ΜΑΘΗΜΑ: ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Transcript

1 Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων Εργαστήριο Διευθέτησης Ορεινών Υδάτων και Διαχείρισης Κινδύνου Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών ΜΑΘΗΜΑ: ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ Παναγιώτα Γαλιατσάτου Δρ. Πολιτικός Μηχανικός Φώτιος Μάρης Αναπλ. Καθηγητής Δ.Π.Θ.

2 ENOTHTA VIIII ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΡΟΧΗΣ-ΑΠΟΡΡΟΗΣ MERO

3 ΜΟΝΤΕΛΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ - ΑΠΟΡΡΟΗΣ Ένα από τα βασικά στοιχεία που καθορίζουν το υδατικό ισοζύγιο μίας περιοχής είναι η σχέση μεταξύ βροχόπτωσης και απορροής ποταμού. Είναι ιδιαίτερα βοηθητική η δημιουργία διαχειριστικών εργαλείων, τα οποία βασιζόμενα σε αυτή τη σχέση να δίνουν εκτιμήσεις της απορροής, βοηθώντας στη λήψη αποφάσεων και τη μελέτη διαφόρων ζητημάτων. Τα μοντέλα βροχόπτωσης απορροής χρησιμοποιούνται σε πληθώρα εφαρμογών: Mελέτη των επιδράσεων αλλαγών του κλίματος Πρόβλεψη των επιπτώσεων από μεταβολές στις χρήσεις γης Επέκταση αρχείων απορροής, έλεγχος ποιότητάς τους και συμπλήρωση κενών Εκτίμηση παροχών σε λεκάνες απορροής που δεν υπάρχουν μετρήσεις Πρόβλεψη απορροής σε πραγματικό χρόνο Πρόβλεψη πλημμυρών σχεδιασμός αντιπλημμυρικής προστασίας Συνοπτική χαρτογράφηση μελέτες υδατικού ισοζυγίου

4 ΜΟΝΤΕΛΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ - ΑΠΟΡΡΟΗΣ Υδρολογικό μοντέλο είναι ένα σύνολο μαθηματικών εξισώσεων οι οποίες απεικονίζουν κατά προσέγγιση το σύνολο των αλληλοσυσχετιζόμενων φαινομένων που υπεισέρχονται στη διαδικασία μετατροπής της βροχής σε απορροή. Σημαντική τομή στην εξέλιξή τους, στις αρχές της δεκαετίας του 1960, ήταν η εισαγωγή των εννοιολογικών (conceptual) μοντέλων, τα οποία βασίζονταν στην προσπάθεια ανεύρεσης μιας πιο φυσικής ερμηνείας των διαδικασιών που αναπαριστούν την συμπεριφορά των διαφόρων συνιστωσών του υδρολογικού κύκλου, σε επίπεδο λεκάνης απορροής (Καϊμάκη και Καββαδίας, 1995). Τίγκας, 2003

5 ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ MERO Μοντέλο MERO Εφαρμόστηκε αρχικά κατά τα τέλη της δεκαετίας του 60 σε λεκάνες απορροής της Κύπρου και της Κρήτης, δίνοντας ικανοποιητικά αποτελέσματα. Πρόκειται για ένα εννοιολογικό μοντέλο, που βασίζεται στην προσομοίωση των διαδικασιών και των αλληλεπιδράσεων του υδρολογικού κύκλου μέσω εμπειρικών σχέσεων π.χ. συνάρτηση επιφανειακής απορροής, συνάρτηση υπόγειας ροής και σχέση αποθήκευσης ανανέωσης του εδαφικού ύδατος. Δεδομένα εισόδου Ημερήσιες τιμές βροχόπτωσης Ημερήσιες τιμές δυνητικής εξατμισοδιαπνοής Δεδομένα εξόδου Ημερήσιες ή μηνιαίες τιμές απορροής

6 ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ MERO Ο τελικός υπολογισμός της ημερήσιας απορροής Q γίνεται βάσει του τύπου: Q = ST + IN + S1 + S2 + Qsp Q: ημερήσια απορροή του ποταμού ST: ημερήσια επιφανειακή ροή IN: ημερήσια υποεπιφανειακή ροή S1: ημερήσια ροή από την προσωρινή δεξαμενή αποθήκευσης S2: ημερήσια ροή από την μόνιμη δεξαμενή αποθήκευσης Qsp: ημερήσια παροχή πηγών Δημιουργία Λογισμικού Εφαρμογής Μοντέλου Βροχόπτωσης Απορροής MedBasin Μελέτη εφαρμογής σε λεκάνες απορροής του νησιωτικού χώρου (Δ. Τίγκας 2003) Διαχειριστικό εργαλείο για λεκάνες απορροής της Μεσογείου

