένο λογισμικό με τη χρήση αλγορίθμων αντιστροφής, δίνει τη δυνατότητα για τη δημιουργία του πραγματικού προφίλ των ηλεκτρικών αντιστάσεων και έτσι την πιο ρεαλιστική απεικόνιση των ηλεκτρικών αντιστάσεων στην τομή μέτρησης. Με την επεξεργασία των μετρήσεων με τη χρήση του λογισμικού RES2DINV, δημιουργήθηκαν δισδιάστατες τομογραφίες ηλεκτρικών αντιστάσεων (2-D Electrical Resistivity Tomographies) στην τομή μέτρησης. Τομογραφίες 2 ης Ιουνίου Εικόνα 3.4: Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη gradient. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.4) είναι 172m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 6,1%. Όπως φαίνεται στην τομογραφία αυτή, έως τα 400m περίπου από τη θάλασσα (αρχή τομογραφίας) προς την ξηρά (τέλος τομογραφίας), εμφανίζεται μια ζώνη χαμηλής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~71~ Έτος 2014

72 15. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη gradient plus. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.5) είναι 197m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 5,8%. Όπως και στην προηγούμενη, έως τα 400m περίπου από τη θάλασσα (αρχή τομογραφίας) προς την ξηρά (τέλος τομογραφίας), εμφανίζεται μια ζώνη χαμηλής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. 16. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη wenner. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.6) είναι 197m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 2,9%. Όπως και στις δύο προηγούμενες, έως τα 400m περίπου από τη θάλασσα (αρχή τομογραφίας) προς την ξηρά (τέλος τομογραφίας), εμφανίζεται μια ζώνη χαμηλής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~72~ Έτος 2014

73 Τομογραφίες 31 ης Αυγούστου 17. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη dipole-dipole. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.7) είναι 172m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 12,1%. Λόγω έλλειψης μετρήσεων στην αρχή της τομογραφίας δεν είναι τόσο εμφανής η ζώνη της χαμηλής αντίστασης που συνδέεται με την υφαλμύρινση, όπως στις προηγούμενες τομογραφίες. 18. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη gradient plus. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.8) είναι 197m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 13,2%. Στην τομογραφία αυτή είναι εμφανής, έως τα 400m περίπου από τη θάλασσα (αρχή τομογραφίας) προς την ξηρά (τέλος τομογραφίας), η ζώνη χαμηλής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~73~ Έτος 2014

74 19. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη wenner. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.9) είναι 197m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 8,3%. Και με τη διάταξη αυτή, εμφανίζεται η ζώνη χαμηλής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. Τομογραφίες 28 ης Σεπτεμβρίου 20. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 28 ης Σεπτεμβρίου με τη διάταξη dipole-dipole. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.10) είναι 172m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 11,2%. Όπως φαίνεται και στις μετρήσεις αυτές, έως τα 400m περίπου από τη θάλασσα (αρχή τομογραφίας) προς την ξηρά (τέλος τομογραφίας), εμφανίζεται πάλι όπως εξάλλου ήταν αναμενόμενο, η ζώνη χαμηλής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~74~ Έτος 2014

75 21. Εικόνα 3.11: Ηλεκτρική τομογραφία 28 ης Σεπτεμβρίου με τη διάταξη gradient plus. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.11) είναι 197m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 4,7%. Και με αυτή τη διάταξη, είναι εμφανής η ζώνη χαμηλής αντίστασης που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. 22. Εικόνα 3.1: Ηλεκτρική τομογραφία 28 ης Σεπτεμβρίου με τη διάταξη wenner. Το μέγιστο βάθος διερεύνησης αυτής της τομής (Εικόνα 3.12) είναι 197m και ο αριθμός επαναλήψεων για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος είναι 5, με μέσο τετραγωνικό σφάλμα (root mean square error) RMS = 4,7%. Και με τη διάταξη αυτή είναι εμφανής η ζώνη χαμηλής αντίστασης, που σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στη ξηρά, ενώ παρατηρούμε όπως και σε όλες τις προηγούμενες τομές ότι υπάρχουν και περιοχές με μεγάλες αντιστάσεις. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~75~ Έτος 2014

