Διάβρωση και Yφαλμύριση λ ύ Yπογείων ί Yδάτων M.A. Μιμίκου Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ι. Παναγόπουλος ΥΔ Ε.Μ.Π. Ιωάννινα, 20 Μαρτίου 2010 1
Γενικά Περιβάλλον: Βασικός ρυθμιστής της ανθρώπινης ανάπτυξης Αστικές και αγροτικές περιοχές Όλες οι ανθρώπινες δραστηριότητες σχετίζονται άμεσα και αλληλεπιδρούν με τις μεταβολές του φυσικού περιβάλλοντος Η γνώση των μεταβολών και η κατανόηση των μηχανισμών γένεσης και εξέλιξής ξής τους συντελεί στον βέλτιστο προγραμματισμό μ και στην πρόληψη των αρνητικών συνεπειών Επομένως: Όφελος στο περιβάλλον και την οικονομία 2
Στρατηγικές διαχείρισης Η υδατική πολιτική αποτελεί κύριο μοχλό ανάπτυξης (Γεωργία, Ύδρευση, Παραγωγή ενέργειας κ.τ.λ.) Στόχος: Επίτευξη βιώσιμης ανάπτυξης Προϋποθέσεις βιώσιμης ανάπτυξης Ορθή εκτίμηση υδατικών πόρων Σωστός σχεδιασμός υδραυλικών έργων Ορθολογική διαχείριση φυσικών πόρων (νερό-έδαφος) Η κλιματική αλλαγή (φαινόμενο θερμοκηπίου) και η αλλαγή χρήσεων γης δημιουργούν πρόσθετα προβλήματα στην επίτευξη του παραπάνω στόχου 3
Ευρωπαϊκή Οδηγία Πλαίσιο 2000/60 Στόχος: Διατήρηση της «καλής οικολογικής κατάστασης των υδάτινων σωμάτων μέσω της εφαρμογής διαχείρισης. Έτος Στόχος : 2015 Η επιτυχία εφαρμογής της Οδηγίας εξαρτάται από: Την έγκαιρη λήψη κατάλληλων διαχειριστικών μέτρων που θα εξασφαλίσουν την επιθυμητή «καλή κατάσταση» των υδάτων. 4
Διάβρωση (1) Ο όρος διάβρωση αναφέρεται συνήθως στη γεωλογική διάβρωση (erosion) και αφορά κυρίως σε μηχανική απομάκρυνση υλικού Υδατική και Αιολική Διάβρωση Προοδευτική αποσύνθεση των υλικών των εδαφών 5
Διάβρωση (2) Αφορά περισσότερο την Αγροτική γη (καλλιέργειες βοσκότοποι) - Μικρό ποσοστό οργανικής ουσίας - Εκτεθειμένο έδαφος για μεγάλο χρονικό δά διάστημα του έτους - Υπερβολική καλλιέργεια (αρόσεις ρ ς αρδεύσεις λιπάνσεις - εξάντληση του εδάφους) - Μη ενδεδειγμένες καλλιέργειες και τεχνικές σε επιρρεπή εδάφη - Υπερβόσκηση - Κεκλιμένα εδάφη 6
Υπολογισμός Εδαφικής Απώλειας Παγκόσμια Τροποποιημένη Εξίσωση Εδαφικής Απώλειας (MUSLE) Qsurf: Επιφανειακή απορροή qpeak: Παροχή αιχμής area: Έκταση Kusle: Παράγοντας Διαβρώσεως Εδάφους Cusle: Pusle: Παράγοντας Κάλυψης και Διαχείρισης Γης Παράγοντας Διαχείρισης Εδαφών κατά της Διάβρωσης LSusle: Παράγοντας Τοπογραφίας CFRG: Παράγοντας Περιεκτικότητας του Εδάφους σε Χοντρά Θραύσματα 7
Υφαλμύριση Υπόγειων Υδάτων η υπεράντληση σε παραθαλάσσιες περιοχές προκαλεί διείσδυση θαλασσινού νερού μέσα στους υδροφορείς Μεγάλος αριθμός παράνομων γεωτρήσεων σε όλη τη χώρα (81000 ή 40%) Μη ορθολογικός τρόπος άντλησης νερού και λειτουργίας των γεωτρήσεων 8
