1.2.1 Γεωλογική δομή των λεκανών Επισκοπής Καινούριου Χωριού και Γουβών Χερσονήσου.

1. ΠΡΟΚΑΤΑΡΤΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ ΤΩΝ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΙΠΤΩΣΕΩΝ ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ ΣΤΗΝ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΛΕΚΑΝΗ ΓΟΥΒΩΝ ΧΕΡΣΟΝΗΣΟΥ (ΑΠΟ: ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ ΚΡΗΤΗΣ, ΕΜΠ, 2005) 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οπως συνάγεται από το Σχήμα 1.1 ο χείμαρος Αποσελέμης κατάντη της προτεινόμενης θέσης του φράγματος διανύει απόσταση 3800 μέτρων πάνω σε πρακτικά στεγανό υπόβαθρο και ακολούθως απόσταση 9500 μέτρων περίπου σε περατούς σχηματισμούς Μεσοζωϊκών ασβεστολίθων της Ζώνης της Τρίπολης, Νεογενών μαργαϊκών ασβεστολίθων και παράκτιων χαλαρών αποθέσεων της υδρογεωλογικής λεκάνης των Γουβών. Είναι προφανές ότι ένα ποσοστό από την απορροή του ποταμού που διέρχεται από τις Ποταμιές (κατά κατά μέσο όρο 11 εκ. κυβικά μέτρα ετησίως) διηθείται από τους περατούς σχηματισμούς της παράκτιας υδρογεωλογικής λεκάνης συμβάλλοντας στην τροφοδοσία της λεκάνης αυτής. Απαιτούμενο για τον προσδιορισμό της διήθησης αυτής είναι μετρήσεις απορροών τουλάχιστον στην είσοδο και έξοδο του χειμάρου στην λεκάνη των Γουβών που δυστυχώς δεν υπάρχουν. Οι μόνες διαθέσιμες μετρήσεις είναι αυτές στον υδρομετρικό σταθμό στις Ποταμιές. Είναι προφανές ότι το ποσοστό της διηθούμενης ποσότητας συναρτάται τόσο από από τον όγκο της απορροής όσο και από την εποχική κατανομή της. Επίσης είναι προφανές ότι η διήθηση δεν μπορει να ή ίδια κατά μήκος του υδατορεύματος. Δεδομένων όλων αυτών η προσομοίωση της διήθησης από τον χείμάρο Αποσελέμη στην υδρογεωλογική λεκάνη των Γουβών δεν μπορεί να είναι παρα μια προσέγγιση στις φυσικές συνθήκες. 1.2 ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ 1.2.1 Γεωλογική δομή των λεκανών Επισκοπής Καινούριου Χωριού και Γουβών Χερσονήσου. Η γεωλογική δομή της περιοχής μελέτης συνίσταται από προνεογενείς σχηματισμούς ανώτερα μέλη της Ζώνης της Πίνδου και της Ζώνης της Τρίπολης (βλ. γεωλογικό χάρτη -Σχήμα 1.1) σε ρηξιγενή επαφή με τυπικούς μετα-αλπικούς ιζηματογενείς σχηματισμούς της λεκάνης του Ηρακλείου, όπως οι Σχηματισμοί Αγ. Βαρβάρας, Βιάννου και Φοινικιάς. Ο πρώτος έχει αποκαλυφθεί κυρίως κατα μήκος της μισγάγγειας του κύριου ρεύματος του Καρτερού ποταμού προφανώς λόγω Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 1

αλλουβιακών παλαιοδιαβρωσιγενών διεργασιών καθώς και στο βορειοανατολικό τμήμα της περιοχής μελέτης. Συνεπώς, η στρωματογραφική δομή (ψευδοστρωματογραφία) της περιοχής μελέτης περιγράφεται από τους εξής νεώτερους προς παλαιότερους σχηματισμούς: Σχηματισμός Φοινικιάς ηλικίας Κατώτερου Μέσου Πλειοκαίνου Pl / Plm. Σχηματισμός Αγίας Βαρβάρας, ηλικίας Ανώτερου Μειόκαινου M.k. Σσχηματισμός Βιάννου ηλικίας Μέσου Μειόκαινου M.m. Ασβεστόλιθοι της ζώνης της Πίνδου, ηλικίας Ανωτ. Σενώνιου Παλαιόκαινου K.k. Φλύσχης της ζώνης της Τρίπολης, ηλικίας Ανωτ. Ηώκαινου Ολιγόκαινου f. Ασβεστόλιθοι της ζώνης της Τρίπολης (Κρητιδικό) - Ks.k. Η γεωλογική δομή της περιοχής απεικονίζεται στo Σχήμα 1.1. Ο σχηματισμός της Φοινικιάς, έχει τη μεγαλύτερη επιφανειακή εξάπλωση στο δυτικό τμήμα της περιοχής έρευνας. Αποτελείται κυρίως από ομοιογενείς μάργες, μαργαϊκούς ασβεστολίθους, σταχτιές αργίλους που παρουσιάζουν συχνά λεπτές καφέ ενστρώσεις. Επίσης, συναντώνται άσπρες εως υποκίτρινες απολιθωματοφόρες μάργες ενίοτε φυλλώδεις που περιέχουν απολιθώματα φυτών, ψαριών καθώς και σπόγγων. Το κατώτερο τμήμα του γεωλογικού σχηματισμού της Φοινικιάς αποτελείται από ένα όχι καλά σχηματισμένο μαργαϊκό λατυποπαγές αποτελούμενο από λευκές ομοιογενείς μάργες, ασβεστόλιθους καθώς επίσης και μάργες του σχηματισμού της Αγίας Βαρβάρας. Μεταξύ των απολιθωμάτων του σχηματισμού αυτού περιλαμβάνονται τα Οstrea, Pecten, Flabellipecten, κοράλλια, βρυόζωα και άλλα, η δε ηλικία του προσδιορίζεται ως Ανω Μέσο Πλειόκαινική. Το μέγιστο πάχος του σχηματισμού στην περιοχή μελέτης υπερβαίνει τα 150m Ο σχηματισμός της Αγίας Βαρβάρας αποτελείται κυρίως από βιοκλαστικούς τοπικά κροκαλοπαγείς ή λατυποπαγείς ασβεστόλιθους. Επίσης παρατηρούνται εναλλαγές από καλοστρωμένες ομοιογενείς μάργες και μαργαϊκούς ασβεστόλιθους. Εντός του σχηματισμού της Αγίας Βαρβάρας παρατηρούνται και γύψοι που παρεμβάλλονται εντός των καλοστρωμένων μαργών. Οι μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι είναι πλούσιοι σε Clypeaster, Hetfrostegina, Pecten, κοράλλια, βρυόζωα και άλλα. Η ηλικία του σχηματισμού αυτού είναι του Ανώτερου Μειόκαινου και το μέγιστο πάχος του στην περιοχή μελέτης υπερβαίνει τα 150m. Σχηματισμός Βιάννου Μεσο-Μειοκαινικοί σχηματισμοί αποτελούμενοι από στρωματώδεις αργίλλους και ιλυώδης αργίλλους, τοπικά λιγνιτοφόρους, με παρεμβολές πολύμικτων κροκαλοπαγών και ασβεστολίθων και ψαμμιτών. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 2

Οι ασβεστόλιθοι της ζώνης της Πίνδου. Είναι σε ρηξιγενή επαφή με τους νεογενείς σχηματισμούς και παρουσιάζουν σημαντική εξάπλωση στο νότιο τομέα της περιοχής μελέτης. Παρουσιάζονται δε είτε λεπτοστρωματώδεις έως μεσοστρωματώδεις κατακερματισμένοι λευκότεφροι έως γκριζωποί ή ως παχυστρωματώδεις λατυποπαγείς σχηματισμοί ή ως εναλλαγές κερατολίθων λεπτοπλακωδών ασβεστολίθων ή ως εναλλαγές ερυθρών πηλιτών κερατολίθων λεπτοπλακωδών ασβεστολίθων. Η ηλικία του σχηματισμού αυτού είναι Ανώτερο Σενώνιο Παλαιόκαινο και το μέγιστο πάχος του στην περιοχή μελέτης υπερβαίνει τα 300m. Φλύσχης της ζώνης της Τρίπολης. Στο νότιο τομέα της περιοχής μελέτης παρατηρούνται εκτεταμένες εμφανίσεις του στρωματογραφικά ανώτερου αυτού μέλους της ζώνης της Τρίπολης. Πρόκειται περί ενός πολυφασικού φλυσχικού σχηματισμού από έντονα ανακρυσταλλωμένα και παραμορφωμένα πετρώματα όπως αργιλικοί σχιστόλιθοι, ανθρακικοί φακοί, ψαμμιτικοί φακοί και πολύμικτα κροκαλολατυποπαγή. Οι διακλάσεις με διεύθυνση κυρίως Α-Δ είναι πληρωμένες κυρίως με ασβεστιτικό υλικό και εν μέρει με χαλαζία. Η ηλικία του σχηματισμού τοποθετείται στο Ανώτερο Ηώκαινο Ολιγόκαινο και το μέγιστο πάχος του στην περιοχή μελέτης υπερβαίνει τα 200m (περιοχή Χριστός Γαλύφα και Σγουροκεφάλι). Ασβεστόλιθοι της Ζώνης της Τρίπολης. Κρητιδικοί τεφροί παχυστρωματώδεις, έως άστρωτοι, κατακερματισμένοι με έντονη καρστικοποίηση που αναπτύσσεται σε βάθος, πολλά μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας ενώ συχνά το καρστ είναι πληρωμένο με ερυθρή άργιλλο. Υδρογεωτρήσεις στον δυτικό τομέα της περιοχής μελέτης (Σκόπελα Καινούργιο Χωριό Γάλιπε) έχουν αποκαλύψει ότι τους σχηματισμούς των Νεογενών διαδέχεται προς τα κάτω στρώμα φλύσχη και ασβεστολίθων σημαντικού πάχους ( >200m). 1.2.2 Τεκτονική Οπως συνάγεται από τα παραπάνω η γεωμορφολογία της περιοχής (Σχήμα 2.3) καθώς και η γεωλογική δομή της περιοχής ελέγχεται άμεσα ή έμμεσα από παλαιοτεκτονικές και νεοτεκτονικές μεγαλοδομές και κυρίως από σχεδόν κατακόρυφες ρηξιγενείς ζώνες ΒΑ-ΝΔ και ΒΔ-ΝΑ κυρίως διεύθυνσης (Σχήμα 1.1) που κατατέμνουν την περιοχή και αντιπαραθέτουν νεογενείς με τους προνεογενείς σχηματισμούς. Η ρηξιγενής αυτή τεκτονική οφείλεται στο εφελκυστικό τεκτονικό καθεστώς, με διεύθυνση Β-Ν, που εφαρμόστηκε κατά το μέσον του Μειόκαινου στην Κρήτη που ισχύει μέχρι σήμερα και προκάλεσε τη δημιουργία των ρηγμάτων αυτών καθώς και Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 3