7 ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ MedBasin Στοιχεία εισόδου: - Μέση βροχόπτωση λεκάνης απορροής (ημερήσια, mm) - Δυνητική εξατμισοδιαπνοή (ημερήσια δεκαήμερου, mm) - Παροχή πηγών (μέση ημερήσια /μήνα, m 3 /sec) - Μετρημένες τιμές απορροής (ημερήσια, m 3 /sec)

8 ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ MedBasin Στοιχεία εξόδου: - Εκτιμώμενες τιμές απορροής (ημερήσια και μηνιαία, m 3 /sec) Διαδικασίες: - Βαθμονόμηση (επιλογή εύρους τιμών παραμέτρων βαθμονόμησης) Χρήση αλγορίθμου βελτιστοποίησης, προσδιορισμός αντικειμενικής συνάρτησης - Επαλήθευση

9 ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ MedBasin Βαθμονόμηση μοντέλου: 14 παράμετροι βαθμονόμησης που αναπαριστούν τα φυσικά χαρακτηριστικά της λεκάνης. Mέγεθος των αποθηκευτικών στρωμάτων (Umax, LFC, Lmax) Περιοχές πρόσληψης νερού για την κάθε αποθηκευτική δεξαμενή, καθορίζοντας τις αντίστοιχες εκροές τους (Α1, Α2, Α3, Α4). Οι συντελεστές καθυστέρησης για την εκροή από τις δεξαμενές είναι οι ΤΟ1, ΤΟ2, ΤΟ3, ΤΟ4, αντίστοιχα. Μέγεθος της επιφανειακής απορροής: η CT είναι ένας πολλαπλασιαστής και η Q0 είναι η ποσότητα που θα πρέπει να προστεθεί ή να αφαιρεθεί αρχικά. Η σταθερά CL2 ελέγχει τη ροή προς τις δεξαμενές αποθήκευσης. Η βαθμονόμηση συνήθως εφαρμόζεται σε τμήμα των δεδομένων και μπορεί να γίνει χειρονακτικά (trial and error) ή με αυτόματο τρόπο (με βάση κάποια αντικειμενική συνάρτηση), συγκρίνοντας τα αποτελέσματα του μοντέλου απορροής με τις τιμές που έχουν μετρηθεί. Μέσο τετραγωνικό σφάλμα (RMSE)

10 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Η λεκάνη απορροής του χείμαρρου Κουτσουλίδη βρίσκεται στα νότια του νομού Ηρακλείου και ανήκει στην ευρύτερη λεκάνη απορροής της Δυτικής Μεσσαράς. Η επιφάνεια της λεκάνης είναι 96,6 km 2. Η επιφάνεια που θεωρείται ότι συνεισφέρει στην απορροή του χειμάρρου ανέρχεται σε 39 km 2 (ένα μεγάλο ποσοστό αποτελείται από υδροπερατά πετρώματα των οποίων τα νερά απορρέουν προς καρστικές πηγές εκτός της λεκάνης του ποταμού) Τα διαθέσιμα δεδομένα απορροής της λεκάνης καλύπτουν το διάστημα και προέρχονται από υδρομετρήσεις. Βροχομετρικοί σταθμοί υπάρχουν σε δυο χωριά εντός της λεκάνης του ποταμού και σε ένα εκτός. Για τον υπολογισμό της μέσης βροχόπτωσης της λεκάνης χρησιμοποιήθηκαν τα ημερήσια δεδομένα από τους τρεις σταθμούς, χρησιμοποιώντας διάφορους συντελεστές βάρους. Τα δεδομένα εξάτμισης προκύπτουν από το σταθμό εκτός της λεκάνης και διατίθενται για την περίοδο

11 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Υπό-κατασκευή φράγμα και πηγή με δεδομένα παροχής

12 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003)

13 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Για την εφαρμογή του μοντέλου επιλέχθηκαν τα έτη Τα δεδομένα απορροής αυτής της περιόδου περιέχουν σχετικά επαρκή αριθμό ημερήσιων δεδομένων Τα διαθέσιμα στοιχεία από την παροχή της πηγής του Ζαρού περιορίζονται σε αυτή την πενταετία Περίοδος βαθμονόμησης Περίοδος επαλήθευσης

