ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Σχετικά έγγραφα
Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο

Περιβάλλον και Ανάπτυξη ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Σελίδα 1. (Είναι: Λ = Λίμνη, ΑΔ = Αρδευτική Δεξαμενή, Γ1 = Γεώτρηση 1, Γ2 = Γεώτρηση 2)

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΕΡΓΑΣΙΑ 3: ΠΟΛΥΚΡΙΤΙΡΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ ΠΛΑΣΤΗΡΑ

Διαχείριση Υδατικών Πόρων

ΑΣΚΗΣΗ 2 Στην έξοδο λεκάνης απορροής µετρήθηκε το παρακάτω καθαρό πληµµυρογράφηµα (έχει αφαιρεθεί η βασική ροή):

Μάθημα: Διαχείριση Υδατικών Πόρων Εργασία 3: Πολυκριτηριακή ανάλυση ταμιευτήρα Πλαστήρα

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Ο ΠΗΝΕΙΟΣ ΠΟΤΑΜΟΣ ΣΕ ΚΡΙΣΗ

Απογραφές Γεωμετρικό μοντέλο Γραμμικό μοντέλο

Διονύσης Νικολόπουλος

Υ ΡΟΓΑΙΑ. Λογισµικό ιαχείρισης Υδατικών Πόρων. Υ ΡΟΝΟΜΕΑΣ: : Βέλτιστη διαχείριση υδροσυστηµάτων

5000 Γεωµετρικό µοντέλο 4500 Γραµµικό µοντέλο

Αθανάσιος Λουκάς Καθηγητής Π.Θ. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Υδρολογίας και Ανάλυσης Υδατικών Συστημάτων

ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ-ΘΕΩΡΙΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 30 ΛΕΠΤΑ ΜΟΝΑΔΕΣ: 3 ΚΛΕΙΣΤΑ ΒΙΒΛΙΑ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Πληθυσμιακά δεδομένα Δεδομένα τουριστικής ανάπτυξης: Παραθεριστικός οικισμός Βιομηχανικές-βιοτεχνικές χρήσεις Δίκτυο πυρόσβεσης Ζητούνται:

Κεφάλαιο 6: Γενική διάταξη υδρευτικών έργων

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

800 m. 800 m. 800 m. Περιοχή A

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην µελέτη των έργων εκτροπής του Αχελώου

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Τοµέας Υδατικών Πόρων Μάθηµα: Αστικά Υδραυλικά Έργα Μέρος Α: Υδρευτικά έργα

ΣΥΛΛΟΓΙΚΑ ΑΡ ΕΥΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

Το υπολογιστικό σύστηµα Υδρονοµέας και η εφαρµογή του στην µελέτη των έργων εκτροπής του Αχελώου

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΑΓΩΓΩΝ ΥΠΟ ΠΙΕΣΗ Άσκηση 1 (5.0 μονάδες). 8 ερωτήσεις x 0.625/ερώτηση

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ - ΤΟΜΕΑΣ ΥΔ. ΠΟΡΩΝ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΚΑΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΕΡΓΑ ΕΞΕΤΑΣΗ ΠΡΟΟΔΟΥ ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2017

Υδραυλική & Υδραυλικά Έργα. Παροχές ακαθάρτων. Ανδρέας Ευστρατιάδης & Δημήτρης Κουτσογιάννης

Συστήματα υποστήριξης αποφάσεων στη διαχείριση υδατικών πόρων: Η περίπτωση του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας

Περιβάλλον και Ανάπτυξη ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. Πολυκριτηριακή Ανάλυση ταμιευτήρα Πλαστήρα Δ.Π.Μ.Σ. "ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ"

Α. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΠΛΗΡΩΝΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΟΛΟΥΣ ΤΟΥΣ ΤΥΠΟΥΣ ΑΔΕΙΩΝ

Συστήματα υποστήριξης αποφάσεων στη διαχείριση υδατικών πόρων: Η περίπτωση του υδροδοτικού συστήματος της Αθήνας

ΔΗΜΟΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ ΥΔΡΕΥΣΗΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΜΕΙΖΟΝΟΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣΒΟΛΟΥ

Διαχείριση Υδατικών Πόρων

Οικονομική ανάλυση και τιμολογιακή πολιτική χρήσεων και υπηρεσιών νερού. Δ. Ασημακόπουλος Σχολή Χημικών Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΑΘΜΟΣ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΕΙΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗ. Μ mm 150 mm. Μ mm 190 mm. Μ mm 165 mm. Μ mm 173 mm.

Το µαθηµατικό µοντέλο του Υδρονοµέα

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών: Κατεύθυνση Α: Αειφορική Διαχείριση Ορεινών Υδρολεκανών με Ευφυή Συστήματα και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

3. Δίκτυο διανομής επιλύεται για δύο τιμές στάθμης ύδατος της δεξαμενής, Η 1 και

ΠΑΡ ΑΡΤΗΜ Α ΙΙ ΑΙΤΗΣΗ-ΔΗΛΩΣΗ. Κωδικός Άδειας. Υδ. Διαμ. Λεκ. Απορ. Νομός Χρήση α.α. αίτησης

ΕΜΠ Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Τεχνική Υδρολογία Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ II Σελίδα 1

Αστικά υδραυλικά έργα

Διάρθρωση παρουσίασης

ΑΝΝΑ ΖΑΧΙΔΟΥ Δ/ΝΤΡΙΑ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑΣ ΔΕΥΑΛ ΙΩΑΝΝΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΣΗ ΔΠΘ. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΓΚΟΝΕΛΑΣ ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Phd

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Υδατικό ιαμέρισμα Θεσσαλίας. - Σημαντικά Θέματα ιαχείρισης Νερού - Μέτρα Οργάνωσης της ιαβούλευσης

1 m x 1 m x m = 0.01 m 3 ή 10. Χ= 300m 3

Το νερό βρίσκεται παντού. Αλλού φαίνεται...

Τεχνική Υδρολογία (Ασκήσεις)

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΣΕΩΝ ΥΔΑΤΟΣ

Κατανάλωση νερού σε παγκόσμια κλίμακα

Κεφάλαιο 7: Υδρευτικές καταναλώσεις

Υ ΡΑΥΛΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

ΕΝΟΤΗΤΑ III ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

Υδραυλικά Έργα Ι [ΠΟΜ 443]

Ταµιευτήρας Πλαστήρα

ΕΜΠ Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Τεχνική Υδρολογία Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης

Εύη Λίττη ΛΔΚ ΕΠΕ Άνδρος 2008

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΣΕΩΝ ΥΔΑΤΟΣ

Υδροηλεκτρικοί ταμιευτήρες

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΣΕΩΝ ΥΔΑΤΟΣ

Υδρολογική διερεύνηση λειτουργίας ταµιευτήρα Πλαστήρα

ΔΗΜΟΣ ΛΑΡΙΣΑΙΩΝ. ΔΙΗΜΕΡΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΓΙΑ ΤΑ ΑΣΤΙΚΑ ΠΟΤΑΜΙΑ ΛΑΡΙΣΑ, 8-9 Δεκεμβρίου 2017

Α. Επανάληψη και εμπλουτισμός εννοιών Β. Ζήτηση νερού Γ. Επιφανειακό Εκμεταλλεύσιμο Υδατικό Δυναμικό

Υδρευτικές καταναλώσεις

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΑΓΡΟΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ (Μονάδες 3, Διάρκεια 20')

Εισαγωγή στα εγγειοβελτιωτικά έργα

15η Πανελλήνια Συνάντηση Χρηστών Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών ArcGIS Ο ΥΣΣΕΥΣ

Σχέδια Διαχείρισης Λεκανών Απορροής Ποταμών (ΣΔΛΑΠ) και Περιφερειακή Ανάπτυξη: Η περίπτωση του Πηνειού