σχηματισμό τεκτονικών κεράτων -horsts- και βυθισμάτων -grabens- με σημαντικές κατακόρυφες μετακινήσεις. Οπως συνάγεται από τις τομές των γεωτρήσεων της περιοχής η σχετική κατακόρυφη μετακίνηση (βύθιση) σε σχέση με τους προνεογενείς σχηματισμούς (Μεσοζωϊκούς ασβεστόλιθους), είναι μεγαλύτερη στην λεκάνη των Αιτανίων, ακολουθεί η λεκάνη των Φιλισίων ενώ μικρότερη κατακόρυφη μετακίνηση παρατηρείται στη λεκάνη του Καινούργιου Χωριού Γουβών - Χερσονήσου. Οπως καταδεικνύεται παρακάτω οι λεκάνες αυτές προϊόντα της ρηξιγενούς τεκτονικής, αποτελούν διακεκριμένα υδροφόρα συστήματα ή ρηξιγενώς «διαμερισματοποιημένους» υδροφορείς (Σχήμα 1.2). Προ της εγκατάστασης του τεκτονικού αυτού καθεστώτος η τεκτονική εξέλιξη των σχηματισμών διαμορφώθηκε από τη διαδοχική εφίππευση των προνεογενών τεκτονικών καλυμμάτων (Ζώνη Πίνδου επί Ζώνης της Τρίπολης) από το τέλος του Ηώκαινου έως την αρχη του Μειόκαινου με από Β προς Ν συμπίεση. Απο την την τεκτονική αυτή διεργασία προκλήθηκε έντονη πτυχωσιγενής παραμόρφωση και κατακερματισμός των προνεογενών σχηματισμών. Συγκεκριμένα οι Ζώνες της Τρίπολης και Πίνδου έχουν υποστεί δύο φάσεις παραμόρφωσης, η πρώτη με άξονες πτυχώσεων Β-Ν και η δεύτερη με άξονες Α-Δ. 1.3 ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Υδρογεωλογικές μελέτες στην ευρύτερη περιοχή 1 2 3 έχουν αναδείξει την τεκτονική και υδρογεωλογική πολυπλοκότητα της. Οι σχετικές μελέτες του ΙΓΜΕ 4,5 είναι μόνο αναγνωριστικές και συνεπώς επιφανειακές μόνο προσεγγίσεις του θέματος. Η υδρογεωλογική μελέτη που εκπονήθηκε από το Πανεπιστήμιο Πατρών 6 για λογαριασμό του Δήμου Γουβών επικεντρώνεται στο ΒΑ τομέα του Δήμου και ως εκ τούτου δεν προσφέρει αξιολόγες πληροφορίες για την υδρογεωλογική δομή της περιοχής. 1.3.1 Υδρολιθολογική δομή της περιοχής. 1 Παρίτσης Σ. 2001. Υδρογεωλογική διερεύνηση και μελέτη διαχείρισης υδατικών πόρων του Δήμου Επισκοπής. Οργανισμός Ανάπτυξης Ανατολικής Κρήτης. 2 Παρίτσης Σ. 2001. Υδρογεωλογική διερεύνηση και μελέτη διαχείρισης υδατικών πόρων του Δήμου Μαλίων. Οργανισμός Ανάπτυξης Ανατολικής Κρήτης. 3 Αλεξόπουλος, Απ., 2001. Περί των γεωλογικών και υδρογεωλογικών συνθηκών της περιοχής μεταξύ Μαλίων, Μοχού, Ποταμιών και Λιμένα Χερσονήσου, Κρήτης. Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας Τομ. XXXIV/5, 1783-1791. 4 ΙΓΜΕ 1987. Εκθεση υδρογεωλογικής μελέτης κοινότητας Επισοπής Πεδιάδος Ν. ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ 5 Κνιθάκης Μ., Πολυχρονάκη, Α., Καλογιαννάκη, Μ., 1987.Εκθεση υδρογεωλογικής αναγνώρισης της κοινότητας Νέας Αλικαρνασσού Νομού Ηρακλείου. ΙΓΜΕ. 6 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ, Τμήμα Γεωλογίας, Τομέας Εφαρμοσμένης Υδρογεωλογίας - Γεωφυσικής, 2000. Υδρογεωλογική -γεωφυσική έρευνα στην ευρύτερη περιοχή του Δήμου Γουβών. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 4

Οπως συνάγεται από τα αποτελέσμτα των υδρογεωτρήσεων, η υδρολιθολογική δομή της περιοχής μελέτης συντίθεται από τους εξής σχηματισμούς: 1. Μάργες και άργιλλοι του Σxηματισμού της Φοινικιάς, Αδιαπέρατος σχηματισμός άνευ υδρογεωλογικού ενδιαφέροντος. 2. Αργιλλοι του Σχηματισμού Βιάννου. Αδιαπέρατος σχηματισμός άνευ υδρογεωλογικού ενδιαφέροντος. 3. Παχυστρωματώδεις μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι του Σχηματισμού της Αγ. Βαρβάρας Χαρακτηρίζονται από υψηλή δευτερογενή περατότητα και σχετικά κυμαινόμενο συντελεστή υδραυλικής αγωγιμότητας αναλόγως την επικρατούσα φάση (T= 1.3 έως 45.6 m 2 /h). Παρουσιάζουν σημαντική υδροφορία στη λεκάνη των Αιτανίων με παροχές από 20 έως 70 m 3 /h. 4. Λευκοκίτρινες μάργες με παρεμβολές γύψων, ψαμμιτικοί μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι με αργιλικές και ψαμμιτικές παρεμβολές και σταχτιές καλοστρωμένες μάργες του Σχηματισμού της Αγ. Βαρβάρας. Οι λευκοκίτρινες μάργες είναι πρακτικά αδιαπέρατος σχηματισμός. Τοπικά όμως περιλαμβάνουν πάγκους ψαμμιτών όπως στη γεώτρηση ΑΙΤ3 με αξιόλογη υδροφορία. Οι γύψοι που παρεμβάλλονται στις λευκοκίτρινες μάργες υπό μορφή κανονικών στρώσεων και φακών παρουσιάζουν σημαντική υδροφορία αλλά με ανάλογη ποιότητα νερών. 5. Ασβεστόλιθοι Ζ. Πίνδου. Είναι έντονα τεκτονισμένοι και ασθενώς καρστικοποιημένοι με κερατολιθικές ενδιαστρώσεις και σωρεία των λεπιοειδών δομών που προκαλούν κυκλικές επαναλήψεις στρωμάτων που υποβαθμίζουν την υδρογεωλογική σημασία του σχηματισμού. Η υδροφορία με παροχές 20 έως 30 m 3 /h οφείλεται κυρίως στις υψηλές δευτερογενείς περατότητες. 6. Φλύσχης Ζώνης Τρίπολης. Είναι πρακτικά άνευ υδρογεωλογικού ενδιαφέροντος. 7. Ασβεστόλιθοι Ζώνης Τρίπολης. Είναι έντονα καρστικοποιημένοι σε βάθος που λόγω τεκτονικής φθάνει πολλά μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Το καρστ και είναι κατά τόπους πληρωμένο με άργιλλο και σε συνδυασμό με την ακανόνιστη δολομιτίωση δημιουργούν υδραυλική ανομοιογένεια και ανισοτροπία (T= 1.5 έως 23.8 m 2 /h). Στο σχηματισμό αυτό οφείλεται η υδροφορία της λεκάνης του Καινούργιου Χωριού Γουβών Χερσονήσου με παροχές 20 έως 40 m 3 /h. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 5

