ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ. 1. Χρήσεις γης και ανάγκες σε νερό. 2. Σχέδια πόλης και σχεδιασμός. 3. Μοντέλα πρόβλεψης πληθυσμού

Transcript

1 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ 1. Χρήσεις γης και ανάγκες σε νερό 2. Σχέδια πόλης και σχεδιασμός 3. Μοντέλα πρόβλεψης πληθυσμού

2 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Η μεταπολεμική εξέλιξη της υδρευτικής υποδομής στην Ελλάδα υπήρξε σημαντική. Σύμφωνα με σχετική Εκθεση του Κέντρου Προγραμματισμού και Οικονομικών Ερευνών (ΚΕΠΕ, 1990), ενώ το 1950 το ποσοστό των νοικοκυριών, που συνδέονταν με κάποιο σύστημα ύδρευσης, υπολείπονταν του 30 %, σήμερα το ίδιο ποσοστό εκτιμάται σε 90 % περίπου. Χαρακτηριστική είναι άλλωστε και η υποχώρηση ασθενειών, όπως οι τυφοειδείς, που συνδέονται και με την ποιότητα του νερού. 14% Σύμφωνα με τις υπάρχουσες προσεγγιστικές εκτιμήσεις, το μέσο ετήσιο υδατικό δυναμικό της χώρας ανέρχεται σε δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα 84% 2% Άρδευση Ύδρευση Βιομηχανία - Ενέργεια

3 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Η ανηγμένη κατανάλωση προκύπτει από την διαίρεση του συνόλου της κατανάλωσης μιας πόλης (όλες οι χρήσεις γης) δια τον αριθμό των κατοίκων της.

4 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Οι στήλες Α και Β προέρχονται από την "επιχείρηση ενημέρωσης των καταναλωτών" της ΕΥΔΑΠ για την ανάγκη εξοικονόμησης νερού το 1990, η στήλη Γ από μελέτη των καταναλώσεων στο Υδατικό Διαμέρισμα Σηκουάνα-Νορμανδίας στη Γαλλία το 1980 [3/11] και η στήλη Δ από το τεύχος 410 της Γερμανικής Επαγγελματικής Ένωσης για το Υγραέριο και το Νερό [3/8]. Βέβαια, η ανάγκη για πόση δεν ξεπερνά στον άνθρωπο τα 2 Ι/ημ. Σε ότι αφορά την κατανάλωση, που αντιστοιχεί στην άρδευση ιδιωτικών κήπων, με βάση τα μέσα κλιματολογικά στοιχεία της χώρας, αυτή κυμαίνεται γύρω στα 600 m3/έτος.στρέμμα και κατά τον μήνα αιχμής (Ιούλιο ή Αύγουστο) φθάνει τα 200 m3 /στρ.

5 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Σε ότι αφορά στην Αθήνα, η ανάλυση των καταναλώσεων του έτους 1989 σύμφωνα με τα στοιχεία και τις εκτιμήσεις του Ερευνητικού Προγράμματος, δίδεται στον Πίνακα Ο εξυπηρετούμενος πληθυσμός εκτιμάται σε κατοίκους, συνδεδεμένους με το δίκτυο της ΕΥΔΑΠ συν , που αντιστοιχούν στους ενισχυόμενους ΟΤΑ. Η ακολουθούμενη κατά περίπτωση τιμολογιακή πολιτική, εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το κόστος αντλήσεων, το κόστος επεξεργασίας, οι αποσβέσεις έργων, το ποσοστό απωλειών, οι διοικητικές δαπάνες, η διαθεσιμότητα νερού κ. α.

6 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Τα βιβλιογραφικά μεγέθη Δημόσιων και Δημοτικών καταναλώσεων προέρχονται από πραγματικά στοιχεία, συχνά επιβαρυμένα με σπατάλη νερού, γι αυτό άλλωστε και διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους. Οπως προκύπτει από στατιστικά στοιχεία της ΕΥΔΑΠ, η Δημόσια και Δημοτική κατανάλωση παρουσίασε μεταξύ 1975 και 1990 σταθερή αύξηση, περνώντας από 11*10 6 το1975, σε 25*10 6 m 3 /έτος (20 Ι/κατ.ημ), με ρυθμούς που συνεπάγονται διπλασιασμό κάθε δεκαετία. Σύμφωνα με βιβλιογραφικά στοιχεία, σε πόλεις της Κοινοπολιτείας με ανάλογο κλίμα, οι Δημόσιες και Δημοτικές καταναλώσεις κυμαίνονται γύρω στα 45 Ι/κατ.ημ, ενώ, σε Αμερικανικές πόλεις καταγράφονται αντίστοιχες τιμές μεταξύ 20 και 80 Ι/κατ.ημ.

