ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ

ΤΟΜΕΑΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ

ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Θ. ΜΙΜΙΔΗΣ

ΑΘΗΝΑ

ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2011

1

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1ΠΡΟΛΟΓΟΣ 71. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 7

1.1 ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ 71.2 ΕΙΔΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Διεθνής κατάσταση και το ειδικό καθεστώς της χώρας. 91.3 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΠΟΤΑΜΙΑΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ 131.4 Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ 141.5 ΝΟΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 15

1.5.1 Εισαγωγή 161.5.2. Καταγραφή του ισχύοντος νομικού πλαισίου, που καλύπτει τη διαχείριση των Υδατικών

Πόρων πριν από το 2000 161.5.3 Η νέες τάσεις στη διαχείριση υδατικών πόρων: Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2000/60/ΕΚ και ο Ν

3199/2003 381.5.3.1 Εισαγωγή 381.5.3.2 Πολιτική της Ευρωπαϊκής ένωσης για το νερό...............................................................381.5.3.3 Στόχοι και φάσεις εφαρμογής της Οδηγίας...............................................................391.5.3.4 Η ελληνική εναρμόνιση.................................................................................................421.5.3.5 Συμπεράσματα...........................................................................................................43

1o ΜΕΡΟΣ 452. ΥΔΑΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ 45

2.1 ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 452.2 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΘΕΣΙΜΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 46

2.2.1 Επιφανειακοί υδατικοί πόροι 462.2.1.1 Περιγραφή μεθόδων εκτίμησης των επιφανειακών υδατικών πόρων.......................46

2.2.2 Υπόγειοι υδατικοί πόροι 502.2.2.1 Περιγραφή μεθόδων εκτίμησης των υπογείων υδατικών πόρων...............................512.2.2.1.1 Αποθέματα υπόγειου νερού53

3. ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 553.1 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 56

3.1.1 Φυσική απορρύπανση των επιφανειακών υδάτων 593.1.1.1 Ισοζύγιο οξυγόνου στα υδατικά συστήματα...................................................................603.1.1.1.1 Αποξυγόνωση του νερού λόγω οξείδωσης των οργανικών ουσιών 603.1.1.1.2 Επαναερισμός του νερού επιφανειακών υδατικών συστημάτων 623.1.1.1.3 Ισοζύγιο οξυγόνου στο νερό των υδατορευμάτων 64

3.1.2 Ποιότητα των υδάτων των ταμιευτήρων 653.2 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΝΕΡΩΝ 66

4. ΥΔΑΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥΣ 674.1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 67

4.1.1 Χρήση για πόσιμο νερό και άλλες οικιακές χρήσεις 674.1.2 Χρήση για ικανοποίηση δημοσίων αναγκών 684.1.3 Χρήση για ικανοποίηση βιομηχανικών αναγκών 684.1.4 Χρήση για ικανοποίηση γεωργικών αναγκών (άρδευση - κτηνοτροφία) 694.1.5 Χρήση για ικανοποίηση αναγκών των ιχθυοκαλλιεργειών 694.1.6 Χρήση για ναυσιπλοϊκούς σκοπούς 704.1.7 Χρήση για παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας 704.1.8 Χρήση για αναψυχή και δημιουργία μικροκλιμάτων 704.1.9 Χρήση για απομάκρυνση λυμάτων και υγρών αποβλήτων 714.1.10 Χρήση για την προστασία των υπογείων υδάτων παρακτίων ζωνών 71

4.2 ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ 714.2.1 Υπολογισμός των υδατικών αναγκών για οικιακές χρήσεις 714.2.2 Υπολογισμός των υδατικών αναγκών για δημόσιες χρήσεις 744.2.3 Υπολογισμός των βιομηχανικών αναγκών σε νερό 744.2.4 Υπολογισμός των αρδευτικών αναγκών 754.2.5 Υπολογισμός αναγκών για ιχθυοκαλλιέργειες 75

4.3 ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ 76

2

4.3.1 Αποτίμηση Ποιότητας Ύδατος 764.3.2 Δειγματοληψίες 77

4.3.2.1 Βιολογικοί δείκτες...........................................................................................................774.3.2.2 Δείκτες ρύπανσης............................................................................................................794.3.2.3 Δείκτης σαπροφυτικότητας.........................................................................................834.3.2.4 Δείκτης εμβιοτικής τάσης (ΤΒΙ).................................................................................844.2.2.5 BMWP εμβιοτικοί δείκτες..............................................................................................944.2.2.6 Ιρλανδικός εμβιοτικός δείκτης...................................................................................994.2.2.7 Ο λόγος Gammarus/ Asellus....................................................................................1034.2.2.8 Προβλήματα με τους βιολογικούς δείκτες...............................................................1044.2.2.9 Χημικοί δείκτες........................................................................................................104

5. ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΓΚΩΝ («ΥΠ-Α») 1075.1 ΓΕΝΙΚΑ 107

5.1.1 Ορισμός του ισοζυγίου υδατικών πόρων - αναγκών («ΥΠ-Α») 1075.1.2 Η σημασία του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» και των δεικτών 1075.1.3 Το ισοζύγιο «ΥΠ-Α» και το υδρολογικό ισοζύγιο 1085.1.4 Γεωγραφικές μονάδες διαχείρισης των υδάτων (υδροσυστήματα) 1085.1.5 Βραχυπρόθεσμα, μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα ισοζύγια «ΥΠ-Α» 1095.1.6 Περίοδος αναφοράς του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» 109

5.2 ΔΙΑΦΟΡΟΙ ΤΥΠΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΩΝ «ΥΠ-Α» 1105.3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ «ΥΠ-Α» ΤΩΝ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ

ΥΔΑΤΩΝ 1105.4 ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ ΝΕΡΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ

ΑΝΑΓΚΩΝ 1126. ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 113

6.1 ΚΡΙΣΗ ΝΕΡΟΥ 1136.2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 1146.3 ΟΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΟΥ ΔΙΕΠΟΥΝ ΤΑ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 1146.4 ΘΕΜΑΤΑ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 115

6.4.1 Ο σχεδιασμός σε αντιδιαστολή με την ανάλυση 1166.4.2 Οι συμβατικές διαδικασίες σε αντιδιαστολή με τις βελτιστοποιημένες. 1166.4.3 Βελτιστοποίηση 1186.4.4 Μονοαντικειμενική σε αντιδιαστολή με πολυαντικειμενική βελτιστοποίηση 1196.4.5. Αβεβαιότητες στο σχεδιασμό και στην ανάλυση των υδροσυστημάτων 1206.4.6. Εφαρμογές της βελτιστοποίησης στα υδροσυστήματα 1216.4.7. Δόμηση ενός μοντέλου 121

2o ΜΕΡΟΣ 123ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 1237. ΥΔΑΤΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ 123

7.1 ΣΚΟΠΟΣ 1237.2 ΒΑΣΙΚΟΙ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ 123

7.2.1 Η αναγνώριση ίσων δικαιωμάτων στους χρήστες 1247.2.2 Η οικονομική αποτελεσματικότητα 1247.2.3 Η ανάπτυξη και ο περιφερειακός σχεδιασμός 1257.2.4 Η ποσοτική και η ποιοτική βελτίωση των υδατικών πόρων 1267.2.5 Η συνεργασία των κεντρικών, των περιφερειακών και των τοπικών διοικητικών αρχών

1267.2.6 Η διεθνής συνεργασία επί υδατικών θεμάτων 126

8. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 1278.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ1278.2 ΚΥΡΙΕΣ ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 127

8.2.1 Η τεχνική 1278.2.2 Οι μηχανισμοί 1288.2.3 Ο άνθρωπος 129

8.3 ΘΕΣΜΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 1298.3.1 Η νομική μορφή 1308.3.2 Η οικονομική μορφή 1308.3.3 Η σφαιρική - ολοκληρωμένη μορφή 130

8.4 ΕΠΙΠΕΔΑ ΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 1318.4.1 Γενικά 131

3

8.4.2 Σε κεντρικό επίπεδο 1328.4.3 Σε περιφερειακό επίπεδο 1328.4.4 Σε τοπικό επίπεδο 1338.4.5 Μερικά χαρακτηριστικά των οργανισμών διαχείρισης των υδάτων 133

8.4.5.1 Βαθμός οικονομικής ανεξαρτησίας...............................................................................1338.4.5.2 Σχέσεις μεταξύ των υπηρεσιών υδατικών πόρων.........................................................1348.4.5.3 Πληροφόρηση και συμμετοχή του κοινού....................................................................134

9. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 1369.1 ΓΕΝΙΚΑ 1369.2 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΟΜΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ 136

9.2.1 Ρυθμίσεις χρήσεων του νερού 1369.2.2 Ρυθμίσεις κατά στόχους1389.2.3 Ρυθμίσεις δικαστικές 140

9.3 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ 1409.3.1 Μέσα χρηματικής συμβολής 1419.3.2 Οικονομικές ενισχύσεις 142

10. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΝΟΜΙΚΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 145

10.1 Η ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΠΕΝΔΥΣΕΩΝ 14510.2 ΟΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 14610.3 ΜΟΡΦΕΣ ΚΙΝΗΤΡΩΝ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ 146

3ο ΜΕΡΟΣ 14811. ΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΙ Η ΑΕΙΦΟΡΟΣ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ 148

11.1 ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΕΙΦΟΡΟΥ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ 14811.2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 14911.3 ΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΙ ΑΕΙΦΟΡΟΣ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ - ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ ΚΑΙ

ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ 15011.3.1 Αποτελεσματική χρήση του νερού στο επίπεδο της γεωργικής εκμετάλλευσης 15311.3.2 Υπερκορεσμός, Αλατότητα, Στράγγιση 15411.3.3 Η διαχείριση της ποιότητος των υδάτων 15511.3.4 Έργα αξιοποίησης υδατικών πόρων μικρής κλίμακας 15711.3.5 Διαχείριση περιορισμένων υδατικών πόρων 158

11.4 ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ 15911.4.1 Δημιουργία βάσεων δεδομένων 16011.4.2 Έρευνα 16011.4.3 Θεσμικό πλαίσιο 16111.4.4 Αναβάθμιση του ανθρωπίνου δυναμικού 16211.4.5 Βελτίωση της κοινωνικο - οικονομικής ανάλυσης 16211.4.6 Προστασία του περιβάλλοντος 16211.4.7 Μεταφορά τεχνολογίας και δημιουργία υποδομής 163

4Ο ΜΕΡΟΣ 16512. ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ I 165

12.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 16512.2 ΒΡΟΧΟΜΕΤΡΙΑ – ΟΡΓΑΝΑ – ΝΕΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 16612.3 ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ – ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΕΠΑΝΑΦΟΡΑΣ (T) 16712.4 ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ ΥΠΕΡΒΑΣΗΣ ΚΑΙ ΜΗ 16912.5 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΚΑΙ ΈΛΕΓΧΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ 171

12.5.1 Ο έλεγχος καταλληλότητας της κατανομής γίνεται με διάφορα test, συνήθως με το test X2 171

12.5.2 Κανονική κατανομή Gauss 17112.6 ΑΛΛΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 17412.7 ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΙΝΑΚΑ Ι ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ GAUSS 17512.8 TEST X2 – ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 17512.9 ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ Χ2 176

13. ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΩΝ 17913.1 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ 179

13.1.1 Αριθμητικός μέσος 17913.1.2 Μέθοδος Thiessen 17913.1.3 Μέθοδος των υσοϋέτιων 180

4

13.2 ΥΨΟΜΕΤΡΙΚΗ ΔΙOΡΘΡΩΣΗ ΒΡΟΧΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ 18113.3 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΩΝ 18213.4 ΟΜΟΓΕΝΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΗ ΑΝΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΩΝ 18313.5 ΈΛΕΓΧΟΣ ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑΣ 18313.6 ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΤΗΣ ΘΛΑΣΗΣ 18413.7 ΜΕΓΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ (ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ) ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ 18513.8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΔΙΕΥΡΥΜΕΝΟΥ (ΜΕΓΙΣΤΟΠΟΙΗΜΕΝΟΥ) ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ 187

14. ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΑΚΡΑΙΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΒΡΟΧΗΣ. ΌΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ18814.1 ΓΕΝΙΚΑ – ΈΝΝΟΙΕΣ 18814.2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΟΜΒΡΙΩΝ ΚΑΜΠΥΛΩΝ, ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ Qmax 18914.3 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ ΑΠΟ ΚΑΤΑΙΓΙΔΑ192

14.3.1 Ορθολογιστική μέθοδος 19215. ΚΑΤΑΚΡΑΤΗΣΗ 194

15.1 ΓΕΝΙΚΑ 19415.2 ΚΑΜΠΥΛΗ Horton 19515.3 ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΠΩΛΕΙΩΝ Φ (ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΑΠΟ ΚΑΤΑΚΡΑΤΗΣΗ

ΚΑΙ ΔΙΗΘΗΣΗ). 19515.4 ΚΑΤΑΙΓΙΔΕΣ - ΕΙΔΗ 19615.5 ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΟΥ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΕ ΥΕΤΟΓΡΑΜΜΑ 200

16. ΔΙΟΔΕΥΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ 20316.1 ΓΕΝΙΚΑ 20316.2 ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΟΔΕΥΣΗΣ ΜΕΘΟΔΟΣ Muskingum 20416.3 ΒΗΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Muskingum 205

17. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ - ΟΡΙΑ ΕΜΠΙΣΤΟΣΥΝΗΣ 20717.1 ΌΡΙΑ ΕΜΠΙΣΤΟΣΥΝΗΣ ΓΙΑ Τ. ΥΔΡ. ΜΕΤΑΒΛ. ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ ΤΗΝ GAUSS 207

17.1.1 Εκτίμηση ορίων εμπιστοσύνης μέσου όρου 20717.1.2 Εκτίμηση ορίων εμπιστοσύνης της τυπικής απόκλισης 20817.1.3 Εκτίμηση ορίων εμπιστοσύνης τιμής XT με συγκεκριμένη πιθανότητα εμφάνισης 208

17.2 ΜΗ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΖΟΜΕΝΕΣ ΣΕ Gauss 20917.2.1 Κατανομή Log-Normal209

17.2.1.1 Όρια μέσου όρου ..................................................................................................21017.2.2 Όρια διακύμανσης της τιμής της 10ετίας (Τ=10) για βαθμό εμπιστοσύνης α%21017.2.3 Κατανομή Galton 211

17.2.3.1 Όρια εμπιστοσύνης με την κατανομή Galton..............................................................21217.3 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΑΚΡΑΙΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ 212

17.3.1 Εύρεση μεγίστων και ελαχίστων τιμών ΧΤ, Τ-ετίας 21317.3.2 Παρατηρήσεις για το test -X2 στην Pearson III 213

17.4 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ 214Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α Τ Α 2151ο ΜΕΡΟΣ 216ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ 2161Π1 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ 216

1Π1.1 ΤΟΚΟΧΡΕΟΛΥΣΙΑ (ΡΑΝΤΕΣ) 2161Π1.2 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ - ΩΦΕΛΕΙΑΣ 2191Π1.3 ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΤΟΥ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ 222

1Π1.3.1 Χρησιμότητα 2221Π1.3.2 Μεγιστοποίηση της ικανοποίησης 228

1Π1.4 ΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΤΟΥ ΧΡΗΜΑΤΙΚΟΥ ΕΙΣΟΔΗΜΑΤΟΣ 2341Π1.5 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΖΗΤΗΣΗΣ 2351Π1.6 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΕΤΑΙΡΕΙΑΣ 239

1Π1.6.1 Βασικές αρχές 2391Π1.6.2 Άριστοι συνδυασμοί των εισροών 247

1Π1.7 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ 2511Π1.7.1 Γενικά 2511Π1.7.2 Κόστος σε βραχυχρόνια περίοδο 2511Π1.7.3 Συντελεστής της συνάρτησης255

1Π1.8 ΖΗΤΗΣΗ, ΠΡΟΣΦΟΡΑ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΓΟΡΑΣ 2561Π2 ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ (LP) 259

1Π2.1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ 259

5

1Π2.2 ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΠΟΥ ΔΙΕΠΟΥΝ ΤΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ262

1Π2.3 ΜΟΡΦΕΣ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ 2621Π3 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΛΥΣΕΩΝ ΓΙΑ ΓΡΑΜΜΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ 265

1Π3.1 ΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ 2651Π3.2 ΔΥΝΑΤΑ ΑΚΡΑΙΑ (Ή ΓΩΝΙΑΚΑ) ΣΗΜΕΙΑ 2661Π3.3 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ LP 267

2ο ΜΕΡΟΣ: ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ II 2682Π1 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΩΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ 268

2Π1.1 Ορολογία 2682Π1.2 Βασικά αξιώματα της πιθανότητας, θεωρήματα και ιδιότητες. 2702Π1.3 Τυχαίες μεταβλητές και οι κατανομές τους 2712Π1.4 Στατιστικές ιδιότητες των τυχαίων μεταβλητών 273

2Π2 ΟΙ ΠΙΟ ΕΥΧΡΗΣΤΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ 2852Π2.1 Διωνυμική κατανομή 285

3ο Μέρος: ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ 2864o Μέρος 289ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ292

6

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

1.1 ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ανατρέχοντας στους ιστορικούς χρόνους διαπιστώνεται εύκολα ότι οι πρώτοι πολιτισμοί, που εμφανίστηκαν πριν από 5000 χιλιάδες χρόνια, ήταν οργανωμένοι σε περιοχές που διαρρέονταν από ποταμούς. Οι πλημμύρες που μετέφεραν και, με την απόσυρση των υδάτων, εναπόθεταν μεγάλες μάζες ιλύος συνήργησαν στο σχηματισμό γόνιμης γης, γεγονός που συνέβαλε στην ανάπτυξη των πρώτων μονίμων κοινωνιών των οποίων οι πρώτες μορφές, θα μπορούσε να λεχθεί ότι ήταν συνέπεια της χρησιμοποίησης των υδάτων στη γεωργία, δηλαδή της ανάπτυξης και εφαρμογής των αρδεύσεων.

Η προσπάθεια λοιπόν του ανθρώπου για συνεχή βελτίωση των συνθηκών διαβίωσής του, δεν είναι τίποτε άλλο παρά μια διαρκής προσπάθεια για βέλτιστη διαχείριση των υδατικών πόρων.

Πέρα από το γεγονός ότι οι πρωτόγονες κοινωνίες αναπτύχθηκαν κοντά σε υδατικούς πόρους όπως τα μεγάλα ποτάμια, τα υδρορεύματα, τις λίμνες, τις πηγές κ.λ.π., ο αγώνας του ανθρώπου να κατασκευάσει ταμιευτήρες ή άλλα έργα υδρομάστευσης χάνεται μέσα στα βάθη της ιστορίας.

Μερικοί από τους πιο σημαντικούς σταθμούς στην ανάπτυξη και χρησιμοποίηση των υδατικών πόρων είναι:

— Τα άγρια ζώα (λύκοι, άλογα κ.λ.π.) σκάβοντας για νερά σε ξηρές περιοχές του πλανήτη μας οδήγησαν τον άνθρωπο να ακολουθήσει το παράδειγμά τους με σκοπό να αυξήσει τα διαθέσιμα αποθέματα νερού. Με αυτόν τον τρόπο κατασκευάσθηκαν τα πρώτα αβαθή πηγάδια χρησιμοποιώντας πρωτόγονα σκαπτικά εργαλεία. Μερικά από τα πηγάδια αυτά απέκτησαν τη φήμη ότι είχαν μαγικές ή και θεραπευτικές ιδιότητες, κάτι που σε μερικές περιπτώσεις εξακολουθεί να εξάπτει την φαντασία μερικών ανθρώπων ακόμα και σήμερα.

— Η μεγάλη «αγροτική επανάσταση» που ξεκίνησε γύρω στο 8000 π.Χ. και κάλυψε περιοχές του Ιράκ, της Συρίας, της Ιορδανίας, του Λιβάνου, του Ισραήλ, της Τουρκίας και του Ιράν, οδήγησε στην «αρδευόμενη γεωργία» με συνδυασμένη χρήση επιφανειακών και υπογείων υδάτων.

— Οι κινέζοι ήταν αυτοί που πρώτοι κατασκεύασαν στην έρημο Gobi γεωτρήσεις μεγάλου βάθους που έφθαναν και τα 1000 μ. με τη βοήθεια καλαμιών μπαμπού εξοπλισμένα με σιδερένια μυτερά άκρα. Κάθε γεώτρηση χρειαζόταν συχνά μερικές δεκαετίες για να ολοκληρωθεί. Την ίδια ακριβώς περίοδο (2000 π.Χ.) οι Αιγύπτιοι χρησιμοποιώντας μία πρωτόγονη περιστροφική μέθοδο διάτρησης, κατόρθωσαν να ανοίξουν σε σκληρά πετρώματα αρτεσιανές γεωτρήσεις μέχρι και 100 μ. βάθους. Με το υπόγειο αυτό νερό συμπλήρωναν το επιφανειακό νερό του Νείλου που προοριζόταν για αρδεύσεις στις αρχαίες πρωτεύουσές τους, της Μέμφιδος και της Θήβας.

— Στην Παλαιστίνη κατασκευάζονταν πριν από το 1200 π.Χ. σήραγγες μεταφοράς νερού. Η πιο γνωστή από τις αρχέγονες σήραγγες είναι αυτή του Σιλωάμ (Κολυμπήθρα του Σιλωάμ) που κατασκεύασε το 700 π.Χ. ο βασιλιάς Ιεζεκίας και με την οποία μεταφερόταν νερό από τις πηγές του όρους Σιών στα Ιεροσόλυμα.

— Σπουδαία έργα ύδρευσης, αποχέτευσης και άρδευσης κατασκευάσθηκαν στην Κρήτη στους Μινωικούς χρόνους. Ανάλογο έργο είναι και το Αδριάνειο Υδραγωγείο που χρησιμοποιήθηκε επί 2000 χρόνια για την ύδρευση της Αθήνας. Την τέχνη της ανόρυξης πηγαδιών γνώριζαν οι Μυκηναίοι και οι Αθηναίοι κατά τον 6ον αιώνα π.Χ. ενώ κατασκευάσθηκαν και αξιοθαύμαστα υδραγωγεία, όπως αυτό από τον Ευπαλίνο στα Μέγαρα (625 π.Χ.)

7

— Γύρω στα 500 π.Χ. κατασκευάζονται εκτεταμένα «κάνατς» για την υδρομάστευση αλλουβιακών ριπιδίων και μαλακών ιζηματογενών πετρωμάτων, στο Ιράν, το Αφγανιστάν, την Κίνα και την Αίγυπτο.

— Κατά τη ρωμαϊκή εποχή διακόπτεται η προσπάθεια ανάπτυξης των υπόγειων νερών, γιατί οι Ρωμαίοι διαπίστωναν συχνά ότι ήταν μολυσμένα. Έτσι επιδόθηκαν με επιτυχία στην ανάπτυξη των επιφανειακών συστημάτων υδρομάστευσης και μεταφοράς νερού.

— Το 1100 μ.Χ. στην περιοχή Artois της Γαλλίας γίνονται οι πρώτες γεωτρήσεις. Την ίδια αυτή περίοδο ξεκινά στη Δυτική Ευρώπη, μια πραγματική υστερία ανάπτυξης των υπόγειων νερών με πηγάδια που έφθαναν πολλές φορές μέχρι και βάθη 1800μ. Το 1841 ολοκληρώνεται στη λεκάνη του Παρισιού αρτεσιανή γεώτρηση, βάθους 600μ., για την ύδρευση του Δήμου.

— Το 190 αιώνα, η εκμετάλλευση των υπόγειων νερών παίρνει μεγάλες διαστάσεις, καθώς σε πολλές χώρες τα επιφανειακά νερά είναι ασήμαντα ή και δεν επαρκούν για την κάλυψη των εκρηκτικά αυξανομένων υδατικών αναγκών.

— Στις αρχές του 20ου αιώνα, αρχίζουν να συνειδητοποιούνται οι καταστρεπτικές συνέπειες της απρογραμμάτιστης εκμετάλλευσης ή υπερεκμετάλλευσης των επιφανειακών και υπόγειων νερών και της ρύπανσης αυτών, ενώ εμφανίζονται οι πρώτες προσπάθειες βελτιστοποίησης με τη συνδυασμένη χρήση επιφανειακών και υπόγειων νερών και παράλληλα μέριμνα για την προστασία της ποιότητάς τους από τη ρύπανση.Οι πιο πάνω σταθμοί στην αξιοποίηση επιφανειακών και υπόγειων νερών, είναι

ταυτόχρονα και σταθμοί στην εξέλιξη της διαχείρισής τους. Χρειάστηκαν πολλοί αιώνες μέχρι να γίνει απόλυτα κατανοητή η έννοια του υδρολογικού κύκλου σαν μία φυσική διαδικασία ανακύκλωσης του νερού στον πλανήτη μας.

Το νερό το οποίο είναι αποταμιευμένο στις διάφορες υδροστρωματογραφικές ενότητες του φλοιού της γης ανέρχεται σε 7.200.000 km3. Όμως το μισό απ’ αυτήν την ποσότητα δεν είναι απολήψιμο από τον άνθρωπο γιατί απαντάται σε βάθη μεγαλύτερα των 800 μ., ενώ πρέπει να αφαιρεθεί και το ποσοστό 0.6% της συνολικής ποσότητας του υπογείου νερού, που αποτελούν η υγρασία και οι διάφορες απώλειες. Τελικά το διαθέσιμο υπόγειο νερό που έχει για να διαχειρισθεί ο άνθρωπος είναι της τάξης των 3.000.000 km3. Εδώ πρέπει να ειπωθεί για συγκριτικούς λόγους, ότι η ποσότητα του επιφανειακού νερού ανέρχεται μόλις στα 100.000 km3.

Από πολλού χρόνου λοιπόν ο άνθρωπος προσπαθεί να βρει και να εγκαθιδρύσει, μέσα στο φυσικό περιβάλλον που ζει, μία αρμονική ισορροπία μεταξύ των φυσικών πόρων προκειμένου να ικανοποιήσει τις ανάγκες του.

Μία ορθολογική χρήση των υδατικών και λοιπών φυσικών πόρων έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη, στις περιοχές όπου ευρίσκονται, βιώσιμων οικονομικών δραστηριοτήτων σε πλήρη αρμονία με την ισορροπία του περιβάλλοντος. Αντιθέτως, η εξάντληση των υδατικών, εδαφικών και λοιπών φυσικών πόρων, είτε αυτή οφείλεται σε αλόγιστη ή καταχρηστική εκμετάλλευσή τους είτε σε ανεπαρκή σχεδιασμό έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση μεγάλων απωλειών στον τομέα της οικονομίας, τη δημιουργία δυσμενών συνθηκών κοινωνικής ανάπτυξης καθώς και την υποβάθμιση του περιβάλλοντος κατά τρόπο, ενίοτε, μη αναστρέψιμο.

Δυστυχώς η παρατηρούμενη τάση εξάντλησης των φυσικών πόρων συνοδευόμενη με υποβάθμιση του περιβάλλοντος θα βαίνει προς το χειρότερο όσο η ζήτηση ύδατος θα αυξάνει. Έτσι αποδεικνύεται αναγκαία η λήψη αυστηρών μέτρων στους τομείς της ανάπτυξης, της χρήσης και της προστασίας των υδατικών πόρων, τομείς που αποτελούν τις κύριες συνιστώσες μίας ορθολογικής διαχείρισης αυτών.

Το νερό παρεμβαίνει κατά τρόπο καταφανή σε όλες τις βιολογικές διαδικασίες και παίζει ουσιαστικό ρόλο στους τομείς ύδρευσης, της γεωργίας, της βιομηχανίας, της παραγωγής ενέργειας, της ιχθυοκαλλιέργειας, της ναυσιπλοΐας, της αναψυχής και της δημιουργίας αγροτικών και αστικών τοπίων.

8

Για όλες τις περιπτώσεις ισχύει ο νόμος της προσφοράς και της ζήτησης. Συχνά όμως επιτυγχάνεται το ίδιο αποτέλεσμα παρεμβαίνοντας στην ορθή διαχείριση της ζήτησης παρά στην αύξηση των διαθέσιμων υδατικών πόρων.

Η παράμετρος «ποιότητα των υδάτων» δεν πρέπει να παραγνωρίζεται γιατί είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την ποσότητα. Συνάγεται λοιπόν ότι η πρόληψη ή η μείωση της ρύπανσης των υδάτων πρέπει να εξετάζονται με μεγάλη προσοχή γιατί συνδέονται άμεσα με την οικονομική ανάπτυξη και τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ανθρώπων, καθώς και με την προστασία του περιβάλλοντος.

Κατά συνέπεια η διαχείριση των υδατικών πόρων και μάλιστα της ποιότητας αυτών οφείλει να λαμβάνει σοβαρά υπόψη την οικονομική ανάπτυξη στο χώρο και στο χρόνο σε συνδυασμό με την προστασία του περιβάλλοντος.

Με τον όρο «διαχείριση υδατικών πόρων» εννοούμε το σύνολο των μέτρων και μέσων δια των οποίων επιδιώκεται η ικανοποίηση, ποιοτικά και ποσοτικά, των σημερινών και μελλοντικών αναγκών σε νερό, με τους οικονομικότερους δυνατούς όρους, η μέριμνα για την εξασφάλιση υδατικών πόρων για τις ανάγκες των επερχομένων γενεών, καθώς και η μέριμνα διατήρησής τους σε επίπεδα που να διασφαλίζεται η ισορροπία του φυσικού περιβάλλοντος και των υδατικών οικοσυστημάτων.

Από τον ορισμό αυτό αβίαστα προκύπτει ότι η διαχείριση των υδάτων περιλαμβάνει ένα σύνολο προβλημάτων, τεχνικής, οικονομικής, νομικής, διοικητικής, κοινωνικής και περιβαλλοντολογικής φύσεως, τα οποία πρέπει να αντιμετωπίζονται αναλόγως των περιπτώσεων σε τοπικό, περιφερειακό, εθνικό και διασυνοριακό επίπεδο.

Από φυσικογεωγραφικής και υδρολογικής πλευράς η διαχείριση των υδάτων αναλόγως των συνθηκών, μπορεί να εφαρμόζεται σε επίπεδο υδρολογικής λεκάνης απορροής ποταμού ή λίμνης ή σε επίπεδο συστημάτων λεκανών απορροής. Ιδανικές προφανώς είναι οι περιπτώσεις όπου τα διοικητικά διαμερίσματα συμπίπτουν με εκείνα των λεκανών απορροής, διότι τότε δεν υφίστανται πρόσθετα προβλήματα μεταφοράς υδάτων μεταξύ διοικητικών διαμερισμάτων ή συνδιαχείρισης κοινών υδατικών πόρων.

Στις παρούσες σημειώσεις οι οποίες σε πρώτη φάση προορίζονται για την κάλυψη διδακτικών αναγκών ενός εκπαιδευτικού εξαμήνου θα ληφθεί ως βάση αναφοράς η ποτάμια λεκάνη απορροής, όπου αντιμετωπίζονται σχεδόν όλα τα προβλήματα που αναφέρθηκαν προηγουμένως.

1.2 ΕΙΔΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Διεθνής κατάσταση και το ειδικό καθεστώς της χώρας.

Οι βιολογικές δομές και εξελίξεις στον πλανήτη μας απαιτούν την αδιάλειπτη ύπαρξη γλυκού νερού σε κατάλληλη ποιότητα και ικανή ποσότητα. Ο «κύκλος του νερού» ή «υδρολογικός κύκλος» αποτελεί το σύνθετο επιστημονικό αντικείμενο της υδρολογίας. Σύμφωνα με τον ορισμό που καθιερώθηκε από την UNESCO «Υδρολογία είναι η επιστήμη που ασχολείται με όλο τον κλειστό κύκλο της περιπλάνησης των υδάτων στον πλανήτη μας, τις φυσικές και χημικές ιδιότητές του και τις αλληλεπιδράσεις τους με το φυσικό, βιολογικό και ανθρωπογενές περιβάλλον».

Υπάρχει όμως ένα τμήμα, μία φάση του υδρολογικού κύκλου, που ήταν πάντα ζωτικής σημασίας για τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Ορίζεται ως «τεχνική υδρολογία» (engineering hydrology) και περιλαμβάνει την κίνηση του νερού και τις συνέπειές της (πλημμύρες, διαβρώσεις κτλ) από την στιγμή που φτάνει στο έδαφος και την χλωρίδα με μορφή ατμοσφαιρικού κατακρημνίσματος (βροχής, χιονιού κλπ) μέχρις ότου καταλήξει με επιφανειακή ή υπόγεια απορροή στους μεγάλους φυσικούς ή τεχνητούς ταμιευτήρες (θάλασσα, λίμνες, υπόγεια υδροφόρα στρώματα). Οι ευεργετικές ή καταστρεπτικές συνέπειες της κρίσιμης αυτής φάσης του υδρολογικού κύκλου ανάγκασαν τον άνθρωπο να της αφιερώσει από τα βάθη της ιστορίας μέχρι σήμερα, το δεύτερο σε σπουδαιότητα μέρος της δημιουργικής του δουλειάς. Πράγματι, αν πρώτη φροντίδα ήταν η κατοχύρωση μιας σίγουρης στέγης, δεύτερη και εξίσου απαραίτητη ήταν η εξασφάλιση του πόσιμου ή και του αρδευτικού νερού, σε συνδυασμό με την προστασία από πλημμύρες και κατολισθήσεις.

9

Η υπουργική διακήρυξη του 2ου Παγκόσμιου Φόρουμ για το Νερό, που πραγματοποιήθηκε στην Χάγη το Μάρτιο του 2000, κάλεσε όλα τα ενδιαφερόμενα μέρη να συνεργαστούν προς την κατεύθυνση ενός βιώσιμου υδατικού μέλλοντος.

Η Διεθνής Διάσκεψη για το Πόσιμο Νερό, που έλαβε χώρα στην Βόννη το Δεκέμβριο του 2001, κάλεσε τον Γενικό Γραμματέα του ΟΗΕ να βελτιώσει τον συντονισμό και την συμπληρωματικότητα των δραστηριοτήτων του ΟΗΕ που σχετίζονται με το νερό.

Στην Παγκόσμια Διάσκεψη για την Βιώσιμη Ανάπτυξη που έλαβε χώρα το 2002 στο Γιοχάνεσμπουργκ και μάλιστα στο Πρόγραμμα Εφαρμογής που εγκρίθηκε, οι κυβερνήσεις συμφώνησαν να μειώσουν στο μισό τον αριθμό των ατόμων που δεν είχουν πρόσβαση σε πόσιμο νερό και βασικές εγκαταστάσεις υγιεινής έως το 2015. Αν ο στόχος αυτός επιτευχθεί θα περιοριστούν σημαντικά ασθένειες, όπως η χολέρα. Σύμφωνα με τον ΟΗΕ, το 2003 περίπου 1,1 δισ. άνθρωποι δεν είχουν πρόσβαση σε πόσιμο νερό και 2.4 δισ. άνθρωποι σε εγκαταστάσεις υγιεινής. Επειδή η κατάσταση δεν έχει βελτιωθεί σημαντικά, σήμερα οι μισοί κάτοικοι των 25 χωρών της υπό την Σαχάρα Αφρικής στερούνται το πόσιμο νερό. Η επιτυχία της εφαρμογής αυτής θα εξαρτηθεί από την πολιτική βούληση και το ύψος της οικονομικής βοήθειας που θα δοθεί. Η ανακήρυξη από τον ΟΗΕ του έτους 2003 ως Διεθνούς Έτους για το Πόσιμο Νερό έδειξε την διαρκή και αυξανόμενη ανησυχία της παγκόσμιας κοινότητας για την διατήρηση του πολύτιμου αυτού για την ζωή φυσικού πόρου.

Παράλληλα, ένα ακόμη σοβαρό πρόβλημα που συνδέεται με το νερό, είναι το πρόβλημα της ερημοποίησης μεγάλων περιοχών του πλανήτη. Μελέτη του ΟΗΕ έδειξε ότι μεγάλες περιοχές της Ελλάδας, η Κεντρική και Νοτιοανατολική Ισπανία, η Κεντρική και Νότια Ιταλία, η Νότια Γαλλία και η Πορτογαλία αντιμετωπίζουν μεγάλο κίνδυνο ερημοποίησης. Σύμφωνα με ανακοίνωση της Επιτροπής, έκταση που υπερβαίνει το 16% των χερσαίων εδαφών της Ε.Ε πλήττεται από κάποιο είδος υποβάθμισης του εδάφους. Στις 12 νεοεισαχθείσες χώρες στην Ευρωπαϊκή ένωση καθώς και στις δύο υπό ένταξη χώρες (Κροατία,Τουρκία), κυρίως από την Κεντρική και Ανατολική Ευρώπη, το ποσοστό αυτό ανέρχεται στο 35%. Η ερημοποίηση, εκτός των άλλων βλαβών που επιφέρει, πλήττει, κατ’ εξοχήν, τους υδατικούς πόρους των περιοχών όπου εμφανίζεται. Επομένως, θα πρέπει να συνεκτιμάται μαζί με τους άλλους παράγοντες υποβάθμισης των υδατικών πόρων και να λαμβάνεται σοβαρά υπ’ όψιν στην διαμόρφωση πολιτικών διαχείρισής τους.

Τρία είναι τα διαδοχικά βήματα της προσέγγισης, προς την τεχνικά αξιόπιστη και οικονομικά εφικτή, αλλά και βέλτιστη εξασφάλιση του απαραίτητου, για τις ανθρώπινες δραστηριότητες, νερού:

προσδιορισμός της διαθεσιμότητάς του σε σχέση με το χώρο και τον χρόνο, σχεδιασμός και εκτέλεση των έργων αξιοποίησής του, διαχείριση των επιφανειακών, υπόγειων και περιθωριακών νερών.

Τα τελευταία χρόνια η απουσία αποτελεσματικής πολιτικής για την διαχείριση των υδατικών πόρων έχει κάνει φανερές τις επιπτώσεις τις στο περιβάλλον και την ανάπτυξη σε πολλές περιοχές της χώρας. Οι επιπτώσεις αυτές εκδηλώνονται κατά προτεραιότητα στις πιο ευάλωτες, από την άποψη του υδατικού ισοζυγίου, περιοχές, όπως είναι τα νησιά, οι παράκτιοι υγρότοποι και υδροφόροι ορίζοντες , καθώς και οι περιοχές μεγάλης αστικής και αγροτικής ανάπτυξης. Αυτό, βεβαίως, δεν σημαίνει ότι και στην υπόλοιπη Ελλάδα, οι επιπτώσεις της κακής διαχείρισης του νερού θα αργήσουν να εμφανιστούν. Η διαχείριση του νερού στην Ελλάδα εμφανίζει κυρίως πρόβλημα ποσότητας παρά ποιότητας. Αν και στην Ελλάδα υπάρχει επάρκεια υδατικού δυναμικού, εν τούτοις για πολλούς λόγους που θα αναφερθούν παρακάτω, εμφανίζονται προβλήματα λειψυδρίας. Η διαχείριση του νερού έχει δύο διακριτές και ανεξάρτητες μεταξύ τους διαστάσεις:

τη διάσταση της φυσικής προσφοράς και τη διάσταση της ζήτησης.

Ο στόχος της επάρκειας των υδατικών αποθεμάτων δεν απαιτεί τη μονόπλευρη όσο και αδιέξοδη περιβαλλοντικά εξασφάλιση ολοένα και περισσότερων υδατικών αποθεμάτων, αλλά αντιθέτως, την επίτευξη ισορροπίας μεταξύ της προσφοράς και της ζήτησης του νερού. Είναι σαφές ότι για την φυσική προσφορά του νερού ευθύνεται, κυρίως, η φύση, που ωστόσο σταδιακά εξασθενεί λόγω των αυξημένων πιέσεων. Μια και η συμβολή της τεχνολογίας στον

10

τομέα της προσφοράς είναι σημαντική, αλλά και μόνο συμπληρωματική και υποβοηθητική, για την διαμόρφωση του δεύτερου σκέλους του ισοζυγίου που αφορά στη ζήτηση του νερού, η αποκλειστική ευθύνη αποδίδεται στον ανθρώπινο παράγοντα και συνεπώς αποτελεί ευθύνη της οργανωμένης πολιτείας.

Το μεγάλο ζητούμενο σήμερα είναι ο σχεδιασμός και η εφαρμογή μιας υδατικής πολιτικής με κεντρικό στόχο τη διευθέτηση των ισοζυγίων προσφοράς και ζήτησης του νερού στις ποτάμιες υδρολογικές λεκάνες και τα υδατικά διαμερίσματα της χώρας. Η πολιτική αυτή θα πρέπει να έχει τα χαρακτηριστικά της βιωσιμότητας, θα πρέπει δηλαδή να διασφαλίζει διαχρονικά τόσο την ανάπτυξη, με την ικανοποίηση των αναγκών σε νερό, όσο και την περιβαλλοντική προστασία, με την διατήρηση της υγείας και της ακεραιότητας των υδατικών συστημάτων.

Το ανανεώσιμο υδατικό δυναμικό της χώρας είναι της τάξης των 70 km3/ χρόνο, έναντι των συνολικών απολήψεων οι οποίες με στοιχεία του 1997 ανέρχονται σε 8,7 km3. Καταλίσκονται κατά 80 – 84 % στην άρδρευση, 13 – 15 % στην ύδρευση και 2,5 – 4 % στην βιομηχανία και ενέργεια.

Θα μπορούσε να ειπωθεί ότι, συνολικά, η χώρα μας διαθέτει επαρκείς επιφανειακούς και υπόγειους υδατικούς πόρους, αλλά διάφοροι λόγοι μειώνουν σημαντικά την πραγματικά διαθέσιμη ποσότητα και δυσκολεύουν την αξιοποίησή τους. Οι κυριότεροι λόγοι που προκαλούν προβλήματα διαθεσιμότητας στην αξιοποίηση των υδατικών πόρων της χώρας είναι:

1. Η άνιση κατανομή των υδατικών πόρων στο χώρο. Η δυτική Ελλάδα δέχεται πολύ μεγαλύτερα ύψη βροχών από την ανατολική.

2. Η ανομοιόμορφη κατανομή των υδατικών πόρων στο χρόνο, με μεγάλη συγκέντρωση βροχοπτώσεων στη χειμερινή περίοδο.

3. Η άνιση κατανομή της ζήτησης στο χώρο, αναντίστοιχη με την κατανομή της προσφοράς. Ο άξονας Θεσσαλονίκη – Αθήνα – Πάτρα, που παρουσιάζει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση πληθυσμού και δραστηριοτήτων, δεν διαθέτει σημαντικούς υδατικούς πόρους.

4. Η ανομοιόμορφη κατανομή της ζήτησης στον χρόνο, αναντίστοιχη με την κατανομή της προσφοράς. Ο μεγαλύτερος καταναλωτής του χρησιμοποιούμενου νερού, η γεωργία, (80 – 84 %), το καταναλώνει την ξηρή περίοδο. Την ίδια περίοδο και ειδικότερα τους μήνες Ιούλιο – Αύγουστο, διπλασιάζεται λόγω τουρισμού και η κατανάλωση νερού ύδρευσης.

5. Η γεωμορφολογία της χώρας. Ο έντονος οριζόντιος και κατακόρυφος διαμελισμός, καθώς, και η δομή και διάταξη των πετρωμάτων έχουν αποτέλεσμα τη δημιουργία πολλών μικρών υδατορευμάτων με χειμαρρική κυρίως δίαιτα, επιφανειακή απορροή μικρής διάρκειας και συχνά πλημμυρικά φαινόμενα. Η εκμετάλλευση του δυναμικού αυτών των ρευμάτων είναι δυσχερής και συχνά οικονομικώς ασύμφορη.

6. Η εξάρτηση της βόρειας Ελλάδας από τις επιφανειακές απορροές ποταμών που έρχονται από γειτονικά κράτη (περίπου 14km3 / χρόνο).

7. Το μεγάλο ανάπτυγμα ακτών (15021 km), που συντείνει, λόγω της εντατικής εκμετάλλευσης παράκτιων υδροφορέων στην υφαλμύρωσή τους.

8. Τα πολλά άνυδρα ή με ελάχιστους υδατικούς πόρους νησιά της χώρας.9. Οι γεωργικές δραστηριότητες, πηγές μη σημειακές, και για τον λόγο αυτό με

δύσκολη αντιμετώπιση, αποτελούν την κύρια αιτία ρύπανσης. Ιδιαίτερα ανησυχητική προβάλει η νιτρορύπανση. Οι ζώνες, που έχουν προσβληθεί, φαίνεται ότι διευρύνονται.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η ανάπτυξη της χώρας σε όλους τους τομείς έφερε την αύξηση της ζήτησης του νερού κατάλληλης ποιότητας για κάθε χρήση. Η συνεχής επέκταση των αρδεύσεων, οι ανάγκες για χρήση νερού στην βιομηχανία, ο ταχύς ρυθμός ανάπτυξης του τουρισμού και η ραγδαία αύξηση των αστικών κέντρων (σε συνδυασμό με την ταυτόχρονη αύξηση των πηγών ρύπανσης του νερού που οφείλεται στα κέντρα αυτά) με την παράλληλη απαίτηση για περιβαλλοντική ισορροπία οδήγησαν στην δημιουργία σοβαρών προβλημάτων στην προγραμματισμένη ανάπτυξη διαφόρων περιοχών. Για την αντιμετώπιση των

11

προβλημάτων ήταν αναγκαία η χάραξη μιας συνεπούς υδατικής πολιτικής σε εθνικό επίπεδο. Μιας πολιτικής που θα στηρίζεται στην ορθολογική διαχείρηση του συστήματος «Υδατικός πόρος – Χρήση του». Η πολιτική πρακτική που ασκήθηκε μέχρι τώρα, χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα:

1. Έλλειψη συστηματικής και αξιόπιστης καταγραφής και αξιολόγησης του φυσικού και τεχνητού υδατικού συστήματος από ποσοτική και ποιοτική άποψη, καθώς και έλλειψη επαρκών μετρήσεων υδρολογικών, μετεωρολογικών, υδρογεωλογικών και ποιοτικών παραμέτρων.

2. Έλλειψη ορθολογικά οργανωμένου εθνικού δικτύου συλλογής πληροφοριών των φυσικών δεδομένων και ενιαίας βάσης για την καταχώρησή τους με αποτέλεσμα την ατελή γνώση των διαφόρων συνιστωσών του υδρολογικού κύκλου, παρά το μεγάλο αριθμό φορέων που ασχολούνται με τις μετρήσεις και τον σημαντικό αριθμό των σχετικών σταθμών.

3. Χαμηλός βαθμός αξιοπιστίας των υπαρχόντων στοιχείων, που οφείλεται σε ασυνεχείς και βραχυχρόνιες παρατηρήσεις, σε ανυπαρξία τυποποίησης στη λήψη των παρατηρήσεων και στην δειγματοληψία και ανάλυση των ποιοτικών παραμέτρων, καθώς και σε ατελή στατιστική επεξεργασία.

4. Έλλειψη αποτύπωσης των υφιστάμενων υδροσυστημάτων, των χαρακτηριστικών μεγεθών τους και του τρόπου λειτουργίας τους.

5. Έλλειψη καταγραφής των υφιστάμενων χρήσεων και μέτρησης των χρησιμοποιούμενων ποσοτήτων νερού. Έλλειψη συντονισμού μεταξύ των αρμόδιων φορέων σε εθνικό και περιφερειακό επίπεδο, όσον αφορά σε μελέτες και έρευνες υποδομής, σχετικές με τους υδατικούς πόρους.

6. Επί δεκαετίες, επανάληψη ίδιων ή συναφών μελετών, καθώς, και τα αμφίβολης αξιοπιστίας στοιχεία των μελετών.

7. Καθορισμός των χρήσεων νερού, έξω από στόχους και προσανατολισμούς των προγραμμάτων ανάπτυξης, με βάση πρόσκαιρους τομεακούς σκοπούς.

8. Ευκαιριακή εκμετάλλευση ενός μεμονωμένου υδατικού πόρου, χωρίς εμπεριστατωμένη γνώση των δυνατοτήτων του, που οδηγεί συνήθως στην ποιοτική και ποσοτική υποβάθμισή του.

9. Καταστροφή υδροφορέων από υπερεκμετάλλευση ή από ανεπιτυχή διαχείριση και έλλειψη έργων (Πηνειός Ηλείας, Αργολικό Πεδίο).

Σημαντικές είναι, εξάλλου, και οι ακόλουθες ελλείψεις, που έχουν άμεσες επιπτώσεις στην εξασφάλιση της δυνατότητας εφαρμογής της επιθυμητής υδατικής πολιτικής και ανάπτυξης:

1. Η έλλειψη κοστολόγησης και τιμολόγησης του νερού με σφαιρική προσέγγιση, προκειμένου να καλυφθούν και άλλοι στόχοι, όπως κοινωνικοί στόχοι, στόχοι εξοικονόμησης πόρων, αναπτυξιακά κίνητρα, διατήρηση επιθυμητών ποιοτικών χαρακτηριστικών στους υδατικούς πόρους, κλπ.

2. Η έλλειψη κατανομής και απόδοσης των οικονομικών βαρών των έργων πολλαπλού σκοπού στους διάφορους επωφελούμενους τομείς χρήσης.

3. Η έλλειψη πρόνοιας και κινήτρων για την εξοικονόμηση νερού σε όλες τις χρήσεις, καθώς και συντονισμού μεταξύ των χρήσεων για λόγους οικονομίας πόρων και μέσων.

4. Η χαλαρή σύνδεση και εναρμόνιση των υφιστάμενων προγραμμάτων ανάπτυξης με τις ανάγκες διαχείρισης νερού, από άποψη ποσότητας και ποιότητας.

5. Η έλλειψη μακροχρόνιων προβλέψεων οικονομικών και πληθυσμιακών μεγεθών ή τάσεων, τομέων παραγωγής κλπ. στα πλαίσια του αναπτυξιακού προγραμματισμού, που να επιτρέπουν αντίστοιχες προβλέψεις σε έργα αξιοποίησης υδατικών πόρων. Οι προβλέψεις αυτές κατά τον ΟΗΕ πρέπει να έχουν προοπτική 15 – 30 ή και 50 ετών.

12

Συμπερασματικά επισημαίνεται ότι το νερό, εκτός από την σημασία του ως παράγων που καθορίζει την ποιότητα του περιβάλλοντος, έχει ήδη, αποκτήσει έντονη οικονομική διάσταση, καθορίζει τη δυνατότητα ή αδυναμία επέκτασης των παραγωγικών δραστηριοτήτων προσδιορίζοντας πολλές φορές και αυτήν την αποδοτικότητά τους και, επομένως, επιβάλλει νέα και σύγχρονη αντιμετώπιση σύμφωνα με τις εξειδικευμένες ανάγκες της χώρας και τις διακηρύξεις και τα πρότυπα των διεθνών οργανισμών.

1.3 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΠΟΤΑΜΙΑΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ

Από τις αρχές του 20ου αιώνα μεγάλη πρόοδος έχει επιτελεσθεί στον τομέα αξιοποίησης των υδατικών πόρων με την κατασκευή υδραυλικών έργων από τα πιο απλά (π.χ. μια μεμονωμένη υδροληψία, μια απλή εκτροπή ενός φυσικού υδατορεύματος κ.ά.) μέχρι τα πιο σύνθετα και μεγάλα (π.χ. μεγάλα φράγματα πολλαπλού σκοπού, αλυσίδα διαδοχικών φραγμάτων, μεγάλα αρδευτικά έργα ή έργα ύδρευσης κ.ά.).

Παρά τη σημειωθείσα πρόοδο εν τούτοις, κατά το μεγαλύτερο μέρος, η διαχείριση των υδατικών πόρων δεν είναι συστηματική και κατά κανόνα εξακολουθεί να μην είναι ικανοποιητικά αποτελεσματική για πολλούς και ποικίλους λόγους. Σπανίζουν οι χώρες που διαθέτουν κεντρικούς ή και διασυνοριακούς οργανισμούς διαχείρισης των υδάτων. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι αρμοδιότητες για τα νερά είναι διεσπαρμένες σε πολλά υπουργεία, οργανισμούς και υπηρεσίες με συνέπεια να παρουσιάζονται κενά ή επικαλύψεις, και να μην είναι συχνά δυνατή η χάραξη μιας ενιαίας υδατικής πολιτικής σε εθνικό ή περιφερειακό επίπεδο.

Iδιαίτερα ανησυχητικά για ορισμένες χώρες της Γηραιάς Ηπείρου, μεταξύ των οποίων βρίσκεται και η Ελλάδα, είναι τα συμπεράσματα της έκθεσης της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Περιβάλλοντος με τίτλο «Υδάτινου Πόροι ανά την Ευρώπη- Αντιμετωπίζοντας τη Λειψυδρία και την ξηρασία», που δημοσιεύτηκε το Μάρτιο του 2009. Σύμφωνα με την έκθεση, η ισορροπία μεταξύ της ζήτησης για νερό και της διαθεσιμότητας υδάτινων πόρων έχει ήδη φτάσει σε κρίσιμο σημείο σε oρισμένες περιοχές της Ευρώπης ως αποτέλεσμα της υπερβολικής εκμετάλλευσης για άρδευση και πολλών ετών ανεπαρκών βροχοπτώσεων και ξηρασίας. Φαινόμενα μείωσης των υδάτινων πόρων σε ποτάμια και λίμνες και καταστροφής υγροτόπων γίνονται όλο και πιο διαδεδομένα, όπως και η υφαλμύρινση των υπόγειων υδάτων λόγω ανεξέλεκτων γεωτρήσεων που εξαντλούν τον υδροφόρο ορίζοντα.

Πιο συγκεκριμένα, η έκθεση αποκαλύπτει ότι: Στο σύνολο της Ευρωπαϊκής Ένωσης, η χρήση νερού για παραγωγή ενέργειας, κυρίως για ψύχρανση, φτάνει το 44% της κατανάλωσης. Στη Γερμανία. Στη Γαλλία και στη Πολωνία το ποσοστό ξεπερνά το 50%. Στην Ελλάδα βρίσκεται μόλις στο 1%. Το ποσοστό της συνολικής κατανάλωσης που αντιστοιχεί σε αγροτικές χρήσεις φτάνει το 24% στη Ένωση. Στη Νότια Ευρώπη το ποσοστό ανέρχεται στο 60%. Στην Ελλάδα ξεπερνά το 80%(!). Η ζήτηση νερού στην ευρύτερη περιοχή της Αθήνας αυξάνεται με υπερβολικούς ρυθμούς, που φτάνουν το 6% ετησίως. Όπως σημειώνεται, η αύξηση οφείλεται κυρίως στην επέκταση της πόλης, αλλά και στη μετακίνηση του πληθυσμού από διαμερίσματα σε σπίτια με κήπους στα προάστια, που έχουν μεγαλύτερες υδατικές ανάγκες. Οι συντάκτες της έκθεσης προειδοποιούν ότι ο τρέχων ρυθμός αύξησης της ζήτησης δεν είναι βιώσιμος και ότι οι δυνατότητες αύξησης της προμήθειας νερού στο λεκανοπέδιο είναι πολύ περιορισμένες, κυρίως λόγω της μεγάλης απόστασης από τους βασικούς ταμιευτήρες του Μόρνου και του Ευήνου. Τα επιδόματα της ΚΑΠ έχουν συμβάλλει στην καλλιέργεια σοδειών με μεγάλες απαιτήσεις σε υδάτινους πόρους, που συχνά χρησιμοποιούν μη αποδοτικές μορφές άρδευσης. Οι συντάκτες της έκθεσης κάνουν ειδική αναφορά στις ελληνικές

13

βαμβακοκαλλιέργειες, πολλές από τις οποίες απαιτούν 20.000 λίτρα νερού για την παραγωγή ενός κιλού βαμβακιού, σε σύγκριση με τα 7,000 λίτρα νερού που απαιτούνται από πιο αποδοτικές μορφές άρδευσης του βαμβακιού και τα 1.000 λίτρα που απαιτούνται για ένα κιλό δημητριακών. Η Ισπανία είναι πρώτη στην Ευρώπη (σε απόλυτα μεγέθη) στη χρήση αφαλάτωσης. Διαθέτει 700 μονάδες αφαλάτωσης, που παράγουν 1,6 εκατ. κυβικά νερού ημερησίως, ποσότητα που αρκεί για να καλύψει τις ανάγκες 8 εκατομμυρίων ανθρώπων. Η Μάλτα εξασφαλίζει από την αφαλάτωση το 57% των αναγκών της. Στην Κύπρο η ημερήσια παραγωγή μέσω αφαλάτωσης φτάνει τα 140.000 κ.μ., ενώ προγραμματίζεται η κατασκευή μονάδων για την παραγωγή επιπλέον 130.000 κ.μ. ημερησίως. Άλλες χώρες που μνημονεύονται για την αυξημένη χρήση της αφαλάτωσης είναι η Ελλάδα, η Ιταλία και η Πορτογαλία. Τα υδατικά αποθέματα της Λίμνης Δοϊράνης, ανάμεσα στην ΠΓΔΜ και την Ελλάδα, έπεσαν από 262 εκατ. κυβικά το 1950 στα 65 εκατ. κυβικά το 2002. Οι υδροφόροι ορίζοντες της Ελλάδας έχουν υποστεί υφαλμύρινση σε έκταση 1.500 τ. χλμ. Ειδική μνεία γίνεται στο Αργολικό Πεδίο: οι συντάκτες της έκθεσης σημειώνουν ότι, εξαιτίας των ανεξέλεκτων γεωτρήσεων, τα πρώτα συμπτώματα υφαλμύρινσης (φυλλόροια στα εσπεριδοειδή, μεγάλη ανθοφορία κτλ. είναι αισθητά ήδη από τη δεκαετία του 1960. Ο τουρισμός επιβαρύνει ιδιαίτερα την κατανάλωση νερού. Για παράδειγμα, υπολογίζεται ότι οι τουρίστες σε πολυτελείς εγκαταστάσεις στην Ελλάδα ξοδεύουν περίπου 450 λίτρα την ημέρα, ενώ ο μέσος Έλληνας καταναλωτής χρησιμοποιεί 100-200 λίτρα ημερησίως. Προτάσεις για το μέλλονΓια την προώθηση της βιώσιμης χρήσης των υδατικών πόρων, η έκθεση της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Περιβάλλοντος προτείνει, μεταξύ άλλων: Να μετριέται και να τιμολογείται κάθε χρήση νερού ανα την Ευρωπαϊκή επικράτεια Λήψη μέτρων για την ενθάρυνση της χρήσης εναλλακτικών πηγών νερού, όπως κατάλληλα επεξεργασμένο νερό από εργοστάσια βιολογικού καθαρισμού, «γκρίζο νερό» από μπανιέρες και νεροχύτες και νερό βροχής. Μείωση της απώλειας υδάτων λόγω διαρροών στο δίκτυο ύδρευσης, που σε ορισμένα μέρη φτάνει το το 40%. Βελτίωση της υδατικής αποδοτικότητας των συστημάτων άρδευσης. Αυξημένη χρήση της μεθόδου αφαλάτωσης Καταπολέμηση της παράνομης εκμετάλλευσης υδάτινων πόρων Εκστρατείες ενημέρωσης και ευαισθητοποίησης της κοινής γνώμης για τη σημασία της εξοικονόμησης νερού.Είναι λοιπόν, παρά ποτέ, αναγκαία η ριζική αναθεώρηση των παραδοσιακών

μεθόδων διαχείρισης των υδάτων με βάση την νέα οδηγία - πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την υδατική πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης (60/2000), με τελικό στόχο την κατάληξη σε μια ορθολογική διαχείριση αυτών ικανής να οδηγήσει στην εφαρμογή της ενδεδειγμένης εκάστοτε υδατικής πολιτικής δια της δημιουργίας των κατάλληλων θεσμικών οργάνων και της λήψης των αναγκαίων τεχνικών, οικονομικών και διοικητικών μέτρων. Αναγκαία επίσης είναι και η αναζήτηση νέων ιδεών, νέων μεθόδων, νέων μέσων καθώς και νέων τεχνολογιών στο τομέα του σχεδιασμού και προγραμματισμού αναγκαίων έργων καθώς και της βέλτιστης αξιοποίησής τους (εδώ συμπεριλαμβάνεται και η κατάργηση φραγμάτων ταμίευσης νερού).

1.4 Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ

Όπως αναφέρθηκε ήδη η διαχείριση των υδατικών πόρων μπορεί να θεωρηθεί σαν ένα σύνολο μέτρων και μέσων που αποσκοπούν στην ικανοποίηση των παρουσών και μελλοντικών αναγκών σε νερό επαρκούς ποσότητας και κατάλληλης, για κάθε χρήση, ποιότητας, στη μέριμνα για την εξασφάλιση υδατικών πόρων για τις ανάγκες των επερχομένων γενεών καθώς και στη μέριμνα διατήρησής τους σε επίπεδα (ποσοτικά και

14

ποιοτικά) που να διασφαλίζεται η προστασία των υδατικών οικοσυστημάτων και του φυσικού περιβάλλοντος γενικότερα.

Η πραγματοποίηση αυτών των στόχων προϋποθέτει πολιτική, θεσμική, τεχνική και οικονομική στήριξη και ειδικότερα: συνεπή υδατική πολιτική σε τοπικό, περιφερειακό, εθνικό και διασυνοριακό επίπεδο, θεσμικά όργανα για την εφαρμογή της και αποτελεσματική τεχνοοικονομική διαχείριση των πόρων και των έργων, ήτοι: αποτελεσματική διοίκηση, συλλογή και αξιολόγηση των δεδομένων, σχεδιασμό, προγραμματισμό, κατασκευή και εκμετάλλευση υδραυλικών έργων, οικονομική διαχείριση, χρηματοδότηση, εργασίες έρευνας και ανάπτυξης, νομοθεσία, μηχανισμούς διαχείρισης των υδάτων, κανονισμούς και εφαρμογή τους, αστυνόμευση τήρησης αυτών και τέλος επιβολή κυρώσεων στους παραβάτες αυτών των κανόνων.

Από πλευράς γεωγραφικού χώρου εφαρμογής των ανωτέρω, η διεθνής πρακτική έχει αποδείξει ότι πρέπει να αφορά στην γεωγραφική έκταση που ορίζεται από τη λεκάνη απορροής του ποταμού. Στις περιπτώσεις μεγάλων ποταμών, οι υπολεκάνες αυτών μπορούν να αποτελέσουν, επίσης, γεωγραφικές μονάδες διαχείρισης των υδάτων αυτών. Το άριστο θα ήταν να συμπίπτουν τα ανωτέρω γεωγραφικά όρια με τα όρια της διοικητικής διαίρεσης της χώρας, ώστε να αποφεύγονται πρόσθετα προβλήματα από την εμπλοκή συμφερόντων δύο ή περισσοτέρων διοικητικών διαμερισμάτων επί των υδάτων του ίδιου ποταμού ή προβλήματα μεταφοράς ύδατος από πλεονασματικές σε ελλειμματικές λεκάνες απορροής.

Από την ανωτέρω συνοπτική αναφορά των αντικειμένων, που άμεσα συνδέονται με την ανάπτυξη, χρήση, και προστασία των υδάτων, προκύπτει ότι το όλο πρόβλημα είναι εξαιρετικά σύνθετο με ιδιαίτερα μεγάλο αριθμό στοιχείων και παραμέτρων και μάλιστα συχνά αντικρουόμενων.

Επιχειρώντας κανείς μια χονδρική ομαδοποίηση αυτών των στοιχείων και παραμέτρων θα μπορούσε να τα χαρακτηρίσει ως στοιχεία τεχνοοικονομικής, πολιτικής και διαχειριστικής φύσεως, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι ο χαρακτηρισμός αυτός είναι και κατ’ ανάγκη επιτυχής δεδομένου ότι, εκτός από τα τεχνικά, πολλά στοιχεία και παράμετροι έχουν περισσότερα του ενός χαρακτηριστικά και εύκολα θα μπορούσε να ανήκουν στην μια ή στην άλλη ομάδα (π.χ. η οικονομική διάσταση του προβλήματος).

Για την ομαλή και επαγωγική ροή της διδασκαλίας θεωρήθηκε σκόπιμο να προηγηθεί το νομικό πλαίσιο της διαχείρισης των υδατικών πόρων και στη συνέχεια η ανάπτυξη στοιχείων τεχνικής φύσεως (1ο ΜΕΡΟΣ) καθώς και τα στοιχεία και οι παράμετροι που συνθέτουν τις πολιτικές και τους μηχανισμούς για μια ορθολογική διαχείριση των υδάτων (2ο

ΜΕΡΟΣ), ενώ στο 3ο ΜΕΡΟΣ εξετάζεται με λεπτομέρεια το νερό και η αειφόρος γεωργική ανάπτυξη.

Τέλος, στα ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ περιλαμβάνονται ειδικά κεφάλαια Διαχείρισης και Προστασίας Υδατικών Πόρων που πραγματεύονται: την Οικονομική Ανάλυση, τον Γραμμικό και Δυναμικό Προγραμματισμό, την Αβεβαιότητα, την Πρόβλεψη της Ζήτησης, τα διάφορα Υδροσυστήματα, τα Μοντέλα Προσομοίωσης και τέλος την Εκτίμηση Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων από την Κατασκευή Έργων ΔΠΥΠ.

1.5 ΝΟΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Με την αρχή της τρίτης χιλιετίας και παρά τα σημαντικά επιτεύγματα του σύγχρονου ανθρώπου, πάνω από 1 δισεκατομμύριο άνθρωποι δεν έχουν ακόμα ικανοποιητική πρόσβαση σε καθαρό νερό. Πολλά μέρη του κόσμου μαστίζονται συνεχώς από πλημμύρες ή παρατεταμένες ξηρασίες ενώ εμφανίζονται όλο και πιο έντονα δυσεπίλυτα προβλήματα όπως της ρύπανσης των υδατικών πόρων ή της ραγδαίας αύξησης των δαπανών προμήθειας νερού. Όλα αυτά τα προβλήματα επιβάλλουν επειγόντως τη διατύπωση πολιτικής για το νερό και τη διαμόρφωση στρατηγικής, η οποία συνοδευόμενη από αποτελεσματικό σχεδιασμό, προγραμματισμό και έλεγχο, θα έχει σαν αποτέλεσμα την ορθολογική χρήση και διαχείριση του νερού ως κοινωνικού και οικονομικού πόρου, εστιάζοντας συγχρόνως στην προστασία του και λαμβάνοντας υπόψη την οικολογική του αξία.

15

Το 5ο παγκόσμιο forum για το νερό που έγινε με τη συμμετοχή 180 χωρών στην Κωνσταντινουπολη του 2009 διαπίστωσε ότι: «παρά τον ζωτικό χαρακτήρα του νερού ο τομέας υποφέρει από τη χρόνια πολιτική αδιαφορία, τη κακή διακυβέρνηση και τις χαμηλές επενδύσεις». Σε προλογικό σημείωμα της έκθεσης του ΟΗΕ που συντάχθηκε από 24 υπηρεσίες αναφέρεται μεταξύ των άλλων και τα εξής: «πρέπει να ληφθεί άμεση δράση για να προληφθεί μια παγκόσμια κρίση. Η έλλειψη νερού σύντομα θα διαχυθεί σε διάφορους τομείς του παγκόσμιου οικονομικού συστήματος και θα αναχθεί σε μείζον γεωπολιτικό πρόβλημα. Η παγκόσμια κοινότητα ζεί σε μια φούσκα νερού τόσο εύθραυστη και θνησιγενή όσο αυτή που προηγήθηκε της κατάρρευσης των παγκόσμιων οικονομικών αγορών το 2008. Η μεγαλύτερη πρόκληση του αιώνα που διανύουμε είναι να εξασφαλιστεί πόσιμο νερό για τους εξαθλιωμένους του κόσμου».

1.5.1 Εισαγωγή

Η διαχείριση των Υδατικών Πόρων, ως επιστημονική προσέγγιση, αλλά και ως επιχειρησιακή πρακτική, βρίσκεται σε άμεση σχέση τόσο με τη διαδικασία της ανάπτυξης όσο και με εκείνη της περιβαλλοντικής πολιτικής. Και αυτό γιατί το νερό είναι ένας από τους πλέον πολύτιμους και ευαίσθητους φυσικούς πόρους, συμμετέχοντας σε όλους σχεδόν τις αναπτυξιακές διαδικασίες, προϋπόθεση για κάθε μορφή οικονομικής ανάπτυξης. Η σταδιακή αναγνώριση αυτών των βασικών συσχετίσεων καθώς και το ότι το κλειδί για την επίλυση όλων των προβλημάτων που σχετίζονται άμεσα με την ποιότητα και ποσότητα του νερού είναι η σωστή διαχείριση, οδήγησε στη δημιουργία ενός ποικίλου, σύνθετου και, πολλές φορές, δύσκαμπτου νομικού πλαισίου που διέπει τη διαχείριση των υδατικών πόρων, τόσο σε εθνικό όσο και σε διεθνές επίπεδο.

Το νομικό αυτό πλαίσιο διαρκώς διαμορφώνεται, μετατρέπεται και αναθεωρείται, αντικατοπτρίζοντας πάντα τα νέα συμφέροντα και τάσεις που προκύπτουν από την αξιολόγηση των παλαιότερων δράσεων και της υφιστάμενης κατάστασης. Υπό αυτό το πρίσμα, η έννοια της αειφόρου ανάπτυξης, με αφετηρία την Παγκόσμια Διάσκεψη του Ρίο και στη συνέχεια το Ευρωπαϊκό 5ο Πρόγραμμα Δράσης, εισήχθη και στα θέματα διαχείρισης των υδατικών πόρων. Έτσι σήμερα, η Ελλάδα ως μέλος της Ευρωπαϊκής ένωσης , βρίσκεται μπροστά σε μία νέα δυναμική προοπτική, αυτής της αναθεώρησης των κειμένων διατάξεων και της ολοκληρωμένης και συνολικής αντιμετώπισης των υδάτων, υπό το πρίσμα της βιώσιμης διαχείρισης τους. Η επιτυχής ανταπόκριση στην πρόκληση αυτή προϋποθέτει τη διαμόρφωση μιας ενιαίας Εθνικής Στρατηγικής καθώς και τη σύσταση ενός ευέλικτου και αποτελεσματικού διοικητικού, θεσμικού και νομικού πλαισίου για τη διαχείριση των υδατικών πόρων σε εθνικό επίπεδο.

1.5.2. Καταγραφή του ισχύοντος νομικού πλαισίου, που καλύπτει τη διαχείριση των Υδατικών Πόρων

Νομικό πλαίσιο διαχείρισης Υδατικών Πόρων σε Διεθνές Επίπεδο

1. Η Διεθνής Σύμβαση του Ελσίνκι για την προστασία και χρήση των διασυνοριακών υδάτων και των διεθνών λιμνών. Η Σύμβαση αυτή υπογράφηκε στις 17.3.1992 και τέθηκε σε ισχύ διεθνώς στις 6.10.96. Η Ελλάδα έχει κυρώσει τη Σύμβαση αυτή με το Ν 2425/96 (ΦΕΚ 148 Α’/4.7.1996), ο οποίος ισχύει από τις 6.12.1996.

Σκοπός της Διεθνούς Συμβάσεως του Ελσίνκι είναι η πρόληψη, ο έλεγχος και η μείωση της υδατικής ρύπανσης, η οποία μπορεί να προκαλέσει διασυνοριακές επιπτώσεις. Ακόμη, η διασφάλιση της οικολογικά ορθής και λογικής χρήσης των νερών, της διατήρησης των υδάτινων πόρων, της προστασίας του περιβάλλοντος και η διασφάλιση της ορθολογικής και δίκαιης χρήσης των διασυνοριακών υδάτων, είναι ανάμεσα στα ζητούμενα.

16

2. Διεθνής Υδρογραφικός Οργανισμός. Ν 3694/2008 (ΦΕΚ Α’ 175/25.8.2008): Κύρωση του πρωτοκόλλου των τροποποιήσεων στη Διεθνή Σύμβαση για το Διεθνή Υδρογραφικό Οργανισμό

Νομικό πλαίσιο διαχείρισης Υδατικών Πόρων σε Διμερές επίπεδο

1. Συμφωνία Ελλάδας – Τουρκίας περί κανονισμού των υδραυλικών έργων επί αμφοτέρων των οχθών του ποταμού Μαρίτσα/Έβρου. Η συμφωνία αυτή υπογράφηκε στην Άγκυρα στις 20.6.1934 και κυρώθηκε από την Ελλάδα με το Ν 225/36 (ΦΕΚ 474 Α’/27.10.1936).

2. Πρωτόκολλο Ελλάδας – Τουρκίας περί οριστικής εκκαθαρίσεως των διαφορών επί της εκτελέσεως των υδραυλικών έργων διευθετήσεως της κοίτης του ποταμού Έβρου επί των δύο οχθών. Το πρωτόκολλο υπογράφηκε στην Άγκυρα στις 19.1.1963 και κυρώθηκε από την Ελλάδα με το Ν 4334/63 (ΦΕΚ 173 Α’/4.10.1963).

3. Συμφωνία Ελλάδας – Γιουγκοσλαβίας περί ζητημάτων υδροοικονομίας ποταμού Αξιού και λιμνών Δοϊράνης και Πρέσπας. Η συμφωνία υπογράφηκε στην Αθήνα στις 18.6.1959 και κυρώθηκε από την Ελλάδα με το ΝΔ 4012/59 (ΦΕΚ 232 Α’/1959).

4. Συμφωνία Ελλάδας – Βουλγαρίας περί συνεργασίας για τη χρησιμοποίηση των υδάτων των διαρρεόντων τα εδάφη των δύο χωρών ποταμών. Η συμφωνία υπογράφηκε στην Αθήνα στις 9.7.1964 και κυρώθηκε από την Ελλάδα με το ΝΔ 4393/64 (ΦΕΚ Α’/4.11.1964).

5. Συμφωνία Ελλάδας – Βουλγαρίας περί συστάσεως Ελληνο-Βουλγαρικής Επιτροπής για τη συνεργασία σε τομείς ηλεκτρικής ενέργειας και χρησιμοποιήσεως των υδάτων των ποταμών των διασχιζόντων τα εδάφη Ελλάδας – Βουλγαρίας. Η συμφωνία αυτή υπογράφηκε στη Σόφια στις 12.7.1971 και κυρώθηκε από την Ελλάδα με το Ν 366/76 (ΦΕΚ 160 Α’/25.6.1976).

Η Μικτή Ελληνο-Βουλγαρική Επιτροπή έχει συνέλθει ήδη τρεις φορές. Οι δύο πρώτες συναντήσεις είχαν σαν σκοπό την προετοιμασία κοινής πρότασης προς τις Ευρωπαϊκές Κοινότητες, σχετικής με την παρακολούθηση και τον έλεγχο της ποιότητας και ποσότητας των υδάτων των διασυνοριακών ποταμών Έβρου, Νέστου και Στρυμόνα. Η Τρίτη συνάντηση στόχευε στον προγραμματισμό και παρακολούθηση της εφαρμογής του προγράμματος PHARE και INTERREG. Τα πρακτικά των δύο πρώτων συναντήσεων εγκρίθηκαν στη Σόφια στις 17.5.1991 και 1.11.1991 και έχουν κυρωθεί από την Ελλάδα με Κοινές Υπουργικές Αποφάσεις (ΚΥΑ Φ.0544/3/ΑΣ 413/Μ.431 – ΦΕΚ 161 Α’/30.10.1991 και ΦΕΚ 62/Α’/13.4.1992, αντίστοιχα). Τα πρακτικά της τρίτης συνάντησης εγκρίθηκαν στην Αθήνα στις 22.4.1994 και κυρώθηκαν από την Ελλάδα με την ΚΥΑ Φ.0544/5/ΑΣ 351/Μ.4341 (ΦΕΚ 184/Α’/1.11.94).

6. Συμφωνία μεταξύ Ελλάδας-Βουλγαρίας για τη ρύθμιση των υδάτων του ποταμού Νέστου. Η συμφωνία αυτή υπογράφηκε στη Σόφια στις 22.12.1995, η κύρωση της όμως από την Ελλάδα δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμα.Η εν λόγω Συμφωνία για τα νερά του Νέστου είναι διάρκειας 35 ετών και ορίζει ότι η Ελλάδα θα λαμβάνει ετησίως το 29% της μέσης ετήσιας φυσικής απορροής των υδάτων του ποταμού, σύμφωνα με τις μετρήσεις των ετών 1935 – 1970. Το μέγεθος αυτό θα συγχρονίζεται κάθε 7 χρόνια από Ειδική Επιτροπή.

7. ΑΥπΕξΠΕΧΩΔΕΑγροτΑναπτΤροφ μακΘρ Φ.0544/Μ.6133/ΑΣ362/1.7.2008 (ΦΕΚ Α’ 134/10.7.2008) Έγκριση των πρακτικών της Συνόδου της Μόνιμης Ελληνοαλβανικής Επιτροπής για θέματα διασυνοριακών γλυκών υδάτων.

8. ΑΥΤουρΑνάπτ 18582/11.9.2008 (ΦΕΚ Β’ 1926/18.9.2008) Γενικό μητρώο ιαματικών Φυσικών Πόρων

17

9. Ν 3405/2005 (ΦΕΚ Α’264/25.10.2005). Κύρωση της συμφωνίας μεταξύ της Κυβέρνησης της Ελληνικής Δημοκρατίας και της Κυβέρνησης της Δημοκρατίας της Αλβανίας για την ίδρυση μιας μόνιμης Ελληνο-Αλβανικής Επιτροπής για θέματα διασυνοριακών γλυκών υδάτων. (Ύδατα) σελ. 529 – τεύχος 34

Νομικό πλαίσιο διαχείρισης Υδατικών Πόρων σε Επίπεδο Ευρωπαϊκής Ένωσης

1. Οδηγία 73/404/ΕΟΚ του συμβουλίου της 22ας Νοεμβρίου 1973 περί προσεγγίσεως των Νομοθεσιών των Κρατών μελών των αναφερόμενων στα απορρυπαντικά.

2. Οδηγία 75/440/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 16ης Ιουνίου 1975 περί της απαιτούμενης ποιότητας των υδάτων επιφάνειας που προορίζονται για παραγωγή πόσιμου ύδατος στα Κράτη Μέλη.

3. Οδηγία 76/106/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 8ης Δεκεμβρίου 1975 περί της ποιότητας των υδάτων κολυμβήσεως.

4. Οδηγία 76/464/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 4ης Μαΐου 1976 περί ρυπάνσεως που προκαλείται από ορισμένες επικίνδυνες ουσίες που εκχέονται στο υδάτινο περιβάλλον της Κοινότητας.

5. Απόφαση 77/795/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 12ης Δεκεμβρίου 1977 περί καθιέρωσης κοινής διαδικασίας ανταλλαγής πληροφοριών για την ποιότητα των γλυκών επιφανειακών υδάτων της Κοινότητας.

6. Οδηγία 78/659/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 18ης Ιουλίου 1978 περί της ποιότητας των γλυφών υδάτων που έχουν ανάγκη προστασίας ή βελτιώσεως για την διατήρηση της ζωής των ιχθύων.

7. Οδηγία 79/869/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 9ης Οκτωβρίου 1979 περί των μεθόδων μετρήσεως και τη συχνότητα δειγματοληψιών και ανάλυσης των επιφανειακών υδάτων που προορίζονται για την παραγωγή πόσιμου νερού στα Κράτη Μέλη.

8. Οδηγία 79/923/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 30ης Οκτωβρίου 1979 περί της απαιτούμενης ποιότητας υδάτων για οστρακοειδή.

9. Οδηγία 80/68/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 17ης Δεκεμβρίου 1979 περί προστασίας των υπογείων υδάτων από τη ρύπανση που προέρχεται από ορισμένες επικίνδυνες ουσίες.

10. Οδηγία 80/778/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 15ης Ιουλίου 1980 περί της ποιότητας του πόσιμου νερού.

11. Οδηγία 82/176/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 22ας Μαρτίου 1982 περί των οριακών τιμών και των ποιοτικών στόχων για τις απορρίψεις υδραργύρου από το βιομηχανικό τομέα της ηλεκτρολύσεως των χλωριούχων αλάτων αλκαλίων.

12. Οδηγία 82/242/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 31ης Μαρτίου 1982 περί προσεγγίσεων των νομοθεσιών των Κρατών Μελών των αναφερομένων στις μεθόδους ελέγχου της βιοδιασπασιμότητας των μη ιοντικών τασιενεργών ουσιών και περί τροποποιήσεως της οδηγίας 73/404/ΕΟΚ.

13. Οδηγία 83/513/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 26ης Σεπτεμβρίου 1983 περί των οριακών τιμών και των ποιοτικών στόχων για τις απορρίψεις καδμίου.

18

14. Οδηγία 84/156/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 8ης Μαρτίου 1984 περί των οριακών τιμών και των ποιοτικών στόχων όσον αφορά τις απορρίψεις υδραργύρου σε τομείς άλλους εκτός του τομέα της ηλεκτρολύσεως των χλωριούχων αλάτων των αλκαλίων.

15. Οδηγία 84/491/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 9ης Οκτωβρίου 1984 περί των οριακών τιμών και των ποιοτικών στόχων για τις απορρίψεις εξαχλωροκυκλοεξανίου.

16. Απόφαση 86/85/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 6ης Μαρτίου 1986 περί θεσπίσεως κοινοτικού συστήματος πληροφόρησης για τον έλεγχο και τη μείωση της ρύπανσης που προκαλείται από την απόρριψη υδρογονανθράκων και άλλων επικίνδυνων ουσιών στη θάλασσα ή κύρια εσωτερικά ύδατα.

17. Οδηγία 86/280/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 12ης Ιουνίου 1986 περί των οριακών τιμών και των ποιοτικών στόχων για τις απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο Ι του παραρτήματος της Οδηγίας 76/464/ΕΟΚ.

18. Οδηγία 88/347/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 16ης Ιουνίου 1988 περί τροποποιήσεως του παραρτήματος ΙΙ της Οδηγίας 86/280/ΕΟΚ σχετικά με τις οριακές τιμές και τους ποιοτικούς στόχους για τις απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο Ι του παραρτήματος της Οδηγίας 76/464/ΕΟΚ.

19. Οδηγία 90/415/ΕΟΚ του συμβουλίου της 27ης Ιουλίου 1990 περί τροποποιήσεως του παραρτήματος ΙΙ της Οδηγίας 86/280/ΕΟΚ σχετικά με τις οριακές τιμές και τους ποιοτικούς στόχους για τις απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο Ι του παραρτήματος της Οδηγίας 76/464/ΕΟΚ.

20. Οδηγία 91/271/ΕΟΚ του συμβουλίου της 21ης Μαΐου 1991 περί επεξεργασίας των αστικών λυμάτων.

21. Οδηγία 91/676/ΕΟΚ του συμβουλίου της 21ης Δεκεμβρίου 1991 περί προστασίας των υδάτων από τη νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης.

22. Πρόταση Οδηγίας (κοινή θέση) του Συμβουλίου της 8ης Ιουλίου 1994 περί της οικολογικής ποιότητας των υδάτων [COM(93)680 τελική].

23. Πρόταση Οδηγίας (κοινή θέση) του Συμβουλίου της 25ης-26ης Ιουλίου 1996 περί προγράμματος δράσης για την ολοκληρωμένη προστασία και διαχείριση των υπογείων υδάτων [COM(96)315 τελική].

24. Πρόταση Οδηγίας (κοινή θέση) του Συμβουλίου της 16ης Οκτωβρίου 1997 περί ποιότητας του νερού ανθρώπινης κατανάλωσης [COM(97)228 τελική].

25. Οδηγία-πλαίσιο 2000/60/ΕΚ του Συμβουλίου της 22ης Δεκεμβρίου 2000 που αναφέρεται στην προώθηση ενός νέου «πολιτισμού» στον τομέα της ολοκληρωμένης πλέον διαχείρισης και προστασίας των υδατικών πόρων του ΕΟΧ ως το έτος 2015. Τίθενται για πρώτη φορά συγκεκριμένοι και μετρήσιμοι περιβαλλοντικοί στόχοι για την κατάσταση όλων των υδάτων ενώ εισάγεται στο δίκαιο η έννοια της διαχείρισης του νερού με βάση τη Λεκάνη Απορροής του Ποταμού (ΛΑΠ). Αναφέρεται σαφώς στην οικολογική κατάσταση και όχι μόνο στα φυσικοχημικά και υδρομορφολογικά χαρακτηριστικά, καθώς προβλεπει σημαντικές κυρώσεις για την αποτροπή της υποβάθμισης της οικολογικής κατάστασης των υδατικών πόρων.

26. Οδηγία 2006/11/ΕΚ (EE L 64/4.3.3006) του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 15ης Φεβρουαρίου 2006 για τη ρύπανση που προκαλείται από ορισμένες

19

επικίνδυνες ουσίες που εκχέονται στο υδάτινο περιβάλλον της Κοινότητας (κωδικοποιημένη έκδοση). (Ρύπανση υδάτινου περιβάλλοντος) σελ. 7 – τεύχος 35

Νομικό πλαίσιο διαχείρισης Υδατικών Πόρων σε Εθνικό Επίπεδο

1. Νόμος 1650/86 (ΦΕΚ 160/Α’/16.10.86) για την προστασία του περιβάλλοντος. Αρμόδια αρχή για το Ν 1650/86 είναι το Υπουργείο Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημοσίων Έργων (ΥΠΕΧΩΔΕ).

2. Νόμος 1739/87 (ΦΕΚ 201/Α’/20.11.87) για τη διαχείριση των Υδατικών πόρων. Αρμόδια αρχή για το Ν 1739/87 είναι το Υπουργείο Βιομηχανίας, Έρευνας και Τεχνολογίας (νυν Υπουργείο Ανάπτυξης).

3. Κοινή Υπουργική Απόφαση Α5/288/86 (ΦΕΚ 53/Β’/20.2.86 και διορθωτικό ΦΕΚ 379/Β’/10.6.86) για την ποιότητα του πόσιμου νερού. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το Υπουργείο Υγείας και Πρόνοιας, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο την Οδηγία 80/778/ΕΟΚ της κοινότητας.

4. Κοινή Υπουργική Απόφαση 46399/1352/1986 (ΦΕΚ 438 Β’/1986) για την απαιτούμενη ποιότητα των επιφανειακών νερών που προορίζονται για: «πόσιμα», «κολύμβηση», «διαβίωση ψαριών σε γλυκά νερά» και «καλλιέργεια και αλιεία οστρακοειδών», μέθοδοι μέτρησης, συχνότητα δειγματοληψίας και ανάλυση των επιφανειακών νερών που προορίζονται για πόσιμα. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο τις Οδηγίες 77/440/ΕΟΚ, 76/160/ΕΟΚ, 78/659/ΕΟΚ, 79/923/ΕΟΚ και 79/869/ΕΟΚ της Κοινότητας.

5. Πράξη Υπουργικού Συμβουλίου 144/2/11/1987 (ΦΕΚ 197 Α’/1987) για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος από τη ρύπανση που προκαλείται από ορισμένες επικίνδυνες ουσίες που εκχέονται σε αυτό και ειδικότερα καθορισμός οριακών τιμών ποιότητας του νερού σε κάδμιο, υδράργυρο και εξαχλωροκυκλοεξάνιο (HCH). Η ΠΥΣ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο τις Κοινοτικές Οδηγίες 76/464/ΕΟΚ, 82/176/ΕΟΚ, 83/513/ΕΟΚ, 84/156/ΕΟΚ, και 84/491/ΕΟΚ.

6. Κοινή Υπουργική Απόφαση 18186/271/1988 (ΦΕΚ 126 Β’/1988) για μέτρα και περιορισμούς για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα καθορισμός οριακών τιμών των επικίνδυνων ουσιών στα υγρά απόβλητα. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο τις Οδηγίες 76/464/ΕΟΚ, 82/176/ΕΟΚ, 83/513/ΕΟΚ, 84/156/ΕΟΚ και 84/491/ΕΟΚ της Κοινότητας.

7. Κοινή Υπουργική Απόφαση 26857/553/1998 (ΦΕΚ 196 Β’/1988) για τα μέτρα και τους περιορισμούς για την προστασία των υπογείων υδάτων από απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο την Οδηγία 80/68/ΕΟΚ της Κοινότητας.

8. Πράξη Υπουργικού Συμβουλίου 73/1990 (ΦΕΚ 90 Α’/1990) για τον καθορισμό των κατευθυντήριων και οριακών τιμών από απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο Ι του παραρτήματος Α του άρθρου 6 της αριθ. 144/2.11.1987 Πράξης του Υπουργικού Συμβουλίου. Η ΠΥΣ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο τις Οδηγίες 86/280/ΕΟΚ και 88/347/ΕΟΚ της Κοινότητας.

9. Κοινή Υπουργική Απόφαση 55648/2210/1991 (ΦΕΚ 323 Β’/1991) για τα μέτρα και περιορισμούς για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα

20

καθορισμούς οριακών τιμών και επικίνδυνων ουσιών στα υγρά απόβλητα. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο της Οδηγίες 86/280/ΕΟΚ και 88/347/ΕΟΚ της Κοινότητας.

10. Πράξη Υπουργικού Συμβουλίου 255/13.7.1994 (ΦΕΚ 123 Α’/1994) για τον καθορισμό των κατευθυντήριων και οριακών τιμών ποιότητας των νερών από απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο Ι του Παραρτήματος Α του άρθρου 6 της υπ’ αριθμ. 144/2.11.1987 Πράξης του Υπουργικού Συμβουλίου. Η ΠΥΣ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο την Κοινοτική Οδηγία 90/415/ΕΟΚ.

11. Κοινή Υπουργική Απόφαση 90461/2193 (ΦΕΚ 843 Β’/1994) για τη συμπλήρωση του παραρτήματος του Άρθρου 12 της υπ’ αριθ. 55648/2210/1991 Κοινής Υπουργικής Απόφασης «Μέτρα και περιορισμοί για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος και ειδικότερα καθορισμός οριακών τιμών των επικίνδυνων ουσιών στα υγρά απόβλητα». Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο την Κοινοτική Οδηγία 90/415/ΕΟΚ.

12. Κοινή Υπουργική Απόφαση 5673/400/1997 (ΦΕΚ 192 Β’/1997) για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο την Οδηγία 91/271/ΕΟΚ της Κοινότητας.

13. Κοινή Υπουργική Απόφαση 16190/1335/97 (ΦΕΚ 519/Β’/25.6.97) σχετικά με τον καθορισμό μέτρων και όρων για την προστασία των νερών από τη νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης. Η ΚΥΑ αυτή, με επισπεύδουσα αρχή το ΥΠΕΧΩΔΕ, ενσωματώνει στο εθνικό δίκαιο την Οδηγία 91/676/ΕΟΚ της Κοινότητας.

14. AYAναπτΠΕΧΩΔΕΑγροτ:ΑναπτΤροφΕμπορ ΝαυτΜακεδΘρακ 4110/29.1.2007 (ΦΕΚ Δ’102/16.3.2007) Χαρακτηρισμός της χεραίας και θαλάσσιας περιοχής των υγροτόπων του Δέλτα στις εκβολές του ποταμού Έβρου και της ευρύτερης περιοχής του ως Εθνικό Πάρκο με την ονομάσια Εθνικό Υγροτοπικό Πάρκο Δέλτα Έβρου.