ΠΡΟΒΛΕΠΕΤΑΙ ΗΔΗ ΣΤΑ 450 ΚΥΒΙΚΑ ΤΟ ΣΤΡΕΜΜΑ ΑΛΛΑ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΕΦΑΡΜΟΣΤΕΙ Ο Αχελώος «φεύγει», το πλαφόν στο νερό άρδευσης έρχεται

ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΠΡΟΣ ΤΟΥΣ ΔΗΜΟΤΕΣ Αδειοδότηση γεωτρήσεων και πηγαδιών Τροποποίηση νομοθεσίας

ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΠΡΟΣΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΖΗΤΗΣΗΣ ΝΕΡΟΥ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΚΑΡ ΙΤΣΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ MIKE BASIN

Ανάλυση δικτύων διανομής

Η Μελέτη Περίπτωσης για τη Σύρο: Υλοποιημένες δράσεις και η επιθυμητή συμβολή φορέων του νησιού

Διαχείριση Υδατικών Πόρων Συνοπτική επισκόπηση της διαχείρισης των υδατικών πόρων στην Ελλάδα

Επίλυση. 1) Αγωγός βαρύτητας

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Τεχνολογία Συστημάτων Υδατικών Πόρων

Από το μεμονωμένο υδραυλικό έργο στο υδροσύστημα: Το παράδειγμα του υδρολογικού σχεδιασμού των έργων Ευήνου

ΔΥΠ χρησιμοποιώντας πολύκριτηριακές μεθόδους

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

LIFE ENVIRONMENT STRYMON

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

Διαχείριση Υδατικών Πόρων Εισαγωγή στη βελτιστοποίηση συστημάτων υδατικών πόρων

2g z z f k k z z f k k z z V D 2g 2g 2g D 2g f L ka D

Η ΣΥΧΡΟΝΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος. Διαχείριση Υδατικών Πόρων

Καταθλιπτικοί αγωγοί και αντλιοστάσια

INTERREG GREECE - BULGARIA,

Υδατικοί πόροι Ν. Αιτωλοακαρνανίας: Πηγή καθαρής ενέργειας

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ «Περιβάλλον και Ανάπτυξη των Ορεινών Περιοχών» Υδατικό Περιβάλλον και Ανάπτυξη

Κώστας Κωνσταντίνου Τμήμα Γεωλογικής Επισκόπησης

Θέμα: «Παρατηρήσεις σχετικά με το υπό διαβούλευση Σχέδιο Διαχείρισης Υ.Δ. Κεντρικής Μακεδονίας».

Σύνθεση προσεγγίσεων-μελλοντική έρευνα

ιάρθρωση παρουσίασης 1. Ιστορικό διαχείρισης της λίµνης Πλαστήρα 2. Συλλογή και επεξεργασία δεδοµένων 3. Μεθοδολογική προσέγγιση

Το πρόγραμμα i adapt

Υδατικοί πόροι και έργα αξιοποίησης

Transcript:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΠΜΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ & ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΕΡΓΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 1 ΚΕΜΕΡΙΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ Α.Μ. 21014029 1

