Η ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΤΗΣ Ο ΟΥ ΩΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΣΥΝΙΣΤΩΣΑ

Transcript

1 Η ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΤΗΣ Ο ΟΥ ΩΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΣΥΝΙΣΤΩΣΑ Φωτεινή Κεχαγιά Πολιτικός Μηχανικός, Υποψ. ιδάκτωρ Α.Π.Θ. Αντώνιος Κιµούνδρης Λέκτορας Τµ. Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ. Γεώργιος Τσώχος Καθηγητής Τµ. Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ. Λέξεις κλειδιά : οδός, γεωµετρικά χαρακτηριστικά, περιβάλλον 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι σύγχρονοι δρόµοι απαιτούν υψηλής στάθµης γεωµετρία, ώστε να ικανοποιείται το τρίπτυχο ταχύτητα άνεση ασφάλεια. Η βελτίωση όµως των γεωµετρικών δεδοµένων έχει ως συνέπεια την αύξηση του όγκου των εργασιών µε συνέπεια την αυξηµένη κατανάλωση ενέργειας και κατ επέκταση αυξηµένη ρύπανση της ατµόσφαιρας κατανάλωση φυσικών πηγών υλικών, εντονότερη επίδραση στην περιβαλλοντική αισθητική, µεταβολή της χλωρίδας και της πανίδας και αυξηµένες ενεργειακές απαιτήσεις. Η εργασία επιχειρεί µία πρώτη προσέγγιση, δίνοντας αναλυτικές σχέσεις συσχέτισης των γεωµετρικών δεδοµένων της χάραξης και των περιβαλλοντικών συνιστωσών. Εξετάζεται επίσης η ποιοτική µεταβολή στις συνθήκες διαβίωσης της υπάρχουσας πανίδας και δίνονται ποιοτικά κριτήρια µεταβολών. 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η γεωµετρία της οδού, συστατικό στοιχείο της ποιότητας µιας οδού, αποτελεί µια χαρακτηριστική τεχνική συνιστώσα. Μέχρι πριν λίγα χρόνια, η τεχνική άποψη κυριαρχούσε στην οδοποιία. Η θεώρηση του περιβάλλοντος, εισήγαγε µια νέα συνιστώσα, η οποία παρότι έχει γνωρίσει µια εκπληκτική εξέλιξη, δεν έπαψε να αποτιµάται αυτόνοµα. Η εργασία αυτή είναι µία προσπάθεια σύζευξης των δυο αυτών στοιχείων γεωµετρία της οδού, περιβάλλον. Η προσπάθεια αναπτύσσεται τόσο σε ποιοτικό όσο και σε ποσοτικό επίπεδο, ώστε να είναι πρακτικά εφαρµόσιµη στην µελέτη των οδών. Η γεωµετρία της οδού, σε σχέση µε τη συνιστώσα του περιβάλλοντος, επηρεάζει σειρά παραγόντων όπως η επιφάνεια κατάληψης, ο όγκος χωµατουργικών εργασιών, η µείωση της φυτοκαλυµένης επιφάνειας, ο περιορισµός του διαθέσιµου χώρου για την πανίδα. 1

2 Είναι προφανές ότι η βελτίωση των γεωµετρικών δεδοµένων (στην προκειµένη περίπτωση αναφερόµαστε στα στοιχεία της οριζόντιας ακτίνας καµπυλότητας (R), του πλάτους της οδού (W) και της κατά µήκος κλίσης (i), επιφέρει σηµαντική µεταβολή (επίπτωση) στο περιβάλλον. Βεβαίως οι διαφορετικές γεωµετρικές απαιτήσεις κάθε τύπου οδού, δεν επιτρέπουν την γενίκευση των συµπερασµάτων. (Σχήµα 1) Αυτοκινητόδροµοι Εθνικές οδοί Επαρχιακές και κοινοτικές οδοί Οδοί βιοµηχανικών χώρων και λιµενικών εγκαταστάσεων ασικές οδοί Σχήµα 1. Τύπος οδού και αναγκαία επιφάνεια κατάληψης εδάφους (Τσώχος) Η εργασία αυτή περιορίζεται στην εξέταση οδών δυο λωρίδων κυκλοφορίας (κατηγορία ελληνικών οδών A II, A III και A IV ). 2. ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ Οι επιπτώσεις της γεωµετρίας της οδού στο περιβάλλον παρουσιάζονται στο Σχήµα 2. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες δεν είναι µεταξύ τους ανεξάρτητοι. 2