15. Απόφαση Υπουργών-Υφυπουργών ΑΥΠΕΧΩΔΕ Δ10/20420οικ./06.03.2008 (ΦΕΚ Δ’ 130/27.3.2008) σχετικά με την επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Μαλέξη Μεσογαίας Αττικής. (Ρέματα) σελ.3-τεύχος 43

16. Απόφαση Υπουργών-Υφυπουργών ΑΥΠΕΧΩΔΕ Δ10/20419/6.3.2008 (ΦΕΚ Δ’ 128/27.3.2008) σχετικά με την επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Ερασίνου Μεσογαίας Αττικής. (Ρέματα) σελ. 4-τεύχος 43

17. Απόφαση Υπουργών-Υφυπουργών ΑΥΠΕΧΩΔΕ Δ10/20902/06/6.3.2008 σχετικά με την επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Άγ. Γεωργίου Μεσογαίας Αττικής. (Ρέματα) σελ. 4-τεύχος 43

18. Απόφαση Υπουργών-Υφυπουργών ΑΥΕσωτΟικΟικΠΕΧΩΔΕ ΥγΚοινΑλληλΑγροτΑναπτΤροφ ΗΠ24838/1400/Ε103/6.6.2008. Τροποποίηση άρθρου 2 παρ. Β’ της υπ’ αριθ. 19652/1906/1999 κοινής υπουργικής απόφασης «Προσδιορισμός των νερών που ιφίστανται νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης-Κατάλογος ευπρόσβλητων ζωνών σύμφωνα με τις παρ. 1 και 2 αντίστοιχα του άρθρου 4 της υπ’ αριθ. 16190/1335/1997 κοινής υπουργικής απόφασης αυτής» (ΦΕΚ Β’ 1575), όπως ισχύει. (Ύδατα-Νιτρορρύπανση) Σελ 178-τεύχος 44

19. Οδηγία 2004/35/ΕΚ. Στις 18.9.2008 ο Υπουργός ΠΕΧΩΔΕ υπέγραψε το Σχέδιο ενός Προεδρικού Διατάγματος, με το οποίο ενσωματώνεται στη χώρα μας η Κοινοτική Οδηγία 2004/35/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Κοινοβουλίου της 21ης Απριλίου

21

2004 «σχετικά με την περιβαλλοντική ευθύνη που αφορά την όσος αναφορά στην πρόληψη και την αποκατάσταση περιβαλλοντικής ζημιάς» (στο εξής: Οδηγία).Ο ελληνικός Νομοθέτης έχει συνειδητοποιήσει ότι η προστασία του περιβάλλοντος αποτελεί πλέον διεθνώς ένα σημαντικότατο διακύβευμα, από την εξέλιξη του οποίου εξαρτάται αποφασιστικά το μέλλον των επόμενων γενεών στον πλανήτη μας. Περιθώρια για καθυστερήσεις ή υπαναχωρήσεις στο νευραλγικό αυτό πεδίο δεν υπάρχουν. (Περιβάλλον & Δίκαιο 3/2008)

20. ΑΥφΠΕΧΩΔΕ 1804/20.4.2005 (ΦΕΚ Β’617/10.5.2005). Κανονισμός Λειτουργίας Υπηρεσιών και Προσωπικού του Φορέα Διαχείρισης της Λίμνης Κερκίνης. (Λίμνη Κερκίνης) σελ. 178- τεύχος 32

21. ΑΥφΠΕΧΩΔΕ 18185/20.4.2005 (ΦΕΚ Β’686/20.4.2005). Έγκριση κανονισμού λειτουργιάς υπηρεσιών και του προσωπικού του Φορέα Διαχείρισης Δέλτα Νέστου – Βιστωνίδας – Ισμαρίδας. (Δέλτα Νέστου) σελ. 178- τεύχος 32

22. ΑΥΠΕΧΩΔΕ οικ. 26798/22.6.2005 (ΦΕΚ Β’895/1.7.2005). Τρόπος λειτουργίας Εθνικού Συμβουλίου Υδάτων. (Ύδατα) σελ 354 – τεύχος 33

23. ΑΥφΠΕΧΩΔΕ 27004/15.6.2005 (ΦΕΚ Β’950/11.6.2005). Έγκριση Κανονισμού Λειτουργίας Υπηρεσιών και Προσωπικού του Φορέα Διαχείρισης Υγροτόπων Αμβρακικού. (Υγρότοποι Αμβρακικού) σελ 354 – τεύχος 33

24. ΑΥφΠΕΧΩΔΕ 27006/15.6.2005 (ΦΕΚ Β’950/11.6.2005). Έγκριση Κανονισμού Οικονομικής Διαχείρισης του Φορέα Διαχείρισης Υγροτόπων Αμβρακικού. (Υγρότοποι Αμβρακικού) σελ 354 – τεύχος 33

25. ΑΥφΠΕΧΩΔΕ 27045/15.6.2005 (ΦΕΚ Β’950/11.6.2005). Έγκριση Κανονισμού για την εκτέλεση έργων, για την ανάθεση, παρακολούθηση και παραλαβή μελετών και υπηρεσιών, την προμήθεια, παράδοση και παραλαβή αγαθών, υλικών και προϊόντων και για τη σύναψη και εκτέλεση των σχετικών συμβάσεων του Φορέα Διαχείρισης Υγροτόπων Αμβρακικού. (Υγρότοποι Αμβρακικού) σελ 354 – τεύχος 33

26. ΑΥφΠΕΧΩΔΕ 27170/15.6.2005 (ΦΕΚ Β’950/18.7.2005). Κανονισμός Λειτουργίας Υπηρεσιών και Προσωπικού του Φορέα Διαχείρισης Στενών και Εκβολών Ποταμών Αχέροντα και Καλαμά. (Ποταμοί Αχέρωντας-Καλαμάς) σελ 355 – τεύχος 33

27. ΑυφΕσωτΔημΔιοίκΑποκΟικΟικΑγροτΑνάπτΤροφ 135643/6.7.2005 (ΦΕΚ Β’1042/22.7.2005). Εφαρμογή του Γεωργοπεριβαλλοντικού Μέτρου 3.9 «Διαχέιριση των Λιμνών και Λιμνοθαλασσών Θράκης:Περιοχές του Δικτύου Φύση 2000 (NATURA) Δέλτα Νέστου και Λιμνοθάλασσα Κεραμωτής (Α 1150010) και οι Λίμνες και Λιμνοθάλασσες Θράκης (Α 1130009) του Άξονα 3, του Εγγράφου Προγραμματισμού Αγροτικής Ανάπτυξης (ΕΠΑΑ) 2000-2006» (Αρ. Απόφασης 621). (Λίμνες – Λιμνοθάλασσες Θράκης). σελ 355 – τεύχος 33

28. ΑΥΠΕΧΩΔΕ 34685/6.12.2005 (ΦΕΚ Β’1736/9.12.2005). Συγκρότηση Εθνικού Συμβουλίου Υδάτων. (Ύδατα) σελ. 531 – τεύχος 34

29. ΑΥπΥφΕσωτΔημΔιοίκΑποκΥφΟικΟικΠΕΧΩΔΕ οικ. 49139/24.11.2005 (ΦΕΚ Β’1695/2.12.2005). Οργάνωση της Κεντρικής Υπηρεσίας Υδάτων του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημοσίων Έργων. (Ύδατα) σελ. 531 – τεύχος 34

30. ΑΥΕσωτΔημΔιοίκΑποκΟικΟικΠΕΧΩΔΕ οικ. 47630/16.11.2005 (ΦΕΚ Β’1688/1.12.2005). Διάρθρωση της Διεύθυνσης Υδάτων της Περιφέρειας. (Ύδατα) σελ. 531 – τεύχος 34

22

31. Ανακοίνωση Φ.0544/ΑΣ 877/ Μ.5531/30.11.2005 (ΦΕΚ Α’300/13.12.2005). Ανακοίνωση για τη θέση σε ισχύ της Συμφωνίας μετξύ της Κυβέρνησης της Ελληνικής Δημοκρατίας και της Κυβέρνησης της Δημοκρατίας της Αλβανίας για την ίδρυση μιας μόνιμης Ελληνο-Αλβανικής Επιτροπής για θέματα διασυνοριακών γλυκών υδάτων. (Αθήνα, 3.4.2003). (Ύδατα) σελ. 531 – τεύχος 34

32. ΑΥΑγρΑνάπτΤροφ 137423/15.9.2005 (ΦΕΚ Β’1295/15.9.2005). Καθορισμός λεπτομερειών Εφαρμογής το υμέτρου 3.9 «Διαχείριση των Λιμνών και Λιμνοθαλασσών Θράκης:Περιοχές του Δικτύου Φύση 2000 (NATURA) Δέλτα Νέστου και Λιμνοθάλασσα Κεραμωτής (Α 1150010) και οι Λίμνες και Λιμνοθάλασσες της Θράκης (Α 1130009) του Άξονα 3 ΄΄Γεωργοπεριβαλλοντικά μέτρα΄΄ του Εγγράφου Προγραμματισμού Αγροτικής Ανάπτυξης (ΕΠΑΑ) 2000-2006». (Δίκτυο Natura) σελ. 531 – τεύχος 34

33. ΑΥΕσωτΔημΔιοίκΑποκΟικΟικΑνάπτΠΕΧΩΔΕΥγΚοινΑλληλεΑγρΑνάπτΤροφ Η.Π. 35308/1838/29.8.2005 (ΦΕΚ Β’1416/12.10.2005). Ειδικό πρόγραμμα μείωσης της ρύπανσης των νερών της λίμνης Κορώνειας από απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγνται στο Παράρτημα Ι παραγ Β του άρθρου 6 της υπ’αριθ. 2/1.2.2001 Πράξης Υπουργικού Συμβουλίου «Καθορισμός των κατευθυντήριων και οριακών τιμών ποιότητας νερών από απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που υπάγονται στον κατάλογο ΙΙ της Οδηγίας 76/464/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 4ης Μαϊου 1976 (ΦΕΚ Α’ 15), όπως τροποποιήθηκε με την ΚΥΑ 50388/2003 (ΦΕΚ Β’1886)». (Προστασία-Λίμνης Κορώνειας) σελ. 532 – τεύχος 34

34. ΑΥΕσωτΔημΔιοίκΑποκΥγΚοινΑλληλΔ.ΥΓ2/5932/31.1.2006 (ΦΕΚ Β’141/7.2.2006). Χορήγηση παρεκκλίσεων σύμφωνα με την ΚΥΑ Υ2/2600/2001 για την «ποιότητα του νερού ανθρώπινης κατανάλωσης». (Ύδατα) σελ 2 – τεύχος 35

35.ΑΥΕσωτΔημΔιοίκΑποκΟικΟικΑνάπτΠΕΧΩΔΕΑγροτΑνάπτΤροφΤουρΑνάπτ43504/5.12.2005 (ΦΕΚ Β΄1784/20.12.2005). Κατηγορίες αδειών χρήσης υδάτων και εκτέλεσης έργων αξιοποίησης τους, διαδικασία έκδοσης, περιεχόμενο και διάρκεια ισχύος αυτών. (Ύδατα) σελ 2 – τεύχος 35

36. Απόφ.Γενικού Γραμματέα Περιφέρειας Πελοποννήσου 18946/12.12.2005 (ΦΕΚ Β’1793/30.12.2006). Λειτουργία και στελέχωση Διεύθυνσης Υδάτων Περιφέρειας Πελοποννήσου. (Ύδατα) σελ 2 – τεύχος 35

37. Απόφ.Γενικού Γραμματέα Περιφέρειας Δυτ. Μακεδονίας 3845/28.12.2005 (ΦΕΚ Δ’10/16.1.2006). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορεμάτων περιοχής λιγνιτορυχείων Λάρκο στο Δήμο Σερβίων Κοζάνης. (Υδατορέματα) σελ 2 – τεύχος 35

38. ΑΥφΕσωτΔημΔιοίκΑποκΟικΟικΑγροτΑνάπτΤροφ 642/141608/20.12.2005 (ΦΕΚ Β’1996/30.12.2006). Εφαρμογή του Γεωργοπεριβαλλοντικού Μέτρου 3.10 «Διαχείριση παραλίμνιων εκτάσεων της περιοχής του δικτύου Φύση 2000 Λίμνες Βόλβη-Κορώνεια (Α 1220001)» του Άξονα ΙΙΙ του Εγγράφου Προγραμματισμού Αγροτικής Ανάπτυξης (ΕΠΑΑ) 2000-2006. (Λίμνες) σελ 2 – τεύχος 35

39. Γενικού Γραμματέα Περιφέρειας Δυτ. Ελλάδας 10130/14.12.2005 (ΦΕΚ Δ’4/10.1.2006). Καθορισμός των ορίων της όχθης και παράχθιας ζώνης στην περιοχή «Μούρτος» της λίμνης Τριχωνίδας του ΔΔ Καψοράχης του Δήμου Μακρυνείας Ν. Αιτολοακαρνανίας. (Λίμνες) σελ 2 – τεύχος 35

23

40. ΑΥφΟικΟικΠΕΧΩΔΕ 1120284/9262/Δ0010/30.12.2005 (ΦΕΚ Δ’15/17.1.2006). Βεβαίωση της μερικής αυτοδίκαιης άρσης της αναγκαστικής απαλλοτρίωσης που κηρύχτηκε με την υπ’αριθ. 1050073/5165/0010/15.6.1999 (ΦΕΚ Δ’502) κοινή απόφαση των Υπουργών Οικονομικών και ΠΕΧΩΔΕ, για την κατασκευή των συλλεκτήρων Σ3, Σ4, Σ6 και Σ7 Λίμνης Κάρλας. (Αναγκαστική απαλλοτρίωση-Λίμνες) σελ. 7 – τεύχος 35

Νομικό πλαίσιο διαχείρισης Υδατικών Πόρων σε Τοπικό επίπεδο

Στην Ελλάδα, εκτός από τα Νομοθετήματα που ισχύουν σε εθνικό επίπεδο και καλύπτουν συνολικά τη διαχείριση της ποιότητας και ποσότητας των υδατικών πόρων σε όλη την επικράτεια, υπάρχουν και Νομοθετήματα τοπικού επιπέδου, που έχουν τη μορφή Αποφάσεων Γενικών Γραμματέων Περιφέρειας, Νομαρχιακών Αποφάσεων ή Κοινών Νομαρχιακών Αποφάσεων.

Οι Νομαρχιακές αυτές Αποφάσεις εστιάζουν στην κατάσταση, το είδος καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, όπως η δυνατότητα αυτοκαθαρισμού των επιφανειακών κυρίως υδατικών πόρων και παράκτιων υδάτων (π.χ. ποτάμια, λίμνες, ρέματα, κόλποι κ.λπ.), που βρίσκονται εντός των ορίων ενός Νομού ή στα όρια δύο ή περισσοτέρων όμορων Νομών, ως πιθανών αποδεκτών λυμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων. Οι Νομαρχιακές Αποφάσεις λοιπόν θέτουν, σε τοπικό επίπεδο, τους όρους διάθεσης και τα όρια εκπομπών, τα ποιοτικά και ποσοτικά όρια με άλλα λόγια, που θα πρέπει να πληρούνται κατά τη διάθεση αστικών λυμάτων ή υγρών αποβλήτων στους υδάτινους φυσικούς αποδέκτες, έτσι ώστε να μην προσβάλλεται το καλό καθεστώς τους και η βιωσιμότητα τους ως οικοσύστημα.

Οι Νομαρχιακές Αποφάσεις επίσης, λαμβάνοντας υπόψη τη συγκεκριμένη βιομηχανική δραστηριότητα κάθε Νόμου καθώς και το είδος των αποβλήτων που παράγονται, με σχετικές διατάξεις, καλύπτουν τη συχνότητα και το είδος των δειγματοληψιών καθώς και τις ποιοτικές παραμέτρους που θα πρέπει να μετρούνται σε δείγματα υγρών βιομηχανικών αποβλήτων του κάθε κλάδου δραστηριότητας. Τέλος, θεσπίζουν συγκεκριμένες χρήσεις νερού και θέτουν μέτρα για την προστασία και τη διατήρηση της ποσότητας των υδατικών πόρων.

ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ ΓΕΝΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΑΤΕΩΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΣ

1. ΑπόφΓενΓραμΠεριφΔυτ.Ελλάδος 10236/29.12.2006 (ΦΕΚ Δ’ 10/18.1.2007) Έγκριση καθορισμού οριοθέτησης τμήματος ρέματος Αγ.Κωνσταντίνου και ρέματος Ρ.Β.1 στην Π.Ε. Βοϊδολίβαδου Δήμου Αγρινίου Νομού Αιτ/νίας

2. ΑπόφΓενΓραμΠεριφΠελοποννήσου 4903/19.12.2006 (ΦΕΚ Δ’ 22/30.1.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορέματος στη θέση «Μαγούλα» του Δήμου Λουτρακίου – Περαχώρας του Νομού Κορινθίας

3. Αποφ. ΓΓΠεριφΘεσσαλίας 1464/52532/30.6.2008 (ΦΕΚ Β’ 1391/16.7.2008) Παράταση Γενικής κανονιστικής απόφασης – Απαγορευτικά, περιστασιακά και λοιπά ρυθμιστικάμέτρα για την προστασία του υδατικού δυναμικού σε ολόκληρη την Περιφέρεια Θεσσαλίας.

4. Αποφ. ΓΓΠεριφΚεντρικής & Δυτ. Μακεδονίας 63231/938/20.6.2008 (ΦΕΚ Β’1364/14.7.2008) Περιοριστικά – απαγορευτικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία – διαχείριση των υδατικών πόρων του Υδατικού Διαμερίσματος Δυτικής μακεδονίας (ΥΔ09).

5. Αποφ. ΓΓΠεριφ Ηπείρου 1285/25.6.2008 (ΦΕΚ Β’ 1326/8.7.2008) Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων του Ν. Αιτωλοακαρνανίας.

24

6. Αποφ. ΓΓΠεριφΚεντρικής Μακεδονίας 1291/19.6.2008 (ΦΕΚ Β’ 1325/8.7.2008) Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων του Ν. Ημαθίας.

7. ΑποφΓΓΠεριφΔυτ. Μακεδονίας 66809/3134/7.8.2008 (ΦΕΚ ΑΑΠ 410/29.8.2008) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμής τμήματος ρέματος υπ’αριθ. 906, που βρίσκεται παραπλεύρως του αγροτεμαχίου υπ’αριθ. 600 στην κτηματική περιφέρεια ΔΔ καλοχωρίου Δήμου Μεσοποταμίας Ν. Καστοριάς.

8. Αποφ. ΓΓΠεριφ Νοτίου Αιγαίου 163601/1.9.2008 (ΦΕΚ Δ’ 444/16.9.2008) Καθορισμός των οριογραμμών του ρέματος στη θέση Κορφή Ξύδη Δήμου Νάξου νήσου Νάξου Ν.Κυκλάδων, που διέρχεται από γήπεδο, όπου σχεδιάζεται η εγκατάσταση του ΧΥΤΑ Νάξου.

9. Απόφ. ΓΓΠεριφ Αττικής ΠΕΧΩ 5563/ΦΕΝΤ.ΕΠΕΚΤ/08/31.7.2008 (ΦΕΚ Δ’399/9.9.2008) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρεμάτων και έγκριση πολεοδομικής μελέτης ΒΙΠΑ –ΒΙΟΠΑ στη θέση Παπά Περιβόλι Δήμου Μεγάρων Ν.Αττικής

10. Απόφ. ΓΓΠεριφ Νοτίου Αιγαίου οικ. 1535/11.8.2008 (ΦΕΚ Δ’ 441/12.9.2008) Επικύρωση οριογραμμών του υδατορέματος εντός του Βιοτεχνικού Πάρκου Δήμου Κω νλησου Κω Ν.Δωδεκανήσου.

11. Αποφ ΓΓΠεριφ Νοτίου Αιγαίου οικ. 1530/11.8.2008 (ΦΕΚ Δ’436/12.9.2008) Επικύρωση οριογραμμών υδατορέματος χειμάρρου Εριστού Δήμου Τήλου νήσου Τήλου Ν. Δωδεκανήσου

12. Απόφ. ΓΓΠεριφ Νοτίου Αιγαίου οικ. 1242/27.6.2008 (ΦΕΚ Δ’ 436/12.9.2008) Επικύρωση οριογραμμών του βορείου υδατορέματος τοου οικισμού Λειβαδιά, όπως αυτό φαίνεται στην υδραυλική μελέτη για την οριοθέτηση τμημάτων από τρία ρέματα στον οικισμό Λειβαδιά Δήμου Τήλου νήσου Τήλου Ν. Δωδεκανήσου.

13. Αποφ. ΓΓΠεριφ Νοτίου Αιγαίου οικ. 1530/11.8.2008 (ΦΕΚ Δ’΄436/12.9.2008) Επικύρωση οριογραμμών υδατορέματος χειμάρρου Ερίστου Δήμου Τήλου νήσου Τήλου Ν. Δωδεκανήσου.

14. Αποφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας 6157/22.8.2008 (ΦΕΚ Δ’ 446/18.9.2008) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος 190μ. του ανατολικού χειμάρου Λευκώνα (Μεγάλο Ρεύμα) Ν. Σερρών.

15. ΑΥΠΕΧΩΔΕ ΑγροτΑνάπΤροφ ΜακΘράκ 39542/12.8.2008 (ΦΕΚ ΑΑΠ 441/9.10.2008) Τροποποίηση της υπ’ αριθ. 6919/11.2.2004 ΚΥΑ «Χαρακτηρισμός των λιμναίων και υδάτινων περιοχών του υγροτοπικού συστήματος των λιμνών Βόλβης – Κορώνειας και Μακεδονικών Τεμπών ως Εθνικού Πάρκου Υγροτόπων και Λιμνών Κορωνείας – Βόλβης και των Μακεδονικών Τεμπών και καθορισμός ζωνών προστασίας και χρήσεων, όρων και περιορισμών δόμησης» (ΦΕΚ Δ’ 248, διόρθωση Δ’ 416).

25

16. ΑΥΑνάπτΠΕΧΩΔΕ ΑγροτΑνάπτΤροφΕμπΝαυτΝησιωτΠολιτΜακεδΘρ 44549/17.10.2008 (ΦΕΚ Δ’ 497/17.10.2008) χαρακτηρισμός των υγροβιοτόπων Δέλτα Νέστου, Λίμνης Βιστωνίδας με λιμνοθαλάσσια και λιμναία χαρακτηριστικά, Λίμνης Ισμαρίδας και της ευρύτερης περιοχής τους ως Εθνικού Πάρκου με Περιφερειακή Ζώνη.

17. Αποφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας οικ. 6277/12.1.2009 (ΦΕΚ Β’ 202/6.2.2009) Απαγορετυικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία των υδατικών πόρων Ν. Πιερίας.

18. Αποφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας οικ. 75/12.1.2009 (ΦΕΚ Β’ 128/27.1.2009)Συμπλήρωση της υπ’αριθμ. 2358/22.6.2007 απόφασης του ΓΠΚΜ «Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία του υδατικού δυναμικού Ν. Θεσσαλονίκης»

19. /ποφ. ΓΓΠεριφ Θεσσαλίας 3163/17.12.2008 (ΦΕΚ Β’ 2716/31.12.2008)Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία του υδατικού δυναμικού σε ολόκληρη την Περιφέρεια Θεσσαλίας»

20. Αποφ ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος 6523/31.10.2008 (ΦΕΚ Δ’ 546/14.11.2008) Έγκριση καθορισμού οριοθέτησης τμήματος του ποταμού Βουραϊκού Δήμου Διακοπτού Ν. Αχαΐας στη θέση ΧΑΔΑ (ανάντη ΝΕΟ)

21. Απόφ. ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος 96579/4665/30.9.2008 (ΦΕΚ Δ’ 560/24.11.2008) Καθορισμός ορίων της όχθης και παρόχθιας ζώνης στην περιοχή « Πέτρα – Όριο Δήμου Καστοριάς μ Δήμο Μακεδόνων» από το ακίνητο με αριθ. ΚΑΕΚ 230254107057 έως το ακίνητο με αριθ. ΚΑΕΚ 230254107064/ ΔΔ Καστοριάς Δήμου Καστοριάς Ν. Καστοριάς.

22. Απόφ ΓΓΠεριφ Ηπείρου 97357/3462/16.10.2008 (ΦΕΚ Δ’ 540/12.11.2008) Καθορισμός ορίων όχθης, παλαιάς όχθης και παρόχθιας ζώνης στη θέση Λιμνοπούλα από την περιοχή Μάτσικα έως τον Αγ. Νικόλαο Κοπανών στη λίμνη Παμβώτιδα Δήμου Ιωαννίνων .

23. Απόφ ΓΓΠεριφ Ιονίων Νήσων 13713/13708/4.7.2008 (ΦΕΚ Δ’ 532/10.11.2008) καθορισμός οριογραμμών υδατορεμμάτων Αστρακερής Δήμου Εσπερίων Ν. Κέρκυρας.

24. Απόφ ΓΓΠεριφ Νοτίου Αιγαίου οικ. 34577/22177/3.11.2008 (ΦΕΚ Δ’ 544/14.11.2008) Καθορισμός οριογραμμών του ρέματος στη θέση Αηδόνια στον παραδοσιακό οικισμό Αηδονιών Δήμου Κορθίου νήσου Άνδρου Ν.Κυκλάδων κατά μήκος της ιδιοκτησίας Καλής Γριμάνη.

25. Απόφ ΓΓΠεριφ Ιονίων Νήσων 16244/16239/4.8.2008 (ΦΕΚ Δ’ 488/14.10.2008) οριοθέτηση υδατορεμάτων περιοχής Μαντουκίου Δήμου Κερκυραίων

26. Απόφ ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος 7631/12.12.2008 (ΦΕΚ Δ’ 640/31.12.2008) Έγκριση καθορισμού οριοθέτησης τμήματος της εκτροπής του χειμάρρου Ελεκίστρα στον ποταμό Γλαύκο στο ΔΔ Ελεκίστρας Δήμου Πατρέων Ν. Αχαΐας.

26

27. Απόφ ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας 6903/30.10.2008 (ΦΕΚ Δ’ 507/23.10.2008) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών χειμάρορυ Αγ. Χαραλάμπους στο Στρυμονικό Σερρών Δήμου Στρυμονικού

28. Απόφ. Νομάρχη Κεφαλληνίας και Ιθάκης οικ. 1509/5.6.2008 (ΦΕΚ Δ’ 336/16.7.2007) Καθορισμός ανωτέρας τάξης χρήσης υδάτων στη θέση Δεξά Ιθάκης

29. Απόφ. ΓΓΠεριφ Ανατ.Μακεδονίας-Θράκης 1117/12.3.2008 (ΦΕΚ Δ’ 147/3.4.2008). Περιορισμοί στη χρήση των υδάτων αξιοποίησης της στην περιοχή Κλειστής Λεκάνης Οχυρού (60) Ν. Δράμας. (Ύδατα) σελ.6 τεύχος 43

30. Απόφ. ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος-Στερεάς Ελλάδος 392/3.3.2008 (ΦΕΚ Β’ 479/18.3.2008). Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα γιά την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων Ν. Φωκίδας. (Ύδατα) σελ.6 τεύχος 43.

31. Απόφ. ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος-Στερεάς Ελλάδος 393/3.3.2008 (ΦΕΚ Β’ 478/18.3.2008). Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα γιά την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων Ν. Ευρυτανίας. (Ύδατα) σελ.6 τεύχος 43.

32. Απόφ. ΓΓΠεριφ Θεσσαλίας-Στερεάς Ελλάδος 329/25.2.2008 (ΦΕΚ Β’397/11.3.2008. Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα γιά την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων Ν. Φθοιώτιδας. (Ύδατα) σελ.6 τεύχος 43.

33. Απόφ. ΓΓΠεριφ Στερεάς Ελλάδος 142/30.1.2008 (ΦΕΚ Β’355/5.3.2008. Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα γιά την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων Ν. Ευβοίας. (Ύδατα) σελ.6 τεύχος 43.

34. Απόφ. ΓΓΠεριφ Στερεάς Ελλάδος 141/30.1.2008 (ΦΕΚ Β’354/5.3.2008. Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα γιά την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων Ν. Βοιωτίας. (Ύδατα) σελ.6 τεύχος 43.

35. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κρήτης 474/9.4.2008 (ΦΕΚ Δ’187/30.4.2008). Επικύρωση οριογραμμών σε τμήματα των ρεμάτων Κουτσουρά, Καλαμοκάνια, Μακρύ Γιαλού, Άσπρος Ποταμός και Ανάληψη Δήμου Μακρύ Γιαλού Ν.Λασιθίου. (Ρέματα) σελ. 8 τεύχος 34

36. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κρήτης 53/13.2.2008 (ΦΕΚ Δ’114/13.3.2008). Επικύρωση οριογραμμών ρεμάτων στη λατομική περιοχή Ταπών ΔΔ Κριτσάς Δήμου Αγίου Νικολάου Ν. Λασιθίου. (Ρέματα) σελ. 8 τεύχος 34

37. Απόφ. ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος 16983/1028/11.3.2008 (ΦΕΚ Δ’157/8.4.2008). Έγκριση καθορισμού οριογραμμής του ρέματος Βουρλούμη ΔΔ Ρίου Δήμου Ρίου Ν. Αχαϊας. (Ρέματα) σελ. 8 τεύχος 34

38. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κρήτης 2357/18.3.2008 (ΦΕΚ Δ’ 155/7.4.2008). Επικύρωση οριογραμμών τμήματος ρέματος στη θέση Σιλαμιανός Δήμου Ν. Αλικαρνασσού Ν. Ηρακλείου. (Ρέματα) σελ. 8 τεύχος 34

27

39. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κρήτης 2684/13.2.2008 (ΦΕΚ Δ’112/13.3.2008). Επικύρωση οριογραμμών τμήματος ρέματος στην περιοχή Δήμου Κεραμειών Ν.Χανίων. (Ρέματα) σελ. 8 τεύχος 34

40. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας 1943/14.2.2008 (ΦΕΚ Δ’92/7.3.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρεμάτων που διέρχονται από την περιοχή επέκτασης του ΔΔ έρμης Δήμου Θέρμης Ν. Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ. 8 τεύχος 34

41. Απόφ. ΓΓΠεριφ Πελοποννήσου 1840/9.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 190/30.4.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του υδατορέματος Ραϊζάνη στη ΧΘ 5+511,90 στην περιοχή Δήμου Άσσου-Λεχαίου Ν. Κορινθίας. (Υδατορέματα) σελ. 8 τεύχος 43

42. Απόφ. ΓΓΠεριφ Πελοποννήσου 1842/9.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 190/30.4.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του υδατορέματος Ζαμπάντη στη ΧΘ 12+283,45 στην περιοχή Δήμου Βόχας Ν. Κορινθίας. (Υδατορέματα) σελ. 8 τεύχος 43

43. Απόφ. ΓΓΠεριφ Δυτ. Ελλάδος 7923/542/19.2.2008 (ΦΕΚ Δ’ 108/13.3.2008). Έγκριση καθορισμού οριοθέτησης χειμάρρου Καράρεμα Δήμου Ρίου Ν. Αχαϊας. (Χείμαρροι) σελ. 178 τεύχος 43

44. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας οικ.1264/31.3.2008 (ΦΕΚ Δ’ 174/16.4.2008). Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα για την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων Ν. Πέλλας. (Ύδατα) σελ. 181 τέυχος 44

45. Απόφ. ΓΓΠεριφ Κρήτης 579/16.4.2008 (ΦΕΚ Δ’303/3.7.2008). Επικύρωση οριογραμμών τμήματος ρέματος στον οικισμό Σφακάκι Δήμου Αρκαδίου Ν. Ρεθύμνου. (Ρέματα) σελ 182 τεύχος 44

46. Απόφ. ΓΓΠεριφ Πελοποννήσου 1739/2.4.2208 (ΦΕΚ Δ’ 210/13.5.2208). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Ποταμιά ή Παλιάμπελα στην εκτός σχεδίου περιοχή Επιδαύρου Δήμου Ν. Αργολίδος. (Ρέματα) σελ 182 τεύχος 44

47. Αποφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας 3891/9.6.2008 (ΦΕΚ Δ’ 298/1.7.2008). Επικύρωση καθπρισμού οριστικών οριαγραμμών ρεμάτων Μπασδέκη, Μαυρόλακκα και Ξυρόλακκα στις περιοχές Ολυμπιάδος Δ. Σταγείρων-Ακάνθου και Βαρβάρας Δ. Αρναίας Ν. Χαλκιδικής. (Ρέματα) σελ 182 τεύχος 44

48. Αποφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας 2267/21.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 206/13.5.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Αγ. Παντελεήμονα στο Δήμο Σερρών. (Ρέματα) σελ 182 τεύχος 44

49. Αποφ. ΓΓΠεριφ Κεντρικής Μακεδονίας 1784/10.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 193/7.5.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του ρέματος στον Ξηρόλακκα ΔΔ Βαρβάρας Δήμου Αρναίας Ν.Χαλκιδικής. (Ρέματα) σελ 182 τεύχος 44

50. Αποφ. ΓΓΠεριφ Νοτ. Αιγαίου Οικ. 1001/27.5.2008 (ΦΕΚ Δ’ 290/20.6.2008). Επικύρωση οριογραμμών υδατόρεματος Ρeleciti στη θέση Κάμειρος Σκάλα Δήμου Ατταβύρου Νήσου Ρόδου Ν. Δωδεκανήσου. (Υδατορέματα) σελ 182 τεύχος 44

28

51. Αποφ ΓΓΠεριφ Θεσσαλίας 499/10744/12.5.2008 (ΦΕΚ Δ’261/5.6.2008). Επικύρωση οριοθέτησης τμήματος υδατορέματος στο Πήλιο θέση Ράχες ΔΔ Αγ. Δημητρίου Δήμου Μουρεσίου Ν.Μαγνησίας. (Υδατορέματα) σελ 182 τεύχος 44

52. Αποφ ΓΓΠεριφ Ανα. Μακεδονίας-Θράκης 2203/20/5/2008 (ΦΕΚ Δ’259/5.6.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος υδατορέματος οικισμού Σκάλα Ραχωνίου που διέρχεται ανάντη του υπ’ αριθ. 1652 οικοπέδου, στο ΔΔ Ραχωνίου Δήμου Θάσσου Ν. Καβάλας. (Υδατορέματα) σελ 182 τεύχος 44

53. Αποφ ΓΓΠεριφ Πελοποννήσου 2396/6.5.2008 (ΦΕΚ Δ’ 258/4.6.2008). Επικύρωση τμηματικού καθορισμού οριογραμμών υδατορέματος Περιστεριώνα στη ΧΘ 13+096 ΝΣΓ Κορίνθου-Πατρών στην περιοχή Βέλου Ν. Κορινθίας. (Υδατορέματα) σελ 182 τεύχος 44

54. Αποφ ΓΓΠεριφ Νοτίου Ελλάδος οικ.748/14.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 231/22.5.2008). Επικύρωση οριογραμμών υδατορεμάτων στην περιοχή Ξηρόκαμπος (Στη μερίδα 583 Γαιών Κεφάλου Κω) ΔΔ Κεφάλου Δήμου Ηρακλειδών νήσου Κω. (Υδατορέματα) σελ 182 τεύχος 44

55. Αποφ ΓΓΠΕριφ Πελοποννήσου 768/9.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 213/13.5.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του υδατορέματος Χαϊκάλη στη ΧΘ 11+521,00 στην περιοχή Δήμου Βέλου Ν. Κορινθίας. (Υδατορέματα) σελ 182 τεύχος 44

56. Αποφ ΓΓΠεριφ Πελοποννήσου 1841/9.4.2008 (ΦΕΚ Δ’ 213/13.5.2008). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του υδατορέματος Βαρελά στη ΧΘ 12+283,45 στην περιοχή Δήμου Βέλου Ν. Κορινθίας. (Υδατορέματα) σελ 183 τεύχος 44

57. Απόφ Γεν Γραμ Περιφ Κεντρικής Μακεδονίας 1502/26.4.2007 (ΦΕΚ Δ’223/25/5/2007). Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών σε τμήμα του υδατορέματος «Πλατανάρα» στην περιοχή «Λακάρα» του Δ.Δ Βάβδου του Δήμου Ανθεμούντος Ν. Χαλκιδικής. (Ποτάμια) σελ 183 τεύχος 44

58. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Θεσσαλίας 3013/Τυ/3.1.2006 (ΦΕΚ Δ’86/13.2.2006) Επικύρωση οριοθέτησης τμήματος Πορταΐκού Ποταμού. (Ποτάμια) σελ 166 τεύχος 36

59. ΑΥΠΕΧΩΔΕ 20698/16.5.2006 (ΦΕΚ Β’659/25.5.2006) Συγκρότηση του Διοικητικού Συμβουλίου του Φορέα Διαχείρισης Λιμνών Κορώνειας – Βόλβης. (Λίμνες) σελ 166 τεύχος 36

60. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Δυτ. Ελλάδος (ΦΕΚ Δ’91/13.2.2006) Έγκριση οριοθέτησης καθορισμού υδατορέματος «Μοναστηρακίου» Δήμου Ανακτορίου Ν.Αιτολοακαρνανίας. (Ρέματα) σελ 166 τεύχος 36

61. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ανατολ. Μακεδονίας-Θράκης 4469πε/10.1.2006 (ΦΕΚ Δ΄ 87/13.2.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών κεντρικού υδατορέματος ΔΔ Παλαιοχωρίου Δήμου Παγγαίου Ν. Καβάλας. (Ρέματα) σελ 166 τεύχος 36

62. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Νοτίου Αγαίου οικ.501/16.1.2006 (ΦΕΚ Δ’53/31.1.2006) Καθορισμός των οριογραμμών του ρέματος στη θέση

29

«Μαμάκια» Μπατσίου ΔΔ Δήμου Υδρούσας Νήσου Άνδρου Ν.Κυκλάδων. (Ρέματα) σελ 166 τεύχος 36

63. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Πελοποννήσου 159.17.1.2006 (ΦΕΚ Δ’61/1.2.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος ρέματος (Λαγκαδάκι Σκατέα) Οιτύλου Καραβοστασίου στον Δήμο Οιτύλου Ν. Λακωνίας. (Ρέματα) σελ 166 τεύχος 36

64. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 7046/27.7.2006 (ΦΕΚ Δ’851/21/92006) Καθορισμός των οριογραμμών όχθης, παρόχθιας ζώνης και παλαιάς όχθης κατά μήκος του Αλιάκμονα ποταμού α΄πο το φράγμα του Αλιάκμονα στη συμβολή της οδού Βέροιας-Βεργίνας με την οδό που οδηγεί στα φράγματα της ΔΕΗ. (Ποτάμια) σελ 348 τεύχος 37

65. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Πελοποννήσου 3864/10.10.2006 (ΦΕΚ Δ’938/24.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος εντός της ιδιοκτησίας Χρυσοστόμου Μαριάνθης στο ΔΔ Σουλίου του Δήμου Σικυώνων του Ν. Κορινθίας. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

66. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Βορείου Αιγαίου 1028/6.10.2006 (ΦΕΚ Δ’938/24.10.2006) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής τμήματος του ρέματος στη θέση «Άγιος Ισίδωρος» στο ΔΔ Νεοχωρίου του Δήμου Αγίου Μηνά Ν. Χίου. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

67. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Στερεάς Ελλάδος 6094/6.10.2006 (ΦΕΚ Δ’934/24.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του υδατορέματος «Καραγκιόζη» στην Αταλάντη Ν. Φθιώτιδος. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

68. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ανατ. Μακεδονίας-Θράκης 4066/28.9.2006 (ΦΕΚ Δ’ 925/19.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών των υπ’αριθ.251 και 252 ρεμάτων που διέρχονται εντός του οικισμού «¨Χρυσόκαστρο» του Δήμου Ελευθερούπολης Ν.Καβάλας στην περιοχή του οικοπέδου του Κεχαγιά Παναγιώτη (ΟΤ 28Α, αρ.οικ.194). (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

69. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ιονίων Νήσων Οικ.5748/27.9.2006 (ΦΕΚ Δ’923/18.10.2006) Διευθέτηση υδατορεμάτων οικισμών Νυδρί-Μ.Αυλάκι Δήμου Ελλομένου Ν.Λευκάδος. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

70. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ανατ. Μακεδονίας-Θράκης 4208/28.9.2006 (ΦΕΚ Δ’ 920/18.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος ρέματος του οικισμού «Θεολόγος» του Δήμου Θάσου Ν. Καβάλας στη θέση «Αρσάνας». (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

71. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 6973/26.9.2006 (ΦΕΚ Δ’913/13.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος ρέματος Μυτιλήνης στην εντός σχεδίου περιοχή του Δήμου Πολίχνης Ν.Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

72. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Στερεάς Ελλάδος 5813/26.9.2006 (ΦΕΚ Δ’909/10.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος υδατορέματος «Μακρυπιώτης» στο ΔΔ Μακρυκάπας Δήμου Μεσσαπίων Ν.Ευβοίας. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

30

73. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Στερεάς Ελλάδος 5821/28.9.2006 (ΦΕΚ Δ’905/9.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος υδατορέματος «Ρουστιανίτης» στην Περιοχή του ΔΔ Λευκάδας Δήμου Σπερχειάδος Ν.Φθιώτιδος. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

74. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ιονίων Πελοποννήσου 3746/11.9.2006 (ΦΕΚ Δ’ 898/6.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος εντός της περιοχής του ΟΣ Υπαλλήλων ΤΣΜΕΔΕ στη θέση «Ξεβίγλι» του Δήμου Επιδαύρου Ν.Αργολίδος. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

75. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Βορείου Αιγαίου 931/8.9.2006 (ΦΕΚ Δ’895/6.10.2006) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής του τμήματος το ρέματος εφαπτόμενου της ιδιοκτησίας Νικόλαου Βουλέλη στον οικισμό «Δρότα» του ΔΔ Ακρασίου του Δήμου Πλωμαρίου Ν.Λέσβου. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

76. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Κρήτης 946/3.7.2006 (ΦΕΚ Δ’887/3.10.2006) Οριοθέτηση τμήματος ρέματος στη θέση «Πλατύβολα» ή «Σταυρωμένος» στην έκταση του Παραθεριστικού Οικοδομικού Συναιτερισμού Ηλεκτρολόγων Εγκαταστατών Ν.Ηρακλείου στα όρια του Δήμου Γουβών. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

77. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Κρήτης 1820/21.7.2006 (ΦΕΚ Δ’882/3.10.2006) Επικύρωση οριογραμμών του ρέματος Βαθύριακκο στην περιοχή Νεροκούρου Δήμου Ελ.Βενιζέλου Ν.Χανίων. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

78. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ηπείρου 2040/18.7.2006 (ΦΕΚ Δ’881/3.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών των ρεμάτων εντός των ορίων της πολεοδομικής μελέτης ΔΔ Περάματος του Δήμου Περάματος. (Ρέματα) σελ 348 τεύχος 37

79. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Ηπείρου 2000/18.7.2006 (ΦΕΚ Δ’881/3.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος του ρέματος Μπούση του Δήμου Αρταίων, όμορο στην ιδιοκτησία του Παύλου Ντόβα. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

80. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Βορείου Αιγαίου 651/8.9.2006 (ΦΕΚ Δ’880/2.10.2006) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής του τμήματος το ρέματος Στενή στη θέση «Σκόι» του οικισμού Βροντάδου του Δήμου Ομηρούπολης Ν.Χίου. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

81. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Κρήτης 1953/1.9.2006 (ΦΕΚ Δ’873/29.9.2006) Επικύρωση οριογραμμών τμήματος του Σιλαμιανού Ρέματος περιοχής Δήμου Ηρακλείου Κρήτης. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

82. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Στερεάς Ελλάδος 5337/7.9.2006 (ΦΕΚ Δ’870/28.9.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος υδατορέματος στον Αετό Καρυστίας Ν.Ευβοίας. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

83. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Πελοποννήσου 3235/24.8.2006 (ΦΕΚ Δ’863/27.9.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος κατά μήκος της ιδιοκτησίας Χριστοφόρου Γιακουμάκη στη θέση «Λόγγος» στο ΔΔ Σπάρτης εκτός των ορίων του οικισμού Αγία Κυριακή του Δήμου Σπάρτης Ν.Λακωνίας. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

84. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Πελοποννήσου 3224/28.8.2006 (ΦΕΚ Δ’860/26.9.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών κοίτης ρέματος

31

«Μάρτη» στη θέση «Ρίζα» εκτός σχεδίου πόλεως του ΔΔ Άστρους του Δήμου Βόρειας Κυνουρίας. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

85. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Αττικής 5307/28.8.2006 (ΦΕΚ Δ’857/25.9.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Αγίου Σύλλα στα διοικητικά όρια της κοινότητας του Δήμου Πεντέλης. (Ρέματα) σελ 349 τεύχος 37

86. ΑΥΑγρΑναπτΤροφ 220210/30.8.2006 (ΦΕΚ Δ’1413/25.9.2006) Λεπτομέριες εφαρμογής της υπ’αριθ.661/282435/19.7.2006 απόφασης των Υπουργών Οικονομίας και Οικονομικών και Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων (ΦΕΚ Β’ 1032) για την εφαρμογή του μέτρου 3.17 «Προστασία της λίμνης Δοΐράνης» του Άξονα ΙΙΙ του Εγγράφου Προγραμματισμού Αγροτικής Ανάπτυξης (ΕΠΑΑ) 2000-2006. (Λίμνες) σελ 349 τεύχος 37

87. ΑΥΠΕΧΩΔΕ 23601/5.6.2006 (ΦΕΚ Β’ 758/26.6.2006) Συγκρότηση του Διοικητικού Συμβουλίου του Φορέα Διαχείρισης Λίμνης Κερκίνης. (Λίμνες) σελ 349 τεύχος 37

88. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Κρήτης 15015/1.6.2006 (ΦΕΚ Δ’891/4.10.2006) Καθορισμός των οριογραμμών όχθης, παρόχθιας ζώνης και παλαιάς όχθης λίμνης Κουρνά Δήμου Γεωργιούπολης Ν.Χανίων. (Λίμνες) σελ 349 τεύχος 37

89. ΑΥΕσωτΔημΔιοικΑποκΟικΟικΠΕΧΩΔΕγΚοινΑλληλΑγροτΑνάπτΤροφ Η.Π.50982/2309/11.12.2006 (ΦΕΚ 1894/29.12.2006) Πρόγραμμα Δράσης για την περιοχή της Λεκάνης του Στρυμόνα, που έχει χαρακτηριστεί ως ευπρόσβλητη ζώνη από τη νιτρορρύπανση γεωργικής προέλευσης, σύμφωνα με το άρθρο 2 της ΚΥΑ υπ’αριθ. 19652/1906/1999 (ΦΕΚ Β’1575), όπως αυτό συμπληρώθηκε με το άρθρο 2 παρ. β’-5 της ΚΥΑ υπ’αριθ. 20419/2522/2001 (ΦΕΚ Β’1212). (Νιτρορρύπανση-Ποτάμια) σελ 537 – τεύχος 38

90. ΑΥΑγροτΑνάπτΤροφ 223092/9.11.2006 (ΦΕΚ Β’ 1720/24.11.2006) Λεπτομέρειες εφαρμογής της ΑΥΟικΟικΑγροτΑνάπτΤροφ 219845/8.8.2006 «Εφαρμογή του Γεωπεριβαλλοντικού Μέτρου 3.16 – Περιβαλλοντική Προστασία των Λιμνών της Περιφέρειας Δυτικής Μακεδονίας :Λίμνες Βεγορίτιδας-Πετρών (GR 1340004) και Λίμνες Χειμαδίτιδας-Ζάζαρης (GR 1340005) του Εγγράφου Προγραμματισμού Αγροτικής Ανάπτυξης (ΕΠΑΑ) 2000-2006» (ΦΕΚ Β’1136/22.8.2006). (Λίμνες) σελ 537 – τεύχος 38

91. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Δυτικής Ελλάδος 9601/7.12.2006 (ΦΕΚ Δ’1082/29.12.2006) Καθορισμός των ορίων της όχθης, της παράχθιας ζώνης και παλαιάς όχθης μέρους της λίμνης Τριχωνίδας στη θέση «Παραλία Ανάληψης» ΔΔ Δαφνιά Δήμου Μακρύνειας Ν.Αιτολοακαρνανίας. (Λίμνες) σελ 537 – τεύχος 38

92. Απόφ. Γεν Γραμματέα Περιφ. Δυτικής Ελλάδος 8961/14.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1027/8.12.2006) Καθορισμός των ορίων της όχθης, της παράχθιας ζώνης και παλαιάς όχθης μέρους της λίμνης Τριχωνίδας στη θέση «Παραλία Κάτω Μυρτιάς» ΔΔ Μυρτιάς Δήμου Θέρμου Ν.Αιτολοακαρνανίας. (Λίμνες) σελ 537 – τεύχος 38

93. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Δυτ. Ελλάδος 8596/2.11.2006 (ΦΕΚ Δ’979/17.11.2006) Καθορισμός των ορίων της όχθης παρόχθιας ζώνης και παλαιάς όχθης μέρους της Λίμνης Τριχωνίδας στη θέση «Παραλία Πάμφιου» ΔΔ Πάμφιου Δήμου Φέρμου Ν.Αιτολοακαρνανίας. (Λίμνες) σελ 538 – τε΄ύχος 38

32

94. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 7626/14.12.2006 (ΦΕΚ Δ’/1087/29.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος «Ξηρολείβαδο» που βρίσκεται στον οικισμό «Ξηρολείβαδον» ΔΔ Κουμαριάς Δήμου Βέροιας Ν.Ημαθίας. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

95. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Πελοποννήσου 4624/1.12.2006 (ΦΕΚ Δ’1069/22.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορέματος, εντός της ιδιοκτησίας Σεφέρου Χαραλάμπου, στην Θέση «Αλώνι» της Μέσης Συνοικίας Τρικάλων Ν. Κορινθίας. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

96. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Βορείου Αιγαίου 1215/27.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1055/15.12.2006) Επικύρψση καθορισμού οριογραμμής τμήματος ρέματος στην περιοχή «Κάμπος-Τσόνια» εφαπτόμενου της ιδιοκτησίας Γεωργακοπούλου Στέλλας, εντός της αγροτικής περιφέρειας Κλειούς Δήμου Μανταμάδου Νήσου Λέσβου. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

97. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Πελοποννήσου 4305/10.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1054/15.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος ρέματος, εντός της ιδιοκτησίας Κώστα Γεωργίας στη θέση «Ξηροκάμπι» ΔΔ Λείκων Δήμου Καλαμάτας Ν.Μεσσηνίας. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

98. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Πελοποννήσου 4271/8.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1054/15.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορέματος στη θέση Αγ. Παρασκευή ΔΔ Αρχαίας Κορίνθου Δήμου Κορινθίων Ν.Κορινθίας. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

99. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Βορείου Αιγαίου 1159/17.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1039/11.12.2006) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής τμήματος του ρέματος στη θέση «Καρφάς» του Δήμου Αγ. Μηνά Ν.Χίου. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

100. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Αττικής 7424/27.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1039/11.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος ρέματος «Γιαμπουρλά» στα διοικητικά όρια του Δήμου Νέας Φιλαδάλφιας Ν.Αττικής. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

101. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 7128/13.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1024/5.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών παρακλαδιού ρέματος «Ποταμιάς» που βρίσκεται μεταξύ των περιοχών «Βαμβακιές» (Αγ. Νικόλαος) και οικισμός «Ρητίνης», ΔΔ Ρητίνης Δήμου Πιερίων Ν.Πιερίας. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

102. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 10351/8.11.2006 (ΦΕΚ’ Δ’1023.5.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος στην περιοχή «Διαλογής» Δήμου Ελευθερίου Κορδελιού Ν.Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

103. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Δυτ. Μακεδονίας 94975/3508/14.11.2006 (ΦΕΚ Δ’1023/5.12.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμής του ρέματος «Διποταμίας» Δήμου Ακριτών Ν.Καστοριάς. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

33

104. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 9918/25.10.2006 (ΦΕΚ Δ’1006/24.11.2006) Επικ΄ρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορεμάτων στο ΔΔ Σοχού Δήμου Σοχού Ν.Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

105. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 9279/31.10.2006 (ΦΕΚ Δ’992/22.11.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορεμάτων στο ΔΔ Μπερτίσκου Δήμου Μπερτίσκου Ν.Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

106. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 6918/27.10.2006 (ΦΕΚ Δ’992/22.11.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος ρέματος Ποταμιάς στη θέση «Ρουγούλι» ΔΔ Βρύας Δήμου Πιερίων Ν.Πιερίας. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

107. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 10218/31.10.2006 (ΦΕΚ Δ’990/22.11.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών του υδαρορέματος «Ορτανσίας» Δήμου Τριανδρίας Ν.Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

108. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 2368/10.10.2006 (ΦΕΚ Δ’990/22.11.2006) Επικύρωση οριογραμμών σε τμήμα ρέματος στη θέση «Βαθύ Ρυάκι» περιοχής Δήμου Ιεράπετρας Ν.Λασηθίου. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

109. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 2274/22.9.2006 (ΦΕΚ Δ’987/20.11.2006) Οριοθέτηση τμήματος ρέματος στη θέση «Πανόραμα» ΔΔ Ατσιπόπουλου Δήμου Νικ. Φωκά Ν.Ρεθύμνης. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

110. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 2607/27.10.2006 (ΦΕΚ Δ’986/17.11.2006) Επικύρωση οριογραμμών σε τμήμα ρέματος στην περιοχή «Ραπανιανά» Δήμου Κολυμβαρίου Ν.Χανίων. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

111. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 2476/27.10.2006 (ΦΕΚ Δ’986/17.11.2006) Επικύρωση οριογραμμών ρέματος «Βαθύρεμα» Δήμου Ελ. Βενιζέλου Ν.Χανίων. (Ρέματα) σελ 538 – τεύχος 38

112. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Βορείου Αιγαίου 1208/30.10.2006 (ΦΕΚ Δ’974/16.11.2006) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής τμήματος ρέματος στην περιοχή «Διασορνί» εντός της ιδιοκτησίας Κωνσταντίνου Κοντέλλη αγροτικής περιφέρειας Μόριας Δήμου Μυτιλήνης Ν.Λέσβου. (Ρέματα) σελ 539 – τεύχος 38

113. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Νοτίου Αιγαίου οικ.18477/24.10.2006 (ΦΕΚ Δ’962/9.11.2006) Καθορισμός των οριογραμμών του ρέματος στην Κορησσία ΔΔ Κορρησίας Δήμου Κέας (του κεντρικού ρέματος εντός οικισμού) της Νήσου Κέας Ν.Κυκλάδων. (Ρέματα) σελ 539 – τεύχος 38

114. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 6708/3.10.2006 (ΦΕΚ Δ’944/1.11.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών 12 ρεμάτων στη λεκάνη «Κοκκινόλακκα» περιοχής Στρατώνι – Στρατονίκης του Δήμου Σταγείρων – Ακάνθου Ν.Χαλκιδικής. (Ρέματα) σελ 539 – τεύχος 38

115. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Ανατολικής Μακεδονίας-Θράκης 3794/10.10.2006 (ΦΕΚ Δ’942/31.10.2006) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος Μέγα Πιστού στον Δήμο Σώστου Ν.Ροδόπης. (Ρέματα) σελ 539 – τεύχος 38

34

116. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 2434/17.5.2007 (ΦΕΚ Δ’250/11.6.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών σε τμήμα του Ποταμού Γαλλικού στην περιοχή Δ.Δ Σεβαστού του Δήμου Κιλκίς Ν.Κιλκίς. (Ποτάμια) σελ 179 – τεύχος 40

117. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 1502/26.4.2007 (ΦΕΚ Δ’223/25.5.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών σε τμήμα του υδατορέματος «Πλατανάρα» στην περιοχή «Λακάρα» του Δ.Δ Βάβδου του Δήμου Ανθεμούντος Ν.Χαλκιδικής. (Υδατορέματα) σελ 179 – τεύχος 40

118. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Βορείου Αιγαίου 8551/279/7.5.2007 (ΦΕΚ Δ’ 230/29.5.2007) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής του Ρέματος στη θέση «Αθρυμπαρεία-Πλάκας περιοχή Αγίας Ερμιόνης» στο Δήμο Αγίου Μηνά Ν.Χίου. (Ρέματα) σελ 179 – τεύχος 40

119. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Δυτ. Μακεδονίας 43080/1790/15.5.2007 (ΦΕΚ Δ’219/24.5.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών υδατορέματος στην κτηματική περιοχή του Δ.Δ Αγίας Παρασκευής του Δ.Αιανής του Ν.Κοζάνης. (Υδατορέματα) σελ 179 – τεύχος 40

120. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 2555/27.3.2007 (ΦΕΚ Δ’215/24.5.2007) Επικύρωση καθορισμού των οριογραμμών του υδατορέματος που διέρχονται από το Δ.Δ Νικομηδινού, του Δήμου Απολλωνίας, Ν.Θεσσαλονίκης. (Υδατορέματα) σελ 179 – τεύχος 40

121. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 2234/13.6.2007 (ΦΕΚ Β’1072/29.6.2007) Απαγορευτικά, ρυθμιστικά, περιοριστικά και λοιπά μέτρα για την προστασία και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων του Ν.Χαλκιδικής. (Ύδατα) σελ 323 – τεύχος 41

122. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Δυτ. Μακεδονίας 72868/3526/18.7.2007 (ΦΕΚ Δ’470/2.10.2007) Καθορισμός όχθης και παράχθιας ζώνης στην περιοχή του ΔΔ Αγ.Παντελεήμονα στη λίμνη Βερογίτιδα του Δήμου Αμυνταίου, Ν.Φλώρινας. (Λίμνες) σελ 323 – τεύχος 41

123. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Ηπείρου 8919/762/27.8.2007 (ΦΕΚ Δ’448/14.9.2007) Καθορισμός ορίων της όχθης, παλαιάς και παρόχθιας ζώνης στη θέση από πλατεία Μαβίλη μέχρι Μάτσικα στη λίμνη Παμβώτιδα του Δήμου Ιωαννιτών στο Νομό Ιωαννίνων. (Λίμνες) σελ 323 – τεύχος 41

124. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Ηπείρου 1816/5.7.2007 (ΦΕΚ Δ’385/24.8.2007) Καθορισμός ορίων της όχθης, παλαιάς και παρόχθιας ζώνης στην περιοχή από τις ιχθυολεκάνες του Δήμου Ιωαννιτών μέχρι το Δήμο Παμβώτιδας, στη λίμνη Παμβώτιδα στο Νομό Ιωαννίνων. (Λίμνες) σελ 323 – τεύχος 41

125. Απόφ. Νομάρχη Αχαΐας Ε2/8066/24.8.2007 (ΦΕΚ Δ’436/12.9.2007) Χαρακτησιμός του Ποταμού Αροανείου και ως αποδέκτη υγρών αποβλήτων των ιχθυοτροφείων Δήμου Λευκασίου. (Ποταμοί-Απόβλητα) σελ 323 – τεύχος 41

126. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 1256/1318/14.3.2007 (ΦΕΚ Δ’361/3.8.2007) Οριοθέτηση Αλμυρού Ποταμού. (Ποταμοί) σελ 323 – τεύχος 41

127. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Νοτίου Αιγαίου 19408/29.10.2007 (ΦΕΚ Δ’574/8.11.2007) Καθορισμός των οριογραμμών του ρέματος στον οικισμό

35

Απόλλων Δήμου Δρυμαλίας νήσου Νάξου, Ν.Κυκλάδων. (Ρέματα) σελ 323 – τεύχος 41

128. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 1521/10.8.2007 (ΦΕΚ Δ’573/8.11.2007) Επικύρωση οριογραμμών τμήματος ρέματος στη θέση Λούτρα Δήμου Γόρτυνας Ν.Ηρακλείου. (Ρέματα) σελ 324 – τεύχος 41

129. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Νοτίου Αιγαίου 12308/23.10.2007 (ΦΕΚ Δ’564/5.11.2007) Καθορισμός οριογραμμών του ρέματος στην περιοχή «Μπιτζιλάικα» Άσπρο χωριό Δημοτικού Διαμερίσματος Μάρπησσας του Δήμου Πάρου Νήσου Πάρου, Νομού Κυκλάδων, στην ιδιοκτησία Μπιτζηλαίου Ιωάννη του Φραγκίσκου. (Ρέματα) σελ 324 – τεύχος 41

130. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 7056/1.10.2007 (ΦΕΚ Δ’526/23.10.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών ρέματος που διέρχεται από το ΔΔ Μόδιου, του Δήμου Μαδύτου, του Νομού Θεσσαλονίκης. (Ρέματα) σελ 324 – τεύχος 41

131. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κεντρικής Μακεδονίας 4623/1.10.2007 (ΦΕΚ Δ’518/18.10.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών καεντρικού ρέματος ποιυ διέρχεται από το ΔΔ Αγίου Μάμα, του Δήμου Μουδανιών Ν.Χαλκιδικής. (Ρέματα) σελ 324 – τεύχος 41

132. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Νοτίου Αιγαίου 1498/28.9.2007 (ΦΕΚ Δ’531/24.10.2007) Επικύρωση οριογραμμών υδατορέματος το οποίο διέρχεται δια της Κ.Μ. 665 Γαιών Καρδάμαινας του ΔΔ Καρδάμαινας του Δήμου Ηρακλείδων Νήσου Κω. (Υδατορέματα) σελ 324 – τεύχος 41

133. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Νοτίου Αιγαίου 1442/21.9.2007 (ΦΕΚ Δ’24.10.2007) Επικύρωση οριογραμμών υδατορεμάτων τα οποία διέρχονται εκατέρωθεν (ανατολικά και δυτικά) της Κ.Μ.536 Γαιών Καρδάμαινας του Δήμου Ηρακλέιδων Νήσου Κω. (Υδατορέματα) σελ 324 – τεύχος 41

134. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Στερεάς Ελλάδας 16070/5522/4.10.2007 (ΦΕΚ Δ’511/16.10.2007) Επικύρωση καθορισμού των οριογραμμών τμήματος του υδατορέματος «Μέγα Ρέμα» στη Σπερχειάδα Ν.Φθιώτιδας. (Υδατορέματα) σελ 324 – τεύχος 41

135. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Ιονίων Νήσων 14570/29.10.2007 (ΦΕΚ Β’2185/12.11.2007) Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα, στις χρήσεις και τη λειτουργία των έργων αξιοποίησης υδατικών πόρων, με στόχο την προστασία και τη διαχείριση του υδατικού δυναμικού Ν.Κεφαλληνίας και Ιθάκης. (Ύδατα) σελ 499 – τεύχος 42

136. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Ιονίων Νήσων 10237/29.10.2007 (ΦΕΚ Β’2185/12.11.2007) Απαγορευτικά, περιοριστικά και λοιπά ρυθμιστικά μέτρα, στις χρήσεις και τη λειτουργία των έργων αξιοποίησης υδατικών πόρων, με στόχο την προστασία και τη διαχείριση του υδατικού δυναμικού Ν.Λευκάδας. (Ύδατα) σελ 499 – τεύχος 42

137. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Αττικής 5843/28.11.2007 (ΦΕΚ Δ’683/21.12.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών του τμήματος ρέματος θέση Ραπεντώσα του Δήμου Ν.Μάκρης Ν.Αττικής. (Ρέματα) σελ 499 – τεύχος 42

36

138. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Πελοποννήσου 4670/7.11.2007 (ΦΕΚ Δ’663/13.12.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών τμήματος της κοίτης του Ρέματος Προφήτη Ηλία εντός των ορίων του οικισμού ΔΔ Λεωνιδίου του Ν.Αρκαδίας. (Ρέματα) σελ 499 – τεύχος 42

139. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Βορείου Αιγαίου 8543/276/6.11.2007 (ΦΕΚ Δ’631/30.11.2007) Έγκριση καθορισμού οριογραμμής τμήματος του ρέματος που βρίσκεται στη θέση «Καρδαμάδα» του Δ.Χίου Νήσου Χίου. (Ρέματα) σελ 499 – τεύχος 42

140. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Πελοποννήσου 4626/1.11.2007 (ΦΕΚ Δ’601/22.11.2007) Επικύρωση καθορισμού οριογραμμών των ρεμάτων Ρ1, Ρ2, Ρ2Α, Ρ2Δ, Ρ3 εντός του ρυμοτομικού σχεδίου Μολάων του Δήμου Μολάων Ν.Λακωνίας. (Ρέματα) σελ 499 – τεύχος 42

141. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 2193/1858/26.10.2007 (ΦΕΚ Δ’587/19.11.2007) Επικύρωση των οριογραμμών τμήματος του ρέματος στην περιοχή «Χαβάνια» του Δ.Αγίου Νικολάου. (Ρέματα) σελ 499 – τεύχος 42

142. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Κρήτης 2034/2.10.2007 (ΦΕΚ Δ’587/19.11.2007) Οριοθέτηση τμήματος ρέματος στον οικισμό «Κρότος» Δήμου Γόρτυνας Ν.Ηρακλείου. (Ρέματα) σελ 499 – τεύχος 42

143. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Στερεάς Ελλάδας 21662/6942/30.11.2007 (ΦΕΚ Δ’672/20.12.2007) Επικύρωση καθορισμού των οριογραμμών τμήματος υδατορέματος στο ΔΔ Λουκισίων Δ.Ανθηδώνος Ν.Ευβοίας. (Υδατορέματα) σελ 499 – τεύχος 42

144. Απόφ. Γεν. Γραμμ. Περιφ. Πελοποννήσου 4137/1.11.2007 (ΦΕΚ Δ’614/26.11.2007) Επικύρωση καθορισμού των οριογραμμών υδατορέματος εντός της ιδιοκτησίας Γεωργαντά Αριστομένη στον Κάβο Ισθμίας του Δήμου Λουτρακίου – Περαχώρας του Ν. Κορινθίας. (Υδατορέματα) σελ 499 – τεύχος 42

37

1.5.3 Οι νέες τάσεις στη διαχείριση των υδατικών πόρων: Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2000/60/ΕΚ και ο Ν 3199/2003

1.5.3.1 Εισαγωγή

Η σύγχρονη αντίληψη για τη βιώσιμη ανάπτυξη έχει επιβάλει την υιοθέτηση κάποιων γενικών αρχών, πάνω στις οποίες στηρίζονται οι επί μέρους περιβαλλοντικές πολιτικές που με τη σειρά τους ενσωματώνονται στις αντίστοιχες τομεακές αναπτυξιακές πολιτικές. Ωστόσο, στη βάση κάθε αρχής και επομένως, κάθε περιβαλλοντικής πολιτικής βρίσκεται πάντα κάποιο θεσμικό πλαίσιο, το οποίο προδιαγράφει τη γενική στρατηγική που ακολουθείται κάθε φορά για την επίτευξη της αντίστοιχης περιβαλλοντικής πολιτικής.

Στην περίπτωση της αειφορικής διαχείρισης των υδατικών πόρων, σημαντική και καινοτόμος, δίχως αμφισβήτηση, θεωρείται η κοινοτική Οδηγία 2000/60, η οποία αποκαλείται και Οδηγία – Πλαίσιο για τα νερά. Βασικό στόχο της συγκεκριμένης Οδηγίας αποτελεί η διαχείριση των υδατικών τρόπων, έτσι ώστε να εξασφαλίζονται οι απαραίτητες ποσότητες νερού για την κάλυψη των υπαρχουσών αναγκών δίχως να θίγεται το περιβάλλον. Επίσης, κεφαλαιώδους σημασίας θεωρείται η πρόληψη και η άμβλυνση των πλημμύρων και της ανομβρίας. Τα αποτελέσματα της διαχείρισης των υδάτων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το χωροταξικό σχεδιασμό σε περιφερειακό και τοπικό επίπεδο καθώς και από τις δράσεις, στις οποίες οι διάφορες ειδικές συνθήκες παίζουν πρωτεύοντα ρόλο.

Στόχο του συγκεκριμένου κεφαλαίου αποτελεί η συνεκτική παρουσίαση των βασικότερων προβλέψεων της Οδηγίας 2000/60 καθώς και των μηχανισμών, διαμέσου των οποίων μπορεί να καταστεί εφικτή μία πολιτική αειφορικής διαχείρισης των υδατικών πόρων. Περιγράφεται επίσης και ο τρόπος με τον οποίο ενσωματώνεται η συγκεκριμένη Οδηγία στο ελληνικό δίκαιο από τη σκοπιά των αλλαγών που επιφέρει η ψήφιση του εν λόγω νόμου στην πολιτική της διαχείρισης των υδατικών πόρων στη χώρα μας.

1.5.3.2 Πολιτική της Ευρωπαϊκής ένωσης για το νερό

Η πολιτική της Ευρωπαϊκής ένωσης για το νερό χρονολογείται, όπως και για τα περισσότερα από τα λοιπά θέματα περιβαλλοντικής πολιτικής, από τη δεκαετία του 1970 και, υπό την ευρεία έννοια, υπήρξαν δύο «κύματα» νομοθεσίας. Το πρώτο κύμα αποτελείται, όπως ήδη διαπιστώθηκε από ένα νομοθετικό πλέγμα ποιοτικών στόχων που περιελάμβανε την Οδηγία για τα επιφανειακά νερά, την Οδηγία για τα νερά κολύμβησης, την Οδηγία για τα νερά αλιείας, για τα οστρακοειδή και την οδηγία για το πόσιμο νερό. Τα κύρια μέτρα ελέγχου εκπομπής τέθηκαν από την Οδηγία για τις επικίνδυνες ουσίες και την Οδηγία για τα υπόγεια νερά. Επίσης ένα πλέγμα Οδηγιών που σχετίζονταν με την Οδηγία για τις επικίνδυνες ουσίες εκδόθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980.

Το 1988 στη Φρανκφούρτη, στην υπουργική σύνοδο σχετικά με τα νερά, αναθεωρήθηκε η κείμενη νομοθεσία και εντοπίστηκαν ορισμένες βελτιώσεις που θα μπορούσαν να γίνουν καθώς και κάποια κενά που θα μπορούσαν να καλυφθούν. Η διαδικασία αυτή κατέληξε στο δεύτερο «κύμα» νομοθεσίας για το νερό, τα πρώτα αποτελέσματα του οποίου ήταν η ψήφιση των Οδηγιών για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων και για τα νιτρικά άλατα. Το 1994 η Επιτροπή παρουσίασε πρόταση Οδηγίας για την οικολογική ποιότητα των νερών, ως περαιτέρω συμπλήρωμα της συνόδου στη Φρανκφούρτη. Εν συνεχεία, ακολούθησε πλήθος προτάσεων για την αναθεώρηση όλων των οδηγιών που είχαν θεσπιστεί κατά τη διάρκεια του πρώτου κύματος νομοθεσίας.

Ωστόσο, από ένα σημείο και μετά κρίθηκε ότι είναι αναγκαίο να υπάρχει μία διαφορετική ανάγνωση της πραγματικότητας, μια ανάγνωση που δεν θα είναι τομεακή, που θα είναι κυρίως συνθετική, σφαιρική, ολοκληρωμένη. Στο σημείο ακριβώς αυτό, ήρθε η

38

Οδηγία 2000/60, η οποία βασίστηκε κυρίως στην αρχή της ολοκληρωμένης προσέγγισης, δηλαδή στην υιοθέτηση ενός διαχειριστικού μοντέλου που ενσωματώνει κάθε είδους απαιτήσεις (κοινωνικές, οικονομικές, περιβαλλοντικές).

Εν κατακλείδι , μπορεί να υποθεί λοιπόν ότι η ανάπτυξη της νομοθετικής πολιτικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης για το νερό επιτεύχθηκε διαμέσου μιας σειράς πολιτικών αποφάσεων κατά τη διάρκεια των πέντε Περιβαλλοντικών Προγραμμάτων Δράσης, τα οποία έλαβαν χώρα από το 1973 έως το 2000. Τα Προγράμματα αυτά είχαν ως στόχο τη θέσπιση προτεραιοτήτων για τη μείωση της ρύπανσης των υδάτων και τη βελτίωση της ποιότητας των υδατικών πόρων σε όλες τις χώρες της ΕΕ .

1.5.3.3 Στόχοι και φάσεις εφαρμογής της Οδηγίας

Τον Φεβρουάριο του 1997 η Ευρωπαϊκή Επιτροπή εξέδωσε την πρόταση της για: «Μία Οδηγία που θα εδραίωνε ένα πλαίσιο για τη συλλογική δραστηριοποίηση στο χώρο των πολιτικών για το νερό», αυτό που αργότερα ορίστηκε ως Οδηγία – Πλαίσιο για το νερό. Στο αρχικό στάδιο της διαμόρφωσης της Οδηγίας έγινε ο επαναπροσδιορισμός των στόχων των προηγουμένων Οδηγιών, ενώ ένα χρόνο αργότερα, ορίσθηκαν τα κριτήρια «καλής ποιότητας», ορισμός ο οποίος αναφέρεται σε όλους τους υδάτινους πόρους βάσει της Οδηγίας. Έτσι, δημιουργήθηκε μία σειρά στόχων, οι σημαντικότεροι από τους οποίους παρατίθενται παρακάτω :

Η διεύρυνση των στόχων της προστασίας του νερού τόσο σε επιφανειακό όσο και σε υπόγεια ύδατα.

Η επίτευξη ή/και διατήρηση της «καλής οικολογικής ποιότητας» όλων των υδατικών οικοσυστημάτων σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.

Ο καθορισμός των λεκανών απορροής ποταμών, ως βασικών χωρικών διαχειριστικών ενοτήτων, υπερνικώντας διοικητικές δομές και σύνορα.

Η ολοκληρωμένη προσέγγιση για τον έλεγχο των ρύπων με την ενσωμάτωση τόσο των ορίων – τιμών για τα ρυπαντικά φορτία όσο και των ποιοτικών περιβαλλοντικών ορίων.

Η αντικειμενική κοστολόγηση όλων των δραστηριοτήτων που περιλαμβάνουν τη χρήση του νερού.

Η στενότερη συνεργασία φορέων και πολιτών για την επίτευξη των παραπάνω στόχων.

Υπήρξαν σημαντικές εντάσεις από διάφορες κυβερνήσεις κρατών μελών, οι οποίες προκάλεσαν πολλές διαβουλεύσεις, προκειμένου οι διαφορές να αντιμετωπιστούν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Μία από τις πιο σημαντικές ενστάσεις αναφερόταν στη Συνθήκη Παρίσι – Όσλο (OSPAR), στην οποία γινόταν αναφορά με μηδενικές εναποθέσεις ρυπαντικών ουσιών, αλλά δεν ετίθεντο ποιοτικά όρια. Επιπλέον, ενστάσεις εκφράστηκαν σχετικά με τις ουσίες προτεραιότητας (priority substances), για τα πολύ αυστηρά όρια, για τον τρόπο κοστολόγησης των υδατικών πόρων και τέλος, για το χρονικό όριο επίτευξης των στόχων. Για τους παραπάνω λόγους χρειάστηκε να γίνουν τροποποιήσεις της Οδηγίας, λαμβάνοντας υπόψη κοινωνικοοικονομικές και γεωγραφικές παραμέτρους.

Για την εφαρμογή της Οδηγίας ήταν απαραίτητη η συνεργασία πολλών τεχνικών και επιστημονικών παραγόντων, οι οποίοι θα έθεταν τους στόχους και τα μέτρα σε κάθε περίπτωση. Για το λόγο αυτό κρίθηκε απαραίτητη η κατηγοριοποίηση των αναγκών ανάλογα με το είδος των υδάτινων πόρων (Chave, 2001). Έτσι διακρίθηκαν ξεχωριστοί στόχοι ανάλογα με το είδος του υδατικού συστήματος. Οι επιμέρους στόχοι για κάθε είδος παρατίθενται παρακάτω:

Επιφανειακά ύδατα: Καλή χημική και οικολογική ποιότητα σε δεδομένο χρονικό διάστημα.

39

Υπόγεια ύδατα: Καλή χημική και οικολογική ποιότητα σε δεδομένο χρονικό διάστημα, εξισορρόπηση μεταξύ άντλησης και φυσικής τροφοδοσίας.

Προστατευόμενες περιοχές: Διατήρηση των ιδιαίτερων συνθηκών της περιοχής σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, εκτός κι αν προβλέπονται διαφορετικές ρυθμίσεις από τη συνθήκη ή τη διοίκηση σε εθνικό ή τοπικό επίπεδο.

Ο προσδιορισμός της οικολογικής ποιότητας απαιτεί την αναγνώριση της παρούσας οικολογικής κατάστασης των φυσικών υδάτινων συστημάτων που δεν δέχονται εισροές από ανθρώπινες δραστηριότητες και τη σύγκριση τους με αυτά που επηρεάζονται από ανθρώπινες δραστηριότητες. Η διαδικασία αυτή βοηθά στη θέσπιση καλύτερων ορίων καθώς και στη βελτίωση του τρόπου ελέγχου των εισροών, ώστε να αναβαθμιστεί η ποιότητα του εκάστοτε αποδέκτη.

Η βασική δυσκολία στην εφαρμογή όλων των παραπάνω μέτρων έγκειται στην ιδιαιτερότητα των νομικών και διοικητικών δομών της κάθε χώρας. Συνεπώς, κάθε κράτος μέλος αρχικά, έπρεπε να τροποποιήσει την Οδηγία στα δικά του δεδομένα, αλλά ταυτόχρονα η τροποποίηση αυτή οφείλει να είναι συμβατή με την αρχική Οδηγία. Έτσι, αποφασίστηκε ο κοινός σταδιακός σχεδιασμός – προετοιμασία για την πλήρη εφαρμογή της Οδηγίας σε κάθε χώρα μέλος.

Το πρώτο βήμα αυτής της διαδικασίας συνιστάται στην αναγνώριση των λεκανών απορροής των ποταμών. Χωρίς την ολοκλήρωση αυτού του σταδίου, το οποίο θεωρείται ως το βασικότερο, δεν μπορεί να προχωρήσει η εφαρμογή της Οδηγίας. Ένα βασικό ζήτημα που προκύπτει στην προκειμένη περίπτωση είναι η αναζήτηση του φορέα που θα αναλάβει την αναγνώριση. Αρκετές χώρες μέλη είχαν ήδη αρχές υπεύθυνες για τους ποταμούς ή περιβαλλοντικούς φορείς οι οποίοι είχαν ήδη ασχοληθεί με αυτήν την κατάταξη. Στο επόμενο βήμα αυτού του σταδίου εντοπίζεται η ανάθεση της κάθε λεκάνης απορροής σε κάποιο φορέα, ο οποίος θα είναι υπεύθυνος για τον σημαντικό έλεγχο . Οι πληροφορίες που θα προκύψουν θα βοηθήσουν στην αναγνώριση των στόχων. Τα βήματα της πρώτης φάσης της εφαρμογής συνοψίζονται στο Σχήμα 1.1

Σχήμα 1.1: Πρώτη φάση της εφαρμογής της Οδηγίας 2000/60

Η δεύτερη φάση της εφαρμογής θέτει τους στόχους για τα επιφανειακά ύδατα. Σύμφωνα με την Οδηγία, κάθε χώρα μέλος θα πρέπει να θέσει τους στόχους, με βάση τα δεδομένα που προέκυψαν από την πρώτη φάση και να τους υλοποιήσει εντός 15 ετών. Η

40

καλή ποιότητα θα εκτιμηθεί με κριτήρια σύνθεσης και αφθονίας των βιολογικών πληθυσμών. Η φάση αυτή περιλαμβάνει επιπλέον την εξέταση των υπόγειων υδάτων και των προστατευόμενων περιοχών, η οποία όμως είναι ποσοτική παρά ποιοτική. Αφού εξεταστούν όλες οι λεκάνες απορροής, εν συνέχεια τίθεται μια σειρά μέτρων που θα λαμβάνει υπόψη όλες τις υπάρχουσες νομοθεσίες που αφορούν την προστασία του περιβάλλοντος, έτσι ώστε να αναβαθμιστεί η ποιότητα του υδάτινου οικοσυστήματος. Κάθε προτεινόμενη ενέργεια πρέπει να γνωστοποιείται επίσης στους κατοίκους της περιοχής. Το τελικό πρόγραμμα πρέπει να αποφασιστεί μέσα σε 4 χρόνια, η πρώτη αναθεώρηση θα γίνει μετά από 13 χρόνια και μετά, κάθε 6 χρόνια . Οι κυριότερες υποχρεώσεις της δεύτερης φάσης παρουσιάζονται στο Σχήμα 1.2.

Σχήμα 1.2: Δεύτερη φάση της εφαρμογής της Οδηγίας 2000/60

Στην τρίτη φάση οι αρμόδιοι φορείς πρέπει να ενεργοποιήσουν το σχέδιο και να είναι σε θέσει να ελέγχουν και να αξιολογούν την κατάσταση και την εφαρμογή του σχεδίου, αντίστοιχα. Στο στάδιο της ενεργοποίησης πρέπει να διασφαλίζεται η τήρηση όλων των νομοθεσιών. Θα πρέπει επίσης να επιτευχθούν οι αρχικοί στόχοι θέτοντας ρυθμιστικά μέτρα σε εκροές ή περιορίζοντας επιβλαβείς για το περιβάλλον ενέργειες. Το επόμενο βήμα είναι η εφαρμογή ενός συστηματικού σχεδίου ελέγχου για τη διασφάλιση της χημικής και βιολογικής ποιότητας, το οποίο θα βοηθήσει στην κατάταξη των υδάτων ανάλογα με την ποιότητα τους. Τέλος, υπάρχει η υποχρέωση της καταγραφής των δεδομένων (Chave, 2001).

41

Επιπλέον, αξίζει να τονιστεί ότι η Οδηγία θέτει πολλές υποχρεώσεις για την παράδοση αναφορών προς το κοινό και προς την Ευρωπαϊκή Ένωση. Η τρίτη φάση εφαρμογής της Οδηγίας 2000/60 παρουσιάζεται στο Σχήμα 1.3.

Σχήμα 1.3: Τρίτη Φάση της εφαρμογής της Οδηγίας 200/60

1.5.3.4 Η ελληνική εναρμόνιση

Η κοινοτική Οδηγία 2000/60 ενσωματώθηκε στο εθνικό δίκαιο της χώρας μας με το Ν 3199/2003 (ΦΕΚ Α΄ 280/9.12.2003). Ο συγκεκριμένος νόμος έρχεται να αντικαταστήσει κυρίως τον προηγούμενο Ν 1739/1987 για τη «Διαχείριση των υδατικών πόρων της χώρας», ο οποίος αποτελεί και την πρώτη επίσημη κρατική παρέμβαση με στόχο την προστασία και την ορθολογική αξιοποίηση του υδατικού δυναμικού της χώρας.

Το γεγονός ότι η εναρμόνιση της συγκεκριμένης Οδηγίας στο εθνικό μας δίκαιο γίνεται με έναν νόμο δείχνει και τη σοβαρότητα της υπόθεσης καθώς και τη βαρύτητα της Οδηγίας (Χαϊνταρλής, 2003), μια και συνήθως, όταν υφίστανται κοινοτικά κείμενα, η ένταξή τους στην εθνική νομοθεσία είτε γίνεται με τη μορφή του προεδρικού διατάγματος είτε -το συνηθέστερο - με υπουργικές αποφάσεις.

Οι κυριότερες προβλέψεις του καινούργιου νόμου συνίστανται στη σύσταση Εθνικής Επιτροπής Υδάτων σε αντίθεση με την παλαιά Διυπουργική Επιτροπή Υδάτων, η οποία θα αποτελείται από τους Υπουργούς Περιβάλλοντος, Οικονομίας, Εσωτερικών, Υγείας και Γεωργίας. Στη συγκεκριμένη Επιτροπή μπορούν να συμμετέχουν, μετά από πρόσκληση, και άλλοι υπουργοί. Συνιστάται επίσης Εθνικό Συμβούλιο Υδάτων με πρόεδρο τον Υπουργό Περιβάλλοντος, στο οποίο μπορούν να συμμετέχουν εκπρόσωποι των κομμάτων καθώς και συναρμοδίων φορέων. Τα παραπάνω όργανα έχουν ως βασική αρμοδιότητα την υποβολή στη Βουλή ετήσιων εκθέσεων σχετικά με την κατάσταση του υδατικού δυναμικού της χώρας. Επίσης προβλέπεται η σύσταση κεντρικής υπηρεσίας υδάτων στο ΥΠΕΧΩΔΕ, η οποία καταρτίζει τα εθνικά προγράμματα προστασίας και διαχείρισης του υδατικού δυναμικού της

42

χώρας και παρακολουθεί και συντονίζει την εφαρμογή τους. Ωστόσο, η προστασία και διαχείριση της βασικής χωρικής μονάδας διαχείρισης που, στην προκειμένη περίπτωση, είναι η λεκάνη απορροής ποταμού, ανήκει στη νέο-συγκροτούμενη διεύθυνση υδάτων κάθε περιφέρειας. Αν η λεκάνη απορροής εκτείνεται στα διοικητικά όρια περισσοτέρων Περιφερειών, τότε οι ανάλογες αρμοδιότητες ασκούνται από κοινού.

Σε σχέση με τα σχέδια Διαχείρισης, προβλέπεται ότι κάθε Περιφέρεια θα πρέπει να εκπονήσει ανάλογο Σχέδιο Διαχείρισης των λεκανών απορροής ποταμών της αρμοδιότητάς της, το οποίο ισχύει για 6 χρόνια. Το Σχέδιο Διαχείρισης περιέχει όλα τα στοιχεία, πληροφορίες και εκτιμήσεις που είναι απαραίτητα για την προστασία και διαχείριση των υδάτων. Σημαντική είναι η πρόβλεψη, σύμφωνα με την οποία η κατάρτιση των Σχεδίων Διαχείρισης οφείλει να λάβει υπόψη και τις κατευθύνσεις του αντίστοιχου Περιφερειακού Πλαισίου Χωροταξικού Σχεδιασμού και Αειφόρου Ανάπτυξης.

Επιπλέον, οι Περιφέρειες είναι αρμόδιες για την κατάρτιση προγραμμάτων μέτρων και παρακολούθησης της κατάστασης των υδάτων καθώς και προγραμμάτων ειδικών μέτρων κατά της ρύπανσης των υδάτων από μεμονωμένους ρύπους ή ομάδες ρύπων που αποτελούν σημαντικό κίνδυνο για το υδάτινο περιβάλλον.

Μια πρώτη γενική κριτική στον νεοψηφισθέντα αυτόν νόμο δομείται κυρίως γύρω από τα ακόλουθα σημεία (Χαϊνταρλής, 2003):

Καταρχάς, η μη ουσιαστική αποδέσμευση από διοικητικά σύνορα και ενότητες δημιουργεί προβλήματα. Σύμφωνα με τον καινούργιο νόμο η περιφέρεια εξακολουθεί να είναι ο βασικός διαχειριστής των υδατικών πόρων σε επίπεδο λεκάνης απορροής, ενώ σε περιπτώσεις γειτνίασης υπεύθυνες είναι και οι δύο περιφέρειες. Το γεγονός αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα όσα προβλέπει η Οδηγία και φυσικά δημιουργεί εύλογους προβληματισμούς για την επιτυχή έκβαση της όλης προσπάθειας, αν αναλογιστεί κανείς τη διαρκή έλλειψη συνεργασίας μεταξύ των φορέων του δημοσίου τομέα στην Ελλάδα. Ένα άλλο εξίσου σημαντικό στοιχείο σχετίζεται με μια στρατηγική έννοια για την Οδηγία, που δίνει ένα πυρήνα στην περιβαλλοντική πλευρά της Οδηγίας, την έννοια της καλής οικολογικής ποιότητας των υδάτων. Αν ανατρέξει κανείς στο περιεχόμενο της Οδηγίας 2000/60, τόσο στα άρθρα όσο και στα εξαιρετικά τεχνικά παραρτήματα, θα διαπιστώσει μια διαρκή επανάληψη της έννοιας της καλής οικολογικής ποιότητας. Εάν ανατρέξει κανείς στον Ν 3199/2003, αυτή η στρατηγική επιλογή της καλής οικολογικής ποιότητας δεν υπάρχει. Ωστόσο, δεν θα πρέπει να παραβλεφθεί και κάτι πολύ θετικό, το γεγονός ότι ο καινούργιος νόμος εισάγει ένα σύστημα διαβούλευσης και συμμετοχής των ενδιαφερομένων σε περιφερειακό επίπεδο αρκετά προχωρημένο, όπως απαιτεί άλλωστε και η Οδηγία.

Τέλος με κοινή υπουργική απόφαση ΦΕΚ 1695/2 Δεκεμβρίου 2005 – τεύχος β΄ συγκροτήθηκε η Τεχνική Υπηρεσία Υδάτων του ΥΠΕΧΩΔΕ σύμφωνα με το άρθρο 4 του νόμου 3199/203 (βλέπε Παραρτήματα 4ο μέρος).

1.5.3.5 Συμπεράσματα

Η κοινοτική Οδηγία 2000/60 είναι σίγουρα πρωτοπόρος και αναμένεται να φέρει δραστικές αλλαγές τόσο σε διοικητικά θέματα διαχείρισης των υδάτινων πόρων στα διάφορα κράτη μέλη όσο και σε θέματα βελτίωσης της ποιότητας των υδάτων και εξισορρόπησης της προσφοράς και της ζήτησης, τα οποία είναι τα πλέον σημαντικά σήμερα. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές υποχρεώσεις ακόμη, οι οποίες πρέπει να εκπληρωθούν, καθώς και πολλές προσκλήσεις, οι οποίες πρέπει να αντιμετωπιστούν τόσο σε περιβαλλοντικό όσο και σε κοινωνικό επίπεδο.

Σε ότι αφορά την ελληνική εναρμόνιση, δεν μπορεί σίγουρα να ειπωθεί ότι πρόκειται για έναν νόμο που φέρνει σημαντικές και δραστικές αλλαγές στον τομέα της διαχείρισης υδατικών πόρων στη χώρα. Ωστόσο, οι σημαντικές ελλείψεις που σημειώθηκαν παραπάνω θα πρέπει να μελετηθούν περισσότερο στο μέλλον κατά τη διαδικασία ψήφισης των κανονιστικών πράξεων που θα επακολουθήσουν.

Η νέα Οδηγία έθεσε σίγουρα νέες βάσεις και στη χώρα μας για μια αειφορική διαχείριση των υδατικών πόρων, τόσο από ποσοτική όσο και από ποιοτική άποψη. Ωστόσο

43

κάποια σημεία θα πρέπει να προσεχθούν ιδιαίτερα κατά το σχεδιασμό της εφαρμογής της από τους αρμόδιους φορείς. Υπάρχει ακόμη χρόνος για τη θέσπιση ενός πρόσφορου νομοθετικού πλαισίου που θα αφορά μια βιώσιμη διαχείριση των υδατικών πόρων της χώρας προς όφελος όλων των κοινωνικών ομάδων.

44

1o ΜΕΡΟΣ

2. ΥΔΑΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ

2.1 ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Οι υδατικοί πόροι θεωρούμενοι ως βασικό στοιχείο της εθνικής οικονομίας διαφέρουν από τους άλλους χρησιμοποιούμενους φυσικούς πόρους σε πολλά σημεία. Κατ΄ αρχήν ως φυσικός πόρος συνεχώς ανανεώσιμος μπορεί να θεωρηθεί ως ανεξάντλητος του οποίου οι μεταβολές ακολουθούν μια στοχαστική διαδικασία ιδιαιτέρως σύνθετη. Το γεγονός αυτό καθιστά αδύνατη την μελλοντική πρόβλεψη της δίαιτας των υδατικών πόρων κατά τρόπο κατηγορηματικό και καθοριστικό, γιατί η εκτίμηση των στοιχείων της παροχής μακράς περιόδου στηρίζεται σαφώς σε πιθανολογικά τυχαία κριτήρια.

