Σχεδιασμός, ανάλυση και αποτίμηση λειτουργίας συστήματος υδατικών πόρων της υδρολογικής λεκάνης Σούρπης, Ν. Μαγνησίας

Abstract

Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί, ως αποτέλεσμα έλλειψης διαχείρισης υπόγειων και επιφανειακών υδάτων της περιοχής, σημαντική πτώση στάθμης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα και προβλήματα ποιότητας υπογείου νερού της υδρολογικής λεκάνης της Σούρπης. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός συστήματος ταμιευτήρων για την συγκράτηση και αποταμίευση των επιφανειακών απορροών της λεκάνης της Σούρπης, την κάλυψη μέρους των υδατικών αναγκών της λεκάνης από επιφανειακούς υδατικούς πόρους και η αποτίμηση της λειτουργίας του συστήματος καθώς και τις συνολικής διαχείρισης των υδατικών πόρων της λεκάνης. Από προηγούμενη μελέτη, προτάθηκε η κατασκευή ενός ταμιευτήρα στη θέση Μαυρομάτη σε υψόμετρο 808 m, ο οποίος θα καλύπτει τις ανάγκες ύδρευσης των δημοτικών διαμερισμάτων του Δήμου Σούρπης. Στην παρούσα εργασία, μετά από γεωμορφολογικό έλεγχο, προτάθηκε και ένας δεύτερος ταμιευτήρας, κατάντη του ταμιευτήρα του Μαυροματίου, στη θέση ΚλινοΒός σε υψόμετρο 132 m, ο οποίος θα καλύπτει μέρους των αρδευτικών αναγκών των καλλιεργειών του κάμπου της Σούρπης. Ο σχεδιασμός των φραγμάτων έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία τριών υπο-λεκανών απορροής εντός της λεκάνης απορροής Σούρπης. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η διαστασιολόγηση των ταμιευτήρων του Μαυρομάτη και ΚλινοΒού για την οποία δημιουργήθηκε ψηφιακό μοντέλο εδάφους, το οποίο επεξεργάστηκε με τη βοήθεια του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών ArcView, αφού εισήχθηκαν ψηφιακοί χάρτες με κλίμακα 1:50.000 (Αλμυρός) στον υπολογιστή και έγινε ψηφιοποίηση των ισοϋψών καμπύλών της λεκάνης απορροής Σούρπης ανά 20 m. Επίσης για λεπτομερέστερη ανάλυση της λεκάνης κατάκλισης των ταμιευτήρων χρησιμοποιήθηκαν ψηφιακοί χάρτες με κλίμακα 1:5.000, όπως προηγουμένως, και έγινε ψηφιοποίηση των ισοϋψών καμπυλών των λεκανών κατάκλισης των ταμιευτήρων ανά 4 m. Υπολογίστηκαν όλες οι υδατικές ανάγκες της λεκάνης Σούρπης, οι οποίες αναλύονται σε α) Αστική χρήση, των δημοτικών διαμερισμάτων του Δήμου Σούρπης, β) Γεωργική χρήση, των επιφανειακών και θερμοκηπιακών καλλιεργειών του κάμπου της Σούρπης που ποτίστηκαν το 2006, γ) Κτηνοτροφική χρήση, όλων των καταγεγραμμένων ζώων εντός της λεκάνης της Σούρπης, 8) Βιομηχανική χρήση, των τριών Βιομηχανιών και των τεσσάρων ελαιοτριβείων της λεκάνης Σούρπης και ε) Τουριστική χρήση, η οποία εντοπίζεται στο δημοτικό διαμέρισμα της Αμαλιάπολης και είναι εκτός της λεκάνης Σούρπης. Χρησιμοποιώντας δεδομένα μετεωρολογικών συνθηκών της ευρύτερης περιοχής, έγινε ανάλυση των δεδομένων αυτών τόσο για την χωρική