7 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ

8 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Οι απώλειες δικτύου ύδρευσης μπορεί να διακριθούν σε πραγματικές και πλασματικές. Οι πραγματικές οφείλονται σε θραύση αγωγών, μη στεγανές συνδέσεις σωληνώσεων ή ειδικών τεμαχίων, διαρροές δεξαμενών. Οι πλασματικές, σε πλημμελή καταμέτρηση, σφάλματα μετρητών στο δίκτυο ή στα έργα κεφαλής, σε παροχές που δεν μετρώνται, όπως ενίοτε συμβαίνει με ορισμένες περιπτώσεις δημόσιων ή δημοτικών χρηστών, σε μη μετρούμενες δωρεάν παροχές λ.χ. σε ιδρύματα, σε μη εντοπισμένες παράνομες παροχές. Συχνά, στις μη καταμετρούμενες περιλαμβάνονται και ποσότητες νερού, που καταναλώνονται στα διυλιστήρια ή για τον καθαρισμό ή συντήρηση του δικτύου ύδρευσης. Οι ποσότητες αυτές μπορεί να φθάνουν σε ποσοστό μέχρι και 1,50 % της συνολικής κατανάλωσης. Οι συνολικές απώλειες δικτύου στις Ελληνικές πόλεις, είναι κατά κανόνα αρκετά υψηλές, όπου η ελάχιστη τιμή είναι 25 %, η μέγιστη 100 % και στην πλειονότητα μεταξύ % του ετήσια καταναλισκόμενου όγκου. Στην Αθήνα, η συνολική διαφορά καταμέτρησης έφθασε το 1989 τα m3, ήτοι ποσοστό 28,3 % της συνολικής κατανάλωσης, ή τα 87 Ι/κατ.ημ. Συγκριτικες τιμές από στατιστικές Ευρωπαϊκών πόλεων δίδονται στον Πίνακα [3/4] Αξίζει να σημειωθεί, ότι ο περιορισμός των απωλειών δικτύου αποτελεί σύνθετη επιχείρηση και προσπάθεια μείωσης των κάτω από το επίπεδο των Ι/κατ.ημ.θεωρείται στη Βρετανία δυσανάλογα δαπανηρή σε έρευνες και επισκευές.[3/10] Αντίστοιχα στη Γαλλία, περιορισμός των απωλειών κάτω του 10 % θεωρείται ιδιαίτερα δύσκολος, απώλειες μέχρι 15 % κρίνονται ότι χαρακτηρίζουν δίκτυα σε καλή κατάσταση με πολύ καλά οργανωμένη συντήρηση και μόνον όταν το ποσοστό απωλειών υπερβαίνει το 20 % δικαιολογείται η ανάληψη εργασιών στεγάνωσης ή αντικατάστασης αγωγών.

9 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ λ1 = μέγιστη μηνιαία / μέση μηνιαία κατανάλωση (λ1 ~1,2)

10 ΥΔΡΕΥΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ Εκτός από την μηνιαία διακύμανση υπάρχει και η διακύμανση μέσα στο 24ωρο που λέγεται ωριαία διακύμανση. λ2 ~2,5 Η κατανάλωση αιχμής (που είναι και η κατανάλωση σχεδιασμού Q) υπολογίζεται σαν μέση ημερήσια κατανάλωση * λ1 * λ2 (συνήθως σε l/s)

11 ΣΧΕΔΙΑ ΠΟΛΕΩΝ

12 ΣΧΕΔΙΑ ΠΟΛΕΩΝ

13 ΣΧΕΔΙΑ ΠΟΛΕΩΝ

14 ΣΧΕΔΙΑ ΠΟΛΕΩΝ

15 ΣΧΕΔΙΑ ΠΟΛΕΩΝ

16 ΣΧΕΔΙΑ ΠΟΛΕΩΝ

17 ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Στό διάγραμμα φαίνεται η πληθυσμιακή εξέλιξη των πόλεων της Μυτιλήνης και της Ρόδου για μιά 40-ετία από το 1951 έως και το 1991, καθώς και οι ευθείες τάσης (ΜΕΤ) που έχουν σχεδιαστεί για την περιγραφή. Όπως φαίνεται ενώ ξεκινούν από περίπου τον ίδιο πληθυσμό, η μία αυξάνει γοργά ενώ η άλλη φθίνει αργά. Στην περίπτωση της Ρόδου έχει χαραχθεί και μία ευθεία που υποθέτει εκθετική πρόοδο. Η δημογραφία είναι μια ξεχωριστή και ενδιαφέρουσα επιστήμη. Παρακάτω θα δούμε σύντομα, κάποιες καμπύλες με τις εξισώσεις τους. Η αλήθεια είναι ότι τέτοιου είδους μαθηματικά εργαλεία (μοντέλα) χρησιμοποιούνται για μεγάλους πληθυσμούς (π.χ. ολόκληρου του πλανήτη) η ακόμα για να περιγράψουν κάποιους μηχανισμούς που επηρεάζουν την δημογραφική εξέλιξη (πχ μοντελοποίηση της γονιμότητας και του προσδόκιμου ζωής σαν δύο κύριων παραγόντων που επηρεάζουν την αύξηση του πληθυσμού, με την λογιστική καμπύλη).