Οι υδατικοί πόροι διακρίνονται σε επιφανειακούς (ποταμοί και λίμνες) και σε υπόγειους. Οι επιφανειακοί αντιπροσωπεύουν το κύριο μέρος του συνόλου των χρησιμοποιούμενων υδατικών πόρων και οι ποταμοί αποτελούν τις πλέον σημαντικές πηγές γλυκού νερού για την κάλυψη αναγκών σε νερό. Οι μεταβολές της παροχής των ποταμών και η ανάγκη εξασφάλισης σταθερής παροχής στο χρόνο απαιτούν την κατασκευή υδραυλικών έργων (π.χ. ταμιευτήρων, όπου αποθηκεύεται το νερό για να χρησιμοποιηθεί προς κάλυψη των αναγκών καθ΄ όλη τη διάρκεια του έτους). Μερικές φορές, όταν το διαθέσιμο υδατικό δυναμικό δεν μπορεί να καλύψει τη ζήτηση, γίνεται μεταφορά νερών από άλλη λεκάνη απορροής. Η δίαιτα των υπόγειων υδατικών πόρων, δηλαδή οι χωροχρονικές ποσοτικές και ποιοτικές μεταβολές τους, παρουσιάζεται μικρότερη από εκείνη των επιφανειακών υδατικών πόρων, κάτω από συνθήκες όμως διατήρησης (on sustained yield basis). Με τον όρο «διατήρηση» εννοείται ότι ο πόρος χρησιμοποιείται σε ποσότητες και με συνθήκες που να του επιτρέπουν να ανανεώνεται με τον ίδιο ρυθμό που καταναλίσκεται. Κατά κανόνα τα υπόγεια νερά παρουσιάζουν υψηλότερες συγκεντρώσεις ολικών διαλυμένων αλάτων από τα επιφανειακά νερά επειδή παραμένουν μεγαλύτερο διάστημα σε επαφή με τα ευδιάλυτα ορυκτά των γεωλογικών σχηματισμών. Από την άποψη όμως της μόλυνσης (ολικό μικροβιολογικό φορτίο) τα υπόγεια νερά υπερτερούν των επιφανειακών. Από τη στιγμή όμως που μολυνθούν τα υπόγεια νερά, ο καθαρισμός τους είναι πολύ δύσκολος και πολύ χρονοβόρος. Για το λόγο αυτό τα επιφανειακά νερά χρησιμοποιούνται κατά προτεραιότητα για κάλυψη αναγκών πόσιμου νερού και οικιακών χρήσεων.

Σε ξηρές και ημίξηρες περιοχές τα υπόγεια νερά αποτελούν την κύρια πηγή νερού για την κάλυψη των αναγκών ύδρευσης και άρδευσης. Εάν οι συνθήκες το επιτρέπουν ο εμπλουτισμός των υπογείων υδροφόρων με επιφανειακό νερό διατηρεί την ισορροπία όταν αυτή διαταράσσεται λόγω υπεραντλήσεων, ρυθμίζει την αντλούμενη παροχή και βελτιώνει την ποιότητα τους, κυρίως στις περιπτώσεις παρακτίων περιοχών, όπου ο κίνδυνος εισόδου θαλασσίου νερού είναι μεγάλος ή στις περιπτώσεις που τα υπόγεια νερά είναι υφάλμυρα.

Οι δυνατότητες χρήσης των υδάτων είναι συνάρτηση της φυσικής ποιότητας αυτών αλλά και οι χρήσεις με τη σειρά τους είναι δυνατόν να μεταβάλουν αυτήν την ποιότητα λιγότερο ή περισσότερο. Νερά μη κατάλληλης ποιότητας ισοδυναμούν με έλλειψη νερού για ορισμένες χρήσεις. Αυτό σημαίνει την ανάγκη λήψης των αναγκαίων μέτρων για την πρόληψη, τη μείωση, τον έλεγχο και την καταπολέμηση της ρύπανσης των υδάτων.

Ο άνθρωπος χρησιμοποιεί το νερό για την κάλυψη μιας σειράς αναγκών όπως:— ανάγκες πόσιμου ύδατος— ανάγκες δημοσίων χρήσεων— ανάγκες βιομηχανικές — ανάγκες γεωργικές— ανάγκες για ιχθυοκαλλιέργειες— ανάγκες για παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας— ανάγκες αναψυχής και τοπίου— ανάγκες απομάκρυνσης των χρησιμοποιηθέντων και ρυπασμένων υδάτων

45

— ανάγκες προστασίας υπογείων υδάτων από την διείσδυση θαλασσίου ύδατοςΤο νερό θεωρείται πάντα ως πηγή πλούτου παρά το γεγονός ότι μερικές φορές μπορεί να

προκαλέσει σοβαρότατες καταστροφές (πλημμύρες) με βαρύτατες οικονομικές επιπτώσεις στην εθνική οικονομία.

2.2 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΘΕΣΙΜΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

2.2.1 Επιφανειακοί υδατικοί πόροι

Στο ισοζύγιο προσφοράς και ζήτησης υδατικών πόρων, το σκέλος της προσφοράς περιλαμβάνει το τεχνικοοικονομικά διαθέσιμο υδατικό δυναμικό και ο προσδιορισμός του είναι απαραίτητος προκειμένου να ληφθούν οι τελικές αποφάσεις για την κατασκευή αναγκαίων υδραυλικών έργων. Η έννοια των οικονομικά εκμεταλλεύσιμων υδατικών πόρων κινείται μέσα σε ευρέως κυμαινόμενα όρια, αλλά όταν πρόκειται για την εξασφάλιση πόσιμου νερού τότε η επιλογή δεν γίνεται με βάση την οικονομικότερη λύση αλλά ανεξάρτητα του απόλυτου κόστους αυτής.

Γενικά το εκμεταλλεύσιμο υδατικό δυναμικό δεν πρέπει να προσδιορίζεται ανεξάρτητα των αναγκών, οι οποίες είναι απαραίτητο να έχουν προσδιορισθεί προηγουμένως. Έτσι, η εκτίμηση της τιμής μεγέθους του κόστους των έργων και η αναμενόμενη τιμή του νερού για μια συγκεκριμένη περιοχή γίνεται ευκολότερη, ώστε να εκτιμηθούν και οι οικονομικές επιπτώσεις στην εθνική οικονομία γενικότερα.

Αναλόγως των περιπτώσεων και των συνθηκών της περιοχής ως διαθέσιμο υδατικό δυναμικό μπορεί να θεωρηθεί και ένα μέρος της θερινής παροχής του ποταμού, ή αυτό προσαυξημένο με τα νερά που συγκεντρώνονται σε ταμιευτήρες μικρού κόστους ή ακόμα και σε ταμιευτήρες (φράγματα) μεγάλους κόστους, πολλαπλού συνήθως σκοπού (ύδρευση, άρδευση, βιομηχανία, ενέργεια) ή, σε οριακές περιπτώσεις, το περιθωριακό νερό που έχει υποστεί επεξεργασία σε βαθμό ανάλογο με τη προβλεπόμενη χρήση του.

Στον καθορισμό του εκμεταλλεύσιμου υδατικού δυναμικού καθοριστικό ρόλο κατέχει η ποιότητα των υδάτων. Είναι προφανές π.χ. ότι ένα νερό που περιέχει διαλυμένα άλατα σε συγκεντρώσεις άνω των επιτρεπομένων ορίων δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ούτε για πόσιμο και ενίοτε, ούτε για αρδεύσεις. Κατά συνέπεια το διαθέσιμο υδατικό δυναμικό προσδιορίζεται από την καταλληλότητα που απαιτεί η προβλεπόμενη χρήση του.

Για την πληρότητα της διδασκαλίας πρέπει να αναφερθούν και οι προσπάθειες που έχουν καταβληθεί και καταβάλλονται για την αύξηση του υδατικού δυναμικού είτε δια της παρεμβολής στον υδρολογικό κύκλο (π.χ. δημιουργία βροχοφόρων νεφών), είτε με αφαλάτωση, είτε με επαναχρησιμοποίηση νερών μετά από ειδική επεξεργασία.

Η εκτίμηση του διαθέσιμου υδατικού δυναμικού αποτελεί το ενεργειακό σκέλος του ισοζυγίου μεταξύ προσφοράς και ζήτησης. Η εκτίμηση αυτή είναι εμπειρική και βασίζεται στις παρατηρήσεις που πραγματοποιούνται στους σταθμούς μετρήσεων, του υδρολογικού και μετεωρολογικού δικτύου. Οι υδρομετρικές παρατηρήσεις που γίνονται συστηματικά στους ποταμούς επί σειρά ετών αποτελούν την πλέον ενδιαφέρουσα και την πλέον ασφαλή πηγή πληροφόρησης. Οι παρατηρήσεις και τα δεδομένα αποκτούν τόσο μεγαλύτερη βαρύτητα κατά την στατιστική επεξεργασία όσο μεγαλύτερη είναι η περίοδος λήψεως αυτών. Επίσης, η καταγραφή εξαιρετικών υδρολογικών φαινομένων (πλημμύρες, ξηρασίες κ.λ.π.) αποτελεί πολύτιμο στοιχείο για την κατάστρωση σχεδίων αντιμετώπισής τους.

2.2.1.1 Περιγραφή μεθόδων εκτίμησης των επιφανειακών υδατικών πόρων

Η επιφανειακή απορροή είναι το τμήμα εκείνο του υδρολογικού κύκλου που έχει τη μεγαλύτερη σχέση με τα τεχνικά έργα που κατασκευάζονται από τον άνθρωπο όχι μόνο για τον έλεγχο, την αξιοποίηση και την προστασία των υδατικών πόρων, αλλά και για την ορθολογικότερη διαχείρισή τους.

Υδρογράφημα απορροής είναι η ποσοτική απεικόνιση των διακυμάνσεων της απορροής σε συνάρτηση με το χρόνο για μια ορισμένη θέση μέτρησης. Η ετήσια και η μηνιαία παροχή αντιπροσωπεύουν όγκο νερού και χρησιμεύουν στη διαστασιολόγηση

46

έργων που σχετίζονται με τη διαχείριση του νερού, όπως φράγματα, λιμνοδεξαμενές, δίκτυα ανοικτών και κλειστών αγωγών κ.λ.π. Συνήθως η τελική τιμή της παροχής προκύπτει έμμεσα αφού μετρηθούν διάφορα άλλα υδραυλικά μεγέθη όπως η στάθμη του νερού και η ταχύτητα ροής σε επιλεγμένες διατομές της κοίτης ενός χειμάρρου ή υδρορεύματος όπου έχει εγκατασταθεί κατάλληλα εξοπλισμένος υδρομετρικός σταθμός. Οι κυριότερες μέθοδοι μέτρησης που χρησιμοποιούνται είναι:

— Μετρήσεις της στάθμης σε τακτά χρονικά διαστήματα με σταθμημετρικές κλίμακες ή και σε συνεχή βάση με όργανα αυτόματης καταγραφής στάθμης.

— Μετρήσεις της ταχύτητας ροής σε διάφορες θέσεις μιας διατομής με τη βοήθεια συσκευών όπως πλωτήρες, μυλίσκοι κ.λ.π. ή απευθείας μέτρηση της παροχής με τη χρησιμοποίηση χημικών ουσιών (διαλύματα, δείκτες, σπόροι λυκοποδίου κ.λ.π.), φυσαλίδων συμπιεσμένου αέρα κ.λ.π. Για χειμαρρώδεις ροές η πιο αξιόπιστη μέθοδος είναι η χρωματομετρική.

Επίσης η απορροή μπορεί να υπολογισθεί έμμεσα με τη βοήθεια του υδρολογικού ισοζυγίου από την εξίσωση:

(2.1)όπου,

R είναι η απορροήP είναι η βροχόπτωσηE είναι η εξατμισοδιαπνοήI είναι η κατείσδυσηΔS είναι η μεταβολή στην αποθήκευση, επιφανειακή ή υπόγεια

Εκτιμήσεις της απορροής σαν συνάρτηση της βροχόπτωσης μπορεί να γίνουν με τη βοήθεια των παρακάτω μεθόδων:α) από εμπειρικές σχέσεις όπως,

και (2.2)

(2.3)όπου a, b είναι σταθερές (Σχήμα 2.1)

β) έμμεσα με τη βοήθεια της διήθησης, από επιτόπου μετρήσεις κάνοντας χρήση διηθητόμετρων (π.χ. διπλού δακτυλίου κ.λ.π.) και εμπειρικές σχέσεις (π.χ. Horton).

γ) με ορθολογικές προσεγγίσεις εισάγοντας την έννοια του συντελεστή επιφανειακής απορροής, όπως:

(2.4)όπου,

A είναι η επιφάνεια της λεκάνης, καιC ο συντελεστής επιφανειακής απορροής

Η τιμή του C εξαρτάται από το είδος του εδάφους, τη βλάστηση, τη γεωλογία κ.λ.π. Στον Πίνακα 2.1 δίνονται από τον Richards τιμές για τον C.

δ) με πειραματικές καμπύλες στάθμης - παροχής που μπορεί να είναι εκθετικού ή παραβολικού τύπου, όπως:

bo )Ha(H = Q ή (2.5)

(2.6)

47

Σχήμα 2.1 Συσχετισμοί μεταξύ βροχής - απορροής

Πίνακας 2.1 Συντελεστές Richards επιφανειακής απορροής για διάφορα είδη λεκάνηςα/α Είδος λεκάνης Τιμές του C1. Βραχώδης με αδιαπέρατο υπόβαθρο 0,8 - 1,02. Γυμνή με ελαφρά αδιαπέρατο υπόβαθρο 0,6 - 0,83. Με καλλιεργημένες εκτάσεις ή καλυμμένη με βλάστηση 0,4 - 0,64. Με καλλιεργημένες εκτάσεις και απορροφητικό έδαφος 0,3 - 0,45. Αμμώδες έδαφος 0,2 - 0,36. Πυκνό δάσος 0,1 - 0,2

όπου οι παράμετροι a, b, c προσδιορίζονται με τη βοήθεια των μεθόδων βέλτιστης προσαρμογής. Η τιμή είναι το απόλυτο υψόμετρο της στάθμης σε m που έχει μηδενική παροχή και H το απόλυτο υψόμετρο της στάθμης που παρατηρείται με βάση τη σταθμημετρική κλίμακα. Για την επέκταση της καμπύλης Q προς την περιοχή των πλημμυρικών παροχών, χρησιμοποιείται τις περισσότερες φορές η εξίσωση του Manning.

ε) εφαρμογή του μοναδιαίου υδρογραφήματος (ΜΥΓ)Το ΜΥΓ είναι ουσιαστικά ένα μοντέλο που περικλείει όλα τα χαρακτηριστικά της

λεκάνης και αναφέρεται σε συγκεκριμένη διάρκεια περισσεύματος βροχής. Για κάθε δηλαδή διάρκεια περισσεύματος υπάρχει ένα διαφορετικό μοναδιαίο υδρογράφημα το οποίο αποτελεί τη βάση (τη μονάδα) για τον υπολογισμό του υδρογραφήματος άμεσης απορροής από οποιοδήποτε ύψος περισσεύματος της ίδιας διάρκειας. Η χρησιμότητα του ΜΥΓ είναι μεγάλη γιατί μπορεί να μετασχηματίσει, κάτω από ορισμένες παραδοχές, οποιοδήποτε περίσσευμα ραγδαίας βροχής διάρκειας σε υδρογράφημα άμεσης απορροής.

Για τη μελέτη των περισσοτέρων υδραυλικών έργων απαιτούνται παρατηρήσεις απορροών πολλών ετών. Το μέγεθος της παροχής που προσδιορίζεται σ’ αυτές τις περιπτώσεις καλείται Παροχή Σχεδιασμού για μια περίοδο επαναφοράς T* που εξαρτάται από το είδος και τη σπουδαιότητα του έργου. Η επιλογή T στηρίζεται πρωταρχικά σε οικονομική ανάλυση κόστους - ωφέλειας. Προκειμένου για έργα μεγάλης σημασίας τέτοιου είδους ανάλυση κρίνεται απαραίτητη γιατί τα αποτελέσματα βασίζονται σε ένα μεγάλο αριθμό παραγόντων όπως οι τύποι των εδαφών της λεκάνης, οι χρήσεις γης, η τοπογραφία της περιοχής, οι μετεωρολογικές συνθήκες, η αξία της γης, ο βαθμός αξιοποίησης της περιοχής κ.λ.π. Σαν παράδειγμα αναφέρεται ότι για τη διαστασιολόγηση των διατομών και των τεχνικών έργων των δικτύων στράγγισης γεωργικών εκτάσεων συνήθως επιλέγεται περίοδος επαναφοράς T μέχρι 20 έτη. Επίσης για δίκτυα αποχέτευσης των ομβρίων νερών επιλέγονται περίοδοι επαναφοράς 10, 20 ή 30 ετών, για αντιπλημμυρικά έργα 50 ετών ή και περισσότερο, ενώ για φράγματα πολύ μεγαλύτερες.

Διακινδύνευση (Risk) J είναι η πιθανότητα ενός γεγονότος (πλημμύρα T ετών) να συμβεί σε συγκεκριμένη περίοδο στο μέλλον. Ισχύει:

48

(2.5)

όπου,n = ο χρόνος ζωής του έργουT = η περίοδος επαναφοράς

Τα αντιπλημμυρικά έργα κατασκευάζονται, με ένα ορισμένο χρόνο ζωής, με σκοπό τη μείωση του κινδύνου J από τις πλημμύρες. Άρα για ένα αντιπλημμυρικό έργο με περίοδο επαναφοράς πλημμύρας 20 ετών και χρόνο ζωής 50 έτη, ο κίνδυνος

.

στ) με εμπειρικές μεθόδους εκτίμησης της πλημμύρας.Η πιο σπουδαία είναι η λεγόμενη ορθολογική μέθοδος (rational method) που

εφαρμόζεται στην Ελλάδα για λεκάνες μικρότερες των 10 km2. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή η αιχμή της πλημμύρας υπολογίζεται από την εξίσωση:

(2.6)

όπου,= η αιχμή άμεσης απορροής (m3/s)

C = ο συντελεστής απορροής (βλ. Πίνακα 2.1)r = η κρίσιμη ένταση της βροχής που προκύπτει από την όμβρια καμπύλη για

διάρκεια ίση με το χρόνο συγκέντρωσης της λεκάνης mm/hr, καιA = η έκταση της λεκάνης απορροής, km2

Ο χρόνος συγκέντρωσης μπορεί να υπολογισθεί από εμπειρικές εξισώσεις, όπως του Kirpich (1940):

(min) (2.7)

όπου,L = το μήκος του κυρίου ρέματος μέχρι την έξοδο της λεκάνης (km), καιS = η μέση κλίση κατά μήκος του μήκους της διαδρομής L, (m/m)

Ένας άλλος εμπειρικός τύπος για τον είναι η εξίσωση του Giandotti:

(2.8)

όπου,ΔH = η υψομετρική διαφορά μεταξύ μέσου υψομέτρου της λεκάνης και της κοίτης

του ρέματος στην έξοδο της λεκάνης σε m.

*Περίοδος επαναφοράς είναι το χρονικό διάστημα στο οποίο αναμένεται κατά μέσο όρο μια φορά η τυχαία υδρολογική μεταβλητή να υπερβεί την τιμή x0 για μέγιστα (ή να είναι μικρότερη της τιμής x0 για ελάχιστα).

ή

Πιθανότητα υπέρβασης F1 καλείται η πιθανότητα μια τυχαία υδρολογική μεταβλητή (τ. υδρ. μ.) x να πάρει τιμή μεγαλύτερη της xο (F2 να πάρει τιμή μεγαλύτερη της xο):

και

Ισχύει F1 + F2 = 1

49

2.2.2 Υπόγειοι υδατικοί πόροι

Τα εκμεταλλεύσιμα υπόγεια νερά εκφράζονται από τον όγκο των υδάτων που τεχνοοικονομικά είναι διαθέσιμος για μια χρονική περίοδο, συγκεκριμένη ή άνευ ορίων. Τα νερά αυτά πρέπει να ανταποκρίνονται στην επιθυμητή ποσότητα.

Στο ισοζύγιο λοιπόν προσφοράς - ζήτησης πρέπει να προστεθεί και ο ανωτέρω όγκος των υπογείων υδάτων ώστε να προκύψει το συνολικό διαθέσιμο υδατικό δυναμικό σαν άθροισμα των δυναμικών των επιφανειακών και των υπογείων υδάτων.

Κατά την εκτίμηση των εκμεταλλεύσιμων όγκων των υπογείων υδάτων πρέπει να λαμβάνονται υπ’ όψιν τα κατωτέρω στοιχεία:α. Ο όγκος του νερού που περιέχεται, υπό φυσικές συνθήκες, μέσα στους πόρους και

στις ρωγμές των υδροφορέων και είναι δυνατόν να εκμεταλλευθεί.β. Το ποσοστό εμπλουτισμού του υδροφορέα υπό φυσικές συνθήκες.γ. Οι συμπληρωματικοί υδατικοί πόροι (κατείσδυση από την κοίτη των ποταμών ή από

πλημμυρισμένες περιοχές, καθώς και τροφοδοσία των ποταμών από υπόγεια νερά).δ. Η μείωση της εξάτμισης των υπογείων υδάτων σαν συνάρτηση της πτώσης της

στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα λόγω άντλησης ή εκροής υπό μορφή πηγών.

Η χρησιμοποίηση των υπόγειων νερών εξαρτάται από το ρυθμό με τον οποίο αυτά μπορεί να αντλούνται από μία συγκεκριμένη λεκάνη, κατά τη διάρκεια μιας αντιπροσωπευτικής χρονικής περιόδου, χωρίς τον κίνδυνο να προκληθεί σημαντική μεταβολή στα αποθέματά τους. Όταν προκαλείται υποβιβασμός της στάθμης, αυξάνονται οι υπόγειες εισροές, περιορίζονται οι υπόγειες εκροές, αυξάνεται ο εμπλουτισμός από τα υδρορεύματα, ενώ τέλος οι απώλειες από την εξατμισοδιαπνοή ελαττώνονται. Τα αντίθετα αποτελέσματα αναμένονται αν ανυψωθεί η στάθμη του υπόγειου νερού. Έτσι, σε περιοχές με επαρκή εμπλουτισμό (π.χ. Θεσσαλική πεδιάδα) όσο μεγαλύτερη είναι η ανάπτυξη των υπογείων νερών τόσο μεγαλύτερος γίνεται ο βαθμός χρήσης, ο οποίος όμως σ’ αυτή την περίπτωση ελέγχεται και υπόκειται σε οικονομικούς και νομικούς περιορισμούς αν χρειασθεί.

Η μεγιστοποίηση του βαθμού χρήσης μπορεί να γίνει όχι μόνο με την αύξηση της αντλούμενης παροχής, αλλά και με την αναδιάταξη των γεωτρήσεων και του προγράμματος άντλησης. Η τοποθέτηση των υδρογεωτρήσεων κοντά στις πηγές εμπλουτισμού συνεπάγεται σχετική αύξηση των απολήψεων, χωρίς να μεγαλώνουν επιπλέον τα βάθη άντλησης.

Για τη μελέτη της δίαιτας των υπόγειων νερών είναι απαραίτητη η γνώση των γεωλογικών συνθηκών του υδροπερατού μέσου εντός του οποίου ρέει το υπόγειο νερό καθώς και των υδραυλικών χαρακτηριστικών της υπόγειας ροής (πορώδες, υδραυλική αγωγιμότητα, παροχετευτικότητα, ειδική απόδοση, αποθηκευτικότητα κ.λ.π.). Η παρουσία υπόγειου νερού σ’ ένα σχηματισμό είναι συνέπεια ενός καθορισμένου συνδυασμού κλιματικών, υδρολογικών, γεωλογικών, τοπογραφικών, οικολογικών, και εδαφολογικών παραγόντων, οι οποίοι όλοι μαζί αποτελούν ένα ολοκληρωμένο δυναμικό σύστημα. Όλοι οι παράγοντες αυτοί συνδέονται μεταξύ τους κατά τέτοιο τρόπο, ώστε ο κάθε ένας απ’ αυτούς να μπορεί να δίνει στοιχεία για τη λειτουργικότητα του συνολικού συστήματος και έτσι να χρησιμεύει σαν δείκτης των τοπικών συνθηκών του καθεστώτος των υπόγειων νερών. Επίσης είναι φανερό ότι το καθεστώς των υπόγειων νερών πρέπει να αντιμετωπίζεται σαν ένα δυναμικό σύστημα, όπου συχνά υπάρχει ανακύκλωση του νερού (κατείσδυση - επανεμφάνιση στην επιφάνεια).

Οι εκμεταλλεύσιμοι υπόγειοι υδατικοί πόροι μπορούν να ενισχυθούν με την βοήθεια τεχνικών έργων, τα οποία έχουν σκοπό να εμπλουτίζουν τα υπόγεια νερά με την προσθήκη υδάτων της επιφανειακής απορροής (π.χ. τάφροι διήθησης, λεκάνες διήθησης, φρεάτια πίεσης, δημιουργία κενών με άντληση μέσα στα οποία διηθείται το νερό των υδατορευμάτων κατά την διάρκεια των πλημμύρων κ.ά.) Αυτό το είδος των έργων αποδεικνύεται μεγάλης σημασίας σε περιοχές, όπου τα υπόγεια νερά είναι ανεπαρκή προς κάλυψη των αναγκών και όπου οι φυσικές συνθήκες (υδρολογικές και υδρογεωλογικές) είναι ευνοϊκές για την κατασκευή τους.

50

Έτσι μπορούν να δημιουργηθούν τεχνητοί ταμιευτήρες υπογείων νερών. Οι υπολογισμοί της χωρητικότητας και του τρόπου πλήρωσης αυτών γίνεται με υδροδυναμικές μεθόδους (μοντέλα ή αναλυτικές μέθοδοι).

2.2.2.1 Περιγραφή μεθόδων εκτίμησης των υπογείων υδατικών πόρων

Υδρογεωλογική λεκάνη είναι μία υπόγεια ενότητα από περατούς γεωλογικούς σχηματισμούς η οποία μπορεί να δώσει σημαντικές ποσότητες νερού. Η υδρολογική και υδρογεωλογική λεκάνη μπορεί να συμπίπτουν ή όχι. Στο Σχήμα 2.2 σκιαγραφούνται δύο περιπτώσεις όπου οι παραπάνω δύο λεκάνες δεν συμπίπτουν.

Για την ορθολογική διαχείριση μιας υδρογεωλογικής λεκάνης είναι απαραίτητη η γνώση της ποσότητας του νερού που με φυσικό τρόπο κατεισδύει και εμπλουτίζει τα υπόγεια νερά. Οι πιο σημαντικοί είναι:α) Το συνολικό ισοζύγιο (global balance) του Turc (1954). Το ισοζύγιο αυτό στηρίζεται στα

ετήσια κλιματικά χαρακτηριστικά μιας περιοχής με ασήμαντη επιφανειακή απορροή. Ο μέσος ετήσιος εμπλουτισμός των υπόγειων νερών σε mm/έτος δίνεται από:

(2.9)

όπου,I = μέσος ετήσιος εμπλουτισμός σε mm/έτοςP = μέσο ύψος βροχής σε mm/έτοςL = 500 + 0,05 Τ2, καιT = μέση ετήσια θερμοκρασία σε οC

β) Οι Mandel και Shiftman (1981) για κλιματικές συνθήκες γύρω από τη Μεσόγειο προτείνουν την παρακάτω εξίσωση συνολικού ισοζυγίου:

(2.10)όπου a και b είναι εμπειρικοί συντελεστές, a < 1 (αδιάστατος), και b (mm/έτος) η ελάχιστη παροχή νερού που απαιτείται για να διατηρηθούν στη ζωή αιωνόβια δένδρα και θάμνοι.

Οι Mandel και Shiftman (1981) απέδειξαν επίσης ότι για περιοχές όπου ισχύει η συνθήκη 450 < P < 650 mm/έτος, η παραπάνω εξίσωση παίρνει τη μορφή:

(2.11)γ) Οι γεωυδρολογικές μέθοδοι που εφαρμόζονται στις περιοχές όπου οι απολήψεις νερού

είναι μηδαμινές, με αποτέλεσμα να θεωρείται ότι επικρατούν συνθήκες μόνιμης δίαιτας. Σ’ αυτή την περίπτωση η ροή του υπόγειου νερού Q κάθετα σε μία ισοπιεζομετρική καμπύλη θεωρείται ίση με τον εμπλουτισμό I (m3/έτος) του υδροφόρου ανάντη της καμπύλης αυτής. Με άλλα λόγια:

(2.12)όπου,

i = υδραυλική κλίσηT = παροχετευτικότητα σε m3/day/m, καιl = μήκος της ισοπιεζομετρικής καμπύλης σε m.

Αν όμως τα υπόγεια νερά βρίσκονται υπό εκμετάλλευση και οι στάθμες έχουν σταθεροποιηθεί, τότε

(2.13)όπου,

= οι ποσότητες που αντλούνται σε m3/day, και

= όλες οι υπόλοιπες εκροές του υπόγειου νερού σε m3/dayΚαλύτερα όμως αποτελέσματα δίνει η μέθοδος του ισοζυγίου κάτω από συνθήκες μη

- μόνιμης δίαιτας, εφαρμόζοντας την αρχή της ασυνέχειας:(2.14)

51

όπου,Δt = ο χρόνος σε ημέρεςA = η επιφάνεια του υδροφόρου σε m2

= το ενεργό πορώδες ( )Δh = μέση διακύμανση της στάθμης σε m μεταξύ υγρής και ξηρής περιόδου.

δ) Οι υδρομετεωρολογικές μέθοδοι, όπου η κατείσδυση (φυσικός εμπλουτισμός των υπόγειων νερών) δίνεται από τη σχέση:

I = P - (R + E) (2.15)

Σχήμα 2.2 Περιπτώσεις όπου η υδρολογική και η υδρογεωλογική λεκάνη δεν συμπίπτουν. Οι γεωλογικοί σχηματισμοί με τελείες θεωρούνται διαπερατοί, ενώ αυτοί με συνεχείς γραμμές στεγανοί.

ε) Η μέθοδος του ισοζυγίου αλάτων, η οποία εφαρμόζεται σε περιοχές όπου η μόνη πηγή χλωριόντων είναι τα αναφερόμενα άλατα. Σ’ αυτή την περίπτωση το ισοζύγιο αλάτων δίνεται από τη σχέση:

52

(2.16)όπου,

A = η έκταση της περιοχής εμπλουτισμού σε m2.P = η μέση ετήσια βροχόπτωση σε m/έτος.C = η μέση ετήσια περιεκτικότητα χλωριόντων στο νερό της βροχής σε mg/liter.F = η μέση τιμή των αερομεταφερομένων ξηρών κατάλοιπων χλωριόντων

(gr/m2/έτος).Q = η εκροή του υπόγειου νερού σε m3/έτος, και

= η περιεκτικότητα σε χλωριόντα του υπόγειου νερού (mg/liter)Έτσι κάτω από συνθήκες μόνιμης δίαιτας:

(2.17)οπότε η μέση ετήσια τροφοδοσία των υδροφόρων σε m/έτος δίνεται από τη σχέση:

(2.18)

Τα κατάλοιπα συλλέγονται σε πλαστικές ταινίες που έχουν επίχρισμα κόλλας (π.χ. σελοτέιπ). Τα δείγματα του νερού της βροχής αλλά και τα αερομεταφερόμενα άλατα συλλέγονται με τη βοήθεια ειδικών βροχόμετρων εφοδιασμένων με τις παραπάνω συλλεκτικές ταινίες. Εάν τα ειδικά αυτά βροχόμετρα είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα στη λεκάνη, μπορεί να εφαρμοσθεί η μέθοδος Thiessen των πολυγώνων από τα οποία υπολογίζονται οι σταθμισμένες μέσες τιμές C και F.

2.2.2.1.1 Αποθέματα υπόγειου νερού

Οι δυσμενείς επιπτώσεις που μπορεί να προκληθούν σε μία υδρογεωλογική λεκάνη από την υπεράντληση των υπογείων νερών της οδήγησε, στη δεκαετία του 60, στην ανάγκη να εισαχθεί στη μεν αγγλοσαξονική βιβλιογραφία ο όρος της ασφαλούς απόδοσης (safe yield) στη δε γαλλόφωνη ο όρος εκμεταλλεύσιμα αποθέματα (reserves exploitables). Η ασφαλής απόδοση σύμφωνα με τον Todd που την εισήγαγε το 1959, αλλά που βρίσκεται ακόμα σε χρήση στη διεθνή βιβλιογραφία, είναι η ποσότητα του υπόγειου νερού που μπορεί να αντληθεί από μία υδρογεωλογική λεκάνη, χωρίς να προκληθούν ανεπιθύμητα αποτελέσματα. Επίσης, πολύ διαδεδομένος είναι ο όρος της διαρκούς απόδοσης. Τα κυριότερα ανεπιθύμητα αποτελέσματα είναι τα παρακάτω: μείωση ή και εξαφάνιση του υδατικού πόρου αντιοικονομικές συνθήκες άντλησης υποβάθμιση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του νερού δημιουργία νομικών προβλημάτων μεταξύ των χρηστών καθίζηση του εδάφους από «άδειασμα» των υδροφόρων (π.χ. λεκάνη Κάρλας)

Τα εκμεταλλεύσιμα αποθέματα είναι η ποσότητα του νερού που έχει άμεση σχέση με τα ρυθμιστικά αποθέματα, σε κείνα δηλαδή που περιέχονται ανάμεσα στη ψηλότερη και χαμηλότερη στάθμη (υγρή και ξηρή περίοδος, και σε ένα μέρος από τα μόνιμα αποθέματα, εκείνα δηλαδή που συναντώνται κάτω από την χαμηλότερη στάθμη του υδρολογικού έτους μέχρι τον πυθμένα του υδροφόρου ορίζοντα (βλ. Σχήμα 2.3).

Εάν λαμβάνει χώρα απόληψη υπόγειου νερού μεγαλύτερη από τη φυσική αναπλήρωση, τότε η ποσότητα που αντλείται καλείται απόδοση εξόρυξης. Η απόδοση αυτή οδηγεί τελικά στην εξάντληση ενός υδροφόρου ορίζοντα ή μιας υδρογεωλογικής λεκάνης.

Η εξόρυξη του υπόγειου νερού οδήγησε στην καταστροφή και υποβάθμιση πολλούς υδροφόρους ορίζοντες της πατρίδας μας (Ιρίων, Αργολικού πεδίου, Κάρλας, Αξιού κλπ.) Στις ξηρές όμως περιοχές (Λιβύη, Σαχάρα), όπου το υπόγειο νερό είναι το μόνο διαθέσιμο, η έννοια της εξόρυξης εκφυλίζεται γιατί το νερό σ’ αυτή την περίπτωση δεν έχει αξία εκτός αν χρησιμοποιείται. Η σωστή διαχείριση διαδραματίζει το σπουδαιότερο ρόλο σ’ αυτή την περίπτωση, ώστε η εξάντληση να γίνεται σταδιακά από μερικές δεκαετίες μέχρι μερικούς αιώνες.

53

Αν τώρα η άντληση υπόγειου νερού γίνεται με ρυθμούς μεγαλύτερους από τη διαρκή απόδοση, τότε καλείται υπεράντληση και εφ’ όσον συνεχίζεται μπορεί να προκαλέσει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, στην οικονομία και στην κοινωνία.

Στο Σχήμα 2.4 δίνεται σχηματικά μια υδρογεωλογική λεκάνη όπου περιγράφονται τρία στάδια ανάπτυξης.

Ο Domenico (1972) εισάγει τον όρο «βέλτιστη απόδοση», σαν ένα μέρος της ολοκληρωμένης διαχείρισης του συστήματος «επιφανειακά - υπόγεια νερά» μιας λεκάνης. Οι κανόνες λειτουργίας για τον υπολογισμό της βέλτιστης απόδοσης περιλαμβάνουν επιπλέον τόσο κοινωνικούς όσο και οικονομικούς όρους, με αποτέλεσμα να εγκαταλείπεται η ασφαλής απόδοση που στηρίζεται μόνο στις φυσικές παραμέτρους «εισροές – εκροές».

Η βελτιστοποίηση στη διαχείριση των υπόγειων νερών, ενταγμένη στο ευρύτερο πλαίσιο της βελτιστοποίησης του προγραμματισμού, σχεδιασμού και διαχείρισης του συστήματος «επιφανειακά - υπόγεια νερά» επιβάλλουν την εφαρμογή των παρακάτω ορθολογικών αποφάσεων:

— κωδικοποίηση των δυνατών εναλλακτικών λύσεων— καθορισμό των συνεπειών που συνεπάγεται κάθε εναλλακτική λύση— συγκριτική αξιολόγηση, των ανωτέρω συνεπειών από την άποψη της

μεγιστοποίησης της ωφέλειας, η οποία και αυτή αποτελεί μια εξαρτημένη μεταβλητή του συστήματος.

Σύμφωνα με τον Buras (1966), θα πρέπει ο υπεύθυνος για το σχέδιο διαχείρισης να επιλέξει:

— την εναλλακτική λύση που θα ελαχιστοποιεί τη διάσταση (στο χώρο και χρόνο καθώς και στην ποιότητα) ανάμεσα στο φυσικό εμπλουτισμό και τις απαιτήσεις.

— την έκταση ανάπτυξης του συστήματος των υδατικών πόρων καθώς και το βαθμό εξυπηρέτησης των απαιτήσεων

— τον τρόπο που θα λειτουργεί το σύστημα ώστε να επιτυγχάνονται με τον καλύτερο τρόπο οι διάφοροι προκαθορισμένοι στόχοι.

Σχήμα 2.3 Αποθέματα υπόγειου νερού (α) σε ελεύθερο υδροφόρο σε ένα υδρολογικό έτος, (β) σε ένα υπό πίεση υδροφόρο I = κατείσδυση, = ρυθμιστικά αποθέματα,

= μόνιμα αποθέματα, = δυνητικά αποθέματα, A= επιφάνεια υδροφόρου, =

μεταβολή της πίεσης, = ενεργό πορώδες, S= αποθηκευτικότητα.

54

Σχήμα 2.4 Απεικόνιση τριών σταδίων ανάπτυξης του υπόγειου νερού σε σχέση με την αποθηκευτική ικανότητά του: (α) ανάπτυξη μικρότερη από τη διαρκή απόδοση, (β) αυξημένη διαρκής απόδοση, (γ) ελάχιστη διαρκής απόδοση.

3. ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Στο Σχήμα 3.1 παρουσιάζονται οι καμπύλες συχνότητας των συγκεντρώσεων διαφόρων χημικών στοιχείων στα επιφανειακά και υπόγεια νερά υπό συνθήκες μη ρύπανσης και ρύπανσης. Π.χ. για τα ολικά διαλυμένα άλατα (TDS) προκύπτει ότι το 10% των δειγμάτων παρουσιάζει συγκεντρώσεις μικρότερες από 100 ppm, ενώ το 95% μικρότερες των 1000 ppm. Λεπτομερέστερη παρατήρηση του ιδίου σχήματος αποκαλύπτει ότι οι κλίσεις των διαφόρων καμπυλών δεν είναι ίδιες.

Σχήμα 3.1 Οι συγκεντρώσεις των διαφόρων διαλυμάτων στα επιφανειακά και υπόγεια νερά με τη μορφή διαγραμμάτων συχνότητας.

55

Οι καμπύλες συχνότητας των Ca2+, HCO3–, SiO2, K+ και F+ έχουν να επιδείξουν

υψηλές κλίσεις, πράγμα που σημαίνει ότι η διαλυτότητα των ορυκτών από τα οποία προέρχονται αυτά παίζει τον καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της μέγιστης συγκέντρωσής τους στα νερά. Οι ήπιες κλίσεις, από την άλλη μεριά, όλων των υπολοίπων στοιχείων οδηγεί στο συμπέρασμα ότι οι συγκεντρώσεις αυτών στα νερά ακολουθούν την κανονική κατανομή. Αυτό σημαίνει ότι οι συγκεντρώσεις των συγκεκριμένων αυτών συστατικών εξαρτώνται από τη διαθεσιμότητα του ορυκτού προέλευσής τους, την ταχύτητα διαλυτοποίησης του ορυκτού αυτού ή και από το ρυθμιστικό ρόλο που μπορεί να παίξουν βιολογικές διαδικασίες.

Μία αξιόλογη προσέγγιση της υδροχημείας των επιφανειακών νερών είναι αυτή που έγινε από τον Gibbs το 1970. Στο Σχήμα 3.2 απεικονίζονται τα TDS διαφόρων ποταμών ανά την υφήλιο σαν συνάρτηση του λόγου Na ή Cl προς το Na + Ca ή Cl + HCO3 αντιστοίχως. Έτσι, η αποτύπωση νερών χημικής σύστασης παραπλήσιας με αυτής του θαλασσινού νερού πρέπει να αναζητείται στο ακραίο τμήμα του ανώτερου κλάδου των κλειστών γραφικών του Σχήματος 3.2. Η βροχή, από την άλλη μεριά, ενώ έχει παρόμοια σχετική σύσταση με αυτή του θαλασσινού νερού, αποτυπώνεται στο ακριβώς αντίθετο άκρο του κατώτερου κλάδου των ιδίων γραφικών καμπυλών. Καθώς όμως τα πετρώματα διαβρώνονται με τη βοήθεια της επιφανειακής απορροής, τα νερά εμπλουτίζονται συνεχώς σε Ca2+ και HCO3

–, με αποτέλεσμα η νέα αποτύπωσή τους να γίνεται στο κεντρικό αριστερό μέρος των καμπυλών. Εάν τώρα προστεθεί και η εξάτμιση στην όλη διαδικασία που αναφέρθηκε παραπάνω, επακολουθεί καθίζηση των πιο ευδιάλυτων συστατικών του διαλύματος (π.χ. Ca2+ και HCO3

– σαν CaCO3), οπότε η αποτύπωση των νερών αυτών μετατοπίζεται ακόμα περισσότερο προς την περιοχή του θαλασσινού νερού.

Όταν όμως από την παγκόσμια κλίμακα περιορισθεί κανείς σε επίπεδο ποτάμιας λεκάνης, τότε οι χημικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα είναι περισσότερο πολύπλοκες και παρίστανται σχηματικά στο Σχήμα 3.3.

3.1 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Είναι γνωστό ότι οι ποταμοί, παράλληλα με την προμήθεια νερού και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται και για την απομάκρυνση των αστικών λυμάτων και των βιομηχανικών αποβλήτων. Στο παρελθόν τα οικιακά λύματα μικρού σχετικά όγκου ρίπτονταν μέσα στα ποτάμια όπου διαλύονταν σε μεγάλες ποσότητες νερού και με την διαδικασία του αυτοκαθαρισμού εξουδετερώνονταν οι κύριες πηγές της οργανικής ρύπανσης. Η δημιουργία μεγάλων αστικών κέντρων και η ανάπτυξη της βιομηχανίας βάρυναν την κατάσταση. Η ποσότητα των χρησιμοποιούμενων υλών αυξήθηκε ραγδαία και η σύνθεση τους μεταβλήθηκε. Έτσι, αστικά λύματα, βιομηχανικά απόβλητα (στερεά και υγρά), πετρελαϊκά προϊόντα (παραπροϊόντα ή κατάλοιπα) και άλλοι ρύποι καταλήγουν στους ποταμούς σε μεγάλες ποσότητες. Με την διαδικασία του αυτοκαθαρισμού οι ποταμοί αμύνονται κατά των ρύπων χωρίς στις περισσότερες περιπτώσεις, να καταφέρνουν να απαλλαγούν τελείως απ’ αυτούς με αποτέλεσμα η ποιότητά τους να υποβαθμίζεται. Το πρόβλημα εξασφάλισης και διατήρησης καθαρού νερού έχει καταστεί οξύτατο στις καλούμενες ανεπτυγμένες βιομηχανικές χώρες. Οι πηγές ρύπανσης σημειακές (βιομηχανικές μονάδες, αστικά κέντρα, γεωργοκτηνοτροφικές μονάδες, βιοτεχνικές μονάδες κ.ά.) ή διάχυτες (η γεωργία με τη αλόγιστη χρήση λιπασμάτων και πάσης φύσεως φυτοφαρμάκων και ζιζανιοκτόνων κ.ά.) αυξάνονται συνεχώς και, κατά κανόνα, είναι ανεξέλεγκτες. Η χρήση αγροχημικών είναι η βασική πηγή νέων ρύπων. Οι υδατοδιαλυτοί ρύποι με το φαινόμενο της διήθησης των υδάτων των βροχών ή των αρδεύσεων ως και εκείνων που προέρχονται από το λιώσιμο των χιονιών κατεισδύουν μέσα στο έδαφος για να καταλήξουν στους υδροφόρους ορίζοντες τους οποίους και ρυπαίνουν, κατά κανόνα, ανεπιστρεπτί. Τα χημικά λιπάσματα (φωσφορικά και αζωτούχα), και άλλα τοξικά χημικά προϊόντα, πέραν των άλλων, συμβάλλουν θετικά στην διαδικασία του ευτροφισμού, που αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα

56

Σχήμα 3.2 Η χημεία των επιφανειακών νερών σε παγκόσμια κλίμακα σαν συνάρτηση της χημείας του νερού της βροχής και της θάλασσας, της διάβρωσης και της εξάτμισης.

57

1. Εξάτμιση 7. Καθίζηση δευτερογενών ορυκτών2. Διαπνοή 8. Μίξη νερών3. Επιλεκτική λήψη από τα φυτά 9. Ξέπλυμα λιπασμάτων, κοπριάς4. Οξείδωση/αναγωγή 10. Ρύπανση5. Κατιοανταλλαγή6. Διαλυτοποίηση των ορυκτών

11. Λιμναίες/θαλάσσιες βιολογικές διαδικασίες

Σχήμα 3.3 Μία σχηματική ανασκόπηση των διαδικασιών που επηρεάζουν την ποιότητα των νερών στον υδρολογικό κύκλο.

Η επίδραση των γεωργικών δραστηριοτήτων στην ποιότητα των νερών για ένα τυπικό αμμώδες έδαφος φαίνεται στο Σχήμα 3.4. Είναι εμφανείς οι διαφορές στη χημική σύσταση του υπόγειου νερού μετά του βάθους, όπως καταγράφτηκαν σε μία γεώτρηση εξοπλισμένη με δειγματολήπτες νερού σε διαφορετικά βάθη.

Σχήμα 3.4 Η χημεία των υπόγειων νερών κάτω από γεωργικές γαίες (Appelo, 1985).

58

προβλήματα ρύπανσης των υδάτων, ενώ οι τοξικές ουσίες, ακόμα και σε μικρές συγκεντρώσεις επιδρούν αρνητικά επί των οργανισμών με τους οποίους έρχονται σε επαφή, προκαλώντας την τοξίνωση ή και το θάνατό τους. Άλλες ουσίες, αρχικά ακίνδυνες, αυξάνοντας τη συγκέντρωσή τους, αθροιστικά υπερβαίνουν τα όρια αντοχής των οργανισμών με συνέπεια τον θάνατο τους. Οι πτηνοτροφικές μονάδες αποτελούν επίσης σοβαρές πηγές ρύπανσης.

Εξάλλου, στους γνωστούς ρύπους, θα πρέπει να προστεθούν και τα απορρυπαντικά, τα οποία, σχεδόν ανεξέλεγκτα, παράγονται και κυκλοφορούν κατά χιλιάδες και ρυπαίνουν με την σειρά τους τα επιφανειακά (ποταμοί, λίμνες) και τα υπόγεια νερά με τα προϊόντα που προέρχονται από τη αποδόμησή τους. Συχνά, προϊόντα αποδόμησης ενώνονται και δημιουργούν νέους ρύπους.

Στους ανωτέρω ρύπους θα πρέπει να προστεθούν και τα ραδιενεργά προϊόντα, όταν καθ’ οιονδήποτε τυχαίο τρόπο καταλήγουν στα επιφανειακά ή στα υπόγεια νερά.

Μια άλλη ρύπανση είναι η θερμική ρύπανση των υδάτων των ποταμών που οφείλεται στην άφιξη θερμών υδάτων που προέρχονται, κατά το μεγαλύτερο μέρος, από τις θερμικές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, χωρίς να αποκλείονται και ορισμένες βιομηχανίες. Η ανύψωση της θερμοκρασίας των φυσικών υδάτων ενός ποταμού ευνοεί την ανάπτυξη θερμόφιλων οργανισμών (π.χ. γαλαζοπράσινες άλγες) με αποτέλεσμα να μεταβάλλεται η φυσική σύνθεση των διαφόρων βιοτόπων που αναπτύσσονται είτε στις εκβολές του ποταμού είτε κατά μήκος αυτού.

3.1.1 Φυσική απορρύπανση των επιφανειακών υδάτων

Ο ποιοτικός έλεγχος της ρύπανσης (quality control) ενός επιφανειακού αποδέκτη (υδατορεύματος, ποταμού, χειμάρρου κ.λ.π.) εξαρτάται από την ικανότητα των ρεόντων υδάτων του να αφομοιώνουν τα απόβλητα και να ανακτούν τη φυσική τους ποιότητα.

Οι ρύποι διακρίνονται σε συντηρητικούς (conservative) και μη συντηρητικούς. Η συγκέντρωση ενός συντηρητικού ρύπου είναι αντιστρόφως ανάλογη με το βαθμό της αραίωσης που υφίσταται, δηλαδή η ουσία δεν αποσυντίθεται, δεν μεταβάλλεται χημικά και δεν απομακρύνεται ή προσροφάται σαν αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών. Τα χλωριόντα είναι ένα καλό παράδειγμα συντηρητικής ουσίας.

Μη συντηρητική ουσία είναι αυτή που υπό την επίδραση χημικών, βιολογικών ή φυσικών διεργασιών (διαφορετικών από αυτών της αραίωσης) μεταβάλλεται και απομακρύνεται από το διάλυμα ή το αραίωμα. Η αμμωνία π.χ. δύναται να οξειδωθεί βιοχημικά σε νιτρικά, μετά να αφομοιωθεί από τα φύκη και τελικά να καταναλωθεί από τα ζώα. Τα ανθρακικά οργανικά απόβλητα μπορούν να μετατραπούν σε CO2, μέρος του οποίου μπορεί να διαφύγει στην ατμόσφαιρα. Τα βαρέα μέταλλα μπορούν να προσροφηθούν από πορώδεις γεωλογικούς σχηματισμούς ή να καταβυθιστούν σαν αδιάλυτα άλατα και να απομακρυνθούν με την ιζηματογένεση. Οι διαδικασίες με τις οποίες τα μη συντηρητικά απόβλητα μεταβάλλονται ή απομακρύνονται από το νερό (επιφανειακό ή υπόγειο) συμπεριλαμβάνονται στο γενικό όρο φυσικός αυτοκαθαρισμός.

Τα σταθερά χημικά απόβλητα υφίστανται μικρή ή καθόλου (μηδαμινή) απορρύπανση κατά τη μεταφορά τους προς τα κατάντη ενός επιφανειακού αποδέκτη. Σ’ αυτή την περίπτωση οι κύριοι παράγοντες αυτοκαθαρισμού είναι η αραίωση, που εξαρτάται σχεδόν αποκλειστικά από την παροχή του αποδέκτη.

Στην περίπτωση αποβλήτων με μεγάλο μικροβιολογικό φορτίο, η παροχή, ο χρόνος έκθεσης σε δυσμενείς συνθήκες και η θερμοκρασία του νερού είναι οι τρεις κύριοι παράγοντες αυτοκαθαρισμού. Η μείωση του αριθμού των οργανισμών είναι συνάρτηση των δύο τελευταίων, δηλαδή η ταχύτητα θανάτου τους αυξάνει με τη θερμοκρασία του νερού και με το χρόνο έκθεσης σε δυσμενείς συνθήκες του περιβάλλοντος του ποταμού.

Ο αυτοκαθαρισμός των θερμικών αποβλήτων (που είναι η διάχυση της θερμότητας) είναι μία ειδική περίπτωση. Ο αυτοκαθαρισμός αυτός εκτός από την παροχή και την

59

επιφάνεια του φυσικού αποδέκτη, επηρεάζεται και από μετεωρολογικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία του αέρα, η ταχύτητα του ανέμου, η σχετική υγρασία και η ηλιακή ακτινοβολία. Η θερμότητα του σώματος του νερού, που δέχεται θερμικά απόβλητα χάνεται με την εξάτμιση προς την ατμόσφαιρα, τη μεταφορά και την ακτινοβολία, ενώ αντίστροφα προστίθεται θερμότητα διαμέσου της ηλιακής ακτινοβολίας.

Ο πιο συνήθης τύπος αποβλήτων είναι οι ασταθείς οργανικές ενώσεις που προέρχονται κύρια από τις βιομηχανίες και τα αστικά λύματα. Ο αυτοκαθαρισμός τους είναι μία βιοχημική διαδικασία φθοράς τους. Το διαλυμένο οξυγόνο στο νερό ενός υδρορεύματος χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση των οργανικών υλικών τα οποία μ’ αυτόν τον τρόπο μεταφέρονται έξω από την αλυσίδα των βιολογικών διαδικασιών. Η σταθεροποίηση είναι συνάρτηση του χρόνου και της θερμοκρασίας και η χρησιμοποίηση του διαλυμένου οξυγόνου αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας. Το έλλειμμα του οξυγόνου αναπληρώνεται από τη φύση με τη βοήθεια του σύνθετου φαινόμενου του επαναερισμού από την ατμόσφαιρα, αλλά δυστυχώς η συγκέντρωση κορεσμού του οξυγόνου του νερού μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Έτσι η παροχή, ο χρόνος διέλευσης μιας μάζας νερού προς τα κατάντη ενός υδρορεύματος, η θερμοκρασία του νερού και ο επαναερισμός θεωρούνται οι τέσσερις κυριότεροι παράγοντες που κυριαρχούν στον αυτοκαθαρισμό του οργανικού φορτίου των ρεόντων υδάτων.

Μέχρι τώρα λοιπόν γίνεται φανερό ότι η αφομοιωτική ικανότητα αποβλήτων σε ένα ποτάμι εξαρτάται από την υδρολογία, τις κλιματικές συνθήκες και την συμπεριφορά του ποταμού σε κάθε τμήμα του. Η συμπεριφορά του αυτή εξαρτάται από τη διαμόρφωση της λεκάνης απορροής και τα φυσικά χαρακτηριστικά του αγωγού κατά μήκος της κοίτης. Όταν ο αγωγός είναι αβαθής και απότομος, ο χρόνος διέλευσης είναι μικρός, με καλό αερισμό, ενώ στα βαθιά και μαιανδρικά υδρορεύματα, ο χρόνος διέλευσης είναι μεγάλος, με φτωχό επαναερισμό.

3.1.1.1 Ισοζύγιο οξυγόνου στα υδατικά συστήματα

3.1.1.1.1 Αποξυγόνωση του νερού λόγω οξείδωσης των οργανικών ουσιών

Η υποβάθμιση της ποιότητας ενός υδρορεύματος που δέχεται οργανικά απόβλητα προκαλείται κυρίως από τη μεγάλη ποσότητα οξυγόνου που χρειάζεται για την αερόβια διάσπασή τους σε σύγκριση με τη διαλυμένη ποσότητα οξυγόνου που συγκρατείται στο νερό. Το αποτέλεσμα είναι να μειώνεται το οξυγόνο που, πολλές φορές, φθάνει σε επίπεδο που δεν είναι αρκετό για την υποστήριξη της ζωής πολλών ειδών των υδρόβιων οργανισμών. Σε ορισμένες περιπτώσεις η μείωση του οξυγόνου είναι τέτοια που εμφανίζεται και αναερόβια διάσπαση στο νερό που δέχεται τα απόβλητα.

Για τη μέτρηση της ζήτησης οξυγόνου στο νερό που περιέχει οργανικά απόβλητα έχει καθιερωθεί ο προσδιορισμός της λεγόμενης βιοχημικής ζήτησης οξυγόνου (BOD). Το BOD μιας υδάτινης μάζας που περιέχει οργανικά απόβλητα ορίζεται σαν η ποσότητα του οξυγόνου που χρειάζονται οι μικροοργανισμοί για την αερόβια διάσπαση μιας ποσότητας οργανικής ουσίας κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης χρονικής περιόδου και υπό ορισμένη θερμοκρασία.

Η καμπύλη που εκφράζει την κατανάλωση οξυγόνου κατά την οξείδωση οργανικής ύλης σε σχέση με το χρόνο είναι γνωστή σαν καμπύλη ζήτησης οξυγόνου (Σχήμα 3.5). Η ζήτηση του οξυγόνου επηρεάζεται από τη θερμοκρασία, επειδή η όλη διαδικασία της οξείδωσης των οργανικών ουσιών είναι μια βιολογική διαδικασία ευαίσθητη στις μεταβολές της θερμοκρασίας.

Εκτός από τη βιοχημική ζήτηση οξυγόνου (BOD) για την περιγραφή της ποιότητας του νερού που δέχεται οργανικά απόβλητα χρησιμοποιείται και ο όρος της χημικής ζήτησης οξυγόνου (COD), που εκφράζει την ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται για την οξείδωση της

60

οργανικής ουσίας με οξειδωτικά μέσα. Οι τιμές του COD παρουσιάζονται μεγαλύτερες από αυτές του BOD γιατί περικλείει και τις μη βιολογικά αποικοδομήσιμες οργανικές ουσίες.

Ο ρυθμός του BOD κατά τους Streeter and Phelps (1925) είναι ανάλογος προς την ποσότητα οργανικής ύλης που δεν έχει οξειδωθεί και εκφράζεται από τη σχέση:

(3.1)

όπου,Lt: συγκέντρωση της οργανικής ουσίας εκφρασμένης σε ποσότητα οξυγόνου που

χρειάζεται για την πλήρη οξείδωσή της μετά το χρόνο t (mg/liter),t: χρόνος, και

: μια σταθερά γνωστή σαν σταθερά αποξυγόνωσης (day-1).

Σχήμα 3.5 Καμπύλη ζήτησης οξυγόνου

Από την διαφορική Εξίσωση 3.1 προκύπτει η σχέση του BOD σαν συνάρτηση του χρόνου, που έχει τη μορφή:

(3.2)

ή

(3.3)

όπου,

Lo: το τελικό BOD (mg/lt), που είναι η τελική ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται από τους μικροοργανισμούς για την οξείδωση του ανθρακικού μέρους των αποβλήτων σε CO2 και H2O (initial ultimate carbonaceous oxygen demand)

BODt: το οξυγόνο που καταναλώθηκε μέχρι το χρόνο t, καιLt: το οξυγόνο που απαιτείται για την ολοκλήρωση της οξείδωσης της οργανικής

ουσίας μετά το χρόνο t (mg/lt).Ισχύει δηλαδή:

Η επίδραση της θερμοκρασίας στο ρυθμό μεταβολής του BOD εκφράζεται από μια σχέση που συνδέει το ρυθμό της αντίδρασης στη θερμοκρασία του συστήματος με μια θερμοκρασία αναφοράς, που είναι η θερμοκρασία των 20º C και που έχει τη μορφή:

(3.4)

όπου, και : είναι οι σταθερές αποξυγόνωσης στις θερμοκρασίες T και

20º C, αντίστοιχα.

61

Η εκτίμηση των σταθερών και L της εξίσωσης του BOD γίνεται με τη βοήθεια μιας σειράς δεδομένων από πειραματικές μετρήσεις της κατανάλωσης οξυγόνου με το χρόνο για προκαθορισμένες ποσότητες αποβλήτων ή με βάση τη σύνθεση του νερού του υδατορεύματος. Ο συντελεστής αποξυγόνωσης στο περιβάλλον των ποταμών μπορεί να προσδιοριστεί για τμήματα του ποταμού, κατάντη της παροχέτευσης αποβλήτων από τη σχέση:

(3.5)

όπου,

t: είναι ο χρόνος διαδρομής του νερού, και : είναι τιμές του ανθρακικού BOD ανάντη και κατάντη του τμήματος

του ποταμού.

3.1.1.1.2 Επαναερισμός του νερού επιφανειακών υδατικών συστημάτων

Οι δυσμενείς επιπτώσεις της μείωσης του οξυγόνου από την οξείδωση των οργανικών ουσιών αντιμετωπίζεται στη φύση με τη διαδικασία του επαναερισμού των υδατικών συστημάτων. Με τη διαδικασία αυτή το οξυγόνο και τα άλλα αέρια της ατμόσφαιρας ανανεώνουν τα αντίστοιχά τους που βρίσκονται διαλυμένα στο νερό των συστημάτων. Το γεγονός ότι με τον επαναερισμό ανανεώνεται το οξυγόνο του νερού δεν αποτελεί και εγγύηση ότι ικανοποιητικές ποσότητές του θα είναι διαθέσιμες στην κατάλληλη θέση του ρεύματος για την κατάλληλη χρήση.

Η ευαισθησία των ψαριών στις χαμηλές συγκεντρώσεις διαλυμένου οξυγόνου διαφέρει ανάλογα με το είδος τους, ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξής τους (αυγά, λάρβες και ενήλικα) και ανάλογα με τις συνθήκες ανάπτυξής τους (διαθεσιμότητα τροφής, ταχύτητα ανάπτυξης και αναπαραγωγής τους). Όταν οι άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι σε ικανοποιητικά επίπεδα η ελάχιστη τιμή του διαλυμένου οξυγόνου που ικανοποιεί τις περισσότερες περιπτώσεις και δράσεις του βιολογικού κύκλου του είναι τα 5 ppm. Επειδή το επίπεδο του διαλυμένου οξυγόνου σε ένα ποτάμι μεταβάλλεται και κατά μήκος της ροής και στο χρόνο, δεν μπορούν να ορισθούν κριτήρια που να βασίζονται μόνο σε μια ελάχιστη τιμή του. Έτσι λοιπόν, εκτός από την ελάχιστη αυτή τιμή θα πρέπει να αναφέρεται και το ποσοστό παραβίασής της, δηλαδή το ποσοστό εμφάνισής της για ένα ορισμένο χρόνο (π.χ. ελάχιστη τιμή 5 ppm και 95% να παραβιάζεται).

Η ταχύτητα εισόδου του οξυγόνου στη μάζα του νερού εξαρτάται από την ποσότητα οξυγόνου που είναι διαθέσιμη για μεταφορά, καθώς και από το έλλειμμα στη μάζα του νερού. Αν και το έλλειμμα οξυγόνου είναι ο κύριος παράγοντας της ταχύτητας επαναερισμού, η πραγματική ποσότητα οξυγόνου που θα εισέλθει στο νερό εξαρτάται από τα φυσικά και υδρολογικά χαρακτηριστικά του ποταμού, όπως είναι η θερμοκρασία, το βάθος ροής, ο διαθέσιμος όγκος νερού και το τυρβώδες του ποταμού. Μια άλλη διαδικασία αύξησης του οξυγόνου είναι η φωτοσύνθεση των υδρόβιων φυτών.

Η ταχύτητα επαναερισμού έχει σχέση με τη μεταφορά μάζας των αερίων σε ένα διφασικό μέσο που στην περίπτωση του επαναερισμού είναι ο αέρας της ατμόσφαιρας και το νερό και είναι ανάλογη με τη διαφορά μεταξύ της υπάρχουσας συγκέντρωσης και της συγκέντρωσης ισορροπίας του αερίου στο υδατικό διάλυμα. Η σχέση αυτή περιγράφεται από την εξίσωση:

(3.6)

όπου,

62

: η συγκέντρωση του οξυγόνου (mg/lt),: η συγκέντρωση κορεσμού του οξυγόνου (mg/lt), και

: μία σταθερά αναλογίας, γνωστή και σαν σταθερά επαναερισμού (day-1).

Αν η διαφορά D= CS - C θεωρηθεί ότι είναι το έλλειμμα οξυγόνου στο νερό η Εξίσωση 3.6 γράφεται

(3.7)

Η συγκέντρωση κορεσμού του οξυγόνου εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τη βαρομετρική πίεση και την αλατότητα του νερού. Μια απλή σχέση που εκφράζει τη συγκέντρωση κορεσμού του οξυγόνου σαν συνάρτηση μόνο της θερμοκρασίας είναι η εξής:

(3.8)

στην οποία είναι η συγκέντρωση οξυγόνου που αντιστοιχεί στον κορεσμό, και T είναι η

θερμοκρασία σε .Η διαλυτότητα του οξυγόνου μειώνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης των

αλάτων. Για το θαλασσινό νερό, η σχέση 3.8 πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τον παράγοντα (/100000), στον οποίο S είναι η συγκέντρωση χλωρίου στο νερό εκφρασμένη σε ppm. Η

συγκέντρωση κορεσμού του οξυγόνου στο γλυκό νερό στους 20 º C και P = 760 mm Hg είναι ίση με 9.15 ppm. Στο θαλασσινό νερό όπου η συγκέντρωση Cl είναι κατά μέσο όρο S = 19000 ppm, η συγκέντρωση κορεσμού του οξυγόνου είναι 7,41 ppm.

Από την Εξίσωση 3.7 γίνεται φανερό ότι για την εκτίμηση του επαναερισμού σημαντικό ρόλο έχει ο συντελεστής επαναερισμού . Στις περισσότερες εξισώσεις των

εμπειρικών μοντέλων που έχουν προταθεί για τον υπολογισμό του , ο συντελεστής αυτός θεωρείται ανάλογος με τη μέση ταχύτητα ροής και αντιστρόφως ανάλογος με το βάθος ροής. Στη συνέχεια δίνονται μερικές εμπειρικές εξισώσεις υπολογισμού του , που παρουσίασε ο Rathbum το 1977.

Εξίσωση των Churchill et al. (1962),(3.9α)

Εξίσωση των Owens et al. (1964),(3.9β)

Εξίσωση των Isaacs and Gaudy (1968), και(3.9γ)

Εξίσωση των Bennett - Rathbum (1972).(3.9δ)

Στις εξισώσεις αυτές ο συντελεστής επαναερισμού εκφράζεται σε hours-1. Η τιμή του όμως επηρεάζεται από ορισμένους παράγοντες που είναι 1) η ύπαρξη οργανικής ουσίας

στο νερό, 2) η ανάπτυξη μικροφυκών, 3) οι αποθέσεις βούρκου στον πυθμένα και 4) η παρουσία ορισμένων ουσιών, όπως τα απορρυπαντικά και τα λάδια που περιορίζουν άμεσα και σημαντικά το ρυθμό του επαναερισμού.

Ο σημαντικότερος όμως παράγοντας από τον οποίο εξαρτάται ο επαναερισμός είναι η θερμοκρασία. Μια σχέση που συνδέει την τιμή του σε οποιαδήποτε θερμοκρασία με αυτή

του στη θερμοκρασία των έχει τη μορφή:

(3.10)

63

3.1.1.1.3 Ισοζύγιο οξυγόνου στο νερό των υδατορευμάτων

Το διαλυμένο οξυγόνο που υπάρχει στο νερό σε κάποιο τμήμα του ρεύματος είναι το αποτέλεσμα της συνδυασμένης δράσης των διαδικασιών αποξυγόνωσης και επαναερισμού (Σχήμα 3.6). Η καμπύλη που εκφράζει τη διακύμανση του διαλυμένου οξυγόνου κατά μήκος ενός ποταμού λέγεται καμπύλη υποβιβασμού του οξυγόνου (oxygen sag curve). Χαρακτηριστικό σημείο της καμπύλης αυτής είναι το κρίσιμο επίπεδο του διαλυμένου οξυγόνου και ο κρίσιμος χρόνος, που εκφράζουν το χαμηλότερο επίπεδο οξυγόνου ή το μεγαλύτερο έλλειμμα οξυγόνου κατά μήκος του ποταμού στο χρόνο ή την απόσταση από τη θέση εισροής των αποβλήτων που το προκαλούν.

Σχήμα 3.6 Τυπικές καμπύλες αποξυγόνωσης, επαναερισμού και υποβιβασμού του οξυγόνου σε υδατορεύματα.

Η εξίσωση που περιγράφει τη μεταβολή του ελλείμματος του οξυγόνου κατά μήκος ενός ποταμού που δέχεται σε μια θέση του οργανικά απόβλητα εκφράζεται από τη γνωστή σχέση των Streeter and Phelps (1925) που έχει ως εξής:

(3.11)

όπου,

: το έλλειμμα οξυγόνου στο νερό (mg/lt),

: συγκέντρωση του οξυγόνου κορεσμού (mg/lt),C: η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου (mg/lt),L: το BOD (mg/lt),

: ο συντελεστής αποξυγόνωσης (day-1), και

: ο συντελεστής επαναερισμού (day-1)

Στη σχέση αυτή ο πρώτος όρος ( ) αντιπροσωπεύει την αντίδραση της αποξυγόνωσης και δείχνει ότι το έλλειμμα του οξυγόνου αυξάνει ανάλογα προς το BOD που υπολείπεται (L) και το ρυθμό αποξυγόνωσης ( ). Ο δεύτερος όρος ( ) αντιπροσωπεύει την αντίδραση επαναερισμού και δείχνει ότι το έλλειμμα του οξυγόνου ελαττώνεται ανάλογα προς το υφιστάμενο έλλειμμα (D) και το ρυθμό επαναερισμού ( ).

Από τη λύση της εξίσωσης 3.11 προκύπτει η συνάρτηση που δίνει τη διακύμανση του διαλυμένου οξυγόνου κατά μήκος του ποταμού

(3.12)

όπου,

64

: το BOD στη θέση x = 0 (ή t = 0),

: το αρχικό έλλειμμα του οξυγόνου,: το έλλειμμα οξυγόνου στο χρόνο

Η εξίσωση 3.12 δείχνει ότι το έλλειμμα του οξυγόνου σε οποιοδήποτε σημείο του ρεύματος στα κατάντη του σημείου εισόδου των αποβλήτων μπορεί να υπολογισθεί όταν είναι γνωστά τα , , και .

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον στην ανάλυση της ρύπανσης των ρευμάτων παρουσιάζει η γνώση του κρίσιμου χρόνου και του κρίσιμου ελλείμματος, δηλαδή του μέγιστου ελλείμματος οξυγόνου που μπορεί να παρουσιασθεί κάτω από τις επικρατούσες συνθήκες ρυπάνσεως. Το κρίσιμο έλλειμμα οξυγόνου και ο κρίσιμος χρόνος μπορούν να υπολογιστούν από τις σχέσεις:

(3.13α)

(3.13β)

Στις θέσεις όπου τα απόβλητα σημειακών πηγών ή το νερό των παραποτάμων αναμιγνύονται με το νερό των ποταμών, η τιμή της θερμοκρασίας, του διαλυμένου οξυγόνου και του BOD στο μίγμα μπορεί να υπολογιστεί από την παρακάτω γενική εξίσωση:

(3.14)

όπου,: η συγκέντρωση (π.χ. του DO ή τού BOD) ή η τιμή της θερμοκρασίας,

: η συγκέντρωση στα απόβλητα,

: η συγκέντρωση στο νερό του ποταμού ανάντη,

: η παροχή των υγρών αποβλήτων και

: η παροχή του ποταμού ανάντη της ανάμιξης

3.1.2 Ποιότητα των υδάτων των ταμιευτήρων

Η ποιότητα των υδάτων των ταμιευτήρων επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, φυσικούς ή τεχνητούς. Σε πολλούς απ’ αυτούς ο συνδυασμός ζωνών μικρού βάθους και του μεγάλου βαθμού ηλιοφάνειας και απορρόφησης θερμότητας ευνοεί την ταχεία ανάπτυξη γαλαζοπράσινων αλγών που σημαίνει διαταραχές στο διαθέσιμο οξυγόνο και τοξίνωση των υδροβίων οργανισμών συμπεριλαμβανομένων και των ιχθύων.

Η αύξηση της αλατότητας σε ταμιευτήρες υπερετήσιας ρύθμισης σε ξηρές περιοχές κυρίως, οφείλεται στην αργή ανανέωση των υδάτων και στις μεγάλες απώλειες λόγω της εξατμίσεως. Το φαινόμενο γίνεται οξύτερο όταν η ξηρά περίοδος διαρκεί περισσότερα έτη. Όταν τα νερά είναι άφθονα η ποιότητα των υδάτων του ταμιευτήρα αποκαθίσταται.

Σε ξηρές περιοχές η αλατότητα των υδάτων του ποταμού που τροφοδοτεί τους ταμιευτήρες μεταβάλλεται αισθητά αναλόγως της εποχής του έτους. Κατά τη διάρκεια των μεγάλων παροχών η αλατότητα των νερών είναι πολύ μικρή, ενώ κατά την διάρκεια των θερινών παροχών η αλατότητα των νερών είναι μεγάλη γιατί τα διαλυμένα άλατα απαντώνται σε μεγάλες συγκεντρώσεις.

Έτσι, οι εποχιακές μεταβολές της χημικής σύνθεσης των υδάτων των ποταμών επηρεάζουν αντίστοιχα την αλατότητα των υδάτων των ταμιευτήρων τους οποίους

65

τροφοδοτούν. Τα φαινόμενα αυτά απαιτούν μελέτη και πρέπει να λαμβάνονται υπ’ όψιν προ της κατασκευής των ταμιευτήρων καθώς και κατά την διάρκεια της εκμετάλλευσης και της κατάρτισης των ισοζυγίων προσφοράς - ζήτησης.

Συμπερασματικά, η ποιότητα των υδάτων των ποταμών προσδιορίζεται — από τη φύση και την ποιότητα των ρύπων που καταλήγουν στους ποταμούς και

τον βαθμό καθαρισμού των λυμάτων και των υγρών αποβλήτων προ της ρίψης των στους ποταμούς

— από τη φύση και την ποσότητα των μεταφερόμενων φερτών υλών— από τις φυσικές διαδικασίες μεταξύ του ύδατος και των ρύπων και την ικανότητα

αυτοκαθαρισμού των ποταμών σε συνδυασμό με το μέγεθος των παροχών αυτών.

3.2 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΥΠΟΓΕΙΩΝ ΝΕΡΩΝ

Η ρύπανση των υπόγειων υδάτων δεν παρουσιάζει τις ίδιες αναλογίες με την ρύπανση των επιφανειακών υδάτων. Εν τούτοις, ο αριθμός των επικινδύνων ρυπάνσεων αυξάνει κάθε χρόνο και αποτελούν, συχνά, απειλή για την ανθρώπινη υγεία.

Οι χημικοί ρύποι είναι οι πλέον επικίνδυνοι και οι πιο δύσκολοι στην εξουδετέρωσή τους. Πολλές από τις χημικές ενώσεις που ρυπαίνουν τα νερά παρουσιάζουν ισχυρά αντίσταση στην διαδικασία αυτοκαθαρισμού και μπορούν να παραμείνουν μέσα στο νερό για δεκαετίες ολόκληρες ακόμα και εάν μειωθεί ή εκλείψει εντελώς η πηγή προέλευσής τους.

Μέσα στα υπόγεια νερά η μικροχλωρίδα των παθογενών οργανισμών και οι ιοί δεν ζουν περισσότερο από 2 έως 3 μήνες. Για το λόγο αυτό οι βακτηριακές ρυπάνσεις περιορίζονται σε μια περιοχή γύρω από την πηγή ρύπανσης με εξαίρεση τις καρστικές περιοχές όπου η αρχική ρύπανση μπορεί να μεταφερθεί σε μια απόσταση αρκετών χιλιομέτρων από το σημείο της πηγής ρύπανσης. Αμέσως μετά την εξουδετέρωση της πηγής ρύπανσης αρχίζει και η διαδικασία καθαρισμού των υπόγειων υδάτων.

Στις περισσότερες περιπτώσεις οι ρύποι φθάνουν υπό υδαρά μορφή και αυτός είναι ο λόγος που οι υδροφορείς, οι οποίοι καλύπτονται από αδιαπέρατες στρώσεις είναι περισσότερο και καλύτερα προστατευόμενοι από την ρύπανση που προέρχεται από την επιφάνεια του εδάφους, ενώ οι φρεάτιοι ορίζοντες είναι περισσότερο εκτεθειμένοι και πλέον ευάλωτοι στην ρύπανση και μάλιστα κατά τρόπο αντιστρόφως ανάλογο του βάθους της στάθμης τους.

Οι κύριες πηγές ρύπανσης των υπόγειων υδάτων είναι βακτηριακής και χημικής προελεύσεως. Ως ρύπανση όμως χαρακτηρίζεται και η είσοδος στους υδροφόρους ορίζοντες θαλάσσιου ύδατος λόγω, συνήθως, υπερβολικής άντλησης των υπόγειων υδάτων.

Στις κύριες πηγές βακτηριακής ρύπανσης ενδεικτικά αναφέρονται: τα λύματα και τα απόβλητα που ρίχνονται απ’ ευθείας σε τάφρους και φρεάτια, οι μολυσμένες επιφανειακές πηγές που βρίσκονται σε υδραυλική επικοινωνία με τα υπόγεια νερά, οι ρυπασμένες επιφάνειες εδάφους επάνω σε καρστικούς σχηματισμούς, οι μολυσμένοι αποχετευτικοί αγωγοί κ.ά.

Στις κύριες πηγές χημικής ρύπανσης ενδεικτικά αναφέρονται: οι εδαφικές επιφάνειες όπου καταλήγουν λύματα και υγρά βιομηχανικά απόβλητα, οι χωματερές, οι αποχετευτικοί αγωγοί, οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης πετρελαϊκών προϊόντων, οι αρδευόμενες εκτάσεις με επεξεργασμένα λύματα κ.ά.

Ως προς τα αρτεσιανά νερά μπορεί να λεχθεί ότι είναι δύσκολο να υποστούν βακτηριακή ρύπανση, ενώ η χημική ρύπανση τους μπορεί να προέλθει από λύματα που ρίχνονται σε στοές μη λειτουργούντων ορυχείων, σε ρυπασμένες επιφανειακές πηγές που βρίσκονται σε υδραυλική επικοινωνία με τα νερά του υπεδάφους, σε διαλυμένες ενώσεις που σχηματίζονται μέσα στην στραγγιζόμενη επιφάνεια του υδροφόρου υπό την επίδραση του οξυγόνου, σε ρυπασμένα υπόγεια νερά προερχόμενα από φρεάτιους ορίζοντες, τα οποία μπορούν να ρυπάνουν τα αρτεσιανά νερά εισερχόμενα από κατεστραμμένα σημεία της αδιαπέρατης στρώσης ή από ρήξη της συνέχειας αυτής από γεωτρήσεις ή ορύγματα ορυχείου.

66

Για την πρόληψη της βακτηριακής και κυρίως της χημικής ρύπανσης, που είναι και η σοβαρότερη, είναι αναγκαίες ειδικές υδρογεωλογικές έρευνες για την λήψη μέτρων στην πηγή της χημικής ρύπανσης, για τον προσδιορισμό των οδών μόλυνσης, καθώς και των ορίων μεταφοράς και συγκέντρωσης ρύπων.

Ως προς τις προβλέψεις μετακίνησης των ρυπασμένων υδάτων κατά μήκος του υδροφορέα είναι απαραίτητη η γνώση των ιδιοτήτων διείσδυσης, του ενεργού πορώδους του υδροφορέα καθώς και του ποσοστού διήθησης αυτών.

4. ΥΔΑΤΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥΣ

4.1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Οι κύριες χρήσεις του νερού όπως αναφέρθηκε ήδη είναι: οι οικιακές χρήσεις (πόσιμο νερό και λοιπές ανάγκες), οι δημόσιες χρήσεις, οι γεωργικές χρήσεις (άρδευση, κτηνοτροφία), οι ιχθυοκαλλιέργειες, οι χρήσεις αναψυχής και τοπίου, χρήσεις απομάκρυνσης των λυμάτων και των αποβλήτων, καθώς και προστασίας των υπόγειων υδάτων παράκτιων ζωνών.

Σε όλες τις περιπτώσεις για να είναι μια χρήση βέλτιστη τόσο από τεχνικής όσο και από οικονομικής πλευράς θα πρέπει ο αντίστοιχος διαθέσιμος υδατικός πόρος να πληροί τους εξής όρους:

— από πλευράς ποσότητος, να επιτρέπει την εξασφάλιση των αναγκαίων παροχών— από πλευράς ποιότητος, να εξασφαλίζει την αντιστοιχία μεταξύ των ιδιοτήτων του

νερού και εκείνων που απαιτεί η συγκεκριμένη χρήση.— από πλευράς συνεχείας, να εγγυάται την εξασφάλιση ύδατος σε ποσότητα και

ποιότητα σύμφωνα με τις απαιτήσεις κάθε χρήστη.— από πλευράς λειτουργίας των έργων να επιτρέπει την απρόσκοπτη εκμετάλλευση

των έργων (προσωπικό, τεχνικά μέσα).— από πλευράς κόστους να επιτρέπει, δια της επιλογής της καλύτερης δυνατής

τεχνικής λύσης, την εξασφάλιση των απαιτούμενων ποσοτήτων ύδατος σε κανονικές τιμές.

4.1.1 Χρήση για πόσιμο νερό και άλλες οικιακές χρήσεις

Αυτό το νερό προορίζεται για την ικανοποίηση των αναγκών σε πόσιμο νερό, για την υγιεινή του ανθρώπου και της κατοικίας του και την άρδευση των ανθέων ή καλλωπιστικών θάμνων εντός των κήπων των κατοικιών.

Στους μικρούς οικισμούς η ζήτηση ύδατος είναι, κατά κανόνα, ακανόνιστη, ενώ στους οργανωμένους μεγαλύτερους οικισμούς και στα αστικά κέντρα είναι ομαλή και σταθερή με κάποιες αιχμές ανάλογα με την εποχή, τις ώρες της ημέρας και των συνηθειών των κατοίκων αυτών. Σε ζώνες τουριστικές η ζήτηση μεταβάλλεται ανάλογα με την εποχή των αφίξεων μεγάλου αριθμού τουριστών, του τρόπου παραμονής τους (ξενοδοχεία, κάμπιγκ, δεύτερη κατοικία, ενοικιαζόμενα δωμάτια κ.ά.) και των συνηθειών τους.

Αυτό σημαίνει ότι μία σωστή διαχείριση οφείλει να προβλέψει αυτή τη ζήτηση στο χρόνο και στο χώρο και να μεριμνήσει για την ικανοποίηση αυτής με τον καλύτερο και οικονομικότερο τρόπο. Το οικονομικότερο κριτήριο στη προκειμένη περίπτωση είναι βασικό.

Εννοείται ότι το πόσιμο νερό πρέπει, για λόγους υγείας, να είναι απαλλαγμένο από κάθε παθογενή οργανισμό και να διαθέτει άριστες οργανοληπτικές ιδιότητες.

67

Η χρήση αυτή κατέχει την πρώτη προτεραιότητα σε όλο το κόσμο και στη προκειμένη περίπτωση εφαρμόζεται η οικονομικότερη λύση χωρίς να ενδιαφέρει το απόλυτο κόστος αυτής.

4.1.2 Χρήση για ικανοποίηση δημοσίων αναγκών

Η χρήση αυτή καλύπτει τις ανάγκες: των πάσης φύσης δημοσίων κτιρίων (π.χ. κτίρια διοίκησης, σχολεία, στρατόπεδα, νοσοκομεία, δημόσιες πισίνες ή δημόσια αθλητικά κέντρα, κρατικά θέατρα κ.ά.), το πλύσιμο των δρόμων και του ποτίσματος του πρασίνου του οικισμού ή της πόλης, των επιχειρήσεων του δημοσίου, της πυρόσβεσης, των πάρκων κ.ά.

Η ζήτηση αυτή παρουσιάζει ιδιαίτερες μεταβολές (ημερήσιες, εβδομαδιαίες και εποχιακές) αναλόγως της διαρκείας λειτουργίας αυτών των δημοσίων υπηρεσιών. Βέβαια το νερό για ορισμένες από τις ανωτέρω χρήσεις (π.χ. πλύσιμο των δρόμων, πότισμα του πρασίνου κ.ά.) θα μπορούσε να είναι υποδεέστερης ποιότητος, πλην όμως οι ποσότητες αυτές είναι πολύ μικρές σε σχέση με εκείνες για πόσιμο νερό και οικιακές χρήσεις, ώστε τελικά ενσωματώνονται μέσα στα δίκτυα ύδρευσης και εξυπηρετούνται με ποιότητα ποσίμου νερού.

4.1.3 Χρήση για ικανοποίηση βιομηχανικών αναγκών

Είναι φανερό ότι το νερό που διατίθεται γι’ αυτή τη χρήση ρυθμίζει ουσιαστικά και την παραγωγή. Το νερό για βιομηχανική χρήση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ψύξη των εγκαταστάσεων, για πλυσίματα, στην τεχνολογική διαδικασία της παραγωγής, στη συμμετοχή του στα παραγόμενα προϊόντα και τέλος για την κάλυψη των αναγκών σε πόσιμο νερό και την εξασφάλιση όρων υγιεινής του προσωπικού που εργάζεται στον βιομηχανικό τομέα.

Λόγω του γεγονότος ότι μέσα σε μια βιομηχανία και πολύ περισσότερο σε μια βιομηχανική περιοχή η ζήτηση νερού ποικίλει και ποσοτικά και ποιοτικά, πολλές βιομηχανίες διαθέτουν ξεχωριστά δίκτυα προμήθειας και διανομής ύδατος κάνοντας χρήση ιδιοτηκών γεωτρήσεων.

Οι υδατικές ανάγκες των βιομηχανιών μεταβάλλονται στο χρόνο ανάλογα κυρίως με τις δραστηριότητες τους, την παραγωγή τους και την διάρκεια λειτουργίας τους (όλο το εικοσιτετράωρο, ένα οκτάωρο, ολόκληρο το έτος ή εποχιακά κ.ά.).

Για τις ανάγκες αυτές, ακόμα και στην περίπτωση που διατίθεται άφθονο νερό, για λόγους καθαρά υδατικής οικονομίας επιβάλλεται η αναζήτηση, μέσα σε ανεκτά οικονομικά όρια, τεχνολογίας, η οποία να απαιτεί τις λιγότερες δυνατές ποσότητες νερού, ώστε να ελαχιστοποιείται και ο όγκος των απορριπτόμενων υγρών αποβλήτων.

Διακρίνονται τέσσερις τύποι κυκλοφορίας του νερού από την στιγμή της απόληψής του μέχρι την απόρριψή του:i. Ανοικτό κύκλωμα: Το αναγκαίο νερό μετά την λήψη του εισέρχεται στην διαδικασία της

παραγωγής μόνο μια φορά και στην συνέχεια, μειωμένο κατά τις απώλειες (εξάτμιση, διαφυγές) απορρίπτεται στον αποδέκτη απαγωγής

ii. Διαδοχικές επαναχρησιμοποιήσεις: Στην περίπτωση αυτή το νερό χρησιμοποιείται διαδοχικά σε διάφορες λειτουργίες της μονάδας υπό τον όρο ότι κάθε επόμενη λειτουργική διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί με νερό κατώτερης ποιότητας απ’ την προηγούμενη. Μετά την τελευταία λειτουργική χρήση το νερό υφίσταται μια σειρά επεξεργασιών πριν απορριφθεί στον αποδέκτη απαγωγής.

iii. Μερική ανακύκλωση (μικτό κύκλωμα): Μετά την πρώτη χρήση το νερό επαναχρησιμοποιείται αρκετές φορές στην ίδια τεχνολογική διαδικασία ως έχει ή μετά από σχετική επεξεργασία.

iv. Κλειστό κύκλωμα: Το σύστημα αυτό είναι περιορισμένο και επιβάλλεται σε ορισμένες βιομηχανικές δραστηριότητες στις οποίες η διαδικασία επεξεργασίας του νερού

68

δημιουργεί τεράστιες τεχνικές και οικονομικές δυσκολίες. (π.χ. ραδιενεργειακές διαδικασίες).

Γενικά, η επιλογή του ενός ή του άλλου συστήματος προκύπτει από μια σειρά υπολογισμών τεχνικής και οικονομικής φύσης στους οποίους υπεισέρχονται: Η ποσότητα και η ποιότητα των υδάτων, η ζητούμενη ποιότητα, η θέση της πηγής τροφοδοσίας, η απόσταση της μονάδας από την πηγή τροφοδοσίας, η θέση της μονάδας ως προς τον αποδέκτη αποβλήτων, η τιμή του νερού κ.ά.

4.1.4 Χρήση για ικανοποίηση γεωργικών αναγκών (άρδευση - κτηνοτροφία)

Το νερό στην προκειμένη περίπτωση παρέχεται στα φυτά για να επιτελέσουν κατά τον καλύτερο τρόπο τις βιολογικές και φυσιολογικές τους δραστηριότητες, όταν η διατιθέμενη εδαφική υγρασία είναι ανεπαρκής. Η ανάγκη αυτή είναι εποχιακή και λαμβάνει χώρα κατά την περίοδο βλάστησης και ανάπτυξης των καλλιεργειών. Επίσης σε πολλές περιπτώσεις μεγάλες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για την έκπλυση αλατούχων εδαφών προκειμένου τα εδάφη αυτά να καταστούν γόνιμα και παραγωγικά.

Σε παγετόπληκτες περιοχές συχνή είναι η ανάγκη χρήσης του νερού για την προστασία των φυτών από τους παγετούς. Γενικά, οι ανάγκες σε αρδευτικό νερό ποικίλουν ευρέως στο χρόνο και εξαρτώνται από τις κρατούσες σε κάθε περιοχή μετεωρολογικές και υδρολογικές συνθήκες.

Στις αρδεύσεις, γενικά, οι ποσότητες νερού που θα μπορούσαν να συλλεγούν μέσα στις στραγγιστικές τάφρους και να επαναχρησιμοποιηθούν είναι μικρές και αφορούν στις περιπτώσεις που η άρδευση γίνεται με κατάκλιση (λίγες περιπτώσεις) ή με επιφανειακή άρδευση μη ελεγχόμενη επαρκώς.

Από ποιοτικής πλευράς ο κύριος περιορισμός προέρχεται από την περιεκτικότητα σε άλατα των αρδευτικών νερών, η οποία δεν πρέπει να υπερβαίνει τα όρια ανοχής των καλλιεργειών. Η παρατεταμένη χρήση υφάλμυρων ή αλατούχων αρδευτικών υδάτων υποβαθμίζει την γονιμότητα των εδαφών και επιβάλλεται η περιοδική έκπλυση των συσσωρευόμενων σ’ αυτά αλάτων. Για ορισμένες τεχνικές άρδευσης όπως π.χ. η εφαρμογή της τεχνητής βροχής ή της στάγδην άρδευσης περιοριστικό ρόλο στην χρήση του νερού παίζει η παρουσία και η περιεκτικότητά του σε στερεές ύλες. Ασφαλώς η παρουσία τοξικών χημικών ουσιών καθιστά τα νερά ακατάλληλα για άρδευση.

Οι ανάγκες σε νερό για την κτηνοτροφία ποικίλουν ανάλογα με τον τρόπο οργάνωσης των κτηνοτροφικών μονάδων (μικρές, μεγάλες, συλλογικές, συγκεντρωμένες, διάσπαρτες κ.ά.), το είδος και τον αριθμό των εκτρεφομένων ζώων καθώς και την αποστολή τους (κρέας, γάλα, αναπαραγωγή).

Στον τομέα των αναγκών σε νερό της γεωργίας μπορεί να προστεθούν και οι ανάγκες των γεωργικών βιομηχανιών καθώς και αυτές των σφαγείων ζώων και πτηνών (πτηνοτροφεία).

4.1.5 Χρήση για ικανοποίηση αναγκών των ιχθυοκαλλιεργειώνΟι ανάγκες γι’ αυτή την χρήση διαφέρουν αναλόγως με το εάν η ιχθυοκαλλιέργεια

ασκείται με φυσική υδατική δίαιτα (προσφερόμενες ειδικές θέσεις σε ποταμούς και παράκτιες περιοχές) ή τεχνητή (έλη ή λίμνες ειδικά διαμορφωμένες).

