Ο υδροηλεκτρικός ταμιευτήρας Πλαστήρα
είναι ένα έργο πολλαπλού σκοπού, καθώς εκτός από την παραγωγή ενέργειας,
καλύπτει τις υδρευτικές ανάγκες ενός μεγάλου τμήματος του Νομού Καρδίτσας καθώς
και μέρος των αρδευτικών αναγκών. Τα τελευταία χρόνια, το τοπίο της λίμνης
αποτελεί σημαντικό πόλο έλξης τουριστών, συμβάλλοντας καθοριστικά στην
οικονομική ανάπτυξη της περιοχής. Ωστόσο, λόγω της εντατικής χρήσης των
υδατικών πόρων της λίμνης, παρατηρούνται προβλήματα ευτροφισμού που επιδρούν
αρνητικά και στην ποιότητα του υδρευτικού νερού, όταν η στάθμη διατηρείται σε
χαμηλά επίπεδα. Ακόμη, η ταπείνωση της στάθμης οδηγεί σε υποβάθμιση της
αισθητικής του τοπίου, καθώς αποκαλύπτεται μια περιοχή γυμνή από βλάστηση, που
καταλαμβάνει μεγάλο τμήμα της παρόχθιας ζώνης.
Για την αντιμετώπιση του προβλήματος
μελετάται η αλλαγή της διαχειριστικής πολιτικής, που ως τώρα δίνει έμφαση στη
μεγιστοποίηση των απολήψεων, με συνέπεια την εμφάνιση έντονων διακυμάνσεων της
στάθμης. Προκειμένου να περιοριστούν οι εν λόγω διακυμάνσεις και να
προστατευτούν η ποιότητα τόσο του νερού της λίμνης όσο και του περιβάλλοντος
τοπίου, αποφασίζεται η θεσμοθέτηση μιας σταθερής ετήσιας εκροής νερού για
αρδευτικές χρήσεις και μιας ελάχιστης επιτρεπόμενης στάθμης αρδευτικών
απολήψεων, υψηλότερης της στάθμης υδροληψίας. Η ετήσια υδρευτική κατανάλωση θεωρείται
δεδομένη και ίση με 15 hm3,
ενώ η ετήσια αρδευτική ζήτηση αποτελεί μεταβλητή ελέγχου του προβλήματος. Οι
δύο χρήσεις νερού ακολουθούν τη μηνιαία κατανομή του Πίνακα 1.
1. Καταστρώστε το μοντέλο προσομοίωσης
της μηνιαίας λειτουργίας του ταμιευτήρα, που για δεδομένη ετήσια αρδευτική
ζήτηση και δεδομένη ελάχιστη επιτρεπόμενη στάθμη αρδευτικών απολήψεων θα εκτιμά
την ετήσια πιθανότητα αστοχίας για τις δύο χρήσεις νερού.
2. Θεωρώντας αποδεκτό επίπεδο αξιοπιστίας
95% για την ύδρευση και 80% για την άρδευση, εκτιμήστε την ασφαλή ετήσια
απόληψη για άρδευση, με την υπόθεση ότι είναι δυνατή η εκμετάλλευση όλου του
ρυθμιστικού όγκου του ταμιευτήρα (δηλαδή, χωρίς τη θέσπιση περιορισμού
ελάχιστης στάθμης αρδευτικών απολήψεων).
3. Επαναλάβετε τους υπολογισμούς του
ερωτήματος 2, εξετάζοντας εναλλακτικές τιμές ελάχιστης στάθμης αρδευτικών
απολήψεων, και παραστήστε γραφικά τη σχέση μεταβολής της ασφαλούς αρδευτικής
απόληψης συναρτήσει του περιορισμού ελάχιστης στάθμης. Τι εκφράζει το εν λόγω
γράφημα;
4. Με βάση τις αναφορές που παρατίθενται
στο τέλος και αφορούν σε συναφές ερευνητικό έργο που εκπονήθηκε στο ΕΜΠ,
περιγράψτε συνοπτικά και σχολιάστε τη διαδικασία επιλογής της πλέον πρόσφορης
διαχειριστικής πολιτικής, στην οποία ελήφθησαν ακόμα υπόψη η ποιότητα νερού και
η αισθητική του τοπίου.
5. Στις προηγούμενες αναλύσεις δεν έχει
ληφθεί καθόλου υπόψη η ενεργειακή συνιστώσα του έργου και αφορά στο κριτήριο
μεγιστοποίησης της οικονομικής αξίας της παραγόμενης ενέργειας. Περιγράψτε
ποιοτικά τις αλλαγές που εισάγει η εν λόγω συνιστώσα στο πρόβλημα
πολυκριτηριακής λήψης αποφάσεων.
6. Ομοίως, περιγράψτε τις αλλαγές που
προκύπτουν από τη θέσπιση ενός υποθετικού στόχου οικολογικής ροής κατάντη του
φράγματος. Εφαρμόζοντας απλές υδρολογικές μεθόδους, εκτιμήστε τον εν λόγω
στόχο, με βάση τη χρονοσειρά μηνιαίων παροχών.
Δίνεται ότι η κατώτατη στάθμη υδροληψίας
του ταμιευτήρα είναι στα +776.0 m, ενώ η στάθμη υπερχείλισης στα +792.0 m. Η σχέση
στάθμης-αποθέματος προσεγγίζεται από την εξίσωση S = 8.554 (Ζ – 770)1.211, όπου S το μικτό απόθεμα του
ταμιευτήρα σε hm3
και Ζ η απόλυτη στάθμη σε m. Η παροχετευτικότητα του αγωγού υδροληψίας είναι
55 hm3/μήνα.
Στις αναλύσεις χρησιμοποιείστε τα μηνιαία ιστορικά δείγματα υδρολογικών εισροών
που δίνονται σε αρχείο Excel.
Πίνακας 1: Μηνιαία κατανομή
ετήσιας υδρευτικής και αρδευτικής ζήτησης.
|
Μήνας |
Ύδρευση (%) |
Άρδευση (%) |
|
Οκτώβριος |
6.4 |
– |
|
Νοέμβριος |
6.4 |
– |
|
Δεκέμβριος |
6.4 |
– |
|
Ιανουάριος |
6.4 |
– |
|
Φεβρουάριος |
6.4 |
– |
|
Μάρτιος |
6.4 |
– |
|
Απρίλιος |
9.9 |
6.6 |
|
Μάιος |
9.9 |
12.6 |
|
Ιούνιος |
9.9 |
20.3 |
|
Ιούλιος |
12.0 |
24.2 |
|
Αύγουστος |
9.9 |
21.7 |
|
Σεπτέμβριος |
9.9 |
14.6 |
Αναφορές
@ Α.
Ευστρατιάδης και Δ. Κουτσογιάννης, 2013