ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΩΝ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΩΝ ΧΑΒΡΙΑ, ΟΛΥΝΘΙΟΥ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΝΙΑ Ν. ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΓΩΓΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΝΕΡΟΥ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Χ. Μπαμπατζιμόπουλος, Δ. Καραμούζης, Σ. Καβαλιεράτου Εργαστήριο Γενικής και Γεωργ. Υδραυλικής και Βελτιώσεων, Τμήμα Γεωπονίας, ΑΠΘ Στα πλαίσια της επίλυσης του υδατικού προβλήματος του Ν. Χαλκιδικής μελετάται η κατασκευή τριών φραγμάτων (Ολύνθιου, Χαβρία και Πετρένια) και αντίστοιχων δεξαμενών σταθεροποίησης, εργοστασίων επεξεργασίας νερού και δικτύων μεταφοράς και διανομής του νερού προς τις περιοχές ύδρευσης και άρδευσης. Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται το προτεινόμενο σχέδιο διαχείρισης του νερού και η διαστασιολόγηση των δικτύων των αγωγών. Στις διαστασιολογήσεις παίρνονται υπόψη οι ανάγκες σε νερό ύδρευσης όπως υπολογίστηκαν από τον προβλεπόμενο πληθυσμό του έτους 2051 και η παροχή αιχμής του μεταφερόμενου νερού στις διάφορες περιοχές άρδευσης των ευρύτερων εξυπηρετούμενων περιοχών. WATER MANAGEMENT OF THE RESERVOIRS OF OLYNTHIOS, HAVRIAS AND PETRENIAS AND DIMENSIONING OF THE PIPE DISTRIBUTION NETWORK C. Babajimopoulos, D. Karamouzis, S. Kavalieratou Laboratory of General and Agricultural Hydraulics and Land Reclamation Faculty of Agriculture, AUTH ABSTRACT The solution of the water problems of the Perfecture of Chalkidiki requires the construction of three dams in Olynthios, Havrias and Petrenias rivers along with the required stabilization basins, treatment plants and water distribution pipe network. In this paper the suggested water management plan and the dimensioning of the pipe network is presented. To this objective the predicted population growth for the year 2051 is used.
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η επίλυση του υδατικού προβλήματος του Ν. Χαλκιδικής σε μακροπρόθεσμη βάση αποτελεί αντικείμενο συνεργασίας του Υπουργείου Εθνικής Οικονομίας με το Εργαστήριο Γενικής και Γεωργικής Υδραυλικής και Βελτιώσεων του Τμήματος Γεωπονίας του ΑΠΘ και το ΕΘΙΑΓΕ (Υπουργείο Γεωργίας) από το 1995. Στα πλαίσια της συνεργασίας αυτής μελετάται η κατασκευή τριών φραγμάτων: του φράγματος Ολύνθιου, του φράγματος Χαβρία και του φράγματος Πετρένια (Γοματίου). Η κατασκευή των φραγμάτων αυτών θα οδηγήσει στη δημιουργία των αντίστοιχων ταμιευτήρων με ωφέλιμους όγκους νερού: ταμιευτήρας Ολύνθιου: 22.500.000 m 3 (Καραμούζης κ.ά., 2001), ταμιευτήρας Χαβρία: 26.000.000 m 3 (Γκόφας κ.ά., 1989), ταμιευτήρας Πετρένια (Γοματίου): 3.300.000 m 3 (Καραμούζης κ.ά., 1999). Στο προτεινόμενο σχέδιο διαχείρισης του νερού των ταμιευτήρων Ολύνθιου και Χαβρία προβλέπεται να υπάρχει αλληλοσύνδεση μεταξύ τους, ενώ ο ταμιευτήρας του Πετρένια θα λειτουργεί αυτόνομα. Προβλέπεται επίσης η κατασκευή τεσσάρων εγκαταστάσεων επεξεργασίας του νερού ύδρευσης (διυλιστηρίων) στη Νέα Τρίγλια, στην Πορταριά, στην Ορμύλια και στο Γομάτι. Συνοπτικά, τα έργα που προτείνονται με βάση το σχέδιο διαχείρισης, ανά εξυπηρετούμενη περιοχή, είναι τα ακόλουθα: Α) Φράγμα Ολύνθιου Δύο δεξαμενές σταθεροποίησης / αποθήκευσης νερού στη Ν. Τρίγλια και στην Πορταριά, συνολικού όγκου 110.000 m 3, δύο κύριοι αγωγοί μεταφοράς του νερού, από τον ταμιευτήρα του Ολύνθιου προς τη δεξαμενή της Πορταριάς και από τη δεξαμενή της Πορταριάς προς τη δεξαμενή της Ν. Τρίγλιας, συνολικού μήκους 32.255 m, επτά