Στην πρώτη περίπτωση η διατήρηση και η ανάπτυξη της ιχθυοπανίδος απαιτούν την διατήρηση μέσα στην κοίτη του ποταμού ή στην ακτή μιας ελάχιστης παροχής στην οποία η διαλυόμενη ποσότητα οξυγόνου, το και η περιεκτικότητα σε τοξικές ουσίες ακολουθούν τα οριζόμενα από την Ευρωπαϊκή Νομοθεσία πρότυπα.

Στην δεύτερη περίπτωση οι αναγκαίες παροχές υπολογίζονται με βάση τις απώλειες νερού λόγω διήθησης και εξάτμισης και του νερού αναπλήρωσης των υδάτων για την

69

εξασφάλιση του αναγκαίου οξυγόνου για την ανάπτυξη των ιχθύων. Από ποιοτικής πλευράς τα νερά αυτής της περίπτωσης πρέπει να είναι ποιότητας ίσης ή καλύτερης εκείνης που απαιτείται κάτω από φυσικές συνθήκες για την ανάπτυξη των ιχθυοκαλλιεργειών.

4.1.6 Χρήση για ναυσιπλοϊκούς σκοπούς

Γενικά η ναυσιπλοΐα απαιτεί στον ποταμό νερό ικανού βάθους που να επιτρέπει την κυκλοφορία των πλοίων που οι φυσικές συνθήκες του ποταμού επιτρέπουν. Έργα εκβάθυνσης και ειδικές διευθετήσεις είναι απαραίτητες. Η ναυσιπλοΐα μέσα σε κανάλια απαιτεί μια παροχή, η οποία να καλύπτει τις απώλειες λόγω εξάτμισης, λόγω διήθησης ως και τις απώλειες στις θύρες ανύψωσης ή πτώσης της στάθμης αναλόγως της κατεύθυνσης κινήσεως του πλοίου (μαούνες συνήθως).

4.1.7 Χρήση για παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας

Η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας παρουσιάζει ιδιαίτερες ιδιομορφίες που επιβάλλονται από τον τρόπο λειτουργίας των μονάδων παραγωγής και την θέση τους (υδροηλεκτρικές μονάδες μέσα στην κοίτη των ποταμών μεγάλες παροχές, μικρό υδραυλικό φορτίο ή στην βάση μεγάλων φραγμάτων με τεχνητή λίμνη μικρές παροχές, μεγάλο υδραυλικό φορτίο).

Εφ’ όσον τα έργα αυτά είναι απλού σκοπού, η αποστολή τους είναι να καλύπτουν ζητήσεις αιχμής και γι’ αυτό λειτουργούν λίγες ώρες την ημέρα αναλόγως του χρόνου που το ενεργειακό δίκτυο βάσης δεν μπορεί να καλύψει αυτή τη ζήτηση.

Εφ’ όσον τα έργα αυτά είναι πολλαπλού σκοπού, τότε ο τρόπος λειτουργίας τους πρέπει να ρυθμίζεται με συνεργασία των εμπλεκομένων φορέων, ώστε να εξυπηρετούνται και άλλοι τομείς της εθνικής οικονομίας όπως π.χ. η άρδευση, η βιομηχανία και η ύδρευση. Η βελτιστοποίηση της αξιοποίησης ενός τέτοιου έργου είναι επιβεβλημένη.

Τα υδροηλεκτρικά έργα από πλευράς ποιότητας των υδάτων δεν έχουν ιδιαίτερες αποκλίσεις. Το βασικότερο πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπίζεται με ιδιαίτερη προσοχή είναι η απαλλαγή των υδάτων από στερεές ύλες γιατί επιδρούν αρνητικά στην διάρκεια ζωής των γεννητριών παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος.

4.1.8 Χρήση για αναψυχή και δημιουργία μικροκλιμάτων

Στην προκειμένη περίπτωση πρόκειται για την μέριμνα διατήρησης ή δημιουργίας συνθηκών που να επιτρέπουν στους κατοίκους της περιοχής να ικανοποιούν ανάγκες αναψυχής (ιστιοπλοΐα, κολύμβηση, ερασιτεχνικό ψάρεμα κ.ά.). Φυσικά υδατορεύματα, φυσικές ή τεχνητές λίμνες, φυσικοί ή τεχνητοί καταρράκτες, πρέπει να παρέχουν την δυνατότητα ανάπτυξης δραστηριοτήτων αναψυχής και να προστατεύονται αποτελεσματικά από κάθε είδος υποβάθμισής τους. Το νερό για δημιουργία μικροκλιμάτων παρουσιάζεται περισσότερο αναγκαίο στα αστικά κέντρα, όπου η δημιουργία μικρών λιμνών, συντριβανιών, μικροκαταρρακτών κ.ά. πέραν της αισθητικής προσφέρουν ένα δροσερό περιβάλλον στους κατοίκους τους.

Τα νερά αυτά στις περισσότερες των περιπτώσεων καλύπτονται από τα δίκτυα ύδρευσης με δαπάνη των δήμων, ενώ σε μερικές περιπτώσεις τα απαιτούμενα νερά εξασφαλίζονται από γεωτρήσεις. Σε περιπτώσεις κλειστού κυκλώματος, τα νερά ανανεώνονται κατά τακτές περιόδους.

70

4.1.9 Χρήση για απομάκρυνση λυμάτων και υγρών αποβλήτων

Πρόκειται για μια συνήθη χρήση των υδατορευμάτων και των ποταμών, η οποία αποτελεί την κύρια πηγή ρύπανσής τους.

Για τα επιφανειακά νερά, ο υπολογισμός της παροχής και του ρυπαντικού φορτίου λαμβάνει υπ’ όψη :

— Την ελάχιστη παροχή του ποταμού.— Την προστασία του υδατικού οικοσυστήματος και του περιβάλλοντος.— Τις ανάγκες των χρηστών κατάντη των σημείων απόρριψης των λυμάτων και των

αποβλήτων.— Την ικανότητα αυτοκαθαρισμού του ποταμού, η οποία εξαρτάται από τις τοπικές

συνθήκες, το ανάγλυφο, τα υδραυλικά χαρακτηριστικά, τον τύπο και την συγκέντρωση των ρύπων.

— Το μέγεθος της ρυπαντικής ικανότητας των ρυπογόνων ουσιών με συνέπεια την υποβάθμιση της ποιότητας των υδάτων του ποταμού.

Πάντως, η παρούσα τάση είναι να διατηρηθούν τα νερά των ποταμών σε μια ικανοποιητική κατάσταση από άποψη ποιοτικών. Η ρίψη λυμάτων και υγρών αποβλήτων στους ποταμούς μπορεί να απαγορευθεί παντελώς αν οι ειδικές συνθήκες το απαιτούν.

4.1.10 Χρήση για την προστασία των υπογείων υδάτων παρακτίων ζωνών

Οι παράκτιες ζώνες μπορεί να ευρίσκονται ψηλότερα ή χαμηλότερα (π.χ. Ολλανδία) από το επίπεδο της θαλάσσης. Ενδιαφέρουσα για την χώρα μας είναι η πρώτη περίπτωση και είναι γνωστό ότι σε πολλές περιπτώσεις, λόγω ληστρικής εκμετάλλευσης (υπεράντλησης) των υπογείων υδάτων, εισήλθε στα υδροφόρα θαλάσσιο νερό και τα υπόγεια νερά κατέστησαν προοδευτικά ακατάλληλα υποβαθμίζοντας παράλληλα και τα αρδευόμενα με αυτά τα νερά εδάφη.

Στις περιπτώσεις αυτές χρειάζονται μεγάλες ποσότητες νερού καλής ποιότητας για την έκπλυση των αλάτων αυτών αλλά λόγω γειτνίασης με την θάλασσα συχνά εγείρεται πρόβλημα απομάκρυνσης των υδάτων της έκπλυσης. Την λύση δίδει ένα προστατευτικό ανάχωμα κατά μήκος των ακτών, μια τάφρος συγκέντρωσης αυτών και ένα αντλιοστάσιο για να ρίχνονται στην θάλασσα (Polders). Επίσης καλά νερά χρειάζονται και για τον τεχνητό εμπλουτισμό των υπογείων υδάτων ώστε σιγά-σιγά να βελτιώνεται η ποιότητα αυτών. Αυτή η λύση συχνά δεν είναι εύκολη και τα αποτελέσματα είναι πολύ αμφίβολα.

Πρόβλημα εισόδου αλμυρών υδάτων μπορεί να εμφανισθεί και σε λίμνες γειτνιάζουσες με την θάλασσα, αν για οποιοδήποτε λόγο η στάθμη των υδάτων αυτής κατέλθει σε σημείο, που το υδραυλικό φορτίο του γλυκού νερού να μην μπορεί να απωθήσει την είσοδο του θαλάσσιου νερού. Πάλι, για την αντιμετώπιση αυτής της κατάστασης θα χρειασθεί εμπλουτισμός της λίμνης με γλυκά νερά ώστε η στάθμη της να ανέλθει και να παρεμποδίζεται πλέον η είσοδος θαλάσσιου νερού. Εφ’ όσον ληφθούν μέτρα ώστε η στάθμη των νερών της λίμνης να μην κατέρχεται κάτω από μια υπολογισμένη τιμή, τότε η ποιότητα των υδάτων προοδευτικά θα επαναποκατασταθεί.

4.2 ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ

4.2.1 Υπολογισμός των υδατικών αναγκών για οικιακές χρήσεις

Το βασικό στοιχείο για τον υπολογισμό του ισοζυγίου «Υδατικοί Πόροι και Ανάγκες» (ΥΠ-Α) καθώς και για την ακριβέστερη διαστασιολόγηση του συστήματος προμήθειας νερού από τον ταμιευτήρα μέχρι την υδροληψία, είναι η απολήψιμη παροχή εκφρασμένη, συνήθως σε κυβικά μέτρα ύδατος ανά ημέρα (m3/ημ.).

71

Η παροχή αυτή ευρίσκεται θεωρώντας την παροχή που είναι αναγκαία για την κάλυψη της μέγιστης ημερήσιας ζήτησης, καθώς και τις απώλειες μεταξύ της πηγής του νερού και των σημείων χρήσης αυτού.

Η σχετική σχέση, όπως αυτή έχει γίνει δεκτή από τις χώρες της Οικονομικής Επιτροπής για την Ευρώπη στην οποία συμπεριλαμβάνονται οι ΗΠΑ και ο Καναδάς, έχει ως εξής:

m3/ημ (4.1)

όπου: = συντελεστής απωλειών μεταξύ της πηγής και του σταθμού (υδραγωγείο)

επεξεργασίας. Αυτές οι απώλειες μεταβάλλονται συναρτήσει των υλικών κατασκευής των αγωγών, του μήκους αυτών των αγωγών, της πίεσης λειτουργίας, του βαθμού γήρανσης αυτών, της κατάστασης των εγκαταστάσεων καθώς και του τρόπου εκμετάλλευσης αυτών. Η συνήθης τιμή αυτού του συντελεστού είναι

= 1,01 και σε καμιά περίπτωση δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερος του 1,04 έως 1,05.

= συντελεστής κατανάλωσης και πιθανών διαρροών (διαφυγών) στο σταθμό

επεξεργασίας. Αυτός ο συντελεστής μεταβάλλεται συναρτήσει της εφαρμοζόμενης μεθόδου επεξεργασίας, του τύπου και της κατάστασης των εγκαταστάσεων, της ποιότητας του νερού προς επεξεργασία και της θερμικής διαίτης του νερού. Η τιμή αυτού του συντελεστού , σύμφωνα με τα ανωτέρω, κυμαίνεται μεταξύ 1,06 και 1,10.

= συντελεστής απωλειών μεταξύ του υδραγωγείου και των σημείων κατανάλωσης (δίκτυο διανομής). Αυτές οι απώλειες, συχνά αποκαλούμενες «διαφυγές κατά μήκος του δικτύου διανομής» μπορούν να καταταγούν σε δύο κατηγορίες, ήτοι: απώλειες λόγω τεχνικών ατελειών (τεχνικές απώλειες) και απώλειες λόγω αλόγιστης χρήσης (σπατάλες). Οι διαφυγές (διαρροές) κατά μήκος του δικτύου εξαρτώνται από την ποιότητα της κατασκευής των εγκαταστάσεων, από την ποιότητα των χρησιμοποιούμενων υλικών, από την ηλικία αυτών καθώς και από τον βαθμό συντήρησης αυτών. Ο συντελεστής , βάσει των ανωτέρω, βρέθηκε να κυμαίνεται μεταξύ 10 και 40%. Γενικά, μέσα σ’ ένα δίκτυο σωστά κατασκευασμένο και καλά συντηρούμενο οι απώλειες αυτές δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 20%. Αυτό σημαίνει ότι ο συντελεστής κυμαίνεται μεταξύ 1,10 έως 1,20.

= συντελεστής μεταβολής της μέσης ημερήσιας ζήτησης σε ετήσια βάση που εκφράζεται από το λόγο μεταξύ της μέσης παροχής της ημέρας αιχμής και της μέσης ετήσιας παροχής. Αυτός ο συντελεστής μεταβάλλεται συναρτήσει του μεγέθους του οικισμού (πόλη, δήμος, κοινότητα κ.ά.), των ιδιαιτεροτήτων που παρουσιάζει (βαθμός βιομηχανοποίησης, εσωτερικές εγκαταστάσεις, εποχιακές δραστηριότητες κ.ά.) του κλίματος κ.ά. Οι συνήθεις τιμές αυτού του συντελεστού κυμαίνονται μεταξύ 1,3 και 1,6. Οι μεγαλύτερες τιμές αφορούν κυρίως μικρούς οικισμούς, περιοχές με μεγάλες θερμικές μεταβολές ή οικισμούς με εποχικές δραστηριότητες.

q = Η συνολική μέση ημερήσια ειδική ζήτηση εκφρασμένη σε λίτρα (lt) ανά κάτοικο και ημέρα. Η τιμή «q» επιλέγεται με βάση ειδικές νόρμες (προδιαγραφές) ή κατ’ αναλογία σε σχέση με παρόμοια κατοικημένα κέντρα, και εξαρτάται από τον χαρακτήρα του οικισμού (αστικός ή αγροτικός), τη δομή του πληθυσμού (είδος κυρίων δραστηριοτήτων, μόνιμος ή εποχιακός χαρακτήρας, συνήθειες των κατοίκων κ.ά.), το μέγεθος του οικισμού, την επιθυμητή άνεση, το κλίμα καθώς και την τιμή και τον τρόπο πληρωμής του καταναλισκόμενου νερού.

72

N = Αριθμός κατοίκων για τους οποίους γίνεται το υδραυλικό έργο (σύλληψη, μεταφορά, διανομή) για ένα λογικό μέλλον από τεχνικής, οικονομικής και κοινωνικής πλευράς. Αυτή η μελλοντική ικανοποίηση, εξαρτάται από το σύστημα τροφοδοσίας, την πιθανότητα επεκτάσεώς του, του ύψους των επενδύσεων και των επιπτώσεων που συνεπάγεται η δέσμευσή της, της επίδρασης του μεγέθους των διαστάσεων των έργων στην αξία των επενδύσεων, στην ακρίβεια των προβλέψεων ανάπτυξης του οικισμού κ.ά.

Ενδεικτικά, δίνονται μερικές τιμές, οι οποίες αναφέρονται στις μελλοντικές ανάγκες που εφαρμόζονται σε ορισμένα έργα:

Φράγματα, υδροληψίες και κατασκευές δύσκολαεπεκτάσιμες ..................................................................... από 40 έως 50 έτη

Υδροληψίες μη εξαρτώμενες από φράγματα, μεγάλαυδραγωγεία, υπόγειοι ταμιευτήρες ................................. από 20 έως 25 έτη

Φρεάτια, αντλίες και αντλιοστάσια, σταθμοίκαθαρισμού, ή κλάδοι του δικτύου διανομής ................ από 10 έως 15 έτη

Με βάση την περίοδο μελλοντικής ανταπόκρισης της διαστασιολόγησης του συστήματος τροφοδοσίας ύδατος που επιλέγεται, προσδιορίζεται ο αριθμός των κατοίκων N. Ο προσδιορισμός του N μπορεί να γίνει με δύο τρόπους, ήτοι :

Όταν υπάρχει σχέδιο επέκτασης του οικισμού, ο αριθμός των κατοίκων N λαμβάνεται όπως έχει υπολογισθεί στο σχέδιο.

Όταν δεν υπάρχει σχέδιο επέκτασης του οικισμού, αλλά φαίνεται βέβαιη ή πολύ πιθανή η επέκτασή του ο αριθμός των κατοίκων εκτιμάται δι’ εφαρμογής της κατωτέρω εκθετικής σχέσης, ήτοι:

(4.2)

όπου:Na = ο υφιστάμενος πληθυσμόςP = το ποσοστό φυσικής αύξησης του πληθυσμού, το οποίο προκύπτει

ύστερα από στατιστική ανάλυση των δημογραφικών στοιχείων για χαρακτηριστικές περιόδους του πρόσφατου παρελθόντος και όταν, αυτά τα στοιχεία λείπουν, τότε, βάσει της συνήθους πρακτικής, η τιμή του «P» ορίζεται μεταξύ 1,5 και 2,0.

h = ο αριθμός των ετών στο τέλος των οποίων, υπολογίζεται ο αριθμός των κατοίκων N.

Για τους τουριστικούς οικισμούς (περιοχές) και τα κέντρα λουτρών, όπου μπορεί να εμφανισθούν ευκαιριακές συγκεντρώσεις σε συνδυασμό με μεγάλες εορτές, με αθλητικούς αγώνες ή με άλλες πολιτιστικές εκδηλώσεις, ο αριθμός των κατοίκων πρέπει να διαχωρίζεται σε μόνιμους, εποχικούς και κυμαινόμενους και αναλόγως να γίνεται η εκτίμησή του. Πρέπει να επισημανθεί ότι οι νόρμες για τους εποχικούς και τους κυμαινόμενους κατοίκους μπορεί να διαφέρουν εκείνων των μονίμων και αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψιν στους σχετικούς υπολογισμούς.

= ζήτηση του αναγκαίου νερού για την επαναπλήρωση των δεξαμενών ή των ταμιευτήρων που προορίζονται για την κατάσβεση πυρκαϊών.

Αυτές οι ποσότητες υπολογίζονται με βάση την σπουδαιότητα του στόχου, τον τύπο των εγκαταστάσεων προστασίας από τη φωτιά, τη διάρκεια και τον πιθανό αριθμό πυρκαϊών που μπορούν να εμφανισθούν συγχρόνως.

Είναι λοιπόν αναγκαία η πρόβλεψη της δυνατότητας διασφάλισης μιας συμπληρωματικής παροχής , η οποία να μπορεί μέσα σε λίγες ώρες να γεμίζει την ή τις δεξαμενές με το αναγκαίο νερό πυρόσβεσης.

73

4.2.2 Υπολογισμός των υδατικών αναγκών για δημόσιες χρήσεις

Από τη διεθνή πρακτική προκύπτει ότι ο υπολογισμός αυτών των αναγκών είναι εμπειρικός και εν πολλοίς υποκειμενικός. Ενδεικτικά, δίδεται ο παρακάτω Πίνακας 4.1:

Πίνακας 4.1 Υπολογισμός αναγκών νερού για δημόσιες χρήσεις Νοσοκομεία ανά ημέρα και ανά κλίνη ...................................... 250 - 600 lt Δημόσια λουτρά, ανά λουόμενο .................................................150 - 180 lt Δημόσιες πισίνες, ανά κολυμβητή ............................................. 150 - 200 lt Δημόσια σχολεία, ανά ημέρα και ανά μαθητές (ανηγμένη στο έτος) ....…………….15 lt Δημόσια κτίρια, ανά υπάλληλο και ανά ημέρα .......................................…..... .…………… 40 lt Δημόσια σφαγεία: - κατά κεφαλή μεγάλου ζώου ......................300 - 400 lt

- κατά κεφαλή μικρού ζώου .........................120 - 160 lt

Σημαντική παρατήρηση: Οι ανωτέρω ανάγκες έχουν ιδιαίτερη χρησιμότητα για την διαστασιολόγηση των σωληνώσεων παροχής νερού στα αντίστοιχα κτίρια. Ως προς την συνολική όμως εκτίμησή τους, οι ανάγκες αυτές εκφράζονται με ένα ποσοστό της τάξεως του 15% επί των αναγκών για τις οικιακές χρήσεις. Από τη διεθνή πρακτική, η προσαύξηση αυτή αποδείχθηκε ικανοποιητική για την κάλυψη αυτών των αναγκών, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων για την πυρόσβεση.

4.2.3 Υπολογισμός των βιομηχανικών αναγκών σε νερό

Οι ποσότητες νερού που είναι απαραίτητες για την ικανοποίηση των βιομηχανικών αναγκών εξαρτώνται από τον τύπο της βιομηχανίας, την τεχνολογική διαδικασία, τον όγκο και το είδος της παραγωγής κ.λ.π. Οι ανάγκες αυτές ποικίλουν εντός ευρέων ορίων όχι μόνον όταν πρόκειται για διαφορετικά προϊόντα, αλλά μερικές φορές και γι’ αυτό το ίδιο προϊόν, αλλά με διαφορετική τεχνολογική διαδικασία, παραγωγής του.

Οι βιομηχανικές μονάδες χρησιμοποιούν περισσότερες κατηγορίες νερού, το οποίο προμηθεύονται από διάφορα δίκτυα και υπολογίζεται χωριστά.

Γενικά, για τις βιομηχανικές ανάγκες έχουν συνταχθεί λίστες, οι οποίες περιέχουν ενδεικτικές τιμές των αναγκαίων ποσοτήτων ύδατος για την παραγωγή μιας σειράς βιομηχανικών προϊόντων (λίτρα ή κυβ. μέτρα ανά μονάδα παραγόμενου προϊόντος). Οι ποσότητες αυτές μεταβάλλονται ανάλογα με την εφαρμοζόμενη τεχνολογική διαδικασία και ελαχιστοποιούνται στις περιπτώσεις παραγωγής «εν ξηρώ».

Η επιλογή της τεχνολογικής διαδικασίας και κατά συνέπεια ο προσδιορισμός των αναγκαίων ποσοτήτων νερού για την παραγωγή μιας μονάδος προϊόντος αποτελεί αντικείμενο συγκριτικής τεχνοοικονομικής μελέτης, διότι ο παράγων «κόστος» είναι ιδιαίτερα σημαντικός.

Ο απαιτούμενος όγκος ύδατος μπορεί να εξασφαλίζεται από κρατικά δίκτυα διανομής ύδατος (συνήθως δίκτυα ύδρευσης) καθ’ ολοκληρίαν ή εν μέρει, ανάλογα με το είδος και το βαθμό ανακύκλωσης. Σε πολλές περιπτώσεις η προμήθεια αυτή εξασφαλίζεται από ιδιωτικές γεωτρήσεις.

Στις ανωτέρω απαιτούμενες ποσότητες θα πρέπει να προστίθενται και εκείνες που θεωρούνται απαραίτητες για την αραίωση των αποβλήτων προ της διάθεσής τους στον φυσικό αποδέκτη.

74

4.2.4 Υπολογισμός των αρδευτικών αναγκών

Για τον υπολογισμό των αναγκών των καλλιεργειών σε αρδευτικό νερό υπάρχουν πολλές μέθοδοι άμεσοι και έμμεσοι. Οι άμεσοι μέθοδοι είναι πιο ακριβείς, δίνουν καλύτερα αποτελέσματα και χρησιμεύουν ως μέσον δοκιμής και αναφορές άλλων μεθόδων. Δεδομένων των δυσκολιών εφαρμογής αυτών των μεθόδων (χρονοβόρες, δαπανηρές, περιορισμένης εις έκτασιν ισχύος λόγω ποικιλίας κλιμάτων, εδαφών και φυτών κ.ά.) συχνά γίνεται χρήση των εμμέσων μεθόδων εκ των οποίων αναφέρονται: των Blaney και Griddle, του Thornthwaite, του Penman και του Turc.

Στις ανωτέρω ανάγκες πρέπει να προστίθενται και οι πάσης φύσεως απώλειες κατά την αποθήκευση, τη μεταφορά, τη διανομή και την εφαρμογή του νερού στον αγρό. Οι απώλειες αυτές ποικίλουν εντός ευρέων ορίων εξαρτώμενες από τον τύπο του αρδευτικού συστήματος που εφαρμόζεται και βαίνουν μειούμενες κατά την ακόλουθη σειρά αρδευτικών συστημάτων: επιφανειακή άρδευση, τεχνητή βροχή, άρδευση με σταγόνες.

Στις περιπτώσεις όπου τα αρδευόμενα εδάφη είναι αλατούχα τότε στις ανωτέρω ανάγκες πρέπει να προστίθενται και εκείνες που είναι απαραίτητες για την έκπλυση των αλάτων και την εξυγίανση των εδαφών.

Σε παγόπληκτες περιοχές και εφ’ όσον το αρδευτικό σύστημα λειτουργεί υπό πίεση (π.χ. τεχνητή βροχή) τότε στις συγκεκριμένες αυτές περιπτώσεις πρέπει να προστεθούν και οι αναγκαίες ποσότητες για την αντιπαγετική προστασία των φυτών.

4.2.5 Υπολογισμός αναγκών για ιχθυοκαλλιέργειες

Ο υπολογισμός των αναγκών σε νερό των ιχθυοτροφείων καθορίζονται με βάση την διευθετημένη επιφάνεια για ιχθυοκαλλιέργεια (εκτάριο, στρέμμα ή και μικρότερες εκτάσεις), το είδος των καλλιεργούμενων ιχθύων, των κλιματικών συνθηκών (υπαίθριοι ή κλειστοί χώροι), του αναγκαίου βάθους και της φάσης ανάπτυξης αυτών. Οι απαιτούμενες ποσότητες νερού διαφέρουν από φάση σε φάση και χορηγούνται δι’ ανανεώσεως αυτού κατά ρυθμούς και τρόπους που να εξασφαλίζονται οι, κατά το δυνατόν, άριστες υδατικές συνθήκες είτε για την φυσιολογική ανάπτυξη των εκτρεφόμενων ιχθύων είτε για την ακίνδυνη διαχείμαση αυτών μέσα σε ειδικές δεξαμενές.

Η παροχή πληρώσεως των δεξαμενών εξαρτάται από τον όγκο αυτών, τον όγκο του ιχθυοπληθυσμού και τη διάρκεια του χρόνου πληρώσεως των δεξαμενών. Η περίοδος πλήρωσης ποικίλει ανάλογα με το αν πρόκειται για δεξαμενές αναπαραγωγής, πάχυνσης ή διαχείμασης.

Οι παροχές που καλύπτουν την ανανέωση των υδάτων, τις απώλειες λόγω εξάτμισης και διήθησης καθώς τις απώλειες μέσα στο δίκτυο τροφοδοσίας εκφράζονται συνολικά με τον όρο «παροχή συντήρησης».

Αυτή η «παροχή συντήρησης» κλιμακώνεται χρονικά μέσα στην περίοδο του έτους και εκφράζει τις υδατικές ανάγκες της συγκεκριμένης ιχθυοτροφικής μονάδος.

4.3 ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ

4.3.1 Αποτίμηση Ποιότητας Ύδατος

75

Η αποτίμηση της ποιότητας του ύδατος θεωρείται μια κρίσιμη παράμετρος όσον αφορά στον έλεγχο της μόλυνσης και της προστασίας των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων. Η ποιότητα του νερού σπάνια παραμένει σταθερή, σε σημεία όπου λαμβάνει χώρα παρακολούθηση (monitoring) και για αυτό η καταγραφή της ποιότητας είναι απαραίτητη για τους παρακάτω λόγους:

(α) επειδή μεταβάλλεται εντός του χώρου μιας υδρολογικής λεκάνης(β) επειδή μεταβάλλεται με το χρόνο εντός μιας υδρολογικής λεκάνης

(γ) το ρυπαντικό φορτίο μεταβάλλεται από σημείο σε σημείο εντός μιας υδρολογικής λεκάνης.

(δ) για την καλύτερη περιγραφή του εμπλουτισμού των υδατορευμάτων από τα υπόγεια νερά με επαγωγικό τρόπο

(ε) για κατάστρωση ισοζυγίων μάζας και ρύθμιση μοντέλων επιφανειακών και υπόγειων νερών.

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα στην συνδυασμένη διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων νερών σε επίπεδο λεκάνης είναι η διαλυτική ικανότητα και η θερμοκρασία του νερού που προκαλούν μεταβολές στη βιολογική δραστηριότητα, η διαλυτότητα του οξυγόνου, καθώς και οι εποχιακές αλλαγές στα φορτία των περιθωριακών νερών τα οποία αναμιγνύονται με τα νερά της λεκάνης.

Η επιλογή των παραμέτρων που πρέπει να γίνεται σε αποτιμήσεις (appraisals ή estimations) της ποιότητας των υδάτων σε λεκάνες απορροής εξαρτάται από τον υδροχημικό τύπο των υδάτων, όπως προκύπτει από τους θεματικούς χάρτες των ζωνών ποιότητας, την ποιότητα των περιθωριακών νερών με τα οποία επιβαρύνεται η λεκάνη, την χρήση του νερού, καθώς και τα χημικά πρότυπα που ορίζονται από την εκάστοτε κρατική νομοθεσία ή στην περίπτωση της Ευρωπαϊκής Ένωσης, από τα πρότυπα των νομοθετικών μέτρων που προκύπτουν από τους Κανονισμούς, τις Οδηγίες της ή τις Αποφάσεις της. Μερικές ενδεικτικές παράμετροι – κλειδιά που παίζουν σημαντικό ρόλο στην φυσικοχημική αποτύπωση μιας επικρατούσας κατάστασης για διάφορα υδροσυστήματα δίνονται παρακάτω:

(α) ποτάμι: BOD, οξυγόνο, θερμοκρασία, NH3, Cl, PO4, NO3, κλπ.(β) λίμνη: οξυγόνο (σε διάφορα βάθη), θερμοκρασία (σε διάφορα βάθη), PO4, NO3, SiO2,

Fe, Mn, Na, K, κλπ.(γ) λιμνοθάλασσα σε εκβολές ποταμού (lagoon): οξυγόνο, θερμοκρασία, BOD,

αιωρούμενα στερεά.(δ) πόσιμο νερό: κολοβακτηρίδια, Fe, Mn, τοξικά μέταλλα, μικροβιοκτόνα,

φυτοφάρμακα κλπ.(ε) ρυπαντικά φορτία:

ι) βιοδιασπώμενα - βοθρολύματα, γεωργικό BOD και BOD από διαδικασίες παραγωγής τροφών, COD, αιωρούμενα στερεά, NH3, PO4, κλπ.

ιι) βιομηχανικά - τοξικά, COD, BOD, αιωρούμενα στερεά, NH3, μέταλλα και/ή άλλες τοξικές ενώσεις.

(στ) γενικά χαρακτηριστικά – τυποποιημένη ανάλυση ρουτίνας πηγής ύδατος: σκληρότητα, αλκαλικότητα, pH, χρώμα, αγωγιμότητα, σίδηρος, χλώριο, Na, K, SO4, θερμοκρασία, κλπ.

Η επιλογή για εκτίμηση πρέπει να γίνεται μεταξύ των φυσικοχημικών ή βιολογικών παραμέτρων, βασιζόμενη σε παράγοντες όπως οι πληροφορίες που αντλούνται και η αποτελεσματικότητα του κόστους (βλ. Πίνακας 4.1). Για συνηθισμένη παρακολούθηση ένας συνδυασμός και των δύο προσεγγίσεων είναι καλύτερος από την επιλογή κάθε μίας ξεχωριστά. Ωστόσο, κάποιες ποσοτικές χημικές πληροφορίες είναι γενικά απαραίτητες ώστε

76

να ελεγχθεί η συμβατότητα με ρυθμίσεις, η συμμόρφωση με κάποια σταθερότητα που ορίζονται από οδηγίες, ειδικά αυτές που αφορούν στο Πόσιμο Νερό και Επικίνδυνες Ουσίες, και επιπλέον να είναι δυνατή η άσκηση διώξεων.

Το πρόβλημα της ερμηνείας των βιολογικών και χημικών δεδομένων έχει οδηγήσει σε μια ευρείας κλίμακας υιοθέτηση βιολογικών και χημικών δεικτών στις διαδικασίες εκτίμησης της ποιότητας των υδάτων.

4.3.2 Δειγματοληψίες

4.3.2.1 Βιολογικοί δείκτες

Κατά τον Friedrich et al (1996) οι πιο αναγνωρισμένες μέθοδοι δειγματοληψίας βιολογικών δεικτών είναι οι παρακάτω έξι:

1. Οικολογικές: οι μέθοδοι αυτές βασίζονται στην ανταπόκριση των υδρόβιων οργανισμών στην ρύπανση και τις αντίστοιχες συνέπειες στο φυσικό τους περιβάλλον. Οι μέθοδοι αυτοί επιλέγονται με βάση τις κοινοβιακές δομές της πανίδας και χλωρίδας της κοινότητας χρησιμοποιώντας ως δείκτες οργανισμούς οι οποίοι είναι ευαίσθητοι σε ρυπαντικές ουσίες, και εισάγει βιοτικούς δείκτες και δείκτες ποικιλότητας χρησιμοποιώντας μακρο – ασπόνδυλα ή δείκτες που σχετίζονται με άλλες ομάδες, όπως μακρόφυτα ή πλαγκτόν.

2. Μικροβιακές: κυρίως αφορούν στην χρήση βακτηριολογικών δεικτών περιττωματικής ρύπανσης (για παράδειγμα Escherichia coli και άλλα κολοβακτηρίδια). Διαφοροποίηση γίνεται μεταξύ ζωικής και ανθρώπινης περιττωματικής μόλυνσης. Επίσης, διαφοροποίηση γίνεται και μεταξύ των τύπων των βακτηρίων ρύπανσης για την ταυτοποίηση πηγών οργανικής μόλυνσης.

3. Φυσιολογικές και βιοχημικές: αφορούν στην ανταπόκριση των οργανισμών σε μεταβολές της ποιότητας των υδάτων. Οι μέθοδοι βασίζονται στο ποσοστό αναπαραγωγής των αλγών και των βακτηρίων, καθώς και στην δυναμικότητα παραγωγής οξυγόνου από τις άλγες που χρησιμοποιούν νερό, κλπ.

4. Βιοέλεγχος και δοκιμασία τοξικότητας: ταχύς προσδιορισμός έντονης τοξικότητας που υπόκεινται οργανισμοί που χρησιμοποιούν νερό και οι οποίοι λαμβάνουν μέρος στις δοκιμασίες αυτές.

5. Χημική ανάλυση χλωρίδας και πανίδας συστήματος: οργανισμοί γνωστοί για την ικανότητά τους να βιοσυσσωρεύουν ρυπαντικές ουσίες, εκτίθενται σε ή συλλέγονται από, ύποπτο για μόλυνση νερό και καταγράφεται το επίπεδο της ρύπανσης που εντοπίζεται στους ιστούς τους ή στα όργανά τους.

6. Ιστορικές και μορφολογικές: εξέταση οργανισμών για μορφολογικές ενδείξεις από περιβαλλοντική πίεση (stress) (για παράδειγμα βλάβες ιστών, όγκοι κ.λ.π.).

Πίνακας 4.1: Σύγκριση μεταξύ των χαρακτηριστικών της φυσικοχημικής και βιολογικής αποτίμησης υδατικής ποιότητας.

77

Χαρακτηριστικό Φυσικοχημική Βιολογική

Ακρίβεια

(πόση ρύπανση) ΚαλήΦτωχή (μη – ποσοτική με

βάση την ρύπανση)

Διάκριση(τι είδους ρύπανση)

ΚαλήΦτωχή (μία γενική απόκριση

για όλους τους ρυπαντές)

Αξιοπιστία(πόσο αντιπροσωπευτικός είναι ένας περιορισμένος

αριθμός)Χαμηλή

Καλή (λαμβάνονται υπόψη προσωρινά ή

μακροπρόθεσμα μοναδικά δείγματα ή επιδράσεις

ρυπασμένων δειγμάτων)Μετρήσεις των επιδράσεων

Όχι (μη – ποσοτική με αυτή την έννοια)

Ναι

Κόστος

Πιθανά υψηλό Μεσαίο

Ανεπεξέργαστα βιολογικά δεδομένα υπάρχουν ως λίστες με ονόματα ειδών που συνοδεύονται από δείκτες οι οποίοι εκφράζουν την αφθονία τους. Το πλήθος των δεδομένων αυτών καθιστά δύσκολη, από μη βιολόγους, την ερμηνεία προκειμένου να γίνουν συγκρίσεις της ποιότητας ύδατος είτε μεταξύ θέσεων (χωροταξικά), είτε μεταξύ θέσεων σε αναφορά με το χρόνο (χρονικά). Στην πράξη είναι σχεδόν αδύνατο να χρησιμοποιηθούν όλα τα δεδομένα που συλλέγονται σε ευρεία κλίμακα χρόνου και περιλαμβάνουν πλήθος σταθμών και πλήθος ειδών και παραμέτρων. Ίσως ο καλλίτερος τρόπος να μειωθεί ή να συμπυκνωθεί ο όγκος αυτός του υλικού που συλλέγεται από επισκοπήσεις (surveys) ποταμών και επιπλέον να απεικονιστεί σωστά, είναι να γίνει χρήση ενός συγκριτικού δείκτη. Οι δείκτες κάνουν χρήση της πληροφόρησης προκειμένου να παράγουν μία και μόνη τιμή η οποία έπειτα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μία γρήγορη και ορθολογική ερμηνεία. Καθώς κάποια σχετική απώλεια δεδομένων είναι αναπόφευκτη κατά την διάρκεια της διαδικασίας αυτής, αυτό οφείλει να αντισταθμιστεί με ένα γενικό κέρδος στο εξαγόμενο αποτέλεσμα, ειδικά για μη επιστήμονες. Στην πραγματικότητα, η χρήση δεικτών συχνά δίνει μία νέα διάσταση στα δεδομένα. Τέτοιοι δείκτες έχουν αναπτυχθεί για άλγες, μακρόφυτα και μικροοργανισμούς. Οι δείκτες στους οποίους γίνεται αναφορά παρακάτω έχουν να κάνουν με τα μάκρο – ασπόνδυλα.

Οι βιολογικοί δείκτες είναι κυρίως δύο ειδών:

78

1. Δείκτες ρύπανσης: αφορά στην καταγραφή στις αντιδράσεις ενδεικτικών ειδών ή υψηλών ταξινομικών ομάδων στην ρύπανση. Ως εκ τούτου, η περιβαλλοντική ποιότητα εκτιμάται μέσω της παρουσίας (ή απουσίας) χαρακτηριστικών ειδών ή κοινωνιών γνωστών ποσοστών ανθεκτικότητας και προτιμήσεων. Το θεμελιώδες πρόβλημα με αυτούς τους δείκτες είναι πως η παρουσία ή η απουσία τους δύναται να οφείλεται σε άλλους παράγοντες άσχετους με την οργανική ρύπανση, στην οποία βασίζονται οι δείκτες. Για παράδειγμα, μια καλλίτερη διαβάθμιση των δεικτών, είναι δυνατόν να επέλθει με την δημιουργία πρόσφορων συνθηκών όπως είναι η έντονη ανάδευση του νερού. Αντιθέτως η φτωχή διαβάθμιση είναι αποτέλεσμα φυσικών παραγόντων όπως η σκληρότητα του νερού ή μικρής έντασης στροβιλισμοί (αναδεύσεις) ή ακόμα και η μη οργανική ρύπανση, όπως η αυξημένη θερμοκρασία ή η τοξική ρύπανση.

2. Δείκτες ποικιλίας: βασίζονται πάνω στις θεωρητικές συνθήκες που διέπουν τις ζωικές και φυτικές κοινωνίες. Έτσι, ο βαθμός της μεταβολής στην ποιότητα του νερού εκτιμάται μετρώντας το μέγεθος της διαφοροποίησης της κοινωνίας που μελετάται σε σχέση με το υποτιθέμενο μοντέλο. Οι συγκεκριμένοι δείκτες είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι για την καλύτερη εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων, καθώς δεν επηρεάζονται από συγκεκριμένους ρυπαντές, αλλά μετρούν τη συνολική επίδραση όλων των ρυπαντών, γνωστών ή αγνώστων. Παρόλα αυτά, επειδή κανένα στοιχείο δεν αντιπροσωπεύεται μόνο του από τον δείκτη σχετικά με την πηγή της ρύπανσης, αυτή θα πρέπει να εκτιμηθεί με άλλες μεθόδους.

Στην πράξη, είναι καλύτερα να χρησιμοποιούνται οι δείκτες συγκριτικά, όχι σαν απόλυτες τιμές, καθώς κάθε σύστημα τρεχούμενων (lotic) ή στάσιμων νερών (lantic) εμφανίζει ξεχωριστές φυσικο – χημικές συνθήκες που επηρεάζουν την πανίδα και την χλωρίδα. Ως αποτέλεσμα, παρόμοιοι δείκτες θα έπρεπε να χρησιμοποιούνται για μακρόχρονες περιόδους σε μία θέση ή για την εξέταση της χωρικής διαφοροποίησής τους κατά μήκος ενός ποταμού. Όπου είναι εφαρμόσιμο, θα πρέπει να γίνεται χρήση ταυτόχρονα δεικτών ρύπανσης και δεικτών ποικιλίας.

4.3.2.2 Δείκτες ρύπανσης

Το σαπροφυτικό σύστημα αναπτύχθηκε από τους Kolwitz και Marsson το 1908, οι οποίοι και συνέδεσαν την κοινωνική δομή με το καθεστώς ποιότητας (Hellawell, 1906). Είναι απόλυτα περιγραφικό και συνδέει διάφορα είδη με προκαθορισμένα επίπεδα οργανικής ρύπανσης. Η σαπροφυτικότητα χρησιμοποιείται για να συνοψίζει τον βαθμό της ρύπανσης ή το επίπεδο της οργανικής ύλης που εισέρχεται σε ένα σύστημα τρεχούμενου νερού. Χρησιμοποιούνται τέσσερις κλάσεις (βλ. Πίνακα 4.1). Το ολιγοσαπροφυτικό χρησιμοποιείται για να περιγράψει καθαρά και υγιή τμήματα ποταμών, το πολυσαπροφυτικό αφορά τμήματα εξαιρετικά ρυπασμένα πολύ κοντά στο σημείο απόρριψης, το μεσοσαπροφυτικό είναι η ζώνη αποκατάστασης (οξείδωση), η οποία χωρίζεται στην α - μεσοσαπροφυτική της βαριάς ρύπανσης και στην β - μεσοσαπροφυτική της μέσης ρύπανσης. Η ολική αποκατάσταση χαρακτηρίζεται από την επιστροφή στις ολιγοσαπροφυτικές συνθήκες. Το περιγραφικό αυτό σύστημα είναι εξαιρετικά σημαντικό, καθώς πολλές πληροφορίες μπορούν να ανακτηθούν απλά ψάχνοντας για κάποιους δείκτες κλειδιά. Τα κύρια χαρακτηριστικά για κάθε ζώνη περιγράφονται παρακάτω.

Πολυσαπροφυτική ζώνη – ιδιαίτερα βαριά ρυπασμένη ζώνηΧημική

79

(α) Ταχεία διαδικασία σήψης λαμβάνει χώρα σε αυτό το στάδιο, για αυτό και αναμένονται συνθήκες αναερόβιες

(β) Συναντώνται υψηλότερα στάδια αποικοδόμησης των πρωτεϊνών μερικώς σαν πεπτίνες και πεπτίδια, αλλά η αποικοδόμηση επεκτείνεται και στα αμινοξέα, και χαρακτηρίζεται από την παρουσία λευκωματίνης, πολυπεπτιδίων και υδατανθράκων

(γ) Αμμωνία, υδρόθειο, και διοξείδιο του άνθρακα παράγονται σαν τελικά προϊόντα της αποικοδόμησης.

Φυσική

(α) Βρώμικο γκρι χρώμα

(β) Περιττωματική οσμή έως οσμή μούχλας

(γ) Μεγάλη θολερότητα, η οποία οφείλεται στις τεράστιες ποσότητες βακτηρίων και κολλοειδών

(δ) Συνήθως στο πυθμένας της κοίτης συσσωρεύεται μαύρη βιοαποικοδομούμενη λάσπη και οι πέτρες στην κάτω πλευρά τους επικαλύπτονται από μαύρο στρώμα σουλφιδίων του σιδήρου.

Οργανική τροφοδοσία

p - πολυσαπροφυτικό

Υποβάθμιση

Ενεργή διάσπαση

α - μεσοσαπροφυτική Ρυπασμένο

Επαναφορά

β - μεσοσαπροφυτική Ρυπασμένο

ολιγοσαπροφυτική Καθαρό φρέσκο νερό Καθαρό φρέσκο νερό

.

Σχήμα 4.2 Διάφορες ταξινομήσεις ρύπανσης που χρησιμοποιούνται για τα στάσιμα νερά σε σύγκριση με την σαπροφυτικότητα

Βιολογική

(α) Οι περισσότεροι αυτότροφοι οργανισμοί απουσιάζουν

80

(β) Οι κοινωνίες δομούνται από μικρές ομάδες, αλλά μεμονωμένα άτομα υπάρχουν ελάχιστα

(γ) Αφθονία βακτηρίων >106 ml-1

(δ) Τα βακτήρια E. Coli αφθονούν αν τα λύματα είναι περιττωματικής φύσεως, όχι όμως αν είναι βιομηχανικής

(ε) Κυρίως μπλε – πράσινες άλγες και μαστιγοφόρα (flagellates) πρωτόζωα και αμοιβάδες

(στ) Λίγα ασπόνδυλα, μόνο αυτά που έχουν αιμοσφαιρίνη (π.χ. Tubifex, Chironomus riparius) ή που έχουν όργανα για την εισπνοή αέρα (π.χ. γένη Eristalis)

(ζ) Όλα τα ψάρια εκλείπουν.

α – Μεσοσαπροφυτική ζώνη (α – Μ) – ζώνη οξείδωσης βαριάς ρύπανσης

Χημική

(α) Υψηλή συγκέντρωση προϊόντων αποσύνθεσης, αμινοξέα, καθώς και τα προϊόντα αποικοδόμησης τους, κυρίως λιπαρά οξέα

(β) Το οξυγόνο κάνει την εμφάνισή του σε μεγαλύτερες ποσότητες, λαμβάνει χώρα οξείδωση καθώς και παρουσία λασπών αναερόβιας σύστασης

(γ) Συνήθως < 50 % κορεσμένη σε οξυγόνο.

Φυσική

(α) Σκούρο γκρι χρώμα

(β) Οσμή μούχλας ή άλλες δυσάρεστες οσμές που οφείλονται σε υπολείμματα πρωτεϊνών και υδατανθρακικών ζυμώσεων.

Βιολογική

(α) Ζώνη μυκήτων από βοθρολύματα που σχηματίζει ένα επικάλυμμα βαμβακοειδούς – μάλλινης υφής

(β) Βακτήρια <105 ml-1

(γ) Ολίγες άλγες

(δ) Κυρίως νηματοειδή βακτήρια/ μύκητες

(ε) Κοινά πρωτόζωα, μαζί μαστιγοφόρα (π.χ. Bodo) και βλεφαριδωτά (ciliates) (π.χ. Paramecium και Colpidium)

(στ) Λίγα ασπόνδυλα, παρόμοια με αυτά της πολυσαπροφυτικής ζώνης

(ζ) Όχι ψάρια.

81

β – Μεσοσαπροφυτική ζώνη (β – Μ) – ζώνη οξείδωσης μέσης μόλυνσης.

Χημική

(α) Οι διαδικασίες μείωσης ολοκληρώνονται με τα τελευταία υπολείμματα της πρωτεϊνικής διάσπασης όπως αμινοξέα, λιπαρά οξέα και αμμωνία σε χαμηλές συγκεντρώσεις

(β) Κυριαρχούν οι αμμωνιακές ενώσεις

(γ) Αερόβια ύδατα με οξυγόνο, ποτέ λιγότερο από 50%. Οι ημερήσιες μεταβολές του διαλυμένου οξυγόνου ελέγχονται από την φωτοσύνθεση. Η αποικοδόμηση δεν επηρεάζει πλέον σημαντικά τις συγκεντρώσεις οξυγόνου.

Φυσική

(α) Νερό διαυγές ή με ελαφρά θολερότητα

(β) Άχρωμο και δίχως οσμή

Βιολογική

(α) Βακτήρια πάντα < 105 ml-1

(β) Πιο ανθεκτική μικροπανίδα. Πολύ περισσότερα γένη αλγών, αλλά με επικράτηση των νηματοειδών αλγών (π.χ. Cladophora – φύκη μορφής κουβέρτας)

(γ) Στα πρωτόζωα, επικρατούν τα βλεφαριδωτά με μίσχο είδη (π.χ. Pertrichia)

(δ) Ασπόνδυλα δεν υπάρχουν ακόμα, αλλά εμφανίζεται μεγαλύτερη ποικιλία από ότι στην προηγούμενη ζώνη. Επικρατούν τα Asellus, με τα πιο κοινά είδη Molluska και Hirudinae (βδέλλες)

(ε) Τα μεγαλόσωμα ψάρια γίνονται πιο άφθονα, ειδικά εκείνα που ανέχονται χαμηλές συγκεντρώσεις διαλυμένου οξυγόνου (π.χ. κυπρίνοι και αβραμίς η κοινή).

Ολιγοσαπροφυτική ζώνη (ο) – ζώνη πλήρους οξείδωσης

Χημική

(α) Όλα τα προϊόντα διασπώνται σε σταθερά ανόργανα και οργανικά συστατικά

(β) Το διαλυμένο οξυγόνο απαντάται συνήθως στα κορεσμένα επίπεδα του 100%, παρά το γεγονός ότι μπορεί να υπάρξουν ημερήσιες μεταβολές παρουσία αλγών.

Φυσική

(α) Καθαρό νερό, δίχως χρώμα, δίχως οσμές.

Βιολογική

(α) Βακτήρια < 100 ml-1

82

(β) Ευρύ φάσμα ζώων και φυτών, στο οποία περιλαμβάνονται και λάρβες και σαλμονοειδή

(γ) Μακρόφυτα και βρύα πολύ κοινά

(δ) Περιφερειακή βλάστηση στην οποία κυριαρχούν διάτομα και μερικές πράσινες και μπλε – πράσινες άλγες.

4.3.2.3 Δείκτης σαπροφυτικότητας

Ο δείκτης σαπροφυτικότητας είναι μία αριθμητική έκφραση της σαπροφυτικής ταξινόμησης. Βασίζεται στον βαθμό σαπροφυτικότητας (s) και στην σχετική συχνότητα κάθε είδους (h). Ένας δείκτης σαπροφυτικότητας (Is) μπορεί να εκτιμηθεί από την Εξίσωση 4.3 όπως δίνεται παρακάτω:

(4.3)

Καλείται δείκτης σαπροφυτικότητας των Pantle και Buck (Hellawell, 1978), όπου s είναι ο βαθμός σαπροφυτικότητας, αφού κάθε είδος ταξινομηθεί σύμφωνα με την σαπροφυτικότητά του (π.χ. ολιγοσαπροφυτικό 1, β – μεσοσαπροφυτικό 2, α – μεσοσαπροφυτικό 3, και πολυσαπροφυτικό 4) και h είναι η σχετική αφθονία (π.χ. 1 όταν είναι σπάνια παρουσία ενός είδους, 2 όταν είναι αρκετά πιο συχνή και 3 όταν το είδος κυριαρχεί πλήρως). Ο δείκτης Is που προκύπτει φανερώνει τον βαθμό ρύπανσης:

Is Βαθμός ρύπανσης

1.0 – 1.5 Πολύ ελαφριά1.5 – 2.5 Μέτρια2.5 – 3.5 Έντονη3.5 – 4.5 Πολύ σοβαρή

Ένα παράδειγμα του δείκτη αυτού παρουσιάζεται στον Πίνακα 4.3. Ο δείκτης σαπροφυτικότητας απαιτεί καλή γνώση σε θέματα ταξινόμησης αλλά και γνώση περί της σαπροφυτικότητας των διαφόρων ειδών (Πίνακας 4.4). Ένα ενδιαφέρον παράδειγμα της χρήσης των σαπροφυτικών δεικτών, χρησιμοποιώντας άλγες, δίνεται από τους Thorpe και Williams (1980).

Πίνακας 4.3 Παράδειγμα του δείκτη σαπροφυτικότητας των Pantle και Buck χρησιμοποιώντας μια απλή βάση δεδομένων.

83

ΕίδηΣαπροφυτική ταξινόμηση

s h sh

Asellus aquaticusα 3 5 15

Baetis rhodani β 2 3 6

Chironomus riparius p 4 3 12Dendrocelum lacteum β 2 2 4Ephemerella ignita β 2 1 2Erpobdella octoculata α 3 1 3Gammarus pulex o 1 3 3Limnaea stagnalis β 2 4 8Metriocnemus hygropetricus β 2 4 8Tubifex tybifex p 4 2 8

Σh=28 Σsh= 69

Έτσι προκύπτει ένας δείκτης σαπροφυτικότητας: (Is) = 69/28=2,4, που φανερώνει ότι το νερό εμφανίζει σημάδια μέτριας οργανικής ρύπανσης.

4.3.2.4 Δείκτης εμβιοτικής τάσης (ΤΒΙ)

Αυτός ο δείκτης ρύπανσης ή εμβιοτικός δείκτης είναι απόρροια οργανικής ρύπανσης που συντελεί:

(α) στην μείωση της ποικιλίας μιας κοινωνίας και

(β) στην προοδευτική απώλεια συγκεκριμένων ομάδων μακρο – ασπόνδυλων, από την πανίδα των καθαρών υδάτων, που θεωρούνται ευαίσθητες ομάδες κλειδιά στην οργανική ρύπανση.

Η ποιότητα του νερού χωρίζεται σε 11 διαφορετικές τάξεις δεικτών. Οι κλάσεις αυτές κυμαίνονται από Χ για την καλύτερη ποιότητα μέχρι Ο για συνθήκες σήψης (Πίνακας 4.5). Εκτός από τις δύο αυτές ακραίες τάξεις, όλες οι άλλες τάξεις μπορούν να προκύψουν από διαφορετικούς συνδυασμούς ποικιλιών κοινωνιών και δεικτών. Για παράδειγμα η τάξη δείκτη VII μπορεί να προκύψει από επτά διαφορετικά σύνολα περιπτώσεων.

Ο δείκτης αυτός έχει και κάποια μειονεκτήματα. Δεν λαμβάνει υπόψη ποσοτικά δεδομένα. Έτσι, η παρουσία ενός μοναδικού καλού ενδεικτικού είδους, και το οποίο πιθανόν να έχει ενδημήσει στην περιοχή, μπορεί να δώσει υπερεκτιμημένα αποτελέσματα ως προς την ποιότητα του ύδατος. Επειδή όμως ο δείκτης αυτός δεν μπορεί να συσχετίσει τη βιομάζα της κοινότητας με τις συμβατικές μεθόδους δειγματοληψίας, είναι επιθυμητό να λαμβάνονται δείγματα από όσο το δυνατόν περισσότερους μικροβιότοπους. Ο δείκτης παραμένει δημοφιλής εξαιτίας της απλότητάς του και του περιορισμού του σε ευκόλως αναγνωρίσιμα είδη. Η πείρα συλλογής δειγμάτων έχει οδηγήσει ώστε η ταξινόμηση και η εφαρμογή της διαδικασίας να λαμβάνουνε χώρα στην ύπαιθρο. Το κυρίως πρόβλημα με τον δείκτη είναι πως δεν είναι ευαίσθητος σε περιοχές όπου εμφανίζεται μεγάλη ποικιλομορφία. Αυτή η αδυναμία δύναται να ξεπεραστεί επεκτείνοντας τον δείκτη από το 10 στο 15, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό των κατηγοριών για τον συνολικό αριθμό των ομάδων που είναι παρούσες (Πίνακας 4.6).

84

Πίνακας 4.4: Κλασικοποίηση σαπροφυτικότητας κάποιων επιλεγμένων μακρο – ασπόνδυλων που εμφανίζονται συχνά στην Ευρώπη [από Hellawell (1986) με την άδεια των Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands]

Α. Είδη πολύ επιρρεπή σε βαριά οργανική ρύπανση (πολυσαπροφυτικά)

Chironomidae Oligochaeta

Camptochironomus tentans Limnodrilus claparedeanus

Chirinomus plumosus Limnodrilus hoffmeisteri

Chironomus thummi Tubifex tubifex

Β. Είδη ανεκτικά σε βαριά οργανική ρύπανση (α – μεσοσαπροφυτικά)

Chironomidae Oligochaeta

Anatopyria plumipes Limnodrilus udekemianus

Apsectrotanypus trifascipennis Limnodrilus variegates

Psectrotanypus varius Nais barbata

Prodiamesa olivacea Nais communis

Megaloptera Nais elinguis

Sialis fulginosa Peloscolex ferox

Silais lutaria Psammoryctes barbatus

Trichoptera Hirudinea

Anabolia laevis Erpobdella octoculata

Hydropspyche angustipennis Glossiphonia heteroclite

Hydropspyche ornatula Haemopsis sanguisuga

Hydrapspyche pellucidula Helobdella stagnalis

Coleoptera Hirudo medicinalis

Haliplus lineatocollis Crustacea

Odonata Asellus aquaticus

Coenagrion pulchellum Platyhelminthes

Ephemeroptera Dugesia tigrina

Baetis vernus Planaria torva

Caenis horaria -

Heptagenia longicauda -

Siphlonurus lacustris -

Γ. Είδη ανεκτικά σε μέσο εμπλουτισμό οργανικής ύλης (β – μεσοσαπροφυτικά)

Chironomidae Oligochaeta

Ablabesmyria monilis Aelosoma niveum

Corynoneura celtica Aelosoma quaternarium

85

Corynoneura scutellata Aelosoma tenebrarum

Cricotopus bicinctus Amphichaeta leydigii

Cricolopus triannulatus Branchiura sowerbyi

Macropelopia nebulosa Chaetogaster palustris

Metriocnemus fuscipes Criodrilus lacuum

Microtendipes cloris Euclyodrilus hammoniensis

Polypedilum laetum Nais bretscheri

Ephemeroptera Nais variabilis

Baetis rhodani Psammoryctes abicolus

Brachycercus harisella Stylaria lacustris

Caenis moesta Stylodrilus heringianus

Cloeon dipterum Hirudinea

Cloeon rufulum Glossiphonia complanata

Ephemera danica Hemiclepsis marginata

Ephemerella ignita Theromyzon tessulatum

Heptagenia sulphurea Molluska

Leptoplhebia merginata Anodonta cygnaea

Plecoptera Bithynia tentaculata

Isoperla grammatica Lymnaea stagnalis

Heteroptera Physa fontinalis

Brychius elevatus Planorbis planorbis

Nera rubra Radix auricularia

Notonecta glauca Sphaerium corneum

Odonata Thedoxus fluviatilis

Ischnura elegans Unio pictorum

Trichoptera Platyhelminthes

Anabolia nervosa Dendrocoelum lacteum

Athripsodes annulicornis Dugesia lugubris

Athripsodes cinereus Polycelis nigra

Crunoecia irrorata Polycelis tenuis

Geora pilosa Coleoptera

Hydroptila tineoides Dryops ernesti

86

Limnephilus sericeus Dryops luridus

Limnephilus sparsus Haliplus fluviatilis

Polycentropus flavomaculatus Helichus suvstriatus

Potamophylax stellatus Hydrobius fuscipes

Psychomia pusilla Potamonectes assimilis

Δ. Είδη αρκετά επιρρεπή σε οργανική ρύπανση

Chironomidae Oligochaeta

Brillia longifurca Haplotaxis gordioides

Brillia modesta Nais pseudobtusa

Cladotanytarsus mancus Mollusca

Eukiefferiella clavescens Ancylus fluviatilis

Eukiefferiella longicalcar Bythinella austriaca

Heterotrissocladius marcidus Pisidium supinum

Microcricotopus bicolor Pisidium personatum

Micropsectra atrofasciata Sphaerium solidum

Microtendipes britteni Platyhelminthes

Parametriocnemus stylatus Crenobia alpina

Psectrocladius dilatatus Polycelis feline

Pseudodiamesa branickii Trichoptera

Plecoptera Agapetus fuscipes

Amphinemeura sulcicollis Agraylea multipunctata

Brachyptera risi Apatania fimbriata

Capnia bifrons Brachycentrus montanus

Chloroperla torrentium Hydropsyche siltali

Dinocras cephalotes Ithytrichia lamellaris

Leuctra nigra Lasiocephala basalis

Leuctra moselyi Leptocerus tineiformis

Nemoura cambrica Philopotamus montanus

Nemurella picteti Ptilocolepus granulatus

87

Perla bipunctata Rhyacophila philopotamo ides

Perlodes dispar Rhyacophila tristis

Protonemura meyeri Silo nigricornis

Taeniopteryx nebulosa Silo pallipes

EphemeropteraTrichostegia minor

Ameletus inopinatus -

Baetis alpinus -

Ecdyonurus dispar -

Ecdyonurus venosus -

Rhithrogena semicolorata -

Paraleptophlebia submarginata -

88

Πίνακας 4.5: Δείκτης εμβιοτικής τάσης

Μέρος I : Ταξινόμηση βιολογικών δειγμάτων

Ομάδες

δεικτών - κλειδιών

Ποικιλία πανίδας

Συνολικός αριθμός παρόντων ομάδων

(βλ. Μέρος II)

0 -1 2 - 5 6 -10 11 - 15 16+ -

Αριθμός στήλης : 1 2 3 4 5 6Αριθμός

γραμμής

Plecoptera nymphsΠάνω από ένα είδος

Ένα είδος μόνο

-

-

VII

VI

VIII

VII

IX

VII

X

IX

1

2

Ephemeroptera

nymphs

Πάνω από ένα είδοςa

Ένα είδος μόνοa

-

-

VI

V

VII

VI

VIII

VII

IX

VIII

3

4

Trichoptera

larvae

Πάνω από ένα είδοςb

Ένα είδος μόνοb

-

IV

V

IV

VI

V

VII

VI

VIII

VII

5

6

GammarusΌλα τα παραπάνω

είδη απόνταIII IV V VI VII 7

AsellusΌλα τα παραπάνω

είδη απόνταII III IV V VI 8

Tubificid worms

and/ or

red chironomid larvae

Όλα τα παραπάνω

είδη απόνταI II III IV - 9

Όλοι οι παραπάνω

τύποι απόντες

Μερικοί οργανισμοί όπως

Eristalis tenax που δεν

απαιτούν διαλυμένο οξυγόνο

μπορεί να είναι παρόντες

0 I II - - 10

a: εξαιρείται το είδος Baetis rhodani

b: το είδος Baetis rhodani προσμετράται εδώ για το σκοπό της ταξινόμησης.

89

Συνέχεια Πίνακα 4.5: Δείκτης εμβιοτικής τάσης

Μέρος II : Ομάδες

Ο όρος «ομάδες» εδώ τονίζει το όριο της ταξινόμησης που μπορεί να επιτευχθεί δίχως προσφυγή σε χρονοβόρες τεχνικές. Οι ομάδες έχουν ως εξής:

1: κάθε είδος των Platyhelminthes (πλατιά σκουλήκια)

2: Annelida (σκουλήκια) εκτός από Nais

3: Nais (σκουλήκια)

4: κάθε είδος των Hirudinea (leeches)

5: κάθε είδος των Molluska (σαλιγκάρια)

6: κάθε είδος των Crustacea (Hog – louse, shrimps)

7: κάθε είδος των Plecoptera (stone – fly)

8: κάθε είδος των Ephemeroptera (mayfly) εκτός Baetis rhodani

9: Baetis rhodani (mayfly)

10: κάθε οικογένεια των Trichoptera (caddis – fly)

11: κάθε οικογένεια των Neuroptera larvae (alder- fly)

12: Chironomidae (midge larvae) εκτός Chironomidae thummi (=riparius)

13: Chironomidae thummi (blood worms)

14: Simulidae (black – fly larvae)

15: κάθε είδος άλλων fly larvae

16: κάθε είδος των Coleoptera (beetles and beetle larvae)

17: κάθε είδος των Hydracarina (water mites)

90

Πίνακας 4.6: Η αναλυτική παρουσίαση του Δείκτη Εμβιοτικής Τάσης

Βιογεωγραφική περιοχή:

midlands, England

Συνολικός αριθμός ομάδων που είναι παρούσες

0-1 2-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 36-40 41-45

Εμβιοτικοί δείκτες

Plecoptera

nymphs

Πάνω από ένα είδος

Ένα είδος μόνο

-

-

7

6

8

7

9

8

10

9

11

10

12

11

13

12

14

13

15

14

Ephemeroptera

nymphs

Πάνω από ένα είδοςa

Ένα είδος μόνοa

-

-

6

5

7

6

8

7

9

8

10

9

11

10

12

11

13

12

14

13

Trichoptera

larvae

Πάνω από ένα είδοςb

Ένα είδος μόνοb

-

4

5

4

6

5

7

6

8

7

9

8

10

9

11

10

12

11

13

12

GammarusΌλα τα παραπάνω

είδη απόντα3 4 5 6 7 8 9 10 11 13

AsellusΌλα τα παραπάνω

είδη απόντα2 3 4 5 6 7 8 9 10 12

Tubificid worms

and/ or

red chironomid larvae

Όλα τα παραπάνω

είδη απόντα1 2 3 4 5 6 7 8 9 11

Όλοι οι παραπάνω

τύποι απόντες

Μερικοί οργανισμοί όπως

Eristalis tenax που δεν

απαιτούν διαλυμένο οξυγόνο

μπορεί να είναι παρόντες

0 1 2 - - - - - - -

a: εξαιρείται το είδος Baetis rhodani b: το είδος Baetis rhodani προσμετράται εδώ για το σκοπό της ταξινόμησης.

91

Σχήμα 4.1: Είδη μακρο – ασπόνδυλων που σχετίζονται με αποθετικά υποστρώματα. Η βαθμολογία του δείκτη BMWP δίνεται για κάθε δείκτη μέσα στις παρενθέσεις (αποδίδεται από τον Hellawell (1986) με την άδεια του Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands).

92

Σχήμα 4.2: Είδη μακρο – ασπόνδυλων που σχετίζονται με διαβρωτικά υποστρώματα. Η βαθμολογία του δείκτη BMWP για κάθε είδος δίνεται στις παρενθέσεις (αποδίδεται από τον Hellawell (1986) με την άδεια του Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands).

93

Παράδειγμα: 1

Η βαθμολόγηση υπολογίζεται αφού πρώτα αποφασιστεί το πλήθος των ομάδων που είναι παρούσες κάνοντας χρήση του 2ου μέρους. Επίσης κάνοντας αναφορά στα είδη του Πίνακα 4.2, το πλήθος των ομάδων που είναι παρούσες υπολογίζεται ως εξής:

(α) Ομάδα 1: Dendrocelum lacteum (platyhelminth – flatworm) (1)

(β) Ομάδα 2: Tubifex tubifex (oligochaeta – worm) (1)

(γ) Ομάδα 4: Erbobdella octoculata (hirudinea – leech) (1)

(δ) Ομάδα 5: Limnaea stagnalis (molluska – snail) (1)

(ε) Ομάδα 6: Asellus aquaticus (crustacean – isopod), Gammarus

pulex (crustacean – amphipod) (2)

(στ) Ομάδα 8: Ephemerella ignita (ephemeroptera – mayfly) (1)

(ζ) Ομάδα 9: Baetis rhodani (ephemeroptera – mayfly) (1)

(η) Ομάδα 12: Metriocnemus hygropetricus (chironomidae – chironomid) (1)

(θ) Ομάδα 13: Chironomus riparius (chironomidae – chironomid) (1)

Έτσι, επειδή υπάρχουν δέκα ομάδες παρούσες, γίνεται χρήση της στήλης 5 του Πίνακα 4.6. Τα πιο ανθεκτικά στη ρύπανση είδη αναγνωρίζονται μετά. Σε αυτό το παράδειγμα δεν υπάρχουν plecoptera, αλλά δύο ειδών ephemeropterans παρόντα, αλλά όπως και το είδος Baetis rhodani, το οποίο είναι ανθεκτικό στην οργανική ρύπανση, υπολογίζεται με τα trichoptera μόνο το Ephemerella ignita. Έτσι, το αποτέλεσμα αναζητάται στην στήλη 4. Η εμβιοτική βαθμολόγηση βρίσκεται εκεί που τέμνονται η γραμμή 4 με την στήλη 5, δηλαδή VI στο παραπάνω παράδειγμα, δείχνοντας έτσι μια αμφιβόλου ποιότητας νερό (σχετικά καθαρό).

4.2.2.5 BMWP εμβιοτικοί δείκτες

Εμβιοτικοί δείκτες έχουν αναπτυχθεί μεμονωμένα σε ένα πλήθος Ευρωπαϊκών χωρών, συμπεριλαμβανομένων του Ηνωμένου Βασιλείου και της Ιρλανδίας. Όλοι έχουν προέλθει από την εξέλιξη του Δείκτη Εμβιοτικής τάσης. Στο Ενωμένο Βασίλειο ο εμβιοτικός δείκτης Biological Monitoring Working Party ή BMWP αναπτύχθηκε μεταξύ του 1975 και του 1980. Βαθμολογίες δίνονται για την παρουσία κάθε οικογένειας – κλειδιού, οι οποίες προστίθενται μεταξύ τους (Πίνακας 4.6) (Hawkes, 1998). Οι μεμονωμένες βαθμολογίες κυμαίνονται από 1 (ανεκτικότητα στην οργανική ρύπανση) έως 10 (μη ανεκτικότητα) (βλ. Σχήματα 4.1 και 4.2). Οι συνολικές βαθμολογίες κυμαίνονται μεταξύ 0 και 250. Καθώς υπάρχει μια διαρκώς αυξανόμενη ανάγκη για καλή ταξινόμηση σε σύγκριση με τον Δείκτη Εμβιοτικής Τάσης, ο BMWP αναγνωρίζει την ανάγκη αυτή, να διαχωρίσει δηλαδή συγκεκριμένες ομάδες. Για παράδειγμα, τα τριχόπτερα που απαντώνται σε λατύπες/άμμους (π.χ. Stenophylax) είναι ένας πολύ καλός δείκτης και έχει αποτέλεσμα 10, ενώ τα net – spinning τριχόπτερα είναι ανεκτικά στην ρύπανση και βαθμολογούνται μόνο με 5,0. Έτσι ο Δείκτης Εμβιοτικής Τάσης είναι λιγότερο αποτελεσματικός επειδή αναφέρεται σε ευρείες ομάδες. Τα Chironomids, για παράδειγμα, αντιπροσωπεύονται σε πολλές και διάφορες λειτουργικές διατροφικές ομάδες και ως εκ τούτου είναι ανεκτικά σε ένα ευρύ φάσμα ποτάμιων συνθηκών και ρύπανσης. Παρόλα αυτά, τα chironomids, όπως και τα oligochaetes,

94

αποτελούν κακό παράδειγμα καθώς εξαιτίας των δυσκολιών στην αναγνώριση της και δεν λαμβάνονται υπόψη στον υπολογισμό των δεικτών.

Πίνακας 4.6 Τα αποτελέσματα του δείκτη BMWP

Οικογένειες Αποτέλεσμα

MayfliesSiphlonuridae, Heptageniidae, Leptophlebiidae, Ephemerellidae, Potamanthidae, Ephemeridae

10

StonefliesTaeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodida, Perlidae, Chloroperlidae

River bugAphelocheiridae

CaddisfliesPhryganeidae, Molannidae, Beraeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Georidae, Lepidostomatidae, Brachycentridae, Sericostomatidae

CrayfishAstacidae

8DragonfliesLestidae, Agriidae, Gomphidae, Cordulegasteridae, Aeshnidea, Corduliidae, Libellulidae

CaddisfliesPsychomyidae, Philopotamiidae

MayfliesCaenidae

7StonefliesNemouridae

CaddisfliesPhyacophilidae, Polycentropidae, Limnephilidae

SnailsNeritidae, Viviparidae, Ancylidae

6

CaddisfliesHydroptilidae

MusselsUnionidae

ShrimpsCorophiidae, Gammaridae

DragonfliesPlatycnemididae, Coenagriidae

Water BugsMesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Notonectidae, Pleidae, Corixidae

Water BeetlesHaliplidae, Hygrobiidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hydrophilidae, Clambidae, Helodidae, Dryopidae, Elminthidae, Chrysomelidae, Curculionidae

CaddisfliesHydropsychidae

5

95

CranefliesTipulidae

BlackfliesSimuliidae

FlatwormsPlanariidae, Dendrocoelidae

MayfliesBaetidae

4AlderfliesSialidae

leechesPiscicolidae

SnailsValvatidae, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae

3

CocklesSphaeriidae

Leeches

Glossiphonidae, Hirudidae, Erpobdellidae

3

Hoglouse

Asellidae

Midges Chironomidae 2

Worms Oligochaeta (whole class) 1

Ένα μεγάλο μειονέκτημα του δείκτη αυτού είναι ότι δε δίνει μία καθαρή συνολική βαθμολογία με άριστα το 10, αλλά ένα συνολικό βαθμό που μεταβάλλεται ανάλογα με την ποικιλία. Αυτό μπορεί να ξεπεραστεί ως ένα σημείο με την χρήση του μέσου βαθμού ανά τάξη (ASPT), όπου n είναι ο αριθμός των μεμονωμένων βαθμών:

(4.4)

Ο δείκτης ASPT επηρεάζεται λιγότερο από τις εποχιακές διακυμάνσεις σε σχέση με το συνολική βαθμολογία, και έτσι προσφέρεται για αξιόπιστους υπολογισμούς της ποιότητας ανεξάρτητα από τους κύκλους ζωής. Αρχικά, δύο βαθμολογίες είχαν προταθεί για τον δείκτη BMWP, μία για τα στρώματα που διαβρώνονται και μία για τα στρώματα που αποτίθενται. Το σύστημα ASPT επίσης απαλείφει την ανάγκη για διαφορετικές βαθμολογίες που εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του υποστρώματος. Επίσης, ο δείκτης ASPT επηρεάζεται λιγότερο από το μέγεθος του δείγματος από ότι το συνολικό αποτέλεσμα, καθώς ένα μεγάλο

96

μέγεθος δείγματος οδηγεί και σε έναν μεγαλύτερο BMWP δείκτη. Ο δείκτης ASPT εύκολα ξεπερνά προβλήματα ποικιλομορφίας που έχουν σχέση με την τεχνική δειγματοληψίας, το μέγεθος του δείγματος, την αποδοτικότητα της διαδικασίας της δειγματοληψίας και την στρωμάτωση (Hawkes, 1998).

Μια μέθοδος έχει αναπτυχθεί ώστε να συσχετίζει τον BMWP δείκτη και τον δείκτη ASPT με την ποιότητα του νερού για διαφορετικές χρήσεις (Extence et al, 1987). Η κάθε μια βαθμολογία των δύο δεικτών λαμβάνει μια τιμή σύμφωνα με τον Πίνακα 4.7. Μια μέση τιμή (συνολική τιμή ποιότητας) υπολογίζεται βάση της εξίσωσης:

Overall quality rating (OQR) =

(4.5)

Ο δείκτης ποιότητας νερού υπολογίζεται μετά από την τιμή OQR με την βοήθεια του Πίνακα 4.7, όπου μια τιμή του OQR ίση με 3 είναι ίση με δείκτη Ε, 2.5 ίσο με F και 1.0 με I. Για την υποστήριξη μιας μονάδας αναπαραγωγής σαλμονοειδών απαιτείται η μικρότερη τιμή B, για χονδριχθείες η μικρότερη για το D, για το πόσιμο νερό με την ελάχιστη επεξεργασία η τιμή του δείκτη είναι η μικρότερη για το C και D όπου η κατακράτηση προέχει της επεξεργασίας. Νερό με δείκτη της τάξης του G είναι αποδεκτό μόνο ως πηγή χαμηλής θελκτικότητας. Διαφορετικός πίνακας χρειάζεται για φτωχές περιοχές ρηχών υφάλων και λιμνώδεις (Extence et al., 1987).

Η φύση των βιολογικών κοινωνιών καθορίζεται από ένα ευρύ πλήθος εντελώς ξεχωριστών φυσικών παραγόντων που σχετίζονται με γεωλογία λεκανών απορροής, γεωγραφικές θέσεις, και το κλίμα. Έτσι ένας καλός εμβιοτικός δείκτης σε μια περιοχή

Πίνακας 4.7: Βαθμολόγηση τιμών του δείκτη BMWP και του δείκτη ASPT όπως σχετίζονται με την ποιότητα νερού σε πλουσιοκατοικημένες περιοχές ρηχών υφάλων. Η τιμή OQR αποδίδει ένα δείκτη που δύναται να χρησιμοποιηθεί σε άμεση σχέση με την χρήση νερού.

BMWP ASPT Βαθμολόγηση Ποιότητα Νερού OQR Δείκτης

151+ 6,0+ 7 Εξαιρετική 6,0+ A++

121-150 5,5-5,9 6 Εξαιρετική 5,5 A+

91-120 5,1-5,4 5 Εξαιρετική 5 A

61-90 4,6-5,0 4 Καλή 4-4,5 C, B

31-60 3,6-4,5 3 Μέτρια 3-3,5 E, D

15-30 2,6-3,5 2 Φτωχή 2-2,5 G, F

0-14 0-2,5 1 Πολύ φτωχή 1-1,5 I, H

μπορεί να θεωρείται φτωχός σε κάποια άλλη, κάνοντας έτσι την χρήση τέτοιων δεικτών ανέφικτη όσον αφορά στην θεσμοθέτηση κάποιων εθνικών ή τοπικών στάνταρ. Αυτό ξεπερνιέται ως ένα σημείο με την χρήση ενός μοντέλου πρόβλεψης που καλείται RIVPACS

97

(river invertebrate prediction and classification system). Χρησιμοποιώντας οκτώ κύριες περιβαλλοντικές μεταβλητές (π.χ. απόσταση από πηγή, τύπος υποστρώματος, υψόμετρο, κατηγορία αποφόρτισης, βάθος, εύρος, γεωγραφικό μήκος και πλάτος) και επιπλέον έξι δευτερεύουσες μεταβλητές (συμπεριλαμβανομένων της κλίσης, της αλκαλικότητας, του εύρους της θερμοκρασίας και της μέσης θερμοκρασίας), η πρόβλεψη της σύνθεσης των μακρο – ασπόνδυλων σε μια ποτάμια τοποθεσία, η οποία δεν επηρεάζεται από ανθρωπογενείς δραστηριότητες, μπορεί να γίνει για συγκεκριμένη εποχή ή εποχές, εκτός του χειμώνα. Με αυτό τον τρόπο η πραγματική κοινότητα μακρο – ασπόνδυλων μπορεί να συγκριθεί με εκείνη που προβλέπεται από μια μη μολυσμένη περιοχή. Ο λόγος των παρατηρούμενων προς τις προβλεπόμενες καταστάσεις μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τους δείκτες BMWP ή ASPT και εκφράζεται ως ένα πηλίκο (ένας περιβαλλοντικός δείκτης ποιότητας) (βλ. Πίνακα 4.8) (Wright et al, 1993).

Πίνακας 4.8 Σύνδεση μεταξύ της γενικής βιολογικής αποτίμησης ποιότητας νερού* και του οικολογικού δείκτη ποιότητας (αποδοσμένος από την Environmental Agency (1998) με την άδεια της Environmental Agency, Bristol).

Οικολογικός δείκτης ποιότητας

Βαθμός Για είδη ταξινομικών ομάδων

Για συνολική βαθμολογία ανά ταξινομική ομάδα

a 0.85 1.00

b 0.70 0.90

c 0.55 0.77

d 0.45 0.65

e 0.30 0.50

f <0.3 <0.50

* Βιολογικός δείκτης αποτίμησης ποιότητας νερού: 83 είδη μακρο – ασπόνδυλων χρησιμοποιούνται κατά την βιολογική αποτίμηση ποιότητας με χρήση του συστήματος BMWP. Δυο τιμές χρησιμοποιούνται: ο αριθμός των ειδών και ο μέσος όρος ανά ταξινομική ομάδα, με τις τιμές να κυμαίνονται από το 1 έως το 10 (10 είναι η καλύτερη τιμή ποιότητας, ενώ χαμηλές τιμές υποδεικνύουν φτωχή ποιότητα). Οι τιμές αυτές έπειτα συγκρίνονται με αυτές που αναμένονται για ίδια περιβάλλοντα, αλλά κάτω από συνθήκες χωρίς ρύπανση με χρήση του μαθηματικού μοντέλου RIVPACS. Ο λόγος ανάμεσα στην πραγματική τιμή και την αναμενόμενη, τόσο για το πλήθος των ειδών όσο και για το μέσο όρο ανά ταξινομική ομάδα είναι γνωστός ως οικολογικός δείκτης ποιότητας, οπότε μια τιμή του λόγου αυτού ίση με 1.0 φανερώνει ότι επικρατούν φρέσκα και καθαρά νερά. Κάνοντας χρήση του Πίνακα 4.8, οι βαθμοί του βιολογικού δείκτη αποτίμησης ποιότητας κατανέμονται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να προτιμάται ο χαμηλότερος αν έχουν προκύψει διάφορες τιμές. Κάθε χρόνο συλλέγονται δείγματα δύο φορές, μία την άνοιξη (Μάρτιο – Μάιο) και μία το φθινόπωρο (Σεπτέμβριο – Οκτώβριο). Η μέθοδος ξεκινά με μια 3λεπτη δειγματοληψία με απόχη σε ρηχά νερά, ή με τρία – πέντε βυθίσματα με μία βυθοκόρο σε βαθύτερα νερά, ενώ συμπληρωματικά λαμβάνει χώρα και ένα μονόλεπτο σάρωμα με απόχη. Κάθε ένα από τα στάδια αυτά

98

ακολουθείται από μια οπτική αναζήτηση ενός λεπτού στην επιφάνεια του νερού ή πλησίον των βράχων για ζωύφια, χλωρίδα ή άλλο υλικό.

4.2.2.6 Ιρλανδικός εμβιοτικός δείκτης

Στην Ιρλανδία ένα σύστημα που αναπτύχθηκε από την Environmental Research Unit τοποθετεί τις ομάδες των ζώων σε πέντε ευρείες τάξεις A – E, από τις οποίες η ομάδα A είναι η πιο ευαίσθητη, η B είναι λιγότερο ευαίσθητη, η C σχετικά ανεκτική, η D ανεκτική και η E συνίσταται από τα πιο ανεκτικά είδη (Πίνακας 4.9) (McGarrigle et al., 1992).

Κάνοντας χρήση συνδυασμών με βάση την σχετική αφθονία των ομάδων αυτών, είτε σε διαβρωτικά είτε σε αποθετικά περιβάλλοντα, η ποιότητα του νερού εκφράζεται ως μια τιμή Q, όταν Q1 αντιστοιχεί σε κακή ποιότητα και Q5 σε αρίστη (Πίνακας 4.10).

Εμβιοτικός Δείκτης (τιμή Q ) Ποιότητα ύδατος

5 (ποικιλότητα υψηλή) Καλή

4 (ποικιλότητα ελαφρώς μειωμένη) Αρκετά καλή

3 (ποικιλότητα σημαντικά μειωμένη) Αμφίβολη

2 (ποικιλότητα χαμηλή) Φτωχή

1 (ποικιλότητα πολύ χαμηλή) Κακή

Ενδιάμεσες τιμές είναι δυνατόν να προκύψουν (π.χ. Q4-5, Q3-4, Q2-3, Q1-2), έτσι ώστε τελικά να σχηματίζονται συνολικά 9 ομάδες. Από τις ενδιάμεσες αυτές τιμές προκύπτουν τέσσερις κατηγορίες ποιότητας νερού:

Q τιμή Κατηγορία ποιότητας νερού

Q5, Q4-5, Q4 Χωρίς ρύπανση

Q3-4 Ελαφρώς ρυπασμένο

Q3, Q2-3 Μέτρια ρυπασμένο

Q2, Q1-2, Q1 Σοβαρά ρυπασμένο

99

Πίνακας 4.9: Ο Ιρλανδικός δείκτης ποιότητας βασίζεται στην σχετική αναλογία χαρακτηριστικών ομάδων ειδών που αποτελούν δείκτες συγκεκριμένων ποιοτικών ομάδων.

Ομάδες κλειδιά: ταξονομικά κλειδιά

Ομάδα A

Ευαίσθητα είδη

Ομάδα B

Λιγότερο ευαίσθητα είδη

Ομάδα C

Σχετικά ανεκτικά είδη

Ομάδα D

Ανεκτικά

είδη

Ομάδα E

Πολύ ανεκτικά

Είδη

Plecoptera

(excluding Leuctra, Nemouridae)

Heptageniidae,

Siphhonuridae

Leuctra.

Nemouridae,

Baetidae, (excluding B.rhodani)

Leptophlebidae,

Ephemerellidae,

Ephemeridae,

Cased Trichoptera

(excluding Limnephilidae, Hydroptilidae, Glossosomatidae),

Odonata (excluding Coenagriinadae)

Aphelocheirus,

Rheotanytarsus

Tricladida,

Ancylidae,

Neritidae,

Astacidae,

Gammarus

Baetis rhodani,

Caenidae,

Limnephilidae,

Hydroptilidae,

Glossoso,atidae,

Uncased Trichoptera,

Coleoptera,

Coenagriidae,

Sialidae,

Tipulidae,Simliidae,

Hemiptera (excluding Aphelocheirus),

Hydracarina

Hirudinea,

Molluska (excluding Ancylidae, Neritidae),

Asellus,

Chronomidae (excluding Chironomus and Rheotanytarsus)

Tubifisidae,

Chironomus

Οι τοξικές επιδράσεις υποδηλώνονται με την χρήση της κατάληξης 0, (π.χ. Q1/0). Η σχέση μεταξύ του δείκτη ποιότητας Q και της ποιότητας ύδατος φαίνεται στον Πίνακα 4.11.

100

Πίνακας 4.11: Σχέση μεταξύ Q και αναμενόμενης ποιότητας ύδατος και βιολογικών κριτηρίων ποιότητας.

Τάξη A B C

Q 5 4 3 - 4 3 2 1

Ποιότητα νερού Καλή Αρκετά καλήΑμφίβολη έως αρκετά καλή

Αμφίβολη Φτωχή Κακή

Καθεστώς ρύπανσης Χωρίς ρύπανση Χωρίς ρύπανση Ελαφρά ρυπασμένο Μέτρια ρύπανση Βαριά ρύπανσηΠολύ μεγάλη

ρύπανση

Βιοαποικοδομήσιμα οργανικά απόβλητα

Απόντα Απόντα ΑπόνταΣε προχωρημένα

στάδια ορυκτοποίησης

Βαρύ φορτίο Πολύ βαρύ φορτίο

BODΦυσιολογικό,

μικρότερο από 3mg/ lΦυσιολογικό,

μικρότερο από 3mg/ lΚανονικό ή κοντά

στο κανονικόΠιθανά υψηλό κάποιες φορές

Υψηλό Πολύ υψηλό

DO Μεταξύ 80 – 120 %Πάνω ή κάτω από 80

– 120 %Μεγάλη διακύμανση

Πολύ μεγάλη διακύμανση, δυνατή η θανάτωση ψαριών

Χαμηλό την ημέρα, ίσως 0 την νύχτα

Πολύ χαμηλό ή 0 κάποιες φορές

Λάσπη αποβλήτων Καθόλου Καθόλου Ίσως ελαφριά Ίσως υπολογίσιμη ΒαριάΒαριά και συνήθως

αναερόβια

Μύκητες λυμάτων Απόντες Απόντες Απόντες Ίσως μικρός αριθμός Συνήθως άφθονοι Συνήθως άφθονοι

ΆλγεςΠοικίλες κοινωνίες,

όχι πολύ αναπτυγμένες

Μέτρια παρουσία έως αφθονία

Αφθονία

Αφθονία, ίσως με τέλεια ανάπτυξη ένα τα φύκη καλύπτουν εκτάσεις με μορφή

κουβέρτας

Ίσως αφθονίαΑπό καθόλου έως

αφθονία

101

ΜακρόφυταΣυνήθως ποικίλες

κοινωνίεςΠιθανά καλά αναπτυγμένα

Συνήθως αφθονούν

Αφθονούν, ίσως με τέλεια ανάπτυξη ένα τα φύκη καλύπτουν εκτάσεις με μορφή

κουβέρτας

Ανεκτικές μορφές μόνο, ίσως αφθονούν

Μόνο οι πολύ ανεκτικές μορφές

Μάκρο – ασπόνδυλαΣυνήθως ποικίλες κοινωνίες. Συχνά ευαίσθητα είδη

Μείωση στην ποικιλία, αύξηση της

έντασης

Ευαίσθητες μορφές απούσες ή σπάνιες. Συνολικός αριθμός

πιθανά υψηλός

Ευαίσθητες μορφές απούσες. Ποικιλία πέφτει. Συχνά τα

ανεκτικά είδη

Μόνο ανεκτικά είδηΜόνο τα πολύ ανεκτικά είδη

Δυνατότητες χρήσης

Υψηλής ποιότητας νερό για παροχή και ιχθυοκαλλιέργειες,

υψηλής θελκτικότητας νερό

Χαμηλότερης ποιότητας από τα Q5, αλλά χρήσιμα επί της

ουσίας για τους ίδιους σκοπούς

Καλό για παροχή. Ιχθυοκαλλιέργειες σε

ρίσκο λόγω ψηλού DO. Μέτριας έως

υψηλής θελκτικότητας

Για χονδριχθύες. Πιθανά να μην

στηρίξει μια υγιή ιχθυοκαλλιέργεια.

Για χρήση μόνο μετά από επεξεργασία

Απόντα τα ψάρια ή σποραδικά παρόντα.

Χαμηλής θελκτικότητας.

Πιθανά χρήσιμο για ελαφριές βιομηχανίες

Ψάρια απόντα. Πιθανά να προκαλεί ενοχλητικές οσμές. Πολύ χαμηλής ή

μηδενικής θελκτικότητας.

Κατάσταση Ικανοποιητική Ικανοποιητική Ενδιάμεση Μη ικανοποιητική Μη ικανοποιητική Μη ικανοποιητική

102

4.2.2.7 Ο λόγος Gammarus/ AsellusΠρόκειται για ένα δείκτη οργανικής ρύπανσης που αναπτύχθηκε για μη βιολόγους από τον

Whitehurst (1991). Το μόνο που χρειάζεται είναι η ικανότητα να διαχωρίζει κανείς τη ζώσα ύλη από άλλα ποτάμια συστήματα με αρκετή ομοιότητα, δηλαδή πρόκειται για μια απλή μέθοδο συλλογής και καταγραφής. Το Gammarus pulex συνήθως κατοικεί σε πολύ καλά οξυγονωμένες περιοχές ποταμών, ανάμεσα σε πέτρες και είναι μη ανεκτικό στην οργανική μόλυνση. Από την άλλη πλευρά, το Asellus aquaticus δεν είναι συνήθως μέρος της ίδιας κοινωνίας, αλλά σχετίζεται με την απόθεση ιλυωδών υποστρωμάτων. Προτιμάει όμως ρηχές περιοχές όταν λαμβάνει χώρα οργανική ρύπανση και γίνεται το κυρίαρχο είδος. Έτσι, μεγάλος αριθμός του είδους φανερώνει οργανική ρύπανση. Ως εκ τούτου, ο λόγος του Gammarus προς το Asellus μπορεί με επιτυχία να υποδείξει περιοχές που υποφέρουν από οργανική ρύπανση. Υπάρχει μια έντονα αρνητική σχέση μεταξύ των BOD, NH4, PO4 και του λόγου, με τον λόγο να είναι υψηλός όταν όλες οι άλλες παράμετροι έχουν χαμηλές τιμές. Το κυρίως πρόβλημα με τον δείκτη αυτό είναι ότι η διασπορά των οστρακόδερμων είναι αυστηρά περιορισμένη σε όξινα (μαλακά) νερά.