1.3.2 Υδρογεωλογική δομή της περιοχής. Οπως αναφέρθηκε παραπάνω υδροωλογικές μελέτες στην ευρύτερη περιοχή μελέτης έχουν αναδείξει την πολυπλοκότητα της και την διακρίνουν σε τρία υδροφόρα συστήματα που αποτελούν τμήματα ευρύτερων διαμερισματοποιημένων υδρογεωλογικών λεκανών. Τα όρια των υδροφόρων αυτών συστημάτων ελέγχονται από την τεκτονική (ρηξιγενή) ή από συνδυασμό στρωματογραφίας και τεκτονικής. Τα υδροφόρα αυτά συστήματα (Σχήμα 1.2) είναι : 1. Η λεκάνη των Αιτανίων 2. Η λεκάνη του Καινούργιου Χωριού Γουβών - Χερσονήσου 3. Η λεκάνη του του ηβώματος του Σμαρίου. Η δομή του υδροφόρου συστήματος των Αίτανίων της λεκάνης του Καινούριου Χωριού και του ηβώματος του Σμαρίου είναι γνωστή από τη μελέτη του ΟΑΝΑΚ για το δήμο Επισκοπής. Η δομή της λεκάνης Γουβών Χερσονήσου δεν έχει μελετηθεί αλλά από στοιχεία πιεζομετρίας γεωτρήσεων της περιοχής διαφαίνεται ότι αποτελεί μαζί μ αυτή του Καινούριου Χωριού ένα ενιαίο υδροφόρο σύστημα. Οπως καταδεικνύεται από την μελέτη του Αλεξόπουλου 7 αλλά και την μελέτη του ΟΑΝΑΚ για το Δήμο Μαλίων 8 Η λεκάνη αυτή οριοθετείται ανατολικά από το μεγάλο ρήγμα Τράπεζας- Αρχάγγελου Μιχαήλ που τη διαχωρίζει και από τις παράκτιες λεκάνες των Μαλίων. Πρέπει να σημειωθεί ότι η σημασία των ρηγμάτων στον έλεγχο των υδροφοριών 9 10 11 είναι σε περιοχές με πολύπλοκη και πολυφασική τεκτονική εξέλιξη όπως η Κρήτη καταλυτική αλλά δυστυχώς ο ρόλος τους αυτός δεν έχει λάβει τη δέουσα προσοχή. Τα ρήγματα δυνατόν να ενεργούν σαν «αγωγοί» ροής υψηλής περατότητας ή σαν χαμηλής περατότητας «φραγμοί» της υπόγειας ροής επιδρώντας σημαντικά στην κατανομή των υδραυλικών φορτίων σε ένα ρηξιγενή υδροφορέα. Οι παράγοντες που καθορίζουν την επίδραση των ρηγμάτων στην υπόγεια ροή περιλαμβάνουν: α) κατάκλαση του υλικού εντός του ρήγματος, β)προσανατολισμό των επιμήκων 7 Αλεξόπουλος, Απ., 2001. Περί των γεωλογικών και υδρογεωλογικών συνθηκών της περιοχής μεταξύ Μαλίων, Μοχού, Ποταμιών και Λιμένα Χερσονήσου, Κρήτης. Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας Τομ. XXXIV/5, 1783-1791. 8 Παρίτσης Σ. 2001. Υδρογεωλογική διερεύνηση και μελέτη διαχείρισης υδατικών πόρων του Δήμου Μαλίων. Οργανισμός Ανάπτυξης Ανατολικής Κρήτης. 9 Haneberg, W.C., 1995, Steady-state groundwater flow across idealized faults: Water Resources Research, v. 31, p. 1815-1820. 10 Caine, J.S., J.P Evans, and C.B. Forster, 1996, Fault zone architecture and permeability structure: Geology, v. 24, p. 1025-1028. 11 Sigda, J.M., 1995, Examining the impacts of faults on aquifer flow systems: Implications for regional groundwater flow modeling, in The Water Future of Albuquerque and the Middle Rio Grande Basin, Proc. 39th Annual New Mexico Water Conference, November 3-4, 1994, Albuquerque, NM: Las Cruces, New Mexico Water Resources Research Institute Report No. 290, p. 237-244. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 6

κλασμάτων που έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της περατότητας κάθετα προς το ρήγμα και αύξηση παράλληλα προς αυτό, γ) αντιπαράθεση υδροφόρων σχηματισμών με διαφορετικές περατότητες και δ) συγκόλληση του κατακλαστικού υλικού του ρήγματος η απόθεση δευτερογενών ορυκτών (όπως πχ αργιλλικά κλπ). Η δομή των ρηγμάτων είναι καθοριστική για την επιρροή τους στην υπόγεια ροή 6 και έχει διαπιστωθεί ότι όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν μπορεί να προξενήσουν πτώση (άλμα) υδραυλικού φορτίου μεγαλύτερου των 100 μέτρων 5. Εχοντας υπόψη τις παραπάνω παρατηρήσεις η υδρογεωλογική δομή των λεκανών της περιοχής μελέτης περιγράφεται βάσει της τεκτονικής ανάλυσης της περιοχής και των των αποτελεσμάτων των υδρογεωτρήσεων με την επιφύλαξη που διατυπωθηκε για το.τμήμα Γουβών Χερσονήσου για το οποία τα υφιστάμενα στοιχεία είναι ανεπαρκή. Λεκάνη Αιτανίων Τα όρια της λεκάνης προσδιορίζονται στο Σχήμα 1.2. Οσον αφορά τη δομή της μία ρηξιγενής ζώνη ΝΔ ΒΑ διεύθυνσης, όχι ιδιαιτέρως ορατή στο ύπαιθρο, μεταξύ της γεώτρησης ΑΙΤ3 και της πηγής Κρύες Βρύσες διαιρεί τη λεκάνη σε δύο τμήματα το βόρειο τμήμα που παρά την εσωτερική του κατάτμηση από κατακόρυφα ρήγματα συγκροτεί ένα υπόγειο υδροφορέα μαργαικών ασβεστολίθων με υπόβαθρο σε βάθος μεγαλύτερο του -100 μέτρα (απόλυτο) και οροφή μαργών που ξεκινάει από +100 αλλά βυθίζεται προοδευτικά προς το ανατολικό όριο της λεκάνης σε υψόμετρα κάτω από το 0. Τα υδραυλικά φορτία στο τμήμα αυτό είναι μεταξύ του +5 και +7 περίπου και εκτείνεται προς τα δυτικά έως τη λεκάνη των Φιλισίων. Το δυτικό περιθώριο της λεκάνης των Αιτανίων περιλαμβάνει τη ρηξιγενή ζώνη του Καρτερού όπου όπως συνάγεται από τη γεώτρηση ΑΙΤ3, τις γεωτρήσεις του Σκαλανίου στον Αγ. Μηνα και πρόσφατες γεωτρήσεις της ΔΕΥΑΗ στην περιοχή, τα υδραυλικά φορτία είναι στο +30 περίπου και το υπόβαθρο στο 50 περίπου. Η ζώνη του Καρτερού αναμένεται να συμμετεχει σημαντικά στην τροφοδοσία του τμήματος αυτού του υδροφορέα των Αιτανίων λόγω της αυξημένης κατείσδυσης στους μαργαϊκούς ασβεστολίθους που τη δομούν έως την επιφάνειας της καθώς και της διήθησης από τον ποταμό. Η μετάβαση της υδροφορίας από τη ρηξιγενή ζώνη του Καρτερού προς τα ανατολικά της ζώνης αυτής (ανατολικά της γεώτρησης ΑΙΤ3) προκαλεί λόγω των ρηγμάτων, άλμα υπόγειας ροής με πτώση υδραυλικού φορτίου της τάξης των 20 περίπου μέτρων. Η ρηξιγενής αυτή τεκτονική που έχει σαν αποτέλεσμα την αντιπαράθεση Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 7

Νεογενών περατών με μη περατούς σχηματισμούς αποκλείει την υδραυλική επικοινωνία του τμήματος αυτού του υδροφορέα των Αιτανίων με τη λεκάνη των Φιλισίων (Σχήμα 2.15). Το συμπέρασμα αυτό επιβεβαιώθηκε και με την προσομοίση του υδροφόρου αυτού συστήματος με το πρόγραμμα Modflow στο Κεφάλαιο 2. Το νότιο τμήμα της λεκάνης χαρακτηρίζεται από παρουσία του φλυσχικού υποβάθρου των μαργαϊκών ασβεστολίθων πάνω από το +100 (διαφορά τουλάχιστον 200 μέτρων σε σχέση με το βόρειο τμήμα, Σχήμα 2.9).Το όριο της λεκάνης των Φιλισίων με το τμήμα αυτό τοποθετείται μεταξύ των γεωτρήσεων ΣΓ2 και ΣΓ1 Δυτικά του ορίου το φλυσχικό υπόβαθρο βρίσκεται κατω από +100 (γεώτρηση ΣΓ2) με αποτέλεσμα την επέκταση της υδροφορίας της λεκάνης των Φιλισίων και ανατολικά του Καρτερού. Ανατολικά του ορίου αυτού (γεώτρηση ΣΓ1) το φλυσχικό υπόβαθρο βρίσκεται πάνω από το +150 και οριοθετεί τη λεκάνη των Φιλισίων. Στο ανατολικό αυτό περιθώριο της λεκάνης των Φιλισίων όπου ο ποταμός είναι χαμηλότερα από την υδροστατική στάθμη που βρίσκεται στο +150 περίπου, εκφορτίζουν οι πηγές της περιοχής (Κρύες Βρύσες, Νεραϊδόσπηλο, Φοντάνα) οι θέσεις των οποίων επίσης ελέγχονται τεκτονικά από ρήγματα Δ-Α περίπου διεύθυνσης. Η ανύψωση όμως του υποβάθρου συνεπάγεται και την αντίστοιχη ανύψωση των υποκειμένων ασβεστολίθων της Ζώνης της Τρίπολης (Σχήμα 2.9) που υδροφορούν (γεώτρηση ΣΓ1) με στάθμη στο +12 περίπου. Οι ασβεστόλιθοι αυτοί θεωρείται ότι είναι σε υδραυλική επικοινωνία με τους μαργαϊκούς ασβεστολίθους του βόρειου τμήματος γιαυτό και τα δύο τμήματα (βόρειο και νότιο) κατατάσονται στην ίδια λεκάνη. Τροφοδοσία του βορείου τμήματος γίνεται λοιπόν από τη ρηξιγενή ζώνη του Καρτερού και από το νότιο τμήμα που με τη σειρά του τροφοδοτείται πλευρικά κατά μήκος του νοτίου ορίου του από τους Μεσοζωικούς σχηματισμούς. Εκφόρτιση της λεκάνης γίνεται κατά μήκος του βορείου ορίου της που είναι μια ρηξιγενής ζώνη που αντιπαραθέτει τους Νεογενείς Σχηματισμούς της λεκάνης με πολυκαρστκοποιημένους ασβεστόλιθους της λεκάνης των Γουρνών. Οι πολυκαρστικοποιημένοι αυτοί ασβεστόλιθοι χαρακτηρίζονται από υψηλές δευτερογενείς περατότητες με αποτέλεσμα την πρόκληση άλματος υπόγειας ροής με πτώση στάθμης μερικών μέτρων. Εκτιμάται ότι η παράκτια υδροφορία των πολυκαρστικοποιημένων ασβεστολίθων της λεκάνης των Γουρνών έχει υδραυλική κλίση της τάξης του 1 0 / 00 περίπου. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 8