3 Ε ΑΦΟΣ - ΧΩΜΑΤΟΥΡΓΙΚΑ Σχήµα 2. Επιπτώσεις γεωµετρίας της οδού στο περιβάλλον ΤΟΠΙΟ - ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ ΧΛΩΡΙ Α ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Από το Σχήµα 2 προκύπτει η αλληλοεπίδραση των διαφόρων περιβαλλοντικών συνιστωσών. ΤΗΣ Ο ΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ 3. ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΠΑΝΙ Α Η ποιοτική αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της γεωµετρίας της οδού, που αναφέρεται στην παρούσα εργασία, καλύπτει : την αισθητική του τοπίου την πανίδα τη χλωρίδα 3

4 3.1. Αισθητική του τοπίου Η αισθητική αποτελεί ίσως την πλέον αδιαµφισβήτητη επίπτωση η οποία εµπίπτει στην ποιοτική αξιολόγηση, αφού η αισθητική θεώρηση, σ όλες τις εκφάνσεις της, δεν είναι δυνατόν να εκτιµηθεί αντικειµενικά και κατά συνέπεια να αποτιµηθεί ποσοτικά. Το Σχήµα 3 παρουσιάζει δυο περιπτώσεις. Στην πρώτη ( Σχήµα 3α) είναι φανερό ότι οι ανάγκες λήψης αδρανών, έχουν τραυµατίσει έντονα το τοπίο, ενώ στη δεύτερη (Σχήµα 3β) σαφώς υπάρχει ορθολογικότερη προσέγγιση. α. έντονη επίδραση β. περιορισµένη επίδραση Σχήµα 3. Επιπτώσεις στο τοπίο 3.2. Πανίδα Η πανίδα είναι µία περιβαλλοντική συνιστώσα στην οποία η χάραξη µιας οδού έχει πολλαπλές επιπτώσεις. µείωση του πληθυσµού, ως συνέπεια της δυσχέρειας επικοινωνίας. Το φαινόµενο αυτό είναι ιδιαίτερα έντονο στις περιπτώσεις ύπαρξης ενός δικτύου οδών. αύξηση της θνητότητας λόγω ατυχηµάτων µετανάστευση ειδών 4

5 Σχήµα 4. Μείωση πληθυσµού πανίδας (ποσοτική απεικόνιση) (Τσώχος) Σχήµα 5. Μείωση πληθυσµού πανίδας (ποιοτική απεικόνιση) (COST 341) 3.3 Χλωρίδα Η διάνοιξη µιας οδού επιφέρει πολλαπλές επιπτώσεις στη χλωρίδα αύξηση κινδύνων πυρκαγιάς µεταβολή των συνθηκών ανάπτυξης της χλωρίδας λόγω των αερίων εκποµπών (όξινη βροχή), τη συγκέντρωση στο έδαφος Na, λόγω της χρήσης του για διατήρηση της βατότητας των οδών εξαιτίας χιονοπτώσεων. µεταφορά επικίνδυνων φορτίων 5