Πίνακας 4.10: Υπολογισμός του Ιρλανδικού δείκτη Q βασιζόμενος στην σχετική αναλογία κάθε είδους όπως περιγράφονται στον Πίνακα 4.8.

Q Σχετική αφθονία ομάδων δεικτών

Περιοχές με διάβρωση

A B C D E

Q5 ++++ +++ ++ +- +-

Q4 ++ ++++ +++ ++ +-

Q3 - +- ++++ +++ ++

Q2 - - +- ++++ +++

Q1 - - - +- ++++

Περιοχές με απόθεση

A B C D E

Q5 +- ++++ +++ ++ +-

Q4 - ++ ++++ ++ +-

Q3 - +- ++ +++ +++

Q2 - - +- +++ +++

Q1 - - - - ++++

++++ : καλά εκπροσωπούμενο είδος ή κυρίαρχο

+++ : μπορεί να είναι πολύ κοινό

++: ίσως παρόν σε μικρό αριθμό

+- : σπάνιο ή απών

- : απών συνήθως.

103

4.2.2.8 Προβλήματα με τους βιολογικούς δείκτες

Κάθε δείκτης παρέχει ελαφρώς διαφορετικές πληροφορίες και η επιλογή των δεικτών οφείλει να γίνεται με βάση τους ακόλουθους κανόνες:

Παράγοντας αξίας: ποσό, είδος και αξιολόγηση της πληροφορίας που αποκτάται. Παράγοντας κόστος: πραγματικό κόστος προσωπικού και επένδυσης στην εκπαίδευση, το

οποίο περιλαμβάνει και την ειδίκευση στην ταξινόμηση – αυτό θα πρέπει να περιλαμβάνει τον απαραίτητο χρόνο για την συλλογή των δειγμάτων, το διαχωρισμό των ζωικών ειδών και την απαραίτητη ταυτοποίηση και μέτρημα αυτών.

Παράγοντας ορθότητα: η ακρίβεια, η επαναληψιμότητα και η ικανότητα αναπαραγωγής του δείκτη (δηλ. η πιθανότητα λάθους, και οι συνέπειες του λάθους στην συνολική αξία και ερμηνεία της πληροφορίας∙ η ικανότητα να λαμβάνεται η ίδια τιμή χρησιμοποιώντας διαφορετικές ή/ και ταυτόσημες μεθόδους και προσωπικό για την συλλογή, διαχωρισμό και μέτρημα των ζωικών ειδών). Συμπερασματικά, ο δείκτης εμβιοτικής τάσης και ο δείκτης βαθμολογίας Chandler είναι

πολύ χρήσιμοι σε μελέτες διαχείρισης υδάτων, υπάρχουν όμως μεγάλες διαφορές όσο αφορά στον παράγοντα κόστος. Για παράδειγμα, ο δείκτης εμβιοτικής τάσης μπορεί να υπολογιστεί στο ύπαιθρο και η αποτίμησή του να γίνει μέσα σε 30 λεπτά, ενώ ο δείκτης βαθμολογίας Chandler πρέπει να υπολογίζεται στο εργαστήριο, διαδικασία που περιλαμβάνει πλήρη διαχωρισμό, μέτρημα και ταυτοποίηση, διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει μέχρι και 6 ώρες για κάθε δείγμα, εξαρτώμενη και από την εμπειρία. Κάποιοι δείκτες μπορεί να είναι κατάλληλοι καθαρά για επιστημονική έρευνα, άλλοι για παρακολούθηση ρουτίνας και άλλοι για την αποτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Παρ’ όλα αυτά από την στιγμή που έχει γίνει πλήρης ταξινόμηση και όλα τα δείγματα έχουν ταυτοποιηθεί και μετρηθεί, τότε όλοι οι δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Οι βιολογικοί δείκτες εμφανίζουν κάποια μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, παράγοντες διαφορετικοί από αυτούς της ρύπανσης μπορούν να επηρεάσουν την κοινωνία στον πυθμένα ενός ρεύματος (όπως π.χ. καλύτερος αερισμός, το πρόβλημα της φυσικής διαφοροποίησης των αλλόχθονων δεδομένων). Η βιομηχανική ρύπανση δύναται να προκαλέσει διαφορετικές συνθήκες από αυτές των αποβλήτων, έτσι ώστε οι εμβιοτικοί δείκτες ρύπανσης να μην είναι κατάλληλοι για την μέτρησή της. Επιπλέον, η ακριβής ταυτοποίηση είναι δύσκολη και χρονοβόρα διαδικασία, ειδικά για συγκεκριμένες ομάδες. Η απουσία κάποιων ειδών μπορεί να διαταράξει τον φυσιολογικό κύκλο ζωής και άρα και τις εποχιακές βαθμολογίες. Η ποσοτική δειγματοληψία των μακρο – ασπόνδυλων είναι δύσκολη και είναι σημαντικό να επιλέγονται παρόμοια υποστρώματα κατά την διάρκεια της δειγματοληψίας.

Παρ’ όλα αυτά, τα μακρο – ασπόνδυλα, εξαιτίας του μεγάλου κύκλου ζωής τους, είναι καλοί δείκτες της μακροπρόθεσμης ποιότητας του νερού. Η περιοδική δειγματοληψία μπορεί να είναι περισσότερο αντιπροσωπευτική από την χημική παρακολούθηση. Μερικές ομάδες μπορούν να οδηγήσουν σε λανθασμένα συμπεράσματα. Για παράδειγμα, το σαλιγκάρι Physa είναι ανεκτικό στην οργανική ρύπανση, αλλά πολύ επιρρεπές στο κατιόν του Cu+2. Τα Plecoptera, από την άλλη μεριά, είναι επιρρεπή στην οργανική ρύπανση, αλλά αρκετά ανεκτικά στην ρύπανση από βαρέα μέταλλα. Έτσι, χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή όταν ως δείκτες χρησιμοποιούνται κάποιες συγκεκριμένες ομάδες. Σχεδόν το σύνολο των εμβιοτικών δεικτών έχουν αναπτυχθεί για συστήματα τρεχούμενων υδάτων, συχνά δε, τα είδη που είναι ενδεικτικά καθαρού νερού σε ποτάμια δεν επιβιώνουν σε στάσιμα νερά. Εναλλακτικοί δείκτες που χρησιμοποιούν Chironomids ή Oligochaetes τα οποία κυριαρχούν στα λεπτόκοκκα ιζήματα χρησιμοποιούνται για την αποτίμηση της ποιότητας του νερού στις λίμνες (Premazzi and Chiaudani, 1992).

104

4.2.2.9 Χημικοί δείκτες

Υπάρχουν πολλοί δείκτες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την σύντομη και περιεκτική παρουσίαση χημικών δεδομένων. Οι δείκτες ποιότητας νερού (WQI) χρησιμοποιούνται εδώ και αρκετό χρόνο. Οι περισσότεροι από αυτούς απαιτούν πολύπλοκους υπολογισμούς. Ο Nutall (1983) αξιολόγησε ένα απλό δείκτη WQI χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον ποταμό Clare στην Ιρλανδία.

Οι μεταβλητές - κλειδιά επιλέγονται και σε κάθε μια αποδίδεται ένα συγκεκριμένο «ειδικό βάρος» ανάλογα με την σπουδαιότητά της (βλ. Πίνακα 4.11). Έτσι, δημιουργείται ένας πίνακας βαθμολόγησης ποιότητας ύδατος. Από αυτόν τον πίνακα λαμβάνεται για κάθε χημική αξία μια βαθμολογία. Τα βάρη εξασφαλίζουν ότι οι παράμετροι επηρεάζουν την συνολική βαθμολογία, άλλες περισσότερο και άλλες λιγότερο, ανάλογα με την βαρύτητά τους για την χρήση του νερού στην οποία αντιστοιχεί ο δείκτης.

Τα πλεονεκτήματα ενός δείκτη ποιότητας ύδατος είναι ότι αυτός είναι πιο ευαίσθητος από ότι ευρείες ταξινομήσεις που χρησιμοποιούνται σε μερικούς εμβιοτικούς δείκτες. Ακόμα, χρησιμοποιώντας ένα πλήθος διαφορετικών μεταβλητών, λαμβάνεται μια πιο καθαρή εικόνα της ποιότητας, από ότι αν γινόταν χρήση μιας ή δύο μεταβλητών. Οι δείκτες αυτοί είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι σε σημεία όπου τα ποτάμια είναι ουσιαστικά καθαρά και απαιτείται απλά μια ιδέα του αποτελέσματος κάποιων θεραπευτικών μέτρων. Τέτοιοι δείκτες μπορούν ιδιαίτερα επιτυχώς να συσχετιστούν με μοντέλα και με την εξομοίωση συνθηκών σε αυτά. Οι δείκτες ποιότητας ύδατος διαιρούνται σε ένα ευρύ φάσμα κατηγοριών για να περιγράφουν επιτυχώς πλήθος διαφορετικών συνθηκών ρύπανσης ή διαφορετικών χρήσεων του νερού κάνοντας χρήση παραμέτρων - κλειδιά. Για παράδειγμα, προκειμένου για την οργανική ρύπανση ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στο BOD, NH4

και στο διαλυμένο οξυγόνο, για τον ευτροφισμό οι παράμετροι – κλειδιά είναι ο συνολικός φώσφορος, το συνολικό άζωτο, η θερμοκρασία και το διαλυμένο οξυγόνο.

105

Πίνακας 4.11 Ειδικά βάρη μεταβλητών ποιότητας για τον υπολογισμό του δείκτη ποιότητας ύδατος (αποδοσμένος από τον Nutall (1983) με την άδεια της Enterprise Ireland, Dublin)

Ειδικά βάρη μεταβλητών ποιότητας

DO

(% sat)

BOD5

(mg/l)

Αμμωνία

(mg/l)

E. coli

(no./100 ml)pH

Πλήρως οξειδωμένο άζωτο

(mg/l)

Ορθοφωσφορικά

(mg/l)

Αιωρούμενα στερεά

(mg/l)

Θερμοκρασία

(οC)

18 93 – 109

17 88 – 92 110 - 119

16 85 – 87 120 – 129

15 81 – 84 130 – 134 0 – 0.9

14 78 – 80 135 – 139 1.0 – 1.9

13 75 – 77 140 – 144 2.0 – 2.4

12 72 – 74 145 – 154 2.5 – 2.9 0 – 0.09 0 – 249

11 69 – 71 155 – 164 3.0 – 3.4 0.10 – 0.14 250 – 999

10 66 – 68 165 – 179 3.5 – 3.9 0.15 – 0.19 1000 - 3999

9 63 – 65 180 + 4.0 – 4.4 0.20 – 0.24 4000 – 7999 6.5 – 7.9

8 59 – 62 4.5 – 4.9 0.25 – 0.29 8000 – 14999 6.0 – 6.4 8.0 – 8.4 0 – 0.49 0 – 0.029

7 55 – 58 5.0 – 5.4 0.30 – 0.39 15000 – 24999 5.8 – 5.9 8.5 – 8.7 0.50 – 1.49 0.030 – 0.059 0 – 9

6 50 – 54 5.5 – 6.1 0.40 – 0.49 25000 – 44999 5.6 – 5.7 8.8 – 8.9 1.50 – 2.49 0.060 – 0.099 10 – 14

5 45 – 49 6.2 – 6.9 0.50 – 0.59 45000 – 79999 5.4 – 5.5 9.0 – 9.1 2.50 – 3.49 0.1 – 0.129 15 – 19 0 – 17.4

4 40 – 44 7.0 – 7.9 0.60 – 0.99 80000 – 139999 5.2 – 5.3 9.2 – 9.4 3.50 – 4.49 0.13 – 0.179 20 – 29 17.5 – 19.4

3 35 – 39 8.0 – 8.9 1.00 – 1.99 140000 – 249999 5.0 – 5.1 9.5 – 9.9 4.50 – 5.49 0.18 – 0.219 30 – 44 19.5 – 21.4

2 25 – 34 9.0 – 9.9 2.00 – 2.99 250000 – 429999 4.5 – 4.9 10.0 – 10.4 5.50 – 6.99 0.22 – 0.279 45 – 64 21.5 – 22.9

1 10 – 24 10.0 – 14.9 4.00 – 9.99 430000 – 749999 3.5 – 4.4 10.5 – 11.4 7.00 – 9.99 0.280 – 0.369 65 – 119 23.0 – 24.9

0 0 - 9 15 + 10 + 750000 + 0 -3.4 11.5 – 14 10 + 0.370 + 120 + 25 +

DO = διαλυμένο οξυγόνο, BOD5 = βιοχημική απαίτηση οξυγόνου 5 ημερών.

106

5. ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΓΚΩΝ («ΥΠ-Α»)

5.1 ΓΕΝΙΚΑ

5.1.1 Ορισμός του ισοζυγίου υδατικών πόρων - αναγκών («ΥΠ-Α»)

Το ισοζύγιο «ΥΠ-Α» είναι το μέσον, το οποίο επιτρέπει την ποσοτικοποίηση του υδατικού ελλείμματος ή πλεονάσματος σε μια περιοχή για μια δεδομένη χρονική περίοδο, η οποία μπορεί να αφορά στο παρόν ή στο μέλλον. Ένα ισοζύγιο που αναφέρεται στις παρούσες συνθήκες μπορεί να χρησιμεύσει ως οδηγός για την λήψη άμεσων αποφάσεων που αφορούν στην διαχείριση των υδάτων.

Εξάλλου, προοπτικά ισοζύγια που αναφέρονται σε μελλοντικές περιόδους μπορούν να χρησιμεύσουν ως βάση για τον μακροχρόνιο σχεδιασμό της ανάπτυξης και αξιοποίησης των υδατικών πόρων.

Τα ισοζύγια «ΥΠ-Α» καταρτίζονται συγκρίνοντας τους υπάρχοντες υδατικούς πόρους (ενεργητικό σκέλος) με τις υφιστάμενες ανάγκες σε νερό (παθητικό σκέλος) κατά τρόπο που να καθίσταται δυνατή η εκτίμηση των μέτρων που θα πρέπει να λαμβάνονται για την ικανοποίηση της ζήτησης.

Οι αρχές κατάρτισης του ενεργητικού σκέλους του ισοζυγίου αναφέρονται κυρίως στην εκτίμηση των επιφανειακών και υπόγειων υδατικών πόρων, στις σχέσεις που τους συνδέουν μεταξύ τους και στις επιπτώσεις επ’ αυτών των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και παρεμβάσεων (απολήψεις, ρυθμίσεις της ροής, μεταφορά υδάτων, κ.ά).

Οι αρχές κατάρτισης του παθητικού σκέλους του ισοζυγίου αναφέρονται, κυρίως, στην εκτίμηση των αναγκών σε νερό (ύδρευση, βιομηχανία, γεωργία, παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας, ιχθυοκαλλιέργειας, ναυσιπλοΐα, αναψυχή κ.ά.), στην διατήρηση μιας ελάχιστης παροχής για την αναγέννηση του φυσικού περιβάλλοντος, στην ποσότητα που απαιτείται για την αντιμετώπιση ρύπανσης καθώς και στην ποσότητα που καταναλίσκεται.

Τα ισοζύγια για τα νερά μπορούν να αναφέρονται στην ποσότητα πόρων και αναγκών (ποσοτικά ισοζύγια), στην ποιότητα (ποιοτικά ισοζύγια) ή στις χρήσεις (ισοζύγια χρήσεως). Συγκρίνοντας τις υφιστάμενες μεθοδολογίες κατάρτισης των ανωτέρω ισοζυγίων, η μεθοδολογία κατάρτισης ποσοτικών ισοζυγίων είναι περισσότερο οικεία από εκείνη των ποιοτικών ισοζυγίων, ενώ η κατάρτιση ισοζυγίων χρήσης είναι απλή.

Η κατάρτιση των ισοζυγίων αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή και σε μια περίοδο παρούσα ή μελλοντική για την κάλυψη των παρουσών αναγκών ή αυτών που προβλέπει το μεσοπρόθεσμο ή το μακροπρόθεσμο πρόγραμμα οικονομικής και κοινωνικής ανάπτυξης.

Το αποτέλεσμα ενός ισοζυγίου «ΥΠ-Α» μπορεί να θεωρηθεί σαν ένας δείκτης που χαρακτηρίζει το ισοζύγιο πλεονασματικό (υδατικοί πόροι αναγκών, δείκτης 1), ελλειμματικό (υδατικοί πόροι αναγκών, δείκτης 1) ή ισορροπημένο (υδατικοί πόροι = ανάγκες, δείκτης = 1). Στην πρώτη περίπτωση οι ανάγκες ικανοποιούνται με την επιθυμητή εγγύηση και υπάρχει πλεόνασμα, στην δεύτερη δεν ικανοποιούνται και υπάρχει έλλειμμα και στην τρίτη ικανοποιούνται ακριβώς με την επιθυμητή εγγύηση (εύθραυστη ισορροπία).

5.1.2 Η σημασία του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» και των δεικτών

Το ενδιαφέρον των υπολογισμών του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» έγκειται στην εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της διαχείρισης των υδατικών πόρων στην συγκεκριμένη περιοχή, στην παρακολούθηση της εξέλιξης των αναγκών στο χώρο και στον χρόνο βάσει του προγράμματος ανάπτυξης της περιοχής και στην επιλογή συστημάτων υδατικής οικονομίας.

107

Δείκτης μεγαλύτερος της μονάδας σημαίνει πλεόνασμα υδατικών πόρων και κατά συνέπεια δυνατότητα ικανοποίησης νέων χρήσεων (νέες δραστηριότητες, επέκταση ή εντατικοποίηση των υφισταμένων), δυνατότητα απολήψεως μεγαλυτέρων ποσοτήτων εντός των ορίων της περιοχής ή, τέλος, δυνατότητα μεταφοράς νερού σε άλλες ελλειμματικές περιοχές.

Δείκτης μικρότερος της μονάδος σημαίνει έλλειμμα υδατικών πόρων και κατά συνέπεια ανάγκη λήψεως μέτρων περιορισμού της κατανάλωσης και καταπολέμησης της σπατάλης, καθορισμού προτεραιοτήτων χρήσεως, μείωσης των απωλειών στα δίκτυα διανομής, αύξησης ορισμένων υδατικών πόρων εντός της περιοχής και τέλος εξέτασης των δυνατοτήτων μεταφοράς υδάτων από άλλη περιοχή πλεονασματικού ισοζυγίου.

Δείκτης ίσος με την μονάδα σημαίνει αδυναμία κάλυψης νέων αναγκών και αποτελεσματική διαχείριση των υδατικών, ώστε να μην ανατραπεί η ισορροπία και το ισοζύγιο καταστεί ελλειμματικό.

5.1.3 Το ισοζύγιο «ΥΠ-Α» και το υδρολογικό ισοζύγιο

Είναι χρήσιμο να επισημανθούν οι διαφορές μεταξύ του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» και του υδρολογικού ισοζυγίου. Το υδρολογικό ισοζύγιο είναι ένα μέσο ανάλυσης του υδρολογικού κύκλου και στηρίζεται στις ποσοτικές μεταβολές των υδάτων που εισέρχονται, των υδάτων που εξέρχονται και των υδάτων που συγκεντρώνονται υπό φυσικές συνθήκες σε μία δεδομένη λεκάνη απορροής. Επίσης είναι ένα μέσο ανάλυσης του τρόπου διαχείρισης των υδάτων, η οποία στηρίζεται κυρίως, σε ένα στοιχείο του υδρολογικού κύκλου, ήτοι την απορροή (συνήθως ως παροχή), την οποία συγκρίνει με τις υδατικές ανάγκες της περιοχής. Έτσι, μπορεί να λεχθεί ότι το ισοζύγιο «ΥΠ-Α» θεωρεί τα στοιχεία του υδρολογικού κύκλου κατά κάποιο τρόπο επιλεκτικά, ανάλογα με τον επιδιωκόμενο σκοπό. Κατά συνέπεια υπάρχουν βασικές διαφορές μεταξύ των δύο ισοζυγίων.

Τα υδρολογικά ισοζύγια έχουν τρία βασικά στοιχεία, ήτοι τις εισερχόμενες ποσότητες νερού, τις εξερχόμενες και τις αποθηκευόμενες ενώ τα ισοζύγια «ΥΠ-Α» έχουν μόνο δύο, τους διαθέσιμους υδατικούς πόρους και τις υδατικές ανάγκες. Οι χρησιμοποιούμενοι υδατικοί πόροι περιλαμβάνουν επίσης τα νερά των ταμιευτήρων και τα ανακυκλούμενα.

Εξάλλου η επιλογή της γεωγραφικής μονάδος και του χρόνου προσδιορίζεται στην περίπτωση των υδρολογικών ισοζυγίων συναρτήσει των εξεταζόμενων υδρολογικών φαινομένων ενώ στην περίπτωση των ισοζυγίων «ΥΠ-Α» σύμφωνα με τις αρχές οικονομίας των υδάτων.

5.1.4 Γεωγραφικές μονάδες διαχείρισης των υδάτων (υδροσυστήματα)

Ως γεωγραφική μονάδα διαχείρισης των υδάτων θεωρείται η περιοχή η οποία μπορεί, από πλευράς διαχείρισης, να αποτελέσει ενιαία και αυτοτελή μονάδα (ποταμοί ή τμήματα ποταμών, ταμιευτήρες, ή λεκάνη απορροής στο σύνολό της ή τμήματα αυτής, το διοικητικό διαμέρισμα κ.ά).

Για τον καθορισμό μίας γεωγραφικής μονάδας διαχείρισης των υδάτων, θεωρούμενης σαν ένα υδροσύστημα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη:

— Οι σχέσεις μεταξύ αυτής με άλλες γειτονικές μονάδες (υδροσυστήματα).— Οι δυνατότητες χρονικής ρύθμισης των υδατικών πόρων.— Οι αβεβαιότητες των βασικών δεδομένων των ισοζυγίων «ΥΠ-Α».— Οι σχέσεις και οι αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των επιφανειακών και των υπόγειων

υδάτων.— Οι προβλεπόμενες μεταβολές των στοιχείων των ισοζυγίων «ΥΠ-Α».— Τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά των υδατικών πόρων και η αλληλεξάρτησή

τους συναρτήσει των αναγκών που πρόκειται να ικανοποιήσουν και τέλος,

108

— Την δυνατότητα σύνθεσης και αξιοποίησης των αποτελεσμάτων των διαφόρων γειτονικών γεωγραφικών μονάδων διαχείρισης των υδάτων.

5.1.5 Βραχυπρόθεσμα, μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα ισοζύγια «ΥΠ-Α»

Κάθε ισοζύγιο «ΥΠ-Α» αναφέρεται και αφορά σ’ ένα στάδιο του προγράμματος οικονομικής ανάπτυξης και εξυπηρετεί ορισμένους στόχους:

Το ισοζύγιο «ΥΠ-Α» για την παρούσα κατάσταση αφορά, κυρίως, στη μελέτη των δυνατοτήτων αποτελεσματικής χρήσης των υφισταμένων υδατικών πόρων με στόχο την μείωση των επιπτώσεων από ενδεχόμενα υδατικά ελλείμματα.

Το μεσοπρόθεσμο ισοζύγιο «ΥΠ-Α» καταρτίζεται με βάση το σημερινό ισοζύγιο για μια περίοδο 5 έως 15 ετών λαμβάνοντας υπ’ όψιν την εξέλιξη της προβλεπόμενης χωροταξικής και χωροχρονικής οικονομικής και κοινωνικής ανάπτυξης εντός της ανωτέρω περιόδου, καθώς και τις αμοιβαίες επιδράσεις μεταξύ της εθνικής οικονομίας και των οικονομικών πλευρών του νερού. Επίσης, το ισοζύγιο αυτό επιτρέπει τη δοκιμή και τον έλεγχο του συστήματος διαχείρισης των υδάτων (οργάνωση, αποτελεσματικότητα κ.ά.), καθώς και το ρυθμό της χρηματοδότησης των έργων που προγραμματίστηκε να γίνουν μέσα στην ίδια περίοδο.

Το μακροπρόθεσμο ισοζύγιο «ΥΠ-Α» καταρτίζεται για μια περίοδο πέραν των 15 ετών και προβλέπεται να καλύψει τις αντίστοιχες ανάγκες αυτής της περιόδου, ενώ χρησιμεύει επίσης, για να ελεγχθεί η ισχύς των σχεδίων για την υδατική οικονομία. Αν και η ακρίβειά του είναι συζητήσιμη εν τούτοις επιτρέπει τον προσανατολισμό της εθνικής οικονομίας.

5.1.6 Περίοδος αναφοράς του ισοζυγίου «ΥΠ-Α»

Οι ανάγκες σε νερό, όσο και το διαθέσιμο υδατικό δυναμικό μιας περιοχής μεταβάλλονται, γενικά, ευρέως στο χρόνο. Το ισοζύγιο «ΥΠ-Α» αντανακλώντας αυτές τις μεταβολές μεταβάλλεται εξ ίσου σύμφωνα με την επιλεγείσα περίοδο αναφοράς (μέρες, μήνας κ.λ.π.)

Για να ληφθούν υπ’ όψιν οι μεταβολές αυτές θα πρέπει να επιλεγεί η κατάλληλη περίοδος αναφοράς με βάση τις κατηγορίες χρήσεις του νερού, τις αλληλεξαρτήσεις αυτών, το στάδιο ανάπτυξης της περιοχής και τα διαθέσιμα δεδομένα για τους υδατικούς πόρους και τις ανάγκες.

Στη συνήθη πρακτική διακρίνονται κυρίως οι κατωτέρω περίοδοι αναφοράς:── Mια συνεχής σειρά ετών (π.χ. περιπτώσεις ποταμών των οποίων η παροχή είναι

ρυθμισμένη με τη βοήθεια ταμιευτήρων)── Ένα ή περισσότερα έτη με κριτήριο π.χ. την ξηρότητα ή την υγρότητα (έτη πολύ ξηρά,

ξηρά, μέσης ξηρότητας, ή πολύ υγρά, υγρά ή μέσης υγρότητας κ.ά.)── Μια σειρά περιόδων μικρότερων του έτους επιλεγμένων για την μελέτη κάποιου

συγκεκριμένου προβλήματος (π.χ. οι ίδιοι μήνες για μια σειρά ετών κ.λ.π.)Είναι προφανές ότι τα υδρομετεωρολογικά και υδρομετρικά στοιχεία είναι περισσότερο

ακριβή όσο η σειρά των ετών καταγραφής τους είναι μακρύτερη. Η στατιστική επεξεργασία στοιχείων μακράς σειράς ετών παρατηρήσεως έχει περισσότερες ελπίδες να πλησιάσει την πραγματική τιμή τους. Επίσης η πιθανότητα πρόβλεψης της τιμής των στοιχείων του ενεργητικού σκέλους του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» γίνεται μεγαλύτερη ανάλογα με το πλήθος των παρατηρήσεων για μια μακρά σειρά ετών. Η εκτίμηση των χρησιμοποιήσιμων υδατικών πόρων στο χρόνο αποτελεί βασικό στοιχείο στη διάθεση εκείνων που είναι επιφορτισμένοι με την κατάρτιση μεσοπρόθεσμων ή μακροπρόθεσμών προγραμμάτων οικονομικής αναπτύξεως.

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν το πλήθος των υπεισερχόμενων μεταβλητών, τον εξαιρετικά μεγάλο αριθμό στοιχείων και παρατηρήσεων, την αλληλεξάρτησή τους και τέλος τη συνθετότητα του προβλήματος όπου διαθέσιμοι υδατικοί πόροι και ανάγκες συνιστούν ένα συνεκτικό σύστημα

109

που ισορροπεί χάρις στις δυνατότητες ρύθμισης της παροχής (μεταβλητής με μεγάλες χωροχρονικές διακυμάνσεις) καθίσταται προφανής η ανάγκη χρήσης των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των μοντέλων προσομοίωσης.

5.2 ΔΙΑΦΟΡΟΙ ΤΥΠΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΩΝ ΙΣΟΖΥΓΙΩΝ «ΥΠ-Α»

Οι κύριες μέθοδοι μελέτης των ισοζυγίων «ΥΠ-Α» είναι αλγεβρικές ή προσομοίωσης.Οι αλγεβρικές μέθοδοι καλούμενες και άμεσες έχουν ως στόχο την κατάστρωση και την

επίλυση γενικών εξισώσεων ή εξισώσεων πιθανοτήτων του συστήματος της διαδικασίας διαχείρισης των υδατικών πόρων.

Αυτές οι μέθοδοι στηρίζονται στην στατιστική κατανομή των διαφόρων μεταβλητών βάσης του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» για να μελετήσουν απ’ ευθείας τις συναρτήσεις κατανομής και γίνονται αρκετά απλές, εάν υιοθετηθεί η υπόθεση ότι οι ανάγκες έχουν μία σταθερά τιμή στο χρόνο κατά την επιλεγείσα περίοδο αναφοράς. Υπό αυτήν την προϋπόθεση οι μέθοδοι αυτές χρησιμοποιούνται συχνά για την κατάρτιση υδατικών ισοζυγίων «ΥΠ-Α».

Ο πιο απλός τύπος ισοζυγίου «ΥΠ-Α» είναι ο αθροιστικός. Για την κατάρτιση αυτού του τύπου «ΥΠ-Α» χρησιμοποιείται, για μία ιδιαίτερη γεωγραφική μονάδα διαχείρισης των υδατικών πόρων και για μία επιλεγμένη περίοδο αναφοράς ένας μόνο όρος για τον χαρακτηρισμό των διαθέσιμων υδατικών πόρων και ένας άλλος για τις ανάγκες σε νερό.

Αυτοί οι δύο όροι προσδιορίζονται, γενικά, ως εξής:── οι «διαθέσιμοι υδατικοί πόροι» εκφράζονται με μια τιμή η οποία αντιστοιχεί σε μια

ορισμένη πιθανότητα── για τον όρο «ανάγκες» επιλέγεται η κρίσιμη τιμή (μεγίστη ή μέση) των αναγκών σε

νερό των χρηστών κατά την περίοδο αναφοράς, η οποία αντιστοιχεί σε ορισμένο στάδιο ανάπτυξης.

Το αθροιστικό ισοζύγιο «ΥΠ-Α» μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ολόκληρο τον ποταμό ή για τμήματα αυτού (υπολεκάνες). Στη δεύτερη περίπτωση η διαχείριση εφαρμόζεται τμηματικά κατά μήκος του ποταμού.

Οι μέθοδοι προσομοίωσης χρησιμοποιούνται σήμερα περισσότερο για την κατάρτιση των ισοζυγίων «ΥΠ-Α» στις περιπτώσεις υδρολογικών λεκανών στις οποίες έχουν κατασκευασθεί φράγματα και συναντώνται υπό τις ακόλουθες μορφές:

── Μέθοδοι προσομοίωσης εφαρμοζόμενες σε μία πραγματική σειρά δεδομένων που χαρακτηρίζουν τους υδατικούς πόρους και τις ανάγκες όπως έχουν καταγραφεί κατά τη διάρκεια μιας σειράς ετών με στόχο την ανάλυση του συστήματος όπως αυτό είχε τότε υπάρξει.

── Μέθοδοι προσομοίωσης μιας χαρακτηριστικής περιόδου, η οποία συνίσταται στην συγκέντρωση, με στατιστικές μεθόδους, όλων των δεδομένων αυτής της περιόδου.

── Μέθοδοι προσομοίωσης χρησιμοποιούμενες κυρίως για την κατάρτιση μοντέλων καλουμένων, ειδικότερα, μοντέλων διαχείρισης των υδατικών πόρων.

5.3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ «ΥΠ-Α» ΤΩΝ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Οι περισσότερες χρήσεις νερού απαιτούν πέραν της ποσότητας και ανάλογη με την αποστολή τους ποιότητα. Αυτό είναι προφανές για το πόσιμο νερό. Ομοίως, η άρδευση δεν μπορεί να γίνεται με αλατούχα νερά. Θα μπορούσαν ν’ αναφερθούν και άλλες περιπτώσεις, όπως οι βιομηχανίες τροφίμων, οι ιχθυοκαλλιέργειες κ.ά. Γενικά όμως και χρήσεις, με τη σειρά τους, που στο ισοζύγιο «ΥΠ-Α» εμφανίζονται σαν ζήτηση είναι συγχρόνως και ρυπαντές.

Θεωρητικά είναι δυνατή η κατάρτιση ισοζυγίων ποιότητος σε μια λεκάνη απορροής αλλά τις περισσότερες φορές η ανεπαρκής γνώση των διαφόρων φυσικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών που επηρεάζουν την ποιότητα των νερών και η ανεπάρκεια των στοιχείων δεν

110

επιτρέπουν την εφαρμογή θεωρητικών μεθόδων. Έτσι, προκύπτει η ανάγκη χρήσης ρεαλιστικών μεθόδων διαχείρισης συνισταμένων στον καθορισμό ενός ποιοτικού στόχου για τα νερά ενός ποταμού στο σύνολό του ή σε τμήματα αυτού.

Ο ποιοτικός στόχος εκφράζεται ως συγκέντρωση ρύπων στο υδατικό περιβάλλον και καθορίζεται με βάση τις προβλεπόμενες χρήσεις του νερού σύμφωνα με γεωγραφικές, οικονομικές και κοινωνικές θεωρήσεις.

Συναρτήσει αυτού του αντικειμενικού στόχου και των σχετικών γνώσεων αναφερόμενων στην εξέλιξη της ποιότητας των υδάτων μέσα στο περιβάλλον, συντάσσεται ένα πρόγραμμα μείωσης των ρυπάνσεων. Μετά την πραγματοποίηση ενός τέτοιου προγράμματος γίνεται έλεγχος, βάσει μετρήσεων, για να διαπιστωθεί ο βαθμός επιτυχίας του προγράμματος και εφ’ όσον ο στόχος δεν έχει επιτευχθεί, τότε είναι ανάγκη να καταρτισθεί ένα συμπληρωματικό πρόγραμμα για την ολοκλήρωσή του. Η μέθοδος αυτή των διαδοχικών προσεγγίσεων, υπό τον όρο ότι το κόστος δεν είναι απαγορευτικό, μπορεί να οδηγήσει στην επίτευξη του στόχου σε ικανοποιητικό ποσοστό, παρά την ανεπάρκεια των απαιτουμένων επιστημονικών γνώσεων.

Λόγω της έντονης βιομηχανοποίησης, η προστασία της ποιότητος των υδάτων και η τήρηση και ενημέρωση ενός μητρώου των υδατικών πόρων κατά κατηγορία ποιότητος γίνονται όλο και περισσότερο ενδιαφέρουσες για την κατάρτιση ποσοτικών και ποιοτικών ισοζυγίων υδατικών πόρων και αναγκών. Για την κατάρτιση ποιοτικού ισοζυγίου ταξινομούνται οι χρησιμοποιήσιμοι υδατικοί πόροι σε κατηγορίες ποιότητος και στη συνέχεια γίνεται η σύγκριση των πόρων και των αναγκών σε νερό χωριστά κατά κατηγορία.

Η διάκριση σε κατηγορίες δεν μπορεί να γίνει παρά μόνο βάσει οικονομικών θεωρήσεων. Όπως ο οικονομικός παράγων εξαρτάται από την εποχή, τον τόπο, τον κλάδο δραστηριότητος κ.τ.λ. έτσι και οι οριακές τιμές των χημικών και βιολογικών χαρακτηριστικών που προσδιορίζουν τις κατηγορίες ποιότητος εξαρτώνται επίσης απ’ αυτόν. Οι κατηγορίες αυτές που έχουν καθορισθεί για την ίδια χρήση μεταβάλλονται, ως γνωστόν, στο χρόνο. Γενικά όμως δεν είναι δυνατή η ταυτόχρονη παρέμβαση όλων των οικονομικών επιπτώσεων της ποιότητας των υδάτων. Εξάλλου, πρέπει να ληφθούν υπ’ όψιν οικονομικές πλευρές μη δυνάμενες να εκφρασθούν με συγκεκριμένους αριθμούς όπως π.χ. εκείνες κοινωνικού χαρακτήρα και αυτό συνεπάγεται πολιτικές αποφάσεις ανεξάρτητες των οικονομικών θεωρήσεων.

Είναι ενδιαφέρουσα η κατάταξη των χρησιμοποιήσιμων υδατικών πόρων προοριζομένων για την ίδια χρήση στις κατωτέρω τρεις κατηγορίες:

── Κατηγορία «Α»: Η επεξεργασία του νερού εν όψει της χρησιμοποίησής του είναι οικονομικά εφικτή με την κλασσική τεχνολογία χωρίς δυσκολίες.

── Κατηγορία «B»: Η επεξεργασία του νερού δεν μπορεί να γίνει παρά με τη βοήθεια ειδικής τεχνολογίας που κοστίζει ιδιαίτερα ακριβά.

── Κατηγορία «C»: Η επεξεργασία του νερού δεν μπορεί να γίνει μέσα σε όρους οικονομικά παραδεκτούς, διότι το κόστος είναι ιδιαίτερα υψηλό ώστε να καθιστά την επεξεργασία απαγορευτική.

Η ταξινόμηση αυτή γίνεται με βάση το κόστος και τις δυσκολίες επεξεργασίας των υδάτων για να καταστούν κατάλληλα για την προβλεπόμενη χρήση. Είναι προφανές ότι τα νερά που καλύπτουν τις ποιοτικές απαιτήσεις μιας χρήσης είναι ασφαλώς κατάλληλα για κάθε άλλη χρήση που μπορεί να ικανοποιηθεί με νερά χαμηλότερης ποιότητος.

Οι διάφορες υδατικές χρήσεις παρουσιάζουν ποιοτικές απαιτήσεις ευρέως μεταβαλλόμενες. Έτσι π.χ. οι υδατικοί πόροι, οι οποίοι ανήκουν στην κατηγορία «C» από πλευράς προμήθειας πόσιμου νερού μπορούν να ανήκουν, για το ίδιο μέρος και για την ίδια εποχή στην κατηγορία «B» ή ακόμα και στην κατηγορία «Α» από πλευράς τεχνολογικών διαδικασιών επεξεργασίας και διαφόρων βιομηχανικών χρήσεων.

Η κατάρτιση ενός ποιοτικού ισοζυγίου «ΥΠ-Α» είναι γενικά δύσκολο πρόβλημα. Στη συνήθη πρακτική το ενδιαφέρον περιορίζεται στις ποσοτικές πλευρές του ισοζυγίου «ΥΠ-Α» θεωρώντας δεδομένο ότι η ποιότητα των προς χρήση υδάτων καλύπτει τις ποιοτικές απαιτήσεις αυτών των χρήσεων, θεώρηση όμως που μπορεί να οδηγήσει σε εσφαλμένες αποφάσεις.

111

5.4 ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΖΗΤΗΣΗΣ ΝΕΡΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΚΑΝΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ

Όταν το ισοζύγιο προσφοράς - ζήτησης είναι ελλειμματικό και η ζήτηση είναι μεγαλύτερη τότε ή πρέπει να μειωθεί η ζήτηση ή να αυξηθεί η εξωτερική ανακύκλωση. Η συμπίεση σε καμία περίπτωση δεν αφορά στο πόσιμο νερό, πλην όμως πρέπει κι εκεί να ληφθούν μέτρα περιορισμού των διαφυγών και της σπατάλης.

Η μείωση της ζήτησης είναι δυνατή χάρις:── στην εφαρμογή διαδικασίας παραγωγής τεχνολογιών που χρησιμοποιούν ελάχιστες

ποσότητες νερού και είναι λιγότερο ρυπαντικές── στη συστηματική εφαρμογή της εσωτερικής ανακύκλωσης, η οποία σε ορισμένες

περιπτώσεις το ποσοστό του επαναχρησιμοποιούμενου νερού φθάνει το 90% του αρχικού (π.χ. μερικές μονάδες σιδηρουργίας, θερμικές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενεργείας κ.λ.π.). Στις περιπτώσεις που το νερό πριν εισέλθει στο κύκλωμα πρέπει να υποστεί καθαρισμό παρατηρείται μείωση των οικονομικών πλεονεκτημάτων

── στον εκσυγχρονισμό των εγκαταστάσεων που ήδη λειτουργούν με ξεπερασμένα και πεπαλαιωμένα συστήματα προμηθείας και διανομής του νερού, ώστε να περιορισθούν στο ελάχιστο οι απώλειες λόγω βλαβών και οι διαφυγές λόγω κακής συντήρησης του δικτύου

── στην υποχρεωτική εγκατάσταση υδρομετρητών ώστε η εκμετάλλευση του δικτύου να είναι περισσότερο αποτελεσματική ως και ο εντοπισμός των διαφυγών και της σπατάλης

── στην τιμολόγηση του νερού λαμβάνοντας υπ’ όψιν την κατηγορία της χρήσης και τέλος── στην επιβολή κυρώσεων και προστίμων στις περιπτώσεις που παραβιάζεται ο

κανονισμός λειτουργίας του δικτύου και οι ισχύουσες προδιαγραφές.Η εφαρμογή της τιμολόγησης γίνεται περισσότερο αποτελεσματική όταν στηρίζεται σε

δεδομένα μετρήσεως της κατανάλωσης. Η εμπειρία κατέδειξε ότι η πάγια φορολόγηση - τιμολόγηση καταλήγει σε μη ορθολογική

χρήση του νερού. Το πρόβλημα της δικαίας τιμολόγησης του νερού απασχολεί σχεδόν όλες τις χώρες γιατί αποτελεί βασικό στοιχείο μιας αποτελεσματικής υδατικής πολιτικής.

Στις περισσότερες χώρες διαπιστώθηκε ότι, όταν η τιμή του νερού διαμορφωνόταν πλησίον της τιμής κόστους αυτού, δεν παρατηρήθηκε σημαντική μεταβολή της ζήτησης. Το καλύτερο και δικαιότερο σύστημα φαίνεται να είναι εκείνο της κλιμακωτής τιμολόγησης όπου μια πρώτη ποσότητα που κρίνεται αναγκαία για κάθε άτομο κοστολογείται σε λογική τιμή ενώ οι πέραν αυτής καταναλισκόμενες ποσότητες κοστολογούνται τόσο ακριβότερα όσο απομακρύνονται από αυτήν την βασική ποσότητα.

112

6. ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

6.1 ΚΡΙΣΗ ΝΕΡΟΥ

Η όλο και εντονότερη ανάπτυξη των συστημάτων υδατικών πόρων σε παγκόσμια κλίμακα, ταυτόχρονα με τα συνεχώς αυξανόμενα ελλείμματα, έχει κάνει επιτακτική την ανάγκη για την εφαρμογή ολοκληρωμένων μεθόδων σχεδιασμού και διαχείρισης των υδατικών πόρων. Η επιστήμη των συστημάτων υδατικών πόρων ή υδροσυστημάτων είναι αυτή που κλήθηκε να εφαρμόσει αυτές τις μεθόδους σε σύντομο σχετικά χρονικό διάστημα (των τελευταίων δεκαετιών), για να δώσει λύσεις στα σχετιζόμενα με το νερό προβλήματα της ανθρώπινης κοινωνίας. Όπως αναλύθηκε διεξοδικά στα προηγούμενα κεφάλαια το νερό είναι το κύριο συστατικό του οικολογικού κύκλου και απαραίτητο στοιχείο για την αγροτική, τη βιομηχανική παραγωγή και την παραγωγή ενέργειας. Για να καλυφθεί η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση παρατηρείται σε παγκόσμια κλίμακα η κατασκευή όλο και περισσότερων φραγμάτων για να ελέγχουν τις πλημμύρες και να αποταμιεύουν το νερό, όλο και μεγαλύτερα υδραγωγεία και αγωγοί για να μεταφέρουν το νερό, πολλές φορές σε εκατοντάδες χιλιόμετρα απόσταση, τεχνητοί εμπλουτισμοί υπόγειων υδάτων σε ευρεία κλίμακα και τελευταία ενεργοβόρα εργοστάσια αφαλάτωσης με σκοπό την υδροδότηση παραδοσιακά ερημικών περιοχών.

Τώρα στην αρχή του 21ου αιώνα τα προβλήματα δυστυχώς παρουσιάζονται αυξημένα επειδή στην έλλειψη του νερού έρχεται να προστεθεί και η υποβάθμιση του περιβάλλοντος από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Η τεχνολογική ανάπτυξη που βασίστηκε, σε ένα μεγάλο βαθμό, στους φθηνούς και άφθονους πόρους, την ταχεία πληθυσμιακή αύξηση και την έλλειψη φροντίδας, για τη διατήρηση των ισορροπιών του περιβάλλοντος, μπορεί να θεωρηθεί ότι είχε σαν αποτέλεσμα δύο αλληλοσυγκρουόμενες διαδικασίες. Από τη μία πλευρά η πρόοδος της τεχνολογίας, η δημογραφική έκρηξη και η αστικοποίηση, επέφεραν σημαντική αύξηση της κατανάλωσης σε νερό, υψηλής ποιότητας. Από την άλλη πλευρά, η ολοένα αυξανόμενη και ανεξέλεγκτη υποβάθμιση και μόλυνση των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων, οδήγησε σε ξαφνικά ελλείμματα ποιοτικά αποδεκτού νερού. Κάνει λοιπόν την εμφάνισή της η κρίση των υδατικών πόρων. Στον Ελλαδικό χώρο και κατά την τετραετία 1979 - 1982 εμφανίστηκε σοβαρή κρίση νερού για την ύδρευση της πόλης των Αθηνών. Βέβαια, αν συνεχισθεί η ίδια εξέλιξη αυτών των δύο διαδικασιών, η κρίση του νερού θα συνεχίσει να επιτείνεται. Εξ’ αιτίας των διαδικασιών αυτών οι ανθρώπινες κοινωνίες έχασαν ξαφνικά και σχεδόν χωρίς τη θέλησή τους, την παραδοσιακή θέση τους, το άφθονο για τις περισσότερες περιοχές νερό και τις χωρίς περιορισμούς και σχετικά φθηνές λύσεις στις υδατικές ανάγκες τους. Αντ’ αυτού, αντιμετωπίζουν πλέον συστήματα υδατικών πόρων που απαιτούν σημαντικές, σύνθετες και συχνά ακριβές λύσεις.

Αυτή η κρίση των υδατικών πόρων επιδρά στην πλειοψηφία των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, μεταξύ των οποίων οι παρακάτω είναι πιθανά οι πλέον εμφανείς:

— αυξημένες δυσκολίες στον εφοδιασμό με τις απαιτούμενες ποσότητες νερού για τις διάφορες καταναλώσεις (αγροτικές, αστικές, βιομηχανικές κ.λ.π.)

— εντεινόμενα προβλήματα στις προσπάθειες για την προστασία του περιβάλλοντος από τις αντίξοες υδατικές (πόροι, ζήτηση, ποιότητα κ.λ.π.) και υδρολογικές (πλημμύρες, διαβρώσεις, καθιζήσεις του εδάφους από μεγάλες πτώσεις της υπόγειας στάθμης κ.λ.π.) επιπτώσεις.

— αυξημένοι κίνδυνοι για τον πληθυσμό και το περιβάλλον εξαιτίας της μόλυνσης των υδάτων και των σχετιζόμενων με το νερό οικοσυστημάτων

Με άλλα λόγια η κρίση των υδατικών πόρων δεν μπορεί να καλύψει σε νερό την πλειοψηφία των ανθρωπίνων δυνατοτήτων στην επιθυμητή ποσότητα και ποιότητα στον χώρο και στο χρόνο που απαιτείται. Ένα χρήσιμο βιβλίο με θέμα την κρίση του νερού σε παγκόσμια

113

κλίμακα έχει εκδοθεί το 1993 από το Oxford University Press με συγγραφέα τον Peter H. Gleick και τη βοήθεια του Pacific Institute for Studies in Development, Environmental and Security και του Stockholm Environment Institute. Το βιβλίο αυτό αποτελείται από 500 περίπου σελίδες και είναι ένας πολύ χρήσιμος οδηγός των παγκόσμιων αποθεμάτων γλυκού νερού για κάθε διαχειριστή και σχεδιαστή υδατικών πόρων που δεν περιορίζεται στα στενά όρια της πατρίδας του.

Στον Πίνακα 6.1 απαριθμούνται διάφορα άρθρα σχετικά με το θέμα της κρίσης του νερού στον Ελλαδικό χώρο την περίοδο 1979-1982.

Πίνακας 6.1 Σχετικά άρθρα με θέμα την κρίση του νερού στον Ελλαδικό χώρο την περίοδο 1979-1982

Νο Άρθρο Αριθμός1 Επιβάρυνση περάτωσης τεχνικών έργων νερού 52 Προβλήματα οικονομικής αξιολόγησης έργων νερού 23 Υπερεκμετάλλευση των υπόγειων νερών 104 Ποιότητα των υπόγειων νερών 465 Ασφάλεια φραγμάτων 26 Επιδότηση της άρδευσης για έγγειες βελτιώσεις 67 Ανεπάρκεια νερού 78 Ρυπασμένο νερό 78

6.2 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Ο όρος υδροσύστημα υιοθετήθηκε και πρωτοχρησιμοποιήθηκε από τον V. I. Chow για να περιγράψει συνολικά τις εφαρμοσμένες επιστήμες της Υδρολογίας, της Υδραυλικής και των Υδατικών Πόρων σε συνδυασμό με εφαρμογές στην Οικονομία, στη Βελτιστοποίηση, στον Προγραμματισμό (γραμμικό, δυναμικό), στις Πιθανότητες, στη Στατιστική, στο Σχεδιασμό και τέλος με συνδυασμό όλων αυτών και στη Διαχείριση. Τα υδροσυστήματα επίσης σαν όρος χρησιμοποιούνται για να καθίσταται περισσότερο κατανοητή κάθε αναφορά που γίνεται σε έργα υδατικών πόρων, όπως είναι τα συστήματα επιφανειακής συγκέντρωσης, τα συστήματα των υπόγειων νερών, τα συστήματα διανομής και μεταφοράς νερού, τα συστήματα ύδρευσης και άρδευσης, τα συστήματα στράγγισης, τα συστήματα ομβρίων, αποχέτευσης και αντιπλημμυρικής προστασίας κ.λ.π. Ως εκ τούτου με την έννοια υδροσυστήματα χρησιμοποιούνται και οι δύο παρακάνω αναφορές.

Η Διαχείριση των Υδροσυστημάτων (Hydrosystems Engineering and Management) μπορεί να διαιρεθεί σύμφωνα με τους Mays και Tung (1992) στη:

— μηχανική και διαχείριση των συστημάτων εφοδιασμού σε νερό (ύδρευση - άρδευση, ταμίευση, μεταφορά κ.λ.π.)

— μηχανική και διαχείριση της περίσσειας νερού (excess - water management) (αντιπλημμυρική προστασία, όμβρια κ.λ.π.)

Από τούδε και στο εξής με τον όρο σύστημα θα εννοείται υδροσύστημα εκτός αν και αναφέρεται διαφορετικά.

6.3 ΟΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΟΥ ΔΙΕΠΟΥΝ ΤΑ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Ένα σύστημα, γενικά, αποτελείται από ένα σύνολο στοιχείων τα οποία δρουν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Ένα σύστημα χαρακτηρίζεται από:1. τις οριακές συνθήκες οι οποίες δρουν σαν ένας κανόνας που υπαγορεύει ρητά εάν ένα στοιχείο

μπορεί να θεωρηθεί μέρος ή όχι του συστήματος αυτού2. την ανάλυση (statement) που έχει να κάνει με τις αλληλοεπιδράσεις μεταξύ δεδομένων

εισαγωγής (inputs) και περιβάλλοντος

114

3. τη χρήση βρόχου επαναεισαγωγής δεδομένων (feedback loop) ανάλογα με το βαθμό αλληλεξάρτησης ανάμεσα στα στοιχεία ενός συστήματος και των δεδομένων εισαγωγής - προϊόντων εξόδου, δηλαδή σε τακτά χρονικά διαστήματα πρέπει να υπάρχει δυνατότητα διόρθωσης και βελτίωσης των αποφάσεων.

Ανάλογα με το επιθυμητό επίπεδο ακριβείας που χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση των συστατικών ενός υδροσυστήματος, αναζητούνται κατάλληλες υδραυλικές και υδρολογικές εξισώσεις για να περιγράψουν τις σχέσεις ροής μεταξύ των συστατικών αυτών, π.χ. η εξίσωση της συνέχειας πάντοτε χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη ροή ισορροπίας σε ένα υδροσύστημα. Η σχέση της ποιότητας του νερού για ένα συστατικό του συστήματος εξαρτάται από τη φύση του συστατικού αυτού καθώς και από τις επιπτώσεις πάνω στην ποιότητα του νερού από εισερχόμενες ροές. Ένα λοιπόν από τα καθήκοντα του μηχανικού των υδατικών πόρων είναι να τροποποιήσει τα δεδομένα εισαγωγής του υδροσυστήματος κατά τέτοιο τρόπο ώστε οι επιθυμητοί στόχοι να μεγιστοποιούνται ενώ οι ανεπιθύμητοι να ελαχιστοποιούνται.

Το νερό που απαντάται στη φύση μπορεί να περιγραφεί σε σχέση με την ποσότητα και την ποιότητα σαν μια συνάρτηση του χώρου και του χρόνου και για τις δύο περιπτώσεις. Ο χρόνος t και ο χώρος x, είναι ανεξάρτητες μεταβλητές που περιγράφουν το φυσικά απαντώμενο νερό. Οι εξαρτημένες μεταβλητές που περιγράφουν το φυσικά απαντώμενο νερό είναι η ποσότητα V και η ποιότητα Q. Το σύμβολο S χρησιμοποιείται για να δηλώσει την κατάσταση του συστήματος η οποία, σύμφωνα με τους Mays και Tung (1992) εκφράζεται όπως:

(6.1)Η ανάπτυξη και διαχείριση των υδατικών πόρων αναφέρεται στο μετασχηματισμό μιας

δεδομένης κατάστασης ενός υδροσυστήματος κάτω από φυσικές συνθήκες, σε μία επιθυμητή κατάσταση , η οποία είναι συνάρτηση της επιδιωκόμενης ποσότητας και της επιδιωκόμενης ποιότητας , που και οι δύο είναι με τη σειρά τους συναρτήσεις του επιθυμητού χρόνου και χώρου . Η επιθυμητή κατάσταση περιγράφεται από την:

(6.2)Η αξιολόγηση των καταστάσεων S και υπάγεται στον τομέα της μηχανικής των

υδροσυστημάτων και απαιτεί τη συνδυασμένη γνώση και χρήση τόσο της υδραυλικής όσο και της υδρολογίας. Η μηχανική των υδροσυστημάτων έχει να κάνει με το μετασχηματισμό της S στη , με τη βοήθεια της:

(6.3)η οποία καλείται εξίσωση μετασχηματισμού ή μεταφοράς. Το σύμβολο W είναι μια συνάρτηση μεταφοράς ανάμεσα στην S και , ενώ E είναι τα άχρηστα προϊόντα ή παραπροϊόντα του υδροσυστήματος, δηλαδή όλα εκείνα τα οποία δεν είναι επιθυμητά.

Με τη σειρά της η συνάρτηση μεταφοράς μπορεί επίσης να διαιρεθεί στα φυσικά της συστατικά ή υλικά (hardware) και στα λειτουργικά της συστατικά ή λογισμικά (software) , δηλαδή:

(6.4)

6.4 ΘΕΜΑΤΑ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Τα κυριότερα προβλήματα (Buras 1972) τα οποία προβάλλονται προς επίλυση στα διάφορα υδροσυστήματα αναφέρονται:1. Στον καθορισμό της βέλτιστης κλίμακας ανάπτυξης ενός έργου2. Στον καθορισμό των βέλτιστων διαστάσεων των διαφόρων επιμέρους συνιστωσών του

συστήματος, και 3. Στον καθορισμό της βέλτιστης λειτουργίας του συστήματος.

Εάν οι λύσεις των παραπάνω προβλημάτων είναι , και , τότε η ωφέλεια που απορρέει για το υδροσύστημα από αυτές τις λύσεις είναι:

115

(6.5)Αντικειμενικός σκοπός των περισσοτέρων έργων που αφορούν υδροσυστήματα είναι η

μεγιστοποίηση της ωφέλειας ώστε το πρόβλημα της ανάπτυξης των υδατικών πόρων να μπορεί να διατυπωθεί όπως:

(6.6)Η παραπάνω Εξίσωση 6.6 υπόκειται σε διάφορους περιορισμούς όπως τεχνικούς, λειτουργικούς, οικονομικούς, προϋπολογισμού, σχεδιασμού και ζήτησης.

6.4.1 Ο σχεδιασμός σε αντιδιαστολή με την ανάλυση

Τα προβλήματα των υδροσυστημάτων έχουν να κάνουν τόσο με τον σχεδιασμό όσο και με την ανάλυση. Η ανάλυση σχετίζεται με τον προσδιορισμό της συμπεριφοράς ενός υπάρχοντος συστήματος ή ενός υπό δοκιμή συστήματος το οποίο βρίσκεται υπό σχεδιασμό. Σε πολλές περιπτώσεις ο προσδιορισμός της συμπεριφοράς ενός συστήματος καθορίζει και την λειτουργικότητα του συστήματος ή την ανταπόκριση του κάτω από συγκεκριμένα δεδομένα εισόδου (inputs). Ο σχεδιασμός αποβλέπει στον προσδιορισμό των μεγεθών των συνιστωσών του συστήματος. Π.χ. Η σχεδίαση ενός συστήματος ταμίευσης νερού θα προσδιορίσει τη θέση αλλά και το μέγεθος του φράγματος. Η ανάλυση του ίδιου συστήματος θα υποδείξει και τις στρατηγικές λειτουργίας του. Η λειτουργικότητα του συστήματος χρειάζεται για τον έλεγχο του σχεδιασμού. Με άλλα λόγια επιχειρείται, σε πρώτη φάση, μία εκτίμηση του σχεδιασμού ο οποίος αργότερα αναλύεται για να φανεί εάν αυτός επιτελεί την αποστολή του σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Εάν ένας σχεδιασμός ικανοποιεί τις προδιαγραφές, τότε αυτός θεωρείται ικανοποιητικός. Νέοι σχεδιασμοί δύνανται να προταθούν και αργότερα να αναλυθούν.

6.4.2 Οι συμβατικές διαδικασίες σε αντιδιαστολή με τις βελτιστοποιημένες.

Οι συμβατικές διαδικασίες για σχεδιασμό και ανάλυση είναι βασικά διαδικασίες πολλαπλά επαναλαμβανόμενες «δοκιμής – λάθους» (trial and error) . Η αποτελεσματικότητα των συμβατικών μεθόδων είναι βασισμένη πάνω στην διορατικότητα του μηχανικού, στην πείρα του, στην δεξιοτεχνία του και στην βαθιά του γνώση για το υδροσύστημα. Άρα λοιπόν οι συμβατικές διαδικασίες σχετίζονται στενά με το ανθρώπινο στοιχείο, παράγοντας ο οποίος θα μπορούσε να οδηγήσει σε μη αξιόπιστα αποτελέσματα που αφορούν την ανάλυση και το σχεδιασμό πολύπλοκων υδροσυστημάτων. Στο Σχήμα 6.1. δίνεται το διάγραμμα ροής για τη συμβατική διαδικασία σχεδιασμού και ανάλυσης.

116

Συλλογή δεδομένων για περιγραφή του συστήματος

Εκτίμησε τον αρχικόσχεδιασμό του συστήματος

Ανάλυσε το σχεδιασμό του συστήματος με τη χρήση προσομοίωσης

Επαλήθευσε τα αποτελέσματα της προσομοίωσης για έλεγχο της

λειτουργικότητας

ΕίναιΆλλαξε το σχεδιασμό Όχι ο σχεδιασμός

ικανοποιητικός;

Ναι

Υπολόγισε κόστη ή οφέλη

Είναι

Όχι τα κόστη ή τα Ναι οφέλη εντάξει; Stop

Σχήμα 6.1 Διάγραμμα ροής συμβατικών διαδικασιών σχεδιασμού και ανάλυσης

Η βελτιστοποίηση εξαλείφει τη διαδικασία δοκιμής - λάθους που έχει να κάνει με μεταβολές στο σχεδιασμό και επαναπροσομοιώσεις σε κάθε νέα αλλαγή. Αντ’ αυτής ένα μοντέλο βελτιστοποίησης αυτόματα αλλάζει τις παραμέτρους σχεδιασμού. Η διαδικασία της βελτιστοποίησης χρησιμοποιεί μαθηματικές εκφράσεις με σκοπό την περιγραφή του υδροσυστήματος και την ανταπόκρισή του στα δεδομένα εισαγωγής που αφορούν διαφορετικές παραμέτρους σχεδιασμού. Αυτές οι μαθηματικές σχέσεις αποτελούν τους σε περιορισμούς του μοντέλου βελτιστοποίησης. Επιπρόσθετα περιορισμοί χρησιμοποιούνται και για τον προσδιορισμό των ορίων των μεταβλητών σχεδιασμού και η όλη λειτουργικότητα εκτιμάται με την βοήθεια μίας αντικειμενικής συνάρτησης (objective function - συνάρτηση στόχου) η οποία σκοπεύει στην ελαχιστοποίηση του κόστους.

Ένα πλεονέκτημα της συμβατικής μεθόδου είναι ότι η πείρα του μηχανικού και η διαίσθησή του είναι εκείνες οι παράμετροι που παίζουν πρωταρχικό ρόλο στις εννοιολογικές μεταβολές ενός συστήματος. Αυτό όμως μπορεί να οδηγήσει σε μη άριστους ή και αντιοικονομικούς σχεδιασμούς καθώς και σε κακές πολιτικές χειρισμού και λειτουργίας. Επίσης οι συμβατικές διαδικασίες είναι τις περισσότερες φορές πολύ χρονοβόρες. Αντίθετα στη βελτιστοποίηση η διαδικασία λήψης απόφασης είναι ταχεία και η όλη διαδικασία παρουσιάζεται περισσότερο οργανωμένη με τη βοήθεια μαθηματικών προσεγγίσεων.

117

6.4.3 Βελτιστοποίηση

Ένα πρόβλημα βελτιστοποίησης των υδατικών πόρων δύναται να αποκτήσει μαθηματική υπόσταση εντός ενός γενικού πλαισίου που εισάγει μεταβλητές απόφασης ( ) με μία συνάρτηση στόχου έτσι ώστε :

βελτιστοποίησε την (6.7)υπό τον περιορισμό

(6.8)και οριακούς περιορισμούς για τις μεταβλητές της απόφασης:

(6.9)όπου:

x = ένα διάνυσμα με μεταβλητές απόφασης ( )g(x) = είναι ένα διάνυσμα από εξισώσεις που καλούνται περιορισμοί, και

και παριστάνουν τα κατώτερα και τα ανώτερα όρια αντίστοιχα, εντός των οποίων κινούνται οι μεταβλητές απόφασης.

Κάθε πρόβλημα βελτιστοποίησης αποτελείται από δύο κύρια μέρη: Την συνάρτηση στόχου και τους περιορισμούς. Η συνάρτηση στόχου περιγράφει τα κριτήρια λειτουργίας του συστήματος. Οι περιορισμοί περιγράφουν το σύστημα ή τη διαδικασία σχεδιασμού και ανάλυσης και μπορεί να είναι δύο ειδών: περιορισμοί ισότητας και περιορισμοί ανισότητας. Μία δυνατή λύση (feasible solution) του προβλήματος της βελτιστοποίησης είναι ένα σύνολο τιμών των μεταβλητών απόφασης που ταυτόχρονα ικανοποιούν τους περιορισμούς. Μια βέλτιστη λύση είναι ένα σύνολο τιμών των μεταβλητών απόφασης που αφ΄ ενός μεν ικανοποιούν τους περιορισμούς αλλά και αφ’ ετέρου παρέχουν και μία βέλτιστη τιμή στη συνάρτηση στόχου (αντικειμενική) για την άριστη λειτουργία του συστήματος.

Εξαρτώμενο από την φύση της αντικειμενικής συνάρτησης και τους εκάστοτε περιορισμούς, ένα πρόβλημα βελτιστοποίησης μπορεί να χαρακτηρισθεί σαν: (α) γραμμικό σε αντιδιαστολή με το μη γραμμικό, (β) προσδιοριστικό σε αντιδιαστολή με το πιθανολογικό, (γ) στατιστικό σε αντιδιαστολή με το δυναμικό (δ) συνεχές σε αντιδιαστολή με το μη συνεχές, και (ε) ομοιογενούς παραμέτρου σε αντιδιαστολή με το ανομοιογενούς παραμέτρου.

Τα προβλήματα γραμμικού προγραμματισμού αποτελούνται από μια ή περισσότερες γραμμικές αντικειμενικές συναρτήσεις και από γραμμικούς περιορισμούς. Το αντίθετο ακριβώς συμβαίνει με τα προβλήματα μη γραμμικού προγραμματισμού.

Η μέθοδος της βελτιστοποίησης που χρησιμοποιείται κάθε φορά εξαρτάται από: (1) το είδος της αντικειμενικής συνάρτησης, (2) το είδος των περιορισμών και (3) τον αριθμό των μεταβλητών απόφασης. Στον Πίνακα 6.2 απαριθμούνται μερικά γενικά βήματα που πρέπει να ακολουθούνται κατά την διάρκεια επίλυσης προβλημάτων βελτιστοποίησης. Σε μερικά προβλήματα ο μηχανικός δεν είναι υποχρεωμένος να ακολουθήσει κατά γράμμα την ακριβή σειρά των βημάτων, αλλά κάθε βήμα θα πρέπει να εξετάζεται σοβαρά πριν αγνοηθεί. Ο συνολικός αντικειμενικός σκοπός στην βελτιστοποίηση είναι να προσδιορισθεί ένα σύνολο τιμών μεταβλητών απόφασης, οι οποίες ικανοποιούν τους περιορισμούς και παρέχουν την άριστη απόκριση από μέρους της αντικειμενικής συνάρτησης.

Πίνακας 6.2 Τα έξι βήματα για την λύση των προβλημάτων βελτιστοποίησης (Edgar και Himmelblau, 1988)

118

1. Ανάλυσε τη διαδικασία βελτιστοποίησης σε βάθος και προσδιόρισε τις μεταβλητές της καθώς και τα ειδικά χαρακτηριστικά της, π.χ. φτιάξε ένα κατάλογο απ’ όλες τις μεταβλητές.

2. Καθόρισε το κριτήριο βελτιστοποίησης και προσδιόρισε την αντικειμενική συνάρτηση μαζί με τους συντελεστές της με βάση τις μεταβλητές του βήματος 1.

3. Ανάπτυξε με τη βοήθεια μαθηματικών εκφράσεων μια βάσιμη διαδικασία ή ένα μοντέλο εργαλείο το οποίο να συνδέει τις μεταβλητές εισόδου-εξόδου και τους συσχετιζόμενους συντελεστές. Χρησιμοποίησε γνωστούς νόμους της φυσικής (ισορροπίες μάζας, ισορροπίες ενέργειας), εμπειρικές σχέσεις, πεπλεγμένες παραδοχές και εξωτερικούς περιορισμούς. Προσδιόρισε τις ανεξάρτητες και εξαρτημένες μεταβλητές και προσδιόρισε τον αριθμό των βαθμών ελευθερίας.

4. Εάν το πρόβλημα της τυποποίησης είναι πολύ μεγάλο:(α) τεμάχισέ το σε μικρότερα κομμάτια, ή(β) απλοποίησε την αντικειμενική συνάρτηση (συνάρτηση στόχου) και το μοντέλο.

5. Εφάρμοσε μια κατάλληλη τεχνική βελτιστοποίησης στη μαθηματική έκφραση του προβλήματος.

6. Έλεγξε τις απαντήσεις και εξέτασε την ευαισθησία των αποτελεσμάτων σε μεταβολές των τιμών των συντελεστών και των υποθέσεων.

6.4.4 Μονοαντικειμενική σε αντιδιαστολή με πολυαντικειμενική βελτιστοποίηση

Οι λύσεις στον συνεχώς αυξανόμενο αριθμό προβλημάτων με θέμα τους υδατικούς πόρους, εμφανίζονται όλο και περισσότερο πολύπλοκες. Στα περισσότερα προβλήματα η διαδικασία λήψης απόφασης καλλιεργείται από την επιθυμία επίτευξης πολλών στόχων ταυτόχρονα, πολλοί από τους οποίους όμως μπορεί να είναι όχι μόνο ανισομεγέθεις αλλά και αλληλοσυγκρουόμενοι μεταξύ τους. Σε τέτοιες περιπτώσεις η βελτίωση μερικών στόχων δεν μπορεί να επιτευχθεί χωρίς την θυσία μερικών άλλων. Για το λόγο αυτό, το ιδεολογικό θέμα της αριστοποίησης (optimality) με μονο - αντικειμενικό περιεχόμενο δεν έχει πλέον νόημα. Έτσι η μονο - αντικειμενική αριστοποίηση αντικαθίσταται από την παραδοχή της «μη – κατωτερότητας» (non inferiority) η οποία συνεπάγεται και αναλύσεις πολύ αντικειμενικές.

Ο Cohon (1978) έδωσε τον ορισμό της μη - κατωτερότητας ως εξής: Μία δυνατή λύση σε ένα πολυαντικειμενικό πρόβλημα προγραμματισμού καλείται μη - κατώτερη εάν δεν υφίσταται άλλη παρόμοιας μορφής, η οποία να προσδίδει βελτίωση σε ένα αντικείμενο (στόχο) με ταυτόχρονη υποβάθμιση σε τουλάχιστον ένα άλλο αντικείμενο. Η ιδέα της δυνατής αυτής μη - κατώτερης λύσης στην προσπάθεια για μεγιστοποίηση δύο αντικρουόμενων στόχων ( και ) για ένα αδιάστατο πρόβλημα, φαίνεται στο Σχήμα 6.2.

Σύμφωνα με τον ορισμό του Cohon, είναι φανερό ότι όλα τα εσωτερικά σημεία της καμπύλης ABCD, πρέπει να είναι κατώτερες λύσεις σε πολυστοχικά προβλήματα, διότι για τέτοια «κατώτερα» σημεία υπάρχει τουλάχιστον μια άλλη δυνατή λύση για την οποία η αντικειμενική συνάρτηση μπορεί να παρουσιάσει ταυτόχρονη βελτίωση. Από την άλλη μεριά, για κάθε σημείο λύσης που κείται πάνω στην καμπύλη ABCD, όπως π.χ. το σημείο B υφίσταται περιορισμός μετακίνησης προς περιοχές που περικλείουν δυνατές λύσεις χωρίς να υποβαθμίζεται το μέτρο αποτελεσματικότητας σε τουλάχιστον ένα στόχο. Η οριοθέτηση τέτοιων μη - κατώτερων λύσεων ορίζει και το σύνολό τους, ενώ η κλίση της καμπύλης δίνει τον οριακό ρυθμό αντικατάστασης που σημαίνει με άλλα λόγια τις ανταλλαγές μεταξύ αμφιλεγόμενων στόχων.

119

Σχήμα 6.2 Γραφική παράσταση των ανταλλαγών (tradeoffs) μεταξύ στόχων σε ένα δισδιάστατο πρόβλημα

Η λύση σε ένα πολυαντικειμενικό πρόβλημα δεν μπορεί να εξαχθεί έως ότου αυτός που παίρνει τις αποφάσεις δεν εκφράσει με χαρακτηριστικό τρόπο την προτίμησή του για κάποιο συγκεκριμένο στόχο. Τέτοιου είδους πληροφορία αναζητείται γραφικά πάνω σε μία καμπύλη αδιαφορίας (βλ. Σχήμα 6.2). Η ωφέλεια γι’ αυτόν που παίρνει τις αποφάσεις θα είναι ίδια για συνδυασμούς λύσεων που αναζητούνται πάνω στην ίδια καμπύλη αδιαφορίας. Η καλύτερη συμβιβαστική λύση σε ένα πολυστοχικό πρόβλημα περιλαμβάνει ένα μοναδικό σύνολο από εναλλακτικές λύσεις, οι οποίες κατέχουν την ιδιότητα της μέγιστης συνδυασμένης χρησιμότητας και αποτελούν στοιχεία αφ’ ενός μεν του συνόλου των μη - κατώτερων λύσεων και αφ’ ετέρου της καμπύλης αδιαφορίας. Τέτοια εναλλακτική λύση υπάρχει μόνο στο σημείο όπου η καμπύλη αδιαφορίας και το σύνολο των μη κατώτερων λύσεων είναι εφαπτόμενες.

Μαθηματικά, προβλήματα πολυστοχικού προβληματισμού μπορεί να εκφρασθούν από τη διανυσματική βελτιστοποίηση, όπως:

Βελτιστοποίηση της (6.10)

υποκείμενης στις συνθήκες (6.8) και (6.9), όπου, είναι ένα διάνυσμα κ - διαστάσεων.Υπάρχουν πολλές μέθοδοι για την επίλυση πολυστοχικών προβλημάτων. Βασικά μπορεί

να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες (Cohon, 1978 και Chankong και Haines, 1983): τεχνικές παραγωγής (generating) και τεχνικές που ενσωματώνουν προαπαιτούμενη γνώση της προτίμησης. Ανεξάρτητα από τη μέθοδο που θα χρησιμοποιηθεί για τη λύση πολυαντικειμενικών προβλημάτων, είναι απαραίτητη ακόμα και η τεχνική βελτιστοποίησης που χρησιμοποιείται για τη λύση προβλημάτων με ένα αντικείμενο.

6.4.5. Αβεβαιότητες στο σχεδιασμό και στην ανάλυση των υδροσυστημάτων

Η λεπτομερής ανάλυση του σχεδιασμού ενός υδροσυστήματος απαιτεί να προσδιορισθεί με σαφήνεια ο όρος της αβεβαιότητας αλλά και να δοθούν οι ορισμοί της διακινδύνευσης και αξιοπιστίας. Σαν αβεβαιότητα θα μπορούσε απλά να ορισθεί μια ανεξέλεκτη εμφάνιση γεγονότων. Η αβεβαιότητα ενός υδροσυστήματος είναι ένα απροσδιόριστο χαρακτηριστικό και κρίνεται εκτός πάσης πρόβλεψης. Γενικά, οι αβεβαιότητες στα έργα διαχείρισης υδατικών πόρων μπορεί να διαιρεθούν σε τέσσερις κατηγορίες: υδρολογικές, υδραυλικές, στατικές και οικονομικές.

120

6.4.6. Εφαρμογές της βελτιστοποίησης στα υδροσυστήματα

Η βελτιστοποίηση μπορεί να εφαρμοσθεί σε πολλούς τύπους εφαρμογών που αφορούν έργα μηχανικής υδροσυστημάτων και περιλαμβάνουν:

1. Καθορισμό των στρατηγικών που διέπουν τις λειτουργίες των υδροσυστημάτων2. Σχεδιασμό της θέσης και ικανότητας ενός υδατοταμιευτήρα3. Λειτουργία των συστημάτων άρδευσης4. Λειτουργία περιφερειακών υδροφόρων συστημάτων (αναπλήρωση - άντληση υδάτων)5. Σχεδιασμό συστημάτων υποβιβασμού της στάθμης σε υδροφόρους σχηματισμούς6. Προσδιορισμό των υδραυλικών σταθερών σε υδροφόρους7. Σχεδιασμό αποκατάστασης υδροφόρων οριζόντων8. Ελάχιστο κόστος σχεδιασμού και λειτουργίας συστημάτων διανομής νερού9. Αποκατάσταση διαρροών σε συστήματα διανομής νερού10. Καθορισμό της διαδρομής του συστήματος διανομής νερού από υδραγωγείο11. Ελάχιστο κόστος σχεδιασμού υπονόμων απαγωγής πλημμυρικών παροχών12. Σχεδιασμό λεκανών καθυστέρησης13. Καθορισμό συστημάτων ελέγχου πλημμύρας14. Καθορισμό ελάχιστης εισροής φρέσκου νερού σε όρμους και εκβολές ποταμών15. Καθορισμό της απόδοσης εταιρείας νερού

6.4.7. Δόμηση ενός μοντέλου

Η δομή ενός μοντέλου διαχείρισης μπορεί να διαιρεθεί σε πέντε κύριες φάσεις:1. Συλλογή στοιχείων και δεδομένων που θα περιγράφουν το σύστημα2. Ορισμός του προβλήματος και τυποποίηση3. Ανάπτυξη του μοντέλου4. Επαλήθευση και αξιολόγηση του μοντέλου5. Εφαρμογή του μοντέλου και ερμηνεία

Οι παραπάνω φάσεις σκιαγραφούνται στο Σχήμα 6.3. Η συλλογή στοιχείων μπορεί να είναι πάρα πολύ χρονοβόρα αλλά θεωρείται εξαιρετικά σπουδαία φάση στην όλη διαδικασία του κτισίματος ενός μοντέλου. Η διαθεσιμότητα και η ακρίβεια των δεδομένων επιδρά σημαντικά πάνω στο επίπεδο και τη λεπτομέρεια του μοντέλου, το οποίο βρίσκεται υπό μαθηματική τυποποίηση, καθώς και επί της ικανότητάς του να αξιολογεί και να επαληθεύει αυτά.

Το πρόβλημα του ορισμού και της τυποποίησης του μοντέλου περιλαμβάνει τα εξής βήματα: προσδιορισμό των μεταβλητών απόφασης, τυποποίηση του στόχου ή των στόχων του μοντέλου και τυποποίηση των περιορισμών του μοντέλου. Εκτελώντας τα παραπάνω βήματα πρέπει:

1. Να εξακριβωθεί η ταυτότητα των σπουδαιότερων συστατικών που αφορούν στο πρόβλημα2. Να προσδιορισθεί το επίπεδο ακρίβειας που απαιτείται για το μοντέλο3. Να προσδιορισθούν οι ουσιώδεις χρησιμότητες του μοντέλου4. Να εκτιμηθεί η δομή και η πολυπλοκότητα του μοντέλου5. Να ορισθεί ο αριθμός των ανεξαρτήτων μεταβλητών, ο αριθμός των εξισώσεων που

απαιτούνται για να περιγράψουν το σύστημα καθώς και ο αριθμός των μη προβλεπομένων αγνώστων παραμέτρων.

Η ανάπτυξη του μοντέλου περιλαμβάνει τη μαθηματική περιγραφή, την εκτίμηση των παραμέτρων, τα δεδομένα εισαγωγής και την παραγωγή λογισμικού. Η φάση αυτή της ανάπτυξης

121

του μοντέλου είναι μια διαδικασία πολλαπλά επαναλαμβανόμενη και στις περισσότερες περιπτώσεις επιβάλλεται η επιστροφή στη φάση ορισμού και τυποποίησης του μοντέλου.

Η φάση αξιολόγησης και επαλήθευσης ασχολείται με τον έλεγχο του μοντέλου σαν σύνολο. Αυτό απαιτεί πρώτα απ΄ όλα έλεγχο όλων των επιμέρους στοιχείων του μοντέλου και θα πρέπει να γίνεται στα αρχικά στάδια κτισίματος του μοντέλου. Σε πολλές περιπτώσεις ο κατασκευαστής του μοντέλου πρέπει να αποφανθεί αν οι μαθηματικές σχέσεις περιγράφουν ακριβώς το μοντέλο. Τέλος μια ανάλυση ευαισθησίας θεωρείται αναγκαία για τον έλεγχο των δεδομένων εισαγωγής αλλά και των διαφόρων παραμέτρων.

Παρατηρήσεις και συλλογή στοιχείων

που περιγράφουν το σύστημα

Ορισμός του προβλήματος / Τυποποίηση

•Προσδιόρισε τις μεταβλητές •Διατύπωσε τους στόχους του μοντέλου •Διατύπωσε τους περιορισμούς του μοντέλου

Ανάπτυξη του μοντέλου •Μαθηματική περιγραφή •Περιγραφή παραμέτρων •Καθορισμός δεδομένων •Ανάπτυξη λογισμικού

Ρύθμιση και επαλήθευση του μοντέλου / αξιολόγηση

Εφαρμογή του μοντέλου και ερμηνεία

Σχήμα 6.3 Δόμηση ενός μοντέλου διαχείρισης υδατικών πόρων

122

2o ΜΕΡΟΣ

ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

7. ΥΔΑΤΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ

7.1 ΣΚΟΠΟΣ

Γενικά η υδατική πολιτική συνίσταται στον καθορισμό των στόχων που αποσκοπούν στην αξιοποίηση και κατανομή των υδατικών πόρων της χώρας και στην επιλογή των μέσων (τεχνικών, οικονομικών, θεσμικών) για την επίτευξή τους.Ειδικότερα αυτό σημαίνει:

— εξασφάλιση στους χρήστες των απαιτούμενων για τις ανάγκες τους ποσοτήτων νερού, κατάλληλης ποιότητας και με τους καλύτερους οικονομικούς όρους

— διατήρηση και βελτίωση των υδατικών πόρων προστατεύοντάς τους από την ρύπανση και την υπερβολική ή ανεξέλεγκτη χρήση, που θα είχαν ως αποτέλεσμα την άμεση ή την έμμεση μείωσή τους

— τον εναρμονισμό της ανάπτυξής τους με την πολιτική της χωροταξικής - οικονομικής πολιτικής της χώρας

Για την χάραξη και εφαρμογή μίας τέτοιας υδατικής πολιτικής είναι απαραίτητη η κατάρτιση του ισοζυγίου υδατικών πόρων και αναγκών (ΥΠ-Α), το οποίο μπορεί να είναι πλεονασματικό, ισορροπημένο ή ελλειμματικό. Για κάθε περίπτωση ανάλογη πρέπει να είναι και η αντίστοιχη πολιτική.

Πάντως, η χάραξη και εφαρμογή κάθε υδατικής πολιτικής, εξαρτάται και από πολλούς άλλους παράγοντες νομικής, οικονομικής, κοινωνικής, οργανωτικής και περιβαλλοντικής μορφής, οι οποίοι θα μπορούσαν ν’ αποτελέσουν, επίσης, βασικούς αντικειμενικούς της στόχους.

7.2 ΒΑΣΙΚΟΙ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ

Το θέμα του καθορισμού των στόχων μίας αξιόπιστης υδατικής πολιτικής έχει ιδιαίτερη σημασία για την επιλογή στη συνέχεια, των μηχανισμών που θα εξυπηρετήσουν καλύτερα και αποτελεσματικότερα την υλοποίηση αυτής της πολιτικής. Ο κατάλογος των στόχων είναι μακρύς και η επιλογή τους εξαρτάται, κάθε φορά, από τη φύση των προβλημάτων που πρέπει να αντιμετωπισθούν. Μια όμως ομάδα εξ αυτών αναφέρεται σε κοινωνικούς και οικονομικούς στόχους, οι οποίοι σ’ όλες τις περιπτώσεις χαρακτηρίζονται ως βασικοί και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη:

Οι στόχοι αυτοί αφορούν: — στην αναγνώριση σε όλους τους χρήστες του αναφαίρετου δικαιώματος να

χρησιμοποιούν το νερό σύμφωνα με τις ανάγκες τους.— στην ανάπτυξη και στον περιφερειακό σχεδιασμό.— στην ποσοτική και στην ποιοτική βελτίωση των υδατικών πόρων.— στην αποτελεσματική συνεργασία των κεντρικών, των περιφερειακών και των τοπικών

διοικητικών αρχών.— στη διεθνή συνεργασία επί υδατικών θεμάτων.

123

Οι ανωτέρω στόχοι θα ήταν παρακινδυνευμένο αν εθεωρούντο ως μονοσήμαντοι με αυστηρώς ακριβή όρια γιατί αποτελούν ταυτόχρονα στόχο, περιορισμό και μέσον. Η τρίπτυχη αυτή θεώρηση προσαρμόζει καλύτερα στον δυναμικό χαρακτήρα μίας ορθολογικής διαχείρισης.

7.2.1 Η αναγνώριση ίσων δικαιωμάτων στους χρήστες

Η αναγνώριση ίσων δικαιωμάτων δεν σημαίνει και εξίσωση.Μία ευνομούμενη πολιτεία οφείλει να αναγνωρίσει σε όλους τους πολίτες (χρήστες νερού)

το δικαίωμα να προμηθεύονται όσο νερό χρειάζονται για τις ανάγκες τους. Η αναγνώριση αυτή δεν παρεμβαίνει και δεν επηρεάζει τις διαφορές μεταξύ των χρηστών εντός της επικράτειας αλλ’ όμως δεν επιτρέπει διαφοροποιήσεις (πράγμα άδικο) ως προς το δικαίωμα προμήθειας νερού και αποκλείει τις εύνοιες.

Για το λόγο αυτό η αναγνώριση της αρχής των ίσων δικαιωμάτων αποτελεί βασικό στόχο για τον νομοθέτη που συντάσσει το κείμενο του νόμου για τα νερά.

Το δικαίωμα αυτό, εξεταζόμενο καθαρά από πλευράς οικονομικής αποτελεσματικότητας θεωρείται από πολλούς οργανισμούς διαχείρισης των υδάτων σαν ένας περιορισμός στη διαδικασία μεγιστοποίησης του οικονομικού οφέλους και θεωρούν ότι το δικαίωμα αυτό πρέπει να ισχύει μέχρι του σημείου που η χρήση του νερού αποδεικνύεται αποδοτική.

Τέλος το ίδιο δικαίωμα θεωρείται από πολλούς και σαν μέσον το οποίο δημιουργεί ένα κλίμα εμπιστοσύνης μεταξύ των χρηστών και επιτρέπει μια άνετη ανταλλαγή απόψεων για την εξεύρεση και αποδοχή της καλύτερης λύσης μέσα στα γεωγραφικά όρια μίας υδρολογικής λεκάνης ή ενός υδροφόρου ορίζοντα.

7.2.2 Η οικονομική αποτελεσματικότητα

Η οικονομική αποτελεσματικότητα συνιστά απόλυτο στόχο, όταν εξετάζεται εντός της καθαρά κλασσικής θεωρητικής έννοιας περί της μεγιστοποίησης της χρησιμότητας των οικονομικών ροών διαμέσου των λειτουργικών διαδικασιών της διαχείρισης των υδάτων.

Αυτή όμως η θεώρηση δεν είναι ρεαλιστική γιατί δεν πληρούνται όλοι οι αναγκαίοι όροι που θα επέτρεπαν την εφαρμογή της οικονομικής θεωρίας του οριακού κόστος όπως π.χ. η πληροφόρηση δεν είναι δυστυχώς ομοιόμορφη και εξ ίσου πλήρης μεταξύ των χρηστών, οι οικονομικοί υπεύθυνοι που παρεμβαίνουν στη διαδικασία δεν είναι ανεξάρτητοι οι μεν των δε, με αποτέλεσμα, πολύ συχνά, να λαμβάνονται στρεβλές αποφάσεις που παραμορφώνουν επικίνδυνα τις έννοιες της ανταγωνιστικότητας, προσφοράς και ζήτησης κ.ά.

Tα κοινωνικά και τα ιδιωτικά κόστη είναι στενά συνδεδεμένα μέσα στις οικονομικές διαδικασίες που υπεισέρχονται στον τομέα των υδάτων τόσο στην ποσοτική διάθεση αυτών όσο και στην βελτίωση της ποιότητάς τους. Έτσι, ο στόχος της οικονομικής αποτελεσματικότητας είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται σαν μία γενική ένδειξη παρά σαν απόλυτος όρος.

Αντιθέτως, στην περίπτωση ενός καθαρά τεχνικού έργου ο όρος της οικονομικής αποτελεσματικότητας μπορεί να εκληφθεί σαν ένας περιορισμός, που στοχεύει στην αναζήτηση του μικρότερου κόστους κατασκευής του έργου και γι’ αυτό πρέπει να είναι σεβαστός και να τηρείται. Πρόκειται, ουσιαστικά, για έναν κλασσικό μικροοικονομικό ορισμό που άνετα μπορεί να εφαρμοσθεί στον τομέα των υδάτων.

Για πολλούς οργανισμούς, επιφορτισμένους με την διαχείριση των υδάτων η οικονομική αποτελεσματικότητα μπορεί να είναι ένα χρηματοδοτικό μέσο μέσα στα πλαίσια μίας πολιτικής που αποδέχεται το περιορισμένο όφελος. Αυτό το μέσο χρησιμοποιείται σαν μέτρο εκτίμησης της επίδοσης στον τομέα της εσωτερικοποίησης των εξωτερικών κόστων στο χώρο όπου ο οργανισμός

124

είναι αρμόδιος (επαρχία, περιφέρεια, κράτος, φορέας υδρολογικής λεκάνης). Έτσι, το πρόβλημα μετατίθεται στην αναζήτηση της οικονομικής αποτελεσματικότητας της διαχείρισης των υδάτων.

7.2.3 Η ανάπτυξη και ο περιφερειακός σχεδιασμός

Ο περιφερειακός σχεδιασμός επιβάλλεται να περιλαμβάνει στους στόχους του την προστασία και την ανάπτυξη των υδατικών πόρων και κατά το μέτρο που η χωροταξική ανάπτυξη τους επηρεάζει να εξασφαλίζεται ο αποτελεσματικός συντονισμός της με τους φορείς διαχείρισης των υδάτων.

Όλες οι χώρες προσανατολίζονται προς ένα λογικό σχεδιασμό ανάπτυξης της υδατικής οικονομίας και στις περισσότερες, η σύνταξη και η αποδοχή βραχυπρόθεσμων, μεσοπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων σχεδίων αξιοποίησης των υδατικών πόρων, θεωρούνται ως βασικοί παράγοντες της οικονομικής ανάπτυξης.

Μία από τις πλέον τυπικές και πλέον σημαντικές μεθόδους μακροχρόνιας πολιτικής και προγραμματισμένης αξιοποίησης των υδατικών πόρων συμπεριλαμβανομένων και των απ’ αυτούς επηρεαζόμενων εδαφικών πόρων είναι η σφαιρική μέθοδος καθολικής διαχείρισης των υδάτων, συμπεριλαμβανομένης και της συνεχούς παρακολούθησης (monitoring) της ποιότητος αυτών, της οποίας τα κύρια χαρακτηριστικά είναι:

Η καθολική διαχείριση των υδάτων, ο συστηματικός συντονισμός των δραστηριοτήτων αξιοποίησης των υδατικών πόρων καθώς και των εδαφικών ή άλλων φυσικών πόρων που επηρεάζονται απ’ αυτούς, η ρύθμιση των παροχών των υδραυλικών έργων πολλαπλού σκοπού, η μεταφορά υδάτων μεταξύ υδρολογικών λεκανών απορροής, ο συντονισμός της προμήθειας ύδατος από επιφανειακά και υπόγεια νερά και τέλος η ορθολογική εκμετάλλευση αυτών των πόρων.

Η αποδοχή της ποτάμιας λεκάνης απορροής, ως υδρογραφικής μονάδος (υδροσύστημα) μέσα στον περιφερειακό προγραμματισμό, αποτελεί βασική προϋπόθεση για την καθολική διαχείριση των υδάτων. Βέβαια στις περιπτώσεις μεγάλων ποταμών των οποίων το μέγεθος της αντίστοιχης υδρολογικής λεκάνης απορροής επεκτείνεται σε περισσότερα διοικητικά διαμερίσματα συνιστάται, αν αυτό υπαγορεύεται από τεχνικούς και διοικητικούς λόγους, η διαίρεσή της σε υπολεκάνες απορροής, οι οποίες αντιστοιχούν στους παραπόταμους του μεγάλου ποταμού.