Εργασία 1: Συνδυασμένη διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδατικών πόρων με ποσοτικά, ποιοτικά και οικονομικά κριτήρια. Αστική περιοχή και η παρακείμενη γεωργική έκταση υδροδοτούνται από υπόγεια νερά μέσω γεωτρήσεων και από επιφανειακά νερά που συγκεντρώνονται σε φυσική λίμνη. Οι ετήσιες αρδευτικές ανάγκες, οι οποίες συγκεντρώνονται στο πεντάμηνο Μάιος-Σεπτέμβριος, είναι 50 hm 3 και κατανέμονται σε 10 hm 3 για πολυετείς (δενδρώδεις) καλλιέργειες και 40 hm 3 για ετήσιες καλλιέργειες. Οι ετήσιες υδρευτικές ανάγκες είναι 20 hm 3 και κατανέμονται σε 10 hm 3 για το πεντάμηνο της αρδευτικής περιόδου και 10 hm 3 για την υπόλοιπη περίοδο. Υπό κανονικές συνθήκες οι διαθέσιμοι υδατικοί πόροι καλύπτουν τις ανάγκες. Τόσο το επιφανειακό όσο και το υπόγειο νερό αντλείται για να φτάσει στον προορισμό του. Δίκτυα μεταφοράς οδηγούν το νερό από τη λίμνη (Λ) και τις γεωτρήσεις (Γ1) σε αρδευτική δεξαμενή (ΑΔ) ενώ από εκεί μπορεί να οδηγηθεί με περαιτέρω άντληση στην υδρευτική δεξαμενή (ΥΔ). Από άλλες γεωτρήσεις (Γ2) μπορεί να οδηγηθεί νερό απευθείας στην ΥΔ. Τα μανομετρικά ύψη για κάθε διαδρομή δίνονται στον ακόλουθο πίνακα, όπου ο τελευταίος αριθμός στα δεξιά του πίνακα αποτελεί και την παροχετευτικότητα του αντίστοιχου αγωγού της κάθε διαδρομής. Πίνακας 1: Μανομετρικά ύψη σε m για κάθε διαδρομή συναρτήσει της παροχής Παροχή (m 3 /s) 0.1 0.5 1 1.5 3 5 Λ-ΑΔ 120 121 123 125 129 142 Γ1-ΑΔ 102 115 139 170 ΑΔ-ΥΔ 20 22 27 32 Γ2-ΥΔ 172 182 Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του νερού τόσο της λίμνης, όσο και των γεωτρήσεων είναι γενικά μέσα στα όρια καταλληλότητας για ύδρευση, με εξαίρεση τη θολότητα που στη λίμνη είναι 35 μονάδες NTU, ενώ η απαίτηση 2

για την ύδρευση είναι 15 μονάδες. Για τα νερά των γεωτρήσεων το αντίστοιχο μέγεθος είναι 5 μονάδες. 1. Ποιά είναι η οικονομικά βέλτιστη κατανομή της απόληψης υδρευτικού και αρδευτικού νερού για την πεντάμηνη αρδευτική περίοδο υπό κανονικές συνθήκες και χωρίς να ληφθούν υπόψη τα ποιοτικά χαρακτηριστικά; Ποιο είναι το ελάχιστο κόστος αντλήσεων; 2. Πώς μεταβάλλεται η κατανομή απολήψεων και το αντίστοιχο κόστος, αν ληφθούν υπόψη οι ποιοτικοί περιορισμοί; 3. Ποιό εκτιμάτε ότι είναι το κρίσιμο απόθεμα στη λίμνη, κάτω από το οποίο δεν πρέπει να ακολουθήσουμε την οικονομικά βέλτιστη κατανομή που βρέθηκε στο ερώτημα 2; 4. Ποιό εκτιμάτε ότι είναι το απόθεμα συναγερμού στη λίμνη, κάτω από το οποίο θα πρέπει να περιοριστεί η κατανάλωση νερού; Προτείνετε ένα σχέδιο περιορισμού των απολήψεων και της κατανομής του ελλείμματος στις διάφορες χρήσεις. Σημείωση: Είναι απαραίτητο να γίνουν και να τεκμηριωθούν ορισμένες επιπλέον παραδοχές προκειμένου να αποσαφηνιστεί και να επιλυθεί το πρόβλημα. 3