14 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Υδρογράφημα για το έτος βαθμονόμησης

15 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Υδρογράφημα για το έτος ελέγχου

16 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Μηνιαίο υδρογράφημα για την περίοδο βαθμονόμησης

17 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Μηνιαίο υδρογράφημα για την περίοδο ελέγχου

18 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΟΥΤΣΟΥΛΙΔΗ (Τίγκας, 2003) Κατά την περίοδο της βαθμονόμησης του μοντέλου επιτυγχάνεται αρκετά καλή προσέγγιση της απορροής σε ημερήσια βάση. Κατά την περίοδο της επαλήθευσης, η εκτίμηση της απορροής δείχνει σε γενικές γραμμές καλή, αν και κατά τα έτη και οι ημερήσιες μετρήσεις περιορίζονται στους μήνες Ιανουάριο Μάρτιο, με αποτέλεσμα τους υπόλοιπους μήνες να μην καταγράφονται οι αυξήσεις της παροχής από τις παρατηρούμενες βροχές. Σε ορισμένα σημεία διακρίνεται αδυναμία να υπολογιστούν ικανοποιητικά οι κορυφές της απορροής, γεγονός που κατά ένα μέρος οφείλεται στον υπολογισμό της μέσης βροχόπτωσης.

19 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΠΟΤΑΜΟΥ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Η λεκάνη απορροής του Αποσελέμη έχει επιφάνεια 74,6 km 2 και βρίσκεται στα βόρεια του νομού Ηρακλείου. Στη θέση αυτή σχεδιάζεται η κατασκευή φράγματος, με κύριο στόχο την υδροδότηση της πόλης του Ηρακλείου (ΥΠΕΧΩΔΕ, 1997). Το έδαφος της λεκάνης απορροής παρουσιάζει γενικά σημαντικές κλίσεις, ιδιαίτερα στο ανατολικό και νότιο τμήμα της λεκάνης. Τα διαθέσιμα δεδομένα απορροής από το σταθμό στο χωριό Ποταμιές αφορούν τη μέση ημερήσια παροχή σε m 3 /sec και καλύπτουν το διάστημα Τα ημερήσια δεδομένα βροχόπτωσης που υπάρχουν αναφέρονται στο διάστημα Τα δεδομένα εξάτμισης είναι διαθέσιμα από το 1991 έως το Για το διάστημα που δεν υπάρχουν ημερήσια δεδομένα χρησιμοποιείται η μέση εξάτμιση δεκαημέρου από υπορουτίνα του προγράμματος.

20 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Μετρήσεις απορροής Δεδομένα βροχόπτωσης

21 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003)

22 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Η βαθμονόμηση, όσο και η επαλήθευση του μοντέλου είναι αρκετά δύσκολη γι αυτή τη λεκάνη απορροής, καθώς δεν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί μία σειρά αρκετών συνεχόμενων ετών με αξιόπιστα δεδομένα. Το μοντέλο υπολογίζει τη φυσική και όχι την πραγματική απορροή. Η έλλειψη στοιχείων σχετικά με τη χρήση του νερού του χειμάρρου δεν επιτρέπει τον έλεγχο των αποκλίσεων που παρατηρούνται με τις υπολογιζόμενες τιμές Περίοδος βαθμονόμησης Περίοδος επαλήθευσης Επιλογή με βάση : 1) Τα διαθέσιμα δεδομένα 2) Την αντιστοιχία τιμών βροχόπτωσης και απορροής

23 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Υδρογράφημα για το έτος βαθμονόμησης

24 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Υδρογράφημα για το έτος ελέγχου

25 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Μηνιαίο υδρογράφημα για την περίοδο βαθμονόμησης

26 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΠΗ (Τίγκας, 2003) Μηνιαίο υδρογράφημα για την περίοδο ελέγχου

27 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΠΟΤΑΜΟΥ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ (Τίγκας, 2003) Από τα υδρογραφήματα διαπιστώνεται η αδυναμία ικανοποιητικής προσέγγισης ορισμένων κορυφών απορροής. Η έλλειψη ημερήσιων μετρήσεων για αρκετούς μήνες, κυρίως κατά την περίοδο επαλήθευσης, μειώνουν αρκετά την ποιότητα των αποτελεσμάτων και δεν είναι δυνατό να γίνει αξιόπιστη αξιολόγησή τους. Συγκρίσιμα μπορούν να είναι μόνο τα ετήσια αποτελέσματα, τα οποία παρουσιάζουν μία σχετικά καλή προσέγγιση.