Πάντως, η κρατούσα αντίληψη είναι ότι τα προβλήματα που θέτει η αξιοποίηση των υδάτων σ’ ολόκληρη την έκταση της λεκάνης απορροής του ποταμού είναι περίπου τα ίδια και γι’ αυτό, η αναζητούμενη βέλτιστη λύση θα πρέπει να καλύπτει το σύνολο της λεκάνης. Μεμονωμένα έργα, ακόμα και όταν είναι έργα πολλαπλού σκοπού φαίνεται ότι η τεχνική και οικονομική τους αποδοτικότητα θα ήταν μεγαλύτερη, αν ήταν αρμονικά εντεταγμένα στο σύνολο των έργων της περιοχής.

Επίσης, κατά την επεξεργασία σχεδίων αξιοποίησης των υδατικών πόρων μίας λεκάνης απορροής, είναι απαραίτητη η εισαγωγή στην όλη διαδικασία του θέματος της διευθέτησης των εδαφών αυτής της λεκάνης, ως αδιάσπαστου στοιχείου αυτής της αξιοποίησης.

Ο συντονισμός, στην κλίμακα της λεκάνης απορροής, όλων των οικονομικών, τεχνικών και κοινωνικών δραστηριοτήτων αποτελεί βασική προϋπόθεση επιτυχίας οιουδήποτε σχεδιασμού ανάπτυξης της περιοχής.

Η διαφύλαξη και διατήρηση υδατικών πόρων για την εξασφάλιση, στο μέλλον, ικανών ποσοτήτων τόσο για την ικανοποίηση των μελλοντικών αναγκών όσο και για την προστασία και βελτίωση του φυσικού περιβάλλοντος, είναι όροι υποχρεωτικοί σε κάθε σχεδιασμό.

Από τα ανωτέρω, αβίαστα προκύπτουν στοιχεία και άξονες χάραξης υδατικής πολιτικής που θα διευκόλυναν αποτελεσματικά την υλοποίηση των βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων προγραμμάτων κοινωνικοοικονομικής ανάπτυξης (π.χ. καθορισμός υδατικών διαμερισμάτων, αποδοχή της καθολικής διαχείρισης, εισαγωγή των εδαφικών πόρων στο σχεδιασμό αξιοποίησης των υδάτων, καθιέρωση συντονιστικών οργάνων κ.ά).

125

7.2.4 Η ποσοτική και η ποιοτική βελτίωση των υδατικών πόρων

Η αύξηση των διαθέσιμων υδατικών πόρων, η αξιοποίηση και η προστασία τους αποτελούν βασικούς στόχους της υδατικής πολιτικής κάθε χώρας, η οποία πρέπει:

— να εξασφαλίζει στους χρήστες, σε κάθε χρονική στιγμή, τις απαραίτητες ποσότητες νερού κατάλληλης ποιότητας με αποδεκτό κόστος

— να προστατεύει και ν’ αξιοποιεί το υδατικό και οικολογικό περιβάλλον της περιοχής— να προλαμβάνει τη ρύπανση (προληπτικά μέτρα κατά της ρύπανσης).

Η προστασία των υδατικών πόρων αποτελεί έναν από τους βασικούς στόχους των οργανισμών μελέτης και εφαρμογής της υδατικής πολιτικής, δίδοντας ιδιαίτερη βαρύτητα στα μέτρα πρόληψης σε σχέση με τα μέτρα θεραπείας.

7.2.5 Η συνεργασία των κεντρικών, των περιφερειακών και των τοπικών διοικητικών αρχών

Είναι αυτονόητη η ανάγκη ανάπτυξης αποτελεσματικής συνεργασίας μεταξύ των εμπλεκομένων διοικητικών φορέων. Η συνεργασία αυτή, στις περισσότερες των περιπτώσεων, δεν είναι αποτελεσματική (σύγκρουση αρμοδιοτήτων και συμφερόντων, σύγκρουση πολιτικών σκοπιμοτήτων, νομοθετικές αδυναμίες κ.ά).

Γι’ αυτούς τους λόγους ένας από τους στόχους της υδατικής πολιτικής πρέπει να είναι η απάλειψη αυτών των αδυναμιών και η θεσμοθέτηση οργάνων και μηχανισμών που θα εξασφαλίζουν την απρόσκοπτη και παραγωγική συνεργασία μεταξύ των εμπλεκομένων φορέων, χωρίς να παραλείπεται και το άμεσα ενδιαφερόμενο κοινό, το οποίο πρέπει να ενημερώνεται και να εκφέρει γνώμη για αποφάσεις που το αφορούν.

7.2.6 Η διεθνής συνεργασία επί υδατικών θεμάτων

Η διεθνής συνεργασία πρέπει ν’ αποτελεί αντικειμενικό στόχο της εθνικής υδατικής πολιτικής για πολλούς λόγους, εκ των οποίων αναφέρονται:

— η ενημέρωση, αναζήτηση και μεταφορά σύγχρονης τεχνολογίας— η παρουσία στην καθιέρωση αρχών ή διεθνών ποιοτικών κριτηρίων και χαρα-

κτηριστικών των υδατικών πόρων— η συμμετοχή στην έρευνα— η βελτιστοποίηση της αξιοποίησης διασυνοριακών υδατικών πόρων κ.ά.

Βασική προϋπόθεση για την μεγιστοποίηση του οφέλους και την προώθηση λύσεων και αποφάσεων στους αρμοδίους διεθνείς οργανισμούς που να ευνοούν τα συμφέροντα κάθε χώρας, αποτελεί η εξασφάλιση των προϋποθέσεων εποικοδομητικής συνεργασίας μεταξύ των κρατικών φορέων, των πανεπιστημίων και της ιδιωτικής πρωτοβουλίας.

126

8. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

8.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Όπως έχει ήδη αναφερθεί η αποστολή και το έργο μιας ορθολογικής διαχείρισης των υδατικών πόρων σε εθνικό, περιφερειακό και τοπικό επίπεδο με βάση, ως γεωγραφική ή υδρογραφική μονάδα, την ποτάμια λεκάνη απορροής, είναι πρόβλημα ιδιαίτερα πολυσύνθετο και εξαιρετικά πολύπλοκο.

Ο μεγάλος αριθμός των παραμέτρων, η αλληλεξάρτησή τους, οι οικονομικές, κοινωνικές και περιβαλλοντικές πλευρές τους, τα αντικρουόμενα συμφέροντα, οι πολιτικές σκοπιμότητες, οι νομοθετικές αδυναμίες, οι αντιδράσεις θιγομένων κοινωνικών ομάδων κ.ά. καταδεικνύουν, ως ένα βαθμό τις δυσκολίες μιας αποτελεσματικής οργάνωσης και διαχείρισης των υδάτων. Προς την κατεύθυνση αυτή τα μέγιστα συμβάλλει μια πλήρης υδατική νομοθεσία, της οποίας η εφαρμογή θα είναι αυστηρή, και η χάραξη μιας σταθερής υδατικής πολιτικής εδραζόμενης σε τεκμηριωμένες αναλύσεις των οργάνων διαχείρισης των υδάτων.

Εν κατακλείδι, συνθέτοντας όλα τα προηγούμενα θα μπορούσε να λεχθεί ότι οι κύριες συνιστώσες ενός συστήματος διαχείρισης υδατικών πόρων είναι:

Η τεχνική Οι μηχανισμοί διαχείρισης Ο άνθρωπος

Στο παρόν κεφάλαιο αφού γίνει μια περιγραφή των ανωτέρω κυρίων συνιστωσών του συστήματος διαχείρισης των υδατικών πόρων θα επακολουθήσουν ειδικά κεφάλαια που θα αφορούν στις θεσμικές μορφές διαχείρισης των υδάτων, στο επίπεδο δράσης των οργανισμών διαχείρισης αυτών και τέλος, στα χαρακτηριστικά αυτών των μορφών διαχείρισης, που φαίνεται να παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

8.2 ΚΥΡΙΕΣ ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Σε κάθε σύστημα υδατικής διαχείρισης τρία στοιχεία είναι πάντα παρόντα: η τεχνική και η τεχνογνωσία που αφορούν καθαρά στις τεχνικές και στις επιστημονικές

γνώσεις στον τομέα των υδάτων και στη διαθεσιμότητά τους. οι μηχανισμοί, που αφορούν στους τρόπους και τα μέσα δια των οποίων επιδιώκεται η

άσκηση της διαχείρισης των υδάτων και τέλος οι άνθρωποι, ενεργώντας είτε ως άτομα που έχουν την αρμοδιότητα των αποφάσεων,

είτε ως επαγγελματίες σύμβουλοι επί υδατικών θεμάτων είτε τέλος ως χρήστες (άτομα, σύνολα ατόμων, τοπικές κοινωνίες, ευρύτερο κοινό).

8.2.1 Η τεχνική

Δεν είναι αντικείμενο του παρόντος η ανάλυση και η εκμάθηση των τεχνικών ή η έκθεση των επιστημονικών γνώσεων στους τομείς της υδρολογίας, των υδραυλικών έργων και των άλλων επιστημών που έχουν ως αντικείμενο το νερό, το οποίο εξετάζουν από διάφορες πλευρές. Επισημαίνεται όμως η σημασία της γνώσεως αυτών γιατί είναι απαραίτητες τόσο για τη λειτουργία των θεσμικών οργάνων όσο και για τη χρήση των μηχανισμών ως εργαλείων άσκησης της διαχείρισης των υδάτων.

Στο προκείμενο με τον όρο τεχνικές και επιστημονικές γνώσεις εννοούνται:

127

α) Το σύνολο των γεωγραφικών, γεωλογικών, εδαφολογικών, κλιματικών και υδρολογικών δεδομένων, τα οποία επηρεάζουν σημαντικά την θεσμική μορφή του οργάνου που θα υιοθετηθεί καθώς και τον τύπο των χρησιμοποιουμένων μηχανισμών. Τα φυσικά αυτά δεδομένα υπόκεινται σε στατιστική επεξεργασία προκειμένου να ληφθούν υπ’ όψιν στις μετέπειτα εκτιμήσεις.

β) Συμπληρωματικές γνώσεις από τις επιστήμες που ασχολούνται με τη ζωή: ανθρωπογεωγραφία, οικολογία, βιοχημεία, βιολογία και υδροβιολογία. Οι γνώσεις αυτές επίσης αποτελούν τρόπον τινά, δομικά υλικά των θεσμικών οργάνων διαχείρισης των υδάτων.

γ) Η τεχνολογία, οι επιστήμες του μηχανικού, η εφαρμοσμένη οικονομία, η γεωπονία, η πολεοδομία, τα δημόσια έργα, η χωροταξία κ.λ.π. αποτελούν την απαραίτητη βάση, χωρίς την οποία οι οποιεσδήποτε δομές οργάνωσης θα έμεναν κενές περιεχομένου και οι σχετικοί μηχανισμοί χωρίς αποτέλεσμα.Ο βαθμός της επιστημονικής, τεχνικής και βιομηχανικής ανάπτυξης έχει μεγάλη σημασία

για την υδατική οικονομία γενικότερα. Η διαχείριση των υδάτων συνεπάγεται την αξιοποίηση τεραστίων μέσων: Φράγματα - ταμιευτήρες, μεγάλοι αγωγοί, δίκτυα, διώρυγες, υδραυλικά έργα πολλαπλού σκοπού, έργα ρύθμισης της παροχής, έργα καθαρισμού, έργα αποχέτευσης, αντιπλημμυρικά έργα κ.ά. Η κατασκευή, συντήρηση και λειτουργία αυτών των έργων συνεπάγεται την παρουσία σοβαρής υποδομής και ένα αποτελεσματικό σύστημα διοίκησης προσαρμοσμένων στις απαιτήσεις των διαχειριζομένων αυτά τα έργα τόσο από πλευράς τεχνικών επιδόσεων όσο και από πλευράς κόστους.

8.2.2 Οι μηχανισμοί

Πρόκειται κυρίως για μηχανισμούς τεχνικής φύσεως (τεχνικούς, επιστημονικούς, τεχνολογικούς), για μηχανισμούς νομικής φύσεως, (κανονισμοί χρήσης του νερού, νομοθετικές ρυθμίσεις, αστυνόμευση τήρησης των κανονισμών, επιβολή κυρώσεων κ.ά.) και για μηχανισμούς οικονομικής φύσεως (τιμολόγηση του νερού, τρόποι κατανομής των δαπανών, οικονομικές ενισχύσεις, κατανομή των δαπανών για την αντιμετώπιση της ρύπανσης κ.ά.).

Μια συνοπτική περιγραφή αυτών των μηχανισμών, ως μέσων διαχείρισης, κρίνεται ενδιαφέρουσα γιατί συχνά εκφράζουν εμμέσως τις δομές των οργανισμών που επιφορτίζονται με την εφαρμογή τους.

α) Οι τεχνικής φύσεως μηχανισμοί προσφέρουν στη διαχείριση των υδάτων τις απαραίτητες τεχνικές γνώσεις και πρακτικές για την ποσοτικοποίηση των μεγεθών, τις τεχνικές ελέγχου των καταναλώσεων νερού και της ποιότητος αυτού, τον καθορισμό προδιαγραφών ποιότητος, τα συστήματα και τις τεχνικές κατανομής των δαπανών κ.ά. Οι τεχνικοί μηχανισμοί βοηθούν πολύ τους μηχανισμούς νομικής και οικονομικής φύσεως χάρις στις διευκολύνσεις που τους παρέχουν. Είναι προφανές ότι χωρίς τους τεχνικούς μηχανισμούς οι δύο άλλοι θα ήταν ανεφάρμοστοι. Χάρις δε στην έρευνα και την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών οι μηχανισμοί νομικής και οικονομικής φύσεως καθίστανται περισσότερο ευέλικτοι, ταχύτεροι και αποτελεσματικοί.

β) Οι μηχανισμοί νομικής φύσεως είναι προϊόν νομοθετικών ρυθμίσεων ή κανονιστικών διατάξεων. Κύρια αποστολή τους είναι η κατάρτιση κανονισμών και νομικών πλαισίων χρήσης του νερού (προτεραιότητες, άδειες υδροληψίας), διαθέσεως των αποβλήτων, τήρησης των προδιαγραφών προστασίας της ποιότητος των υδάτων και των συναφών υδατικών οικοσυστημάτων και του περιβάλλοντος γενικότερα καθώς και επιβολής κυρώσεων και επίλυσης διαφορών.

γ) Τέλος, οι οικονομικοί μηχανισμοί χρησιμοποιούν τον σχεδιασμό και τον προγραμματισμό για να τελειοποιήσουν το ρόλο τους και να τον καταστήσουν περισσότερο αποτελεσματικό. Οι μηχανισμοί αυτοί διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: σε μηχανισμούς είσπραξης χρημάτων (φόροι, τέλη κατανάλωσης ή αποχέτευσης, ή διάθεσης αποβλήτων, ή

128

πάγια τέλη κ.ά.) και σε μηχανισμούς οικονομικής βοήθειας (επιδοτήσεις, χρηματικές ενισχύσεις κ.ά.).

8.2.3 Ο άνθρωπος

Ο άνθρωπος αποτελεί το τρίτο και το πλέον σπουδαίο στοιχείο του συστήματος, όπου συναντάται υπό μορφή τριών ομάδων ατόμων αλληλοεπηρεαζόμενων μεταξύ τους, ήτοι:

α) Μια ομάδα ανθρώπων που είναι «οι αποφασίζοντες» και οι οποίοι δεν είναι κατ’ ανάγκην ειδικοί σε υδατικά θέματα, αλλά στηρίζονται σε εισηγήσεις που έχουν συνταχθεί ειδικά γι’ αυτούς ώστε να διευκολυνθούν στη λήψη των σχετικών αποφάσεων. Οι αποφάσεις που παίρνονται απ’ αυτή την ομάδα ανθρώπων (συνήθως πολιτικών ή υπευθύνων οργανισμών διαχείρισης) είναι νομοθετικής, κανονιστικής και χρηματοοικονομικής φύσεως.

β) Μια ομάδα συμβούλων που αποτελείται από υδρολόγους, τεχνικούς, περιβαλλοντολόγους, νομικούς, οικονομολόγους και από επιστήμονες με εμπειρία στον τομέα των υδάτων που ανήκουν είτε στον ιδιωτικό είτε στον δημόσιο τομέα και έχουν σαν αποστολή την παροχή τεκμηριωμένων συμβουλών, κατά κύριο λόγο, στους αποφασίζοντες (πολιτικούς, διοικητές, διευθυντές οργανισμών διαχείρισης).

γ) Μια ομάδα, η οποία σχηματίζεται από τους χρήστες ύδατος (χρήση οικιακή, αγροτική, βιομηχανική κ.λ.π.) και γενικότερα από ανθρώπους που ενδιαφέρονται για την προστασία της φύσεως και του περιβάλλοντος γενικότερα (π.χ. ομάδες πιέσεως όπως οι ενώσεις οικολόγων κ.ά.).Η πρώτη ομάδα μπορεί να περιλαμβάνει στους κόλπους της και άτομα από τις άλλες δύο

ομάδες. Αυτό το άνοιγμα που επιτρέπει ευρύτερη συμμετοχή στη λήψη των σχετικών με τα νερά πολιτικών αποφάσεων καθώς και στη διαχείριση των υδάτων ασκεί μεγάλη επίδραση στην επιλογή και στη χρήση των ανωτέρω μηχανισμών. Σήμερα γενική είναι η τάση προώθησης της συμμετοχής του κοινού στη λήψη αποφάσεων που το αφορούν. Αυτή η συμμετοχή μπορεί να διαδραματίσει ουσιαστικό ρόλο στη διαχείριση των υδάτων, διότι σημαίνει ευρύτερη κοινωνική συναίνεση στήριξης των λαμβανομένων αποφάσεων και άρα παροχή περισσοτέρων εγγυήσεων για την επιτυχή υλοποίησή τους.

8.3 ΘΕΣΜΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Πέρα από τα ατομικά ή συλλογικά χαρακτηριστικά των προσώπων που είναι επιφορτισμένα με τη διαχείριση των υδάτων, είναι ενδιαφέρουσα η αναζήτηση των λόγων που εξηγούν την επιλογή μιας δείνα μορφής οργανώσεως και όχι μιας άλλης.

Το νερό απαραίτητο και σπάνιο ταυτοχρόνως σε ποσότητα και ποιότητα αποτελεί, συχνά, αντικείμενο διαφοράς μεταξύ των διαφόρων χρηστών αυτού. Η υδρολογική διαχείριση επί του προκειμένου συνίσταται στην επίλυση αυτής της διαφοράς. Τρεις οδοί, θεωρητικά, μπορούν ν’ ακολουθηθούν:

— η δικαστική οδός η οποία ορίζει σαφείς υποχρεώσεις και περιορισμούς, οι οποίοι όμως συχνά είναι δύσκολα εφαρμόσιμοι στην πραγματικότητα

— η οικονομική οδός, η οποία αναζητεί την βέλτιστη συναινετική λύση ως αποτέλεσμα του νόμου της προσφοράς και της ζήτησης ύδατος (ποσότητα και ποιότητα)

— η σφαιρική - ολοκληρωμένη οδός, η οποία φαίνεται ως η πλέον πειστική γιατί επιτρέπει την ευρύτερη συμμετοχή στους μηχανισμούς επεξεργασίας καθολικού και ολοκληρωμένου προγραμματισμού υλοποίησης των στόχων της διαχείρισης.

129

8.3.1 Η νομική μορφή

Η ρύθμιση των διαφορών δια της δικαστικής οδού είναι η πιο παλιά και συναντάται σε όλες τις χώρες με διάφορες παραλλαγές. Οι συνήθεις διαφορές αφορούν κυρίως: θέματα κυριότητος, θέματα προμηθείας, θέματα ως προς τον χρόνο προμήθειας, θέματα δικαιώματος χρήσης (δουλείες) και τέλος θέματα ρύπανσης των υδάτων. Από πλευράς οικονομικών διαφορών αυτές προέρχονται συνήθως από την άρνηση των χρηστών να αποδεχθούν τις δαπάνες συλλογικών έργων, την άρνηση καταβολής του αντιτίμου του νερού που χρησιμοποίησαν, την αμφισβήτηση των ποσοτήτων που τους έχουν καταλογισθεί καθώς και του τρόπου υπολογισμού κ.ά. Μια άλλη πηγή πρόκλησης διαφορών προέρχεται από τη μη τήρηση των κανονισμών λειτουργίας των συλλογικών δικτύων διανομής του νερού ή την πρόκληση βλαβών με ενδεχόμενο την πρόκληση ζημιών σε άλλους χρήστες, οι οποίοι εγείρουν θέματα αποζημιώσεων.

Πολλές χώρες, ανακηρύσσοντας το νερό ως «κρατικό αγαθό κοινής ωφελείας» μείωσαν σημαντικά τον αριθμό των διαφορών που ανέκυπταν λόγω αμφισβήτησης του ιδιοκτησιακού καθεστώτος αυτού.

Η ποικιλία των οργανισμών που εδράζονται στη δικαστική προσέγγιση καταδεικνύει το μεγάλο ενδιαφέρον για το νερό ως «απαραίτητο αγαθό» για πολλές χρήσεις αλλ’ επίσης και τον «υποχρεωτικό χαρακτήρα» ενός νομοθετικού κειμένου που να ρυθμίζει όλες τις λειτουργίες των οργάνων διαχείρισης των υδάτων, είτε οικονομικές, είτε εφαρμογής κανονισμών και των σχετικών προδιαγραφών. Τα νομοθετικά κείμενα πρέπει να είναι πλήρη, σαφή και να μην προκαλούν σύγχυση άσκησης αρμοδιοτήτων μεταξύ των εμπλεκομένων φορέων καθιστάμενα έτσι τα ίδια πηγή πρόκλησης διαφορών και αιτία μείωσης της αποτελεσματικότητος αυτών.

8.3.2 Η οικονομική μορφή

Δεν υπάρχουν οργανισμοί καθαρά οικονομικοί για τη διαχείριση των υδατικών πόρων. Θεσμικά όργανα που ακολουθούν την οικονομική οδό συνήθως συμπληρώνουν προγενέστερες κανονιστικές και νομικές διατάξεις. Κατά τον ίδιο τρόπο άλλωστε παρατηρείται ότι θεσμικά όργανα, που ακολουθούν την νομική - δικαστική οδό επίλυσης των υδατικών προβλημάτων προβλέπουν δημόσιες οικονομικές ενισχύσεις, οι οποίες επιταχύνουν και διευκολύνουν την τήρηση των Νόμων.

Δεν υπάρχει κατά συνέπεια λόγος δημιουργίας συνθηκών αντιπαλότητας μεταξύ των οργάνων νομικής - δικαστικής και οικονομικής μορφής, πολλώ μάλλον όταν αυτός ο διαχωρισμός είναι θεωρητικός και δεν αντιστοιχεί στην πραγματικότητα, η οποία αποδεικνύει ότι τα θεσμικά όργανα οικονομικής μορφής στηρίζονται σε υπάρχοντα νομικά ή κανονιστικά κείμενα τα οποία με τη σειρά τους, συχνά, γίνονται σεβαστά χάρις στους οικονομικούς και χρηματοδοτικούς μηχανισμούς. Ακόμη, στις περιπτώσεις που δεν υπάρχουν άμεσα οικονομικά όργανα για τη μέτρηση και τη χρηματική ποινικοποίηση της ρύπανσης και των παραβάσεων εν γένει, οι υποχρεώσεις που απορρέουν από τους κανονισμούς είναι οικονομικής φύσεως.

Σε άλλες περιπτώσεις οι επιβαλλόμενες προδιαγραφές συνεπάγονται δαπάνες εις βάρος των ιδιωτών, οι οποίες αντισταθμίζουν την τιμή συμμόρφωσης με τους ρυθμιστικούς κανονισμούς. Η εκτίμηση αυτής της τιμής, η έρευνα για την οικονομική αποτελεσματικότητα και την ελαχιστοποίηση των δαπανών διαχείρισης καθώς και ο βαθμός συνοχής των οικονομικών μηχανισμών με τους προϋπάρχοντες νομικούς, αποτελούν, κατά γενικό τρόπο, τις δυσκολίες που συναντούν οι διοικητικές υπηρεσίες που επιθυμούν μια τέτοια προσέγγιση.

8.3.3 Η σφαιρική - ολοκληρωμένη μορφή

Η μορφή αυτή έχει σαν βάση το φυσικό περιβάλλον και την προστασία του σε συνδυασμό με την οικονομική ανάπτυξη δια της αξιοποίησης των φυσικών πόρων. Οι περισσότερο

130

αναπτυγμένοι οργανισμοί αυτής της μορφής καταβάλλουν επίμονες προσπάθειες με στόχο την κατάληξη σε ένα σχήμα ολοκληρωμένης (καθολικής) διαχείρισης των φυσικών πόρων και του περιβάλλοντος δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στους υδατικούς πόρους που αποτελούν μία από τις κύριες συνιστώσες του. Προτεραιότητα δίδεται στο σχεδιασμό (προσδιορισμός των αντικειμενικών στόχων) και στον προγραμματισμό υλοποίησης των στόχων σε προσδιορισμένους χρονικούς ορίζοντες συναρτήσει, προφανώς, των διατιθέμενων τεχνικών και χρηματοδοτικών μέσων.

Επισημαίνεται ότι στην προκείμενη περίπτωση, οι προτεινόμενες λύσεις είναι ολιγότερο θεωρητικές από εκείνες των οργάνων νομικής και οικονομικής μορφής και ότι λαμβάνοντας υπ’ όψιν την πραγματικότητα καταλήγουν συχνά σε συγκεκριμένα αποτελέσματα. Οι προτεινόμενες λύσεις είναι, κατά το πλείστον, προϊόν συνεργασίας με τους φορείς που θα τις εφαρμόσουν ή θα υποστούν τις συνέπειες, μέσα στα πλαίσια του συστήματος διαχείρισης των υδάτων χωρίς να στηρίζονται υποχρεωτικά μόνον στο δίκαιο και στην οικονομία. Οι προτεινόμενες λύσεις πρέπει να χαρακτηρίζονται από ελαστικότητα και προσαρμοστικότητα στις εκάστοτε κρατούσες οικονομικές, κοινωνικές και φυσικές συνθήκες.

Πράγματι, η πληρότητα και η ποιότητα των λύσεων αυτών είναι συνάρτηση των προσώπων που ερωτώνται και αυτών που τις επεξεργάζονται. Ένα σύστημα για παράδειγμα που μελετήθηκε σε κλίμακα λεκάνης απορροής δεν θα έχει, προφανώς, τα ίδια γενικά χαρακτηριστικά με ένα σύστημα εθνικής εμβέλειας (το οποίο οφείλει και πρέπει να περιέχει πληρέστερες προοπτικές και να ανταποκρίνεται στις γενικές και συγκλίνουσες κατευθυντήριες γραμμές), πλην όμως θα είναι, κατ’ ανάγκην, καλύτερα προσαρμοσμένο στις ανάγκες της συγκεκριμένες περιοχής.

Η αποφυγή λαθών που συνεπάγονται, άμεσα ή μελλοντικά, μη αναστρέψιμες συνέπειες στο φυσικό περιβάλλον, σε άτομα ή σε κοινωνικές ομάδες πρέπει ν’ αποτελεί αναγκαίο όρο για την καλύτερη λειτουργία των θεσμοθετημένων οργάνων. Αυτό αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες δυσκολίες αυτής της μορφής διαχειρίσεως γιατί είναι πιθανό, παρά τις καλές προσπάθειες για την ευρεία συμμετοχή κατά τη λήψη των σχετικών αποφάσεων, να μην αντιπροσωπεύονται, στην πραγματικότητα, όλες οι τάσεις συμφερόντων για πολλούς διαφόρους λόγους.

Από τα ανωτέρω προκύπτει ότι είναι αναγκαίος ο συντονισμός των διαφόρων προσεγγίσεων διαχείρισης των υδάτων όπως είναι επίσης αναγκαία και η ανάπτυξη ολοκληρωμένων (καθολικών) συστημάτων διαχείρισης, τα οποία θέτουν συγχρόνως σε εφαρμογή περισσότερους μηχανισμούς και περισσότερα μέσα μετρήσεων, των υπεισερχόμενων και μεγεθών.

8.4 ΕΠΙΠΕΔΑ ΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

8.4.1 Γενικά

Για το πρόβλημα του καθορισμού του επιπέδου δράσης των διαφόρων οργάνων διαχείρισης των υδάτων δεν υπάρχουν, δυστυχώς, συγκεκριμένες συνταγές. Κάθε χώρα, ανάλογα με τις δικές της συνθήκες και τις δικές της εμπειρίες αποφασίζει για τον αριθμό των οργάνων, για την αποστολή και τις αρμοδιότητές τους, για την έκταση της επιρροής τους και για το επίπεδό τους.

Γενική όμως είναι η διαπίστωση ότι οι υφιστάμενες τάσεις συνοψίζονται στην υποστήριξη της δημιουργίας οργάνων διαχείρισης κατά λεκάνη ή κατά συστήματα λεκανών απορροής με πλήρεις αρμοδιότητες και της λειτουργίας διοικητικών οργάνων σε κεντρικό, περιφερειακό και τοπικό επίπεδο με συγκεκριμένη αποστολή και συγκεκριμένες αρμοδιότητες.

Μια εικόνα της υφιστάμενης κατάστασης από πλευράς εκχώρησης αρμοδιοτήτων στα διάφορα επίπεδα οργανώσεως μεταξύ των διαφόρων χωρών της Ευρώπης, του Καναδά, των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής και της Ιαπωνίας συνοψίζεται στις παρακάτω παραγράφους.

131

8.4.2 Σε κεντρικό επίπεδο

Κατά γενικό κανόνα στο επίπεδο αυτό ανήκουν οι νομοθετικές και οι νομικές πλευρές της διαχείρισης των υδάτων. Στις περισσότερες περιπτώσεις στο κεντρικό επίπεδο ανήκουν επίσης οι χρηματοδοτήσεις και η κατανομή τους σε όλα τα επίπεδα (παρέκκλιση από τον κανόνα αποτελούν τα ομόσπονδα κράτη όπου το καθένα απ’ αυτά επιδιώκει την πλήρη ανεξαρτητοποίησή του από την κεντρική κυβέρνηση. Η επιδίωξη αυτή γίνεται δυσκολότερη στις περιπτώσεις διασυνοριακών υδάτων).

Δειγματοληπτικά αναφέρονται ορισμένες περιπτώσεις εκχώρησης συγκεκριμένων αρμοδιοτήτων σε κεντρικά όργανα όπως: Κανονισμοί και προδιαγραφές διάθεσης αποβλήτων (Ιαπωνία), κατευθυντήριες οδηγίες για όλα τα ομόσπονδα κράτη (ΗΠΑ, Γερμανία), διάθεση αποβλήτων, βαθμός καθαρισμού των υδάτων και παροχή αδειών προμήθειας νερού (Φιλανδία), οργανισμοί μελετών (Γαλλία, ΗΠΑ), υπηρεσίες στατιστικής (σχεδόν όλες οι χώρες), έρευνα (σχεδόν σ’ όλες τις χώρες), ο συντονισμός των περιφερειακών δράσεων (Γαλλία), ο σχεδιασμός και ο προγραμματισμός έργων υδατικής οικονομίας εθνικής εμβέλειας (σχεδόν σ’ όλες τις χώρες).

Στα ανωτέρω θα μπορούσαν ν’ αναφερθούν και άλλες περιπτώσεις και πολλά άλλα παραδείγματα. Εκείνο όμως που πρέπει ιδιαίτερα να επισημανθεί είναι η δυσκολία κατανομής των αρμοδιοτήτων, για τη ρύθμιση των ανωτέρω θεμάτων στο κεντρικό επίπεδο, μεταξύ των κεντρικών κρατικών υπηρεσιών και φορέων.

Στις περισσότερες των περιπτώσεων, όταν δεν έχει θεσμοθετηθεί κάποιο όργανο γι’ αυτό το σκοπό, όπως π.χ. στην Ολλανδία όπου υπάρχει Υπουργείο Μεταφορών και Υδάτων, το θέμα αντιμετωπίζεται με τη σύσταση ενός Εθνικού Συμβουλίου ή μιας Εθνικής Επιτροπής ή τέλος κάποιας μορφής κεντρικού συντονιστικού οργάνου.

8.4.3 Σε περιφερειακό επίπεδο

Επισημαίνεται κατ’ αρχήν ότι το πρόβλημα της αποστολής και της εκχώρησης αρμοδιοτήτων σε περιφερειακό επίπεδο δεν μπορεί να αντιμετωπίζεται με τον ίδιο τρόπο σε ομοσπονδιακές χώρες (ΗΠΑ, Καναδάς, Γερμανία, Βέλγιο, Ελβετία κ.ά.) και σε χώρες με κεντρική κυβέρνηση.

Στις πρώτες επικρατεί η τάση της δημιουργίας κεντρικών ομοσπονδιακών οργάνων επιφορτισμένων με τον συντονισμό των υφισταμένων και των μελλοντικών προγραμμάτων αξιοποίησης των υδατικών πόρων ενώ στις δεύτερες επικρατεί η τάση δημιουργίας οργάνων διαχείρισης ευρείας συμμετοχής για υδατικά θέματα περιφερειακής εμβέλειας.

Στον Καναδά κυρίαρχο ρόλο παίζουν οι επαρχίες που έχουν και την κυριότητα των υδάτων. Στην περίπτωση αυτή ο ρόλος ενός κεντρικού οργάνου συνίσταται στον συντονισμό των δραστηριοτήτων των επαρχιών στον τομέα των υδάτων.

Στις ΗΠΑ συναντάται μια ποικιλία περιφερειακών δομών και σχέσεων αυτών με τα όργανα ομοσπονδιακού επιπέδου. Όλες οι Πολιτείες έχουν κρατικούς φορείς για το περιβάλλον, οι οποίοι, καίτοι ανεξάρτητοι, ευρίσκονται σε συνεργασία με τον ομοσπονδιακό φορέα προστασίας του περιβάλλοντος με στόχο την, κατά το δυνατόν, εφαρμογή ενιαίας υδατικής πολιτικής μέσα από τα προγράμματα καθολικής ανάπτυξης και διαχείρισης των υδατικών πόρων.

Στη Γαλλία διαίρεσαν τη χώρα σε έξι μεγάλα υδατικά διαμερίσματα και οι αντίστοιχοι οργανισμοί διαχείρισης πέραν των τεχνικών προβλημάτων συντονίζουν και όλες τις χρηματοδοτήσεις απ’ οπουδήποτε και αν αυτές προέρχονται.

Στη Μεγάλη Βρετανία απαντώνται 29 ποτάμιες λεκάνες με αντίστοιχους φορείς διαχείρισης, οι οποίοι έχουν την ελευθερία να αποφασίζουν για τη διάθεση των πιστώσεων μέσα στα προσφερόμενα εκάστοτε ποσά. Ο κεντρικός έλεγχος περιορίζεται στους γενικούς προσανατολισμούς διάθεσης πιστώσεων.

132

Γενικά, η κρατούσα αντίληψη είναι ότι παράλληλα με την ενθάρρυνση δημιουργίας οργάνων διαχείρισης των υδάτων σε περιφερειακό επίπεδο πρέπει να υπάρχει ένας κεντρικός οργανισμός πολιτικής και ελέγχου μεταξύ των οποίων η συνεργασία είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την εφαρμογή οιασδήποτε υδατικής πολιτικής.

Είναι παραδεκτό ότι το περιφερειακό επίπεδο προσφέρεται καλύτερα για την εφαρμογή οικονομικών μηχανισμών. Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις γεωγραφικές δομές και τις προϋπάρχουσες καταστάσεις είναι αναγκαίος ο προσδιορισμός του πεδίου αρίστης εφαρμογής των μηχανισμών διαχείρισης των υδάτων σε περιφερειακό επίπεδο.

8.4.4 Σε τοπικό επίπεδο

Το τοπικό επίπεδο αναφέρεται βασικά στους χρήστες και στους καταναλωτές ως μονάδες ή ως μέλη ομάδων (δήμοι, κοινότητες, ομαδοποιημένοι χρήστες κ.ά.). Είναι πέραν πάσης αμφιβολίας ότι σ’ αυτούς πρέπει να ανήκουν η συντήρηση και η λειτουργία των έργων (τεχνικά και τεχνολογικά θέματα) και ενίοτε και η κατασκευή μερικών εξ αυτών καθαρά τοπικής εμβέλειας. Όταν πρόκειται για μη σημαντικούς υδατικούς πόρους ενδείκνυται η ανάθεση σ’ αυτούς των διοικητικών και των οικονομικών θεμάτων και, ενίοτε, ακόμη και μερικών νομικών.

Η διεθνής πρακτική έχει αποδείξει ότι μεγάλη πρόοδος έχει επιτελεσθεί στους τομείς που έχουν περάσει στη δικαιοδοσία της τοπικής αυτοδιοίκησης όπως: δίκτυα ύδρευσης και αποχέτευσης, σταθμοί καθαρισμού, δίκτυα άρδευσης, διευθετήσεις ποταμών, διευθετήσεις της κοίτης χειμάρρων, έργα αντιπλημμυρικής προστασίας, έργα εναντίον της διάβρωσης των εδαφών, έλεγχος της ποιότητος και της ποσότητος των υγρών αποβλήτων προ της απόρριψής τους στους αποδέκτες απαγωγής κ.ά.

Βέβαια, πρέπει να διευκρινισθεί ότι όλα τα ανωτέρω ισχύουν για έργα τοπικής κλίμακας.Ιδιαίτερης σημασίας είναι το γεγονός ότι στο τοπικό επίπεδο του καταναλωτού

εκδηλώνεται μεγάλο ενδιαφέρον για την προστασία της ποιότητος των υδάτων και του περιβάλλοντος γενικότερα. Η ευαισθητοποιημένη σ’ αυτά τα θέματα κοινή γνώμη έχει αποτρέψει πάρα πολλές φορές αποφάσεις για έργα που θα είχαν καταστροφικές συνέπειες για το περιβάλλον.

8.4.5 Μερικά χαρακτηριστικά των οργανισμών διαχείρισης των υδάτων

8.4.5.1 Βαθμός οικονομικής ανεξαρτησίας

Η γνώση των πηγών προέλευσης των αναγκαίων κεφαλαίων για τη λειτουργία και ενδεχομένως για τις χρηματοδοτικές παρεμβάσεις επί των οργανισμών διαχείρισης των υδάτων είναι αναγκαία για να εκτιμηθεί ο βαθμός ανεξαρτησίας τους και εν συνεχεία ο βαθμός ευρωστίας και αποτελεσματικότητάς τους.

Γενικά, οι πηγές προέλευσης των κεφαλαίων μπορούν να καταταγούν σε τέσσερις κατηγορίες, ήτοι:

— κρατικά κεφάλαια προερχόμενα από τον κρατικό προϋπολογισμό— τραπεζιτικά κεφάλαια— υποχρεωτικές εισφορές των καταναλωτών και των χρηστών— ιδιωτικά κεφάλαια προερχόμενα από εθελοντικές εισφορές των χρηστών ή των

καταναλωτών.Από πλευράς διαχείρισης των υδάτων οι ανωτέρω δυνατότητες χρηματοδότησης

παρουσιάζουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Οι κρατικές χορηγήσεις π.χ. είναι πιο σταθερές από τις εθελοντικές εισφορές των χρηστών, πλην όμως μία απόφαση του κράτους για μείωση των πιστώσεων και χορηγήσεων έχει σοβαρό αντίκτυπο στην ευρωστία των οργανισμών διαχείρισης

133

των υδάτων, που στηρίζονται περισσότερο στην κρατική χορηγία. Αντιθέτως, ένας ιδιωτικός οργανισμός που δημιουργήθηκε με τη θέληση των χρηστών και απέκτησε ίδια κεφάλαια, ελάχιστα επηρεάζεται από την οικονομική πολιτική του κράτους. Οι οργανισμοί όμως αυτής της κατηγορίας είναι ελάχιστοι και αφορούν σε ειδικές, κατά κανόνα, περιπτώσεις.

Αντιθέτως ο κανόνας είναι ότι όλοι οι οργανισμοί επιδιώκουν την εξασφάλιση των χρημάτων, τα οποία τους χρειάζονται για τη λειτουργία τους και την κατασκευή έργων και από τις τέσσερις προαναφερθείσες πηγές, χωρίς αυτό να μειώνει τις προσπάθειές τους για την προοδευτική εξέλιξή τους σε ημιαυτόνομους και τέλος σε αυτόνομους οργανισμούς. Αποτέλεσμα αυτών των προσπαθειών είναι το γεγονός ότι υπάρχουν σήμερα εν λειτουργία και οι τρεις αυτοί τύποι οργανισμών διαχείρισης.

8.4.5.2 Σχέσεις μεταξύ των υπηρεσιών υδατικών πόρων

Για το νερό, λόγω των πολλών χρήσεών του (ύδρευση, άρδευση, βιομηχανία, ενέργεια, τουρισμός κ.ά.), υπάρχουν πολλές υπηρεσίες και οργανισμοί με προσωπικό πολλών ειδικοτήτων (μηχανικοί, γεωλόγοι, διοικητικοί, οικονομολόγοι) προκειμένου να διασφαλισθούν ο έλεγχος και η χρήση του.

Οι υπηρεσίες αυτές πρέπει να συνεργάζονται αρμονικά για να είναι αποτελεσματικές. Οι συνήθεις σχέσεις μεταξύ των υπηρεσιών διαχείρισης των υδάτων, αναφέρονται σε θέματα νομικής, νομοθετικής, οικονομικής και στατιστικής φύσεως.

Τα θέματα νομικής φύσεως αναφέρονται συνήθως σε διαφορές λόγω ασαφειών νομοθετικής φύσεως ως προς τον σαφή προσδιορισμό των αρμοδιοτήτων αυτών.

Τα θέματα νομοθετικής φύσεως αφορούν στη συνεργασία όλων των συναρμόδιων φορέων προκειμένου να προκύψει μία πλήρης νομοθεσία περί των υδάτων, η οποία δεν θα αφήνει κενά και δεν θα δημιουργεί επικαλύψεις. Λόγω διασποράς των αρμοδιοτήτων για τα νερά συχνά ανακύπτει το πρόβλημα της επιλογής της υπηρεσίας ή του φορέα στον οποίον θα ανήκει η αρμοδιότητα έκδοσης σχετικών νομοθετικών διαταγμάτων.

Τα θέματα οικονομικής φύσεως αναφέρονται συνήθως στην ανάγκη συντονισμού διαθέσεως των σχετικών με την υδατική οικονομία πιστώσεων, ώστε τα προγράμματα των διαφόρων υπηρεσιών να αλληλοσυμπληρώνονται και να κινούνται κατά τρόπο συγκλίνοντα με βάση τις κατευθυντήριες γραμμές της υδατικής πολιτικής που χαράσσεται σε εθνικό, περιφερειακό και τοπικό επίπεδο.

Τέλος, όλες οι υπηρεσίες κρατούν στατιστικά στοιχεία και πληροφορίες για πλείστα θέματα της αρμοδιότητός τους που αφορούν στα νερά. Είναι φυσικό, τα στοιχεία και οι πληροφορίες που διαθέτουν να κυκλοφορούν και να ανταλλάσσονται μεταξύ των υπηρεσιών, για την πληρέστερη αντιμετώπιση των διαφόρων προβλημάτων. Η δημιουργία κεντρικής τράπεζας δεδομένων είναι αναγκαία και ιδιαίτερα χρήσιμη.

8.4.5.3 Πληροφόρηση και συμμετοχή του κοινού

Στην προκειμένη περίπτωση με τον όρο «κοινό» εννοείται ένα σύνολο ατόμων πέραν εκείνων που αποφασίζουν, διαχειρίζονται ή χρησιμοποιούν το νερό. Υπό την ευρεία έννοια πρόκειται, συχνά, για άτομα που δεν έχουν άμεση σχέση ή εξάρτηση με τις αποφασιζόμενες ρυθμίσεις ή τα προγραμματιζόμενα έργα, πλην όμως είναι ευαισθητοποιημένα για γενικότερα θέματα προστασίας των υδάτων και του φυσικού περιβάλλοντος και είναι τα άτομα αυτά που σχηματίζουν τη λεγόμενη «κοινή γνώμη». Γι’ αυτό και η «κοινή γνώμη» συχνά διαφέρει από αυτήν των χρηστών ή καταναλωτών ύδατος, οι οποίοι έχουν συλλογική ευθύνη για τη χρήση του νερού και η συμπεριφορά τους σπανίως είναι απαλλαγμένη ατομικών ή κλαδικών συμφερόντων.

Έχει πλέον καταστεί συνείδηση ότι η επιτυχία των οιονδήποτε έργων έχει τόσο περισσότερες πιθανότητες επιτυχίας, όσο ευρύτερης κοινωνικής συναίνεσης είναι.

134

Το πρόβλημα που απασχολεί σήμερα όλες τις χώρες της Ευρώπης είναι: σε ποια φάση μελέτης των σχεδίων πρέπει να γίνεται η ενημέρωση, σε ποιο βαθμό λεπτομέρειας, πότε πρέπει να εκφρασθεί η κοινή γνώμη, τι χρονικά περιθώρια πρέπει να δίδονται, ποιος θα καλύπτει τις δαπάνες παροχής αυτών των πληροφοριών και τέλος ποιος πρέπει να είναι ο υπεύθυνος γι’ αυτήν την ενημέρωση όταν πρόκειται για υδραυλικά έργα πολλαπλού σκοπού.

Για τα θέματα αυτά έχουν εκφρασθεί πάρα πολλές απόψεις συμπίπτουσες ή αντικρουόμενες. Η αντιμετώπισή τους, δύσκολη σε εθνικό επίπεδο, γίνεται ιδιαίτερα δύσκολη και εξαιρετικά ευαίσθητη όταν πρόκειται για υδραυλικά έργα επί διασυνοριακών υδάτων (ποταμών και λιμνών), οπότε η ενημέρωση και η έκφραση της κοινής γνώμης δεν αφορά μόνο στο κοινό της χώρας, που σχεδιάζονται τα έργα αλλά και στο κοινό άλλων χωρών που διαρρέονται από τον ίδιο διεθνή ποταμό.

Προς αντιμετώπιση αυτών των θεμάτων οι χώρες της Οικονομικής Επιτροπής για την Ευρώπη επεξεργάζονται σχετική σύμβαση.

135

9. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

9.1 ΓΕΝΙΚΑ

Βασικά, όπως αναφέρθηκε ήδη, οι μηχανισμοί διαχείρισης των υδάτων είναι τεχνικής, νομικής και οικονομικής μορφής. Το νερό, πρόβλημα πολυσύνθετο, διαχειρίζεται, κατά κανόνα, από μια πλειάδα υπηρεσιών και οργανισμών κρατικού και ημικρατικού, κατά κανόνα, χαρακτήρα.

Η υλοποίηση κάθε υδατικής πολιτικής έχει ανάγκη της συνεργασίας όλων των ανωτέρω μηχανισμών και δεν θα πρέπει να διαφεύγει της προσοχής μας η σφαιρικότητα του προβλήματος και η αλληλεξάρτηση των εργαλείων (μηχανισμών) στα οποία στηρίζεται η αποτελεσματικότητα των οργάνων διαχείρισης των υδάτων, επιφορτισμένων με την εφαρμογή της εκάστοτε υδατικής πολιτικής.

Στα υποκεφάλαια που θα επακολουθήσουν θα γίνει ανάπτυξη μόνον των μηχανισμών νομικής και οικονομικής μορφής δεδομένου ότι τόσο κατά την ανάπτυξή τους όσο και κατά την εξέταση των μεταξύ τους σχέσεων, γίνεται συχνή αναφορά σε θέματα τεχνικής μορφής, ώστε να μην κρίνεται απαραίτητο να εξετασθούν ιδιαιτέρως.

9.2 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΟΜΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ

Στους μηχανισμούς αυτής της μορφής περιλαμβάνονται : — οι μηχανισμοί που αναφέρονται στις ρυθμίσεις ποσοτικής και ποιοτικής χρήσης των

υδάτων (απολήψεις, καταναλώσεις, διάθεση αποβλήτων, ειδικές χρήσεις)— οι μηχανισμοί κατά στόχο (ποιότητα, σχεδιασμός, τεχνολογική ανάπτυξη)— οι μηχανισμοί δικαστικών διώξεων και επιβολής κυρώσεων.

9.2.1 Ρυθμίσεις χρήσεων του νερού

α) Ρύθμιση προμήθειας και κατανάλωσης. Η ρύθμιση αυτή μεταφράζεται με τον καθορισμό προτεραιοτήτων χρήσεως και την παροχή

αδειών υδροληψίας.Μια διαφοροποίηση στην παροχή αδειών υδροληψίας από επιφανειακά ή υπόγεια νερά

υπαγορεύεται συχνά από το είδος της χρήσης και την προέλευση του νερού. Τα κριτήρια χορήγησης της άδειας είναι ογκομετρικά.

Το νερό που προμηθεύεται ο χρήστης μπορεί απλώς να χρησιμοποιηθεί και στη συνέχεια, με κάποια συγκέντρωση ρύπων, να αποχετευτεί σε ποσότητα, σχεδόν ίση με την αρχική. Τα νερά αυτά ενδέχεται, να επαναχρησιμοποιηθούν αφού υποστούν καθαρισμό ανάλογο με την προβλεπόμενη χρήση τους. Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθούν σε χρήσεις καταναλωτικές, όπως π.χ. το νερό των αρδεύσεων, όπου το νερό απορροφάται από τα φυτά για την πραγματοποίηση των φυσιολογικών τους διεργασιών και δεν αποδίδεται ξανά για άλλες χρήσεις.

Όταν το νερό σπανίζει και όταν οι καταναλώσεις είναι σημαντικές τότε επιβάλλεται ο καθορισμός προτεραιοτήτων αναλόγως των περιπτώσεων. Όταν το νερό είναι άφθονο κάθε απόληψη θεωρείται και κατανάλωση και εκφράζεται δια της χορήγησης άδειας υδροληψίας.

Προτεραιότητα στη χορήγηση αδειών έχουν οι κάτοικοι των παραποτάμιων περιοχών.Για τα υπόγεια νερά το καθεστώς χορηγήσεων αδειών είναι, γενικά, περισσότερο αυστηρό

και ακόμα περισσότερο στις περιπτώσεις παρακτίων ζωνών, φθάνοντας και μέχρις απαγορεύσεως των αντλήσεων σε ειδικές περιπτώσεις (υπεράντλησης, κίνδυνος εισόδου θαλασσίου ύδατος κ.ά.)

136

Τα τεχνικά κριτήρια που χρησιμοποιούνται στις προδιαγραφές και στους κανονισμούς, ως προς την προμήθεια και κατανάλωση του νερού, είναι συνήθως ογκομετρικά.

β) Ρυθμίσεις διάθεσης αποβλήτων.Η διάθεση των αποβλήτων, ως προς το καθεστώς χορήγησης αδειών, ακολουθεί σχεδόν τις

ίδιες διαδικασίες με όσα αναφέρθηκαν για τις ρυθμίσεις χρήσεως των υδάτων. Η διάθεση αποβλήτων ενδιαφέρει, κυρίως, τις βιομηχανίες και πρέπει να γίνεται σύμφωνα με τις εκάστοτε ισχύουσες προδιαγραφές, οι οποίες συνιστούν υποχρέωση του ρυπαίνοντος. Σε ακραίες περιπτώσεις , οι προδιαγραφές μπορούν να είναι απαγορευτικές.

Ένα από τα πλέον δύσκολα προβλήματα, για τους έχοντες την ευθύνη διαχείρισης των υδάτων είναι ο έλεγχος και η εφαρμογή των όρων διάθεσης των αποβλήτων. Πολλές ειδικές υπηρεσίες και υπεύθυνοι έχουν ορισθεί γι’ αυτό το σκοπό εξοπλισμένοι με σύγχρονα τεχνικά μέσα. Οι έλεγχοι γίνονται σ’ αυτά τα ίδια τα απόβλητα πριν υποστούν επεξεργασία (αν έτσι προβλέπεται στην άδεια) ή στην έξοδό τους από το εργοστάσιο αφού έχουν προηγουμένως υποστεί την προβλεπόμενη επεξεργασία.

Πολλές φορές, σε ειδικές περιπτώσεις, οι προδιαγραφές παίρνουν τη μορφή προδιαγραφών διαδικασίας παραγωγής ή ειδικού καθαρισμού.

Οι προδιαγραφές διάθεσης αποβλήτων παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλομορφία γιατί μεγάλη είναι και η ποικιλία των αποβλήτων.

γ) Ρυθμίσεις χρήσεων ειδικών περιπτώσεων.Οι ρυθμίσεις αυτές αφορούν σε προδιαγραφές διάθεσης αποβλήτων, οι οποίες είναι

υποχρεωτικές για τον ρυπαίνοντα είτε ως μεμονωμένες βιομηχανίες είτε ως κλάδοι βιομηχανιών ειδικών περιπτώσεων όπως π.χ. των απορρυπαντικών, των λιπασμάτων, των φυτοφαρμάκων, των εντομοκτόνων, των παρασιτοκτόνων κ.ά. Επίσης η μεταφορά και η εκμετάλλευση υδρογονανθράκων αποτελεί αντικείμενο ιδιαιτέρας ρύθμισης, λόγω της ιδιομορφίας τους. Άλλοι τομείς που χρήζουν ειδικών ρυθμίσεων είναι η ναυσιπλοΐα, οι δραστηριότητες αναψυχής και η αλιεία.

δ) Γενικά συμπεράσματα:— Πρέπει να τεθεί σε εφαρμογή ένα σύστημα καθολικής διαχείρισης των υδάτων, το

οποίο να προβλέπει τη χρήση των ιδίων νομικών και οικονομικών χειρισμών τόσο για τα επιφανειακά όσο και για τα υπόγεια νερά με τις αντίστοιχες ποιότητες αυτών.

— Πρέπει να επιδιωχθεί η αποτελεσματικότητα της διοικήσεως κατά προτεραιότητα, και ύστερα η προμήθεια των κατάλληλων μέσων ελέγχου.

— Πρέπει να μελετώνται ταυτόχρονα οι ποσοτικές (χρήση των υδάτων, πλημμύρες, θερινές παροχές) και οι ποιοτικές πλευρές του νερού (ποιότητα του περιβάλλοντος χώρου, αγώνας κατά της ρύπανσης του νερού).

— Πρέπει να γίνονται αποδεκτές οι παράμετροι οι πλέον κατάλληλοι για να ελέγχονται τα φαινόμενα που έχουν επιπτώσεις στο υδατικό περιβάλλον.

— Προκειμένου για τον έλεγχο της οργανικής ρύπανσης, πρέπει να γίνει προμήθεια οργάνων μέτρησης της ποσότητος της συνολικής ρύπανσης (Ολικός Οργανικός Άνθρακας κ.ά.).

— Η χρησιμοποίηση φυσικών βιολογικών παραμέτρων, ως δεικτών ποιότητος του περιβάλλοντος χώρου, δίδοντας ιδιαίτερη προσοχή στη συμπεριφορά των ψαριών.

— Μια καθολική και συντονισμένη διαχείριση των στοιχείων του περιβάλλοντος, των οποίων επιζητείται η προστασία (γλυκά νερά, αέρας, έδαφος, θάλασσα) με τη βοήθεια μηχανισμών ανάλογα με την περίπτωση πρέπει να μελετάται σοβαρά.

— Υφίσταται ανάγκη μιας θεσμικής αναδιάρθρωσης με στόχο την εξασφάλιση μιας καλύτερης ολοκληρωμένης διαχείρισης του περιβάλλοντος.

137

9.2.2 Ρυθμίσεις κατά στόχους α) Ποιοτικοί στόχοι

Οι στόχοι ποιότητος του ύδατος ως φυσικού μέσου, και οι προδιαγραφές ποιότητος που συνεπάγεται η υλοποίησή τους συσχετίζουν την ικανότητα αφομοίωσης της ρύπανσης του φυσικού μέσου, τις κοινωνικές προτιμήσεις των κατοίκων και τις οικονομικές δυνατότητες των χρηστών.

Ένας ποιοτικός στόχος προσδιορίζεται βάσει δύο οριακών εννοιών: Η πρώτη αναφέρεται σ’ ένα επίπεδο προστασίας «βάσης», πέραν της οποίας οποιαδήποτε παρουσία προσθέτων ρύπων θεωρείται ως απαράδεκτος κίνδυνος και η δεύτερη αναφέρεται στο επίπεδο «μηδέν», το οποίο δεν ανέχεται καμία ορατή ρύπανση, η οποία θα είχε αρνητικές επιπτώσεις στη χλωρίδα, στην πανίδα, στον άνθρωπο ή σε ευρύτερες κοινωνικές ομάδες.

Οι προδιαγραφές και οι στόχοι ποιότητος συντάσσονται βάσει τεχνικών κριτηρίων, τα οποία, για την πραγματοποίηση ενός δεδομένου σκοπού, εκφράζουν τον κίνδυνο και το μέγεθος της αναμενόμενης ζημίας οφειλομένης σε μια γνωστή ποσότητα ρύπανσης ή στη δόση έκθεσης ενός οργανισμού, ενός ατόμου ή και ενός πληθυσμού, στην επίδραση της συγκεκριμένης ρύπανσης.

Οι έννοιες της ποιότητος του μέσου θέτουν σε σχέση τις αιτίες (απόβλητα) οι οποίες είναι μετρήσιμες ή εκτιμήσιμες (προδιαγραφές διάθεσης, ποσότητες, τεχνολογία παραγωγής, προϊόντα) με τις συνέπειες (ζημιές ή φθορές), των οποίων η εκτίμηση δεν είναι εύκολη. Η δυσκολία έγκειται στην αντιστοιχία που πρέπει να υπάρχει μέσα στον τομέα του αγώνα κατά της ρύπανσης μεταξύ του καθορισμού προδιαγραφών διάθεσης ρυπογόνων αποβλήτων και της επιλογής προδιαγραφών ποιότητος του φυσικού μέσου. Η αντιστοιχία αυτή εκφράζεται συνήθως από μια πολιτική ποιοτικών στόχων βάσει των οποίων το φυσικό αυτό μέσον (π.χ. ένας ποταμός) πρέπει να κινείται μέσα σε ορισμένα επίπεδα ποιότητος αρκετά αυστηρά. Η δυσκολία μεταξύ των δύο φαινομένων έγκειται στο γεγονός ότι οι σχέσεις τους δεν είναι γραμμικές διότι δεν λαμβάνουν υπ’ όψιν την ικανότητα του φυσικού αυτοκαθαρισμού του μέσου ενώ επί πλέον, οι απορρίψεις ρύπων δια της υγράς οδού μπορεί να έχουν αθροιστικό χαρακτήρα κατά μήκος του ποταμού και αυτό συνιστά πρόσθετη δυσκολία, η οποία καθιστά εξαιρετικά δύσκολη, αν όχι αδύνατη την στιγμιαία και τοπική εκτίμηση της ρύπανσης.

Οι ρυθμίσεις αυτές κατά ποιοτικούς στόχους μπορούν να έχουν, επίσης, προληπτικό χαρακτήρα. Υπό το πρίσμα αυτό, οι άδειες υδροληψίας και διάθεσης αποβλήτων πρέπει να εξετάζονται με βάση τους καθορισμένους στόχους ποιότητος για τους ποταμούς και για την εγκατάσταση νέων βιομηχανιών. Μια προσαρμογή τους, κατά χρονικά διαστήματα, αναλόγως των εξελίξεων είναι ενδεδειγμένη. Για τους ίδιους λόγους και η πολιτική κατά στόχους πρέπει να είναι εξελικτική και προληπτική συγχρόνως. Μια πολιτική καθαρά ποιοτικών στόχων μπορεί να έχει σοβαρές ποσοτικές επιπτώσεις επί των υδατικών πόρων μέχρι σημείου, που η μεταφορά υδάτων από άλλη υδρολογική λεκάνη να καθίσταται αναγκαία προκειμένου να ενισχυθούν π.χ. ποταμοί που έχουν ρυπανθεί πολύ και οι παροχές τους είναι μικρές (Ιαπωνία, Ολλανδία). Μία τέτοια πολιτική στηρίζεται σε λίστες που δίνουν την παρούσα ποιοτική κατάσταση των ποταμών (Γαλλία) ή σε λίστες ποιοτικής ταξινόμησης των ποταμών (Καναδάς) και στη συνέχεια καθορίζονται οι προδιαγραφές χρήσεως και διαθέσεως αποβλήτων.

Προϋπόθεση για την επιτυχία μίας πολιτικής επί του προκειμένου αποτελεί η θεώρηση των δύο φαινομένων (ποιοτικοί στόχοι για τα ύδατα των ποταμών - προδιαγραφές διάθεσης αποβλήτων) ως συμπληρωματικών και όχι ως ανταγωνιστικών.

Η ρύθμιση κατά στόχους ποιότητος χαρακτηρίζεται και από ένα άλλο ουσιαστικό ενδιαφέρον ήτοι της συνειδητοποίησης των περιορισμών που μία αυστηρά πολιτική προστασίας της ποιότητος του φυσικού μέσου (π.χ. του ποταμού) μπορεί να επιφέρει στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής.

Έχοντας ως βάση τη διασφάλιση ενός επιπέδου ποιότητος των υδάτων του ποταμού, τότε για να υπάρξει η μεγαλύτερη επιτρεπτή βιομηχανική ανάπτυξη της περιοχής, πρέπει να εφαρμοσθεί στη διαδικασία της παραγωγής η καλύτερη διαθέσιμη τεχνολογία. Κάθε άλλη τεχνολογία υποδεέστερη αυτής σημαίνει μείωση της βιομηχανικής δραστηριότητος.

138

Ξεκινώντας από μία φάση ισορροπίας, ελπίδα για αύξηση της βιομηχανικής δραστηριότητος αποτελούν οι τεχνικές έρευνες, οι οποίες με τις τεχνολογικές τους βελτιώσεις, αυξάνουν την αποτελεσματικότητα των τεχνικών καθαρισμού και μειώνουν τον όγκο και την ποιότητα των παραγομένων αποβλήτων. Ο συνδυασμός αυτών των επιτευγμάτων επιτρέπει την επέκταση των βιομηχανικών δραστηριοτήτων χωρίς να διαταράσσεται η καθορισθείσα ποιότητα του φυσικού μέσου.

β) Σχεδιασμός και χωροταξική ανάπτυξη.Ένας άλλος τύπος (έμμεσος) ρυθμίσεων κατά στόχους συνίσταται στη δημιουργία

υποχρεώσεων δια του καθορισμού κανόνων που επιβάλλουν η χωροταξική ανάπτυξη, ο σχεδιασμός και ο περιφερειακός προγραμματισμός (προγραμματισμός ανάπτυξης νέων αστικών κέντρων, νέων βιομηχανικών ζωνών, ανάπτυξη αγροτικοβιομηχανικών συγκροτημάτων, δίκτυα εξυγίανσης και αποχετεύσεων, διευθετήσεις υδρολογικών λεκανών, δημιουργία προστατευόμενων πάρκων, δημιουργία άγριων ζωνών, δασικές διευθετήσεις, δενδροφυτεύσεις, αντιπλημμυρική προστασία - διευθετήσεις χειμάρρων, αρδεύσεις κ.ά.).

Στις διάφορες χώρες, για τη μελέτη των ανωτέρω προβλημάτων και την εφαρμογή των καλυτέρων λύσεων, ένα πλήθος υπηρεσιών και φορέων κρατικού χαρακτήρα διαφορετικών επιπέδων και διαφόρων αποστολών βρίσκονται σε συνεχή συνεργασία (κεντρικές και περιφερειακές υπηρεσίες σχεδιασμού και προγραμματισμού, οργανισμοί διαχείρισης κρατικοί - ημιαυτόνομοι - αυτόνομοι, οργανισμοί προστασίας της φύσεως και του περιβάλλοντος, όργανα και επιτροπές συντονισμού των σχετικών δραστηριοτήτων, επιτροπές διαχείρισης σε επίπεδο υδρολογικής λεκάνης ή σε επίπεδο συστήματος υδρολογικών λεκανών κ.ά.).

γ) Προβλεπόμενη τεχνολογική ανάπτυξη.Όπως αναφέρθηκε ήδη η θεσμοθέτηση ανωτάτων επιτρεπτών ορίων ποιότητος του

φυσικού μέσου συναρτήσει της αφομοιωτικής ικανότητος αυτού αποτελεί περιοριστικό παράγοντα στην ανάπτυξη της βιομηχανίας και των αστικών κέντρων. Με την εξάντληση των ανωτέρω ορίων καθίσταται αδύνατη πλέον η περαιτέρω βιομηχανική ανάπτυξη εκτός και αν αναπτυχθούν νέες τεχνολογίες, οι οποίες εισαγόμενες στη διαδικασία της παραγωγής να μειώνουν τους παραγόμενους ρύπους για την ίδια ποσότητα προϊόντων. Η προκύπτουσα μ’ αυτόν τον τρόπο διαφορά επιτρέπει την αύξηση της παραγωγής προϊόντων ή την επέκταση των βιομηχανικών δραστηριοτήτων.

Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών βάσει των αποτελεσμάτων της έρευνας ή βάσει των εν εξελίξει ερευνητικών προγραμμάτων μπορεί σε αρκετές περιπτώσεις να προβλεφθεί. Αυτή η πρόβλεψη έχει ιδιαίτερη σημασία για το σχεδιασμό της βιομηχανικής ανάπτυξης κατά τρόπο ώστε να επωφεληθεί των πλεονεκτημάτων της αναμενόμενης τεχνολογίας.

Το άριστο θα ήταν όπως κάθε βιομηχανία είναι εξοπλισμένη με την «καλύτερη διαθέσιμη τεχνολογία» πλην όμως ένας τέτοιος εξοπλισμός θα είχε επιπτώσεις στο τελικό κόστος των παραγομένων προϊόντων, τα οποία δεν θα ήταν ανταγωνιστικά στην ελεύθερη αγορά.

Στην συνήθη πρακτική συχνά γίνεται αναφορά στον όρο «καλύτερη πραγματοποιήσιμη τεχνολογία» η ακόμη «καλύτερη πραγματοποιήσιμη τεχνολογία συχνά διαθέσιμη».

Το πρόβλημα της εισαγωγής νέας τεχνολογίας χαμηλής ρύπανσης είναι μεν απλό όταν εξετάζεται σε σχέση με τις απαιτήσεις που επιβάλλονται από τους όρους διατήρησης της ποιότητος των υδάτων ενός ποταμού σε ένα καθορισμένο επίπεδο, γίνεται όμως εξαιρετικά ακανθώδες όταν εξετάζεται σε συνδυασμό με παραμέτρους οικονομικού περιεχομένου είτε εντός των ορίων της εγχώριας αγοράς είτε εντός της διεθνούς αγοράς.

Ο άκρατος διεθνής ανταγωνισμός αποτελεί τον μεγαλύτερο κίνδυνο υποβάθμισης ποιότητος των υδάτων. Είναι γνωστό το φαινόμενο, κυρίως σε φτωχές ή αναπτυσσόμενες χώρες, της μείωσης των ορίων ποιότητος των υδάτων προκειμένου αυτό ν’ αποτελέσει κίνητρο για επενδύσεις, οι οποίες, απαλλαγμένες των δαπανών εφαρμογής σύγχρονης τεχνολογίας χαμηλής ρύπανσης, καθίστανται περισσότερο κερδοφόρες και περισσότερο ανταγωνιστικές.

139

Αβίαστα λοιπόν προκύπτει ότι επί του προκειμένου πρέπει να υπάρξει ένας διεθνής κώδικας συμπεριφοράς, σεβαστός απ’ όλες τις χώρες ώστε να εκλείψουν οι αιτίες συμπίεσης προς τα κάτω των όρων προστασίας της ποιότητος των υδάτων.

9.2.3 Ρυθμίσεις δικαστικές

Τα ισχύοντα, ανά τον κόσμο, συστήματα δικαστικών διώξεων και επιβολής κυρώσεων, συνδεδεμένα με όλους τους τύπους των ρυθμίσεων είναι δύσκολο να περιγραφούν κατά συνθετικό τρόπο. Όλες οι δυνατότητες μεταξύ βαρείας αμέλειας μέχρις απόλυτα σκόπιμης ενέργειας προβλέπονται, πλην όμως ο εντοπισμός του υπευθύνου, η διαπίστωση του βαθμού αμέλειας ή πρόθεσης, η εκτίμηση της ζημίας, ο καταμερισμός της σε περισσότερους ενδεχομένως του ενός υπευθύνους, απαιτούν δικαστικές διαδικασίες χρονοβόρες και συχνά άκαρπες λόγω πολλών, συχνάκις, αμφισβητήσεων. Παρά ταύτα είναι αναγκαία η ύπαρξη και η τήρηση των εξής τουλάχιστον τριών όρων, ήτοι: ένα πρακτικό σύστημα παρατήρησης και ελέγχου, η επιβολή ενός βασικού (αρχικού) προστίμου άμεσα εξοφλητέου από τους παραβάτες και τέλος μια ταχεία δικαστική διαδικασία διεκπεραίωσης της υπόθεσης.

Τα επιβαλλόμενα πρόστιμα κυμαίνονται μεταξύ ευρέων ορίων και είναι ανάλογα με την σοβαρότητα της παράβασης και οι επιβαλλόμενες ποινικές κυρώσεις ανάλογες με τα προβλεπόμενα στον ποινικό κώδικα.

Το ύψος της ζημίας και της καταβολής της αντίστοιχης αποζημίωσης σύμφωνα με την αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει» είναι θέμα εκτιμήσεως από ειδικούς εμπειρογνώμονες.

Πέραν των χρηματικών ποινών για πολλές παραβάσεις προβλέπονται και ποινές φυλάκισης από δέκα ημερών μέχρις έξι μηνών.

Στις περιπτώσεις που διαπιστώνεται ότι τα εξερχόμενα απόβλητα από ένα εργοστάσιο δεν πληρούν τις προβλεπόμενες προδιαγραφές, ο Νομάρχης της περιοχής μπορεί να διατάξει το κλείσιμο της μονάδος ή την αφαίρεση της άδειας λειτουργίας αυτής για την επανέκδοση της οποίας μπορεί να απαιτηθούν υπό μορφή προστίμου πρόσθετα τέλη. Επειδή οι προκαλούμενες ζημιές μπορεί να υπερβαίνουν τις οικονομικές δυνατότητες του ρυπαίνοντος για την καταβολή αποζημιώσεων, είναι λογικό, κατά τη χορήγηση της άδειας λειτουργίας μιας βιομηχανίας να προσκομίζεται και συμβόλαιο ασφαλιστικής κάλυψης ζημιών λογικού ύψους, αναλόγου με το μέγεθος της πιθανής ζημιάς.

Από τα εκτεθέντα, επαναβεβαιώνεται και πάλι η συμπληρωματική σχέση μεταξύ των μηχανισμών νομικής και οικονομικής μορφής για την εξασφάλιση μιάς αποτελεσματικής, κατά το δυνατόν, διαχείρισης των υδάτων.

9.3 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ

Οι μηχανισμοί οικονομικής μορφής είναι πιο εύκαμπτοι και πιο εύχρηστοι από εκείνους νομικής μορφής και απαντούν σχετικά ικανοποιητικά στα προβλήματα διαχείρισης των υδάτων και της κατανομής των επιβαρύνσεων.

Δίδοντας μία τιμή στο νερό σημαίνει δαπάνες για αφαίρεση νερού από την φύση με αρνητικές γι’ αυτήν επιπτώσεις και πλεονεκτήματα για τους χρήστες έναντι χρηματικής αντικαταβολής (κατανομή νερών και δαπανών). Η αφαίρεση νερού γίνεται με την βοήθεια της τεχνικής (υδραυλικά έργα για απόληψη νερού και αντιπλημμυρικής προστασίας, βελτίωση της ποιότητας του υδατικού πόρου, αγώνας κατά της ρύπανσης κ.λ.π.). Οι όγκοι νερού που λαμβάνονται συνιστούν σε ευρεία έννοια την «προσφορά νερού».

Οι μηχανισμοί οικονομικής μορφής διαχείρισης των υδάτων διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, ήτοι:

— στα μέσα χρηματικής συμβολής

140

— στις χρηματικές ενισχύσεις

9.3.1 Μέσα χρηματικής συμβολής

Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι μηχανισμοί εξασφάλισης χρηματικών πόρων που προέρχονται ή από πάγιες καταβολές οι οποίες δεν έχουν σχέση με τις απολήψιμες ποσότητες νερού (πάγια, έκτακτες εισφορές, ειδικές φορολογίες) ή από τέλη και φόρους άμεσα συνδεδεμένους με την κατανάλωση νερού και την προκαλούμενη υποβάθμιση του πόρου.

α) Πόροι από την εφαρμογή της αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει».Ο καταλογισμός στους ρυπαίνοντες των δαπανών πρόληψης και καταπολέμησης της

ρύπανσης, η παρότρυνση (με κίνητρα) μείωσης της ρύπανσης δια της αναζήτησης προϊόντων και τεχνολογιών χαμηλής ρύπανσης, η ορθολογική χρήση των φυσικών υδάτων, αποτελούν τα κύρια σημεία της αρχής ο «ρυπαίνων πληρώνει». Η αρχή αυτή σημαίνει ότι ο ρυπαίνων θα όφειλε να επιβαρυνθεί με τις δαπάνες που προέρχονται από τα μέτρα που αποφασίζει το κράτος για την προστασία του περιβάλλοντος ώστε αυτό να διατηρείται σε αποδεκτά επίπεδα. Με άλλους όρους, το κόστος αυτών των μέτρων θα έπρεπε να ενσωματώνεται στο κόστος των παραγομένων προϊόντων και υπηρεσιών που αποτελούν την αιτία της ρύπανσης.

Η αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει» όντας μια αρχή αποτελεσματικότητας τείνει, με την βοήθεια προδιαγραφών και καταβολής τελών, να ενσωματώσει, με το ελάχιστο κοινωνικό, τις δαπάνες για την προστασία του περιβάλλοντος στο τελικό κόστος των παραγομένων προϊόντων.

Το προϊόν εφαρμογής αυτής της αρχής μπορεί να αναδιανεμηθεί για την καταπολέμηση και πρόληψη της ρύπανσης αλλά μόνο υπό μορφή αμοιβής υπηρεσιών προσφερομένων στο κοινωνικό σύνολο.

Έτσι, οι άμεσες επιδοτήσεις στους ρυπαίνοντες είναι αντίθετες με το πνεύμα της αρχής που θέλει να τους βλέπει να αναλαμβάνουν μόνοι τις σχετικές δαπάνες. Τα προτεινόμενα λοιπόν μέτρα πρέπει να μην συνοδεύονται από οποιασδήποτε μορφής επιδοτήσεις, διότι αυτό θα προκαλούσε σημαντικές στρεβλώσεις στο εμπόριο και στις διεθνείς επενδύσεις.

Αντιθέτως η αναδιανομή των χρημάτων που εισπράττονται από τους ρυπαίνοντες για την εξασφάλιση π.χ. μιας υπηρεσίας από την οποία θα επωφεληθούν όλοι οι ρυπαίνοντες είναι συμβατή με το πνεύμα της αρχής (π.χ. χρηματοδότηση μιας έρευνας για νέες τεχνολογίες).

β) Χρηματικοί πόροι μη έχοντες άμεση σχέση με το νερό.Πρόκειται περί πόρων οι οποίοι εισπράττονται για έργα ή υπηρεσίες προμήθειας,

αποχέτευσης και καθαρισμού ή προστασίας των υδάτων πλην όμως δεν έχουν άμεση σχέση με το νερό. Έχουν το πλεονέκτημα να είναι απλοί γιατί υπολογίζονται βάσει μετρήσιμων μεγεθών αλλά έχουν ένα βαθμό αυθαιρεσίας και ενίοτε είναι και άδικοι.

Για πληρέστερη κατανόηση των ανωτέρω αναφέρονται μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα από διάφορες χώρες όπως: καθορισμός τελών αποχέτευσης και καθαρισμού των λυμάτων βάσει τη αξίας του ακινήτου ή του αριθμού των δωματίων, των νιπτήρων, των τουαλετών ή των τετρ. μέτρων αυτού αν πρόκειται για οικία η εμπορικό κατάστημα, ή βάσει της οικονομικής δραστηριότητος (τζίρου) ή των γενομένων επενδύσεων ή τέλος των ληφθέντων δανείων αν πρόκειται για βιομηχανία. Επίσης, σε ορισμένες χώρες εισπράττονται σχετικά τέλη όχι βάσει του καταναλισκόμενου νερού αλλά βάσει κάποιου συντελεστή επί της αξίας του ακινήτου. Σε άλλες πάλι περιπτώσεις καταβάλλεται έκτακτη εισφορά κατά τη στιγμή χορήγησης άδειας προμήθειας νερού.

Σε όλες τις περιπτώσεις που αναφέρθηκαν κοινή είναι η διαπίστωση ότι οι καταβαλλόμενοι φόροι και τέλη όχι μόνο δεν έχουν άμεση σχέση με το νερό, αλλά και ο τρόπος καθορισμού τους είναι αυθαίρετος εν πολλοίς και ενίοτε άδικος (π.χ. δεν λαμβάνει υπ’ όψιν τον αριθμό των ατόμων που κατοικούν σ’ ένα διαμέρισμα κ.ά).

141

Παρά ταύτα υπό την μία ή την άλλη μορφή οι περιπτώσεις αυτές συναντώνται εν μέρει ή στο σύνολό τους σε όλες τις χώρες. Η εφαρμογή τους είναι απλή και πρακτική.

γ) Πόροι έχοντες άμεση σχέση με την κατανάλωση νερού και την ποιότητά του.Η είσπραξη αυτών των πόρων γίνεται ανάλογα με τον όγκο των απολήψιμων υδάτων για

χρήση ή κατανάλωση και, ως προς την ποιότητα, καταβάλλονται τέλη που αφορούν στη χρήση του δικτύου αποχέτευσης και των σταθμών καθαρισμού των χρησιμοποιηθέντων υδάτων καθώς και τέλη που αφορούν στην εναπομένουσα ρυπαντική ικανότητα των υδάτων αυτών μετά την διαδικασία καθαρισμού.

Μ’ αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνονται δύο οικονομικοί στόχοι, ήτοι: η κατανομή των βαρών στους χρήστες ανάλογα με την καταναλωθείσα ή χρησιμοποιηθείσα ποσότητα και η αντίδραση των καταναλωτών να ελέγχουν και να προσπαθούν να μειώσουν τις καταναλώσεις τους, για να πληρώσουν λιγότερα. Επιπλέον οι αρμόδιες υπηρεσίες επωφελούνται από τα συγκεντρούμενα στοιχεία και πληροφορίες για να κάνουν τις στατιστικές τους αναλύσεις τόσο για την απεικόνιση της υφισταμένης κατάστασης, όσο και για την εκτίμηση μελλοντικών αναγκών.

Ο υπολογισμός των τελών και φόρων βάσει του όγκου της κατανάλωσης είναι σχετικά απλός, ενώ ο υπολογισμός τελών βάσει της προκαλούμενης ρύπανσης και της ποιότητος του νερού του αποδέκτη είναι αρκετά σύνθετος και πολύπλοκος.

9.3.2 Οικονομικές ενισχύσεις

Οι οικονομικές ενισχύσεις πραγματοποιούνται, γενικά, υπό μορφή λήψεως μέτρων για την ελάφρυνση των οικονομικών βαρών ή υπό μορφή επιδοτήσεων, δανείων, προκαταβολών, επιδότησης επιτοκίων κ.ά.

α) Ελαφρύνσεις βαρών και μειώσεις φόρωνΕίναι λογικό να ενθαρρύνεται η κατασκευή π.χ. υδραυλικών έργων (ταμιευτήρες, έργα

βελτίωσης της ποιότητος, καθαρισμός κ.ά.) με τη λήψη μέτρων που αποσκοπούν στην ανακούφιση των προσπαθειών των χρηστών για την εξασφάλιση των απαιτουμένων επενδύσεων για την κατασκευή και την αξιοποίησή τους.

Η μείωση των φορολογικών βαρών, η επιτάχυνση των αποσβέσεων όπως και η επιδότηση των επιτοκίων, βάσει μέτρων που λαμβάνει το κράτος, αποτελούν έμμεσους τρόπους ανάληψης απ’ αυτό ενός μέρους ή του συνόλου των βαρών των πραγματοποιηθέντων έργων.

Ένας άλλος τύπος ελαφρύνσεως είναι η λήψη μεταβατικών μέτρων αφαίρεσης βαρών. Όταν π.χ. οι οικονομικές επιπτώσεις για τον αντιρρυπαντικό εξοπλισμό είναι πάρα πολύ βαριές και θέτουν σε κίνδυνο τις δραστηριότητες ορισμένων ρυπογόνων βιομηχανικών κλάδων, το κράτος μπορεί ν’ αντικαταστήσει μερικώς τον ρυπαίνοντα κλιμακώνοντας το ποσό που οφείλει να εξοφλήσει. Αυτή η μεταχείριση αφαίρεσης οικονομικών βαρών παύει να υφίσταται από τη στιγμή, που η βιομηχανία είναι σε θέση ν’ αποκτήσει τον απαιτούμενο εξοπλισμό.

Γενικά μπορεί να λεχθεί ότι αυτό το σύστημα των χρηματικών διευκολύνσεων παρουσιάζει το διπλό πλεονέκτημα να είναι ταυτόχρονα γενικό και ειδικό γιατί εφαρμόζεται τόσο σε χρήστες ιδιώτες (κυρίως βιομήχανοι), όσο και σε χρήστες που αποτελούν κάποιο κοινωνικό σύνολο (π.χ. κοινότητες).

β) Χρηματοδοτικές ενισχύσειςΟι χρηματοδοτικές ενισχύσεις επί του προκειμένου συνίστανται στη χορήγηση

επιδοτήσεων, δανείων, προκαταβολών και διαφόρων άλλων πριμοδοτήσεων, οι οποίες, γενικά, χαρακτηρίζονται ως:

— ενισχύσεις γενικού χαρακτήρα, οι οποίες αποσκοπούν στην περιφερειακή ανάπτυξη ή στην καταπολέμηση της ανεργίας και οι οποίες εμμέσως βρίσκουν την εφαρμογής τους στον τομέα των υδάτων χωρίς να έχουν ειδική σχέση μ’ αυτόν.

142

— ενισχύσεις απ’ ευθείας συνδεδεμένες με την υδατική πολιτική προοριζόμενες για την ανάπτυξη των υδατικών πόρων ή για την καταπολέμηση της ρύπανσης.

β1. Ενισχύσεις γενικού χαρακτήρα.Αυτές οι ενισχύσεις δεν βρίσκονται σε αντίφαση με την αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει» εφ’

όσον ευνοούν ιδιαίτερους κοινωνικοοικονομικούς στόχους (όπως π.χ. την εξάλειψη των διαπεριφερειακών ανισοτήτων) έχοντας δευτερευόντως ως βοηθητικό αποτέλεσμα την βοήθεια εφαρμογής του προγράμματος ελέγχου της ρύπανσης.

Έτσι, πολλά υδραυλικά έργα έχουν ευεργετηθεί από κρατικές ενισχύσεις κατά τον ίδιο τρόπο όπως και άλλες σημαντικές συλλογικές επενδύσεις. Ενίοτε, για την αντιμετώπιση της ανεργίας δίδονται πιστώσεις για έργα προστασίας του περιβάλλοντος, όπου ανέτως εντάσσονται εργασίες για την κατανάλωση της ρύπανσης των υδάτων.

Άλλοτε πάλι, εν ονόματι των νόμων για την περιφερειακή ανάπτυξη παρέχονται πιστώσεις για την μείωση της ρύπανσης.

Γενικά, οικονομικές πολιτικές που δεν έχουν κάποια σχέση με τον υδατικό τομέα (π.χ. συγκέντρωση μικρών κοινοτήτων, μέτρα για την ανεργία) μπορούν, σε κάθε περίπτωση, να δικαιολογήσουν χρηματοδοτήσεις, οι οποίες εμμέσως να καταλήγουν στη διάθεση της υδατικής πολιτικής της χώρας.

β2. Ενισχύσεις συνδεδεμένες με την υδατική πολιτική Την υδατική πολιτική, βασικά, την ενδιαφέρουν δύο τύποι ενισχύσεων:Ο πρώτος τύπος συνίσταται σε ενισχύσεις, οι οποίες αποσκοπούν στην ποσοτική βελτίωση

των υδατικών πόρων (σύλληψη, αποθήκευση, μεταφορά, διανομή). Αυτές οι ενισχύσεις δεν έχουν άμεσα σχέση με την αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει» ακόμα και στις περιπτώσεις όπου η σπανιότητα του νερού μπορεί να έχει σοβαρές επιπτώσεις στην υποβάθμιση του φυσικού περιβαλλοντικού χώρου.

Ο δεύτερος τύπος συνίσταται σε ενισχύσεις, οι οποίες αποσκοπούν στην ποιοτική προστασία των υδατικών πόρων δια της καταπολέμησης της ρύπανσης και προβλέπονται από την εφαρμογή της αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει».

Σ’ αυτούς τους τύπους κατατάσσονται οι πραγματοποιούμενες ενισχύσεις ανάλογα με τις διαφοροποιήσεις που τις χαρακτηρίζουν. Η χρηματοδότηση για παράδειγμα μπορεί να προέρχεται από το Κράτος ή από τους ίδιους τους χρήστες. Στην πρώτη περίπτωση η χρηματοδότηση αφορά συνήθως έργα ποσοτικού χαρακτήρα γενικού ενδιαφέροντος ενώ στη δεύτερη περίπτωση η χρηματοδότηση αφορά συνήθως έργα προστασίας της ποιότητας των υδατικών πόρων (π.χ. λειτουργία ή και επέκταση σταθμών καθαρισμού).

Πολλές είναι οι παραλλαγές των ανωτέρω ακραίων ή των ενδιαμέσων τύπων ενισχύσεων, που συναντώνται σε διάφορες χώρες. Έτσι στις ΗΠΑ χορηγούνται από το Κράτος σημαντικές ενισχύσεις στον τομέα των αρδεύσεων (π.χ. χαμηλότοκα δάνεια 50ετούς διάρκειας), στην Αγγλία μέχρι το 1974, εκτός από τη γεωργία, οι επενδύσεις για υδραυλικά έργα επιβάρυναν αποκλειστικά τις εταιρείες διανομής του νερού και τους δήμους, τις κοινότητες ή τους τοπικούς οικισμούς. Από το 1974 και εντεύθεν οι κρατικές ενισχύσεις οιασδήποτε μορφής γίνονται σε συνεργασία με τους ποτάμιους οργανισμούς διαχείρισης των υδάτων. Στην Ιαπωνία επιδοτούνται από το Κράτος έργα ύδρευσης και υδραυλικά έργα πάσης μορφής εφ’ όσον ευρίσκονται μέσα σε περιοχές εντατικής ανάπτυξης. Στην Ολλανδία, κάθε οργανισμός διαχείρισης των υδάτων της δικαιοδοσίας του είναι υποχρεωμένος να επιλύει μόνος του όλα τα προβλήματα και καμία ενίσχυση δεν προβλέπεται, πλην των περιπτώσεων όπου τα υγρά απόβλητα χύνονται σε εθνικούς υδατικούς πόρους. Στις περιπτώσεις αυτές το κράτος χρηματοδοτεί τους σταθμούς καθαρισμού μέχρι του ποσοστού του 60% του συνολικού κόστους των έργων υπό την προϋπόθεση ότι τα έργα αυτά αποσκοπούν στη βελτίωση της ποιότητας των εθνικών υδάτων.

Στη Γαλλία, η τεχνική ευθύνη των έργων ανήκει σ’ αυτούς που τα πραγματοποιούν είτε είναι δήμοι, είτε ιδιώτες (βιομήχανοι) παρά τις ενισχύσεις που λαμβάνουν είτε από το Κράτος, είτε από χρηματοδοτικούς οργανισμούς, είτε τέλος από κρατικά πιστωτικά ιδρύματα. Όταν π.χ. πρόκειται για δημόσια έργα (δήμοι, κοινότητες) το κράτος συμβάλλει υπό μορφή επιδοτήσεων

143

μέχρι 30%, οι χρηματοδοτικοί οργανισμοί επίσης 30% υπό μορφή επιδοτήσεων και 10% υπό μορφή δανείων. Το υπόλοιπο 30% επιβαρύνει τους δήμους και τις κοινότητες που αφορούν αυτά τα έργα. Όταν πρόκειται για έργα που αφορούν ιδιώτες (βιομήχανοι) τότε οι ενισχύσεις φθάνουν μέχρι το 50% των δαπανών ενώ το υπόλοιπο 50% βαρύνει τους ιδίους τους ιδιώτες.

Γενικά όμως διαπιστώνεται ότι οι κρατικές επιδοτήσεις είναι προσανατολισμένες προς έργα δημοσίου ενδιαφέροντος και διαφέρουν από χώρα σε χώρα. Η οποιαδήποτε κρατική συμμετοχή αποτελεί πολιτική απόφαση και πρέπει να προβλέπει όχι μόνο την κατασκευή των σχετικών υδραυλικών έργων, αλλά και τη λειτουργία και αξιοποίησή τους ώστε να εξασφαλίζεται ή βιωσιμότητά του και η οικονομική αποτελεσματικότητά του.

γ. Προγράμματα προβλεπομένων ενισχύσεωνΚάθε σχεδιαζόμενος προγραμματισμός ανάπτυξης υδραυλικών έργων πρέπει να

συνοδεύεται από την προβλεπόμενη χρηματοδότηση και τις αντίστοιχες οικονομικές ενισχύσεις που προβλέπονται για την επιλεγείσα χρονική περίοδο. Η αρχή “ο ρυπαίνων πληρώνει” συνιστά όπως οι προβλεπόμενες ενισχύσεις πρέπει χρονικά να περιορίζονται σε περιόδους σαφώς προκαθορισμένες και να είναι προσαρμοσμένες στα ειδικά κοινωνικοοικονομικά προβλήματα του απαιτεί η εφαρμογή των προγραμμάτων προστασίας από τη ρύπανση των υδατικών πόρων και του περιβάλλοντος γενικότερα. Σαφής λοιπόν είναι ο οικονομικός χαρακτήρας αυτών των ενισχύσεων και είναι απαραίτητο να λαμβάνεται σοβαρά υπ’ όψιν κατά την κατάρτιση του χρονοδιαγράμματος κατασκευής των σχεδιαζόμενων έργων. Η εκτίμηση του κόστους των προβλεπομένων τεχνικών λύσεων, η ιεράρχηση τους βάσει στόχων και ειδικών κριτηρίων καθώς και οι προτεραιότητες που προκύπτουν σαν φυσική συνέπεια αυτής της ιεράρχησης είναι στοιχεία απαραίτητα πριν από κάθε οικονομικό υπολογισμό.

Ο ανωτέρω προγραμματισμός, εντάσσεται μέσα σ' ένα γενικότερο σχεδιασμό οικονομικής και κοινωνικής ανάπτυξης της περιοχής, οπότε κατ' ανάγκην πρέπει να συνδυάζεται με εκείνον για τους συσχετιζόμενους φυσικούς πόρους (π.χ. εδαφικοί πόροι), πρέπει να διευκολύνει την αύξηση της διαθεσιμότητας υδατικών πόρων, την μείωση της ρύπανσης αυτών (εφαρμογή τεχνολογιών χαμηλής ρύπανσης), την αντιμετώπιση της ζήτησης αιχμής καθώς και την διάθεση του νερού προς εκείνες τις χρήσεις, οι οποίες μεγιστοποιούν το οικονομικό όφελος ανά μονάδα όγκου χρησιμοποιούμενου νερού. Διευκρινίζεται ότι η διάθεση του νερού με βάση το μέγεθος του αναμενόμενου οικονομικού οφέλους αφορά τις ποσότητες διαθέσιμων υδατικών πόρων που απομένουν μετά την αφαίρεση των ποσοτήτων που προορίζονται για ικανοποίηση αναγκών ύδρευσης.

