Λιµνοδεξαµενές & Μικρά Φράγµατα Φώτης Σ. Φωτόπουλος Πολιτικός Μηχανικός ΕΜΠ, MEng ΕΜΠ, ΜSc MIT Ειδικός συνεργάτης ΕΜΠ, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Εκτίµηση χρήσεων & αναγκών σε νερό Οικονοµοτεχνική θεώρηση Περιβαλλοντική θεώρηση Εκτίµηση υδατικού δυναµικού ιαστασιολόγηση τεχνικών έργων Σχεδίαση διαστασιολόγηση πρόσθετων έργων έργων και δηµιουργία δικτύου διανοµής έργου, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Φράγµατα Ορεινές περιοχές µε έντονες κλίσεις και βραχώδη εδάφη ή σε σαφώς διαµορφωµένες κοίτες ποταµών, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Φράγµατα Ορεινές περιοχές µε έντονες κλίσεις και βραχώδη εδάφη ή σε σαφώς διαµορφωµένες κοίτες ποταµών, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Φράγµατα Σε κοίτες ποταµών που στενεύει η διατοµή µε πρόσθετα έργα συγκέντρωσης και συγκράτησης των υδάτων, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Λιµνοδεξαµενές Πεδινές περιοχές µε ήπιες κλίσεις και γαιώδη εδάφη, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Λιµνοδεξαµενές Πεδινές περιοχές µε ήπιες κλίσεις και γαιώδη εδάφη, &
Επιλογή τύπου και θέσης έργου Λιµνοδεξαµενές Λοφώδεις περιοχές µε µέτριες κλίσεις και γαιώδη εδάφη, &
Άµεσα Οφέλη Ύδρευση (πόλεων, οικισµών ή βιοµηχανικών µονάδων) Άρδευση καλλιεργειών Παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας Έµµεσα Οφέλη Αντιπληµµυρική προστασία & υπερετήσια ρύθµιση ροής Ανάπτυξη ευρύτερης περιοχής (προσέλκυση επενδύσεων) Λειτουργίες αναψυχής, &
Τεχνικά Επάρκεια υδατικού δυναµικού για υπερετήσια ρύθµιση Εύρεση κατάλληλης θέσης (τοπογραφία, γεωλογία) υνατότητα µεταφοράς νερού / ενέργειας στους αποδέκτες Οικονοµικά Κόστος κατασκευής Κόστος λειτουργίας Κόστος συντήρησης ιακινδύνευση λειτουργίας ιάρκεια ζωής έργου, &
Άµεσα Προστατευόµενες περιοχές (πχ NATURA) Εκτίµηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε χλωρίδα / πανίδα Μεταβολή υδρολογικής δίαιτας κατάντη Έµµεσα* Επίδραση σε τοπικές υδροµετεωρολογικές συνθήκες Πρόκληση καθιζήσεων και µικροσεισµών * Έργα µεγάλης κλίµακας, &
Εισροές Κατακρηµνίσεις (βροχοπτώσεις & χιονοπτώσεις) Επιφανειακή ροή ποταµού Συνεισφορά υπογείων µέσω πηγών Εκροές Βασική ροή Απολήψιµες ποσότητες (όφελος) Εξατµισοδιαπνοή Μη ελεγχόµενες απώλειες, &
* ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ (mm) 250.00 ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ (mm) 208.6 200.00 182.0 151.5 150.00 118.0 100.00 92.9 56.1 50.00 42.4 25.4 15.2 4.8 4.9 9.5 0.00 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΕΚ * Πηγές: Σταθµός ΕΜΥ πλησίον αεροδιαδρόµου & Σταθµός ΥΠΕΧΩ Ε πλησίον Νοµαρχίας. είγµα 15 ετών, προερχόµενο από πρωτογενή στοιχεία χωρίς προεπεξεργασία., &
* ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ( C) 30.0 25.0 24.6 25.0 23.8 23.6 22.5 21.2 19.9 19.6 20.0 16.9 17.2 15.5 16.0 15.0 10.0 5.0 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ( C) 0.0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΕΚ * Πηγές: Σταθµός ΕΜΥ πλησίον αεροδιαδρόµου & Σταθµός ΥΠΕΧΩ Ε πλησίον Νοµαρχίας. είγµα 15 ετών, προερχόµενο από πρωτογενή στοιχεία χωρίς προεπεξεργασία., &
* ΥΝΑΜΙΚΟ (mm) 140.0 122.9 120.0 114.6 ΥΝΑΜΙΚΟ (mm) 100.0 81.7 80.0 72.3 60.0 48.4 40.0 20.0 2.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΕΚ * Σηµείωση: αµελείται η χιονόπτωση και η συνεισφορά υπογείων υδάτων. Τα υδρολογικά µεγέθη θεωρούνται οµοιόµορφαγιαόλοτονησί. Υπολογισµός εξατµισοδιαπνοής µε µοντέλο Thornthwaite., &