28 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ (Τίγκας, 2003) Σύμφωνα με εκτιμήσεις για τις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές αναμένεται μία αύξηση της θερμοκρασίας της τάξεως των 0.4 έως 2 ο C κατά τις επόμενες δεκαετίες (μέχρι το 2030), καθώς και μείωση των βροχοπτώσεων της τάξεως του 10%. Ως συνέπεια, αναμένεται και αύξηση της δυνητικής εξατμισοδιαπνοής κατά 4 6% κατά μέσο όρο, για κάθε βαθμό Κελσίου αύξησης της θερμοκρασίας Εφαρμογή 3 Σεναρίων Γίνεται μία εκτίμηση της ετήσιας μεταβολής της απορροής στις δύο υπό μελέτη λεκάνες απορροής. Σενάριο 1: Μείωση της βροχόπτωσης κατά 10% (δεν λαμβάνεται υπόψη η μεταβολή στην εξάτμιση). Σενάριο 2: Μείωση της βροχόπτωσης κατά 10%, αύξηση της δυνητικής εξατμισοδιαπνοής κατά 4%. Σενάριο 3: Μείωση της βροχόπτωσης κατά 10%, αύξηση της δυνητικής εξατμισοδιαπνοής κατά 10%.

29 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ (Τίγκας, 2003) Η μείωση της βροχόπτωσης υπολογίστηκε με μείωση κατά 10% των ημερήσιων δεδομένων. Η αύξηση της δυνητικής εξατμισοδιαπνοής υπολογίστηκε με αντίστοιχη αύξηση των μηνιαίων συντελεστών εξάτμισης k. Αναμένεται μείωση της ετήσιας απορροής των δύο χειμάρρων, της τάξεως του 20-22% μέσα στις επόμενες δεκαετίες, βάσει του δεύτερου σεναρίου, το οποίο δεν θεωρείται ιδιαίτερα αισιόδοξο. Αναμένεται μείωση της ετήσιας απορροής των δύο χειμάρρων, της τάξεως του % μέσα στις επόμενες δεκαετίες, βάσει του τρίτου σεναρίου. Η μείωση αυτή είναι σημαντική, ιδιαίτερα εάν ληφθεί υπόψη ότι στους χείμαρρους αυτούς κατασκευάζονται ή μελετάται η κατασκευή μεγάλων ταμιευτήρων, με αντίστοιχες απαιτήσεις σε ποσότητα νερού για την πλήρωσή τους. Αυξημένη πιθανότητα οικονομικής αστοχίας των έργων.

30 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΠΌ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ (Τίγκας, 2003) Το λογισμικό Medbasin αποτελεί ένα εύχρηστο εργαλείο για την προσομοίωση της απορροής ποταμού. Κατά τη μελέτη εφαρμογής, τα αποτελέσματα που προέκυψαν για τη λεκάνη απορροής του Κουτσουλίδη ήταν αρκετά ικανοποιητικά, δίνοντας καλές προσεγγίσεις ακόμα και σε ημερήσια βάση, ενώ για την περίπτωση της λεκάνης απορροής του Αποσελέμη τα στοιχεία που προέκυψαν είναι ικανοποιητικά μόνο όταν παρουσιαστούν σε μηνιαία βάση. Από τον έλεγχο των κριτηρίων επαλήθευσης, τα αποτελέσματα κρίθηκαν αξιόπιστα. Η ύπαρξη συμπληρωματικών στοιχείων, όπως οι χρήσεις νερού ή οι χρήσεις γης, θα ήταν θετικό στοιχείο για την περαιτέρω αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.

31 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΠΌ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ (Τίγκας, 2003) Ο τρόπος προσδιορισμού των δεδομένων εισόδου (μέση βροχόπτωση της λεκάνης απορροής, δυνητική εξατμισοδιαπνοή) είναι καθοριστικός για την παραγωγή ορθών εκτιμήσεων. Πιθανή αδυναμία του μοντέλου, που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση, είναι η τάση υποεκτίμησης ορισμένων κορυφαίων τιμών της απορροής. Από την εξέταση πιθανών σεναρίων κλιματικής αλλαγής προκύπτει ότι η μείωση της απορροής των δύο υπό μελέτη χειμάρρων θα είναι σημαντική κατά τις επόμενες δεκαετίες, γεγονός που καθιστά αμφίβολη τη σκοπιμότητα κατασκευής μεγάλων ταμιευτήρων σε αυτούς.