Είναι προφανές ότι σε όλες τις περιπτώσεις, οι ποιοτικές παράμετροι, είναι παρούσες και άμεσα συνδεδεμένες με την διατιθέμενη, για κάθε χρήση, ποσότητα νερού, αν και εκ πρώτης όψεως η σχέση μεταξύ ενός ταμιευτήρα και ενός σταθμού καθαρισμού δεν φαίνεται να έχει πολλά κοινά σημεία. Αν και αυτό είναι αληθές, εν τούτοις οι υπηρεσίες που προσφέρουν αυτοί οι δύο τύποι έργων είναι συμπληρωματικοί από πλευράς γενικής διαχείρισης των υδάτων, λαμβανομένου υπ' όψιν ότι η ποιότητα χειροτερεύει όταν η ποσότητα είναι ανεπαρκής.

144

126

10. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΝΟΜΙΚΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Σε πολλά σημεία συναντώνται οι ανωτέρω μηχανισμοί διαχείρισης των υδάτων. Τα σχόλια που επακολουθούν επικεντρώνονται στις σχέσεις μεταξύ αυτών των μηχανισμών που αναφέρονται στην οικονομική αποδοτικότητα των επενδύσεων στον τομέα των υδάτων, στις οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις και τέλος στην μορφή των κινήτρων αυτών των μηχανισμών.

10.1 Η ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΠΕΝΔΥΣΕΩΝ

Το θέμα αυτό απασχολεί πολλές χώρες. Η εκτίμηση αυτή όμως εξακολουθεί να είναι δύσκολη όπως και κάθε σύγκριση με την αποδοτικότητα των επενδύσεων σε κάθε άλλο τομέα της οικονομίας.

Μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση μπορεί εντούτοις να επιτευχθεί με την βοήθεια των μηχανισμών που αναφέρθηκαν. Η προσέγγιση αυτή συνίσταται στην σύγκριση της αξίας των προβλεπομένων επενδύσεων (αυτή η αξία μπορεί να προστεθεί σε μια επικαιροποίηση της εκμετάλλευσης) με την ζημία που θα προέκυπτε αν δεν γίνονταν αυτές οι επενδύσεις. Η γνώση αυτής της ζημίας φαίνεται πολύ χρήσιμη για την λήψη της τελικής απόφασης. Αναλύσεις κόστους-οφέλους έχουν γίνει και γίνονται σε πολλές χώρες.

Μια άλλη προσέγγιση συνίσταται στην εκτίμηση του συνολικού αποτελέσματος των επενδύσεων στον τομέα των υδάτων επί της εθνικής οικονομίας. Σε ότι αφορά την καταπολέμηση της ρύπανσης η σύγκριση μπορεί να γίνει με βάση τις αντιπληθωριστικές ή τις πληθωριστικές επιπτώσεις των προτεινομένων έργων καθαρισμού. Εάν η αξία των ζημιών που θα αποφευχθούν είναι μεγαλύτερη από την αξία των απαιτούμενων δαπανών τότε η επένδυση χαρακτηρίζεται ως αντιπληθωριστική και η επίπτωσή της στην οικονομία είναι θετική. Στην αντίθετη περίπτωση η επένδυση χαρακτηρίζεται πληθωριστική και η επίπτωσή της, θεωρούμενη αποκλειστικά από οικονομικής σκοπιάς, είναι αρνητική στην οικονομία.

Οι μηχανισμοί οικονομικής μορφής χαρακτηρίζουν εγκαίρως αυτές τις δαπάνες ως άσκοπες, ως μη παραγωγικές, ως μη δημιουργούσες άξιες λόγου θέσεις εργασίας, ως αιτία πρόκλησης πρόσθετων δαπανών (διακίνησης, εκμετάλλευσης, αντικατάστασης υλικού κ.ά.) χωρίς σαφές οικονομικό αντιστάθμισμα. Έτσι μία πολιτική απόφαση καθίσταται αναγκαία για την έγκριση δαπανών αυτής της μορφής λόγω κοινωνικής ή πολιτικής σκοπιμότητας.

Η οικονομική αποδοτικότητα μιας υδραυλικής επένδυσης ενσωματωμένης σ’ ένα τομέα αδύνατο από γενικότερης οικονομικής σκοπιάς θα είναι μικρότερη από το εάν η υδραυλική αυτή επένδυση ενσωματωνόταν σ’ ένα τομέα ισχυρό της οικονομίας. Για παράδειγμα μπορεί ν’ αναφερθεί η περίπτωση των υδραυλικών επενδύσεων των ΗΠΑ στον τομέα των αρδεύσεων, των οποίων η οικονομική αποδοτικότητα είναι συζητήσιμη λόγω αδυναμιών διάθεσης των παραγομένων γεωργικών προϊόντων σε ικανοποιητικές τιμές.

Η οικονομική αποδοτικότητα μπορεί επίσης να εξετασθεί και από πλευράς βελτιστοποίησης της διαχείρισης των υδάτων. Ο αγώνας κατά της ρύπανσης, η έρευνα μεγιστοποίησης της χρήσης του διαθέσιμου νερού και γενικά η διαχείριση της ζήτησης νερού αποτελούν κριτήρια για την εξέταση αυτή.

Μια άλλη μορφή αποδοτικότητας είναι η συνδεδεμένη με την τεχνική απόδοση της λειτουργίας των έργων. Μια επένδυση μπορεί ν’ αχρηστευθεί εάν δεν προβλέπονται οι αναγκαίες δαπάνες για την εκμετάλλευσή της. Ακόμα και σήμερα υπάρχουν σταθμοί καθαρισμού σ’ ορισμένες χώρες, οι οποίοι δεν λειτουργούν λόγω κακής συντήρησης ή έλλειψης συντήρησης.

10.2 ΟΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Οι μηχανισμοί νομικής και οικονομικής μορφής διαχείρισης των υδάτων μπορούν να έχουν αντιφατικές συνέπειες όπως : μεταβολή των κανόνων επί το αυστηρότερον και επίπεδα διεθνούς ανταγωνισμού, δημιουργία δυσμενών συνθηκών για ορισμένους κλάδους της βιομηχανίας, οι οποίες απαιτούν μεγάλες ποσότητες νερού και η τιμή του είναι υψηλή, αύξηση του επιπέδου των τιμών και συμμετοχή στην πληθωριστική διαδικασία (επιπτώσεις στον καταναλωτή λόγω πρόσθετων επιβαρύνσεων για την αντιμετώπιση της ρύπανσης και της σπανιότητας του νερού) κ.ά.

Αποτέλεσμα της αύξησης της τιμής του νερού είναι το κλείσιμο των υδροβόρων βιομηχανιών (οικονομική επίπτωση) με συνέπεια την αύξηση της ανεργίας (κοινωνική επίπτωση). Αποτέλεσμα της επιβολής αυστηρών κανόνων στη χρήση και την προστασία των υδάτων δεν ευνοεί λόγω κόστους τη διάθεση των παραγομένων προϊόντων σε ανταγωνιστικές τιμές στη διεθνή αγορά και η αχρήστευσή τους λόγω παλαιότητας (παρωχημένα προϊόντα) επιταχύνεται με μεγάλες ενίοτε κοινωνικές και οικονομικές επιπτώσεις.

Κατ’ ανάγκη λοιπόν η συνεργασία των ανωτέρω μηχανισμών διαχείρισης των υδάτων είναι απαραίτητη ώστε να μην αποτελούν τροχοπέδη στην οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη.

Για την ρύθμιση των οποιωνδήποτε δυσκολιών η υιοθέτηση μέτρων μεταβατικού χαρακτήρα για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο φαίνεται ικανοποιητική (εξαιρέσεις, προθεσμίες κ.λ.π.).

Πάντως πρέπει να ενθαρρυνθούν κοινές έρευνες που θα έχουν ως σκοπό την επιβολή ομοιομόρφων αρχών δράσης, οι οποίες να επιτρέπουν την μείωση του αριθμού των εξαιρέσεων και των παρατάσεων του αριθμού των εξαιρέσεων ως και των παρατάσεων των προθεσμιών χάριτος ή ανοχής, ώστε, το συντομότερο δυνατόν, τα πάντα να είναι σύμφωνα με όσα οι κανονισμοί διαχείρισης υπαγορεύουν.

10.3 ΜΟΡΦΕΣ ΚΙΝΗΤΡΩΝ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ

Στα σχετικά κεφάλαια περί των μηχανισμών διαχείρισης των υδάτων αναφέρθηκαν μέτρα νομικής και κυρίως οικονομικής μορφής, που μπορούν να θεωρηθούν ως κίνητρα για μια ορθολογική χρήση των υδατικών πόρων και μια αποτελεσματικότερη προστασία τους από την ρύπανση (προδιαγραφές και κανονισμοί διάθεσης λυμάτων με μεγάλες ανοχές για μια λογική μεταβατική περίοδο, κανονισμοί προμήθειας ύδατος, οικονομικές ενισχύσεις και διευκολύνσεις για την εισαγωγή νέων τεχνολογιών χαμηλής ρύπανσης, για την ανακύκλωση κ.ά.).

Τα οικονομικά κίνητρα όμως χωρίς ν’ αμφισβητείται η κυρίαρχη σημασία τους, δεν πρέπει να θεωρηθούν ως τα μόνα μέσα για την εφαρμογή μιας ορθολογικής και αποτελεσματικής διαχείρισης των υδάτων. Παράλληλα, θα πρέπει να συνεξετασθούν και κίνητρα τεχνικής και ψυχολογικής μορφής που μπορούν να θεωρηθούν σαν προεκτάσεις των οικονομικών κίνητρων.

Τα τεχνικά κίνητρα συνίστανται στην προώθηση πρωτοτύπων τεχνικών λύσεων (ευρεσιτεχνίες ή και εφευρέσεις) χάρις στις παρεχόμενες οικονομικές ενισχύσεις, στις εισφορές και στα ειδικά τέλη καθώς και στα εφαρμοζόμενα κανονιστικά μέτρα. Αυτές οι νέες τεχνικές, αποτέλεσμα ειδικών ερευνών, αναφέρονται κυρίως σε προβλήματα ανακύκλωσης, διάθεσης των αποβλήτων προ και μετά την επεξεργασία τους, βελτίωσης των διαδικασιών παραγωγής βιομηχανικών προϊόντων και κατά ένα γενικό τρόπο, σε προβλήματα περιορισμού της σπατάλης υδατικών πόρων.

Το γενικό πνεύμα αυτού του κινήτρου για παραγωγή νέων τεχνικών, συνίσταται στη μείωση, χάρις σ’ αυτές, των απαιτουμένων ποσοτήτων ύδατος για την ίδια την παραγωγή,

146

που οδηγεί κατ’ αντιστοιχία σε μικρότερα υδραυλικά έργα. Σε πολλές χώρες παρέχονται ειδικές διευκολύνσεις στις βιομηχανίες που αναπτύσσουν και εφαρμόζουν νέες τεχνικές, των οποίων οι οικονομικές και τεχνικές επιδόσεις είναι καλύτερες από τις υφιστάμενες.

Το ψυχολογικό κίνητρο συνίσταται κυρίως στην απόκτηση συνείδησης ευθύνης υπό των χρηστών έναντι των φθορών (ρυπάνσεις, σπατάλες) που οι ίδιοι προκαλούν, ως άμεσοι ή έμμεσοι υπεύθυνοι και όχι να προσέχουν απλά να μην προκαλούν οποιεσδήποτε φθορές υπό τον φόβο ότι θα τους επιβληθούν κυρώσεις.

Αυτή η αλλαγή της συμπεριφοράς είναι σπουδαίας σημασίας για την εφαρμογή ενός αποτελεσματικού συστήματος διαχείρισης των υδάτων, γιατί δεν θα στηρίζεται στο φόβητρο των κυρώσεων, αλλά σε συνειδητοποιημένους χρήστες πρόθυμους να συνεργασθούν με αίσθημα κατανόησης και ευθύνης με τα όργανα διαχείρισης των υδάτων.

Τα όργανα διαχείρισης με την σειρά τους οφείλουν κατά την εφαρμογή των μηχανισμών διαχείρισης τεχνικής, νομικής και οικονομικής μορφής για την χρήση και προστασία της ποιότητας των υδάτων, να δημιουργούν τις προϋποθέσεις (κίνητρα) ανάπτυξης αισθημάτων ευθύνης και αλληλεγγύης μεταξύ των χρηστών με την εφαρμογή προγραμμάτων εκπαίδευσης σε όλα τα επίπεδα.

147

3ο ΜΕΡΟΣ

11. ΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΙ Η ΑΕΙΦΟΡΟΣ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

11.1 ΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΕΙΦΟΡΟΥ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ

Η έννοια της αειφόρου - βιώσιμης, διαρκούς, διηνεκούς ανάπτυξης δεν είναι νέα. Υπάρχει για παράδειγμα, μια μεγάλη ομοιότητα μεταξύ των εννοιών της οικοανάπτυξης και της αειφόρου ανάπτυξης από την εποχή της Διάσκεψης των Ηνωμένων Εθνών που έγινε στην Στοκχόλμη (1972) με τίτλο «Το Ανθρώπινο Περιβάλλον». Εν τούτοις η έννοια της αειφόρου ανάπτυξης εμφανίζεται σε πρώτο πλάνο από το 1980 και ιδιαίτερα μετά την Παγκόσμια Διάσκεψη του RΙΟ (1987) με τίτλο «Ανάπτυξη και Περιβάλλον». Σήμερα είναι γενικά αποδεκτό ότι κάθε ανάπτυξη, η οποία καταστρέφει τους πόρους στους οποίους στηρίζεται δεν πρέπει καν να θεωρείται ή να αναφέρεται ως ανάπτυξη. Έτσι στην γεωργία, η οποία στηρίζεται κατ’ εξοχήν στους φυσικούς πόρους, ο όρος της αειφορίας συνιστά καίρια αναγκαιότητα σαφούς προσδιορισμού και ακρίβειας.

Πολλοί ορισμοί έχουν δοθεί κατά καιρούς για να χαρακτηρίσουν την αειφόρο ανάπτυξη όπως π.χ. οι κατωτέρω: «η αειφόρος ανάπτυξη είναι μία διαδικασία μετασχηματισμού, στην οποία η

εκμετάλλευση των πόρων, ο προσανατολισμός των επενδύσεων και των τεχνικών καθώς και οι επιφερόμενες θεσμικές αλλαγές γίνονται κατά τρόπο αρμονικό και ενισχύουν το παρόν και το μελλοντικό δυναμικό, ώστε να ανταποκρίνεται καλύτερα στις ανάγκες και στις προσδοκίες της ανθρωπότητας» (οι ανωτέρω ορισμοί ανήκουν στην παγκόσμια επιτροπή για την Ανάπτυξη και το Περιβάλλον, 1987)

«η αειφόρος ανάπτυξη είναι ένα μοντέλο μετασχηματισμού της κοινωνίας και των οικονομικών δομών, το οποίο βελτιστοποιεί αμέσως τα διαθέσιμα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη χωρίς να επηρεάζει το δυναμικό, που πρέπει να διασφαλίζει ανάλογα οφέλη στο μέλλον» (Νεοκλασικά Οικονομικά και αρχές Αειφόρου Ανάπτυξης, 1987).

Θα ήταν δυνατό ν’ αναφερθούν και άλλοι ορισμοί, οι οποίοι θεμελιώνουν την άποψη ότι δεν υπάρχει ένας και μοναδικός ορισμός παγκοσμίου αποδοχής.

Πλην όμως για λόγους πρακτικούς προκύπτει η ανάγκη αποδοχής ενός συγκεκριμένου ορισμού προς διευκόλυνση τόσο της αμοιβαίας αλληλοκατανόησης και συνεργασίας όσο και των στρατηγικών επιλογών μακράς πνοής σε εθνικό και διεθνές επίπεδο. Για το λόγο αυτό ο Παγκόσμιος Οργανισμός Τροφίμων (F.A.O) έδωσε ένα δικό του ορισμό, που αναφέρεται στην γεωργία, στα δάση και στην αλιεία και έχει ως εξής:

«Για μια αειφόρο ανάπτυξη, πρέπει ο χειρισμός και η διατήρηση των φυσικών πόρων, καθώς και οι τεχνικές και θεσμικές αλλαγές, να γίνονται κατά τρόπο που να ικανοποιούνται τόσο οι παρούσες όσο και οι μελλοντικές ανάγκες. Στους τομείς της γεωργίας, των δασών και αλιείας επιβάλλεται η διατήρηση της γης, των υδάτων και της ζωογενετικής και φυτογενετικής κληρονομιάς ως και η χρήση μέσων ακίνδυνων για το περιβάλλον (και τον άνθρωπο) καλά προσαρμοσμένων από τεχνικής πλευράς και αποδεκτών από κοινωνικής πλευράς».

Ο τελευταίος ορισμός εκφράζει πλήρως την έννοια της αειφόρου γεωργίας, αν και μπορούσε κατά τη γνώμη μας να συμπληρωθεί με την αγκύλη που αναφέρεται στον άνθρωπο.

Το νερό, προφανώς είναι ο πρώτος φυσικός παράγοντας που αποτελεί τη βασική προϋπόθεση για την ύπαρξη αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης συμμετέχοντας σε όλες τις φάσεις της παραγωγής και μεταποίησης των γεωργικών προϊόντων. Έτσι λοιπόν, η ύπαρξη γεωργίας συνεπάγεται ορθολογική χρήση του ανανεώσιμου αυτού φυσικού πόρου, διότι διαφορετικά υπάρχει κίνδυνος το νερό, αντί για εγγυητής της αύξησης της γεωργικής παραγωγής δια της εφαρμογής των αρδεύσεων, να καταστεί θύμα της γεωργίας παρασύροντας τελικά και την ίδια, αναλόγως των συνθηκών, σε μικρή ή μεγάλη συρρίκνωση.

148

11.2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Το νερό, σε χώρες σχετικά πλούσιες σε υδατικά κατακρημνίσματα δε δημιουργεί ποσοτικά υδατικά προβλήματα στην εφαρμογή και επέκταση των αρδεύσεων, ενώ οι ποιοτικές επιπτώσεις αντιμετωπίζονται ευκολότερα και αποτελεσματικότερα συγκριτικά με τις χώρες οι οποίες χαρακτηρίζονται ως οριακές ή φτωχές σε υδατικούς πόρους. Στις τελευταίες επιβάλλεται, εκ των πραγμάτων, η εφαρμογή ορθολογικής διαχείρισης των υδάτων τόσο από ποσοτικής όσο και από ποιοτικής πλευράς, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι σε χώρες πλούσιες σε υδατικούς πόρους δεν θα πρέπει να γίνεται ορθολογική χρήση του νερού προς κάλυψη των αναγκών κάθε τομέα οικονομικής δραστηριότητας.

Μεταξύ των τελευταίων ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στον τομέα της γεωργίας και ιδιαίτερα στις αρδεύσεις που αποτελούν την πλέον υδροβόρο δραστηριότητα, ώστε να μην καταστεί το νερό θύμα της σύγχρονης γεωργίας, παρά το αναμφισβήτητο γεγονός ότι η αύξηση της γεωργικής παραγωγής είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τις αρδεύσεις.

Για παράδειγμα αναφέρονται τα κατωτέρω:Στην Β. Ευρώπη οι αρδευόμενες εκτάσεις βρίσκονται σε χαμηλά επίπεδα και περίπου

στο 10% του συνόλου της γεωργικής γης, η οποία σε απόλυτες τιμές είναι σχετικά μικρή. Στην Ανατολική, Δυτική και Νότια Ευρώπη το ποσοστό αυτό αυξήθηκε αντιστοίχως από 5 σε 10%, από 10 σε 25% και από 15 σε 40%.

Το πρώτο αποτέλεσμα αυτής της πολιτικής των αρδεύσεων είναι η αύξηση της ζήτησης νερού και η μείωση του όγκου των υπόγειων νερών γεγονός που εξηγεί κατά ένα μέρος τη συχνότερη εμφάνιση των ξηρασιών σε ορισμένες χώρες.

Οι αντλούμενες ποσότητες αρδευτικού νερού καλύπτουν το 13% στην Γαλλία, το 30% στην Δανία, το 52% στην Πορτογαλία, το 57% στην Ιταλία, το 64% στην Ισπανία και το 84% στην Ελλάδα.

Ένα άλλο αρνητικό αποτέλεσμα είναι η αλάτωση των εδαφών από υπόγεια νερά κακής ποιότητας που χρησιμοποιούνται στην άρδευση. Στην Ρουμανία π.χ. επί 3,2 εκατ. εκταρίων τα 200.000 εκτάρια έχουν αλατωθεί. Η λογική της εντατικοποίησης της γεωργικής παραγωγής προκαλεί όχι μόνον τη μείωση των διαθέσιμων υδατικών πόρων, αλλά κυρίως μια σοβαρή υποβάθμιση της ποιότητας αυτών. Η βασική αιτία, κατά κύριο λόγο, οφείλεται στην εντατική χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων. Κατά την διάρκεια των τελευταίων 20 ετών η χρήση των αζωτούχων λιπασμάτων στην Ευρώπη αυξήθηκε, κατά μέσον όρο, κατά 75%. Στην Γαλλία π.χ. από 1,4 εκατ. τόνους έφθασε στους 2,4 εκ. τόνους ήτοι αύξηση 78%, στην Ελβετία η αύξηση αυτή ανήλθε στο 89%, στην Μεγάλη Βρετανία στο 90% και στην Πορτογαλία στο 95%.

Εάν ληφθεί υπόψη ότι ένα ποσοστό μεταξύ 10% και 60% των λιπασμάτων που χρησιμοποιούνται δεν απορροφάται από τα φυτά και, κατά συνέπεια, καταλήγει στα υπόγεια νερά, εύκολα γίνεται αντιληπτό το μέγεθος της δυσμενούς επίδρασής τους στην ποιότητα αυτών. Αποτέλεσμα αυτής της δραστηριότητος είναι η ρύπανση των υδάτων σε βαθμό που να τα καθιστά, στις περισσότερες των περιπτώσεων, ακατάλληλα για κατανάλωση. Σε ορισμένες περιοχές της Ευρώπης, η γεωργία είναι υπεύθυνη για το 80% του αζωτούχου φορτίου των υδάτων.

Αυτή όμως η εντατική γεωργία συνεπάγεται και μια ανάλογη αύξηση της χρήσης γεωργικών φαρμάκων (μυκητοκτόνων, ζιζανιοκτόνων, εντομοκτόνων κ.α.), των οποίων οι δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον (χλωρίδα, πανίδα, νερό, έδαφος κ.α.) ποικίλουν. Η χρήση φυτοφαρμάκων διαφέρει από χώρα σε χώρα. Στην Σουηδία π.χ. δεν υπερβαίνει το 1 kg ανά εκτάριο, ενώ στην Ολλανδία φθάνει στα 20 kg ανά εκτάριο. Φυσικά, δεν πρέπει να παραβλέπεται και ο βαθμός τοξικότητας αυτών.

Εκτιμάται ότι ένα ποσοστό μεταξύ 2 και 4% αυτών των φυτοφαρμάκων καταλήγει στο νερό. Στη Γερμανία, στη Νορβηγία, στη Σουηδία και στις ΗΠΑ η παρουσία αυτών στα υπόγεια και επιφανειακά νερά ξεπερνά, σε πολλές περιπτώσεις, κατά πολύ τις επιτρεπτές από τους κανονισμούς ποσότητες.

Η εξασφάλιση, εξαιτίας των αρδεύσεων και των λιπασμάτων, μεγάλης φυτικής παραγωγής είχε σαν συνέπεια την εντυπωσιακή ανάπτυξη της κτηνοτροφίας και ιδιαίτερα

149

εκείνης της εκτροφής χοίρων. Στην Γαλλία, ο αριθμός των χοίρων αυξήθηκε τα τελευταία είκοσι έτη κατά 22%, στην Φιλανδία κατά 30%, στην Πολωνία κατά 62%, στο Βέλγιο κατά 100%, στην Ισπανία κατά 130%, στην Ολλανδία κατά 140% και στην Ελλάδα κατά 200%. Στη Δυτ. Ευρώπη αντιστοιχεί ένας χοίρος ανά 3,8 κατοίκους και ένα μοσχάρι ανά 4,2 κατοίκους. Σε ορισμένες χώρες η αναλογία αυτή είναι εντυπωσιακά μεγάλη όπως π.χ. στο Βέλγιο όπου ένας χοίρος αντιστοιχεί σε 1,7 κατοίκους, στην Ολλανδία ένας χοίρος ανά κάτοικο και στη Δανία 2 χοίροι ανά κάτοικο.

Αυτή η εντυπωσιακή αύξηση της ζωικής παραγωγής έχει πολλές επιπτώσεις, όπως: κάλυψη μεγάλων εκτάσεων με καλλιέργειες προοριζόμενες για την διατροφή των ζώων (Βέλγιο, 60% της έκτασής του), παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων κοπριάς και υγρών αποβλήτων και τέλος ρύπανση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων (νιτρικά, φωσφορικά). Σε ορισμένες περιοχές της Δυτ. Ευρώπης το 20 με 40% του φωσφορικού φορτίου των επιφανειακών υδάτων οφείλεται στα υγρά κτηνοτροφικά απόβλητα. Από τα παραπάνω προκύπτει η ανάγκη ότι το νερό πρέπει να διαχειρίζεται με ιδιαίτερη προσοχή, ώστε να μην καταλήγει να είναι το θύμα της γεωργικής ανάπτυξης, γιατί μακροχρόνια θα καταστεί και η ίδια θύμα στο βωμό της ανάπτυξης, αφού δεν θα υπάρχουν, σε πολλές περιοχές, κατάλληλης ποιότητας νερά για άρδευση και τότε κανείς δεν θα μπορεί να μιλά για αειφόρο γεωργική ανάπτυξη.

11.3 ΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΙ ΑΕΙΦΟΡΟΣ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ - ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

Το νερό, όπως αναφέρθηκε ήδη, αποτελεί ουσιαστικό παράγοντα για μια αειφόρο γεωργική ανάπτυξη. Χωρίς όμως έλεγχο και κατάλληλη διαχείρισή του μια τέτοια ανάπτυξη καθίσταται πρακτικά αδύνατη.

Η διατήρηση και η ορθολογική αξιοποίηση των υδατικών, των εδαφικών και των συναφών φυσικών πόρων είναι όροι απαραίτητοι για κάθε μορφή αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης. Ο σεβασμός αυτών των όρων θα απέτρεπε την υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος και αυτό με την σειρά του θα επέτρεπε τη διαρκή γεωργική ανάπτυξη με στόχο την εξασφάλιση της διατροφής των κατοίκων του πλανήτη μας που, ως γνωστό, αποτελεί το μείζον πρόβλημα σε παγκόσμια κλίμακα. Η ανάγκη για επιβίωση αποτελεί τον μεγαλύτερο εχθρό του περιβάλλοντος, αφού η φτώχεια υποχρεώνει ολόκληρους λαούς στην εφαρμογή πρακτικών καταστροφικών για το περιβάλλον.

Η φτώχεια, η επιδίωξη υπερκερδών, η δημογραφική αύξηση και η υποβάθμιση του περιβάλλοντος είναι άμεσα συνδεδεμένες μεταξύ τους. Ο πληθυσμός της γης από το 1950 έως το 1988 διπλασιάστηκε, ενώ από το 2000 έχει ξεπεράσει τα 6 δισεκατομμύρια. Σήμερα τα 3/4 του πληθυσμού της γης ζουν σε χώρες υπό ανάπτυξη και είναι εκεί που η δημογραφική αύξηση πραγματοποιείται κατά 90%. Έτσι, η αειφόρος γεωργική ανάπτυξη βρίσκεται άμεσα συνδεδεμένη με την πληθυσμιακή έκρηξη δεδομένου ότι αποτελεί το κλειδί – «ελπίδα» του προβλήματος.

Θα ήταν όμως λάθος αν, παράλληλα με την ζήτηση τροφίμων, δεν συνεξετάζονταν και τα φυσικά όρια αύξησης της γεωργικής παραγωγής, γιατί ούτε η γεωργική γη ούτε το νερό είναι ανεξάντλητοι φυσικοί πόροι. Πέρα από τα παραπάνω όρια, είναι πλέον ο άνθρωπος που θα προσδιορίσει το επίπεδο της οικονομικής ανάπτυξης με τρόπο ώστε να μην υποβαθμίζεται το περιβάλλον και να μη διαταράσσεται ανεπανόρθωτα η ισορροπία του οικοσυστήματος.

Επιπλέον, όλα τα παραπάνω θα ήταν ελλιπή αν δεν υπεισέλθει και η οικονομική διάσταση της οποιασδήποτε ανάπτυξης. Έτσι, ένα πρόγραμμα αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης δε μπορεί να πραγματοποιηθεί αν ταυτόχρονα δεν είναι οικονομικά βιώσιμο.

Οι οικονομικές πλευρές ενός σχεδίου εκμετάλλευσης των υδατικών πόρων σε συνδυασμό με την αειφόρο γεωργική ανάπτυξη είναι ζωτικής σημασίας όπως σαφώς αποδεικνύεται από την ανάλυση των λόγων για τους οποίους, στο παρελθόν, πολλά προγράμματα άρδευσης απέτυχαν ή δεν απέδωσαν τα αναμενόμενα αποτελέσματα.

150

Αυτές οι οικονομικές πλευρές πρέπει να συνδέονται με τις μακρο - οικονομικές πολιτικές σε εθνικό και διεθνές επίπεδο, τις μικρο - οικονομικές πολιτικές και, τέλος, με τους μηχανισμούς εφαρμογής τους στο επίπεδο των έργων και σ’ εκείνο των γεωργικών εκμεταλλεύσεων.

Το νερό είναι απαραίτητος φυσικός πόρος για κάθε έμβιο σύστημα και μια καίρια συνιστώσα κάθε αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης. Σε χώρες ξηρικές και ημιξηρικές, η εφαρμογή των αρδεύσεων αποτελεί την μόνη δυνατότητα αύξησης της παραγωγής γεωργικών προϊόντων και ανάπτυξης της υφαντουργίας (π.χ. βαμβάκι). Σε χώρες ημίυγρες ή υγρές η άρδευση παρέχει την δυνατότητα επίσπορων καλλιεργειών (2 ή και 3 καλλιέργειες μέσα στο χρόνο στην ίδια έκταση) που είναι απαραίτητο να γίνουν ιδιαίτερα σε πυκνοκατοικημένες περιοχές.

Κατά την διάρκεια των τελευταίων 40 ετών η ανάπτυξη των αρδεύσεων επέτρεψε, κυρίως αυτή, την αύξηση της παραγωγής που ήταν αναγκαία για την διατροφή των πληθυσμών. Σε παγκόσμιο επίπεδο η επέκταση των αρδεύσεων ήταν περίπου 1% κατ’ έτος στις αρχές της δεκαετίας του 60 για να φθάσει μεταξύ 1972 και 1975 στο 2,3% και μετά άρχισε μία φθίνουσα περίοδος για να καταλήξει επί των ημερών μας σε κάτι λιγότερο από το 1% κατ’ έτος.

Οι λόγοι γι’ αυτή την φθίνουσα τάση είναι πολλοί, αλλά οι βασικότεροι είναι το υψηλό κόστος κατασκευής των αρδευτικών έργων και η σημαντική μείωση της τιμής των βασικών γεωργικών προϊόντων διατροφής (δημητριακά, ρύζι). Εξάλλου, σε πολλές χώρες με επάρκεια νερού, οι αρδεύσιμες γόνιμες εκτάσεις έχουν ήδη καλυφθεί με αρδευτικά έργα και τώρα η επέκτασή τους πρέπει να γίνει προς εκτάσεις λιγότερο γόνιμες και συχνά ολιγότερο προνομιούχες από κοινωνικο - οικονομικής πλευράς. Άλλωστε, η οικονομική βιωσιμότητα πρέπει να εκτιμάται μέσα σ’ ένα σύμπλεγμα αρμονικής συνύπαρξης της αύξησης της γεωργικής παραγωγής και της προστασίας του περιβάλλοντος.

Το γεγονός, ότι ο ρυθμός της επέκτασης των αρδευόμενων εκτάσεων στις υπο ανάπτυξη χώρες κυμαίνεται γύρω στο 1%, ενώ η δημογραφική αύξηση στο 2% ετησίως, συνεπάγεται ότι οι προοπτικές κάλυψης των αναγκών σε γεωργικά προϊόντα δεν πρόκειται να πραγματοποιηθούν με αυτόν τον τρόπο (εκτάσεις υποβαθμισμένης γονιμότητος, κόστος εγγειοβελτιωτικών έργων υψηλό, αυξημένες ποσότητες αγροχημικών κ.α.).

Έτσι η κάλυψη των υφισταμένων και των μελλοντικών αναγκών θα πρέπει να γίνει κατά κύριο λόγο, με βάση τις αρδευόμενες και δευτερευόντως με βάση τις μη αρδευόμενες εκτάσεις. Όμως σε πολλές χώρες της Αφρικής η ξηρική γεωργία αποτελεί την κύρια πηγή παραγωγής γεωργικών προϊόντων. Στις περιπτώσεις αυτές επιβάλλεται η εφαρμογή αποτελεσματικών μεθόδων διατήρησης των εδαφικών και των όσων υδατικών πόρων διατίθενται.

Κατά μέσον όρο, σε παγκόσμια κλίμακα, η αποδοτικότητα των αρδευτικών έργων είναι κατώτερη των προβλέψεων. Βασικά αίτια είναι η ελλιπής συντήρηση, η αλόγιστη εκμετάλλευση και η μη αποτελεσματική διαχείριση των υδατικών πόρων. Τα αίτια αυτά δρουν αρνητικά στην ανάπτυξη αειφόρου γεωργίας και δημιουργούν πολλά κοινωνικο-οικονομικά και περιβαλλοντικά προβλήματα.

Εξάλλου δεν είναι ασύνηθες το γεγονός της ανόδου της υπόγειας στάθμης λόγω υπερβολικής άρδευσης ή κακής συντήρησης του δικτύου μεταφοράς του αρδευτικού νερού με συνέπεια τον κορεσμό σε νερό της ζώνης του ριζικού συστήματος των φυτών, τη μειωμένη γεωργική απόδοση και τέλος την αλάτωση των εδαφών, που ως γνωστόν υποβαθμίζει επικίνδυνα την γονιμότητά τους.

Η ακαθάριστη αρδευόμενη έκταση παγκοσμίως εκτιμάται σε 270 εκατ. εκτάρια (εκτάσεις καλυπτόμενες από αρδευτικά δίκτυα, εκτάσεις μη αρδευόμενες λόγω επισκευών των αρδευτικών δικτύων και τέλος εκτάσεις πλημμυρισμένες ή εκτάσεις που βρίσκονται στην διαδικασία αφαλάτωσης δια της εφαρμογής συστημάτων έκπλυσης). Περίπου 20 με 30 εκατ. υποφέρουν από αυξημένη αλατότητα, ενώ 60 με 80 εκατ. εκτάρια από αλατότητα διαφόρου βαθμού.

Η ποιότητα του νερού που διατίθεται στη γεωργία είναι εξ’ ίσου σημαντική και προσδιοριστική με την ποσότητα. Με βάση την ευαισθησία κάθε καλλιέργειας στη φύση και στη σύνθεση των διαλυμένων αλάτων, των ρύπων και των περιεχομένων ιόντων στο

151

αρδευτικό νερό, μειώνεται η γεωργική παραγωγή αντιστρόφως ανάλογα με την αύξηση της συγκεντρώσεως των ανωτέρω στοιχείων. Μια κακή ποιότητα του αρδευτικού νερού μπορεί να προκαλέσει προβλήματα φυτοτοξικότητας και κινδύνους για τους καταναλωτές. Οι γεωργικές δραστηριότητες μπορούν επίσης να προκαλέσουν υποβάθμιση της ποιότητας τόσο των επιφανειακών όσο και των υπόγειων υδάτων. Η χρήση υπερβολικών ποσοτήτων θρεπτικών στοιχείων για την ανάπτυξη των φυτών συνεπάγεται τη μεταφορά των ποσοτήτων που πλεονάζουν είτε στα υπόγεια νερά (π.χ. νιτρικά) είτε στα επιφανειακά νερά (π.χ. αζωτούχες και φωσφορικές ενώσεις) με συνέπεια τον ευτροφισμό τους ή την ανάπτυξη αλγών μέσα στους αγωγούς μεταφοράς του νερού. Τα απόβλητα των γεωργικών βιομηχανιών, των κτηνοτροφικών μονάδων και των ιχθυοτροφείων συμβάλλουν επίσης στην υποβάθμιση της ποιότητας των υδάτων.

Σε πολλές χώρες, φτωχές σε αξιοποιήσιμο υδατικό δυναμικό, γίνεται χρήση επεξεργασμένων υδάτων για την άρδευση των καλλιεργειών ή ακόμα και για εμπλουτισμό υπόγειων υδάτων. Η πρακτική αυτή χρήση χρήζει ιδιαίτερης προσοχής για να αποφεύγονται οι δυσάρεστες επιπτώσεις στην υγεία των καταναλωτών και στην ποιότητα των υδροφόρων οριζόντων.

Μια γεωργία για να είναι διαρκής, απαιτεί μια βέλτιστη χρήση του φυσικού περιβάλλοντος του οικοσυστήματος «έδαφος - νερό - κλίμα» μέσα στο οποίο ασκείται. Σε ζώνες με πολλές βροχές τα μέτρα πρώτης προτεραιότητας είναι τα αναφερόμενα στη διατήρηση των υδατικών πόρων και των εδαφών (έλεγχος των απορροών και σύλληψη των υδάτων, διαχείριση των αγραναπαύσεων, χρήση των φυτικών υπολειμμάτων, εφαρμογή καλλιεργειών υψηλών αποδόσεων, λογική χρήση ζιζανιοκτόνων και λιπασμάτων, σωστή αμειψισπορά, επιλογή της ημερομηνίας σποράς ή φύτευσης φυταρίων ώστε να εκμεταλλευθούν τις βροχοπτώσεις κατά τη φάση της ανάπτυξης αυτών κ.α.). Οι αλληλεπιδράσεις των παραπάνω παραγόντων συνιστούν ένα σύνθετο σύστημα στην περίπτωση της γεωργίας που στηρίζεται μόνο στην αξιοποίηση των βροχών, το οποίο όμως γίνεται περισσότερο σύνθετο στην περίπτωση της αρδευόμενης γεωργίας.

Η αναζήτηση του άριστου συνδυασμού των διαφόρων καλλιεργειών προς εξασφάλιση μιας αρμονικής συνύπαρξης αυτών με τους φυσικούς πόρους «έδαφος και νερό» αποτελεί την απαραίτητη προϋπόθεση για την πραγματοποίηση μιας αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης.

Σε περιοχές όπου οι υδατικές συνθήκες είναι μεγάλου βαθμού αβεβαιότητος και δεν χαρακτηρίζονται από μια ικανοποιητική κανονικότητα, το πρόβλημα της εξασφάλισης μιας αειφόρου γεωργίας θέτει επί τάπητος την ανάγκη της εφαρμογής μιας ολοκληρωμένης και ορθολογικής διαχείρισης των υδατικών πόρων ώστε παράλληλα να περιορίζεται, στο μέτρο του δυνατού, ο κίνδυνος της ξηρασίας. Οι αυξημένοι βαθμοί υποβάθμισης του εδάφους και των υδάτων που οφείλονται στις ισχνές και ακανόνιστες βροχοπτώσεις αποτελούν, μακροπρόθεσμα, την κύρια αιτία της ξηρασίας. Εξάλλου σε περιοχές εκτεθειμένες στην ξηρασία, βροχές μεγάλης έντασης και μικρής διάρκειας είναι πολύ πιθανές να λάβουν χώρα κατά τη διάρκεια του έτους με συνέπεια την εμφάνιση ορμητικών απορροών και τελικό αποτέλεσμα την πρόκληση διάβρωσης των εδαφών και πρόκλησης υποβάθμισης αυτών μη αντιστρεπτής. Έτσι, η επιταχυνόμενη διάβρωση του εδάφους που οφείλεται στην υδατική ή στην αιολική ενέργεια αποτελεί μεγάλο κίνδυνο για την ανάπτυξη της αειφόρου γεωργίας.

Στην υποβάθμιση των εδαφών σημαντικά συμβάλλουν η μεγάλη πυκνότητα ανθρωπίνων πληθυσμών ως και η συγκέντρωση μεγάλου αριθμού εκτρεφόμενων ζώων γιατί αυτό συνεπάγεται: υπερβόσκηση, κάψιμο θάμνων, υπερεκμετάλλευση των καλλιεργούμενων εδαφών και εκδασώσεις είτε για θέρμανση, είτε για βιομηχανικό σκοπό. Αυτή η μορφή υποβάθμισης της γης σε ξηρές και ημίξηρες περιοχές είναι γνωστή ως απερήμωση. Εκτιμήθηκε ότι η απερήμωση προσέβαλε το 75% του συνόλου των μη αρδευόμενων περιοχών αλλά παραγωγικών γαιών, ήτοι 3,5 δισ. εκτάρια επί ενός συνόλου 4,5 δισ. και το 60% του αγροτικού πληθυσμού που ζει σ’ αυτές τις περιοχές. Ύστερα από τα όσα εκτέθηκαν αβίαστα προκύπτουν οι λόγοι για τους οποίους η διαχείριση των γαιών, όταν το νερό σπανίζει, χρήζει ιδιαίτερης προσοχής.

Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί ότι αρκετά αρδευτικά έργα αποτελούν ιδανικό περιβάλλον για την ανάπτυξη παθογενών οργανισμών και την επαφή τους με τον αγροτικό

152

πληθυσμό κατά προτεραιότητα (κουνούπια που προκαλούν τη γνωστή νόσο μαλάρια, τυφοειδή πυρετό κ.ά.). Οι ασθένειες υδατικής προέλευσης αποτελούν σοβαρή απειλή της υγείας και της παραγωγικότητας των αγροτικών πληθυσμών και κατά συνέπεια τη διάρκεια ζωής αυτού του αρδευτικού συστήματος.

Οι ανωτέρω λόγοι επιβάλλουν την ενσωμάτωση αυτών των κινδύνων στις μελέτες σχεδιασμού των αρδευτικών έργων και την πρόβλεψη της αποτελεσματικής αντιμετώπισής τους. Μέτρα όπως η σφράγιση, η επιχωμάτωση των κοιλωμάτων, η ισοπέδωση των γαιών, η εκχέρσωση, η βελτίωση του συστήματος άρδευσης και της διαχείρισης των υδάτων θεωρουμένων, συνολικά, σαν μέτρα περιβαλλοντικών διευθετήσεων, μπορούν να έχουν σαν αποτέλεσμα την σοβαρή μείωση των ασθενειών υδατικής προέλευσης στις περιοχές ανάπτυξης και εφαρμογής των αρδεύσεων.

Όλα όσα αναφέρθηκαν στα προηγούμενα παίζουν σημαντικό ρόλο στα σχέδια αξιοποίησης των υδατικών πόρων για την εξασφάλιση μιας αειφόρου γεωργίας και κάθε σχετικό πρόγραμμα δράσης πρέπει, ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή του σχεδίου, να προβλέπει την αντιμετώπισή τους. Γενικά όμως, ένα πρόγραμμα αξιοποίησης υδατικών πόρων με στόχο την αειφόρο γεωργία πρέπει να καλύπτει τους κατωτέρω πέντε τομείς, ήτοι:

— την αποτελεσματική χρήση του νερού— τον κορεσμό, την αλάτωση και τη στράγγιση— τη διαχείριση της ποιότητας του νερού— τα έργα αξιοποίησης υδατικών πόρων μικρής κλίμακας και τέλος,— τη διαχείριση των περιορισμένων υδατικών πόρων.

Οι παραπάνω τομείς συνοδεύονται από ένα σύνολο κοινών μέτρων όπως: η δημιουργία καταλλήλων βάσεων δεδομένων, η προστασία του περιβάλλοντος, η ανάπτυξη έργων υποδομής, η μεταφορά τεχνολογίας, η ενίσχυση των θεσμών, η έρευνα, η αναβάθμιση και η αξιοποίηση του ανθρωπίνου δυναμικού και τέλος η βελτίωση των κοινωνικο - οικονομικών αναλύσεων για την εξαγωγή ορθών συμπερασμάτων. Όλα αυτά τα μέτρα είναι απαραίτητα για το σχεδιασμό, τον προγραμματισμό, τη μελέτη και την κατασκευή των συναφών έργων κατά τρόπο που να διασφαλίζεται η αειφόρος γεωργική ανάπτυξη χωρίς να προκαλούνται ανεπανόρθωτες βλάβες στο φυσικό περιβάλλον και ιδίως χωρίς να διαταράσσεται η ισορροπία των οικοσυστημάτων μέσα στα οποία εντάσσονται τα παραπάνω έργα.

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των έργων αξιοποίησης των υδατικών πόρων αποτελούν, σήμερα, μια από τις πλέον βασικές παραμέτρους που πρέπει να εξετάζεται με ιδιαίτερη προσοχή. Κάθε ανάπτυξη έχει ταυτόχρονα θετικές πλευρές τόσο γι’ αυτούς τούτους τους φυσικούς πόρους όσο και για το «καλώς έχειν» του ανθρώπου και του οικοσυστήματος στο σύνολό του. Μια αντικειμενική εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων στα ανάντη της υδρολογικής λεκάνης και ιδίως εκείνων που προκαλούνται από τις εκδασώσεις είναι απαραίτητο στοιχείο για τα περισσότερα σχέδια αξιοποίησης υδατικών πόρων. Η εκτίμηση αυτή πρέπει να μη περιορίζεται στις αρχικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αλλά και σ’ εκείνες που θα επακολουθήσουν μετά την κατασκευή των έργων.

11.3.1 Αποτελεσματική χρήση του νερού στο επίπεδο της γεωργικής εκμετάλλευσης

Για την επίτευξη υψηλής αποδοτικότητας του νερού στο επίπεδο της γεωργικής εκμετάλλευσης, η ενδεδειγμένη πολιτική διαχείρισης πρέπει να στηρίζεται σε μια σειρά μέτρων που θα έχουν ως στόχους: την επιδίωξη αύξησης της γεωργικής παραγωγής κατά προτεραιότητα στις αρδευόμενες εκτάσεις και στη συνέχεια στις καλλιεργούμενες ξηρικές, τη μεταφορά και την εφαρμογή των υφιστάμενων τεχνολογιών, την εκπαίδευση προσωπικού παροχής εκλαϊκευμένων γνώσεων στο επίπεδο της γεωργικής εκμετάλλευσης, την ενίσχυση της έρευνας στον τομέα της διαχείρισης των υδατικών και των εδαφικών πόρων, είτε πρόκειται για αρδευόμενες εκτάσεις είτε για εκτάσεις που στηρίζονται στην καλύτερη αξιοποίηση των βροχοπτώσεων, τη συνέχιση κατασκευής συγχρόνων αρδευτικών και

153

στραγγιστικών δικτύων, την εγκαθίδρυση αποτελεσματικών διαδικασιών διαχείρισης της ζήτησης νερού, τη δημιουργία της απαραίτητης υποδομής, την κατάρτιση στελεχών σε όλα τα επίπεδα, την εξεύρεση των οικονομικών πόρων και την εξασφάλιση ομαλής ροής της χρηματοδότησης των έργων και τέλος την εφαρμογή μίας δικαίας και αντικειμενικής πολιτικής τιμολόγησης του νερού για κάθε χρήση.

Η δημιουργία τράπεζας δεδομένων, η δημιουργία συστημάτων παρακολούθησης των αρδευτικών έργων και εκτίμησης αυτών προ, κατά και μετά την κατασκευή τους, η δημιουργία διευθυντικών στελεχών για τη διοίκηση, λειτουργία, συντήρηση και εκσυγχρονισμό των έργων (αρδευτικών και στραγγιστικών), η εφαρμογή ρεαλιστικών μεθόδων εκτίμησης της αποδοτικότητας των έργων συσχετίζοντας τη γεωργική παραγωγή με το κόστος εκμετάλλευσης και συντήρησής τους και τέλος η αποτελεσματική αστυνόμευση των κανόνων λειτουργίας αυτών δια της επιβολής κυρώσεων στους παραβάτες, αποτελούν εγγυήσεις για την ανάπτυξη μιας αειφόρου γεωργίας.

11.3.2 Υπερκορεσμός, Αλατότητα, Στράγγιση

Οι κύριες αιτίες μείωσης της γεωργικής παραγωγής σε πολλά αρδευτικά έργα είναι ο υπερκορεσμός, η αλάτωση των εδαφών και η ανεπαρκής στράγγιση. Ο υπερκορεσμός είναι αποτέλεσμα της προσαρμογής στους αγρούς υπερβολικών ποσοτήτων νερού (ατέλειες στις τεχνικές των συστημάτων άρδευσης, απώλειες του δικτύου, ανεπιθύμητες βροχοπτώσεις) και αδυναμία έγκαιρης απομάκρυνσής τους από το στραγγιστικό δίκτυο. Η περίσσεια του προσαγόμενου νερού προκαλεί άνοδο της υπόγειας στάθμης του νερού, η οποία, ενίοτε, μπορεί, σ’ ορισμένες ζώνες, να φθάσει και μέχρι της επιφανείας του εδάφους δημιουργώντας εστίες λιμναζόντων υδάτων. Με αυτόν τον τρόπο τα διαλυμένα άλατα στο νερό του εδάφους καταλαμβάνουν μέρος ή ολόκληρη τη ζώνη του ριζικού συστήματος των φυτών. Το νερό με την εξάτμιση και τη διαπνοή καταλήγει στην ατμόσφαιρα και η συγκέντρωση των αλάτων στο έδαφος γίνεται ολοένα και μεγαλύτερη προκαλώντας την αλάτωση αυτών. Τα εδάφη αυτά, αν δεν υποστούν τη διαδικασία της έκπλυσης προς απομάκρυνση των ανεπιθύμητων αλάτων, θα καταστούν αργά ή γρήγορα άγονα. Τα λιμνάζοντα στην επιφάνεια νερά, πέραν των άλλων δυσμενών συνεπειών στην ανάπτυξη των φυτών, μπορούν να αποτελέσουν ιδανικές εστίες ανάπτυξης κοινωνιών κουνουπιών προκαλώντας κινδύνους στην υγεία των ανθρώπων (π.χ. ελονοσία).

Είναι λοιπόν απαραίτητος, ο έλεγχος της στάθμης του φρεατίου ορίζοντα, ώστε να λαμβάνονται έγκαιρα τα ενδεδειγμένα μέτρα προς αποφυγήν της υποβάθμισης των γεωργικών εδαφών. Η παρακολούθηση και ο έλεγχος θα επιτρέψουν την εκτίμηση της επάρκειας ή όχι του στραγγιστικού δικτύου και τον προσδιορισμό των συγκεκριμένων διαστάσεων αυτού, ώστε η απομάκρυνση των πλεοναζόντων υδάτων να είναι έγκαιρη και αποτελεσματική.

Ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός των αρδευτικών και των στραγγιστικών δικτύων με βάση τα γεωργοτεχνικά, εδαφικά και κλιματικά στοιχεία ως και των μεθόδων εκμετάλλευσης αυτών μπορούν να μειώσουν στο ελάχιστο το κόστος κατασκευής και διαχείρισης των εγγειοβελτιωτικών έργων.

Οι γεωργοί οφείλουν και αυτοί, ύστερα από μία κατάλληλη εκπαίδευση, να συμμετέχουν στη θέσπιση και εφαρμογή αποτελεσματικών μέτρων προς αποφυγή πλημμυρικών φαινομένων και αλάτωσης των εδαφών.

Από τα παραπάνω γίνεται σαφές ότι στο δίκτυο μεταφοράς και διανομής του νερού πρέπει να περιορισθούν στο ελάχιστο οι απώλειες νερού λόγω διαρροών (σύγχρονα δίκτυα), οι εφαρμοζόμενες στο αγροτεμάχιο ποσότητες πρέπει να είναι όσες απαιτούνται (ελεγχόμενες παροχές), οι εφαρμοζόμενες τεχνικές πρέπει να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των καλλιεργειών και στα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά των εδαφών και τέλος, το στραγγιστικό δίκτυο πρέπει να σχεδιάζεται κατά τρόπο που να είναι αποτελεσματικό και οικονομικό.

Όταν η συγκέντρωση αλάτων στο έδαφος αρχίζει να εμποδίζει την ομαλή ανάπτυξη των καλλιεργειών, πράγμα που συμβαίνει όταν οι βροχές δεν είναι επαρκείς για την έκπλυση,

154

τότε χρειάζεται να προσαχθούν με το αρδευτικό δίκτυο οι απαραίτητες ποσότητες νερού καλής ποιότητος για την εξυγίανση των εδαφών. Εξυπακούεται ότι πρέπει να υπάρχει και το ανάλογο στραγγιστικό δίκτυο.

Φαινόμενα υπερκορεσμού και αλατότητας παρατηρούνται επίσης και σε μη αρδευόμενες ζώνες όπως π.χ. οι ημιξηρικές πεδιάδες στη Βόρεια Ινδία, όπου τα νερά που λιμνάζουν στην επιφάνεια του εδάφους είναι πλούσια σε ανθρακικό νάτριο (σόδα). Στις περιπτώσεις αυτές εκτός από την ανάγκη κατασκευής στραγγιστικού δικτύου είναι απαραίτητη και η προσθήκη βελτιωτικών για να εξουδετερωθεί η δράση της σόδας.

Ο υπερκορεσμός όμως δεν είναι απαραίτητο να συνοδεύεται πάντοτε και από το φαινόμενο της αλάτωσης των εδαφών. Σαν παράδειγμα αναφέρονται οι υγρές τροπικές ζώνες, όπου οι υπερβολικές βροχοπτώσεις μολονότι κατακλύζουν ολόκληρες περιοχές και προκαλούν άνοδο της στάθμης των υπογείων υδάτων, παρ’ όλ’ αυτά, με εξαίρεση ειδικές περιπτώσεις, δεν παρατηρείται αλάτωση των εδαφών.

Συμπερασματικά, για την ανάπτυξη μιας αειφόρου γεωργίας θα πρέπει, σε περιοχές που η άρδευση στηρίζεται στις βροχοπτώσεις, να εξασφαλίζεται επαρκές σύστημα στράγγισης για να αποφεύγεται η παρατεταμένη αλλά και η προσωρινή κατάκλυση των καλλιεργειών με νερό ώστε να μην παρατηρείται μείωση της παραγωγής αλλά και κίνδυνος αλάτωσης των εδαφών. Σε αρδευόμενες περιοχές η στράγγιση είναι σχεδόν πάντα απαραίτητη. Η μείωση του κόστους της στράγγισης πρέπει να είναι βασικός στόχος κάθε μελέτης και η ελαχιστοποίησή του απαιτεί ακρίβεια της ποσότητας του νερού που εφαρμόζεται στο αγροτεμάχιο, ολοκληρωμένο σχεδιασμό του συστήματος σύλληψης και μεταφοράς του αρδευτικού νερού ώστε να περιορίζονται οι απώλειες και οι σπατάλες και τέλος αποτελεσματικές μεθόδους διαχείρισης του νερού και των έργων. Σε περιοχές που ο υπόγειος υδροφόρος ορίζοντας είναι σχετικά υψηλά, η παρακολούθηση και ο έλεγχος της διακύμανσης της στάθμης του, η μελέτη του υδατικού ισοζυγίου και η συνδυασμένη χρήση επιφανειακών και υπογείων υδάτων είναι στοιχεία απαραίτητα και βασικά για κάθε σχεδιασμό. Σε κάθε περίπτωση πιλοτικά έργα είναι εξαιρετικά χρήσιμα γιατί απ’ αυτά θ’ αντληθούν χρήσιμες πληροφορίες για όλες τις παραμέτρους που υπεισέρχονται στο σχεδιασμό τους (τεχνικές, οικονομικές, περιβαλλοντικές, διοικητικές, νομικές, κοινωνικές κ.ά.).

11.3.3 Η διαχείριση της ποιότητος των υδάτων

Η διαχείριση της ποιότητος των υδάτων από πλευράς αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης περικλείει δύο σημαντικές προϋποθέσεις, δηλαδή:α. Η ποιότητα του αρδευτικού νερού δεν πρέπει να προκαλεί ούτε ζημιές στις καλλιέργειες,

ούτε μείωση των αποδόσεων.Η παρουσία μέσα στο νερό κάποιων στοιχείων όπως τα διαλυτά άλατα ή ιόντα (π.χ.

νάτριο ( ), χλώριο ( ) ή το βόριο ( ) σε συγκεντρώσεις ανώτερες των

επιτρεπτών δεν προκαλεί μόνο μείωση της συνολικής παραγωγής, αλλά θέτει σε κίνδυνο και τη βιωσιμότητα των έργων γεωργικής ανάπτυξης. Κατά γενικό κανόνα, η ποιότητα του αναγκαίου για τις γεωργικές βιομηχανίες και την ιχθυοκαλλιέργεια νερού οφείλει να είναι πολύ πιο καλή απ’ εκείνη για την ίδια τη γεωργία.

β. Οι γεωργικές δραστηριότητες δεν πρέπει να καταστρέφουν την ποιότητα ούτε των επιφανειακών ούτε των υπογείων υδάτων σε σημείο που να μη μπορούν να χρησιμοποιηθούν, στο μέλλον, για άλλες χρήσεις. Οι προϋποθέσεις που πρέπει να πληρεί η ποιότητα του νερού για γεωργικές δραστηριότητες έχουν μελετηθεί πολύ σοβαρά αλλά δεν εξετάσθηκε ταυτόχρονα και η δυναμική επίπτωση των γεωργικών δραστηριοτήτων στην ποιότητα του νερού. Η συνεχής αυξανόμενη χρήση αγροχημικών (λιπάσματα, φυτοφάρμακα, εντομομοκτόνα, μυκητοκτόνα), ιδίως σε αρδευόμενες καλλιέργειες, προκαλεί συνεχώς όλο και περισσότερες ανησυχίες μόλυνσης τόσο των επιφανειακών όσο και των υπογείων υδάτων. Τα υψηλά επίπεδα αλάτωσης και συγκέντρωσης λυμάτων

155

θεωρούνται πάντα ως σοβαρά προβλήματα της ποιότητας του νερού που χρησιμοποιείται στη γεωργία.

Εξάλλου τα οργανικά λιπάσματα, η κοπριά και άλλα οργανικά κατάλοιπα αποτελούν στις περισσότερες περιπτώσεις σημαντική πηγή συγκέντρωσης αζώτου στα επιφανειακά και στα υπόγεια νερά. Πρέπει να ενημερωθούν οι αγρότες για τις ακριβείς ποσότητες λιπασμάτων για να αποφευχθεί η εφαρμογή υπερβολικών ποσοτήτων. Η διαχείριση της χρήσης των λιπασμάτων έχει να διαδραματίσει πολύ σοβαρό ρόλο, διότι οι σημερινές μέθοδοι εξουδετέρωσης των νιτρικών, σε μεγάλη κλίμακα, δεν είναι, κατά κανόνα, οικονομικά συμφέρουσες.

Ο κύριος αντικειμενικός στόχος της διαχείρισης της ποσότητος των υδάτων μέσα από την οπτική γωνία μίας αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης συνίσταται βασικά στην μέριμνα, δια του ελέγχου των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων, της μη υποβάθμισης του σε σημείο που οι διαχρονικές χρήσεις του στην γεωργία να τίθενται σε κίνδυνο και στην επαγρύπνηση ώστε οι γεωργικές δραστηριότητες να μην προκαλούν υποβάθμιση της ποιότητας του νερού σε βαθμό, που να μην είναι δυνατή η αξιοποίησή του σε άλλες χρήσεις.

Συμπερασματικά, προκύπτει από τα παραπάνω ότι η εντατική χρήση λιπασμάτων και κοπριάς, ιδιαίτερα σε αρδευόμενες περιοχές, έχει προκαλέσει μια μεγάλη συγκέντρωση νιτρικών στο νερό σε πολλά μέρη του κόσμου. Οι μελέτες υπαίθρου έχουν καταδείξει ότι τα φυτά χρησιμοποιούν περίπου τη μισή ποσότητα αζώτου από αυτή που προστίθεται από τους αγρότες και αυτό σημαίνει ότι η άλλη μισή κατακρατείται από το έδαφος για να καταλήξει με τη διαδικασία της βαθιάς διήθησης στα υπόγεια νερά ή με τη διαδικασία της στράγγισης στους επιφανειακούς αποδέκτες (ποταμοί, λίμνες) προκαλώντας ανάλογη ρύπανση αυτών.

Σε περιοχές ξηρές και ημίξηρες όπου οι δυνατότητες ανάπτυξης των υδατικών πόρων είναι περιορισμένες, μπορούν να ληφθούν διάφορα μέτρα για την αποτελεσματική χρησιμοποίηση υδάτων οριακής ή μη καλής σχετικά ποιότητος και κυρίως των ήδη χρησιμοποιηθέντων υδάτων ή των υδάτων της στράγγισης. Σε πολλές χώρες υπό ανάπτυξη, όπου επικρατούν ξηρικές ή ημιξηρικές συνθήκες, λειτουργούν πλησίον των αστικών κέντρων εγκαταστάσεις επεξεργασίας των λυμάτων αυτών και το μ’ αυτό τον τρόπο επεξεργασμένο νερό που προκύπτει επαναχρησιμοποιείται για άρδευση (Τυνησία, Αλγερία, Μαρόκο κ.α.). Το πρόβλημα επί του προκειμένου συνίσταται κυρίως στην αναζήτηση ασφαλών και οικονομικών μεθόδων επεξεργασίας ώστε τα νερά αυτά , πλούσια σε θρεπτικές ουσίες να μην θέτουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία (κίνδυνοι ύπαρξης τοξικών ουσιών) και την ισορροπία του φυσικού περιβάλλοντος. Έτσι, καθίσταται σαφής η ανάγκη αποτελεσματικού ελέγχου των ανακυκλώμενων υδάτων που χρησιμοποιούνται στη γεωργία με την βοήθεια ειδικών δικτύων εξοπλισμένων με τις αναγκαίες προς τούτο εγκαταστάσεις.

Τα δίκτυα αυτά είναι λιγότερο διαδεδομένα στις υπό ανάπτυξη χώρες για πολλούς λόγους μεταξύ των οποίων επισημαίνονται, από τεχνικής πλευράς η εγκατάσταση ενός λειτουργικού και ρεαλιστικού δικτύου ελέγχου της ποιότητας των επεξεργασμένων υδάτων είναι πολύπλοκη και πολυσύνθετη∙ από οικονομικής πλευράς η οργάνωση και η εκμετάλλευση τέτοιων συστημάτων ελέγχου απαιτούν μεγάλες επενδύσεις για την αρχική τους εγκατάσταση και υψηλό κόστος λειτουργίας στη συνέχεια. Από πλευράς κατάλληλα εκπαιδευμένου προσωπικού σημειώνεται έλλειψη, ενώ τέλος από πλευράς εργαστηρίων, για τις απαραίτητες αναλύσεις, σημειώνεται πρακτικά απουσία. Γι’ αυτούς τους λόγους πολλές χώρες υπό ανάπτυξη ενώ προβαίνουν σε ανακύκλωση των χρησιμοποιηθέντων υδάτων δεν μπόρεσαν να θέσουν σε λειτουργία πλήρη, ασφαλή και αποτελεσματικά δίκτυα ελέγχου της ποιότητας αυτών.

Παρά ταύτα, πρέπει να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα για την εγκατάσταση λειτουργικών συστημάτων ελέγχου της ποιότητος, τα οποία να αποδίδουν οικονομικά και να διασφαλίζουν, ταυτόχρονα, ποιότητα ύδατος αποδεκτή για γεωργικές χρήσεις, ενώ παράλληλα οι τελευταίες δεν πρέπει να προκαλούν υποβάθμιση σε τέτοιο βαθμό που να μην είναι δυνατή η χρήση του για άλλους σκοπούς. Ειδικότερα, μέσα στους στόχους μίας σωστής διαχείρισης της ποιότητας των υδάτων προς διασφάλιση μιας αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης πρέπει να περιλαμβάνονται:

Μελέτη λειτουργικών προγραμμάτων ελέγχου της ποιότητας των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων για την εκτίμηση της καταλληλότητάς τους για τις

156

διάφορες γεωργικές χρήσεις καθώς και των επιπτώσεών τους στην ποιότητα αυτών των υδάτων (βελτίωση των υπαρχόντων δικτύων, μεταφορά και εφαρμογή νέας τεχνολογίας, καθιέρωση κριτηρίων και προδιαγραφών ποιότητας, δημιουργία τράπεζας δεδομένων, δημοσίευση των στοιχείων, συνεργασία και ανταλλαγή πληροφοριών τόσο για εθνικούς όσο και για διασυνοριακούς υδατικούς πόρους).

Η εκπόνηση και εφαρμογή στρατηγικών που να αποσκοπούν στη μείωση στο ελάχιστο της ρύπανσης των υδάτων από γεωργικές δραστηριότητες συμπεριλαμ-βανομένων και των γεωργικών βιομηχανιών (κριτήρια, κανόνες, νομοθεσία που να ρυθμίζουν την χρήση αγροχημικών προϊόντων, κίνητρα στις γεωργικές βιομηχανίες για την εισαγωγή βελτιωμένης τεχνολογίας προς μείωση στο ελάχιστο της ρύπανσης των επιφανειακών και των υπόγειων υδάτων).

Η εκπόνηση και εφαρμογή πολιτικής για μια ορθολογική χρήση των χρησιμοποιηθέντων υδάτων και των υδάτων της στράγγισης (καθιέρωση καταλλήλων διαδικασιών επαναχρησιμοποίησης των υδάτων για ειδικές χρήσεις, εφαρμογή προγραμμάτων ελέγχου της ποιότητας για προστασία της υγείας και του περιβάλλοντος, συνεργασία και συντονισμός των δραστηριοτήτων μεταξύ των συναρμοδίων για το νερό φορέων και οργανισμών, εντοπισμός και άρση των νομοθετικών εμποδίων επαναχρησιμοποίησης των υδάτων, δημιουργία πιλοτικών προγραμμάτων προς απόκτηση της απαραίτητης εμπειρίας κ.α.)

Η εξέταση του εύρους της ρύπανσης των υπογείων υδροφόρων οριζόντων με θαλάσσιο νερό, λόγω της υπερεκμετάλλευσης αυτών προς ικανοποίηση γεωργικών αναγκών (πιλοτικά προγράμματα για την αντιμετώπιση του προβλήματος όπου έχει ήδη διεισδύσει θαλάσσιο νερό και λήψη μέτρων για τον περιορισμό της έκτασης της διείσδυσης, εντοπισμός περιοχών που απειλούνται από μία τέτοια ρύπανση και τέλος λήψη μέτρων για την αποτροπή της όπως π.χ. αλλαγή των καλλιεργειών με άλλες λιγότερο απαιτητικές σε νερό, επανεμπλουτισμός κ.α.)

11.3.4 Έργα αξιοποίησης υδατικών πόρων μικρής κλίμακας

Τα προγράμματα μικρής κλίμακας αξιοποίησης των υδατικών πόρων μπορούν να ικανοποιήσουν ποικίλες τοπικές υδατικές ανάγκες διαδραματίζοντας, με αυτόν τον τρόπο, ένα ουσιαστικό ρόλο στην ανάπτυξη της γεωργίας. Αυτά τα προγράμματα αφορούν, κατά κανόνα, στην κατασκευή μικρών έργων είτε για την άρδευση εκτάσεων μικράς αρδευτικής περιμέτρου, είτε για την προμήθεια ύδατος σε αγροτικούς πληθυσμούς (ύδρευση κοινοτήτων, αγροτικών οικισμών κ.α.) είτε για την εξασφάλιση νερού για τις ανάγκες της κτηνοτροφίας και, ενίοτε, μικρών ιχθυοτροφείων, είτε για την βελτίωση της διήθησης του νερού προς τους υπόγειους φρεάτιους υδατικούς ορίζοντες, είτε για την διατήρηση και προστασία των εδαφών είτε τέλος για τον έλεγχο των πλημμύρων.

Παρόμοιες πρωτοβουλίες, λόγω της μικρής εμβέλειας του έργου, οδηγούν ευκολότερα σε αρμονική σύζευξη της ανάπτυξης με τη διατήρηση του περιβάλλοντος, ενώ η συμμετοχή των τοπικών πληθυσμών είναι περισσότερο αποτελεσματική στην καθολική διαχείριση των εδαφικών και των υδατικών πόρων. Η καλή εκτέλεση τέτοιων έργων εγγυάται την αποδοτικότητά τους, τη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας με συνέπεια την επιβράδυνση ή και τερματισμό της εξόδου από το αγροτικό επάγγελμα, την βελτίωση των συνθηκών διαβίωσης του αγροτικού πληθυσμού κ.α.

Τα μικρά έργα κατασκευάζονται, κατά κανόνα, με την πρωτοβουλία και την συμμετοχή των ενδιαφερομένων σε τοπικό επίπεδο (Δήμοι, Κοινότητες, Αγροτικοί Οικισμοί ή και άτομα μεμονωμένα ή ομάδες ατόμων) αν και, συχνά, μία ενίσχυση από το κράτος τεχνική ή οικονομική είναι αναγκαία.

Τα μικρά αρδευτικά έργα αξιοποιούν υδατικούς πόρους μικρών ποσοτήτων που δεν θα μπορούσαν να δικαιολογήσουν την κατασκευή άλλης μορφής έργων και απ’ αυτή την σκοπιά εξεταζόμενα συμβάλλουν σημαντικά στην τοπική ανάπτυξη και διατήρηση της

157

γεωργίας (ενίσχυση των γεωργικών δραστηριοτήτων, μείωση των κινδύνων υποβάθμισης των υδατικών και εδαφικών πόρων, δυνατότητα χρησιμοποίησης ανανεώσιμων ενεργειακών πόρων, επέκταση και προσαρμογή της μικρής άρδευσης, ανάλογα με τους εκάστοτε διατιθέμενους υδατικούς πόρους).

Τα μικρά αρδευτικά έργα, συχνά καλούνται να συμπληρώσουν έργα μεγαλύτερης εμβέλειας λόγω ειδικών συνθηκών. Είναι καλύτερα εποπτευόμενα, γεγονός που συμβάλλει σημαντικά στην αύξηση της αποδοτικότητας τους και επιτρέπει την έγκαιρη αποπληρωμή τους, έχουν μικρό κόστος εκμετάλλευσης και συντήρησης (αξιοποίηση αυτόχθονου εργατικού και τεχνικού προσωπικού) άρα και μειωμένο κόστος παραγωγής, συμβάλλουν σημαντικά στην αύξηση του εισοδήματος των μικροαγροτών και τέλος συμμετέχουν μ’ αυτόν τον τρόπο στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής τους.

Επειδή σε κάθε χώρα προσφέρεται ένας μεγάλος σχετικά αριθμός περιπτώσεων υδατικών πόρων (επιφανειακών και υπόγειων) μικρής εμβέλειας, η αξιοποίηση τους επιβάλει την ανάπτυξη μίας εξειδικευμένης υδατικής πολιτικής προκειμένου να αντιμετωπισθούν αποτελεσματικά όχι μόνο τα προβλήματα τεχνικής και οικονομικής φύσης, αλλά και εκείνα θεσμικής μορφής (οργανισμοί, ενώσεις, νομοθεσία για την αντιμετώπιση -πέραν των άλλων -και θεμάτων ιδιοκτησίας του νερού, εργασιών, δικαιωμάτων χρήσης ή διέλευσης κ.α.π. ).

Η στρατηγική που πρέπει να εφαρμοσθεί για μία αποτελεσματική πολιτική αξιοποίησης των μικρής κλίμακας υδατικών πόρων οφείλει να περιλαμβάνει μία σειρά προγραμμάτων όπως: ανάπτυξης τοπικών οργάνων σχεδιασμού και εκτέλεσης των έργων, ενίσχυσης της δυνατότητας συλλογής στοιχείων και επεξεργασίας αυτών, εφαρμογής, κατά προτεραιότητα, σε περιοχές που υπάρχει υλικοτεχνική υποδομή και εκπαιδευμένοι αγρότες, καθολικής αξιοποίησης των υδάτων στη γεωργία σε συνδυασμό με την διατήρηση αυτών, μεταφοράς εμπειριών είτε από άλλα έργα είτε από πιλοτικά έργα, εκπαίδευσης στελεχών για τη διαχείριση των έργων, των υδατικών και των εδαφικών πόρων, συνεργασίας με αρμόδιους κρατικούς ή μη κρατικούς φορείς, εκμετάλλευσης των έργων και διάθεσης της παραγωγής, αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ηλιακή, αιολική, γεωθερμία, υδατική κ.α.), ανάλυσης των επιτυχιών και των αποτυχιών, εκτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ενθάρρυνσης της συμμετοχής των αγροτών και των τοπικών οργανισμών κ.α.

11.3.5 Διαχείριση περιορισμένων υδατικών πόρων

Σε πολλές χώρες, η οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη προσκρούει στο γεγονός ότι οι διαθέσιμοι υδατικοί πόροι είναι ανεπαρκείς για να ικανοποιήσουν τη ζήτηση και, κατά συνέπεια, οι χώρες αυτές υφίστανται τις δυσμενείς επιπτώσεις της λειψυδρίας.

Η λειψυδρία είναι γενικό φαινόμενο σε χώρες ξηρικές ή ημι - ξηρικές χωρίς αυτό να σημαίνει πως λειψυδρία δεν παρατηρείται και σε χώρες με επαρκείς βροχοπτώσεις λόγω της άνισης χρονικής και γεωγραφικής κατανομής αυτών (π.χ. τα νησιά του Αιγαίου στη χώρα μας).

Το φαινόμενο αυτό επιβάλλει την εφαρμογή στρατηγικών γεωργικής παραγωγής προσαρμοσμένων στη μεταβλητότητα των υδατικών πόρων, των οποίων η ποσότητα είναι απρόβλεπτη και περιορισμένη.

Σ' αυτές τις περιοχές, δεδομένου ότι οι παραδοσιακές πρακτικές άσκησης της γεωργίας, συχνά, δεν είναι βιώσιμες λόγω της μεταβολής των κοινωνικο - οικονομικών εξελίξεων και των περιβαλλοντικών περιορισμών, οι στρατηγικές χρήσης της γεωργικής γης απαιτούν μια συνετή και συντονισμένη ορθολογική χρήση του νερού και του εδάφους. Η κατάστρωση της ακολουθητέας στρατηγικής για τη βελτίωση της παραγωγής εξαρτάται όχι μόνο από την καλή γνώση των υδατικών πόρων, αλλ' επίσης και από τη γνώση των τεχνικών που μεγιστοποιούν την παραγωγή βιομάζας σε σχέση με το νερό και επιτρέπουν την καλύτερη κτηνοτροφική αξιοποίησή της.

Γενικά, οι περιοχές που χαρακτηρίζονται κλιματικά ως ξηρές έχουν ανάγκη προγραμμάτων ανάπτυξης, τα οποία να δρουν σαν παράγοντες σταθεροποίησης και

158

βελτίωσης των περιορισμένων υδατικών τους πόρων καθώς και ενθάρρυνσης άσκησης γεωργικών δραστηριοτήτων από τον γεωργικό πληθυσμό αυτών των περιοχών με στόχο τη βελτίωση του οικογενειακού τους εισοδήματος. Η γεωργική παραγωγή και οι αγροτικές κοινωνίες γίνονται συχνά τα θύματα της ξηρασίας και των πλημμύρων. Τα μέτρα που πρέπει να ληφθούν οφείλουν να περιλαμβάνουν προγράμματα μακράς πνοής για την αντιμετώπιση της ξηρασίας καθώς και βραχυπρόθεσμα προγράμματα αμέσου επέμβασης σε περιπτώσεις ολικής ή μερικής απώλειας της γεωργικής παραγωγής. Χωρίς μέτρα συμπαράστασης οι γεωργοί τέτοιων περιοχών θα εγκαταλείψουν τη γεωργία και μαζί μ' αυτήν θα χαθεί και η αξιοποίηση των όποιων περιορισμένων υδατικών πόρων διαθέτουν.

Σε περιπτώσεις παρατεταμένης ξηρασίας τα οποιαδήποτε μέτρα που θα ληφθούν πρέπει να χαρακτηρίζονται από αντικειμενικότητα, δικαιοσύνη και ίση μεταχείριση. Ο καθορισμός προτεραιοτήτων και η εφαρμογή δελτίου στους χρήστες του νερού αποτελούν αντικείμενο της ορθής διαχείρισης αλλά οι αποφάσεις, σε παρόμοιες δύσκολες και ενίοτε εκρηκτικές καταστάσεις, πρέπει να παίρνονται με τη συμμετοχή των ενδιαφερόμενων ή των εκπροσώπων τους.

Σε περιοχές πτωχές σε νερά η σύλληψη κάθε πηγής ύδατος είναι αναγκαία προϋπόθεση για την ανάπτυξη και διατήρηση κάποιας αντίστοιχης γεωργικής ανάπτυξης. Για παράδειγμα αναφέρονται: η κατασκευή μικρών λιμνοδεξαμενών για τη σύλληψη μικρών επιφανειακών απορροών προς εξυπηρέτηση αρδευτικών αναγκών ή αναγκών πόσιμου ύδατος για τα ζώα, η καθοδήγηση, με ελαφρές κατασκευές, των απορροών μέσα σε στεγανοποιημένες σπηλιές (καρστικές), η σύλληψη του βρόχινου νερού από τις στέγες των σπιτιών και η αποθήκευσή του σε στέρνες, η σύλληψη και καλλιέργεια μικρών πηγών κυρίως για ύδρευση, η κατασκευή διδύμων αγωγών αποχέτευσης ήτοι ενός για τα βοθρολύματα και ενός για τα νερά της βροχής και τα υπόλοιπα λύματα του νοικοκυριού, τα οποία με μια ελαφρά επεξεργασία, συνήθως φυσικό φιλτράρισμα (π.χ. Ισραήλ) μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις αρδεύσεις κ.α. Οι τρόποι αυτοί σύλληψης υδατικών πόρων απαντώνται σε πολλές περιοχές της γης και αποτελούν μια πρακτική που μόνο θετικά αποτελέσματα έχει. Επίσης, σημαντικές ποσότητες νερού που προέρχονται από απώλειες του δικτύου ύδρευσης των πόλεων, εμπλουτίζουν τους υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες αυτών. Τα νερά αυτά αντλούμενα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άρδευση, για πλύσιμο των δρόμων, για άρδευση πάρκων κ.α. Οι ποσότητες αυτές ανακουφίζουν θετικά το ισοζύγιο Προσφοράς - Ζήτησης των υδατικών πόρων.

Πέραν όμως από όλα τα ανωτέρω πρέπει πάντα να πρυτανεύει η «αρχή της διάρκειας του φυσικού πόρου» γιατί διαφορετικά δεν μπορεί να υπάρξει αειφόρος ανάπτυξη. Η αρχή αυτή συνεπάγεται: πλήρη γνώση του φυσικού πόρου και της συμπεριφοράς αυτού στο χώρο και στο χρόνο, πλήρη γνώση, εφ' όσον πρόκειται για γεωργική ανάπτυξη, της συμπεριφοράς των καλλιεργειών στις συνθήκες της περιοχής ώστε να γίνονται οι καλύτερες επιλογές μεταξύ αυτών τόσο από πλευράς προσαρμοστικότητας όσο και από πλευράς καλύτερης αξιοποίησης των περιορισμένων υδατικών πόρων, πλήρη ενημέρωση επί των τεχνικών δυνατοτήτων σύλληψης, διατήρησης, μεταφοράς, διανομής και εφαρμογής του νερού στο αγροτεμάχιο, ένα αποτελεσματικό θεσμικό πλαίσιο (διοικητικό, διαχειριστικό, νομικό) για τη χάραξη πολιτικής, στρατηγικής, τακτικής και εφαρμογής των ενδεδειγμένων μέτρων ορθολογικής χρήσης των υδατικών και φυσικών πόρων, την ιεράρχηση των αναγκών και τον καθορισμό προτεραιοτήτων, την προστασία της ποιότητάς τους, τη διατήρησή τους και τέλος για την προστασία του περιβάλλοντος και τη διατήρηση της ισορροπίας των οικοσυστημάτων.

11.4 ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ

Οι πέντε βασικοί τομείς που αναπτύχθηκαν στα προηγούμενα, δηλαδή: της αποτελεσματικής χρήσης του νερού στο επίπεδο της γεωργικής εκμετάλλευσης, του υπερκορεσμού - αλατότητος και στράγγισης, της διαχείρισης της ποιότητος των υδάτων, της αξιοποίησης υδατικών πόρων μικρής κλίμακας και τέλος της διαχείρισης περιορισμένων υδατικών πόρων, συνιστούν τα μέσα βελτιστοποίησης της χρήσης του νερού στη γεωργία και της πραγματοποίησης μιας αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης. Για να τεθούν σε εφαρμογή οι

159

δράσεις που περιλαμβάνονται στους ανωτέρω πέντε τομείς, κατά τρόπο αποτελεσματικό, πρέπει να συνοδεύονται και από μερικές πρόσθετες συμπληρωματικές δράσεις όπως:

δημιουργία βάσεων δεδομένων έρευνα θεσμικό πλαίσιο αναβάθμιση του ανθρώπινου δυναμικού βελτίωση της κοινωνικο - οικονομικής ανάλυσης προστασία του περιβάλλοντος και τέλος μεταφορά τεχνολογίας και δημιουργία υποδομής

11.4.1 Δημιουργία βάσεων δεδομένων

Η απουσία επαρκών και αξιόπιστων δεδομένων επί των υδροκλιματικών συνθηκών και των φυσικών πόρων αποτελεί ένα σοβαρό εμπόδιο για την ορθολογική αξιοποίηση του υδατικού δυναμικού και την αειφόρο γεωργική ανάπτυξη. Όσο δε διατίθενται στοιχεία επαρκή και αξιόπιστα, ο σχεδιασμός, ο προγραμματισμός και η διαχείριση των προγραμμάτων αξιοποίησης των υδατικών πόρων θα συνεχίσουν να στηρίζονται σε χονδρικές εκτιμήσεις των φυσικών πόρων με όλα τα όσα επισφαλή αυτές συνεπάγονται για μια αειφόρο γεωργική ανάπτυξη. Τα προγράμματα αξιοποίησης των υδατικών πόρων για μια τέτοια γεωργική ανάπτυξη δε μπορούν να είναι σωστά θεμελιωμένα, αν δεν καταρτίζονται με βάση επαρκή και αξιόπιστα δεδομένα που αναφέρονται στα χαρακτηριστικά των εδαφών και της παραγωγικότητάς τους, στους διαθέσιμους επιφανειακούς και υπογείους υδατικούς πόρους, στα αποτελέσματα των λειτουργούντων έργων αξιοποίησης των υδάτων, συμπεριλαμβανομένων και των μικρών παραδοσιακών έργων, καθώς και άλλων συναφών παραγόντων, οι οποίοι συμβάλλουν στην επιτυχία των σχετικών προγραμμάτων υπό τις οικονομικές συνθήκες στις οποίες ευρίσκονται οι αγρότες των περιοχών εφαρμογής τους.

Κατά συνέπεια, είναι απαραίτητο:- να εκτιμηθούν τα δεδομένα επί των υδατικών πόρων και των άλλων φυσικών πόρων

που διατίθενται για την αρδευόμενη γεωργία ή τη γεωργία που στηρίζεται στην αξιοποίηση των βροχοπτώσεων.

- να διαπιστωθούν τα κενά και να επιλεγούν οι ενδεδειγμένες μέθοδοι για τη συλλογή και την ανάλυση των δεδομένων.

- να διασφαλισθεί η συστηματική παρακολούθηση της χρήσης του νερού και των γαιών σε συνδυασμό με την γεωργική παραγωγή.

- να καταρτισθούν μητρώα τυπικών δράσεων αξιοποίησης των υδατικών πόρων για γεωργικούς σκοπούς και συμβολής αυτών για μια αειφόρο γεωργική ανάπτυξη

- να βελτιωθούν η διαθεσιμότητα και η διάδοση των δεδομένων στους ειδικούς που είναι επιφορτισμένοι με το σχεδιασμό και τον προγραμματισμό, στους τεχνικούς και στους γεωργούς.

και τέλος,- να εξασφαλισθεί η συνεχής ροή των αναγκαίων χρηματοδοτήσεων για να υπάρξει

συνέχεια αυτών των δραστηριοτήτων σε μακροπρόθεσμη βάση.

11.4.2 Έρευνα

Η έρευνα και η ανάπτυξη δεν μπορούν να βαδίζουν η μια χωριστά απ’ την άλλη. Νέα προβλήματα εμφανίζονται με το χρόνο, οι οικονομικές και περιβαλλοντικές συνθήκες εξελίσσονται συνεχώς και η ανάγκη προσαρμογής των υφισταμένων τεχνολογιών στις σύγχρονες απαιτήσεις ή της επινόησης νέων είναι απαραίτητο να γίνουν. Η εφαρμοσμένη έρευνα και η έρευνα η προσαρμοσμένη στις ιδιαίτερες απαιτήσεις των συγκεκριμένων

160

εκάστοτε προβλημάτων διαδραματίζουν εξέχοντα ρόλο στο όλο πρόβλημα της αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης.

Παρατηρείται γενικά, ότι τα προγράμματα έρευνας στις περισσότερες χώρες στον τομέα της χρήσης του νερού για γεωργικούς σκοπούς, είναι στενής εμβέλειας, ασυνεχή και τεμαχισμένα. Εξάλλου η έρευνα δεν πρέπει να περιορίζεται μόνο σε τεχνικής φύσεως προβλήματα αλλά εξ’ ίσου θα πρέπει να στραφεί και σε προβλήματα κοινωνικά, θεσμικά, περιβαλλοντικά και οικονομικά που συνδέονται άμεσα με τη διαχείριση του νερού στη γεωργία. Η προσαρμογή της έρευνας στα συγκεκριμένα προβλήματα (προσαρμοσμένη έρευνα) πρέπει να επαναπροσανατολισθεί δεδομένου του συνθέτου ρόλου του νερού στην προσπάθεια ανάπτυξης αειφόρου γεωργίας και ν’ ακολουθήσει μια ολιστική προσέγγιση ευρείας βάσης.

Για τους παραπάνω λόγους πρέπει να υποστηριχθούν προγράμματα προσαρμοσμένης έρευνας η οποία να επικεντρωθεί σε πραγματικά προβλήματα συνδεδεμένα με το σχεδιασμό, τον προγραμματισμό, την υλοποίηση και τη διαχείριση έργων αξιοποίησης των υδάτων προορισμένων για τη γεωργική ανάπτυξη. Είναι ιδιαίτερα θετικό και σημαντικό, αν η προκύπτουσα τεχνολογία είναι τεχνικά πραγματοποιήσιμη, περιβαλλοντικά και οικονομικά βιώσιμη και κοινωνικά αποδεκτή.

11.4.3 Θεσμικό πλαίσιο

Η σπουδαιότητα της διάθεσης, σ εθνικό επίπεδο, ενός θεσμικού πλαισίου για την προώθηση της αξιοποίησης των υδατικών πόρων και της αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης είναι πλήρως αναγνωρισμένη. Η λύση της αξιοποίησης του νερού δεν σημαίνει πάντα την ανάγκη δημιουργίας νέων θεσμών, την ενίσχυση των υπαρχόντων ή τη δημιουργία κρατικών υπηρεσιών. Δεδομένου ότι δεν είναι οι υπάλληλοι, αλλά οι αγρότες που καλλιεργούν τη γη ένα βασικό κριτήριο για την αναδιοργάνωση ή και τη δημιουργία νέων θεσμών πρέπει να είναι η ικανότητα αυτών ν αντιμετωπίζουν αποτελεσματικά τα πολυδιάστατα προβλήματα των αγροτών σε τοπικό και εθνικό επίπεδο. Οι αναζητούμενοι θεσμοί πρέπει να εκπληρούν το ρόλο του ρυθμιστή και του καταλύτη προσδίδοντας τη δέουσα σημασία στους δεσμούς συνεργασίας μεταξύ υπουργείων και διοικήσεων διαφόρων βαθμών (κεντρικών, περιφερειακών τοπικών). Ο ρόλος των τοπικών κοινωνιών, ιδίως σε περιπτώσεις αξιοποίησης μικρής κλίμακας υδατικών πόρων, δεν πρέπει να υποεκτιμάται. Η ενίσχυση λοιπόν των θεσμών πρέπει να στηρίζεται σ αυτού του είδους τις απαιτήσεις δεσμών και λειτουργικότητας.

Εξάλλου ένα αρμόζων πλαίσιο νόμων και κανονισμών πρέπει να ισχύει και να διευκολύνει τις δράσεις στους τομείς χρήσης του νερού για γεωργικούς σκοπούς, στράγγισης, διαχείρισης της ποσότητος του νερού, προγραμματισμού αξιοποίησης μικρής κλίμακας υδατικών πόρων καθώς και λειτουργίας ενώσεων χρηστών ύδατος. Μία νομοθεσία αποκλειστική για τον τομέα χρήσης του νερού στη γεωργία είναι αναγκαία πλην όμως πρέπει να ευρίσκεται σε αρμονία με τη γενικότερη νομοθεσία περί διαχείρισης των υδατικών πόρων από την οποία οφείλει να προκύπτει.

Ειδικότερα, τα θεσμικά όργανα που ασχολούνται με την αξιοποίηση του νερού για γεωργικούς σκοπούς πρέπει να ενισχυθούν ή να αναδιοργανωθούν, ανάλογα με την περίπτωση, για να είναι σε θέση ν’ ανταποκριθούν αποτελεσματικά στις ανάγκες των γεωργών και να προωθήσουν την ανάπτυξη μιας αειφόρου γεωργίας. Τα βασικά θεσμικά όργανα οφείλουν να αναπτύξουν αποτελεσματικούς δεσμούς συνεργασίας με όλους τους συναρμόδιους φορείς, κατά τρόπο που να διασφαλίζονται η βελτιστοποίηση της χρήσης των υλικών, των οικονομικών και των ανθρωπίνων πόρων.