Υφαλμύριση στην Ελλάδα Αττική: Σούνιο, Φάληρο, Πειραιάς, Δραπετσώνα, Κερατσίνι, Βουλιαγμένη, Βάρη, Αγία Μαρίνα, Κορωπί. Θριάσιο Πεδίο, στις περιοχές των Αγίων Αποστόλων, του Καλάμου, της Ριτσώνας, ως και τα νότια τμήματα της πεδιάδας της Θήβας. Πόρτο Ράφτη, κάμπος Αταλάντης. Πελοπόννησος : Η παραλιακή ζώνη από την Κορινθία ως και την Αχαΐα, το Αργολικό πεδίο και το Πόρτο Χέλι. Στη Μακεδονία και στη Θράκη: Η Νέα Πέραμος, η Νέα Καρβάλη και το Δέλτα του Νέστου. Θεσσαλία: Διείσδυση της θάλασσας ως το ύψος της Κάρλας Δυτική Ελλάδα: περιοχές του Αργοστολίου και της Σάμης στην Κεφαλονιά. Κρήτη: Σε ζώνες του Βόρειου τμήματος του νησιού 9
Αντιμετώπιση Υφαλμύρισης μείωση των αντλήσεων του υπόγειου νερού και η αναμόρφωση (διάταξη) του δικτύου των γεωτρήσεων τεχνητός εμπλουτισμός με χρήση βοηθητικών γεωτρήσεων κατά μήκος της ακτής αύξηση της φυσικής τροφοδοσίας αναμόρφωση των υδραυλικών κλίσεων με τη διατήρηση της στάθμης του υδροφορέα πάνω από το επίπεδο της θάλασσας κατασκευή τεχνητών υπόγειων φραγμάτων 10
Περιφέρεια Ηπείρου (1) Γεωμορφολογία Κύριο χαρακτηριστικό Ορεινή μορφολογία Οροσειρά Πίνδου 11
Περιφέρεια Ηπείρου (2) Ετήσια βροχόπτωση 780 mm 2.200 mm Ετήσια πραγματική εξατμοδιαπνοή 300 mm 545 mm Ετήσια δυνητική εξατμοδιαπνοή 752 mm 1121 1.121 mm Πλέον υγρή περιοχή: Ιωάννινα 12
Σημαντική αξιοποίηση υδατικού δυναμικού Ανάπτυξη Ηπείρου Κατασκευή υδροηλεκτρικών μονάδων Πηγές Αώου (Μέτσοβο) Ποταμός Λούρος (Φιλιππιάδα) Πουρνάρι Ι και ΙΙ (Άρτα) Δυνατότητα περαιτέρω αξιοποίησης και κατασκευή ΥΗΕ Μονάδων σε θέσεις μεσαίας και μικρής εκμετάλλευσης, παράλληλα με υποστηρικτικά έργα ανάπτυξης των γύρω περιοχών 13
Λεκάνη Ποταμού Άραχθου Μέση ετήσια βροχόπτωση 1500 mm Έκταση 2000 km 2 Εύρος Υψομέτρων 0 2400m Μήκος ποταμού 110 km Μέση παροχή 60m 3 /s Διαθέσιμες παροχές και στερεοπαροχές (Τσίμοβο, Πλάκα, Άρτα) Άρτα: 7km κατάντη του φράγματος Πουρνάρι Ι 2 ΒΑΣΙΚΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ: Διάβρωση σε όλη τη λεκάνη και μεγάλη στερεοπαροχή του ποταμού. Πρόσχωση Ταμιευτήρα. Διατάραξη ισορροπίας στο Δέλτα μετά την κατασκευή του φράγματος και του Οικοσυστήματος του Αμβρακικού. 14
Μελέτη Παράκτιας Περιοχής (1) Περιοχή Μελέτης: Δέλτα του ποταμού Αράχθου Δεδομένα: Δδ Στερεοζεύγη αεροφωτογραφιών για διαφορετικές χρονικές περιόδους (1960, 1985, 1996) τρεις Μεθοδολογία: Εφαρμογή τεχνικών GPS, Φωτογραμμετρίας και GIS Αποτελέσματα: Παραγωγή Ψηφιακών Μοντέλων Εδάφους και Ορθοφωτογραφιών Στόχος: Ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός των αλλαγών στην παράκτια ζώνη 15
