ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ Χρήστος Τζιμόπουλος Καθηγητής Α.Π.Θ
1.Υδατικοί Πόροι Σε παγκόσμιο επίπεδο η κατανομή των υδατικών πόρων του πλανήτη μας είναι άνιση α) στη μεγάλη αύξηση του πληθυσμού της γης β) στη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου με ταυτόχρονη αύξηση της αστικοποίησης, που έχει ανεβάσει κατακόρυφα την κατανάλωση του νερού, γ) στην κακή ή και πλήρη έλλειψη μιας ορθολογικής διαχείρισης των υδατικών πόρων. Η Ελλάδα μπορεί γενικά να χαρακτηριστεί ως πλούσια χώρα σε υδατικούς πόρους α) το μέσο ετήσιο ύψος βροχόπτωσης είναι περίπου 850 χιλιοστά, που αντιστοιχεί σε 115 Gm 3 β) η μέση ετήσια επιφανειακή απορροή ανέρχεται σε 60 Gm 3, γ) για τα υπόγεια νερά εκτιμάται ότι το ετήσιο δυναμικό τους ανέρχεται σε 2.5 Gm 3.
ΠΙΝΑΚΑΣ Ι Η H κατανομή του υετού στην Ελλάδα Υδατικό διαμέρισμα Επιφάνεια (Km 2 ) Μέσος ετήσιος υετός (mm) Μέσος ετήσιος όγκος υετού (10 6 m 3 ) Μέσος ετήσιος όγκος υετού % Δυτική Πελ/νησος 7400 1007 7449 6,6 Βόρ. Πελ/νησος 6576 984 6474 5,7 Ανατ. Πελ/νησος 8403 692 5811 5,2 Δυτ. Στερεά 11174 1280 14306 12,7 Ήπειρος 9956 1567 15599 13,9 Αττική 3184 462 1470 1,3 Ανατ. Στερεά 11970 723 8657 7,7 Θεσσαλία 13078 742 9708 8,6 Δυτ. Μακεδονία 13680 775 10599 9,4 Κεντ. Μακεδονία 10414 633 6596 5,9 Ανατ. Μακεδονία 7791 613 4774 4,2 Θράκη 10873 794 8633 7,7 Κρήτη 8305 972 8074 7,2 Νήσοι Αιγαίου 8705 511 4447 3,9 Σύνολα και 131509 856,0 112597 100 μέσοι όροι
15599 14306 7449 8403 7400 6576 6474 5811 11174 9956 13078 13680 11970 9708 10599 10414 8657 6596 7791 10873 8633 8305 8074 8705 4774 3184 4447 1470 Επ ιφάνεια (Km2) Δυτική Πελ/νησος Βόρ. Πελ/νησος Ανατ. Πελ/νησος Δυτ. Στερεά Ήπειρος Αττική Ανατ. Στερεά Θεσσαλία Δυτ. Μακεδονία Κεντ. Μακεδονία Ανατ. Μακεδονία Θράκη Κρήτη Νήσοι Αιγαίου 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Επιφάνεια (Km2) Μέσος ετήσιος όγκος υετού (106 G m3) Υδατικό διαμέρισμα Κατανομή της βροχής ανά υδατικό διαμέρισμα
ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΙ Το To δυναμικό των επιφανειακών νερών Υδατικό διαμέρισμα Επιφάνεια (Km 2 ) %επιφάνειας καλυφθείσης από μετρήσεις Μετρηθείσα μέση ετήσια επιφαν. aπορροή Εκτιμηθείσα μέση ετήσια επιφαν. aπορροή Συνολική μέση ετήσια επιφαν. aπορροή (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) (10 6 m 3 ) % Δυτική Πελ/νησος 7400 52,4 1593 1127 2720 4,3 Βόρ. Πελ/νησος 6576 19,4 824 2377 3201 5,1 Ανατ. Πελ/νησος 8403 5,1 569 1290 1899 3,0 Δυτ. Στερεά 11174 47,0 6450 5199 11649 18,5 Ήπειρος 9956 59,1 6776 1815 8591 13,7 Αττική 3184 3,8 11 208 219 0,3 Ανατ. Στερεά 11970 29,1 640 1176 1816 2,9 Θεσσαλία 13078 82,1 3121 132 3253 5,2 Δυτ. Μακεδονία 13680 48,7 2655 1665 4320 6,9 Κεντ. Μακεδονία 10414 16,1 5426 1760 7186 11,4 Ανατ. Μακεδονία 7791 4,3 2760 1659 4419 7,0 Θράκη 10873 22,5 5600 5391 10991 20,0 Κρήτη 8305-209 1355 1564 1,7 Νήσοι Αιγαίου 8705-1080 1080 Σύνολα και 131509 32,5 36634 26234 62908 100 μέσοι όροι 60631 Σημείωση: Στις περιοχές Μακεδονίας Θράκης περιλαμβάνονται και νερά από όμορες χώρες
14000 12000 10000 8000 7400 8403 11649 11174 9956 8591 11970 13078 13680 10414 Επιφάνεια (Km2) Συνολική απορροή(106 m3) 10991 10873 6000 6576 7186 7791 8305 4000 2000 2720 3201 1899 3184 1816 3253 4320 4419 0 219 1564 Δυτική Πελ/νησος Βόρ. Πελ/νησος Ανατ. Πελ/νησος Δυτ. Στερεά Ήπειρος Αττική Ανατ. Στερεά Θεσσαλία Δυτ. Μακεδονία Υδατικό διαμέρισμα Κεντ. Μακεδονία Ανατ. Μακεδονία Θράκη Κρήτη Συνολική απορροή(106 m3) Επιφάνεια (Km2) Κατανομή της συνολικής απορροής ανά υδατικό διαμέρισμα
ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΙΙ Το δυναμικό των υπογείων νερών To Υδατικό διαμέρισμα Επιφάνεια (Km 2 ) Μέσος ετήσιος όγκος υετού (10 6 Ετήσιο δυναμικό υπογείων νερών (10 6 m 3 ) m 3 ) Δυτική Πελ/νησος 7400 7449 80 Βόρ. Πελ/νησος 6576 6474 100 Ανατ. Πελ/νησος 8403 5811 114 Δυτ. Στερεά 11174 14306 75 Ήπειρος 9956 15599 59 Αττική 3184 1470 2 Ανατ. Στερεά 11970 8657 83 Θεσσαλία 13078 9708 590 Δυτ. Μακεδονία 13680 10599 417 Κεντ. Μακεδονία 10414 6596 344 Ανατ. Μακεδονία 7791 4774 252 Θράκη 10873 8633 180 Κρήτη 8305 8074 95 Νήσοι Αιγαίου 8705 4447 61 Σύνολα 131509 112597 2452
14000 12000 11174 11970 13078 13680 Επιφάνεια (Km2) Ετ. Δυναμικό υπογείων υδάτων (105 m3) 10000 9956 10414 10873 8000 6000 7400 6576 8403 5900 7791 8305 8705 4000 4170 2000 0 Δυτική Πελ/νησος 800 1000 1140 Βόρ. Πελ/νησος Ανατ. Πελ/νησος Δυτ. Στερεά 3184 3440 750 590 20 2520 830 1800 950 Ήπειρος Αττική Ανατ. Στερεά Θεσσαλία Δυτ. Μακεδονία Κεντ. Μακεδονία Υδατικό διαμέρισμα Ανατ. Μακεδονία Θράκη Κρήτη Νήσοι Αιγαίου 610 Ετ. Δυναμικό υπογείων υδάτων (105 m3) Επιφάνεια (Km2) Κατανομή του ετήσιου δυναμικού των υπογείων υδάτων ανά διαμέρισμα