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στην εργασία αυτή καλούμαστε διαχειριστούμε ένα σύστημα υδροδότησης που αποτελείται από μια φυσική λίμνη, δύο γεωτρήσεις και δύο δεξαμενές. Σκοπός του συστήματος αυτού είναι να καλύψει τις ανάγκες σε ύδρευση και άρδευση μιας παρακείμενης πόλης και της ευρύτερης αγροτικής έκτασης. Μια απλοποιημένη μορφή του συστήματος που καλούμαστε να διαχειριστούμε παρουσιάζεται στο Σχήμα 1 που ακολουθεί. Αστική Περιοχή ΥΔ Αγροτική Περιοχή ΑΔ Γεώτρηση 2 Λίμνη Γεώτρηση 1 Σχήμα 1: Σχηματική αναπαράσταση του συστήματος που καλούμαστε να διαχειριστούμε Από το παραπάνω σχήμα παρατηρούμε ότι τα νερά που αντλούμε από την γεώτρηση 1 συλλέγονται στην αρδευτική δεξαμενή. Στην δεξαμενή αυτή επίσης συλλέγονται και τα νερά που αντλούμε από την λίμνη. Τμήμα των νερών της αρδευτικής δεξαμενής προωθούνται με άντληση στη Υδρευτική δεξαμενή ενώ τα υπόλοιπα πηγαίνουν στην γεωργική περιοχή για τους σκοπούς της άρδευσης. Στην υδρευτική δεξαμενή καταλήγουν επίσης τα νερά 4

που αντλούνται από την γεώτρηση 2. Από την υδρευτική δεξαμενή καλύπτονται οι ανάγκες ύδρευσης της πόλης. ΕΡΩΤΗΜΑ 1 Στο πρώτο ερώτημα της εργασίας μας ζητείται να βρούμε την οικονομικά βέλτιστη κατανομή για την κάλυψη των αναγκών σε νερό χωρίς να λάβουμε υπ όψιν τις ανάγκες σε ποιητικά χαρακτηριστικά. Αρχικά υπολογίζουμε την συνάρτηση που θα μας δίνει το συνολικό κόστος λειτουργίας του συστήματος μας ώστε να καλυφτούν οι απαιτήσεις σε νερό. Η συνάρτηση αυτή θα είναι στην ουσία το γινόμενο της ενέργειας που απαιτείται για να γίνουν όλες οι αντλήσεις που χρειάζονται επί κάποια τιμή μονάδος που θα μας χρεώσει ο πάροχος ηλεκτρικής ενέργειας. Στην παρούσα άσκηση η τιμή της kwh θεωρήθηκε ίση με 0.07. Η ενέργεια που θα χρειαστεί για να γίνουν όλες οι αντλήσεις μέσα στο 5μηνο θα είναι ίση την ισχύ επί το χρόνο λειτουργιάς. Η ισχύς που χρειάζεται μια αντλία δίνεται από την σχέση: g P Qh όπου: ν=0.80 ο συντέλεστης απόδοσης των αντιοστάσιων 3 1000 kg / m η πύκνότητα του νέρου g 9.81 m / s 2 Q η πόσοτητα του νέρου σε m h το μάνομετρικό υψός σε m 3 Συνεπώς υπολογίζουμε για κάθε διαδρομή την ισχύ που χρειάζεται για την άντληση του νερού και στην συνέχεια τις πολλαπλασιάζουμε με τις ώρες λειτουργιάς για να υπολογίσουμε την ενέργεια. Η ενέργεια πολλαπλασιαζόμενη με την τιμή μονάδος μας δίνει το κόστος της άντλησης σε κάθε διαδρομή. Το συνολικό κόστος θα προκύψει εάν αθροίσουμε τα επιμέρους κόστη. Και στην πραγματικότητα η συνάρτηση που θα μας δίνει το 5