όσο και για την χρονική κατανομή τους αλλά και για τις χρονικές τάσεις τους. Υπολογίστηκαν οι χρονοσειρές των μηνιαίων τιμών της βροχόπτωσης, θερμοκρασίας και εζατμισοδιαπνοής στο μέσο υψόμετρο της λεκάνης απορροής Σούρπης, Μαυρομάτη και ΚλινοΒού. Επίσης υπολογίστηκαν η βροχόπτωση, η θερμοκρασία και η εξάτμιση στο μέσο υψόμετρο των ταμιευτήρων Μαυρομάτη και ΚλινοΒού. Υπολογίστηκε το υδατικό ισοζύγιο των λεκανών απορροής Σούρπης, Μαυρομάτη και ΚλινοΒού με τη βοήθεια του μηνιαίου υδρολογικού μοντέλου UTHBAL. Υπολογίστηκαν ο νεκρός, ο ωφέλιμος και ο πλημμυρικός όγκος των ταμιευτήρων Μαυρομάτη και ΚλινοΒού και καθορίστηκε η στέψη των υπερχειλιστών και η στέψη των φραγμάτων. Σύμφωνα με τις ανάγκες σχεδιασμού των ταμιευτήρων εφαρμόστηκαν διαχειριστικά μοντέλα UTHRL προσομοίωσης λειτουργίας του συστήματος των ταμιευτήρων με περίοδο προσομοίωσης τα έτη 1960-2002. Υπολογίστηκε το μηνιαίο υδατικό ισοζύγιο της λεκάνης Σούρπης σύμφωνα με την επικρατούσα (σημερινή) κατάσταση, το μηνιαίο υδατικό ισοζύγιο της λεκάνης Σούρπης σύμφωνα την προκύπτουσα κατάσταση λόγω λειτουργίας του συστήματος των ταμιευτήρων και διεξήχθησαν συμπεράσματα πριν και μετά την επέμβαση. Η αξιολόγηση της λειτουργίας των ταμιευτήρων έγινε με το κριτήριο την κάλυψη των υδατικών αναγκών σχεδιασμού τους. Τέλος, χρησιμοποιώντας στοχαστική προσομοίωση (μέθοδος Monte Carlo) και συνδέοντας το μηνιαίο υδρολογικό μοντέλο UTHBAL των λεκανών απορροής Μαυρομάτη και ΚλινοΒού με τα διαχειριστικά μοντέλα λειτουργίας UTHRL των ταμιευτήρων Μαυρομάτη και ΚλινοΒού, έγινε η στοχαστική προσομοίωση λειτουργίας των ταμιευτήρων για περίοδο 5.000 ετών. Ομοίως χρησιμοποιώντας τη στοχαστική προσομοίωση (μέθοδος Monte Carlo) για το υδρολογικό μοντέλο UTHBAL της λεκάνης απορροής Σούρπης, έγινε στοχαστική προσομοίωση του υδατικού ισοζυγίου της λεκάνης για περίοδο 5.000 ετών. Από τις στοχαστικές προσομοιώσεις λειτουργίας του συστήματος των ταμιευτήρων καθορίστηκαν οι πιθανότητες αστοχίας της λειτουργίας τους. Τα αποτελέσματα της προσδιοριστικής και της στοχαστικής προσομοίωσης συμφωνούν στο ότι η συνολική συνεισφορά της επιφανειακής απορροής της λεκάνης απορροής της Σούρπης στη βελτίωση του υδατικού ισοζυγίου αυτής είναι σχετικά μικρή. Η λειτουργία του ταμιευτήρα Μαυρομάτη πληρεί τις ανάγκες σχεδιασμού του. Αντίθετα η λειτουργία του ταμιευτήρα Κλινοβού καλύπτει το ΧΑ μόνο των αρδευτικών αναγκών του κάμπου της Σούρπης, για την κάλυψη των οποίων σχεδιάστηκε. Παρόλα αυτά η λειτουργία του ταμιευτήρα Μαυρομάτη σε συνδυασμό με την δημιουργία ενός ταμιευτήρα στη θέση Κλινοβός με ύψος φράγματος ανάλογο τον επιφανειακών απορροών της λεκάνης Κλινοβού θα έχει ως αποτέλεσμα, με ταυτόχρονη ορθολογική διαχείριση των υπόγειων υδάτων, την βελτίωση του υδατικού ισοζυγίου της λεκάνης.