Λεκάνη Καινούργιου Χωριού Γουβών - Χερσονήσου Τα όρια της λεκάνης προσδιορίζονται στο Σχήμα 2.13. Οσον αφορά την υδρογεωλογική της δομή, παρά την εσωτερική του κατάτμηση από κατακόρυφα ρήγματα, συγκροτεί ένα υπόγειο υδροφορέα ασβεστολίθων της Ζώνης της Τρίπολης με υπόβαθρο σε βάθος μεγαλύτερο του 50 μέτρα (απόλυτο) και οροφή μαργών ή φλύσχη που που ξεκινάει από +250 αλλά βυθίζεται προοδευτικά προς βορειοανατολικά σε υψόμετρα κάτω από το +70 (Σχήματα 2.7, 2.9, 2.16). Στο δυτικό τμήμα της η λεκάνη οριοθετείται προς βορρά από σβεστολίθους της Ζώνης της Τρίπολης και την υποκείμενη της Φυλλιτική Χαλαζιτική Σειρά που φθάνει σε απόλυτα υψόμετρα μεγαλύτερα του +20 δημιουργώντας έτσι φραγμό στην υπόγεια ροή προς βορρά. Τα υδραυλικά φορτία κυμαίνονται από +3 ώς +40 περίπου και η διακύμανση αυτή αποδίδεται κυρίως στη διαμερισματοποίηση του υδροφορέα από τα κατακόρυφα ρήγματα (Σχήμα 2.16). Η λεκάνη οριοθετείται ανατολικά από το μεγάλο ρήγμα Τράπεζας- Αρχάγγελου Μιχαήλ που τη διαχωρίζει και από τις παράκτιες λεκάνες των Μαλίων και εφορτίζει προς βορρά στη θάλασσα Δυστυχώς η μελέτη του Πανεπιστημίου Πατρών δεν διερεύνησε διεξοδικά τους ασβεστολίθους Γουβών Χερσονήσου ανατολικά της λεκάνης του Καινούργιου Χωριού και τα διαθέσιμα στοιχεία υδραυλικών φορτίων είναι πενιχρά.. Τροφοδοσία της λεκάνης γίνεται από τους Μεσοζωϊκούς ασβεστολίθους νότια, με τους οποίους βρίσκεται σε υδραυλική επικονωνία (Σχήμα 1.2). Λεκάνη ηβώματος Σμαρίου Οσον αφορά τους υποκείμενους προ-νεογενείς σχηματισμούς που καταλαμβάνουν το νοτιοανατολικό τμήμα του Δήμου, μια έστω και ψευδοστρωματογραφική περιγραφή τους είναι υπεραπλούστευση της υφιστάμενης κατάστασης. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 9

ΣΧΗΜΑ 1.1 Γεωλογικό χάρτης περιοχής μελέτης. Η διακεκομένη μπλέ γραμμή συμβολίζει τα όρια της λεκάνης του Αποσελέμη. Βλ. κεφ.1.2.1 για την επεξήγηση των συμβόλων των λιθολογικών σχηματισμών. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 10

ΣΧΗΜΑ 1.2 Πλευρική τροφοδοσία και διευθύνσεις υπόγειας ροής λεκανών περιοχής μελέτης. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 11

Τα μέλη των Ζωνών αυτών λόγω της πολυφασικών και έντονων τεκτονικών διεργασιών που έχουν υποστεί μπορεί να εμφανίζονται άρτια με σημαντική πλευρική εξάπλωση μπορεί να εμφανίζονται σαν τεκτονικές νησίδες klippen μέσα σε υποκείμενους σχηματισμούς και μπορούν να απουσιάζουν παντελώς. Οι σχηματισμοί αυτοί αποτελουν το βόρειο σκέλος ενός αντικλίνου με άξονα Δ-Α διεύθυνσης, που βυθίζεται με μεγάλη κλιση προς βορρά και έχουν ακολούθως κατατμηθεί από τα Νεογενή και Τεταρτογενή ρήγματα. Ο πυρήνας του αντικλίνου αποτελείται από ασβεστολίθους της Ζώνης της Πινδου με υποκείμενους σχηματισμούς ανθρακικά της Ζώνης της Τρίπολης με η χωρίς τη μεσολάβηση φλύσχη. Ειναι προφανές ότι λόγω της τεκτονικής αυτής τά πάχη των επι μέρους λιθολογικών ενοτήτων που αναφέρονται, είναι φαινομενικά. Οι σχηματισμοί αυτοί υδροφορούν αλλά λόγω της ρηξιγενούς τεκτονικής και της παρεμβολής τοπικά του φλύσχη αναμένεται σημαντική διαμερισματοποίηση των υδροφορέων. Αξιοσημείωτο είναι ότι οι γεωτρήσεις στους σχηματισμούς αυτούς στην έξοδο του φαραγγιού της Βόννης, στα νταμάρια των Ζωφόρων, στο Σμάρι και στο Χαρασό έχουν στάθμες στο +50 έως το +60 περίπου. Η μεγάλη αυτή διαφορά αποδίδεται στην ρηξιγενή επαφή των ασβεστολίθων αυτών με τη λεκάνη του Καινούργιου Χωριού προς βορρά και τον φλύσχη προς νότο σε συνδυασμό με τη σχετικά μικρή υδραυλική αγωγιμότητα των ασβεστολίθων αυτών. 1.3.3 Συνθήκες εκμετάλλευσης και ποιοτικά στοιχεία υδροφορέων. Το βόρειο τμήμα του υδροφορέα των Αϊτανίων υφίσταται εκμετάλλευση από δύο γεωτρήσεις του Δήμου Επισκοπής και μία ιδιωτική, ενώ η ρηξιγενής ζώνη του Καρτερού από επτά γεωτρήσεις της ΔΕΥΑΗ και μία του Δήμου Επισκοπής (Σχήματα 2.10 & 2.12). Το σύνολο των παροχών εκμετάλλευσης των γεωτρήσεων της ρηξιγενής ζώνης του Καρτερού είναι 110 m 3 /h (91 m 3 /h των γεωτρήσεων ΔΕΥΑΗ) και του λοιπού τμήματος 95 m 3 /h. Το νότιο τμήμα του υδροφορέα των Αιτανίων υφίσταται εκμετάλλευση μόνο από μιά γεώτρηση με παροχή εκμετάλλευσης 30 m 3 /h. Η λεκάνη στο τμήμα του Καινούριου Χωριού υφίσταται εκμετάλλευση από οκτω γεωτρήσεις του Δήμου και του Συνδέσμου Επισκοπής με σύνολο παροχών εκμετάλλευσης 280-300 m 3 /h ενώ οι Μεσοζωϊκοί ασβεστόλιθοι από τρείς γεωτρήσεις Επισκοπής με σύνολο παροχών εκμετάλλευσης 85 m 3 /h. Στο τμήμα Γουβών Χερσονήσου υφίσταται εκμετάλλευση από περισσότερες από πενήντα γεωτρήσεις με Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 12

συνήθεις παροχές εμετάλλευσης ττης τάξης των 15-25 κυβ, μέτρων / ώρα αλλά που σε μερικές υπερβαίνουν τα 50 κυβ. μέτρα / ώρα. Η διακύμανση υδροστατικής στάθμης στη λεκάνη του Καινούριου Χωριού που παρουσιάζει μιά διακύμανση χειμερινής καλοκαιρινής στάθμης που δύναται να υπερβαίνει τα 5 m η αντίστοιχη διακύμανση της στάθμης στη λεκάνη των Αϊτανίων διατηρείται κάτω από το 1 m. Οι περιεκτικότητες ιόντων χλωρίου είναι υψηλές και φθάνουν τα 3000ppm στη γεώτρηση Γ55 στις Κάτω Γούβες. Στους παράκτιους υδροφόρους όπως τη λεκάνη των Γουβών σε συνθήκες ισορροπίας όπου η υδροστατική στάθμη βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, υπάρχει μια πολύπλοκη υδραυλική σχέση μεταξύ του περιεχόμενου γλυκού νερού και του διεισδύοντος θαλασσινού νερού 12. Η σχέση αυτή οφείλεται στη διαφορά των πυκνοτήτων τους και και εκφράζεται από μια παραβολική διεπιφάνεια που κλίνει από την ακτή προς τη χέρσο, με κλίση και σχήμα που συναρτώνται με τις οριακές συνθήκες αλλά και τις ιδιότητες του υδροφορέα εκατέρωθεν της διεπιφάνειας (Σχήματα 1.3 & 1.4). Μείωση της υδραυλικής βαθμίδας, προκαλεί αύξηση της διείσδυσης του θαλασσινού νερού ενώ αύξηση της προκαλεί ώθηση του διεισδύοντος θαλασσινού νερού. Εάν υποτεθεί ότι δεν γίνεται μείξη θαλασσινού γλυκού νερού η διεπιφάνεια αυτή καθορίζεται από τη σχέση έση Ghyben-Herzberg όπου για τις συνήθης τιμές πυκνοτήτων γλυκού και θαλασσινού νερού (1,0 και 1,025 gm/cm 3 αντίστοιχα) το βάθος της διεπιφάνειας σε κάθε σημείο του παράκτιου υδροφορέα είναι σαράντα φορές το υδραυλικό φορτίο στη θέση αυτή. Στην πραγματικότητα ομως αντί διεπιφάνειας υπάρχει μια μεταβατική ζώνη λόγω της επίδρασης της διάχυσης και της μηχανικής διασποράς ((Σχήματα 1.3 & 1.4). Το νερό στην ζώνη αυτή ανάμειξης έχει μικρότερη πυκνότητα από το θαλασσινό νερό και συνεπώς αναδύεται παράλληλα με τη μεταβατική ζώνη προς τη θάλασσα. Το φαινόμενο αυτό προκαλεί μια κυκλική ροή του θαλασσινού νερού από τη θάλασσα προς τημεταβατική ζώνη μέσω του πυθμένα και πίσω στη θάλασσα. Ενα παράδειγμα πραγματικής κατανομής των ισοχλώριων καμπυλών σε παράκτιο υδροφορέα απεικονίζεται στο Σχήμα 1.4. Είναι προφανές λοιπόν ότι η περιεκτικότητα μια γεωτρήσεως σε ιόντα χλωρίου σε μια δεδομένη στιγμή συναρτάται μεταξύ άλλων και από το βάθος άντλησης αλλά και την απόσταση της γεώτρησης από την ακτή. 12 Bobba, A., G., 1993. Mathematical models for saltwater intrusion in coastal aquifers. Water Resources Management 7: 3-37. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 13