ιαστασιολόγηση κυρίως έργων Οικισµός 600* µονίµων κατοίκων µε 300* εποχιακούς επισκέπτες καλύπτεται πλήρως (ύδρευση & άρδευση) για το µήνα Ιούλιο µε µια δεξαµενή όγκου 6000 m³. Εάν η δεξαµενή είναι λιµνοδεξαµενή µε µέσο βάθος 1.5 m, τότε η έκτασή της θα ανέρχεται σε 4 στρέµµατα. Η έκταση αυτή υπολογίζεται µε τις παραδοχές ότι: Α) εν βρέχει καθόλου κατά το µήνα Ιούλιο Β) Ηεξάτµιση εξουδετερώνει την όποια συνεισφορά ποταµών και πηγών Γ) εν υπάρχουν µη ελεγχόµενες διαφυγές από τον ταµιευτήρα, & *Τα νούµερα λαµβάνονται από πρόβλεψη 40 ~ 50 ετών
Ο ορθός και άρτιος σχεδιασµός των τεχνικών έργων θα πρέπει απαραίτητα να περιλαµβάνει: Την περίπτωση που το µοναδικό έργο υδροδότησης θα είναι η λιµνοδεξαµενή ή το µικρό φράγµα Την περίπτωση που το νέο έργο θα συν-λειτουργεί µε τα υφιστάµενα Την περίπτωση να µην επαρκεί το τεχνικό έργο λόγω αύξησης των αναγκών στο µέλλον. Η εξέλιξη αυτή αντιµετωπίζεται µε πρόβλεψη επεκτασιµότητας του έργου., &
Επιπρόσθετα θέµατα που επηρεάζουν το σχεδιασµό είναι: Άµεσα Η αλλαγή χρήσεων γης Η προσθήκη χρήσεων ή / και η αύξηση των αναγκών Έµµεσα Άλλα τεχνικά έργα που επηρεάζουν την υδρολογική δίαιτα της περιοχής Ηκλιµατική αλλαγή, &
Τα έργα διανοµής χρησιµεύουν για τη µεταφορά του νερού από τη λιµνοδεξαµενή ή τον ταµιευτήρα του µικρού φράγµατος προς τους καταναλωτές. Ανοικτά κανάλια και διώρυγες (άρδευση) Αγωγοί υπό πίεση (ύδρευση, άρδευση) Αγωγοί πτώσης (παραγωγή ΥΗΕ) Επιφανειακή διάθεση µε π.χ. κατάκλιση ή διήθηση Το κόστος κατασκευής των έργων διανοµής µπορεί να είναι πολλαπλάσιο του αντίστοιχου κόστους κατασκευής της λιµνοδεξαµενής ή του µικρού φράγµατος., &
Ενδεικτικό κόστος κατασκευής λιµνοδεξαµενής: 36000 Όγκος 6000 m³ Μέσο βάθος 1.5 m Έκταση ελεύθερης επιφάνειας 4.0 στρέµµατα Έδαφος επίπεδο και γαιώδες Ενδεικτικό κόστος κατασκευής αγωγού υπό πίεση: 46000 Μήκος 2 km ιάµετρος Φ160 Υλικό HDPE 3 ης γενιάς εν περιλαµβάνονται Η/Μ εγκαταστάσεις., &
Το κόστος λειτουργίας µπορεί ελαχιστοποιηθεί, µε χρήση αυτοµατισµών µε απλά ή χωρίς µηχανολογικά µέρη: Υπερχειλιστές αντί θυροφραγµάτων για αυτόµατο έλεγχο στάθµης Μείωση του µήκους µεταφοράς υπό πίεση και αντικατάσταση (όπου αυτό είναι εφικτό) µε ανοικτές διώρυγες Μείωση απαιτούµενου προσωπικού λειτουργίας του έργου µε χρήση προηγµένων αυτοµατισµών: Αυτόµατη µετάδοση των µετρήσεων (π.χ. µέσω ασύρµατης τεχνολογίας) Αυτόµατη ειδοποίηση βλαβών και δυσλειτουργιών, &
Ηοικονοµική διάρκεια ζωής (Ο Ζ) του έργου θεωρείται κατά κανόνα 50 έτη. Ηαλλαγήτουµηχανολογικού εξοπλισµού γίνεται κατά µέσο όρο κάθε 20 έτη, δηλαδή 2 µε 3 φορές στην οικονοµική διάρκεια ζωής του έργου. Συστηµατικοί καθαρισµοί των εκτεθειµένων τµηµάτων του έργου γίνονται κάθε 2 µε 5 έτη, ανάλογα µε τις κατά τόπους συνθήκες (π.χ. µεταφορά φερτών υλών) ΕΡΓΟ Ο Ζ ΚΟΣΤΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ* ΛΙΜΝΟ ΕΞΑΜΕΝΗ 50 30% ~ 100% ΜΙΚΡΟ ΦΡΑΓΜΑ 50 50% ~ 150% (* Ποσοστό του κόστους κατασκευής. Πηγή: Dam Maintenance Program ASCE 2003), &
Στη ν. Ζάκυνθο υπάρχει εκµεταλλεύσιµο υδατικό δυναµικό Η κατασκευή τέτοιων έργων δεν έχει υψηλές οικονοµικές απαιτήσεις Η λειτουργία τους µπορεί να αυτοµατοποιηθεί, ελαχιστοποιώντας το κόστος λειτουργίας Λόγω της µικρής έκτασης που καταλαµβάνεται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις περιορίζονται σηµαντικά Η µόνιµη επίλυση του προβλήµατος διαθεσιµότητας νερού, επιφέρει οικονοµική ανάπτυξη µε δηµιουργία νέων θέσεων εργασίας, προσέλκυση επενδύσεων και τόνωση των υφισταµένων χρήσεων Κρίνεται εποµένως σκόπιµη η περαιτέρω διερεύνηση για το σχεδιασµό και την υλοποίηση λιµνοδεξαµενών και µικρών φραγµάτων., &