18 ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Μαθησιακές καμπύλες (learning curves) Οι πληθυσμοί δεν μπορούν να εξελίσσονται εσαεί όπως περιγράφουν οι εκθετικές καμπύλες. Είναι φυσικό να υποθέσουμε ότι κάποια στιγμή οι διατιθέμενοι πόροι θα στερέψουν και οι πληθυσμοί θα μειώνονται. Με το όνομα Μαθησιακές καμπύλες είναι γνωστή μια οικογένεια καμπυλών που έχει μιά y-ασύμπτωτο που ορίζει και την ανώτατη τιμή του πληθυσμού. Αυτός είναι ο λεγόμενος πληθυσμός κορεσμού Psat (Saturation=κορεσμός). Καμπύλη Εκθετικής αύξησης Στο παραπάνω διάγραμμα βλέπουμε τρεις πληθυσμούς που ξεκινάνε από τις τον ίδιο αρχικό πληθυσμό μονάδες (P o ), αλλά η διαφορά στους συντελεστές (α = 0,04 0,05 και 0,06 αντίστοιχα) τις οδηγεί σε μεγάλες αποκλίσεις ήδη σε 30 χρόνια από την έναρξη του χρόνου. (t). Οι καμπύλες αυτές σχεδιάζονται ευθείες σε log-log διαγράμματα. Βλέπουμε στο παρακάτω διάγραμμα ότι οι είναι η τιμή που η καμπύλη προσεγγίζει ασυμπτωτικά (Psat) ωστόσο ο τρόπος που την πλησιάζει εξαρτάται πολύ από τον συντελεστη...(α = 0,02 0,03 0,04)

19 ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Καμπύλη S ή λογιστική καμπύλη (logistic curve) Η καμπύλη αυτή έχει αξιοσημείωτο παρελθόν καθώς ο Βέλγος μαθηματικός Velhurst που την επεξεργάστηκε κατάφερε να προβλέψει τον πληθυσμό των ΗΠΑ με τις απογραφές των ετών 1790 έως και 1840, για εκατό χρόνια μετά (1940) και το κατάφερε με απόκλιση μόλις 1%! Η καμπύλη αυτή έχει 3 παραμέτρους, τις a,b και τον πληθυσμό κορεσμού. Σαν παράδειγμα για την χρήση της καμπύλης αυτής δείχνεται στο παραπάνω διάγραμμα μια απόπειρα πρόβλεψης του πληθυσμού της Αθήνας για τα προσεχή 20 χρόνια. Με τις κόκκινες κουκίδες σημειώνεται ο πληθυσμός της Αθήνας ξεκινώντας από την απογραφή του 1940 (το διάγραμμα καλύπτει την 100ετία ).

20 ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Στις μελέτες, για την πρόβλεψη της αύξησης του πληθυσμού, χρησιμοποιείται συνήθως ο τύπος του ανατοκισμού: όπου α το ποσοστό ετήσιας αύξησης (το επιτόκιο) και n το πλήθος των ετών για τα οποία γίνεται η πρόβλεψη. Με αυτό το μοντέλο η αύξηση εξαρτάται από το α.

21 ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Μια άλλη μέθοδος είναι να προβλέψουμε τον πληθυσμό βάσει των οικοδομικών και πολεοδομικών περιορισμών ή και από την βιβλιογραφία. Για μεγάλες πόλεις δίνονται οι παρακάτω τιμές: Αθήνα (1936) ->122 κατ/εκτ. Αθήνα (1961) ->225 κατ/εκτ Παρίσι (κέντρο) ->450 κατ/εκτ Παρίσι (προάστεια) ->45 κατ/εκτ Λονδίνο (κέντρο) ->390 κατ/εκτ Λονδίνο (προάστεια) ->10 κατ/εκτ Βερολίνο (κέντρο) ->430 κατ/εκτ Βερολίνο (προάστεια) - >60κατ/εκτ

22 ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Δυναμική των πληθυσμών

23 Δυναμική των πληθυσμών ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