αντλιοστάσια ενδεικτικής συνολικής ισχύος 3.200 ΗΡ και δίκτυο αγωγών διανομής του νερού στις περιοχές ύδρευσης, συνολικού μήκους 133.100 m. Β) Φράγμα Χαβρία Μία δεξαμενή σταθεροποίησης στην Ορμύλια, συνολικού όγκου 150.000 m 3, δύο κύριοι αγωγοί μεταφοράς του νερού, από τον ταμιευτήρα του Χαβρία προς τη δεξαμενή Ορμύλιας και από τη δεξαμενή Ορμύλιας προς τη δεξαμενή της Πορταριάς, συνολικού μήκους 29.275 m, 5 αντλιοστάσια ενδεικτικής συνολικής ισχύος 10.200 ΗΡ και δίκτυο αγωγών διανομής του νερού στις περιοχές ύδρευσης, συνολικού μήκους 63.400 m. Γ) Φράγμα Πετρένια (Γοματίου) Μία δεξαμενή σταθεροποίησης στο Γομάτι συνολικού όγκου 8.000 m 3, ένας κύριος αγωγός μεταφοράς του νερού από τον ταμιευτήρα του Πετρένια προς τη δεξαμενή του Γοματίου και δύο κύριοι αγωγοί μεταφοράς νερού για άρδευση προς τον κάμπο του Γοματίου, συνολικού μήκους 2.430 m, 7 αντλιοστάσια ενδεικτικής συνολικής ισχύος 900 ΗΡ και δίκτυο αγωγών διανομής του νερού στις περιοχές ύδρευσης και άρδευσης, συνολικού μήκους 42.600 m. Η χωροθέτηση των φραγμάτων, με τα τέσσερα διυλιστήρια και τις δεξαμενές σταθεροποίησης, καθώς και των κύριων αγωγών μεταφοράς νερού, παρουσιάζεται στο Χάρτη 1, ενώ η διαγραμματική τους παρουσίαση γίνεται στα Σχήματα 1 (φράγματα Ολύνθιου και Χαβρία) και 2 (φράγμα Πετρένια). Στο Χάρτη 1 παρουσιάζονται επίσης οι κύριοι αγωγοί μεταφοράς νερού από τα διυλιστήρια προς τους διάφορους οικισμούς. Τα διυλιστήρια Ε1 (Νέας Τρίγλιας) και Ε2 (Πορταριάς) επεξεργάζονται κατά κύριο λόγο τα νερά του Ταμιευτήρα του Ολύνθιου, ενώ τα διυλιστήρια Ε3 (Ορμύλιας) και Ε4 (Γοματίου) τα νερά των Ταμιευτήρων Χαβρία και Πετρένια, αντίστοιχα. Τα διυλιστήρια Ε1 και Ε2 είναι δυνατόν επιπρόσθετα να επεξεργάζονται και νερό του Ταμιευτήρα του Χαβρία, όταν οι απαιτήσεις της ζήτησης το επιβάλλουν. Ειδικότερα ο αγωγός DA2 μεταφέρει από το φράγμα του Ολύνθιου νερό, κυρίως ύδρευσης, για τα διυλιστήρια Πορταριάς (Ε2) και Ν. Τρίγλιας (Ε1) και δευτερευόντως για την άρδευση της περιοχής Ν. Μουδανιών ενώ ο αγωγός DA1 μεταφέρει νερό ύδρευσης από τη
δεξαμενή της Πορταριάς (Δ2) προς το διυλιστήριο της Ν. Τρίγλιας (Ε1). Ο αγωγός DB1 μεταφέρει από το φράγμα του Χαβρία νερό ύδρευσης για το διυλιστήριο της Ορμύλιας (Ε3) αλλά και νερό άρδευσης για τις περιοχές Ορμύλιας, Καλυβών Πολυγύρου και Ν. Μουδανιών. Ο αγωγός DB2 μεταφέρει νερό άρδευσης των περιοχών Καλυβών και Ν. Μουδανιών. Ο αγωγός DB3 μεταφέρει το νερό που απομένει μετά την αφαίρεση του νερού άρδευσης των Καλυβών, για την άρδευση της περιοχής Ν. Μουδανιών. Ο ίδιος αγωγός συνδέεται με τη δεξαμενή σταθεροποίησης της Πορταριάς (Δ2), για την κάλυψη των αναγκών σε νερό, κυρίως για υδρευτικές ανάγκες, όταν οι περιστάσεις το επιβάλλουν. Σχετικά με τον ταμιευτήρα του Πετρένια (ΤΓ), ο αγωγός DΓ μεταφέρει νερό ύδρευσης για το διυλιστήριο Γοματίου (Ε4), ενώ οι αγωγοί DΓ1 και DΓ2 νερό άρδευσης για δύο δεξαμενές σταθεροποίησης Γ1 και Γ2. Από την πρώτη δεξαμενή θα αρδευτεί ο κάμπος Γοματίου και από τη δεύτερη η παραλιακή περιοχή Γοματίου. Τονίζεται ότι τα υψόμετρα των αγωγών προσεγγίστηκαν από χάρτες της ΓΥΣ κλίμακας 1:50000 και δευτερευόντως 1:5000. Οι ανάγκες σε νερό ύδρευσης υπολογίστηκαν από τον προβλεπόμενο πληθυσμό του έτους 2051 (Μπαμπατζιμόπουλος κ.α., 2001). ΥΠΟΜΝΗΜΑ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑΣ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΝΕΡΟΥ ΑΓΩΓΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΥΡΙΟΙ ΑΓΩΓΟΙ ΥΔΡΕΥΣΗΣ Χάρτης 1. Κύριοι αγωγοί μεταφοράς ανεπεξέργαστου νερού και νερού ύδρευσης.
Τ Α (Ολύνθιος) Τ Β (Χαβρίας) DA2 E1: Ν. Τρίγλια Δ1 DA1 Δ2 DB3 DB2 Δ3 DB1 Y1 Α E2 (Πορταριά) Β2 Β1 E3 (Ορμύλια) Y2 Y3 YΠΟΜΝΗΜΑ Τ Α : Ταμιευτήρας Ολύνθιου Υ1: Ύδρευση περιοχών Τρίγλιας-Καλλικράτειας ΠΑΡΟΧΕΣ ΑΓΩΓΩΝ Τ Β : Ταμιευτήρας Χαβρία Υ2 : Ύδρευση περιοχών Μουδανιών χερσ. Κασσάνδρας DA1 = E1 = 4239 m 3 /hr Δ1 : Δεξαμενή Τρίγλιας Υ3 : Ύδρευση περιοχών Ορμύλιας-Σιθωνίας-Πολυγύρου DA2 = E1 + E2 + 188 m 3 /hr = 9319 m 3 /hr 7625 m 3 /hr Δ2 : Δεξαμενή Πορταριάς Α : Άρδευση. περιοχής Μουδανιών DB1 = E3 + 12761 m 3 /hr = 14741 m 3 /hr 12061 m 3 /hr Δ3 : Δεξαμενή Ορμύλιας Β1 : Άρδευση περιοχής Ορμύλιας DB2 = 9124 m 3 /hr 7465 m 3 /hr Ε1: Διυλιστήριο νερού Τρίγλιας Β2 : Άρδευση περιοχής Καλυβών Πολυγύρου DB3 = 7031 m 3 /hr 5753 m 3 /hr Ε2 : Διυλιστήριο νερού Πορταριάς Ε3 : Διυλιστήριο νερού Ορμύλιας DB2 Αγωγός μεταφοράς νερού ύδρευσης-άρδευσης Σχήμα 1. Διαγραμματική παρουσίαση λειτουργίας των ταμιευτήρων Ολύνθιου και Χαβρία
Τ Γ [Πετρένια (Γοματίου)] Γ1 Γ2 DΓ1 DΓ2 Δ4 DΓ E4 (Γομάτι) Y4 YΠΟΜΝΗΜΑ ΠΑΡΟΧΕΣ ΑΓΩΓΩΝ Τ Γ : Ταμιευτήρας Πετρένια (Γοματίου) DΓ = Ε4 = 706 m 3 /hr Υ4 : Ύδρευση DΓ1 = 400 m 3 /hr Ε4 : Διυλιστήριο νερού DΓ2 = 400 m 3 /hr Δ4 : Δεξαμενή Γ1 : Άρδευση κάμπου Γοματίου Γ2 : Άρδευση παραλιακής περιοχής Γοματίου DΓ Αγωγός μεταφοράς νερού ύδρευσης/άρδευσης Σχήμα 2. Διαγραμματική παρουσίαση λειτουργίας ταμιευτήρα Πετρένια. 2. ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Η διαστασιολόγηση των κλειστών αγωγών προκύπτει από την εφαρμογή της εξίσωσης ενέργειας μεταξύ δύο σημείων Α και Β επί μιας γραμμής ροής, σε συνδυασμό με την εξίσωση Darcy-Weisbach για τον υπολογισμό των γραμμικών απωλειών μεταξύ των σημείων αυτών και την εξίσωση Colebrook and White για τον υπολογισμό του συντελεστή τριβών f. Οι εξισώσεις αυτές είναι οι παρακάτω: Εξίσωση ενέργειας 2 PA VA PB + ΖA + = + Z γ 2g γ B V + 2g 2 B + h f (2.1) Εξίσωση Darcy-Weisbach 2 L V hf = f (2.2) D 2g
Εξίσωση Colebrook-White 1 K 2.523 = 2log( + ) (2.3) f 3.7D Re f Στις παραπάνω εξισώσεις P A και P Β είναι η πίεση στα σημεία Α και Β αντίστοιχα, Ζ Α και Ζ Β είναι το ύψος θέσης στα σημεία Α και Β, V A και V B είναι η ταχύτητα ροής στα σημεία Α και Β αντίστοιχα, γ είναι το ειδικό βάρος του νερού, g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας, h f είναι οι γραμμικές απώλειες μεταξύ των σημείων Α και Β, f είναι ο συντελεστής τριβών Darcy-Weisbach, L και D είναι το μήκος και η διάμετρος του αγωγού, αντίστοιχα, V είναι η ταχύτητα ροής του νερού στον αγωγό, Κ είναι ο συντελεστής απόλυτης τραχύτητας του αγωγού και Re είναι ο αριθμός Reynolds που ισούται με VD/ν, όπου ν είναι το κινηματικό ιξώδες του νερού. Η εξίσωση Colebrook-White (2.3) είναι πεπλεγμένη ως προς f και απαιτεί αριθμητικές μεθόδους για την επίλυσή της. Στη μελέτη αυτή χρησιμοποιείται μια ρητή σχέση (Τερζίδης και Μπαμπατζιμόπουλος, 1992), που προσεγγίζει με πολύ μεγάλη ακρίβεια το συντελεστή τριβών f (μέσο σφάλμα 0.00012 %) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολύ εύκολα σε προγράμματα τύπου EXCEL. H σχέση αυτή έχει τη μορφή: 1 f K 5.046 K 5.042 K 5.015 K 4.706 2log log log log + 0. 3.7D Re 3.7D Re 3.7D Re 3.7D Re = 88 (2.4) Κατά τον υπολογισμό των διαμέτρων ελήφθη μέριμνα ώστε οι ταχύτητες ροής να κυμαίνονται μεταξύ 0.8 και 2 m/sec, ώστε το δίκτυο αφενός να λειτουργεί από υδραυλικής άποψης με τον καλύτερο κατά το δυνατόν τρόπο και αφετέρου να επιλέγεται η μικρότερη δυνατή διάμετρος κατά περίπτωση, προς αποφυγή επιβάρυνσης του κόστους αγοράς των αγωγών. Ως υλικό κατασκευής έχει επιλεγεί γενικά το πολυαιθυλένιο, λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του, χωρίς όμως να αποκλείεται και το PVC, όταν οι αναπτυσσόμενες πιέσεις το επιτρέπουν, λόγω του μικρότερου κόστους του. Σε περιορισμένες περιπτώσεις, όπου η απαιτούμενη εσωτερική διάμετρος ήταν μεγαλύτερη από 500 mm, σε συνδυασμό με υψηλές εσωτερικές πιέσεις, επελέγησαν χαλυβδοσωλήνες. Στην περίπτωση αυτή η μέγιστη ταχύτητα ροής μπορούσε να ξεπερνά τα 2 m/sec. 3. ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΑΓΩΓΩΝ Τα νερά από τον ταμιευτήρα του Ολύνθιου οδηγούνται σε δύο διυλιστήρια: στο διυλιστήριο Ε1 της Ν. Τρίγλιας και στο διυλιστήριο Ε2 της Πορταριάς. Από τον ταμιευτήρα του Χαβρία τα νερά οδηγούνται στο διυλιστήριο Ε3 της Ορμύλιας. Προβλέπεται να υπάρχει επικοινωνία μεταξύ του διυλιστηρίου αυτού με το διυλιστήριο Ε2 Νέας Τρίγλιας, έτσι ώστε να υπάρχει αλληλοσυμπλήρωση σε περίπτωση που οι συνθήκες της ζήτησης το επιβάλλουν. Από τον ταμιευτήρα Πετρένια τα νερά οδηγούνται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού Ε4 του Γοματίου. Η διαστασιολόγηση αυτών των κύριων αγωγών μεταφοράς του νερού από τους ταμιευτήρες στα διυλιστήρια και μεταξύ των διυλιστηρίων Ε2-Ε3, παρουσιάζεται στην παράγραφο που ακολουθεί. Από κάθε διυλιστήριο ξεκινά ένα δίκτυο ύδρευσης. Οι περιοχές που υδροδοτούνται από κάθε δίκτυο φαίνονται στο Χάρτη 1 και τα Διαγράμματα 1 και 2. Έχει γίνει η διαστασιολόγηση όλων των αγωγών μέχρι κάθε δημοτικό διαμέρισμα ή
οικισμό που υδροδοτείται, τα αποτελέσματα αυτά όμως δεν παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία, προς αποφυγή υπέρβασης του επιτρεπόμενου αριθμού σελίδων. Για το λόγο αυτό ο ενδιαφερόμενος αναγνώστης παραπέμπεται στην εργασία των Μπαμπατζιμόπουλου κ.ά., 2002. 3.1 ΚΕΝΤΡΙΚΟΙ ΑΓΩΓΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΝΕΡΟΥ Στην παράγραφο αυτή παρουσιάζεται η διαστασιολόγηση των αγωγών DA2 (Ταμιευτήρα Ολύνθιου Δεξαμενής Πορταριάς), DA1 (Δεξαμενής Πορταριάς Δεξαμενής Ν. Τρίγλιας), DB1 (Ταμιευτήρα Χαβρία Δεξαμενής Ορμύλιας), DΓ (Ταμιευτήρα Πετρένια Δεξαμενής Γοματίου), DΓ1 (Ταμιευτήρα Πετρένια Δεξαμενής άρδευσης Γ1), DΓ2 (Ταμιευτήρα Πετρένια Δεξαμενής άρδευσης Γ2). Ο εξυπηρετούμενος πληθυσμός για τον υπολογισμό τόσο των παροχών αιχμής όσο και του απαιτούμενου όγκου νερού, αναφέρεται στην πρόβλεψη εξέλιξης του μόνιμου πληθυσμού, καθώς επίσης και στην πρόβλεψη των τουριστών για εξάμηνη και για τρίμηνη διαμονή (Μπαμπατζιμόπουλος, κα, 2001). Οι ετήσιοι απαιτούμενοι όγκοι νερού για την ύδρευση των διαφόρων περιοχών του Ν. Χαλκιδικής, υπολογίστηκαν, για τον προβλεφθέντα μόνιμο και εποχιακό εξυπηρετούμενο πληθυσμό, θεωρώντας για τους μόνιμους, τους τουρίστες εξάμηνης διαμονής και τους τουρίστες τρίμηνης διαμονής, τις μέσες τιμές των αναγκών σε νερό ίσες με 200, 225 και 250 λίτρα/κάτοικο/ημέρα αντίστοιχα. Για τον υπολογισμό των παροχών αιχμής θεωρήθηκε μια μέση καλοκαιρινή κατανάλωση νερού ίση με 250 λίτρα/κάτοικο/ημέρα και για μια λειτουργία των αντλητικών συγκροτημάτων ίση με 18 ώρες το εικοσιτετράωρο (Μπαμπατζιμόπουλος κα, 2002). Οι παροχές αιχμής του νερού, παρουσιάζονται στα διαγράμματα ροής των Ταμιευτήρων που ακολουθούν (Διαγράμματα 1 2). Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται οι παροχές αιχμής των αγωγών μεταφοράς νερού ύδρευσης/άρδευσης DA2, DA1, DB1, DB2, DB3, DΓ, DΓ1, DΓ2. Πίνακας 1. Παροχές αιχμής (m 3 /ώρα) των αγωγών μεταφοράς νερού ύδρευσης/άρδευσης DA2, DA1, DB1, DB2, DB3, DΓ, DΓ1, DΓ2. Αγωγός Ε1 Ε2 Ε3 Ε4 Άρδευση Παροχή αιχμής 4 Παροχή αιχμής 5 DA2 4239 1 4892 1 188 3 9319 7625 DA1 4239 1 4239 DB1 1980 1 12761 3 14741 12061 DB2 9124 6 7465 DB3 7031 7 5753 DΓ 706 2 706 DΓ1 400 3 400 DΓ2 400 3 400 1 Βλέπε Διάγραμμα 1 2 Βλέπε Διάγραμμα 2 3 Βλέπε Καραμούζης κα., 2002, πίνακας 5.12 4 Άντληση 18 ώρες/24ωρο 5 Άντληση 22 ώρες/24ωρο 6 DB2=DB1-E3-B1=14741-1980-3637=9124 m 3 /ώρα 7 DB3=DB2-B2=9124-2093=7031 m 3 /ώρα
Διάγραμμα 1. Διάγραμμα ροής λειτουργίας ταμιευτήρων Ολύνθιου (ΤΑ) και Χαβρία (ΤΒ) - Παροχές αιχμής κατά περιοχή και δημοτικό διαμέρισμα, σε m 3 /h. ΤΑ Α1 ΤΒ Α2 Ν.Τένεδος Αγ.Παντελεήμων 25 m 3 /hr Παραλία Ν.Τρίγλιας 214 m 3 /hr Ε1 Παραλία Ν.Τρίγλιας Ν.Πλάγια Φλογητά Σωζόπολη Ν.Σίλατα Ελαιοχώρια Πετράλωνα Ν.Καλλικράτεια Ν.Ηράκλεια Αγ.Παύλος Ν.Γωνιά Λάκκωμα 4142 m 3 /hr Ν.Τρίγλια 72 m 3 /hr Ν.Πλάγια Φλογητά 482 m 3 /hr Σωζόπολη 8 m 3 /hr Ν.Σίλατα Ελαιοχώρια Πετράλωνα 57 m 3 /hr Ν.Καλλικράτεια 2246 m 3 /hr Ν.Καλλικράτεια Ν.Ηράκλεια Αγ.Παύλος Λάκκωμα 3381 m 3 /hr Αγ.Παύλος Λάκκωμα 116 m 3 /hr Σήμαντρα 70 m 3 /hr Ζωγράφου Διονυσίου 124 m 3 /hr Ν.Ηράκλεια 1019 m 3 /hr Ε2 4892 m 3 /hr Ν.Όλυνθος 48 m 3 //hr Πορταριά 74 m 3 /hr Ν.Μουδανιά 173 m 3 /hr Αγ.Μάμας 101 m 3 /hr Ν.Μουδανιά (2) 87 m 3 /hr Ν.Ποτίδαια 252 m 3 /hr 3963 m 3 /hr Καλλιθέα 288 m 3 /hr Κασσάνδρεια Σίβηρη Φούρκα Καλάνδρα Μόλα Καλύβα Ν.Σκιώνη 936 m 3 /hr Ν.Φώκαια 216 m 3 /hr Άφυτος 200 m 3 /hr Κασσάνδρεια 89 m 3 /hr Φούρκα 187 m 3 /hr Καλάνδρα 203 m 3 /hr Ν.Σκιώνη 457 m 3 /hr Κρυοπηγή Πολύχρονο Χανιώτη Πευκοχώρι Γλαρόκαβος Παλιούρι 2323 m 3 /hr Κρυοπηγή 219 m 3 /hr Πολύχρονο 547 m 3 /hr Χανιώτη 484 m 3 /hr Πευκοχώρι 624 m 3 /hr Παλιούρι 449 m 3 /hr Ορμύλια 65 m 3 /hr Ορμύλια (ακτές) 93 m 3 /hr Γερακινή 156 m 3 /hr Ε3 415 m 3 /hr 350 m 3 /hr 257 m 3 /hr Καλύβες 101 m 3 /hr Βατοπέδι 70 m 3 /hr Μεταμόρφωση 132 m 3 /hr Νικήτη+ακτές 394 m 3 /hr Αγ.Νικόλαος Όρμος Βουρβουρού+ ακτές 449 m 3 /hr 1565 m 3 /hr 1363 m 3 /hr Διασταύρωση Αγ.Νικολάου- Ν.Μαρμαρά 969 m 3 /hr Ν.Μαρμαράς + ακτές 520 m 3 /hr
Διάγραμμα 2. Διάγραμμα ροής λειτουργίας ταμιευτήρα Πετρένια Παροχές αιχμής κατά περιοχή και δημοτικό διαμέρισμα, σε m 3 /h. Τ Α Γομάτι 43 m3/ώρα Ξηροπόταμος 15 m3/ώρα Ουρανούπολη 171 m3/ώρα Ε4 Τρυπητή 648 m3/ώρα Ν. Ρόδα 293 m3/ώρα Ιερισσός 201 m3/ώρα Τρυπητή 28 m3/ώρα Αμολιανή 156 m3/ώρα Ν. Ρόδα 92 m3/ώρα Ιερισσός 175 m3/ώρα Στρατώνι 26 m3/ώρα Τα χαρακτηριστικά των αγωγών (υδραυλικά χαρακτηριστικά, υψόμετρα, χιλιομετρικές αποστάσεις, θέσεις αντλιοστασίων), παρουσιάζονται με τη μορφή μηκοτομών. Ενδεικτικά, στο Σχήμα 3, παρουσιάζεται η μηκοτομή του αγωγού DΓ. Σχήμα 3. Μηκοτομή του αγωγού DΓ (ταμιευτήρας Πετρένια εργοστάσιο επεξεργασίας Γοματίου) Ταμιευτήρας Πετρένια αντλιοστάσιο 60 50 40 ΚΛΙΜΑΚΑ ΥΨΩΝ 1:1000 ΚΛΙΜΑΚΑ ΜΗΚΩΝ 1:5000 30 20 10 απόσταση από αρχή (m) απόσταση μεταξύ (m) υψόμετρο εδάφους (m) υψόμετρο πυθμένα (m) υψόμετρο πιεζομετρικής γραμμής (m) παροχή (m3/h) διάμετρος αγωγού (mm) ταχύτητα (m/s) υλικό κατασκευής αγωγού : χαλυβδοσωλήνας (χαλ) ενισχυμένο πολυαιθυλένιο (ΡΕ) 30 28 αριθμός διατομής 1 0 70 70 48 46 54.11 54.01 κλίση 0.257-0.050 280 330 380 410 80 20 30 30 50 50 50 30 4452 48 52 52 24 22 24 4250 46 50 50 22 20 22 150 170 200 230 53.90 53.88 53.84 0.400-0.133 0.133 53.80 53.73 53.66 0.000-0.560-0.040 51.66 50.47 0.067 706 500 0.999 ΡΕ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 420-0.010 830 20 18 33.70
3.1.1 Αγωγός DA2 ( Ταμιευτήρας Ολύνθιου Δεξαμενή Πορταριάς) Ο αγωγός DA2 έχει μήκος 21205 m. Το υψόμετρο του εδάφους στην αρχή του αγωγού είναι ίσο με 237 m και στο τέλος του 125 m. Δόθηκε ιδιαίτερη προσοχή ώστε το πιεζομετρικό φορτίο των 237 m στον ταμιευτήρα του Ολύνθιου να επαρκέσει για τη μεταφορά του νερού τόσο στη δεξαμενή Δ2 της Πορταριάς (125 m), όσο και στη δεξαμενή Δ1 της Ν. Τρίγλιας (80 m). Θεωρήθηκε ότι στις περιόδους αιχμής η παροχέτευση του νερού θα γίνεται σε 22ωρη διάρκεια ημερησίως αντί της 18ωρης, που εμφανίζεται στην προτελευταία στήλη του Πίνακα 1. Έτσι η μέγιστη παροχή των 9319 m 3 /ώρα μειώνεται σε 7625 m 3 /ώρα. Επιλέγοντας μια εσωτερική διάμετρο 1250 mm οδηγούμαστε σε ένα τελικό πιεζομετρικό φορτίο στη δεξαμενή Δ2 ίσο με 168.21 m με ύψος πίεσης πάνω από το έδαφος ίσο με 43.21 m, το οποίο επαρκεί για τη μεταφορά του νερού μέχρι τη δεξαμενή Δ1 της Ν. Τρίγλιας χωρίς την ανάγκη κατασκευής αντλιοστασίου. Λόγω της μεγάλης απαιτούμενης διαμέτρου, ο αγωγός αυτός πρέπει να είναι χαλύβδινος. 3.1.2 Αγωγός DA1 (Δεξαμενή Πορταριάς - Δεξαμενή Ν. Τρίγλιας) Ο αγωγός DA1 έχει μήκος 11050 m και παροχή 4239 m 3 /ώρα. Χρησιμοποιώντας αγωγό εσωτερικής διαμέτρου 850 mm και εκμεταλλευόμενοι το πιεζομετρικό φορτίο των 168.21 m του αγωγού DA2 προκύπτει ότι το νερό μπορεί να μεταφερθεί στη δεξαμενή της Ν. Τρίγλιας χωρίς την ανάγκη χρησιμοποίησης αντλιοστασίου. Όπως και ο αγωγός DA2, έτσι και αυτός πρέπει να είναι χαλύβδινος ώστε να υπάρχει η δυνατότητα επιλογής μεγάλης εσωτερικής διαμέτρου. 3.1.3 Αγωγός DB1(Ταμιευτήρας Χαβρία Δεξαμενή Ορμύλιας) Και στην περίπτωση αυτού του αγωγού η υψηλή παροχή των 12061 m 3 /ώρα (Πίνακας 1) επιβάλλει την επιλογή μεγάλης διαμέτρου (1300 mm) και ως εκ τούτου τη χρήση χαλυβδοσωλήνων. Το μήκος του αγωγού είναι ίσο με 2425 m. Στην περίπτωση του αγωγού αυτού, η τοπογραφία του εδάφους και η υψομετρική διαφορά μεταξύ των ακραίων σημείων του αγωγού (32 m στον Ταμιευτήρα Χαβρία και 30 m στη δεξαμενή της Ορμύλιας), επιβάλλουν τη χρήση αντλιοστασίου στη θέση του ταμιευτήρα. Προσθήκη ύψους πίεσης 24 μέτρων επιτρέπει τη μεταφορά του νερού μέχρι τη δεξαμενή της Ορμύλιας χωρίς κανένα ιδιαίτερο πρόβλημα. 3.1.4 Αγωγός DB2 - DB3 (Δεξαμενή Ορμύλιας Δεξαμενή Πορταριάς) Οι μεγάλες απώλειες που προκύπτουν στον αγωγό αυτό, λόγω του σχετικά μεγάλου μήκους του (26850 m), η τοπογραφία του εδάφους (αρχικό υψόμετρο 30 m - τελικό 125 m) και η αποφυγή αρνητικών πιέσεων εντός του αγωγού, επιβάλλουν τη χρήση αντλιοστασίου ή αντλιοστασίων για προσθήκη ύψους πίεσης περί τα 190 μέτρα. Το ύψος αυτό πίεσης μπορεί να προστεθεί με ένα αντλιοστάσιο στην αρχή του αγωγού ή με δύο αντλιοστάσια, ένα στην αρχή του αγωγού και ένα αμέσως μετά την αφαίρεση του νερού άρδευσης της περιοχής Καλυβών. Στη δεύτερη αυτή περίπτωση η συνολική απαιτούμενη ισχύς θα είναι μικρότερη χωρίς όμως αυτό να συνεπάγεται και μικρότερο κόστος κατασκευής των δύο αντλιοστασίων από ότι του ενός με μεγαλύτερη ισχύ. Ο αγωγός είναι και πάλι χαλύβδινος, διαμέτρου 1200 mm. 3.1.5 Αγωγός DΓ (Ταμιευτήρας Πετρένια Δεξαμενή Γοματίου) Ο αγωγός αυτός είναι μικρού μήκους, 830 μέτρων, διατομής 500 mm, και παροχετεύει 706 m 3 /ώρα. Το υψόμετρο του εδάφους στην αρχή του αγωγού (Ταμιευτήρας Πετρένια) είναι ίσο με 30 m και στο τέλος του (Δεξαμενή Γοματίου) 20
m, το δε μέγιστο υψόμετρο κατά μήκος του αγωγού συναντάται περίπου στα 250 m από την αρχή του και ισούται με 52 m. Προσθήκη ύψους πίεσης 24 μέτρων στην αρχή του αγωγού επιτρέπει την μεταφορά του νερού μέχρι τη δεξαμενή Γοματίου χωρίς την παρουσίαση κάποιου ιδιαίτερου προβλήματος. Το υλικό κατασκευής του μπορεί να είναι το ενισχυμένο πολυαιθυλένιο. 3.1.6 Αγωγοί άρδευσης DΓ1 και DΓ2 Πετρένια Το μήκος των αγωγών αυτών είναι 830 m και 890 m, για τον DΓ1 και τον DΓ2 αντίστοιχα. Η μεταφορά του νερού από υψόμετρο εδάφους 30 μέτρων σε υψόμετρα 132 μέτρα για τον DΓ1 και 130 για τον DΓ2, επιβάλλει την προσθήκη, με αντλιοστάσιο, ύψους πίεσης περί τα 109 μέτρα στην αρχή του αγωγού, οπότε η μεταφορά του νερού γίνεται απρόσκοπτα χωρίς τη δημιουργία κάποιου προβλήματος. Και στην περίπτωση των αγωγών αυτών, λόγω της μικρής σχετικά διαμέτρου (300 mm), το υλικό κατασκευής μπορεί να είναι το πολυαιθυλένιο. 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Για την κάλυψη των απαιτήσεων σε νερό του Ν. Χαλκιδικής προωθείται η κατασκευή τριών φραγμάτων, στον Ολύνθιο, στο Χαβρία και στον Πετρένια Γοματίου, με τα οποία θα αποκτηθεί μια ισχυρή ραχοκοκαλιά υποδομών στους υδατικούς πόρους του Νομού. Για την επεξεργασία του νερού των τριών ταμιευτήρων προτείνεται η κατασκευή τεσσάρων κέντρων επεξεργασίας νερού (ΚΕΝ), για την ικανοποίηση των υδρευτικών αναγκών. Έτσι, μέρος του νερού του Ολύνθιου θα υφίσταται επεξεργασία στο ΚΕΝ της Τρίγλιας και θα υδρεύει τους οικισμούς των Δήμων Καλλικράτειας και Τρίγλιας. Το υπόλοιπο θα υφίσταται επεξεργασία στο ΚΕΝ της Πορταριάς και θα υδρεύει τους οικισμούς του Δήμου Μουδανιών και της χερσονήσου της Κασσάνδρας. Το ΚΕΝ της Ορμύλιας