6 Η επίπτωση στη χλωρίδα περιγράφεται κυρίως ως ποιοτική και σε ορισµένες µόνον περιπτώσεις είναι δυνατή η ποσοτική περιγραφή. 4. ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Η µεταβολή του όγκου των εργασιών κατά την κατασκευή, (χωµατουργία) και οι συναφείς προς αυτήν αυξηµένες ενεργειακές απαιτήσεις, αποτελούν το κατ εξοχήν πεδίο, όπου είναι δυνατή η ποσοτική εκτίµηση των επιπτώσεων λόγω µεταβολής των γεωµετρικών στοιχείων της χάραξης. Η αύξηση της ακτίνας R, µεταβάλλει τον όγκο των εργασιών. Στο Σχήµα 6 είναι το λογικό διάγραµµα των µεταβολών. Από το Σχήµα 6 συνάγεται ότι η σηµασία των γεωµετρικών στοιχείων εν προκειµένω της ακτίνας R, είναι πρωτεύουσας σηµασίας για οδούς : οι οποίες διέρχονται από επιφάνειες σηµαντικής αξίας ή εδάφη ιδιαίτερης περιβαλλοντικής σηµασίας διερχόµενες µέσω δασικών εκτάσεων η απόρριψη των εκσκαφών ή η πρόσκτηση γαιών για επιχώσεις είναι υψηλού κόστους. Το λογικό διάγραµµα αποτελεί τη βάση για την ανάπτυξη αλγορίθµων οι οποίοι επιτρέπουν τον αριθµητικό προσδιορισµό µεγεθών όπως όγκος χωµατισµών, εύρος κατάληψης κτλ. Σηµαντικότερο όµως στοιχείο είναι η µεταβολή των αυξηµένων ενεργειακών αναγκών, πεδίο το οποίο αγνοείται παντελώς στις µελέτες της µεταφορικής υποδοµής.. 6. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΚΟΣΤΟΣ Η γεωµετρία της οδού καθορίζει την έννοια της άνεσης και της ασφάλειας. Οι απαιτούµενες συνθήκες άνεσης και ασφάλειας που επιβάλλουν οι υψηλές ταχύτητες, οδηγούν σε µία αναµόρφωση των γεωµετρικών και ποιοτικών προδιαγραφών της οδού. Άµεση συνέπεια έχει την αύξηση των χωµατουργικών εργασιών και κατά συνέπεια τη διόγκωση των δαπανών τόσο για την κατασκευή των χωµατουργικών εργασιών όσο και των τεχνικών έργων. Το ενεργειακό κόστος καλύπτει την παραγωγή, µεταφορά, διάστρωση και οριστική διαµόρφωση του συστήµατος της οδού. 6

7 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗ ΝΕΑΣ ΤΙΜΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΟΓΚΟΥ ΧΩΜΑΤΙΣΜΩΝ V = V O + V ΚΟΣΤΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΣΕ ΧΛΩΡΙ Α ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΣΕ ΚΑΤΑΛΗΨΗ Ε ΑΦΟΥΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΕΛΟΣ ΘΕΤΙΚΗ ΑΡΝΗΤΙΚΗ Σχήµα 6. Λογικό διάγραµµα ποσοτικής εκτίµησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων λόγω µεταβολής ακτίνας (R) στην οριζοντιογραφία. 7

8 7. ΚΟΙΝΩΝΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ Πέραν των όσων αναφέρθηκαν για τις επιπτώσεις από την άποψη των δαπανών κατασκευής, σηµαντική περιβαλλοντική συνιστώσα αποτελούν τα ατυχήµατα. Το Σχήµα 7 παρουσιάζει την µεταβολή του δείκτη ατυχήµατος ως συνάρτηση των γεωµετρικών παραµέτρων της χάραξης, για οδούς δύο (2) λωρίδων κυκλοφορίας. Πιο συγκεκριµένα τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά της χάραξης είναι : πλάτος κλίση ακτίνα (οριζοντιογραφίας) Σχήµα 7. Ο δείκτης ατυχήµατος ως συνάρτηση της γεωµετρίας της οδού (Basbas) Το παραπάνω Σχήµα, σε συνδυασµό µε το διάγραµµα του Σχήµατος 4, επιτρέπει να εισαχθεί και ο παράγοντας της οδικής ασφάλειας, ως περιβαλλοντική συνιστώσα την µελέτη της οδού. 8

9 8. ΑΝΑΦΟΡΕΣ Basbas S., Dalaveras A., Pitsiava-Latinopoulou M., Tsohos G., The geometrical elements of rural highways as environmental and safety factor a case study, Proc. Of the 9 th International Conference Road Safety in Europe, VTI Swedish National Road and Transport Research Institute, Cologne, Germany, September, 1998 COST Action 341, Habitat Fragmentation due to Transportation Infrastructure, The European review, 2003 Knoflacher H. Macoum T., Oekologie und Strassenverkehr, Report UBA , Umweltbundesamt, Wien, 1998 p. 14. Τσώχος Γ., «Ο ΟΠΟΙΙΑ, Τόµος Α: Η µελέτη των οδών», Υπηρεσία ηµοσιευµάτων ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη,