Περιβαλλοντικά Προβλήματα και Σύγχρονα Εργαλεία ιαχείρισής τους στο θαλάσσιο περιβάλλον του Στρυμονικού Κόλπου και των εκβολών του π.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Περιβαλλοντικά Προβλήματα και Σύγχρονα Εργαλεία ιαχείρισής τους στο θαλάσσιο περιβάλλον του Στρυμονικού Κόλπου και των εκβολών του π."

Ἑρμογένης Βουρδουμπάς
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Περιβαλλοντικά Προβλήματα και Σύγχρονα Εργαλεία ιαχείρισής τους στο θαλάσσιο περιβάλλον του Στρυμονικού Κόλπου και των εκβολών του π. Στρυμόνα ρ. Γεώργιος Συλαίος Εργαστήριο Οικολογικής Μηχανικής & Τεχνολογίας Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος ημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης

2 TYTUL SLAJDU Περίπου 80% τηςεπιφάνειαςτηςγηςέχειτροποποιηθείαπό τον Άνθρωπο, κατά τη περίοδο του Ανθρωπόκαινου (Anthropocene)

3 Η παραγωγή τροφίμων προκαλεί την υποβάθμιση των υδατικών πόρων Αυξημένες ανάγκες σε γλυκό νερό, Αυξημένη χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων Σημαντικές απολήψεις γλυκού νερού από εσωτερικά υδατικά συστήματα Σημαντική υποβάθμιση ποιότητας υδατικών συστημάτων

φυτοφαρμάκων Σημαντικές απολήψεις γλυκού νερού από εσωτερικά

4 Οι ανθρώπινες δραστηριότητες στη παράκτια ζώνη προκαλούν υποβάθμιση των υδατικών πόρων Αστική και βιομηχανική ρύπανση Υποβάθμιση της ποιότητας των παράκτιων συστημάτων

5 Κλιματική Αλλαγή (North Atlantic Oscillation) επηρεάζει τη Μεσόγειο SOUTHERN EUROPE WITH WARM WINTERS AND HIGH PRECIPITATION SOUTHERN EUROPE WITH COLD WINTERS AND LOW PRECIPITATION 5,00 4,00 3,00 2,00 NAO 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00-5, FONTES DADOS: NAO CLIMATE RESEARCH UNIT, UNIV OF EAST ANGLIA

PRECIPITATION 5,00 4,00 3,00 2,00 NAO 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00-5,00 1900 1904 1908 1912 1916 1920 1924 1928 1932

6 Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των φραγμάτων Υπάρχουν σήμερα περίπου μεγάλα φράγματα ύψους άνω των 15 μ. και περίπου μικρότερα φράγματα. Τα φράγματα αυτά προκάλεσαν σημαντική μεταβολή στη ροή γλυκού νερού προς τη θάλασσα. Κυριότερες επιπτώσεις αφορούν τις αλλαγές στη μεταβλητότητα της ποτάμιας παροχής, και τις συνεπαγόμενες αλλαγές στην οικολογία των ποτάμιων και παράκτιων οικοσυστημάτων.

Τα φράγματα αυτά προκάλεσαν σημαντική μεταβολή στη ροή γλυκού νερού προς τη θάλασσα.

7 Η ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ

8 Υ ΡΟΓΡΑΦΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ Υδάτινες Μάζες: Α) Εισροή του Νερού της Μαύρης Θάλασσας (πλούσιου σε θρεπτικά άλατα και χαμηλής πυκνότητας νερού), LIW Β) Κίνηση του Νερού της Λεβαντίνης (χαμηλής περιεκτικότητας σε θρεπτικά άλατα και πολύ πυκνό νερό), Γ) Εκροή νερού των ποταμών Έβρου, Νέστου και Στρυμόνα.

νερού), LIW Β) Κίνηση του Νερού της Λεβαντίνης (χαμηλής περιεκτικότητας σε

9 ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΜΑΥΡΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΣΤΟ ΒΟΡΕΙΟ ΑΙΓΑΙΟ

10 ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ χλμ Μεγάλου πλάτους ρηχή ζώνη < 50 μ Ακτογραμμή πριν από χρόνια

11 ΑΛΙΕΥΤΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ N 40 o N 25 o E

12 ΑΛΙΕΥΤΙΚΟΣ ΣΤΟΛΟΣ ΚΑΙ ΑΛΙΕΥΤΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

13 N ASPROVALTA NEA BRASNA RIVER STAVROS RICHIOS 40 21' 00'' 23 38' 00'' 0 5 km OLYMPIAS 11Α NEA KERDILIA STRATONION IERISSOS RIVER STRIMON 23 22Α NEA RODA 40 48' 00'' 24 01' 00'' OFRINION ORFANI STRYMONIKOS GULF GULF OF IERISSOS KARIANI Στρυμονικός & Κόλπος Ιερισσού Πεδία Αναπαραγωγής & ιατροφής πελαγικών ειδών. Τελικός αποδέκτης νερών π. Στρυμόνα & Ρήχιου Ποταμός Στρυμόνας Μέση Ετήσια Παροχή (58 m 3 /sec) Ελάχιστη Ετήσια Παροχή (15 m 3 /sec Αύγουστος) Μέγιστη Ετήσια Παροχή (120 m 3 /sec Απρίλιος) Ποταμία παροχή ελεγχόμενη από Λίμνη Κερκίνη Συνεχής μείωση ποτάμιων εκροών Στρυμόνα λόγω χαμηλών βροχοπτώσεων και γεωργικών καλλιεργειών. Ποταμός Ρήχειος Μέση Ετήσια Παροχή (0.90 m 3 /sec) Σταθερήολόκληροτοέτος

16 ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΠΑΡΟΧΗ Π. ΣΤΡΥΜΟΝΑ ΣΤΙΣ ΕΚΒΟΛΕΣ Παροχή Κερκίνης (m 3 /s) Ημερομηνία

17 ΧΡΟΝΟΣ ΑΝΑΝΕΩΣΗΣ ΝΕΡΟΥ ΣΤΟ ΣΤΡΥΜΟΝΙΚΟ ΚΟΛΠΟ

19 R. Richios R. Strymon R. Richios R. Strymon Επιφανειακή Κατανομή (Ιούνιος 1997) N 0 5 km (α) Θερμοκρασία R. Strymon N 0 5 km (β) Αλατότητα R. Strymon Ανάπτυξη μετωπικού συστήματος με διεύθυνση Βορράς Νότος Μεταφορά λαρβών ψαριών από το Β. Στρυμονικό προς το Κόλπο Ιερισσού λόγω ρευμάτων πυκνότητας R. Richios R. Richios N 0 5 km N 0 5 km (γ) Προ-λάρβες (δ) Λάρβες

90 N 0 5 km (β) Αλατότητα 35.0 34.0 R. Strymon 35.0 35.

20 R. Richios N 0 5 km (α) Θερμοκρασία R. Strymon R. Strymon R. Richios N km (β) Αλατότητα Επιφανειακή Κατανομή (Σεπτέμβριος 1997) Ηισόθερμητων23 o C ορίζει τη ζώνη επίδρασης ποτάμιων νερών (ROFI) Οι διαφορές πυκνότητας αναπτύσσουν μετωπικό σύστημα στο Κεντρικό Στρυμονικό R. Richios N 0 5 km (γ) Πρό-Λάρβες R. Strymon R. Strymon R. Richios N 0 5 km (δ) Λάρβες Ωρολογιακής φοράς ροή στην είσοδο του Στρυμονικού Κόλπου μεταφέρει προλάρβες & λάρβες βόρεια Αντι-ωρολογιακής φοράς ροή μεταφέρει λάρβες στο εσωτερικό του κόλπου Υψηλές συγκεντρώσεις ατόμων ιχθυοπλαγκτού στο νότιο τμήμα Κόλπου Ιερισσού, λόγω μεταφοράς τους κατά το προηγούμενο διάστημα

Richios N 0 5 km (γ) Πρό-Λάρβες 0.00 5.00 R. Strymon R. Strymon 0.00-10.00 5.00 10.00 20.00 0.

21 Stavros Stratoni Ierissos Kargiani Σχήμα 3. Οριζόντια Παράκτια Κυκλοφορία στοστρυμονικόκόλποκαιστοκόλπο Ιερισσού τη χρονική στιγμή t = 0.0 hr. Η έναρξη του παλιρροιακού κύκλου συμπίπτει με το τέλος της κίνησης των μαζών νερού προς τα έξω από τη περιοχή μελέτης (τέλος αμπώτιδος). Χαρακτηριστική είναι η εμφάνιση μίας έντονης περιστροφικής κίνησης με ωρολογιακή φορά με κέντρο στο νοτιοανατολικό άκρο του Κόλπου της Ιερισσού, η οποία οφείλεται στη μορφολογία της ακτογραμμής (headland eddy) του Ακρωτηρίου «Αράπης». Οι ταχύτητες των ρευμάτων αποκτούν τιμές της τάξης των cm/sec. Παρατηρείται επίσης η εισροή υδάτινων μαζών (γεωστροφικό ρεύμα) παράλληλα με το βόρειο τμήμα του Στρυμονικού Κόλπου. Το ρεύμα αυτό διανύει σχεδόν ολόκληρη την ακτογραμμή του Στρυμονικού (μέχρι την Ολυμπιάδα), με μέτριες σε ένταση ταχύτητα (8-10 cm/sec), προτού κινηθεί προς τα έξω από το νότιο τμήμα του κόλπου.

22 Kargiani Kargiani Stavros Stavros Stratoni Stratoni Ierissos Ierissos Σχήμα 6. Οριζόντια Παράκτια Κυκλοφορία στο Στρυμονικό Κόλπο και στο Κόλπο Ιερισσού τη χρονική στιγμή t = 3.0 hr. Σχήμα 9. ΟριζόντιαΠαράκτιαΚυκλοφορίαστοΣτρυμονικό ΚόλποκαιστοΚόλποΙερισσούτηχρονικήστιγμήt = 6.0 hr

25 αλμυρό νερό γλυκό νερό z y x ποταμός θάλασσα

26 Θαλάσσιο Όριο - σταθμήμετρο - CTD Γέφυρα Εθνικής Οδού Γέφυρα Αμφίπολης Ροόμετρο ΙΙ 10km Ποτάμιο Όριο Απευθείας Μετρήσεις (ροόμετρο Ι, ph-μετρο, οξυγονόμετρο, αγωγιμόμετρο,δίσκος Secchi, GPS) Σταθεροί Σταθμοί Σταθμοί Προκαταρκτικών Μετρήσεων

34 Στον τύπο ροής Ι, η διάταξη της κουρτίνας αέρα δεν ανακόπτει τη στάσιμη σφήνα, παρά μειώνει την κατακόρυφη ανάπτυξή της. Στον τύπο ροής ΙΙ, η στάσιμη σφήνα περιορίζεται πλήρως από τη λειτουργία της κουρτίνας αέρα. Στον τύπο ροής ΙΙΙ, η σφήνα περιορίζεται, αλλά ένα τμήμα της παραμένει ανάντη της διάταξης, δηλαδή η απομάκρυνση του άλατος συμβαίνει μόνο στον περιβάλλοντα χώρο της διάταξης.

35 Εφαρμογή στην εκβολή του Στρυμόνα Η μέθοδος της κουρτίνας αέρα εφαρμόστηκε στην εκβολή του Στρυμόνα. Η χωροθέτηση της διάταξης ήταν τέτοια, ώστε να επιτραπεί η λειτουργία των τριών αντλιοστασίων για την κάλυψη των αρδευτικών αναγκών της περιοχής πουβρίσκονταιανάντητηςγέφυραςτηςνέαςεθνικήςοδούςκαιηλειτουργία τους περιορίζεται λόγω της παρουσίας του αλμυρού νερού στην εκβολή. Οι τιμές των παροχών που δοκιμάστηκαν ήταν 5 m 3 /s, 25 m 3 /s, 45 m 3 /s και 65 m 3 /s, θεωρώντας συνθήκες τετραγωνισμού με παλιρροιακό εύρος 7 cm και συνθήκες συζυγίας με παλιρροιακό πλάτος 14 cm οκιμάστηκαν μεγέθη παροχής αέρα, 0.01 m 2 /s, 0.10 m 2 /s, 0.15 m 2 /s, 0.20 m 2 /s και 0.25 m 2 /s με σκοπό την εύρεση της ενεργειακά οικονομικότερης λύσης.

36 A/B (i) Τύπος ΙΙ Τύπος Ι Τύπος ΙΙΙ qa = 0.01 m2/s A/R Q = 25 m3/s Q = 45 m 3 /s Q = 65 m 3 /s 5 4 (ii) 5 qa = 0.10 m 2 /s (iii) 4 qa = 0.15 m 2 /s A/B 3 2 Τύπος ΙΙ A/B 3 2 Τύπος ΙΙ 1 0 Τύπος Ι Τύπος ΙΙΙ 1 0 Τύπος Ι Τύπος ΙΙΙ A/R A/R 5 4 (iv) 5 qa = 0.20 m 2 /s (v) qa = 0.25 m 2 /s 4 A/B 3 2 Τύπος ΙΙ A/B 3 2 Τύπος ΙΙ 1 0 Τύπος Ι Τύπος ΙΙΙ 1 0 Τύπος Ι Τύπος ΙΙΙ A/R A/R

37 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η αυξανόμενη ζήτηση γλυκού νερού για γεωργική χρήση αναμένεται να περιορίσει τις συνολικές ποσότητες που φθάνουν στα παράκτια συστήματα, όπως ο Στρυμονικός Κόλπος, Ημειωμένηθερινήπαροχήαυξάνειτοχρόνοπαραμονής των συστατικών στο παράκτιο σύστημα, επηρεάζοντας το κύκλο της τροφικής αλυσίδας, Στις εκβολές, ηδιείσδυσητηςαλμυρήςσφήναςπροκαλεί οικολογικές μεταβολές, υπόγεια υφαλμύρυνση, ανοξικές συνθήκες και περιοχές υψηλές θολερότητας, Σύγχρονα εργαλεία, όπως τα μαθηματικά ομοιώματα κυκλοφορίας και λύσεις όπως η μέθοδος κουρτίνας αέρα συμβάλλουν στη καλύτερη διαχείριση των παράκτιων συστημάτων.

Σχετικά έγγραφα

Παράκτια Υδραυλική & Τεχνολογία

Παράκτια Υδραυλική & Τεχνολογία Υδροδυναμική Προσομοίωση Παράκτιων Περιοχών ρ. Γιώργος Συλαίος Ωκεανογράφος Επ. Καθηγητής ΤΜΠ- ΠΘ Παράκτια Κυκλοφορία Σαν παράκτια κυκλοφορία ορίζεται η μη μόνιμη ροή (ανάπτυξη