Με βάση λοιπόν τα παραπάνω στοιχεία, που προκύπτουν από τους πίνακες: το δυτικό μέρος της χώρας μας με έκταση 37% της συνολικής έκτασης έχει μέσο ετήσιο όγκο βροχοπτώσεων 48,3 % της συνολικής βροχόπτωσης της χώρας μας. H Μακεδονία με τη Θράκη καλύπτουν περίπου το 42,8 % του συνόλου
Ενώ λοιπόν η χώρα μας εμφανίζεται αρκετά πλούσια σε υδατικούς πόρους, εν τούτοις: Υπάρχει ο εφιάλτης της λειψυδρίας σε αρκετές περιοχές Ο υπόγειος ορίζοντας έχει κατέβει σε πολύ χαμηλά επίπεδα Ενα μεγάλο μέρος των επιφανειακών, αλλά και των υπόγειων υδατικών πόρων έχει μολυνθεί Το θαλασσινό νερό έχει εισχωρήσει σε μεγάλο βάθος στα υπόγεια υδροφόρα στρώματα Εμφανίζονται έντονα πλημμυρικά φαινόμενα Εμφανίζεται έντονη ξηρασία με τη συνεπακόλουθη λειψυδρία
Τα αίτια των παραπάνω γεγονότων : Τα υδρολογικά γεγονότα τα οποία παρουσιάζουν περιοδικότητες σε μικρά και μεγάλα χρονικά διαστήματα, Οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις
Οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις : Η αποδάσωσητηςχώραςμας. Οι δασικές εκτάσεις από το 40 % της συνολικής έκτασης στην αρχή του 19ου αιώνα φθάνουν σήμερα στο 18%. Η άλογη αστικοποίηση στις περισσότερες περιοχές της χώρας μας με συνέπεια την αύξηση της απορροής σε περίπτωση βροχοπτώσεων. Η κάλυψη των χειμάρρων σε όλες τις αστικές περιοχές Η μόλυνσητωνεπιφανειακώνυδάτων από βιομηχανίες και απόβλητα. Η αλόγιστη χρήση των φυτοφαρμάκων εκ μέρους των καλλιεργητών με αποτέλεσμα να μολύνονται καθημερινά οι υπόγειοι ορίζοντες αλλά και τα επιφανειακά νερά
Πολιτική διαχείρισης Διαχείριση των υδατικών πόρων. Αποτελεί ένα σύνολο δυναμικών δράσεων που αποσκοπούν στην κάλυψη των αναγκών σε νερό μιας περιοχής με το βέλτιστο επιθυμητό αποτέλεσμα: Στην Ελλάδα οι υδρολογικές συνθήκες και οι γεωμορφολογικές ανισότητες δημιουργούν άνιση συγκέντρωση υδατικών πόρων κατά χρονική εποχή και κατά υδατικό διαμέρισμα: είναι λοιπόν απαραίτητη η ανάπτυξη της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Η δυτική περιοχή της χώρας μας είναι πλουσιότερη από την ανατολική Κατά την περίοδο του καλοκαιριού που αναπτύσσονται οι γεωργικές καλλιέργειες, υπάρχει κατά κανόνα μεγάλη έλλειψη νερού.