ΣΧΗΜΑ 1.3 Σχηματική αναπαράσταση μεταβατικής ζώνης. ΣΧΗΜΑ 1.4. Πραγματική κατανομή ισοχλώριων σε μεταβατική ζώνη. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 14

Συνεπώς για τη διαχείριση παράκτιων υδροφορέων όπως αυτού της λεκάνης των Γουβών, και της διερεύνησης των επιπτώσεων υφαλμύρινσης σε διαφορετικές συνθήκες τροφοδοσίας, είναι αναγκαία η προσομοίωση της δυναμικής του φαινομένου της διείσδυσης του θαλασσινού νερου. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εφαρμογή μαθηματικών μοντέλων που χρησιμοποιούν προσέγγιση διασποράς (μεταβατικής ζώνης) ή διεπιφάνειας. Τα μοντέλα διασποράς όπως το SUTRA 13 και το SEAWAT 14 της U.S.G.S εφαρμόζονται όταν η μεταβατική ζώνη έχει μεγάλο εύρος. Τα μοντέλα διεπιφάνειας SHARP 15 της U.S.G.S σε συνάρτηση με την εφαρμογή της υδραυλικής προσέγγισης δεν δίνουν πληροφορίες για τη φύση της μεταβατικής ζώνης, δύνανται όμως να προσομοιώσουν τη συνολική δυναμική τρισδιάστατων συστημάτων και να αναπαράγουν την απόκριση της διεπιφάνειας στις εκάστοτε επικρατούσες υδρογεωλογικές συνθήκες. 2. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΛΕΚΑΝΗΣ ΚΑΙΝΟΥΡΙΟΥ ΧΩΡΙΟΥ ΓΟΥΒΩΝ ΧΕΡΣΟΝΗΣΟΥ. ΠΡΟΚΑΤΑΡΤΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΑΠΌ ΤΗΝ ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ ΑΠΌ ΤΟΝ ΑΠΟΣΕΛΕΜΗ 2.1 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ ΡΟΗΣ ΜODFLOW Η πλέον δόκιμη προσέγγιση στην εκτίμηση του υπόγειου υδατικού ισοζυγίου ενός υδροφόρου συστήματος αλλά και στην αντιμετώπιση διαχειριστικών προβλημάτων υπόγειων υδατικών πόρων, είναι η εφαρμογή μοντέλου προσομοίωσης τρισδιάστατης ροής σε ανομοιογενείς ανισότροπους υδροφόρους, MODFLOW της Αμερικανικής Υπηρεσίας Γεωλογικών Ερευνών (U.S.G.S). Το μαθηματικό μοντέλο συνίσταται σ ένα σύστημα διαφορικών εξισώσεων και η προσομοίωση της ροής επιτυγχάνεται με την ταυτόχρονη επίλυση τους με μία μέθοδο πεπερασμένων διαφορών. Η εφαρμογή του μοντέλου αυτού συμβάλει σημαντικά τόσο στην κατανόηση της λειτουργίας του συστήματος, όσο και στην πρόβλεψη της απόκρισης του σε διάφορες εξωτερικές επιδράσεις όπως τροφοδοσία, αντλήσεις, εμπλουτισμός από ποταμούς κλπ. 13 Voss, C., I., 1984. SUTRA-A finite element simulation model for saturated-unsaturated fluid density dependent ground water flow with energy transport or chemically reactive single species solute transport. U.S.G.S. Techniques of water resources investigations.report 84-4269. 14 Guo, W. and Langevin, C. D., 20002. User s Guide to SEAWAT: A Computer Program for Simulation of Three-Dimensional Variable-Density Ground-Water Flow. U.S. Geological Survey Open-File Report 01-434. 15 Essaid, H. I., 1990. "The computer model SHARP, a quasi-three-diemnsional finite-difference model to simulate freshwater and saltwater flow in layered coastal aquifer systems," USGS Water-Resources Investigations Report 90-4130. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 15

Για την δημιουργία του μοντέλου πεπερασμένων διαφορών γίνεται διακριτοποίηση των υδροφορέων σε ένα σύστημα στρωμάτων πεπερασμένων διαφορών (κυψελίδων), όπου το κάθε στρώμα υποδιαιρείται σε κυψελίδες πάνω στις οποίες εφαρμόζονται οι βασικοί νόμοι που διέπουν την κίνηση του υπόγειου νερού. Το θεωρητικό υπόβαθρο, οι αριθμητικές τεχνικές επίλυσης, οι κώδικες του αντίστοιχου προγράμματος ηλεκρονικού υπολογιστή καθώς και οι απαιτήσεις σε δεδομένα του μοντέλου, περιγράφονται από τους MacDonald and Harbaugh (1988). Οι τεχνικές επίλυσης των εξισώσεων πεπερασμένων διαφορών που χρησιμοποιούνται, είναι μεταξύ άλλων η Strongly Implicit μέθοδος (SIP), η Slice-Successive Overrelaxation μέθοδος (SSOR), ή η Preconditioned Conjugate-Gradient 2 μέθοδος (PCG2) κλπ. To πρόγραμμα υποδιαιρείται στο κυρίως μέρος και σε μια σειρά από ανεξάρτητα υποπρογράμματα packages. Αυτά συνίστανται από ομάδες υπο-ρουτινών modules που επιλαμβάνονται των διάφορετικών συνιστωσών της προσομοίωσης αντίστοιχα και είναι τα εξής: Basic package, BCF2 (block centered flow) package, River package, Recharge package, Well package, Drain package, Evapotranspiration package, General-head package, SIP solution package, SSOR solution package, PCG2 package, Output control package κλπ. Ετσι ροή συνδεδεμένη με εξωτερικές επιδράσεις όπως εξατμισοδιαπνοή, φυσικός εμπλουτισμός, στραγγιστικές τάφροι, γεωτρήσεις, ποταμοί και ρήγματα, μπορεί επίσης να προσομοιωθεί. Βελτιώσεις και προσθήκες στους κώδικες του προγράμματος, στη δομή του καθώς και στίς τεχνικές επίλυσης έχουν γίνει από τους McDonald et al (1988), Hill (1988) και Prudic (1989). Τα απαραίτητα δεδομένα εισόδου είναι 1. στοιχεία βαθειάς διήθησης που προκύπτουν από τα στοιχεία βροχόπτωσης, εξατμισοδιαπνοής και ιδιοτήτων του εδάφους. 2. βάθη και γεωμετρικά χαρακτηριστικά των υδροφόρων στρωμάτων, 3. υδραυλικά χαρακτηριστικά των υδροφορέων όπως υδραυλική αγωγιμότητα, συντελεστής αποθηκευτικότητας, 4. συνθήκες πιεζομετρικού βάθους σε όλους τους κόμβους στην αρχή των υπολογισμών και για το χρόνο βαθμονόμησης 5. οριακές συνθήκες είτε με τη μορφή πιεζομετρικού βάθους είτε με τη μορφή ροής στα όρια της λεκάνης, 6. στοιχεία αντλήσεων για όλο το χρονικό διάστημα της προσομοίωσης, Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 16

2.2 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΥΠΟΓΕΙΑΣ ΡΟΗΣ ΣΤΙΣ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΛΕΚΑΝΕΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ 2.2.1 Γεωμετρικά χαρακτηριστικά υδροφορέων Η εφαρμογή αυτή αφορά το υδροφόρο σύστημα της περιοχής μελέτης που αποτελείται από δύο υδρογεωλογικές λεκάνες διεύθυνσης ΒΔ και ΝΑ αντίστοιχα (Αιτανίων έκτασης 20 τετρ. χλμ) και Καινούριου Χωριού Γουβών Χερσονήσου έκτασης (80 τετρ. χλμ) που τροφοδοτούνται πλευικά από νότια από τα ανθρακικά της Ζώνης της Τρίπολης και της Ζώνης της Πίνδου του ηβώματος του Σμαρίου και από τους ποταμούς Καρτερό και Αποσελέμη ανίστοιχα και έχουν στάθμες που κυμαίνονται από +5 έως +40 απόλυτο υψόμετρο. Η λεκάνη των Αιτανίων αποστραγγίζεται βόρειαδυτικά (Λεκάνη Γουρνών - Καρτερού) ενώ η λεκάνη Καινούριου Χωριού Γουβών Χερσονήσου εκφορτίζει στη θάλασσα. Η γεωλογική και υδρογεωλογική δομή καθώς και τα χαρακτηριστικά του υδροφόρου αυτού συστήματος δηλαδή το εννοιολογικό (conceptual) μοντέλο της περιοχής, στο οποίο βασίζεται και η παρούσα προσομοίωση είναι αυτό του Σχήματος 1.2 που αναλύθηκε στο Κεφάλαιο 1. 2.2.2 Δεδομένα υδρολογικού ισοζυγίου. Ως είσοδοι και έξοδοι του υδατικού ισοζυγίου για το υδροφόρο σύστημα της περιοχής μελέτης θεωρούνται: βαθιά διήθηση, η πλευρική τροφοδοσία από νότο και η τροφοδοσία από τους ποταμούς και ως έξοδοι οι πλευρικές έξοδοι από βορειοανατολικά και οι εκφορτίσεις στη θάλασσα. Για την προσομοίωση της ροής των υπόγειων νερών είναι απαραίτητο να υπάρχουν στοιχεία των υδραυλικών χαρακτηριστικών του υδροφορέα οπως η μεταβιβαστικότητα, ο συντελεστής αποθήκευτικότητας, το πάχος του υδροφόρου στρώματος κλπ. Επίσης απαραίτητα είναι αξιόπιστα στοιχεία αντλήσεων που να καλύπτουν τη χρονική περίοδο της προσομοίωσης καθώς και η παρακολούθηση της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα σε χρονικό βήμα ίσο με το χρονικό βήμα του μοντέλου. Τέλος, είναι αναγκαίο να υπάρχουν δεδομένα υδραυλικών φορτίων στα όρια της υδρογεωλογικής λεκάνης έτσι ώστε να μπορούν να εκτιμηθούν οι πλευρικές είσοδοι και έξοδοι υπόγειων νερών. Υπό τις συνθήκες αυτές η χρησιμοποίηση ενός φυσικού διακριτού μοντέλου προσομοίωσης της υπόγειας ροής όπως το ΜODFLOW δίνει τη δυνατότητα πρόγνωσης της απόκρισης του υδροφορέα για διάφορα σενάρια τροφοδοσίας. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 17