32 ΕΡΓΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΝΕΡΟΥ (Γ. Τσακίρης) Αύξηση του επιφανειακού Υδατικού Δυναμικού Οικονομικές και Κοινωνικές επιπτώσεις (Αύξηση παραγωγής- Συγκράτηση πληθυσμού- Ζωή στην περιοχή) 1) Μεγάλα φράγματα α) φράγματα παραγωγής ενέργειας β) φράγματα πολλαπλού σκοπού Τι προσφέρουν????? 2) Μικρά αρδευτικά φράγματα H 25-30m 3) Λιμνοδεξαμενές Έργα εκτός κοίτης του ποταμού. H 10m, Όγκος V m 3 4) Ομβροδεξαμενές V 10000m 3 5) Δεξαμενές

33 ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΤΕΧΝΙΚΑ 1) Ύπαρξη διαθέσιμων ποσοτήτων νερού για αποθήκευση. Πρέπει να προτιμάται κατά προτεραιότητα, η αξιοποίηση υδάτων ποταμών με βασική ροή. 2) Πρέπει κατά το δυνατό, η θέση του έργου να "προσαρμόζεται" στο φυσικό ανάγλυφο, επειδή στην περίπτωση αυτή, είναι ευκολότερο να επιτευχθεί η "επί τόπου" εξίσωση εκσκαφών- επιχώσεων, και συνέπεια να μειωθεί δραστικά το κόστος κατασκευής 3) Στην περίπτωση εξωποτάμιων λιμνοδεξαμενών, η υδροληψία στο υδατόρευμα (θέση φράγματος εκτροπής), πρέπει να ευρίσκεται σε σχετικά μικρή απόσταση από τη λιμνοδεξαμενή, για τη μείωση του μήκους του αγωγού μεταφοράς. Επιπλέον, ο αγωγός μεταφοράς πρέπει να χαράσσεται κοντά σε παρακείμενο δρόμο, όπου αυτό είναι δυνατό, για την εύκολη πρόσβαση τόσο στον αγωγό, όσο και στο φράγμα εκτροπής.

34 ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΤΕΧΝΙΚΑ 4) Σχετικά μικρή απόσταση από την έκταση που πρόκειται να αρδευθεί ή από τους υδροδοτούμενους οικισμούς, για να αποφεύγεται η κατασκευή προσαγωγών μεγάλου μήκους. Επίσης, από τοπογραφικής πλευράς, η θέση του έργου πρέπει να βρίσκεται υψηλότερα από τη θέση του τελικού αποδέκτη (γεωργική έκταση/ οικισμός), ώστε να αποφεύγεται η άντληση του νερού, πού συνεπάγεται συνήθως μεγάλο ενεργειακό κόστος. 5) Πρέπει να αποφεύγεται η κατασκευή ταμιευτήρων σε περιοχές που αποτελούνται από πετρώματα υψηλής διαβρωσιμότητας, επειδή λόγω των προσχώσεων που δημιουργούνται από τα παρασυρόμενα από το νερό φερτά υλικά, μειώνεται σημαντικά ο ωφέλιμος όγκος αποθήκευσης (περίπτωση φραγμάτων), ή απαιτείται δεξαμενή για την προστασία από τα φερτά υλικά.

35 ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ Εφαρμόζεται η θεωρία της ανάλυσης κόστους ωφέλειας CBA (cost-benefit analysis) ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ 2) Πρέπει, να περιορίζεται κατά το δυνατό ο χώρος κατάληψης του έργου, ώστε να περιορίζεται η απαλλοτρίωση γεωργικής γης, που σε πολλές περιοχές έχει μεγάλη αξία. 1) Πρέπει να ελέγχονται οι επιπτώσεις της επίδρασης της μείωσης της παροχής στην παρόχθια βλάστηση και στην αναπλήρωση του υπόγειου ορίζοντα, κατάντη της θέσης κατασκευής. 3) Το κόστος αποκατάστασης του τοπίου από τη δημιουργία δανειοθαλάμων δεν πρέπει να είναι υπερβολικά μεγάλο, γι αυτό κατά το δυνατό, πρέπει να αξιοποιούνται τα προϊόντα των εκσκαφών και να αποφεύγεται η διάνοιξη επιπλέον χώρων που δεν θα καλυφθούν από το έργο.