Υφιστάμενη Νομοθεσία Η Ελληνική Πολιτεία αντελήφθηκε έστω και αργά το μεγάλο αυτό πρόβλημα της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Νόμος 1739/87 : Διαχείριση των υδατικών πόρων και άλλες διατάξεις-καθιέρωσε 14 υδατικά διαμερίσματα σ όλη τη χώρα και προσδιόρισε επακριβώς τα έργα για την αξιοποίηση των υδατικών πόρων στην Ελλάδα. Νόμος 3199/2003: Προστασία και διαχείριση των υδάτων- Εναρμόνιση με την Οδηγία 2000/60/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 23ης Οκτωβρίου 2000- Δημιουργήθηκε Κεντρική Υπηρεσία Υδάτων για την κατάρτιση εθνικών προγραμμάτων προστασίας του υδάτινου δυναμικού της χώρας
Επιστημονική Κοινότητα Η επιστημονική κοινότητα ευαισθητοποιήθηκε στην Ελλάδα ήδη από το 1983, όταν στα ανά διετία συνέδρια της Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης μια θεματική ενότητα αναφέρονταν πάντα στη διαχείριση των υδατικών πόρων. Το ΤΕΕ, όσο και το Γεωτεχνικό Επιμελητήριο ασχολήθηκαν με το θέμα αυτό, με τη δημιουργία ειδικών συνεδρίων με θέμα διαχείριση υδατικών πόρων (Διαχείριση υδατικών πόρων Κρήτης, 1993 ΓΕΩΤΕ, Διαχείριση υδατικών πόρων, 1996 ΤΕΕ,Λάρισα [5]κλπ.). Η ΕΕΔΥΠ διοργάνωσε επίσης τρία Εθνικά Συνέδρια (1995,1997,1999 ) με θέμα διαχείριση υδατικών πόρων. Το μάθημα Διαχείριση Υδατικών πόρων άρχισε να διδάσκεται σε Προπτυχιακό και Μεταπτυχιακό επίπεδο ήδη από το 1994 στα Πολυτεχνεία μας. Το Πανελλήνιο Συνέδριο της ΕΥΕ-ΕΕΔΥΠ διοργανώνεται εφέτος στο Βόλο (27-30 Μαΐου 2009) και 4 θεματικές ενότητες αφορούν προβλήματα διαχείρισης Υδατικών Πόρων.
Η διαχείριση των υδατικών πόρων εξετάζει: ανεύρεση του νερού, σύλληψη, μεταφορά, ύδρευση, άρδευση, ενέργεια, βιομηχανική χρήση, ναυσιπλοία, περιβάλλον, κόστος, χρηματοδότηση, θεσμοί, διοίκηση, συμμετοχή του κοινού κλπ.
Οι Μηχανικοί που ασχολούνται με την ειδικότητα αυτή, πρέπει να έχουν γνώσεις που άπτονται της επιχειρησιακής έρευνας αλλά και πρόσθετες γνώσεις: Περιβαλλοντικές, Οικονομικές, Διοικητικές, Πολιτισμικές, Κοινωνικές.
Η Γενική Διαχείριση των υδατικών πόρων αναφέρεται σε: Διαχείριση σε Εθνικό επίπεδο, Διαχείριση σε επίπεδο περιφέρειας, Διαχείριση σε επίπεδο υδατικής λεκάνης. Οι δραστηριότητες που αναπτύσσονται στα παραπάνω, περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: Στρατηγική διαχείρισης (Planning), Σχεδιασμό (Design), Κατασκευή, Λειτουργική διαχείριση.
Σύμφωνα με τους Louks et al [1] η εμπειρία έχει οδηγήσει στις ακόλουθες διαπιστώσεις: a. Σπάνια υφίσταται μια τελική λύση για το πρόβλημα του σχεδιασμού των υδατικών πόρων. b. Για κάθε μείζονα απόφαση υπάρχουν πολλές ελάσσονες αποφάσεις c. Ο διαθέσιμος κατά κανόνα χρόνος για τη μελέτη ενός προβλήματος υδατικών πόρων είναι μικρότερος από τον απαραίτητο χρόνο για μια επαρκή μελέτη ενός μαθηματικού μοντέλου
Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις για την επίλυση μοντέλων σχεδιασμού: Η προσομοίωση (simulation) Η βελτιστοποίηση (optimization).