Για την περιοχή μελέτης, τα μόνα διαθέσιμα ποσοτικά στοιχεία προέρχονται από τομές γεωτρήσεων. Αντίθετα, οι θέσεις και τα υψομετρικά στοιχεία των γεωτρήσεων στο δυτικό τομέα της περιοχής μελέτης έχουν απογραφεί με σχετική ακρίβεια από τον ΟΑΝΑΚ 16 και συνεπώς τα δεδομένα πτώσης της στάθμης σε γεωτρήσεις της περιοχής από την ΥΕΒ μπορούν να συνεισφέρουν τόσο στη βαθμονόμηση του μοντέλου όσο και στην επαλήθευση των αποτελεσμάτων του. 2.2.2.1 Βαθειά διήθηση και τροφοδοσία από ποταμούς Για την εκτίμηση των τιμών βαθειάς διήθησης, εφαρμόστηκε το μοντέλο υδατικού ισοζυγίου μηνιαίων τιμών, μετασχηματισμού της βροχόπτωσης σε απορροή που χρησιμοποιεί ως δεδομένα εισόδου, μηνιαία ύψη βροχής και δυναμικής εξατμισοδιαπνοής, ενώ παράγει μηνιαία ύψη απορροής, κατείσδυσης και πραγματικής εξατμισοδιαπνοής. Οι μέσες μηνιαίες τιμές βαθειάς διήθησης στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή μελέτης για μια χρονοσειρά 30 ετών που υπολογίστηκαν με την εφαρμογή του μοντέλου αυτού, παρατίθενται στον Πίνακα 2.1. Οπως αναλύθηκε στο Κεφάλαιο 1 το βόρειο ήμισυ του τμήματος του Καρτερού που διασχίζει το δυτικό περιθώριο της λεκάνης των Αιτανίων σε ένα μήκος 4 χλμ περίπου. Λόγω της ασβεστολιθικής λιθολογικής δομής της ρηξιγενούς αυτής ζώνης ένα ποσοστό της επιφανειακής απορροής του Καρτερού, διηθείται και συνεισφέρει στον εμπλουτισμό του υπόγειου υδροφορέα της λεκάνης των Αιτανίων. Το νότιο ήμισυ διασχίζει το ανατολικό περιθώριο της λεκάνης των Φιλισίων της οποίας η υδροστατική στάθμη βρίσκεται ψηλότερα από τον ποταμό γεγονός που προκαλεί και την ανάβλυση των πηγών της περιοχής. Στο ανατολικό τομέα της περιοχής μελέτης διήθηση από τον Αποσελέμη, αρχικά εντός των ασβεστολίθων της Ζώνης της Τρίπολης και ακολούθως εντός των μαργαϊκών ασβεστολίθων, γίνεται κατά μήκος μιας ζώνης μήκους 9,5 χιλιομέτρων περίπου. 2.2.2.2 Πλευρικές είσοδοι και έξοδοι Σύμφωνα με την ανάλυση του Κεφαλαίου 1 οι λεκάνες των Αιτανίων και Καινούριου Χωριού Γουβών Χερσονήσου τροφοδοτούται από νότια αντίστοιχα, από τους ανθρακικούς σχηματισμούς του ηβώματος του Σμαρίου. Η λεκάνη των Αιτανίων αποστραγγίζεται κατά μήκος του βόρειου περιθωρίου της από την παράκτια λεκάνη 16 Παρίτσης Σ. 2001. Υδρογεωλογική διερεύνηση και μελέτη διαχείρισης υδατικών πόρων του Δήμου Επισκοπής. Οργανισμός Ανάπτυξης Ανατολικής Κρήτης. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 18

των Γουρνών - Καρτερού με υδραυλικά φορτία στην περιοχή της τάξης του +1m ενώ η λεκάνη του Καινούργιου Χωριού Γουβών Χερσονήσου εκφορτίζει στη θάλασσα. 2.2.2.3 Στοιχεία γεωτρήσεων Οσον αφορά τα στοιχεία γεωτρήσεων του δυτικού τμήματος της περιοχής μελέτης, μόνο δύο τομές δεν είναι διαθέσιμες ενώ υπάρχει ακριβής προσδιορισμός θέσης και υψομέτρου. Για τον ανατολικό τομέα (λεκάνη Γουβών Χερσονήσου) διαθέσιμα είναι μόνο τα στοιχεία που πριλαμβάνονται στη μελέτη του Πανεπιστημίου Πατρών. Από την ΥΕΒ γίνεται μέτρηση της υδροστατικής στάθμης από το 1984 ανά εξάμηνο σε τέσερεις γεωτρήσεις της περιοχής δύο από την λεκάνη των Αιτανίων και δύο από τη λεκάνη του Καινούριου Χωριού. 2.2.3 Υδραυλικές παράμετροι υδροφορέων Στοιχεία για την μεταβιβαστικότητα και τον συντελεστή αποθηκευτικότητας των Μεσοζωικών ανθρακικών και των μαργαϊκών ασβεστολίθων δίδονται από την πρόσφατη μελέτη του Πανεπιστημίου Πατρών 17 στον γειτονικό Δήμο Γουβών. Η μεταβιβαστικότητα των μαργαϊκών ασβεστολίθων κυμαίνεται από T= 1.3 έως 45.6 m 2 /h και των Μεσοζωικών ανθρακικών από T= 1.5 έως 23.8 m 2 /h. 17 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ, Τμήμα Γεωλογίας, Τομέας Εφαρμοσμένης Υδρογεωλογίας - Γεωφυσικής, 2000. Υδρογεωλογική -γεωφυσική έρευνα στην ευρύτερη περιοχή του Δήμου Γουβών. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 19

ΥΔΡ. ΕΤΟΣ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΕΤΟΣ 1962-1963 15.1 7.6 34.2 39.6 50.6 45.1 33.9 16.9 8.5 4.2 2.1 1.1 258.9 1963-1964 0.7 3.5 15.1 25.1 41.5 36.4 18.2 9.1 4.6 2.3 1.1 0.6 158.2 1964-1965 0.4 10.9 22.5 43.9 67.0 49.0 24.8 12.4 6.2 3.1 1.5 0.8 242.4 1965-1966 0.5 0.2 12.5 45.9 34.0 28.8 14.4 7.2 3.6 1.8 0.9 18.6 168.4 1966-1967 12.4 4.7 22.4 32.8 38.7 32.5 16.3 8.1 4.1 2.0 1.0 0.5 175.5 1967-1968 0.3 13.1 26.8 48.3 34.6 34.8 17.4 8.7 4.4 2.2 1.1 0.5 192.2 1968-1969 0.4 49.1 47.0 75.4 37.7 18.8 9.4 4.7 2.4 1.2 0.6 0.3 247.0 1969-1970 0.2 0.1 21.7 18.9 13.2 12.6 6.6 3.3 1.7 0.8 0.4 0.2 79.8 1970-1971 0.1 6.7 9.1 22.4 29.6 17.7 12.5 6.3 3.1 1.6 0.8 0.4 110.2 1971-1972 0.3 0.5 8.8 16.1 19.8 20.4 11.4 8.4 4.2 2.1 1.0 0.5 93.5 1972-1973 0.3 11.5 23.2 36.2 24.7 12.6 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 121.0 1973-1974 0.1 16.8 8.4 26.5 24.7 18.1 9.0 4.5 2.3 1.1 0.6 0.3 112.4 1974-1975 0.2 6.7 21.9 38.0 40.7 20.3 10.2 5.1 2.5 1.3 0.6 0.3 148.0 1975-1976 0.2 7.5 44.5 49.6 45.9 48.1 24.1 12.0 6.0 3.0 1.5 0.8 243.2 1976-1977 0.5 16.6 13.2 14.6 14.9 19.6 13.2 6.6 3.3 1.6 0.8 56.9 161.9 1977-1978 37.9 14.2 62.2 86.8 57.7 41.0 20.5 10.2 5.1 2.6 1.3 0.6 340.2 1978-1979 0.4 15.1 45.4 33.7 33.0 29.3 14.6 7.3 3.7 1.8 0.9 0.5 185.7 1979-1980 0.3 25.4 41.0 31.8 47.5 28.5 14.3 7.1 3.6 1.8 0.9 0.4 202.5 1980-1981 0.3 0.1 31.1 72.9 57.3 28.7 14.3 7.2 3.6 1.8 0.9 0.4 218.6 1981-1982 0.3 15.6 16.2 18.8 48.2 42.5 21.3 10.6 5.3 2.7 1.3 0.7 183.4 1982-1983 0.4 5.1 14.6 28.6 44.1 36.4 18.2 9.1 4.5 2.3 1.1 0.6 165.0 1983-1984 0.4 28.1 45.8 25.7 26.4 22.0 16.0 8.0 4.0 2.0 1.0 0.5 179.8 1984-1985 0.3 42.5 53.1 56.8 39.9 21.4 15.4 7.7 3.9 1.9 1.0 0.5 244.4 1985-1986 0.3 2.6 6.8 11.1 16.7 13.2 6.6 3.3 1.6 0.8 0.4 0.2 63.8 1986-1987 0.1 6.1 30.2 24.7 26.6 37.6 42.2 21.1 10.5 5.3 2.6 1.3 208.5 1987-1988 0.9 10.3 24.6 21.9 41.8 30.5 15.2 7.6 3.8 1.9 1.0 0.5 159.9 1988-1989 0.3 25.1 27.6 21.8 10.9 16.0 8.0 4.0 2.0 1.0 0.5 0.3 117.4 1989-1990 0.2 24.5 12.3 12.1 14.4 7.2 3.6 1.8 0.9 0.5 0.2 0.1 77.8 1990-1991 0.1 8.0 26.7 42.1 43.6 21.8 10.9 5.4 2.7 1.4 0.7 1.1 164.5 1991-1992 0.7 1.5 50.8 30.3 36.9 24.6 12.3 6.2 3.1 1.5 0.8 0.4 169.2 MO 2.5 12.7 27.3 35.1 35.4 27.2 15.4 7.8 3.9 1.9 1.0 3.0 173.1 ΠΙΝΑΚΑΣ 2.1 Μέσες τιμές βαθειάς διήθησης (σε mm) στους ανθρακικούς σχηματισμούς των λεκανών της περιοχής μελέτης. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 20