Μελέτη Παράκτιας Περιοχής (2) Σύγκριση ακτογραμμής για τρεις διαφορετικές χρονικές περιόδους (1960, 1985, 1996) Εντοπισμός των διαφορών Αλλαγή στους μαιανδρισμούς Αύξηση του πλάτους ποταμού και ευθυγράμμισή του Αλλαγές στις λουρονησίδες 16
Μελέτη Παράκτιας Περιοχής (3) Εκτίμηση επιπτώσεων: Εξασθένιση της υδροδυναμικής του ποταμού και κατ επέκταση μείωση του δυναμικού μεταφοράς φερτών υλών Διατάραξη του ισοζυγίου προσφοράς φερτών υλικών στην παράκτια ζώνη Η κυματική δυναμική της θάλασσας δρα διαβρώνοντας τις παλαιότερες αποθέσεις Δεν αναπληρώνεται το υλικό από τον κύριο φυσικό τροφοδότη, που είναι ο ποταμός. 17
Μελέτη Παράκτιας Περιοχής (4) Εκτίμηση επιπτώσεων: Αλλαγή στη διατομή και την κλίση του ποταμού Υποβιβασμός επιπέδου πεδινής κοίτης - Καταρρεύσεις πρανών Υφαλμύριση υπόγειων υδάτων των παραθαλάσσιων πεδινών περιοχών του Δέλτα Αλλαγές στο οικοσύστημα του Αμβρακικού λόγω ασυνεχούς και ανεπαρκούς ροής γλυκού νερού αλλοίωση φυσικοχημικών χαρακτηριστικών 18
Προτεινόμενες Δράσεις Περιορισμός αντλήσεων στην πεδιάδα της Άρτας και ικανοποίηση αρδευτικών αναγκών από τον ταμιευτήρα Κλείσιμο γεωτρήσεων και εφαρμογή προγράμματος άντλησης αν αυτό είναι απαραίτητο Διευθέτηση των εκβολών του ποταμού ώστε να κατανέμει σχεδόν ισομερώς στον δελταϊκό κώνο τις φερτές φρ ύλες Βελτιωμένη διαχείριση νερού από τους Ταμιευτήρες Πουρνάρι Ι και ΙΙ με εξασφάλιση μεγαλύτερης σταθερής παροχής στα κατάντη «Άνοιγμα» του Φράγματος αν αυτό είναι εφικτό Περιβαλλοντική μελέτη της περιοχής και δράσεις αποκατάστασης 19
Μελέτη Περιοχής Ανάντη Φράγματος Κύριο Μενού Αξιοποίηση ΣΓΠ και Υδρολογικών Μοντέλων Απεικόνιση Χαρτών Θεματικά Επίπεδα (coverages) 20
Σχηματοποίηση Λεκάνης - Χάρτες Τοπογραφία (DTM) Χρήσεις Γης Γεωλογία 21
Προσομοίωση Ταμιευτήρα Εξίσωση Υδατικού Ισοζυγίου: V: όγκος νερού σε κάθε χρονικό βήμα Vstored: ήδη αποθηκευμένος όγκος νερού Vflowin: εισροές Vflowout: εκροές Vpcp: βροχόπτωση Vevap: εξάτμιση Vseep: υπόγειες διαφυγές 22
Σχεδιασμός Λεκάνης - Κλίμα Διαχωρισμός λεκάνης με βάση το κλίμα και τις θέσεις με διαθέσιμες μετρήσεις (παροχές, στερεοπαροχές) 6 διαθέσιμοι βροχομετρικοί σταθμοί με δεδομένα για τη χρονική περίοδο (1964-2003) Μεγάλες διαφοροποιήσεις στη βροχόπτωση εντός της λεκάνης π.χ. αυξημένη στο κέντρο (Πράμαντα) 3 θέσεις με διαθέσιμα στοιχεία παροχών και στερεοπαροχών (Τσίμοβο 1964-2003, Πλάκα και Άρτα 1964-1980) 23
Συνεισφορά στη Στερεοαπορροή (1) Η αγροτική γη συνεισφέρει περισσότερο στην ετήσια στερεοαπορροή της λεκάνης Βροχόπ τωση (mm) Απορροή (mm) Φερτά (tn/km^2) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 AGRL CABG FRSD FRSE FRST ORCD WPAS 24