Παραδείγματα από τον Ελληνικό χώρο
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΩΝ ΤΗΣ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΑΧΕΛΩΟΥ ΚΑΤΑΝΤΗ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΣΤΡΑΤΟΥ
Response matrix optimization on the Eidomeni Evzoni hydrological basin in Northern Greece
Table 2 Optimal pumping rates [m 3 /d] obtained from Quadratic Programming Wells Mar-Mai & June July Aug Sept Okt-Feb 1 (fixed) G 2414 1800 1800 1800 1800 1800 2 3 G 1284, G 1318 0 4500 4500 4500 4500 4 G 1267 0 1600 1600 1600 1600 5 E 1 +E 2 0 2100 2100 2100 2100 6 G 2459 0 1600 1600 1600 183 7 G 2460 0 1600 1600 1600 1441 8 G 2461 0 1600 1600 1600 1096 9 G 2538 0 3500 3500 3500 3032 10 13 E 13 G 13 0 1100 1100 1100 1100 14 G 14 0 0 0 0 1100 15 21 G 15 G 21 0 1100 1100 1100 1100 22 G 22 0 0 0 0 1100 23 G 23 0 752 752 752 1100 24 26 G 24, E 9, E 28 0 1100 1100 1100 1100
Research Area- Aliakmon river
Operating Scheme of the Hydrological System
Προτάσεις Δημιουργία Υπουργείου ή Υφυπουργείου Υδατικών Πόρων και άμεση εφαρμογή των Νόμων περί διαχείρισης υδατικών πόρων Ηπειρωτική Ελλάδα Άμεση απογραφή των επιφανειακών και υπογείων υδάτων ανά υδατική λεκάνη. Κατάρτιση Σχεδίων Διαχείρισης ανά λεκάνη απορροής Προγράμματα Μέτρων και παρακολούθησης της κατάστασης των υδάτων
Νησιωτική Ελλάδα και Χαλκιδική Συνέχιση του Προγράμματος των λιμνοδεξαμενών Προώθηση της Τεχνικής της αφαλάτωσης του νερού της θάλασσας. Εφαρμογή της νέας τεχνικής απόληψης νερού από την ατμόσφαιρα με συμπύκν
Βιβλιογραφία 1. Louks D.P., Stedinger J.R., Haith D.A., 1981, Water Resources Systems Planning and Analysis, Prendice-Hall, Inc., pp.559. 2. Mays L. W. and Tung Y.K., 1996, System analysis, Water Resources Handbook, McGraw-Hill Co, pp6.1-6.49. 3. Μιμίκου Μ.Α.,1994, «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ», Εκδόσεις Παπασωτηρίου, σελ.564. 4. Τσακίρης Γ., 1995, «ΥΔΑΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ-Ι. Τεχνική Υδρολογία», Εκδόσεις Συμμετρία, Αθήννα 1995, σελ. 675. 5. Τζιμόπουλος Χ. και Σπυρίδης Α.,1996, «Το υδατικό ισοζύγιο της λίμνης Τριχωνίδας» Διεθνές Συνέδριο ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ-ΤΕΕ, Τμήμα Κεντρικής και Δυτικής Θεσσαλίας, σελ. 8.
6. Τζιμόπουλος Χ. και Σπυρίδης Α.,1998, «Διαχείριση Υδάτων της Υδρολογικής Λεκάνης του Ποταμού Αχελώου κατάντη του φράγματος Στράτου», Πρακτικά του 1ου Εθνικού Συνεδρίου ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ-ΑΘΗΝΑ, σελ. 313-326. 7. Τζιμόπουλος Χ.,1999, ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΠΟΡΩΝ-ΥΠΟΓΕΙΑ ΝΕΡΑ Mεταπτυχιακό Πρόγραμμα : Γεωπληροφορική-Υδάτινοι Πόροι, Τ.Α.Τ.Μ., Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, σελ. 74. 8. ΥΒΕΤ, 1993, «ΜΕΛΕΤΗ-ΠΙΛΟΤΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΟΣ ΗΠΕΙΡΟΥ», Τελική Έκθεση. 9. Ξανθόπουλος Θ., 1996, «Διαχείριση υδατικών πόρων : Θεωρητικές ελπίδες και ρεαλιστική προσέγγιση» ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΤΕΕ-ΤΜΗΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ, ΛΑΡΙΣΑ 13-16 Νοεμβρίου 1996.