ΣΧΗΜΑ 2.1 Διακριτοποίηση Modflow - πλέγμα πεπερασμένων διαφορών. Οι ενεργές κυψελίδες συμβολίζονται με ανοιχτό καφέ χρώμα. Οι κυψελίδες εξηρτημένου φορτίου με ανοιχτό μπλέ χρώμα, οι κυψελίδες με ποτάμια διήθηση με μπλέ χρώμα, και οι περιοχές προσομοίωσης ρηξιγενών επαφών συμβολίζονται με κόκκινη γραμμή. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 21

ΣΧΗΜΑ 2.2 Ισοδυναμικές καμπύλες υδραυλικού φορτίου υπό συνθήκες ισορροπίας και διευθύνσεις υπόγειας ροής στις υδρογεωλογικές λεκάνες της περιοχής μελέτης για ένα μέσο υδρολογικά έτος. Οι μαύρες γραμμές συμβολίζουν το σενάριο ύπό σημερινές μέσες συνθήκες διήθησης του Αποσελέμη και οι κόκκινες γραμμές το σενάριο λειτουργίας του ταμιευτήρα. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 22

2.2.4 Βαθμονόμηση μοντέλου προσομοίωση σε συνθήκες ισορροπίας. Η βαθμονόμηση του μοντέλου για το υδροφόρο σύστημα της περιοχής μελέτης έγινε για συνθήκες ισορροπίας (steady state), όπου οι εισροές είναι ίσες με τις εκροές και ο αποθηκευμένος όγκος νερου στην λεκάνη δεν μεταβάλεται. Για τη διαδικασία αυτή απαιτούνται συνδυασμοί δοκιμών για την διαμόρφωση των κατάλληλων τιμών υδραυλικών παραμέτρων και εξωτερικών επιδράσεων, μέσα στα αποδεκτά πλαίσια ώστε να επιτευχθεί η μεγαλύτερη δυνατή προσέγγιση μεταξύ προσομοιωμένων και μετρημένων υδραυλικών φορτίων. Το μοντέλο θεωρήθηκε βαθμονομημένο όταν τα μεγέθη των προσομοιωμένων φορτίων διαμορφώθηκαν σε επίπεδα που ήταν εντός των μετρημένων τιμών διακύμανσης της υδροστατικής στάθμης και οι προσομοιωμένες εξωτερικές επιδράσεις συνέκλιναν με ανεξάρτητες εκτιμήσεις. Παραδοχές: Για την βαθμονόμηση του μοντέλου προσομοίωσης έγινε μία σειρά παραδοχών που απλοποιούν μεν σημαντικά την δημιουργία του προσομοιωμένου μοντέλου αλλά όπως συνάγεται από συγκριτικές δοκιμές θεωρείται ότι στην κλίμακα του μοντέλου δεν αλλοιώνουν σημαντικά τα αποτελέσματα. Οι παραδοχές αυτές είναι οι εξής: 1. Η υδρογεωλογικές λεκάνες αποτελούνται από ένα ομοιογενείς και ισότροπους ελεύθερους υδροφορείς. 2. Οι τοπικές ανομοιογένειες και ανισοτροπίες εξομαλύνονται στην κλίμακα της περιοχής προσομοίωσης και τη μονάδα διακριτοποίησης του. 3. Βαθειά διήθηση από βροχοπτώσεις συμβαίνει μόνο στις επιφανειακές εμφανίσεις των ανθρακικών σχηματισμών. 4. Η υπόγεια ροή στους υδροφόρους αυτούς ακολουθεί το νόμο του Darcy. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 23

Πλέγμα πεπερασμένων διαφορών - όρια ομοιώματος: Με βάση τις παραδοχές αυτές, η διαμόρφωση του πλέγματος πεπερασμένων διαφορών που προέκυψε από την διαδικασία δοκιμών, αποτελείται από ένα στρώμα (Layer) διαστάσεων 27x43 κυψελίδων. Οπως προαναφέρθηκε, οι υδροφορείς είναι ελεύθεροι και καταλαμβάνουν όλη την έκταση των υδρογεωλογικων λεκανών. Οι κυψελίδες έχουν διαστάσεις 500x500m και οι συντεταγμένες της βορειοδυτικής ακμής της κυψελίδας 1,1 (Σχήμα 2.1) στο Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς, (ΕΓΣΑ - 87) είναι ως εξής: Τετμημένη Χ i,(m)=608000, Τεταγμένη Υ i,(m)=3911500. Οι υδρογεωλογικές λεκάνες αναπαρίσταται με ενεργές και ανενεργές κυψελίδες. Οι ανενεργές κυψελίδες αντιπροσωπεύουν τους ανυδροφόρους σχηματισμούς που περιβάλουν τους υδροφόρους (μάργες, φλύσχης) και οι ενεργές κυψελίδες τους υδροφόρους. Οι ενεργές κεψελίδες του πλέγματος απεικονίζονται στο Σχήμα 2.1. Τροφοδοσία και εκφορτίσεις υδροφορέα: Το υδατικό ισοζύγιο υπολογίστηκε ενδεικτικά για ένα υδρολογικά μέσο έτος, με μέση ετήσια τιμή βαθειάς διήθησης στους ανθρακικούς σχηματισμούς 170 mm (Πίνακας 5.1). Οι εκφορτίσεις από βόρειαανατολικά (Σχήμα 2.1) υπολογίζονται από το πρόγραμμα με την χρησιμοποίηση του General Head Boundary package (πακέτο ορίων εξάρτησης φορτίου, με υδραυλικό φορτίο +1. Η αποστράγγιση στη θάλασσα προσομοιώθηκε με την χρήση κυψελίδων σταθερού φορτίου. Η τροφοδοσία από τον Αποσελέμη υπολογίστηκε από το πρόγραμμα με τη χρήση του River package στις 24 ενεργές κυψελίδες του πλέγματος που διασχίζονται από τον ποταμό (Σχήμα 2.1) με τιμή συντελεστή διήθησης (conductance) 0.1 m 2 /sec. Στην προσομοίωση εξετάστηκαν δύο σενάρια τροφοδοσίας από τον ποταμό: 1. Στο πρώτο σενάριο που αντιστοιχεί σε σημερινές μέσες συνθήκες με διήθηση από το ποταμό που αντιστοιχεί στο 50% περίπου των απορροών που εισέρχονται στην λεκάνη Γουβών Χερσονήσου κατάντη των Ποταμιών (6 εκ. κυβ. μέτρα ετησίως). 2. Στο δεύτερο σενάριο που είναι και το σενάριο λειτουργίας του ταμιευτήρα μόνο δύο εκ. κυβ. μέτρα ετησίως εισέρχονται και διηθούνται στη λεκάνη. Η ροή κάθετα προς τις ρηξιγενείς επαφές προσομοιώθηκε με τη χρήση του wall package (Σχήμα 2.1) με εγκάρσια υδραυλική αγωγιμότητα για τη ρηξιγενή ζώνη του Καρτερού 0,00000001 m/sec και για τις ρηξιγενείς επαφές των λεκανών με τους Μεσοζωϊκους ασβεστόλιθους 0,0000001 m/sec. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 24