Συνεισφορά στη Στερεοαπορροή (2) Υδρολογικές συνιστώσες περίπου σταθερές σε όλα τα τμήματα της λεκάνης. Μεγάλη διάβρωση στο κεντρικό και νότιο τμήμα της λεκάνης λόγω ευαίσθητων εδαφικών σχηματισμών και έντονης βροχόπτωσης. 25
Επίδραση φράγματος (1) *10^3 tn 4000 3200 2400 1600 800 0 μέσες ετήσιες αποδόσεις φερτών σε 4 θέσεις 1964-1980 1981-2003 Τσίμοβο Πλάκα Άρτα Έξοδος τοποθεσίες 26
Επίδραση φράγματος (2) Εκτιμήσεις Φερτών -SWAT Άρτα: 1964-1980 1980-3.8x10 6 tn/y 1981-2003 - 0.084x10 6 tn/y Κατακράτηση στο Φράγμα: 95% Έξοδος Λεκάνης: 1964-1980 1980-3.75x10 6 tn/y 1981-2003 - 0.085x10 6 tn/y 27
Τρόποι Αντιμετώπισης Διάβρωσης Αγροτική Γη : Υιοθέτηση Κανόνων Ορθής Γεωργικής Πρακτικής Αμειψισπορά (Εναλλαγή Καλλιεργειών) ) Περιορισμός Αρόσεων Ηπιότερες Αρόσεις Επιλογή Καλλιεργειών με μεγαλύτερη κάλυψη του εδάφους Επιλογή ήεναλλακτικών μεθόδων Άρδευσης Περιορισμός Βόσκησης Μείωση χρονικής διάρκειας Διαμόρφωση Ζωνών Συγκράτησης Λωρίδων Διήθησης 28
οϋψείς) οϋψείς) 250000 230000 210000 190000 170000 150000 130000 110000 90000 70000 50000 Μείωση Διάβρωσης Μέσες ετήσιες στερεοαπορροές ανάντη ταμιευτήρα θμίδες) Σιτάρι-Μηδική(Ζών ή(ζώνες) Σιτάρι-Μηδική(Ισοϋψε ϋψείς) Αραβόσιτος -Σιτάρι (Αναβαθμίδ θμίδες) Αραβόσιτος -Μηδική(Αναβαθμίδ θμίδες) Αραβόσιτος -Μηδική(Ζών ή(ζώνες) Αραβόσιτος-Σιτάρι(Ζών (Ζώνες) Αραβόσιτος -Μηδική(Ισοϋψε οϋψείς) Σιτάρι-Αραβόσιτος(Ισοϋψε % Μείωση φερτών στην περιοχή ανάντη ταμιευτήρα Σιτάρι-Μηδική(Ζώ (Ζώνες) Σιτάρι-Μηδική(Ισοϋψ οϋψείς) Αραβόσιτος -Σιτάρι (Αναβαθμ θμίδες) Αραβόσιτος -Μηδική(Αναβαθμ θμίδες) Αραβόσιτος -Μηδική(Ζώ (Ζώνες) Αραβόσιτος-Σιτάρι(Ζ (Ζώνες) Αραβόσιτος -Μηδική(Ισοϋψ οϋψείς) Σιτάρι-Αραβόσιτος(Ισοϋ άσταση 10 5 0-5 -10-15 -20-25 -30 Καλλιέργειες 29 Υφιστάμενη κατάστα Σιτάρι-Μηδική(Αναβαθμίδ θμίδες) tn/ /year % Σιτάρι-Μηδική(Αναβαθμ
Δράση COST 869 Τίτλος: Τεχνικές Διαχείρισης Αγροτικής Γης για τη μείωση των απωλειών Αζώτου και Φωσφόρου στα επιφανειακά νερά http://www.cost869.alterra.nl/ http://www.cost869.alterra.nl/fs/list_of_options.htm Στενή Σχέση με τις Απώλειες Εδάφους και τη Στερεοαπορροή 30
Συμπεράσματα - Προτεινόμενες Δράσεις Χρήσιμες και Επιβεβλημένες οι προσπάθειες καταστολής της διάβρωσης με εφαρμογή μέτρων προστασίας Η αγροτική γη διαβρώνεται έως και 60% λιγότερο με εφαρμογή κατάλληλων πρακτικών διαχείρισης Επιλογή ρεαλιστικών και εφικτών πρακτικών και εφαρμογή τους σε επιλεγμένες περιορισμένες εκτάσεις εντός της λεκάνης απορροής που διαβρώνονται δυσανάλογα περισσότερο Εφαρμογή τους σε συνεννόηση και συνεργασία με το μόνιμο πληθυσμό της περιοχής Σύνδεση αυτών των Δράσεων με τα Διαχειριστικά Σχέδια Υδατικών Διαμερισμάτων (RBMPs) 31
Ευχαριστώ για την προσοχή σας! 32