συνολικό κόστος θα είναι η στοχική μας συνάρτηση την οποία θέλουμε να βελτιστοποιήσουμε. Για την βελτιστοποίηση χρησιμοποιούμε ένα πρόγραμμα υπολογισμού λογιστικών φύλλων (Microsoft excel). Η στοχική συνάρτηση όπως περιγράψαμε θα είναι η συνάρτηση που θα μας υπολογίζει το συνολικό κόστος για την υδροδότηση του συστήματος μας. Σαν περιορισμούς σε αυτό το ερώτημα θέτουμε τους φυσικούς περιορισμούς που προκύπτουν από τις διαστάσεις των αγωγών του δικτύου μας οι οποίοι εκφράζονται μέσω της μέγιστης παροχετευτικότητας σε κάθε διαδρομή, οι παροχές να είναι μεγαλύτερες του μηδέν άλλα και να καλυφτεί πλήρως η ζήτηση. ο τελευταίος περιορισμός εκφράζεται μέσω της εξίσωσης: V V ά V V ά 2 2 0 Για την βελτιστοποίηση του συστήματος χρησιμοποιείται το εργαλείο solver του Microsoft excel. Τα αποτελέσματα της βελτιστοποίησης παρουσιάζονται στο Πινάκα 1. V (hm 3 ) h (m) Q (m 3 /s) P(kWatt) E (kwh) Κόστος ( ) Λ-ΑΔ 47.61 129.07 3.01 4766.42 17502300.6 1225161.0 Γ1-ΑΔ 9.00 118.31 0.57 825.35 3030685.3 212148.0 ΑΔ-ΥΔ 6.61 21.59 0.42 110.67 406394.9 28447.6 Γ2-ΥΔ 3.39 174.86 0.21 459.79 1688339.3 118183.8 Σ 22627720.1 1583940.4 Πίνακας 1: Βέλτιστη κατανομή υδροληψίας για ελαχιστοποίηση του κόστους ΕΡΩΤΗΜΑ 2 Στο δεύτερο ερώτημα της εργασίας μας ζητείται να γίνει βελτιστοποίηση του συστήματος λαμβάνοντας υπ όψιν όχι μόνο την βέλτιστη οικονομική κατανομή αλλά και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του νερού για την ύδρευση της πόλης. 6

Εάν κάνουμε την παραδοχή ότι η θολότητα του τελικού νερού εξαρτάται μοναχά από τις πόσότητες των νέρων αντιστοιχής θόλοτητας που θα αναμίξουμε τότε η θολότητα στην αρδευτική δεξαμενή και η θολότητα στην υδρευτική δεξαμενή θα είναι: Q1 Q2 Q Q 1 2 Q Q Q 3 4 Q 3 4 όπου: Q 1 ή απόληψη από την λίμνη Q 2 η απόληψη από την Γ1 Q 3 η απόληψη από την αρδευτική δεξαμενή Q 4 η απόληψη από την γεώτρηση Γ2 θ λ η θολότητα της λίμνης θ γ η θολότητα της γεώτρησης Συνεπώς προσθέτουμε στους περιορισμούς την θολότητα για την ύδρευση να είναι μικρότερη ή ίση με το 15 που είναι το όριο και επαναλαμβάνουμε την βελτιστοποίηση. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον πίνακα 2. V (hm 3 ) h (m) Q (m 3 /s) P(kWatt) E (kwh) Κόστος ( ) Θ (NTU) Λ-ΑΔ 45.14 128.61 2.85 4502.28 16532375.8 1157266.3 35.00 Γ1-ΑΔ 8.85 117.87 0.56 808.97 2970523.9 207936.7 5.00 ΑΔ-ΥΔ 3.99 20.76 0.25 64.19 235718.0 16500.3 30.08 Γ2-ΥΔ 6.01 179.01 0.38 834.81 3065412.9 214578.9 5.00 Σ 22804030.6 1596282.1 15.00 Πίνακας 2: Βέλτιστη κατανομή υδροληψίας για ελαχιστοποίηση του κόστους σε συνδυασμό με ποιοτικά κριτήρια Όπως ήταν αναμενόμενο το κόστος ανέβηκε λόγω του ότι αυξήθηκαν οι αντλήσεις ώστε να ικανοποιηθούν τα κριτήρια ποιότητας. 7