76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ ΜΕΛΕΤΗΣ Στην παρούσα πτυχιακή εργασία διερευνήθηκε το φαινόμενο της υφαλμύρινσης των παράκτιων υδροφορέων της περιοχής Κάριανης Καβάλας, με την εφαρμογή γεωφυσικών μεθόδων και ειδικότερα της μεθόδου της ηλεκτρικής τομογραφίας. Από μελέτη της βιβλιογραφίας, παρουσιάστηκαν οι βασικές αρχές του φαινομένου αυτού καθώς και το θεωρητικό υπόβαθρο των γεωφυσικών μεθόδων και κυρίως της μεθόδου της ηλεκτρικής αντίστασης. Επίσης παρουσιάστηκαν αποτελέσματα από μελέτες του φαινομένου της υφαλμύρινσης σε παράκτιους υδροφορείς της ευρύτερης περιοχής που στηρίχτηκαν όμως σε άλλες μεθόδους, κυρίως υδροχημικές. Οι μετρήσεις ήταν επαναλαμβανόμενες στην ίδια θέση και πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια μίας αρδευτικής περιόδου, προκειμένου να επιτευχθεί απεικόνιση (imaging) και παρακολούθηση (monitoring) του φαινομένου. Εφαρμόστηκαν διάφορες διατάξεις και η επεξεργασία των μετρήσεων έγινε με τη χρήση ειδικού λογισμικού με αλγορίθμους αντιστροφής από όπου και προέκυψαν δισδιάστατα μοντέλα ηλεκτρικής αντίστασης για την τομή έρευνας. Από την ερμηνεία των μοντέλων αυτών προέκυψε ότι είναι εμφανής μία ζώνη χαμηλής ηλεκτρικής αντίστασης με τη μορφή σφήνας, μέχρι περίπου 400m από τη θάλασσα προς την ξηρά. Η ζώνη αυτή σχετίζεται με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στα παράκτια υδροφόρα στρώματα. Η ζώνη αυτή δε φαίνεται να μεταβάλλεται πολύ κατά τη διάρκεια της αρδευτικής περιόδου. Ως συμπέρασμα της μελέτης, προκύπτει ότι η μέθοδος της ηλεκτρικής τομογραφίας μπορεί με επιτυχία να εφαρμοστεί στην περίπτωση προβλημάτων υφαλμύρινσης παράκτιων υδροφορέων και να δώσει χρήσιμες πληροφορίες για τη χαρτογράφηση του φαινομένου κάτι που θα ήταν ιδιαίτερα δύσκολο και δαπανηρό με άλλες πλην των γεωφυσικών μεθόδων έρευνας. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~76~ Έτος 2014

77 ΠΙΝΑΚΑΣ ΟΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΙΣΕΙΣ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΩΝ ΟΡΩΝ Ξενόγλωσσος όρος Applied Geophysics Coastal aquifer Groundwater Salinization Ελληνικός Όρος Εφαρμοσμένη Γεωφυσική Παράκτια υδροφόρα στρώματα Υπόγεια ύδατα Υφαλμύρινση Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~77~ Έτος 2014

78 23. ΣΥΝΤΜΗΣΕΙΣ ΑΡΚΤΙΚΟΛΕΞΑ ΑΚΡΩΝΥΜΙΑ ΑΚΡΩΝΥΜΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥΣ grd grdp didi wenn Gradient gradient plus dipole dipole Wenner Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~78~ Έτος 2014

79 24. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη gradient. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~79~ Έτος 2014

80 Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη gradient plus. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~80~ Έτος 2014

81 Ηλεκτρική τομογραφία 2 ης Ιουνίου με τη διάταξη wenner. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~81~ Έτος 2014

82 Ηλεκτρική τομογραφία 31 ης Αυγούστου με τη διάταξη dipole-dipole. Γιάκας Αν. Λάππας Χρ. ~82~ Έτος 2014