θα επεξεργάζεται νερό από το Χαβρία και θα υδρεύει τους οικισμούς της περιοχής από τις Καλύβες Πολυγύρου μέχρι το Ν. Μαρμαρά και τον Άγιο Νικόλαο. Το ΚΕΝ Γοματίου θα επεξεργάζεται νερό από τον Πετρένια και θα υδρεύει τους οικισμούς της προ του Άθωνος περιοχής, συμπεριλαμβανομένων του Γοματίου, του Στρατωνίου και της Αμολιανής. Το υπόλοιπο μέρος του νερού του ταμιευτήρα του Χαβρία θα αρδεύσει περιοχές της Ορμύλιας, των Καλυβών και των Μουδανιών, με ανεξάρτητο δίκτυο μεταφοράς. Το ίδιο αυτό δίκτυο θα μπορεί να χρησιμεύει και για τη μεταφορά νερού ώστε να καλυφτούν υδατικές ανάγκες που πιθανόν να παρουσιαστούν στις περιοχές των ΚΕΝ Πορταριάς και Τρίγλιας. Επίσης, το υπόλοιπο του νερού του Πετρένια θα αρδεύσει περιοχές του Γοματίου με ανεξάρτητο δίκτυο μεταφοράς. Στην εργασία παρουσιάζονται τόσο οι αγωγοί μεταφοράς από τους ταμιευτήρες προς τα ΚΕΝ, όσο και στους διάφορους οικισμούς χρήσης, γίνεται η διαστασιολόγηση όλων αυτών των αγωγών και καθορίζονται οι θέσεις και το μέγεθος των αναγκαίων αντλιοστασίων του όλου έργου. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Γκόφας, Θ., Μπουρτζίκος, Γ. και Μαργαρίτης, Δ, 1989., Μελέτη οικονομικής σκοπιμότητας φράγματος Χαβρία και λοιπών αναγκαίων έργων για την βέλτιστη χρήση των υδατικών πόρων Νότιας Χαλκιδικής. Υπουργείο Γεωργίας, Διεύθυνση Τεχνικών Μελετών. Καραμούζης, Δ., Παπαμιχαήλ, Δ., Γεωργίου, Π., 2002, Διαχείριση του νερού των ταμιευτήρων Ολύνθιου, Χαβρία και Πετρένια Χαλκιδικής για αρδεύσεις, Τεύχος 2, του Πακέτου εργασίας Διαχείριση του νερού των Ταμιευτήρων Ολύνθιου, Χαβρία
και Πετρένια Χαλκιδικής, στο ερευνητικό πρόγραμμα Διαχείριση Υδατικών Πόρων Υδρολογικής Λεκάνης Ολύνθιου Χαλκιδικής, Θεσσαλονίκη. Καραμούζης, Δ., Παρισόπουλος, Γ., Παπαμιχαήλ, Δ.Μ. και Γεωργίου, Π.Ε., 2001, Χωροθέτηση και προκαταρκτική διερεύνηση φράγματος Βατόνια (Ολύνθιου) Χαλκιδικής. Πακέτο εργασίας στο Ερευνητικό Πρόγραμμα Διαχείριση Υδατικών Πόρων Υδρολογικής Λεκάνης Ολύνθιου Χαλκιδικής, Θεσσαλονίκη. Καραμούζης, Δ.Ν., Παρισόπουλος, Γ., Παπαμιχαήλ, Δ.Μ. και Γεωργίου, Π.Ε., 1999, Χωροθέτηση και προκαταρκτική διερεύνηση φράγματος Πετρένια Γοματίου Χαλκιδικής. Πακέτο εργασίας στο Ερευνητικό πρόγραμμα Διαχείριση Υδατικών Πόρων Υδρολογικής Λεκάνης Ολύνθιου Χαλκιδικής, Θεσσαλονίκη. Μπαμπατζιμόπουλος Χ., Καραμούζης Δ., Καβαλιεράτου Σ., 2001, Πληθυσμιακή εξέλιξη του Νομού Χαλκιδικής, Πακέτο εργασίας στο Ερευνητικό πρόγραμμα Διαχείριση Υδατικών Πόρων Υδρολογικής Λεκάνης Ολύνθιου Χαλκιδικής, Θεσσαλονίκη. Μπαμπατζιμόπουλος, Χ., Καραμούζης, Δ., Καβαλιεράτου, Σ., 2002, Υδατικές ανάγκες Ύδρευσης και Διαστασιολόγηση Αγωγών Μεταφοράς Νερού, Τεύχος 1, του Πακέτου εργασίας Διαχείριση του νερού των Ταμιευτήρων Ολύνθιου, Χαβρία και Πετρένια Χαλκιδικής, στο ερευνητικό πρόγραμμα Διαχείριση Υδατικών Πόρων Υδρολογικής Λεκάνης Ολύνθιου Χαλκιδικής, Θεσσαλονίκη. Τερζίδης Γ., Μπαμπατζιμόπουλος Χ., 1992, Ακριβείς προσεγγιστικές εξισώσεις για τον υπολογισμό της απώλειας φορτίου σε κλειστούς αγωγούς, Πρακτικά 5 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης, Λάρισα, σ. 56-65.