Ιδιότητες υδροφορέα: Η μεταβιβαστικότητα του υδροφορέα που προέκυψε από την διαδικασία της βαθμονόμησης είναι για τους 1. μαργαϊκούς ασβεστολίθους της λεκάνης των Αιτανίων 0,015 m 2 /sec, 2. για τα ανθρακικά της Ζ. Τρίπολης της λεκάνης του Καιν. Χωριού 0,008 m/sec 3. για τα ανθρακικά της Ζ. Τρίπολης της λεκάνης Γουβών - Χερσονήσου 0,016 m/sec 4. για τους ασβεστολίθους της Ζώνης της Πίνδου 0,0008 m 2 /sec. Τεχνική επίλυσης: Η τεχνική επίλυσης των εξισώσεων πεπερασμένων διαφορών που χρησιμοποιήθηκε, είναι η μέθοδος WHS (Bi Conjugate Gradient Stabilized - BiCGSTAB) με τις εξής επιλογές παραμέτρων: MAXIMUM ITERATIONS ALLOWED FOR CLOSURE = 50 MAXIMUM INNER ITERATIONS ALLOWED = 25 DAMPING FACTOR = 1.0000 HEAD CHANGE CRITERION FOR CLOSURE = MAXIMUM RESIDUAL FOR LINEAR ITERATION 0.10000E-01 0.10000E-01 Αποτελέσματα της προσομοίωσης ισορροπίας-το βαθμονομημένο μοντέλο:τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του υδροφόρου συστήματος για ένα μέσο υδρολογικά έτος και συνθήκες ισορροπίας (steady state), όπου οι εισροές είναι ίσες με τις εκροές και ο αποθηκευμένος όγκος νερου στην λεκάνη δεν μεταβάλεται και τα δύο σενάρια τροφοδοσίας που παρατέθηκαν παραπάνω, απεικονίζονται στο Σχήμα 2.2 που παρουσιάζει τις ισοδυναμικές καμπύλες των υδραυλικών φορτίων και τις διευθύνσεις υπόγειας ροής στις υδρογεωλογικές λεκάνες που απαρτίζουν την περιοχή μελέτης. Ελεγχος της πιστότητας των αποτελεσμάτων και της επιτυχίας της βαθμονόμησης έγινε με τη συγκριση των αρχικών τιμών υδραυλικών φορτίων οκτώ γεωτρήσεων από τις λεκάνες Αιτανίων, συμπεριλαμβανομένης της ζώνης του Καρτερού, ( ΑΙΤ1, ΑΙΤ2, ΑΙΤ3, ΑΙΤ_ΚΟΥΦ, ΣΓ1), Καινούριου Χωριού (ΕΠ1, ΕΠ2, ΕΠ4, ΓΛΠ2) και Γουβών (Γ92, Γ55) με τις τιμές που υπολογίστηκαν από το μοντέλο για τις ίδιες θέσεις (Σχήμα 2.3). Οι αποκλίσεις είναι μικρότερες από την ετήσια διακύμανση της υδροστατικής στάθμης στις γεωτρήσεις αυτές και συνεπως η βαθμονόμηση θεωρείται πολύ ικανοποιητική. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 25

Το υδατικά ισοζύγια της λεκάνης Γουβών Χερσονήσου για ένα μέσο έτος με τη χρήση του πακέτου zone budget διαμορφώνεται για τα δύο σενάρια διήθησης από τον Αποσελέμη ως ακολούθως: Σημερινές συνθήκες: ΕΙΣΟΔΟΙ Βαθιά διήθηση 9.265.000 m 3 /y Τροφοδοσία από Αποσελέμη 6.176.000 m 3 /y Τροφοδοσία από ήβωμα Σμαρίου 4.415.000 m 3 /y Τροφοδοσία από λεκάνη Καινούριου 2.876.000 m 3 /y Χωριού ΕΞΟΔΟΙ Εκφορτίσεις στη θάλασσα 22.732.000 m 3 /y Συνθήκες λειτουργίας ταμιευτήρα: ΕΙΣΟΔΟΙ Βαθιά διήθηση 9.308.000 m 3 /y Τροφοδοσία από Αποσελέμη 1.800.000 m 3 /y Τροφοδοσία από ήβωμα Σμαρίου 4.800.000 m 3 /y Τροφοδοσία από λεκάνη Καινούριου 2.470.000 m 3 /y Χωριού ΕΞΟΔΟΙ Εκφορτίσεις στη θάλασσα 18.378.000 m 3 /y Τα παραπάνω υδατικά ισοζύγια απεικονίζονται στα Σχήματα 2.4 και 2.5. Συμπεράσματα της προσομοίωσης Τα συμπεράσματα που μπορούν να εξαχθούν για τις επιπτώσεις της μείωσης των εισροών του Αποσελέμη στην παράκτια υδρογεωλογική λεκάνη των Γουβών Χερσονήσου είναι ως εξής: 1. Υπό την προϋπόθεση ότι το σενάριο για τις υφιστάμενες μέσες συνθήκες διήθησης είναι ρεαλιστικό, τότε με τη λειτουργία του ταμιευτήρα θα υπάρξει μία μέση μείωση στις εισόδους του υδατικού ισοζυγίου της λεκάνης της τάξης του 20%. 2. Η αντίστοιχη μείωση των υδραυλικών φορτίων της λεκάνης κυμαίνεται από ένα περίπου μέτρο στην παράκτια ζώνη έως δύο περίπου μέτρα στο νότιο τμήμα της λεκάνης. Δεδομένου ότι η εποχική διακύμανση της υδροστατικής στάθμης στην περιοχή φθάνει τα 5 μέτρα η μείωση αυτή θα είναι πρακτικά δύσκολα διακριτή. 3. Σοβαρότερες αναμένεται να είναι οι επιπτώσεις στην υφαλμύρινση των γεωτρήσεων της περιοχής διότι όπως αναφέρθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο η ταπείνωση της υδροστατικής στάθμης θα προκαλέσει ανύψωση της μεταβατικής Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 26

ζώνης με αποτέλεσμα την εποχική αύξηση της περιεκτικότητας σε ιόντα χλωρίου των γεωτρήσεων. Ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων αυτών απαιταί τη χρήση ένός μαθηματικού μοντέλου διασποράς. Δεδομένου όμως ότι οι περισσότερες των γεωτρήσεων στην παράκτια ζώνη είναι εποχικά υφάλμυρες η πρακτική σημασία της περαιτέρω υφαλμύρινσης είναι σχεδόν μηδαμινή. Οσον αφορά τις μη υφάλμυρες γεωτρήσεις στο νότιο τομέα της λεκάνης με υψηλά σχετικά υδραυλικά φορτία δεν αναμένρται να διατρέξουν κίνδυνο υφαλμύρινσης από μία μείωση στάθμης της τάξης των δύο μέτρων. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 27

ΣΧΗΜΑ 2.3. Σύγκριση των αρχικών τιμών υδραυλικών φορτίων (observed heads) οκτώ γεωτρήσεων από τις λεκάνες Αιτανίων, συμπεριλαμβανομένης της ζώνης του Καρτερού, (ΑΙΤ1, ΑΙΤ2, ΑΙΤ3, ΑΙΤ_ΚΟΥΦ, ΣΓ1) Καινούριου Χωριού (ΕΠ1, ΕΠ2, ΕΠ4, ΓΛΠ2) και Γουβών (Γ92, Γ55) με τις τιμές που υπολογίστηκαν για τις ίδιες θέσεις κατα τη διαδικασία της βαθμονόμησης (calculated heads). Οι άξονες χ και ψ αντιστοιχούν σε τιμές υδραυλικών φορτίων από 0 έως +50. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 28

ΣΧΗΜΑ 2.4 Υδατικό ισοζύγιο υπό σημερινές συνθήκες τροφοδοσίας. Η Ζώνη 3 είναι η λεκάνη του Καινούριου Χωριού και η Ζώνη 4 η λεκάνη του ηβώματος Σμαρίου. ΣΧΗΜΑ 2.5 Υδατικό ισοζύγιο υπό συνθήκες τροφοδοσίας κατά τη λειτουργία του ταμιευτήρα. Η Ζώνη 3 είναι η λεκάνη του Καινούριου Χωριού και η Ζώνη 4 η λεκάνη του ηβώματος Σμαρίου. Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 29

ΕΠΙΠΡΟΣΘΕΤΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ HARBAUGH, A., W and McDONALD, M., G., 1996. User s Documentation for MODFLOW-96, an update to the U.S. Geological Survey Modular Finite-Difference Ground-Water Flow Model. U.S. GEOLOGICAL SURVEY Open-File Report 96-485 HILL, M.,1988. Preconditioned Conjugate-Gradient 2 (PCG2), a computer program for solving ground-water flow equations. USGS Water-Resources Investigations Report 90-4048. ΚΝΙΘΑΚΗΣ, Μ., ΠΟΛΥΧΡΟΝaΚΗ, Α., ΚΑΛΟΥΜΕΝΟΣ, Κ., 1993. Οι υδρογεωλογικές συνθήκες στο Ν. Ηρακλείου. Ι.Γ.Μ.Ε., Παραρτημα Κρήτης. McDONALD, M., G. and HARBAUGH, A., W., 1988. A modular three dimensional finite difference ground-water flow model. Techniques in Water Resources Investigations of the USGS, Book 6. McDONALD, M., G. et al, 1991 A method of converting no-flow cells to variablehead cells for the USGS modular finite-difference ground-water flow model. USGS Open-File Report 91-536. MEULEKAMP, J. E., JONKERS, A., SPAAL, P., 1977. Late Miocene to Early Pliocene development of Crete. In Kallergis, G. (Ed.) 6th Coll. Geol. Aegean Region, 1:137-149.I.G.M.E., Athens. Ο.ΑΝ.Α.Κ - Εργαστήριο Αγροτικής Τεχνολογίας Ε.Μ.Π., 1994, 1995. Ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης υδατικών πόρων Αν. Κρήτης. ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ, Εργαστήριο Υδρογεωλογίας, 1993. Υδρογεωλογική - γεωφυσική έρευνα περιοχών του αναπτυξιακού συνδέσμου Ν.Πεδιάδα. Ενδιάμεση έκθεση. ΠΟΛΥΧΡΟΝΑΚΗ, Α., 1988. Πρόδρομος έκθεση του έργου Υ/Γ έρευνα Αν. Κρήτης. Τμήμα βορείου Ν. Ηρακλείου.Ι.Γ.Μ.Ε., Παραρτημα Κρήτης. PRUDIC, D.,1989. Documentation of a computer program to simulate stream-aquifer relations using a modular, finite difference ground-water flow model. USGS Open - File Report 88-729. REILLY E. T. 2000. System and Boundary Conceptualization in Ground-Water Flow Simulation. Techniques of Water-Resources Investigations of the U.S. Geological Survey, Chapter B8, Book 3, Applications of Hydraulics. U.S. Geological Survey Σ. ΠΑΡΙΤΣΗΣ 30