ΕΡΩΤΗΜΑ 3 Για να διατηρηθεί το οικοσύστημα της λίμνης θα πρέπει να διατηρείται μια ελάχιστη στάθμη. Η στάθμη αυτή μεταφράζεται σε έναν V αποθ έστω για χάριν της άσκησης 15 hm 3. Με βάση την βέλτιστη κατανομή που υπολογίστηκε στο Ερώτημα 2, ο όγκος της λίμνης είναι V απ =45,14 hm 3. Αν, συνεπώς στην αρχή της περιόδου αιχμής ο όγκος που υπάρχει μέσα στην λίμνη επαρκεί να καλύψει τον όγκο της άντλησης και στο τέλος μείνει μέσα ο ελάχιστος όγκος που απαιτείτε για την μη υποβάθμιση του οικοσυστήματος τότε προσχωρούμε με το βέλτιστο πλάνο. Σε διαφορετική περίπτωση, όπου με άντληση πέφτουμε πιο κάτω από την ελάχιστη στάθμη, αυτό κρίνεται απαγορευτικό, κι έτσι η επιπλέον ποσότητα (δηλαδή ο όγκος νερού που δεν καλύφθηκε για να μην έχουμε υποβάθμιση της λίμνης) θα πρέπει να αντληθεί από τις γεωτρήσεις. Σε αυτήν την περίπτωση θα έχουμε βελτίωση της ποιότητας του υδρευτικού νερού αφού θα αντλήσουμε μεγαλύτερες ποσότητες από τις γεωτρήσεις αλλά θα έχουμε ταυτόχρονα και μεγαλύτερο κόστος. ΕΡΩΤΗΜΑ 4 Σε αυτό το ερώτημα μας ζητείτε να υπολογίσουμε το ελάχιστο όριο κάτω από το οποίο θα πρέπει να κάνουμε περικοπές στην κατανάλωση, επίσης μας ζητείτε να βρούμε από πού θα κάνουμε αυτές τις περικοπές. Από την στιγμή που η άντληση από τις γεωτρήσεις έχει ένα πάνω όριο (την μέγιστη παροχετευτκότητα κάθε γεώτρησης) είναι προφανές ότι το κρίσιμο όριο που ψάχνουμε είναι ο όγκος που θα χρειαστεί να αντλήσουμε από την λίμνη στην περίπτωση που οι γεωτρήσεις δουλεύουν στο μέγιστο συν τον ελάχιστο όγκο που υπολογίσαμε στο προηγούμενο ερώτημα για την διατήρηση της καλής κατάστασης της λίμνης. Εάν δοκιμάσουμε να κάνουμε μια βελτιστοποίηση στο μοντέλο μας θέτοντας σαν επιπλέον περιορισμό ότι οι παροχές από τις γεωτρήσεις θα είναι οι μέγιστες, μπορούμε να υπολογίσουμε τον ελάχιστο όγκο νερού που θα χρειαστεί να αντλήσουμε από την λίμνη ώστε να καλύψουμε την ζήτηση. Στην περίπτωση μας υπολογίστηκε αυτός ο όγκος 8

Vmin=33.56 hm 3. Σε αυτόν τον όγκο εαν προσθέσουμε και τα 15 hm 3 που χρειαζόμαστε ώστε να έχουμε καλή οικολογική κατάσταση στο οικοσύστημα μας καταλήγουμε στα Vcr=48.56 hm 3. Στην περίπτωση που στην αρχή της διαχειριστικής περιόδου έχουμε στην λίμνη λιγότερα από τον όγκο αυτόν που υπολογίσαμε θα χρειαστεί να κάνουμε περικοπές στην κατανάλωση. Στην περίπτωση μας οι περικοπές θα μπορούσαν να γίνουν στην ζήτηση για τις μονοετείς καλλιέργειες διότι και η ζήτηση σε νερό είναι πολύ αυξημένη σε σχέση με τις πολυετείς καλλιέργειες αλλά κυρίως διότι η ζημιά που θα επέλθει θα είναι μικρότερη αφού οι πολυετείς καλλιέργειες θα χρειαστούν περισσότερο χρόνο για να επανέλθουν στην περίπτωση που καταστραφούν. 9