36 ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ Εκτιμώνται οι θετικές και αρνητικές επιδράσεις στις κοινωνικές ομάδες τις οποίες αφορούν τα έργα

37 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ (Γ. Τσακίρης) Για να προσδιοριστεί το ωφέλιμο επιφανειακό υδατικό δυναμικό μιας περιοχής θα πρέπει να υπάρχει κάποιο συγκεκριμένο σχέδιο αξιοποίησης με συγκεκριμένα έργα. Σημαντικό ρόλο στο βαθμό αξιοποίησης του υδατικού δυναμικού διαδραματίζει ο συνολικός ωφέλιμος όγκος αποθήκευσης των έργων αξιοποίησης (S) ή ο λόγος αποθήκευσης προς το μέσο ετήσιο ύψος απορροής μέση υπερετήσια εισροή στο έργο αποθήκευσης (MAR), S/MAR. Με τις νέες τάσεις για εξασφάλιση μιας ελάχιστης παροχής (για οικολογικούς λόγους) η οποία να αφήνεται να διέρχεται από το φράγμα, το ποσοστό αποθήκευσης των έργων αξιοποίησης παραμένει αρκετά μικρό και συνήθως κάτω από το 100%. Ο όγκος που αξιοποιείται είναι βέβαια διαφορετικός από τον όγκο αποθήκευσης και εξαρτάται άμεσα από τον τρόπο χρήσης και την κατανομή του στο χρόνο.

38 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ (Γ. Τσακίρης) Ενδεικτικά με διάφορες απλοποιητικές παραδοχές (κυρίως ως προς τη γεωμετρία της αποθήκευσης) και πιθανότητα αστοχίας 10% και ετήσια εξάτμιση 1500 mm, για τέσσερα διαφορετικά επίπεδα, παρουσιάζεται το ποσοστό αξιοποίησης (D/MAR), ως συνάρτηση του ποσοστού αποθήκευσης, (S/MAR). Από τα νομογραφήματα εκτιμάται το επιφανειακού υδατικό δυναμικό με βάση την αποθηκευτικότητα των έργων της υδρολογικής λεκάνης. Ανάλογες νομογραφικές λύσεις για την εκτίμηση των έργων αποθήκευσης νερού δημιουργήθηκαν και στην περίπτωση του χειμάρρου Αποσελέμη Ν. Ηρακλείου (Κανάρης 2003)

39 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ (Γ. Τσακίρης) Συντελεστής διακύμανσης εισροών

40 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΕΡΓΩΝ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ (Κανάρης, 2003) Καθαρές απώλειες του ταμιευτήρα που εκφράζει τις απώλειες λόγω εξάτμισης από τη ελεύθερη επιφάνεια του. Διαγράμματα για την εκτίμηση της χωρητικότητας έργων αποθήκευσης νερού, για πιθανότητα αστοχίας 10% και ανισοκατανομή της επιθυμητής απόληψης κατά τη διάρκεια του έτους.

41 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΕΡΓΩΝ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ (Κανάρης, 2003) Όσο μικρότερος της μονάδος είναι ο EF τόσο μεγαλύτερες είναι οι απώλειες λόγω της εξάτμισης. Η τιμή ΕF=1 ισχύει για τον ταμιευτήρα αναφοράς Κατά τoν Mitchell (1976, 1983), υποθέτοντας ότι η συνάρτηση επιφάνειαςχωρητικότητας ενός ταμιευτήρα μπορεί να αποδοθεί ικανοποιητικά από την εξίσωση Α=Κ S b όπου b=2/3, A ns : ελεύθερη επιφάνεια του νερού στην ανώτατη στάθμη του τυχαίου ταμιευτήρα σε στρέμματα. S ns : συνολική χωρητικότητα του τυχαίου ταμιευτήρα στην ανώτατη στάθμη Ks : η σταθερά στην εξίσωση επιφάνειας χωρητικότητας του ταμιευτήρα αναφοράς Ε ns, E s : Το ύψος της καθαρής ετήσιας απώλειας (μέσο ετήσιο ύψος εξάτμισης - μέσο ετήσιο ύψος βροχής σε m), για τη θέση του τυχαίου ταμιευτήρα και του ταμιευτήρα αναφοράς αντίστοιχα.