161

11.4.4 Αναβάθμιση του ανθρωπίνου δυναμικού

Η έλλειψη επαρκούς προσωπικού που να έχει το απαιτούμενο επίπεδο της εκπαίδευσης, των γνώσεων και της εμπειρίας αποτελεί μείζον εμπόδιο στην ανάπτυξη της αρδευόμενης ή μη αρδευόμενης γεωργίας. Είναι λοιπόν ανάγκη να οργανωθούν ολοκληρωμένα εκπαιδευτικά προγράμματα, τα οποία να καλύπτουν όλη την κλίμακα του ανθρώπινου δυναμικού που ασχολείται με τη χρήση του νερού για γεωργικούς σκοπούς. Ειδικά προγράμματα διδασκαλίας και δημιουργίας στελεχών είναι απαραίτητα, ώστε ένας επαρκής αριθμός ατόμων δεόντως και επαρκώς εκπαιδευμένων να είναι διαθέσιμος για την αντιμετώπιση διαχειριστικών και τεχνικών προβλημάτων που θέτει η χρήση του ύδατος για την ικανοποίηση γεωργικών αναγκών. Τα προγράμματα αυτά πρέπει να είναι συμβατά με μία συνολική εθνική πολιτική αναβάθμισης του ανθρωπίνου δυναμικού που έχει ως αποστολή τη χρήση του νερού στη γεωργία. Ο καθορισμός αυτής της εθνικής πολιτικής είναι απαραίτητος για την επεξεργασία ενός αποτελεσματικού προγράμματος διδασκαλίας και εκπαίδευσης στους τομείς που αυτό είναι αναγκαίο καλύπτοντας τόσο το στελεχικό όσο και το εργατικό δυναμικό για τις σημερινές και τις μελλοντικές ανάγκες. Το πρόγραμμα πρέπει να προσφέρει δυνατότητες επαγγελματικής σταδιοδρομίας στους ειδικούς και τεχνικούς επιστήμονες προσφέροντας ακόμη και προνομιακά κίνητρα, αν αυτό είναι αναγκαίο. Η σημασία της εκπαίδευσης των αγροτών, ιδίως των ασχολουμένων με την αρδευόμενη γεωργία δεν πρέπει να υποεκτιμάται. Οι γεωργοί πρέπει να είναι σε θέση να καταλαβαίνουν τις νέες τεχνολογίες που τους παρουσιάζονται. Για το σκοπό αυτό είναι ανάγκη οι αγρότες να εξασκούνται σε επιδεικτικά αγροτεμάχια εφαρμογής των νέων τεχνολογιών για να αποκτήσουν άμεση αντίληψη των πλεονεκτημάτων που αυτές επιφυλάσσουν. Για τον ίδιο σκοπό πρέπει να οργανώνονται στάδια μικρής διαρκείας για πρακτική άσκηση των γεωργών θέτοντας στη διάθεση τους εκλαϊκευμένα φυλλάδια, τα οποία να τα κατανοούν εύκολα και να τα συμβουλεύονται όταν χρειάζεται.

11.4.5 Βελτίωση της κοινωνικο - οικονομικής ανάλυσης

Η αειφόρος ανάπτυξη πρέπει να εκπληρεί δύο βασικούς όρους, δηλαδή, να είναι οικονομικά βιώσιμη και κοινωνικά αποδεκτή. Ένας μεγάλος αριθμός έργων αξιοποίησης υδατικών πόρων έχουν αποτύχει γιατί δεν δόθηκε η δέουσα προσοχή κατά τη φάση του σχεδιασμού στην ανάλυση των οικονομικών και ιδίως των κοινωνικών προϋποθέσεων. Η υποεκτίμηση των κοινωνικών και περιβαλλοντικών μειονεκτημάτων ή πλεονεκτημάτων ή η μη εκτίμηση του σε ορισμένες περιπτώσεις (δυσκολίες έκφρασης της σε χρηματικούς όρους) οδηγεί συχνά σε μια υπερεκμετάλλευση ή σε μία αναποτελεσματική χρήση των φυσικών πόρων. Η εφαρμογή λοιπόν μιας ενδεδειγμένης, για κάθε περίπτωση, κοινωνικο - οικονομικής ανάλυσης σε όλες τις φάσεις του σχεδιασμού αποδεικνύεται αναγκαία για όλα τα προγράμματα αξιοποίησης υδατικών πόρων.

Γι’ αυτό το σκοπό πρέπει να ενταθούν οι προσπάθειες τελειοποίησης των κατάλληλων μεθόδων κοινωνικο - οικονομικής ανάλυσης για το σχεδιασμό, την ανάλυση και την αξιολόγηση των έργων υδατικής οικονομίας.

11.4.6 Προστασία του περιβάλλοντος

Η σημασία των μέτρων προστασίας και διατήρησης του περιβάλλοντος έχει αναγνωρισθεί από τις αρχές της δεκαετίας του 1960. Σήμερα είναι παραδεκτό ότι η οποιαδήποτε οικονομική ανάπτυξη δεν μπορεί να είναι αειφόρος χωρίς να εξασφαλίζεται η προστασία και η διατήρηση του περιβάλλοντος.

162

Πολλές γεωργικές γαίες υποβαθμίζονται γιατί η διαχείριση των εδαφικών και υδατικών πόρων δεν είναι η ενδεδειγμένη. Η διάβρωση του εδάφους, η εξάντληση των θρεπτικών συστατικών του, η αλάτωση και ο υπερκορεσμός του σε νερό έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση της παραγωγικότητάς του και τη μετατροπή του, μακροπρόθεσμα, σε άγονη γη. Τα προγράμματα επέκτασης της γεωργίας αφορούν, συχνά, σε εκτάσεις οριακής γονιμότητας σε πολλά μέρη του κόσμου. Μία πλήρης και λεπτομερής διαχείριση του περιβάλλοντος προϋποθέτει την ικανότητα της πρόβλεψης, της παρακολούθησης, της μέτρησης και της ανάλυσης των περιβαλλοντικών τάσεων και της εκτίμησης και των δυνατοτήτων της γης και του νερού σε διάφορα επίπεδα ήτοι από το επίπεδο του αρδευόμενου αγροτεμαχίου μέχρις εκείνου της υδρολογικής λεκάνης απορροής. Η συστηματική καθιέρωση των μελετών περιβαλλοντικών επιπτώσεων επιτρέπει τον σχεδιασμό χρήσης των εδαφικών και υδατικών πόρων χωρίς να προκαλούνται ανεπανόρθωτες βλάβες στο περιβάλλον παράγων απαραίτητος για την αειφόρο χρησιμοποίησή τους. Οι μελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων πρέπει να συνοδεύονται από ένα κατάλληλο σύστημα ελέγχου. Τα ενδεδειγμένα μέτρα πρέπει να λαμβάνονται στις υψηλές ζώνες των λεκανών απορροής με στόχο τη διάθεση νερού στις χαμηλές περιοχές, τον επανεμπλουτισμό των υπογείων οριζόντων, την προστασία της ποιότητος του ύδατος και τέλος τη βιωσιμότητα των έργων αξιοποίησης των υδατικών πόρων. Μερικά μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος πρέπει να λαμβάνονται σε όλη την έκταση της λεκάνης απορροής προς διατήρηση των περιβαλλοντικών της χαρακτηριστικών, μεγιστοποίηση των θετικών επιπτώσεων της ανάπτυξης και τέλος προς ελαχιστοποίηση των δυνητικών κινδύνων για το περιβάλλον.

Ειδικότερα, πρέπει η προστασία του περιβάλλοντος και η διατήρηση των φυσικών πόρων ν’ αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της οικονομικής και κοινωνικής ανάπτυξης. Οι αντικειμενικές μελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων πρέπει να έχουν χαρακτήρα υποχρεωτικό και ν’ αποτελούν απαραίτητη προϋπόθεση για την έγκριση σχεδίων και προγραμμάτων ανάπτυξης. Όλες οι περιβαλλοντικές παράμετροι πρέπει να λαμβάνονται υπ’ όψιν από τις πρώτες φάσεις των προγραμμάτων. Μια ολοκληρωμένη διαδικασία παρακολούθησης του περιβάλλοντος, εκτίμησης και πληροφόρησης, είναι απαραίτητη για μια αειφόρο ανάπτυξη. Προτεραιότητα πρέπει να δοθεί στη διαχείριση των υψηλών ζωνών των λεκανών απορροής και στην εφαρμογή των μέτρων προστασίας σε όλη την έκταση της λεκάνης.

11.4.7 Μεταφορά τεχνολογίας και δημιουργία υποδομής

Η μεταφορά εμπειρίας και τεχνολογίας και η ενίσχυση των συστημάτων ελέγχου και πληροφόρησης μεταξύ των επιστημόνων, των τεχνικών και των γεωργών παραμένει, σε πολλές περιπτώσεις, ένα πρόβλημα που δεν έχει πλήρως επιλυθεί. Έχοντας υπ’ όψιν την προηγούμενη εμπειρία, είναι προφανές ότι η επιτυχία ενός έργου σχετικού με την αξιοποίηση του νερού στη γεωργία σε όλες τις φάσεις της - Προγραμματισμός, Σχεδιασμός, Κατασκευή, και Εκμετάλλευση - εξαρτάται κατά μεγάλο μέρος από τη διαθέσιμη τεχνολογία και από το εάν οι τελικές επιλογές έγιναν λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές συνθήκες ή όχι. Ένα πρόγραμμα μεταφοράς πληροφοριών, το οποίο περιλαμβάνει την αποθήκευση, τη διάδοση, τη λήψη πληροφοριών και την επικαιροποίησή τους με βάση τις πλέον πρόσφατες πληροφορίες, αποτελεί έργο πρώτης προτεραιότητας για την αξιοποίηση των υδατικών πόρων μέσα στα πλαίσια ενός προγράμματος αειφόρου γεωργικής ανάπτυξης.

Όπως συμβαίνει σε όλες τις οικονομικές δραστηριότητες, η επιτυχία ενός προγράμματος γεωργικής ανάπτυξης, ιδίως όταν στηρίζεται στο νερό, δεν είναι δυνατή χωρίς τις ανάλογες υποδομές όπως:

Η διάθεση επαρκών οικονομικών μέσων. Η δυνατότητα έγκαιρης προμήθειας του αναγκαίου εξοπλισμού καλής ποιότητος και επαρκούς ποσότητος. Η εξασφάλιση των μέσων για την εμπορευματοποίηση των παραγομένων προϊόντων. Η ύπαρξη κατάλληλου μηχανισμού καθορισμού της πολιτικής τιμών. Η ύπαρξη εύκαμπτου και αποτελεσματικού

163

θεσμικού πλαισίου. Καλό δίκτυο μεταφοράς των προϊόντων στον τόπο της αγοράς. Κατάλληλο ανθρώπινο δυναμικό κ.α..

Ειδικότερα, η μεταφορά τεχνολογίας οριζοντίως και καθέτως πρέπει να ενισχυθεί. Κατά το σχεδιασμό, τον προγραμματισμό, την κατασκευή, την εκμετάλλευση, τη συντήρηση και την υιοθεσία τεχνολογιών και βελτιωμένων πρακτικών, είναι αναγκαία η εξέταση μιας σειράς τεχνολογικών επιτευγμάτων προκειμένου να επιλεγεί ο αόριστος συνδυασμός απ’ αυτά και να προσαρμοσθεί στις τοπικές συνθήκες. Η ενίσχυση των υλικών, θεσμικών, οικονομικών και κοινωνικών υποδομών πρέπει να γίνεται παράλληλα με τις άλλες δραστηριότητες οικονομικής ανάπτυξης. Η επιλογή αποτελεσματικών μεθόδων μεταφοράς και εφαρμογής νέων τεχνικών αποτελεί βασική προϋπόθεση για επιτυχή αποτελέσματα. Επίσης ιδιαίτερη σημασία έχει η ανάπτυξη μιας ολοκληρωμένης υποδομής προμήθειας ύδατος σε αγροτικές περιοχές για πολλαπλές χρήσεις με βασικό στόχο την ανάπτυξη της αγροτικής οικονομίας.

164

4Ο ΜΕΡΟΣ

12. ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ I

12.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Υδρολογική λεκάνη ή λεκάνη απορροής ορίζεται ως το σύνολο της επιφάνειας του εδάφους (ξηράς ή υδάτινης) η οποία συνεισφέρει στο σχηματισμό της απορροής που διέρχεται από μία συγκεκριμένη διατομή ενός ορισμένου ρεύματος ή ποταμού.

Σχήμα 12.1

Είναι φανερό ότι σε κάθε διατομή ποταμού μετράτε μία παροχή, η οποία αντιπροσωπεύει καθαρά το νερό που συγκεντρώνεται επιφανειακά από την οριοθετημένη λεκάνη απορροής του υδατορεύματος αυτού.

Παρατήρηση: Από την έξοδο της λεκάνης δεν απορρέει όλο το νερό το οποίο έπεσε λόγω βροχόπτωσης ή και χιονόπτωσης.

Στη χώρα μας οι βροχοπτώσεις εμφανίζονται κατά μέσο όρο πολύ μεγαλύτερες στη ΒΔ Ελλάδα απ’ ότι στη ΝΑ Ελλάδα. Μία μέση τιμή της βροχόπτωσης στην Αθήνα είναι 400 mm. (βλέπε Σχήματα 1, 2, 3 και 4 του Μαθήματος Υδραυλικής των Υπογείων Νερών).

Την πλήρη περιγραφή της βροχόπτωσης δίνουν οι παράμετροι (h,s,t). Από το ύψος της βροχής h σε μία υδρολογική λεκάνη, ένα μέρος του «χάνεται» ενώ ένα άλλο απορρέει. Τα ισοδύναμο ύψος βροχής που απορρέει καλείται καθαρό ύψος βροχής, hκαθ. Η μέση ισοδύναμη απορροή δίνεται από τους παρακάτω τύπους:

Vνερό απορ. =hκαθ. x S =Qμέσο . t (m3 /y) (12.1)

και σε sec: Qμέσο ετήσιο = x (m3/sec) (12.2)

Από τον Εξ. (11.1), αν t = 1έτος Qμέσο ετήσιο , ενώ αν t = 1 μήνας Qμέσο μηνιαίο, κλπ.

Παρατήρηση: Εδώ πρέπει να τονισθεί ότι η μετρική ιδιότητα του γεγονότος βροχόπτωση είναι μία «σημειακή» πληροφορία επί ενός επιφανειακού φαινομένου – γεγονότος. Και ενώ η σημειακή μέτρηση της παροχής σε μία θέση υδατορεύματος ολοκληρώνει και παρουσιάζει την απορροή σ’ όλη την σαφώς καθορισμένη ανάντη λεκάνη, η σημειακή μέτρηση της βροχόπτωσης δεν ορίζει με ακρίβεια τη μέση τιμή της σ’ ένα τμήμα της λεκάνης γύρω από τη μέτρηση, όπως άλλωστε δείχνει και η καθημερινή εμπειρία σε όλες τις μελέτες, με τις γνωστές αυξομειώσεις της έντασης και του συνολικού ύψους ενός επεισοδίου βροχής, ακόμα και σε σχετικά κοντινές αποστάσεις.

Βουνά

Υδροκρίτης(νοητή γραμμή που χωρίζει τις υδρολογικές λεκάνες)

Υδρολογική λεκάνη έκτασης S

165

Επομένως η λαμβανόμενη πληροφορία: σημειακό ύψος βροχής h1 - h2 = Δh σε χρονικό διάστημα t1 - t2 = Δt , ή σημειακή ένταση βροχής i = Δh / Δt σε διάφορες χρονικές στιγμές Δt, προσεγγίζει το φαινόμενο «βροχόπτωση» τόσο ακριβέστερα, όσο πυκνότερα είναι τα σημεία πληροφορίας στην επιφάνεια του φαινομένου. Η ολοκλήρωση της σημειακής πληροφορίας στην επιφάνεια αποτελεί άλλωστε και τον τελικό στόχο των μελετών πάνω στις βροχοπτώσεις.

12.2 ΒΡΟΧΟΜΕΤΡΙΑ – ΟΡΓΑΝΑ – ΝΕΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Ο βροχογράφος δίνει αξιόπιστα τη χρονική εξέλιξη της βροχής έναντι του βροχομέτρου, επειδή καταγράφει στο βροχογράφημα αυτομάτως το αθροιστικό ύψος βροχής παρακολουθώντας έτσι το συνεχές φαινόμενο της βροχής.

Σχήμα 12.2

Για μελέτη πλημμύρας, στην οποία πρωταρχικής σημασίας είναι η συνάρτηση ύψους της βροχόπτωσης και η διάρκεια της, είναι απαραίτητο το βροχογράφημα. Για την εκπόνηση υδατικού ισοζυγίου δεν είναι απαραίτητη η ύπαρξη βροχογραφημάτων και αρκούν οι μετρήσεις με βροχόμετρα.

Βροχόμετρα – Όργανα – Νέα Τεχνολογία

Για την αποτελεσματικότερη πρόγνωση των πλημμυρικών κυμάτων από το Βουλγαρικό τμήμα της υδρολογικής λεκάνης του ποταμού Στρυμόνα προς το Ελληνικό, είναι αναγκαίο και απαραίτητο, πριν από την εγκατάσταση και λειτουργία των νέων αυτόματων τηλεμετρικών σταθμών, να προηγηθεί απογραφή της υπάρχουσας κατάστασης του φυσικού περιβάλλοντος όσον αφορά την ανθρωπογεωγραφία, τη γεωμορφολογία, την εδαφολογία, το κλίμα, την υδρομετεωρολογία. Τη χρήση – κάλυψη γης και τέλος την υπάρχουσα διαχείριση των υδατικών πόρων στο Βουλγάρικο και Ελληνικό τμήμα της.

Παράλληλα με την απογραφή της υπάρχουσας κατάστασης θα αναπτυχθεί και ένα γεω – πληροφορικό σύστημα για την ενιαία υδρολογική λεκάνη του Στρυμόνα που θα έχει σαν σκοπό την υποστήριξη αυτής της διαδικασίας με τη βοήθεια υψηλής ευκρίνειας (SPOT) δεδομένων τηλεσκόπισης και τεχνικών GIS. Δηλαδή θα γίνει:

Χρήση δορυφορικών εικόνων υψηλής διακριτικότητας (SPOT), έτσι ώστε να υποστηριχθεί και επιτευχθεί με το καλύτερο τρόπο η απογραφή και η αποτύπωση της υπάρχουσας κατάστασης στο χώρο με τη βοήθεια των Πολυμέσων, καθώς και η διαχρονική παρακολούθηση της χωρίς την ανάγκη νέων επιτόπου παρατηρήσεων και μετρήσεων, οι οποίες και χρονοβόρες είναι και πολλές φορές ανέφικτες.

Σύνθεση και ανάλυση σε πλαίσιο GIS παραγόντων του φυσικού περιβάλλοντος, με τη βοήθεια δορυφορικών εικόνων LANDSAT οι οποίες συνδέονται με διάφορες δραστηριότητες του ανθρωπογενούς παράγοντα (π.χ. ύπαρξη κατασκευών για την καλύτερη διαχείριση των υδάτων, γεωργική δραστηριότητα, αποψίλωση δασών, πυρκαγιές, δημογραφικά πληθυσμού κλπ).

Με την εγκατάσταση, δοκιμασία και πλήρη λειτουργία των αυτόματων τηλεμετρικών σταθμών θα αρχίσει και η υλοποίηση του κυρίου μέρους του ερευνητικού αυτού έργου

t

h καταιγίδα

Αποσιφωνισμός

166

STRIPLIM, το οποίο θα επικεντρώνεται στην επίδειξη μιας λειτουργικής μεθοδολογίας κατά την οποία σχεδιάζεται να: 1. Παρακολουθούνται οι θετικές ανωμαλίες της βροχόπτωσης πάνω από τα Βαλκάνια

χρησιμοποιώντας τα δελτία βροχής από ένα δορυφόρο με την επωνυμία Geostationary Meteorological Satellite (GMS) και ο οποίος θα διαδραματίζει το ρόλο ενός υποβάθρου πεδίων (background fields) για την αποτίμηση του βασικού κινδύνου από πλημμύρα.

2. Παρακολουθούνται τα πιθανά γεγονότα βροχόπτωσης, μεσαίας έως υψηλής έντασης, πάνω από τα Βαλκάνια κάνοντας χρήση των αποτελεσμάτων ενός αριθμητικού μοντέλου πρόγνωσης καιρού.

3. Παρακολουθείται η πιθανότητα και κατανομή γεγονότων που έχουν να κάνουν με βροχόπτωση υψηλής έντασης κάνοντας μια ιεράρχηση μεταξύ δεδομένων επιτόπου (in situ) και δεδομένων τηλεπισκόπισης περιλαμβάνοντας:(α) Δορυφορικά στοιχεία METEOSAT IR, κάνοντας χρήση της «ιεραρχικής Αντικειμενικής Διαδικασίας – ΙΑΔ» (Hierarchical Objective Procedure - HOP) του Ινστιτούτου Τηλεσκόπισης του Πανεπιστημίου του Bristol, για τον εντοπισμό και ανίχνευση κέντρων μεσαίας έως υψηλής έντασης βροχής.(β) Την επικύρωση των μεσαίας έως υψηλής έντασης βροχής με τη βοήθεια του Defense Meteorogical Satellite Programme – Special Sensor Microwave Imager (DMSP – SSM/I) Passive Microwave Data (MW).(γ) Την καταγραφή και παρακολούθηση των χιονοπτώσεων και παχών του χιονιού με τη βοήθεια του National Oceanic and Atmospheric Administration – Advanced Very High Resolution Radiometer (NOAA – AVHRR) και/ή DMSP – OLS (Operational Line Scanner) IR και DMSP – SSM/I.(ε) Την αξιόπιστη και υψηλής ακρίβειας υποστήριξη από 18 αυτόματους τηλεμετρικούς που θα εγκατασταθούν στο Βουλγάρικο τμήμα της υδρολογικής λεκάνης του Στρυμόνα εξοπλισμένους με πληθώρα αισθητήρων για πλήρη μετεωρολογική, βροχομετρική και σταθμημετρική κάλυψη, αλλά και κάλυψη που θα αφορά τη γνώση πάνω στην υγρασία της ακόρεστης ζώνης.

4. Δοκιμάζεται η λειτουργικότητα του γεω – πληροφοριακού συστήματος που θα αναπτυχθεί με τελικό σκοπό την πλήρη υποστήριξη όλων των παραπάνω αλλά και την άριστη παρουσίαση τους ανά πάσα στιγμή με τη μορφή θεματικών χαρτών (WHO, 1994).

5. Παρακολουθείται η υγρασία του εδάφους αλλά και τα λιμνάζοντα νερά κάνοντας χρήση του DMSP – SSM/I «Δείκτη Επιφανειακής Υγρασίας» που έχει πρόσφατα παρουσιάσει και αξιοποιήσει το ΝΟΑΑ – ΝΕSDIS (National and Atmospheric Administration of the National Environmental Satellite Data and Information Service)

6. Εξετάζει προσεκτικά Αριθμητικά Μοντέλα Καιρού (Numerical Weather Prediction Models - NWPs), να αναπτύξει και παρουσιάσει υπορουτίνες και αλγόριθμους για τη βελτίωση, αναδόμηση και προσαρμογή τους στις ιδιάζουσες υδροκλιματολογικές συνθήκες της υδρολογικής λεκάνης του Στρυμόνα και τέλος με τη συνεργασία των σχετικών μοντέλων των χωρών (Αγγλία, Ελλάδα, Βουλγαρία) ή με τη δόμηση ενός νέου κατορθώσει να δώσει μέγιστη πρόγνωση μιας εβδομάδας.

7. Αναπτύξει τέλος μέσα και διαδικασίες επαγρύπνησης/προειδοποίησης για πλημμύρες και κριτήρια που βασίζονται σε όλα τα παραπάνω (1) έως (6).

12.3 ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ – ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΕΠΑΝΑΦΟΡΑΣ (T)

Οι υδρολογικές μεταβλητές είναι τυχαίες μεταβλητές που ακολουθούν τους νόμους της Στατιστικής (stochastic). Μια σειρά δοκιμών ονομάζεται δειγματοληψία και παράγει ένα δείγμα, δηλαδή ένα πεπερασμένο υποσύνολο του πληθυσμού, π.χ. η χρονοσειρά των ημερησίων παροχών σε μία θέση υδατορεύματος μετρημένη από το 1950 αποτελεί ένα ιστορικό δείγμα ενός πληθυσμού ημερησίων παροχών, δηλαδή:

δείγμα ≡ μετρημένες τιμές

167

Υδρολογικό έτος: 1η Οκτωβρίου – 30 Σεπτεμβρίου προκειμένου να πραγματοποιηθεί ένας πλήρης υδρολογικός κύκλος: βροχοπτώσεις – λιώσιμο χιονιού – απορροή. Δηλαδή το χιόνι το οποίο έπεσε το Δεκέμβριο, λιώνει και απορρέει τον Απρίλιο.

Άσκηση1( παράδειγμα) Έστω τώρα ότι:

1) για το υδρολογικό έτος 1990-91 η ετήσια βροχόπτωση είναι 900 mm, π.χ. για μια θέση εντός μιας λεκάνης απορροής

2) για το υδρολογικό έτος 1989 – 90 η ετήσια βροχόπτωση είναι 850 mmΓια ετήσια βροχόπτωση 10 ετών, το δείγμα είναι Ν = 10 (βλ. Πίνακα 11.1)

Μεθοδολογία επίλυσης Γίνεται κατάταξη του δείγματος κατά φθίνουσα σειρά, όπου Ν το μέγεθος του δείγματος και ν ο αύξων αριθμός του. Μετά την κατάταξη υπολογίζεται η εμπειρική συχνότητα υπέρβασης (f1) (βλ. Πίνακας 12.2). Ν = 10 Ν + 1 = 11 (στον α/α 1 αντιστοιχεί βροχόπτωση. 1200 ml).

Πίνακας 12.1Υδρολογικό έτος Ετήσια βροχόπτωση (mm)1990-91 9001989-90 8501988-89 8001997-88 10001986-87 11001985-86 6001984-85 7501983-84 12001982-83 6501981-82 1150

Παρατήρηση: Όσο πιο πολλά χρόνια είναι μετρημένα τόσο πιο αξιόπιστες θα είναι οι αποφάσεις διότι έτσι υπάρχει μεγαλύτερη βεβαιότητα για τη μέση τιμή. Στην Ελλάδα υπάρχουν όσο επί το πλείστον δείγματα 30 έως 40 ετών τα οποία δεν είναι πολύ ικανοποιητικά για την στατιστική ανάλυση των βροχοπτώσεων και εμπεριέχουν μεγάλη αβεβαιότητα.

Πίνακας 12.2 Κατάταξη με φθίνουσα σειρά:

α/α P(mm) f1=ν/(N+1)1 1200 1/112 1150 2/113 1100 3/114 1000 4/115 900 5/116 850 6/117 800 7/118 750 8/119 650 9/1110 600 10/11

Μετά την κατάταξη ακολουθεί ο υπολογισμός της εμπειρικής συχνότητας υπέρβασης (f1) όπως φαίνεται στον Πίνακα 12.2 όπου τα δείγματα της βροχής έχουν καταταχθεί με φθίνουσα σειρά. Π.χ. f1 = 1/11 σημαίνει ότι υπάρχει πιθανότητα 1/11 να εμφανιστεί βροχή μεγαλύτερη από 1200 mm.

168

Συνήθεις τύποι εμπειρικών συχνοτήτων :

f1 = ή f1 = (12.3)

ενώ για μικρά μικρά δείγματα : f1 = , (12.4)

όπου: ν αύξουσα αρίθμηση γεγονότων κατά φθίνουσα σειρά, Ν το πλήθος των γεγονότων του δείγματος, α, β παράμετροι που έχουν συγκεκριμένες τιμές ανάλογα με την κατανομή, π.χ. για Gauss οι τιμές είναι α = 0,375 και β = 0,250.

12.4 ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ ΥΠΕΡΒΑΣΗΣ ΚΑΙ ΜΗ

F1= θεωρητική συχνότητα υπέρβασης = πιθανότητα υπέρβασης 0<F1<1, (12.5)

Σχήμα 12.3

δηλαδή η πιθανότητα η τυχαία υδρολογική μεταβλητή (τ. υδρ. μ.) x να πάρει τιμή μεγαλύτερη ή ίση της xο., είναι:

P(xxο) = F1 (12.6) F = πιθανότητα μη υπέρβασης, δηλαδή η τ. υδρ. μ. x να πάρει τιμή μικρότερη της

xo, είναι P(x<xο) = F (12.7)Ισχύει ότι:F+F1=1 F=1-F1

Περίοδος επαναφοράς Τ είναι το χρονικό διάστημα στο οποίο αναμένεται κατά μέσο όρο, μία φορά η τυχαία υδρολογική μεταβλητή να υπερβεί ή να είναι ίση της τιμής xο για μέγιστα (ή να είναι μικρότερη ή ίση της τιμής xο για ελάχιστα).

Σχήμα 12.4

Τ= ή Τ= T= ή (12.8)

Το διάστημα αυτό (Τ) επιλέγεται σύμφωνα με την κρίση του μηχανικού και εξαρτάται από τη μορφή – φύση του έργου.

Άσκηση 2 (παράδειγμα):

F F1

FF1

x0

F΄F΄1

x0΄

169

Η πιθανότητα υπέρβασης ενός γεγονότος βροχόπτωσης hο είναι F1=0.50. Ποια είναι η

περίοδος επαναφοράς αυτού του γεγονότος; T= =2 έτη, δηλαδή κατά μέσο όρο 1

φορά στα 2 χρόνια υπάρχει πιθανότητα να προκύψει βροχή μεγαλύτερη ή ίση από hο.

Άσκηση 3 (παράδειγμα): Για πιθανότητα υπέρβασης F1=0.10 μιας πλυμμυρικής παροχής Qπλ, η περίοδος

επαναφοράς T= =10 έτη, δηλαδή αναμένεται κατά μέσο όρο μία φορά στα 10

χρόνια να προκύψει πλημμύρα μεγαλύτερη ή ίση από Qπλ

Τιμές του Τ ανάλογα με το είδος του έργου για δίκτυο αποχέτευσης ομβρίων Τ=10 έτη για αντιπλημμυρικό έργο διευθέτησης χειμάρρου ή μικρού ποταμού Τ=50 έτη για αντιπλημμυρικό έργο Τ=50 έως 100 έτη για φράγμα όπου απαιτείται μεγάλη ασφάλεια 1000 < Τ 10.000

Διακινδύνευση (Risk) J είναι η πιθανότητα ενός επικίνδυνου γεγονότος (hazardous event) να συμβεί σε μία συγκεκριμένη περίοδο στο μέλλον. Ισχύει:

J= (12.9)

όπου, n ο χρόνος ζωής του έργου και Τ η περίοδος επαναφοράς.

Άσκηση 4 (παράδειγμα): Έστω ότι αναζητείται η μέγιστη τιμή της παροχής 50-ετίας, δηλαδή Τ = 50 έτη.

Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να βρεθεί η max τιμή οριακά ή και μεγαλύτερη για διάστημα χρόνου Τ = 50 έτη. Άρα θα αναζητηθεί η πιθανότητα υπέρβασης της max αυτής τιμής (βλέπε Σχήμα 12.5):

Σχήμα 12.5

Ισχύει:T= F1= για μέγιστα γεγονότα, όπου η τιμή Qmax υπολογίζεται από

τους πίνακες κατανομής που ακολουθεί η τ. υδρ. μ. Q. Έστω ότι

Σχήμα 12.6Ζητείται η ελάχιστη τιμή της 50-ετίας. Αυτό σημαίνει ότι αναζητείται η min τιμή

οριακά ή και μικρότερη. Άρα πρέπει να υπολογισθεί η πιθανότητα μη υπέρβασης της min αυτής τιμής.

F

Qmax

Πιθανότητα υπέρβασης F1

F΄

Πιθανότητα μη υπέρβασης F1΄

Qmin

170

Ισχύει: T=1/F΄1, δηλ. F=1/T=0.02 για ελάχιστα γεγονότα, όπου η τιμή Qmin υπολογίζεται από τους πίνακες της κατανομής που ακολουθεί η τυχαία υδρολογική μεταβλητή (τ. υδρ. μ.) Q.

12.5 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ

Οι κύριες φάσεις της στατιστικής επεξεργασίας ενός υδρολογικού δείγματος είναι οι ακόλουθες:1. Περιγραφή της πληροφορίας με τη βοήθεια γραφημάτων και συμπύκνωσή της με τον

υπολογισμό των στατιστικών χαρακτηριστικών τιμών του δείγματος.2. Ανάλυση της πληροφορίας, δηλαδή το «ντύσιμο» της με κάποιο πιθανολογικό ή

στατιστικό ομοίωμα (μοντέλο), που πρέπει να ταιριάζει κατά το δυνατόν καλύτερα στο υπάρχον δείγμα.

3. Πρόγνωση, δηλαδή προβολή στο μέλλον του εκλεγμένου μοντέλου για την εκτίμηση των υδρολογικών μεταβλητών σχεδιασμού, έξω από το εύρος της ιστορικής χρονοσειράς.

12.5.1 Ο έλεγχος καταλληλότητας της κατανομής γίνεται με διάφορα test, συνήθως με το test X2

Η προσαρμογή μιας θεωρητικής κατανομής στο δείγμα διευκολύνει την εκτίμηση της πιθανότητας εμφάνισης οποιασδήποτε τιμής της μεταβλητής.

Η προσαρμογή μιας πιθανολογικής συνάρτησης κατανομής F ( x ) στο δείγμα ενός πληθυσμού γίνεται με την κατάλληλη επιλογή των τιμών των ανεξάρτητων παραμέτρων της. Όσο λιγότερες παραμέτρους έχει η F(x) τόσο απλούστερα εφαρμόζεται στο δείγμα, αλλά όμως η προσαρμογή της και άρα και η ακρίβεια της, περιορίζεται. Αντίθετα, η αύξηση του αριθμού των παραμέτρων αυξάνει τις υπολογιστικές δυσκολίες αλλά όμως η προσαρμογή της και άρα η ακρίβεια της καλύτερη. Στην Ελλάδα οι χρησιμοποιούμενες στην υδρολογία κατανομές δεν έχουν περισσότερες από 3 παραμέτρους, διότι η εκτίμηση των παραμέτρων αυτών προέρχεται από μικρά δείγματα (μέχρι 40 έτη), με αποτέλεσμα τη μεγάλη αβεβαιότητα στην εκτίμησή τους .

Όταν όμως προσαρμοστεί η θεωρητική κατανομή στο δείγμα, τότε η εκτίμηση της πιθανότητας εμφάνισης μιας τιμής της μεταβλητής γίνεται με βάση τις παραμέτρους της θεωρητικής κατανομής.

Άσκηση 5 (παράδειγμα):Στα συνήθη υδρολογικά δείγματα (13-30 ετών) δεν είναι σκόπιμο να χρησιμοποιούνται

πιθανολογικές συναρτήσεις με περισσότερες από τρεις παραμέτρους:α) γιατί είναι δύσχρηστες από υπολογιστική άποψη β) γιατί υπερεκτιμούν τις μέγιστες τιμές της κατανομής γ) γιατί υπερπροσαρμόζονται στις ακραίες τιμές του δείγματος χωρίς αντίκρισμα αξιοπιστίας

των τιμών αυτών.

12.5.2 Κανονική κατανομή Gauss

Τα ετήσια μεγέθη ακολουθούν συνήθως κατανομή κατά Gauss όπως π.χ η ετήσια βροχόπτωση, η μέση ετήσια απορροή κλπ.

Άσκηση 6 (παράδειγμα):Γιατί τα πιο πάνω γεγονότα ακολουθούν κατανομή Gauss;

Γιατί η ετήσια βροχόπτωση είναι άθροισμα πολλών γεγονότων και με βάση το κεντρικό οριακό θεώρημα, το άθροισμα ακολουθεί την κανονική κατανομή. Στην Ελλάδα οι ετήσιες βροχοπτώσεις και οι ετήσιες απορροές ακολουθούν την κατανομή Gauss, ενώ στην

171

Σαουδική Αραβία που βρέχει ελάχιστα δεν υπάρχουν αρκετά γεγονότα (μη μηδενικά) και συνεπώς δεν υφίσταται κατανομή Gauss για τα ετήσια γεγονότα.Σχόλιο: Το αν μία τυχαία υδρολογική μεταβλητή θα ακολουθήσει συγκεκριμένη κατανομή εξαρτάται από το χρονικό διάστημα αναφοράς, το μέγεθος του δείγματος και τη γεωγραφική θέση της περιοχής.

Τα γεγονότα με μικρότερη χρονική βάση (μήνες-μέρες) ακολουθούν ασύμμετρες κατανομές και όχι Gauss.

Η κατανομή Gauss, η οποία είναι συμμετρική ως προς τη μέση τιμή της, έχει δύο παραμέτρους:

τον μέσο όρο και

την τυπική απόκλιση ,

και υπολογίζεται με βάση τις παραμέτρους αυτές. (βλ. Σχήμα 12.7)

Κανονική κατανομή (m, σ) Gauss Τυποποιημένη κανονική κατανομή (0.1)

Σχήμα 12.7

Τυπολόγιο: μέσος όρος: (12.10)

τυπική απόκλιση: (12.11)

όπου: Ν το πλήθος του δείγματος Xi οι παρατηρημένες τιμές της μεταβλητής, και το η διασπορά

Τα (^) σημαίνουν ότι το m και το σ υπολογίζονται από το δείγμα.Ως πληθυσμός μιας μεταβλητής ορίζεται το σύνολο των τιμών της σε όλη τη χρονική

διάρκεια εξέλιξης της, σε αντίθεση με το δείγμα που είναι το σύνολο των μετρημένων τιμών της. Π.χ. σε μία γεωγραφική λεκάνη ο πληθυσμός της μεταβλητής της ετήσιας βροχόπτωσης μπορεί να ανέρχεται σε μερικά εκατομμύρια έτη, ενώ το δείγμα είναι οι ετήσιες τιμές που μετρήθηκαν από την στιγμή που εγκαταστάθηκαν βροχόμετρα.

Αν η ετήσια βροχόπτωση σε μια θέση εντός μιας λεκάνης απορροής ακολουθεί

κατανομή Gauss , με μέσο όρο και τυπική απόκλιση , μπορεί να βρεθεί για κάθε

μετρημένη βροχή στη θέση αυτή η περίοδο επαναφοράς που της αντιστοιχεί. Ιδιότητες:

m (0,1)

172

Αν οι Χ1 και Χ2 είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους τυχαίες μεταβλητές και ακολουθούν

αντίστοιχα τις κατανομές Ν και Ν , τότε το άθροισμά τους

S=X1+X2 ακολουθεί επίσης την κανονική κατανομή με:

Νs (12.12)

Αν η μεταβλητή xi ακολουθεί την κατανομή Gauss με μέσο όρο και τυπική

απόκλιση , τότε η ανοιγμένη μεταβλητή

Wi=

(12.13)ακολουθεί Gauss με μέσο όρο 0 και τυπική απόκλιση 1. Η κατανομή αυτή ονομάζεται τυποποιημένη κανονική κατανομή Ν(0,1) (βλ. Σχήμα 12.7) και δίνεται πάντοτε από πίνακες (Βλ. Παράρτημα).

Με βάση το Σχήμα 12.8

Σχήμα 12.8

και ανάλογα με την τιμή του Τ που έχει επιλεγεί και αν πρόκειται για μέγιστα ή ελάχιστα

γεγονότα, προκύπτει αντίστοιχα ή . Κατόπιν υπολογίζεται κάθε φορά η τιμή

της F από πίνακες κανονικής κατανομής και προκύπτει η τιμή της ανοιγμένης μεταβλητής :.

(12.14)

Άσκηση 7 (παράδειγμα): Για τον υπολογισμό της μέγιστης βροχής 10 ετίας, όπου είναι γνωστά η μέση και η

τυπική απόκλιση του δείγματος, τα στάδια που πρέπει να ακολουθούνται για τον υπολογισμό της ανοιγμένης μεταβλητής Wi είναι τα παρακάτω:

α) Εφόσον πρόκειται για υπολογισμό μεγίστου γεγονότος θα ισχύει ο τύπος:

β) Το F υπολογίζεται ως εξής:F+F1=1.0 F=1.0-F1=1.0 - 0.1 F=0.9

γ) Η τιμή της μεταβλητής Wi βρίσκεται από τους πίνακες Gauss με βάση την τιμή F. Δηλαδή επειδή F>0.5 F–0.5=0.9 -0.5=0.4 που αντιστοιχεί σε τιμή Wi 1.29 από τον Πίνακα I του Παραρτήματος.

FF1

x

173

δ) Εφαρμόζοντας, τέλος τον τύπο , υπολογίζεται η μέγιστη βροχή δεκαετίας.

Παρατηρήσεις: Όταν διαπιστώνεται ότι προκύπτει η χειρότερη βροχή 100ετίας, δεν εννοείται ότι ήταν η

μέγιστη βροχή μέσα σε 100 χρόνια, αλλά ότι η πιθανότητα να κάνει την εμφάνιση της είναι 1/100.

Στην κανονική κατανομή οι τιμές των πιθανοτήτων και είναι συμμετρικές ως

προς τη μέση τιμή. Έτσι αν τα ετήσια ύψη βροχής ακολουθούν κατανομή Gauss με μέση τιμή 1100 mm και η τιμή για περίοδο επαναφοράς Τ=50 έτη (F1=0.02), τότε η ετήσια βροχή αναμένεται να είναι 1450 mm, ενώ για τιμή Τ=1,02 (F1=0.98), η οποία τιμή είναι συμμετρική ως προς την προηγούμενη και άρα αντιστοιχεί σε ετήσια βροχή (1100-350) = 750 mm.

Άσκηση 8 (παράδειγμα):Όταν προκύψει πιθανότητα υπέρβασης F1=0.10, ποια η πιθανότητα υπέρβασης αυτού

του γεγονότος για δύο διαδοχικές χρονιές;Η πιθανότητα υπέρβασης για δύο διαδοχικές χρονιές είναι 0,1 x 0,1=0,01 Υποτίθεται

ότι η βροχή της μίας χρονιάς είναι ανεξάρτητη από τη βροχή της επόμενης χρονιάς. Άρα λοιπόν για τρία διαδοχικά ανεξάρτητα χρόνια θα είναι 0,10 x 0,10 x 0,10 = 0,001.

12.6 ΑΛΛΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

α) Συντελεστής διασποράς:

(12.15)Για την κατανομή Gauss ο συντελεστής αυτός είναι < 0,50

β) Συντελεστής ασυμμετρίας (Βλ. Σχήμα 11.9)

(12.16)

όπου είναι 3η κεντρική ροπή και ισούται με :

(12.17)

Η Gauss είναι συμμετρική κατανομή και άρα ο δείκτης ασυμμετρίας τις 0

π.χ., οι μέγιστες ετήσιες βροχοπτώσεις ή οι μηνιαίες βροχοπτώσεις

Αρνητική συμμετρία

Θετική συμμετρία

174

Σχήμα 12.9

γ) Συντελεστής κύρτωσης: δείχνει κατά πόσο είναι συγκεντρωμένη η κατανομή

όπου μ4 είναι η 4η κεντρική ροπή, που ισούται με :

Σχήμα 12.10Στην Gauss α4=3

Όταν η θεωρητική κατανομή έχει περισσότερες από δύο παραμέτρους, για την εκτίμηση

των παραμέτρων αυτών χρησιμοποιούνται εκτός από το μέσο όρο ( ) και την τυπική

απόκλιση και ανάλογα, όσοι από τις παραπάνω συντελεστές προαναφέρθηκαν.

12.7 ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΙΝΑΚΑ Ι ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ GAUSS

Για δεδομένη πιθανότητα υπέρβασης F1 υπολογίζεται η πιθανότητα F = 1-F1.

Υπάρχουν δύο περιπτώσεις: α) Αν F>0.5 τότε υπολογίζεται η τιμή F-0.5 (πιθανότητα). Από τον Πίνακα Ι και για την τιμή

(F-0.5) βρίσκεται το Wi που αντιστοιχεί σ’ αυτή την τιμή και το οποίο είναι θετικό Wi>0, με το πρώτο δεκαδικό ψηφίο από την κατακόρυφη στήλη και το δεύτερο δεκαδικό ψηφίο από την οριζόντια.Σχόλιο: Αν δεν μπορεί να γίνει σύμπτωση ακριβώς με την τιμή, τότε γίνεται παρεμβολή με τη μέθοδο των τριών και υπολογίζεται η τιμή.

Β) Αν F<0.5, τότε υπολογίζεται η τιμή (0.5-F) (πιθανότητα) και ακολουθείται η ίδια διαδικασία τις προηγούμενα και έτσι προκύπτει το Wi που αντιστοιχεί στην τιμή (0.5-F). Η μόνη διαφορά είναι ότι το Wi γι’ αυτή την περίπτωση είναι αρνητικό, δηλαδή Wi<0.

12.8 TEST X2 – ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

Άσκηση 9 (παράδειγμα):Δίνεται ένα δείγμα παρατηρήσεων μεγέθους Ν για μία τυχαία υδρολογική

μεταβλητή, π.χ ετήσιο ύψος βροχής h και ζητείται να ελεγχθεί αν ακολουθεί μία συγκεκριμένη κατανομή, π.χ την Gauss.

Βήμα 1 ο : Χωρίζεται το δείγμα σε k κλάσεις και υπολογίζονται:α) το θεωρητικό δυναμικό, δηλαδή τα γεγονότα που υπάρχουν θεωρητικά σε κάθε κλάση,

, να είναι Ιi 5.

β) οι βαθμοί ελευθερίας ν τις κατανομής που γίνεται αναφορά, δηλαδή :ν = k–1–ρ

όπου: ρ ο αριθμός των παραμέτρων τις κατανομής π.χ. για Gauss ρ=2 ( και ) και

πρέπει να είναι ν 1 και άρα για ρ=2 k 4 για ρ=3 (τρεις παράμετροι ) k 5.

γ) Όταν το δείγμα Ν είναι μικρό τότε η (α) μπορεί να παραβιαστεί με την προϋπόθεση πάντοτε ότι ν 1, Δηλαδή το Ιi να παρθεί μικρότερο του 5 (Ιi < 5), π.χ. για Ν=18

175

λαμβάνεται k=4 οπότε . Ενώ όταν το δείγμα Ν είναι μεγάλο τότε

λαμβάνεται k όσο μεγαλύτερο γίνεται, π.χ. για Ν=47, k=9

Βήμα 2 ο : Από την πιθανότητα κάθε κλάσης βρίσκεται η πιθανότητα υπέρβασης F1 του

ορίου κάθε κλάσης (το ίδιο μπορεί να γίνει και με την πιθανότητα μη υπέρβασης F, ξεκινώντας από αριστερά τις τα δεξιά.

Βήμα 3 ο : υπολογίζονται τα όρια τις μεταβλητής τις κάθε κλάσης σύμφωνα με την κατανομή που ακολουθεί η τυχ. Υδρ. μετ.(από πίνακες ή από τύπο). Π.χ για την κατανομή Gauss

ισχύει . Συνεπώς για και από τον πίνακα του Gauss

βρίσκεται το Wi, οπότε . Όμοια για και από τον πίνακα

Gauss το W2, οπότε κ.ο.κ.

Βήμα 4 ο : Υπολογίζεται το θεωρητικό δυναμικό Ii: και ισοκατανέμεται τις κλάσεις.

Επίσης υπολογίζεται το πραγματικό δυναμικό n i μετρώντας από το δείγμα τις τιμές που βρίσκονται σε κάθε κλάση.

Βήμα 5 ο : Στο βήμα αυτό υπολογίζεται η ποσότητα .

Η ανοιγμένη μεταβλητή Χ2 ορίζεται σαν το άθροισμα των ποσοτήτων αυτών :

(12.18)

Βήμα 6 ο : Ανάλογα με την τιμή της ανοιγμένης μεταβλητής X2 και τους βαθμούς ελευθερίας ν βρίσκεται από τους πίνακες της κατανομής X2 η πιθ. Υπέρ. F1(X2).

Τέλος η καταλληλότητα της κατανομής ελέγχεται ως εξής: Εάν F1(X2)>0.05 είναι κατάλληλη η κατανομή Εάν F1(X2)<0.01 είναι ακατάλληλη η κατανομή και απορρίπτεται Εάν 0,01<F1(X2)<0.05 τότε δεν μπορεί να βγει συμπέρασμα. Θα χρειαστεί σ’ αυτή την

περίπτωση να γίνει διεύρυνση του δείγματος, δηλαδή να γίνουν και άλλες μετρήσεις για να αποκτήσει το δείγμα κάποια ένδειξη καταλληλότητας.

12.9 ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ Χ2

Αν είναι γνωστοί οι βαθμοί ελευθερίας ν και η πιθανότητα F τότε βρίσκεται η τιμή της τ.μ. Χ2. Αντίστροφα αν γνωρίζουμε την τιμή Χ2, βρίσκουμε την πιθανότητα F (αν χρειαστεί γίνεται γραμμική παρεμβολή με τη μέθοδο των τριών ). Βλέπε Πίνακα ΙΙ.

Άσκηση 10 (παράδειγμα):

Δίνεται το δείγμα των ετησίων βροχοπτώσεων με μέσο όρο =1403.21 mm και τυπική

απόκλιση =232,64 mm. (βλ. Πίνακα 12.3)

176

Πίνακας 12.3α/α h(m/m) α/α h(m/m) α/α h(m/m) α/α h(m/m)1 1601 10 1428 19 1196 28 14632 1142 11 1251 20 14083 1411 12 1428 21 14294 1097 13 2301 22 13105 1346 14 1396 23 13206 1482 15 1365 24 13627 1292 16 1707 25 11448 1470 17 1660 26 11829 1540 18 1197 27 1362

Να εξετασθεί αν η κατανομή Gauss είναι κατάλληλη για να ντύσει το παραπάνω δείγμα.

1) Η κατανομή που εξετάζεται είναι η Gauss και έχει δύο παραμέτρους και ,

άρα ρ=2.Παρατήρηση 1η: Η τρίτη παράμετρος μπαίνει σε κάποιες κατανομές και χαρακτηρίζει την ασυμμετρία της κατανομής.

2) Αποφασίζεται σε πόσες κλάσεις k θα χωρισθεί το δείγμα (δηλαδή το ιστόγραμμα σε πόσα τμήματα ). Όσο πιο μικρά τα διαστήματα που λαμβάνονται τόσο πιο ακριβή παράσταση εικόνας έχουμε.

Γενική αρχή: όσο πιο πολλές κλάσεις είναι δυνατό Περιορισμοί:

α) Ii=N / k5, π.χ. εδώ για Ν=28 στοιχεία προκύπτει k=5 το πολύ Ii=28/5=5.6>5β) Πρέπει να ορίζονται οι βαθμοί ελευθερίας: ν=k-1-ρ=5-1-2 β. ε.

Παρατήρηση 2η: Για να λειτουργήσει το test –X2 πρέπει να έχει τουλάχιστον 1 βαθμό ελευθερίας, άρα το πλήθος των κλάσεων πρέπει να είναι (αριθμό παραμέτρων κατανομής +2) π.χ για την Gauss ρ2 και άρα min κλάσεις =2+2=4 (τουλάχιστον). Από εκεί και πέρα αν μπορεί να αυξηθεί ο αριθμός των κλάσεων, αυτό οφείλει να γίνει. Εάν όχι θα κρατηθεί το min=4

3) Όρια κλάσεων: η πιθανότητα για κάθε κλάση Pi θα είναι :

. Για το όριο h1 προκύπτει

δεξιά πιθανότητα υπέρβασης F1=0.20. Η

μεταβλητή ακολουθεί την

κανονική κατανομή και αντιστοιχεί σε F1 = 0.20 ή F=1-F1=1-0.20=0.80. Επειδή 0.80>0.50 0.80-0.50 = 0.30. Από πίνακες Gauss για 0.30 W1=+0.840 και άρα

=1403.21+232.64 x 0.840 = 1598.63 mm

Για το δεύτερο όριο h2 Προκύπτει :F1=2Pi=2 x 0.20=0.40, άρα F=1-0.40=0.60 και επειδή 0.60>0.50 0.60-0.50=0.10. Από τους πίνακες Gauss για 0.10 W2=+0.254 και άρα

=1403.21+232.64 x 0.254=1461.84 mm

h4 h3 h2 h1

0.2=F1

177

Προσοχή: Στις συμμετρικές κατανομές τα όρια είναι συμμετρικά γύρω από το μέσο όρο, δηλαδή τα αριστερά σημεία είναι συμμετρικά των δεξιών. Έτσι αφού εδώ είναι δεδομένο το h1 και το h2 μπορεί να υπολογιστεί το h4 και το h3 αντίστοιχα αλλάζοντας πρόσημο στην τιμή του Wi. Δηλαδή:

h1=1403.21+232.64x0.840=1598.63mm h4=1403.21+232.64(-0.840)=1207.79

mm

Ομοίως αντίστοιχα :h2=1403.21+232.64 x 0.254=1461.84mm

h3=1403.21+232.64 x (-0.254) = 1344.58mm.Παρατήρηση: Εάν δεν επιθυμείται να ακολουθηθεί η παραπάνω διαδικασία για τον υπολογισμό των h3 και h4 τότε γίνεται ακριβώς ότι για τα h1 και h2. Δηλαδή για το h3 θα υπολογιστεί το W3 που αντιστοιχεί σε F1=3Pi=3.0 x 0.20=0.60 F=1-0.6=0.4 κλπ και για h4

θα υπολογιστεί το W4 που αντιστοιχεί σε F1=4Pi=4.0 x 0.20=0.80 F=1-0.8=0.20 κλπ, με τη μόνη παρατήρηση ότι αφού και στις δύο περιπτώσεις το F είναι μικρότερο του 0,5 το W θα βγει με πρόσημο αρνητικό, δηλαδή W3<0 και W4<0. Γενικός κανόνας : Για όλα τα σημεία με F1<0.50 σημαίνει ότι κείνται δεξιά του μέσου όρου

, άρα προστίθεται κάτι στο μέσο όρο, ενώ τα σημεία που έχουν F1>0.50 αναμένονται να συναντώνται αριστερά του μέσου όρου, άρα αφαιρείται κάτι από το μέσο όρο.Προσοχή: Ο τρόπος που θα βρεθούν τα όρια εξαρτάται από την κατανομή π.χ για Gauss

και το Wi ως γνωστόν βρίσκεται από τον πίνακα Ι. Αν επιθυμείται να γίνει χρήση

της student τότε χρησιμοποιούνται πίνακες student. Αν επρόκειτο για την Gumbel με συνάρτηση κατανομής F(h) = e-α(h-x

ο),τότε το όριο θα βρισκόταν από τον τύπο αυτό.

Τώρα δύναται να συνταχθεί ο παρακάτω πίνακας 12.4:

Πίνακας 12.4

α/αΌρια πιθανότητας F1

Όρια μεταβλητής h 1i ni

1 0<F1≤0.20 h≥1598.63 5,6 4 1,6 0,462 0.20<F1≤0.40 1598.63>h≥1461.84 5,6 4 1,6 0,463 0.40<F1≤0.60 1461.84>h≥1344.58 5,6 10 4,4 3,464 0.60<F1≤0.80 1344.58>h≥1207.79 5,6 4 1,6 0,465 0.80<F1≤1.0 1207.79>h 5,6 6 0,4 0,03

Σ=28 Σ=28 Σ=4,87

1i=N/k=20/5=5,6.

Άρα προκύπτει (12.19)

Βαθμοί ελευθερίας: ν=k-1-ρ=5-1-2=2 β.ε. Έλεγχος καταλληλότητας:

Εάν F1(X2) > 0,05 είναι κατάλληλη η κατανομή. Εάν F1(X2) < 0,01 είναι ακατάλληλη, απορρίπτεται. Εάν 0,01 <F1(X2)<0,05 τότε δε μπορούμε να βγάλουμε συμπεράσματα. Θα

χρειαστεί να διευρύνουμε το δείγμα (κάνουμε και άλλες μετρήσεις για να αποκτήσουμε κάποια ένδειξη)

Από τον πίνακα ΙΙ της κατανομής Χ2 για X2=4,87 και 2 β.ε. προκύπτει F10,09. Άρα F1(X2) 0,09>0,05 κατάλληλη η κατανομή στο δείγμα .

Άσκηση 10 παράδειγμα: Έστω ότι Σ=4,87 για Gauss και 4,30 για log-Normal. Ποια από τις δύο κατανομές είνια καλύτερη για να ντύσει το δείγμα?

178

Με την προϋπόθεση ότι υπάρχουν οι ίδιοι βαθμοί ελευθερίας στις κατανομές, καλύτερη είναι εκείνη που έχει μικρότερο Σ=Χ2, δηλαδή στο συγκεκριμένο πρόβλημα αυτή που έχει Σ=4,3, επειδή στον πίνακα της Χ2 κατανομής για ίδιους βαθμούς ελευθερίας όσο μικραίνει η τιμή Χ2, τόσο μεγαλώνει η F1 και συνεπώς γίνεται πιο ισχυρή η συνθήκη. F1>0.05.

13. ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΩΝ

13.1 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ

Οι βροχοπτώσεις ή κατακρημνίσεις μετρούνται πάντα σημειακά (σημειακή βροχόπτωση). Στα πλαίσια αυτού του μεταπτυχιακού μαθήματος ενδιαφέρει η επιφανειακή βροχόπτωση σε επίπεδο λεκάνης, επομένως καταγράφεται σημειακά η βροχόπτωση σε όσο το δυνατόν περισσότερα σημεία εντός της λεκάνης, εάν αυτό είναι εφικτό με την εγκατάσταση βροχομετρικών σταθμών.

Για την εκτίμηση της επιφανειακής βροχόπτωσης στη λεκάνη απορροής υπάρχουν οι εξής μέθοδοι:

Αριθμητικός μέσος Μέθοδος Thiessen Ισουέτιες καμπύλες

13.1.1 Αριθμητικός μέσος

(13.1)

όπου = μέσο βροχομετρικό ύψος λεκάνης

= το βροχομετρικό ύψος στη i –θέση της λεκάνης

13.1.2 Μέθοδος Thiessen

Σε κάθε μια από τις σημειακές τιμές που ενδιαφέρουν, υπολογίζεται ένας συντελεστής (٭)βάρους ανάλογος του εμβαδού της ζώνης επιρροής του σταθμού. Οι ζώνες επιρροής προσδιορίζονται έτσι ώστε κάθε σημείο τους να βρίσκεται οριζοντιογραφικά πλησιέστερα προς το σταθμό του σε σύγκριση με οποιονδήποτε σταθμό άλλης ζώνης της περιοχής. Έστω λεκάνη με τρεις σταθμούς μέσα σ’ αυτήν και ο σταθμός Δ που συναντάται έξω από τη λεκάνη. Χαράσσονται οι μεσοκάθετοι στις πλευρές των τριγώνων και έτσι ορίζεται η επιφάνεια επιρροής για κάθε σταθμό (βλέπε Σχήμα 13.1).

SΛΕΚ= SΑ+SΒ+SΓ+SΔ

Σχήμα 13.1

όπου: SΛΕΚ= έκταση της λεκάνης απορροής

SΓ

SA

SB

SΔ

Α

ΒΓ

Δ

179

Αν τώρα hA, hB, hΓ και hΔ είναι οι σημειακές τιμές της βροχόπτωσης στους αντίστοιχους σταθμούς και SΑ,SΒ, SΓ και SΔ των ζωνών επιρροής τους, όπως στο Σχήμα 13.1, τότε η ζητούμενη μέση βροχόπτωση της λεκάνης θα είναι:

(13.2)

Παρατήρηση: Η μέθοδος Thiessen δεν μπορεί να εφαρμοστεί για ακραία γεγονότα, δηλαδή δεν ισχύει για βροχοπτώσεις διαρκείας 5min, 10min, 1h. Ισχύει για μέσες μηνιαίες και μέσες ετήσιες τιμές και είναι δυνατόν να εφαρμοστεί και για μικρές λεκάνες απορροής σε ημερήσια βάση.

Για να εφαρμοστεί η μέθοδος Thiessen πρέπει: α) να συμπληρωθούν οι ελλείπουσες τιμές των παρατηρήσεων με βάση τιμές γειτονικών

σταθμών. Η συμπλήρωση αυτή γίνεται εφ’ όσον η συσχέτιση μεταξύ των δύο σταθμών είναι ισχυρή και τα δύο δείγματα ακολουθούν την κατανομή Gauss.

β) τα επιμέρους δείγματα hΑ, hΒ, hΓ, hΔ...είναι ομοιογενή, (δηλαδή να μην υπάρχει σ’ αυτά συστηματικό σφάλμα). Ο έλεγχος ομοιογένειας γίνεται με τη μέθοδο της διπλής αθροιστικής καμπύλης.

γ) Οι ενδείξεις hΑ, hΒ, hΓ, hΔ,… των σταθμών θα πρέπει να αναχθούν στο ίδιο υψόμετρο αναφοράς, δηλαδή στο μέσο υψόμετρο της λεκάνης.

13.1.3 Μέθοδος των υσοϋέτιων

Η ισουέτια καμπύλη ορίζεται από τον γεωμετρικό τόπο των σημείων στα οποία παρατηρείται το ίδιο ύψος βροχής για μια ορισμένη διάρκεια.

Σχήμα 13.2

(13.3)

Παρατήρησηα) Είναι η πιο ακριβή μέθοδος αλλά η πιο δύσκολη στην εφαρμογή της γιατί πρέπει να

υφίσταται πυκνό βροχομετρικό δίκτυο για το σχεδιασμό των ισουέτιων. β) Η βροχή της λεκάνης πρέπει να την διορθωθεί υψομετρικά (λόγω υψομετρικής

μεταβολής), γιατί ο ζυγισμένος μέσος όρος m των υψομέτρων της λεκάνης. γ) Το μέσο γεωδαιτικό υψόμετρο λεκάνης του ζυγισμένου μέσου όρου των σταθμών αφού

οι σταθμοί βρίσκονται συνήθως σε χαμηλότερα υψόμετρα οπότε άρα απαιτείται διόρθωση.

hj

hj+1

600Sj 800

1000

180

13.2 ΥΨΟΜΕΤΡΙΚΗ ΔΙOΡΘΡΩΣΗ ΒΡΟΧΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ

Συνήθως η γραφική παράσταση των υψών βροχής και των γεωδαιτικών υψομέτρων θεωρητικά περνάει από το κέντρο, γιατί για μηδενικό υψόμετρο έχουμε μηδενική διόρθωση.

Σχήμα 13.3

Από τη γεωμετρία του Σχήματος 13.3 προκύπτει:

όπου:=το μέσο ζυγισμένο ύψος βροχής των σταθμών (από Thiessen)

=βροχή λεκάνης για το μέσο υψόμετρο της

=μέσο ζυγισμένο υψόμετρο σταθμών

=μέσο υψόμετρο της λεκάνης

Παρατηρήσεις: Ο συντελεστής μ ονομάζεται βροχοβαθμίδα, δηλαδή πόσο μεταβάλλεται η βροχή ανά 100

m ύψους. Συνήθως μ=40 mm βροχής /100 m υψόμετρο. Ο συντελεστής λ ονομάζεται συντελεστής υψομετρικής αναγωγής. Σε γενικές γραμμές με την αύξηση του υψομέτρου αναμένεται και αύξηση του ετησίου

ύψους βροχής, χωρίς αυτό να επιβεβαιώνεται πάντα, λόγω τοπικών γεωγραφικών και κλιματικών συνθηκών. Συνήθως γίνεται η παραδοχή ότι η παραπάνω σχέση είναι γραμμική και εκφράζεται από την εξίσωση:

h =μZ+ν (13.5)όπου: μ.ν είναι παράμετροι της ευθείας ελαχίστων τετραγώνων

Ζ: υψόμετρο σταθμών h: μέσο υπερετήσιο ύψος βροχής σταθμών.

Σαν υπερετήσιο ύψος βροχής ορίζεται ο μέσος όρος των ύψη βροχής για μία σειρά ετών.

13.3 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΩΝ

Η επεξεργασία περιλαμβάνει τις παρακάτω εργασίες :α) Συλλογή στοιχείων

(13.4)

Γεωδαιτικά υψόμετρα

Ύψη βροχής

Α

Β

ΗΛ

ω

ΗΣ

Δ

Γ

_

h

_

h

ω

181

β) Ταξινόμηση, αξιολόγησηγ) Στατιστική ανάλυση δ) Παραγωγή συνθετικών χρονοσειρών

Για τη συλλογή στοιχείων από βροχόμετρο, κατά κανόνα ο παρατηρητής, διαβάζει μία ή δύο φορές το 24ωρο τα ύψη της βροχής και συμπληρώνει στο σχετικό έντυπο τις ενδείξεις αλλά και άλλες ποιοτικής φύσεως παρατηρήσεις, όπως π.χ «καταιγίδα».

Καταγράφεται το ημερήσιο ύψος της βροχής: άθροισμα 30 ημερών οπότε προκύπτουν τα μηνιαία ύψη βροχής. άθροισμα 12 μηνών (ετήσια ύψη βροχών). τέλος άθροισμα για μια περίοδο διαιρούμενο δια του συνόλου των ετών αυτής της περιόδου προκύπτει το μέσο υπερετήσιο ύψος βροχής.

Για τη συλλογή των στοιχείων από βροχογράφο, κατά κανόνα σχεδιάζεται το υετόγραμμα με βάση την ταινία του βροχογράφου.

Υετόγραμμα είναι η απεικόνιση της έντασης της βροχής σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Το υετόγραμμα (δηλαδή η καταγραφή της βροχής στην ταινία του βροχογράφου) διαιρείται σε τμήματα περίπου σταθερής έντασης, δηλαδή κατά προσέγγιση ευθύγραμμα. Για καθένα από αυτά μετριέται το ύψος βροχής σε mm και υπολογίζεται η αντίστοιχη ένταση σε mm/h. Παρακάτω δίνεται ένα παράδειγμα πινακοποίησης μιας βροχής (Πίνακας 13.1) με το αντίστοιχο υετόγραμμα (Σχήμα 13.4).

Πίνακας 13.1

ΩΡΑΑθροιστικά ύψη βροχής Σh(mm)

Μερικοί χρόνοι Δt(min)

Δh(mm) i=

14:43 0,58 0,5 (0,5/8)60=3,7

14:51 17 0,5 (0,5/7)60=4,3

14:58 1,522 0,5 (0,5/22)60=1,4

15:20 2,011 0,5 (0,5/11)60=2,7

Υετόγραμμα

Σχήμα 13.4

13.4 ΟΜΟΓΕΝΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΗ ΑΝΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΩΝ

Η αναγκαιότητα της ομογενοποίησης ενός δείγματος είναι προφανής, αφού μόνο τα ομογενή δείγματα είναι στατιστικά επεξεργάσιμα. Τα βροχομετρικά και βροχογραφικά δεδομένα επηρεάζονται από διαφοροποιήσεις των οργάνων μέτρησης, τη γεωγραφική θέση

2,7

4.3

3,7

1,4

14:43 14:51 14:58 15:20 15:31

i(mm/hour)

t(min)

182

και τις συνθήκες εγκατάστασής τους, καθώς και από την εκπαίδευση και την ευσυνειδησία του συγκεκριμένου παρατηρητή. Για αυτό και επιβάλλεται ο έλεγχος ομοιογένειας και η ομογενοποίησή τους, στο μέτρο του εφικτού.

Γενικά μπορεί να ειπωθεί ότι ένα βροχομετρικό δείγμα είναι τυχαίο και ομογενές όταν τα γεγονότα που το αποτελούν και συγκεκριμένα το «σημειακό ύψος βροχής h» είναι ισόνομα, δηλαδή προέρχονται από το ίδιο φυσικό φαινόμενο, εκφράζοντας τον ίδιο πληθυσμό και δίνοντας, χωρίς παρεμβολές άλλων φαινομένων, τις διάφορες τιμές της ίδιας μετρικής ιδιότητας.

Οι κύριες αιτίες των ανομοιογενειών στα δείγματα της μεταβλητής «σημειακό ύψος βροχής h» είναι:

α) Εσφαλμένα πρωτογενή δεδομένα: οφείλονται είτε στον παρατηρητή (έλλειψη ευσυνειδησίας), είτε στο όργανο (κακή συντήρηση ή και τοποθέτηση). Γίνονται ιδιαίτερα επικίνδυνα όταν είναι συστηματικά, π.χ τοποθέτηση οργάνου σε ακατάλληλη θέση, φανταστική συμπλήρωση των ισχυρών βροχοπτώσεων ή παράλειψη συμπλήρωσης των μικρών βροχοπτώσεων.

β) Μετατόπιση μετρητικών οργάνων: η αλλαγή θέσης στο βροχόμετρο ή τον βροχοβράχο αλλάζει και τη φυσική ομοιογένεια του δείγματος σε βαθμό που δύσκολα μπορεί να εκτιμηθεί.

γ) Αλλαγή περιβάλλοντος: πρόκειται για απότομες και σημαντικές μεταβολές στο άμεσο ή ευρύτερο περιβάλλον του οργάνου.

Δύο σειρές λέγονται ομοιογενείς στο χώρο όταν έχουν παραπλήσιες στατιστικές παραμέτρους, δηλαδή όταν προκύπτουν από τον ίδιο πληθυσμό. Για παράδειγμα δύο χρονοσειρές ετησίων υψών βροχής δεν είναι ομοιογενείς όταν τα δύο βροχόμετρα που τις μέτρησαν είναι τοποθετημένα σε διαφορετικό υψόμετρο και αυτό γιατί τότε τα αποτελέσματα δεν προκύπτουν από τον ίδιο πληθυσμό.

13.5 ΈΛΕΓΧΟΣ ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑΣ

Προκειμένου να ελεγχθεί η ομοιογένεια ενός σταθμού πρέπει να υπάρχει ένας τουλάχιστον γειτονικός σταθμός με ομοιογενή στοιχεία, ο οποίος ονομάζεται και σταθμός βάσης.

Για τον έλεγχο της ομοιογένειας δειγμάτων ετήσιων υψών βροχής μιας περιοχής, έχει τυποποιηθεί μια απλή διαδικασία ελέγχου γνωστή σαν μέθοδος της διπλής αθροιστικής καμπύλης. Η εφαρμογή της περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:1) Ελέγχεται η εξάρτηση μεταξύ των δειγμάτων των διαφόρων σταθμών της περιοχής. Για

τον σκοπό αυτό βρίσκεται ο συντελεστής γραμμικής συσχέτισης r των σταθμών ανά δύο για τη μεγαλύτερη δυνατή συνεχή περίοδο κοινών παρατηρήσεων. Θεωρείται συνήθως ότι η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη εφόσον r 0.70, το οποίο σημαίνει ότι υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ των δύο δειγμάτων. Ο συντελεστής γραμμικής συσχέτισης δύο χρονοσειρών X και Y με K κοινές παρατηρήσεις, δίνεται από την παρακάτω σχέση:

(13.6)

Παρατηρήσεις: Οι ακραίες τιμές Γ=1 αντιστοιχούν σε πλήρη γραμμική εξάρτηση μεταξύ των Χ και Υ,

δηλαδή σε γραμμική σχέση της μορφής Υ=αΧ+β. Η μηδενική τιμή r=0 δηλώνει γραμμική ανεξαρτησία μεταξύ των Χ και Υ, δεν σημαίνει

όμως ότι αποκλείεται κάποια συναρτησιακή εξάρτηση άλλης μορφής.

183

2) Ελέγχεται αν τα δύο δείγματα ετησίων βροχοπτώσεων του υπό εξέταση σταθμού και του σταθμού βάσης ακολουθούν την κανονική κατανομή. Ο έλεγχος γίνεται με το test - X2.

3) Υπολογίζονται τα αθροιστικά ετήσια ύψη βροχής των σταθμών αρχίζοντας συνήθως από το τελευταίο έτος παρατηρήσεων και προχωρώντας προς τα πίσω. Συντάσσεται διάγραμμα σημείων με τετμημένες τα αθροιστικά ύψη βροχής του σταθμού βάσης και τεταγμένες τα αντίστοιχα του υπό έλεγχο σταθμού. Από τα σημεία αυτά σχεδιάζεται η βέλτιστη ευθεία που συσχετίζει τα αθροιστικά ύψη μεταξύ των σταθμών.

Η ύπαρξη συστηματικού σφάλματος στον υπό έλεγχο βροχομετρικό σταθμό για ορισμένη χρονική περίοδο, εμφανίζεται με θλάση (σπάσιμο) της ευθείας που συσχετίζει τους δύο σταθμούς μεταξύ τους. Η θλάση εμφανίζεται στο έτος που αρχίζουν τα συστηματικά σφάλματα του υπό έλεγχο σταθμού.

Η χάραξη της ευθείας των αθροιστικών ετησίων υψών βροχής δύο σταθμών γίνεται γραφικά (βλ. Σχήμα 13.5):

Σχήμα 13.5

Σχόλια: Αν το υπό έλεγχο δείγμα είναι ομοιογενές θα πρέπει τα σημεία που ορίζονται από τα

αθροιστικά ύψη βροχής των δύο σταθμών να είναι πάνω σε μια ευθεία. Αν η κλίση της ευθείας παραμένει σταθερή (εφω=Υ/Χ) μεμονωμένα (όχι αθροιστικά) για

κάθε χρονιά, τότε θεωρείται ομοιογενές. Στο Σχήμα 13.5 γίνεται γραφική παράσταση των αθροιστικών τιμών γιατί η άθροιση

περιορίζει τη διασπορά των στοιχείων.

13.6 ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΤΗΣ ΘΛΑΣΗΣ

Αν παρατηρηθεί θλάση στο σχήμα θα πρέπει να ανορθωθεί. (βλ. Σχήμα 13.6).Από τα δύο τμήματα της ευθείας, θεωρείται πιο αξιόπιστο το πρώτο που ξεκινά από

την αρχή των αξόνων, γιατί αναφέρεται σε πιο πρόσφατα γεγονότα. Άρα θα πρέπει ανορθωθεί το δεύτερο τμήμα ώστε να αποτελεί ευθεία με το πρώτο:

1Σταθμός Β(υπό έλεγχο)

ΣΥi

2

σημείο θλάσης

ΣΧi

Σταθμός Α(βάσης)

184

Σχήμα 13.6

Άρα αθροιστικά προκύπτει: ΟΥ3=ΟΥ1+θ1θ3 (13.8)

Όμοια για το σημείο Β3 :Β1Β3= Β1Β2 (13.9)

και ΟΥ2=ΟΥ1+Β1Β3 (13.10)

Και τελικά :

Νέα παρατήρηση Παλιά παρατήρηση

ΟΥ3-ΟΥ2=θ1θ3+ΟΥ1-Β1Β3-ΟΥ1= (θ1θ2-Β1Β3) (13.11)

13.7 ΜΕΓΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ (ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ) ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ

Μετά την ομογενοποίηση της σημειακής πληροφορίας «ετήσια ύψη βροχής», ακολουθεί η μεγιστοποίηση των διαθέσιμων δειγμάτων: επιχειρείται δηλαδή η αύξηση του εύρους των δειγμάτων με συμπλήρωση ελλειπόντων δεδομένων (π.χ των ετησίων υψών βροχής μιας περιόδου χωρίς μετρήσεις η με εσφαλμένες μετρήσεις), συσχέτιση του δείγματος με άλλο ή με δείγματα, που διαθέτουν αξιόπιστα δεδομένα κατά την περίοδο των κενών του προς συμπλήρωση δείγματος.

Η μεθοδολογία εφαρμογής της μεγιστοποίησης των Κ ετησίων υψών βροχής Υ i του σταθμού (Υ), από τα n δεδομένα Χi του γειτονικού σταθμού (Χ) (n>Κ), δηλαδή η συμπλήρωση των n-Κ τιμών Υi που λείπουν, από τις αντίστοιχες τιμές Χi, τυποποιείται ως εξής:

Βήμα 1 ο :Έλεγχος καταλληλότητας της κανονικής κατανομής για τα δείγματα Χ i, Υi και ομοιογένειας για την κοινή περίοδο των Κ ετών, με τη μέθοδο της διπλής αθροιστικής καμπύλης.

Ο

ω

φ

Β3

θω

θ3

θ2

θ1

Β1

Β2

Χ1 Χ2 Χ

Υ1

Υ2

Υ3

Για το σημείο θ3

(13.7)

Υ

185

Βήμα 2 ο :Υπολογίζονται οι μέσες τιμές και οι τυπικές αποκλίσεις των δειγμάτων καθώς και ο συντελεστής γραμμικής συσχέτισης για την κοινή περίοδο των Κ παρατηρήσεων. Εφ’ όσον ο συντελεστής συσχέτισης (r>0.70) είναι ικανοποιητικός γίνεται προώθηση στο επόμενο βήμα.

ΓΧ,Υ,K όπως παρ. 13.5

Παρατήρηση: Εκτιμήσεις από δείγματα εύρους n>Κ

Μέση τιμή : (13.14)

Τυπική απόκλιση : (13.15)

Τυπική απόκλιση θα υπάρχει μόνο από το πρώτο δείγμα που έχει στοιχεία. Ενώ για Κ>n θα υπάρχει και από τα δύο δείγματα όπως δείχνουν και οι πιο πάνω τύποι.

Βήμα 3 ο :Η ευθεία των ελαχίστων τετραγώνων είναι η βέλτιστη ευθεία και έχει τύπο :Υi =αΧi+b

και είναι αυτή που ελαχιστοποιεί το άθροισμα των τετραγώνων της διαφοράς των θεωρητικών και πειραματικών τιμών. Δηλαδή με την προϋπόθεση ότι Χ,Υ ακολουθούν γραμμικό μοντέλο Υ=αΧ+b από τα πειραματικά δεδομένα (Χi,Υi) βρίσκουμε την καλύτερη δυνατή ευθεία (βλ. Σχήμα 13.7)

(13.16)

Αρκεί ο προσδιορισμός των παραμέτρων α και b:

(13.12) (13.13)

Fi

Yi

Χi,Υi: πειραματικές

F1: θεωρητικές

Σχήμα 13.7

186

(13.17) , (13.18)

Στη συνέχεια λαμβάνει χώρα τον αναλυτικό υπολογισμό των ελλειπόντων n-Κ ετησίων υψών βροχής του σταθμού (Υ): γίνεται δηλαδή αντικατάστασει στον τύπο Υ i=α X+b των α και b που υπολογίστηκαν και για Χi εκείνες τις ενδείξεις του σταθμού (Χ) οι οποίες είναι αντίστοιχες των ελλιπών ενδείξεων του σταθμού (Υ) και προκύπτουν τα αντίστοιχα Υi.

13.8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΔΙΕΥΡΥΜΕΝΟΥ (ΜΕΓΙΣΤΟΠΟΙΗΜΕΝΟΥ) ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ

Έστω ότι έχει λάβει χώρα η μεγιστοποίηση του σταθμού Υ, δηλαδή η συμπλήρωση των ελλειπών στοιχείων του. Τώρα ακολουθεί ο υπολογισμός των νέων παραμέτρων μετά τη μεγιστοποίηση, δηλαδή για n=Κ:

α) : νέος μέσος όρος (13.19)

β) : διασπορά (13.20)

γ) (13.21)

Υπολογισμός του λόγου των τυπικών αποκλίσεων των νόμων των μέσων τιμών του δείγματος Υi πριν και μετά τη διεύρυνση :

(13.22)

από τη σχέση :

(13.23)

187

Υπολογίζεται το ισοδύναμο εύρος του διευρυμένου δείγματος :

(13.24)

14. ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΑΚΡΑΙΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΒΡΟΧΗΣ. ΌΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ

14.1 ΓΕΝΙΚΑ – ΈΝΝΟΙΕΣ

Ακραία γεγονότα θεωρούνται οι ξηρασίες και οι καταιγίδες. Αποτέλεσμα των καταιγίδων είναι οι πλημμύρες. Οι πλημμύρες εξετάζονται από την Υδρολογία διότι προκαλούν μεγάλες καταστροφές.

Χρόνος συρροής ή κρίσιμος χρόνος είναι ο χρόνος που απαιτείται ώστε μία σταγόνα βροχής που έχει πέσει στο πιο απομακρυσμένο σημείο της λεκάνης να φτάσει στην έξοδό της.

Οι πλημμύρες των υδατορευμάτων οφείλονται σε ισχυρές βροχοπτώσεις «κρίσιμης» διάρκειας ίσης με το χρόνο συρροής ο οποίος σχετίζεται με την έκταση, το σχήμα και το ανάγλυφο της λεκάνης που τροφοδοτεί το υδατόρευμα. Η αξιόπιστη εκτίμηση και πρόγνωση της πλημμύρας προσκρούει συνήθως στην έλλειψη υδρομετρήσεων, ιδίως για μικρές λεκάνες απορροής. Έτσι η εκτίμηση και πρόγνωση των πλημμύρων γίνεται με τη μαθηματική προσομοίωση του μηχανισμού βροχόπτωση-επιφανειακή απορροή. Τόσο ο προσδιορισμός της συχνότητας των πλημμύρων, όσο και ο υπολογισμός των μέγιστων πλημμυρικών παροχών σχεδιασμού βασίζονται στην ανάλυση και επεξεργασία των μέγιστων βροχοπτώσεων αφού μόνο γι’ αυτές υπάρχουν χρονοσειρές δεδομένων (δείγματα).

Για τον υπολογισμό των μέγιστων πλημμυρικών παροχών εξετάζονται οι μέγιστες βροχοπτώσεις που χαρακτηρίζονται από το ολικό ύψος βροχής h ΟΛ ( mm ) την διάρκεια t ( hours ) και την περίοδο Τ. Το μέγεθος που ενδιαφέρει είναι το hΟΛ για κάποια διάρκεια t και για συγκεκριμένη περίοδο επαναφοράς Τ, π.χ. η διάρκεια των καταιγίδων κυμαίνεται από μερικά λεπτά μέχρι μερικές ώρες (5-15 min έως 12 hours).

Είναι απαραίτητη λοιπόν η πιθανολογική ανάλυση των σημειακών βροχοπτώσεων διαφόρων διαρκειών, από την οποία θα προκύπτουν οι γραφικές ή αναλυτικές σχέσεις μεταξύ

του ύψους βροχής h (ή της μέσης έντασης της βροχής ) και της διάρκειας της

βροχής t για διάφορες περιόδους επαναφοράς, του μέγιστου αυτού γεγονότος της βροχής. Έτσι προκύπτουν συναρτήσεις της μορφής f(h,t,Τ) ή f΄(i,t,Τ) οι οποίες αντιστοιχούν σε όμβριες καμπύλες, παραμετρικές ως προς Τ.

Ο μελετητής ή ο πραγματογνώμων γνωρίζει τη διάρκεια t της «κρίσιμης βροχής» για την υδρολογική λεκάνη που παροχετεύεται στη θέση του προς διαστασιολόγηση έργου. Έχει εξ’ άλλου επιλεγεί με τεχνικοοικονομικά κριτήρια την επιθυμητή «ασφάλεια» του έργου έναντι πλημμύρων, κατά συνέπεια έχει καθορίσει την περίοδο επαναφοράς Τ της μέγιστης πλημμύρας που θέλει να παροχετεύσει. Θα ανατρέξει επομένως στις όμβριες καμπύλες h(t) για την περιοχή της υπόψη λεκάνης απορροής (ή θα τις υπολογίσει ο ίδιος ) και από την καμπύλη που αντιστοιχεί στο Τ που επέλεξε, βρίσκει αμέσως το επιθυμητό ύψος h της «κρίσιμης» βροχής (ή την ένταση της ) για ορισμένη διάρκεια t που έχει ήδη υπολογίσει.

Στη συνέχεια χρησιμοποιείται ο πληρέστερος δυνατός μετασχηματισμός για την μετατροπή του κρίσιμου σημειακού ύψους h της βροχής, σε πλημμυρική παροχή Q και υπολογίζεται το τελικό ζητούμενο, δηλαδή την παροχή σχεδιασμού του έργου Qmax , που αντιστοιχεί στην επιθυμητή περίοδο επαναφοράς Τ. Ο απλούστερος δυνατός μετασχηματισμός δίνεται από την ορθολογιστική μέθοδο.

Γενικά οι όμβριες καμπύλες χρησιμεύουν για να υπολογίζεται το δυσμενέστερο ύψος βροχής μιας καταιγίδας συγκεκριμένης διάρκειας για κάποια περίοδο επαναφοράς. Για την κατασκευή των όμβριων καμπυλών συλλέγονται στοιχεία για το ύψος και την διάρκεια των

188

ιστορικών καταιγίδων. Δηλαδή γίνεται αποδελτίωση από τις ταινίες των βροχογράφων όλων των καταιγίδων ενός υδρολογικού έτους που έχουν διάρκεια t 1. Η μέγιστη από τις παρατηρούμενες καταιγίδες διάρκειας t1 καταγράφεται:

ΕΤΟΣ t=t1, h(mm)1969-70 25(mm)

28(mm)Μετά γίνεται το ίδιο για το επόμενο υδρολογικό έτος. Έτσι σχηματίζεται το δείγμα

των μέγιστων ετησίων βροχοπτώσεων διάρκειας t 1. Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται για διάφορες διάρκειες t 2 t 3…κλπ

14.2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΟΜΒΡΙΩΝ ΚΑΜΠΥΛΩΝ, ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ Qmax

Ο υπολογισμός των όμβριων καμπυλών σχετίζεται άμεσα με την ανάλυση ακραίων γεγονότων και η καταλληλότερη στατιστική κατανομή για τις χρονοσειρές των ετήσιων μέγιστων υψών βροχής είναι Gumbel . Η κατανομή Gumbel είναι πιο απλή από την Gauss γιατί δίνεται από αναλυτικό τύπο και όχι από πίνακες. Η συνάρτηση της κατανομής Gumbel δίνεται από τη σχέση:

(14.1)

όπου : F(h)= πιθανότητα μη υπέρβασης F1(h)=πιθανότητα υπέρβασης καιΤ= περίοδος επαναφοράς σταθερή

Οι παράμετροι της κατανομής α και xο υπολογίζονται συναρτήσει των και

από τις σχέσεις: και

Απολογαριθμίζοντας τον τύπο του Gumbel προκύπτει τελικά :

(14.2)

ή

(14.3)

Έτσι για τις διαφορές διάρκειες που έχουν προκύψει από αντίστοιχα δείγματα, υπολογίζονται οι παράμετροι α και xο και για δεδομένη τιμή της Τ από την παραπάνω Εξ. (13.2.3) υπολογίζεται το ολικό ύψος της βροχής h.

Δηλαδή προκύπτει ο παρακάτω Πίνακας και τα Σχήματα 14. 1 και 14.2 που παριστούν τις όμβριες καμπύλες: ΔιάρκειαΠαράμετρος

t=3 hours t=1 hour t=0.5 hour

αXο

T=T1=5 hT=5=h1 hT=5=h2 hT=5=h3

T=T2=20 hT=20=h΄ 1 hT=20=h΄2 hT=20=h΄3

Το hi υπολογίζεται από τον τύπο:

189

, T=σταθερό

Σχήμα 14.2.1

, Τ= σταθερό

Σχήμα 14.2.2

Δηλαδή, hT=atn ,άρα αρκεί ο υπολογισμός των a και n για να προκύψει η αναλυτική της όμβριας καμπύλης για περίοδο επαναφοράς Τ.

hT=atn lnhT= ln a + nlntΘέτοντας Υ=b+αX, όπου Y=lnhT, b=lna, α=n, X=lnt. Υπολογίζονται οι λογάριθμοι

lnhT και lnt για τα ύψη βροχής hT και τις αντίστοιχες διάρκειες τους και έτσι μπορεί να σχηματίστει ο Πίνακας, π.χ. για Τ=20 έτη

Yi Xi

lnh3h,T=20 = ln3=1.098lnh1h,T=20 = ln1=0Lnho.5,T=20 = ln0.5=0.693

με k=3 (αριθμός δεδομένων στοιχείων).Κατόπιν υπολογίζονται τα α και b από τις δοσμένες σχέσεις του κεφ. 13.7 (Εξ. 13.17

και 13.16). Τέλος από: b=lna a=eb και αντικαθιστώντας το n με το a προκύπτει η εξίσωση όμβριας καμπύλης για δεδομένο T που είναι:

h=atn (14.4)

Παρατηρήσεις

i(mm/hr)

T=5

h2΄

h3΄

h1΄

h3

h2h1

T=20

t(hours)

h(mm)

0,5 1,0 3,0

T=20

T=5

0,5 1,0 3,0 t(hours)

190

α) Όταν υπάρχουν μικρά δείγματα (σειρές μερικής διάρκειας όπου χρησιμοποιούνται άλλες κατανομές και oχι Gumbel) πρέπει να συμπεριληφθούν στο δείγμα ακροτάτων όχι μόνο το max της κάθε χρονιάς, αλλά και όλες τις τιμές του h που είναι μεγαλύτερες από κάποιο hο

αναφοράς, το οποίο έχει καθοριστεί. Συνήθως το καθοριζόμενο hο είναι το μικρότερο από τα ετήσια γεγονότα.

β) Στα μικρά δείγματα, με περισσότερους από 1 σταθμούς με λίγα χρόνια στον καθένα, η τεχνητή διεύρυνση των δειγμάτων σε συσχέτιση από άλλα πλησιέστερα, γειτονικά δείγματα είναι αδύνατη, γιατί όσο μικραίνει η διάρκεια t του γεγονότος «σημειακό ύψος βροχής h», τόσο μειώνεται η συσχέτιση μεταξύ γειτονικών γεγονότων. Πράγματι, ενώ τα ετήσια ύψη βροχής γειτονικών σταθμών είναι, όπως έχει τεκμηριωθεί μέχρι τώρα ισχυρά εξαρτημένα μεταξύ τους, η εξάρτηση μειώνεται σημαντικά για τα μηνιαία, γίνεται ασήμαντη για τα 24ωρα ύψη βροχής και ουσιαστικά εξαλείφεται για τις διάρκειες από 20 min μέχρι μερικών ωρών, που πρακτικά ενδιαφέρει τις όμβριες καμπύλες.

Το παραπάνω γεγονός της στατιστικής ανεξαρτησίας των δειγμάτων από μέγιστα σημειακά γεγονότα βροχής, οδηγεί σε μία άλλη διαδικασία τεχνητής διεύρυνσης των δειγμάτων γνωστή σαν τη μέθοδο των σταθμών-ετών: πρόκειται δηλαδή απλά, για ενοποίηση των δειγμάτων γειτονικών σταθμών με συνάθροιση και ανακατάταξη των δεδομένων τους, σαν να άνηκαν σ’ ένα μόνο σταθμό.

Οι προϋποθέσεις της μεθόδου είναι:α) τα χωρικά σημεία λήψης των δειγμάτων, δηλαδή οι θέσεις των βροχογράφων, πρέπει να

βρίσκονται κάτω από τους ίδιους μικροκλιματικούς παράγοντες, δηλαδή όχι μόνο στην ίδια υδρολογική λεκάνη, αλλά και σε παραπλήσια υψόμετρα, φυσικό περιβάλλον κλπ.

β) το τελικό δείγμα που προκύπτει από τη συνάθροιση των δεδομένων των δύο σταθμών δεν πρέπει να περιλαμβάνει γεγονότα που είναι κοινά και στους δύο σταθμούς.

γ) Μερικές φορές είναι δυνατόν τα δείγματα των μέγιστων ετήσιων βροχοπτώσεων να χρειάζονται διορθώσεις, π.χ.

ΕΤΟΣ h,t=3h h,t=2h1980-81 50 mm 60 mm

Δεν μπορεί το συνολικό ύψος βροχής των 2 hours να είναι μεγαλύτερο από το

συνολικό ύψος βροχής των 3 hours. Έτσι η πιο απλή διόρθωση είναι να γίνει το 50 mm, 60 mm.δ) Οι 2 hours έχουν μικρότερη κρίσιμη ένταση από την 1 hour, π.χ.

ΕΤΟΣ t=1 hour t=2 hours1980-81 20 mm 60 mm

i1=(20/1)=20 mm/h i2=(60/2)=30 mm/h

Γενικά οι μικρότερες διάρκειες θα πρέπει να εμφανίζουν μεγαλύτερες εντάσεις.ε) Προκύπτει h=atn, T=σταθερό. Η πλήρης παραμετρική μορφή της εξίσωσης αυτής είναι:

h=aTb (t+c)n ή i=aTb (t+c)n-1

όπου το c είναι μία επιπλέον παράμετρος. Στη σχέση h=atn , το c θεωρείται ίσο με το 0.

στ) Γενικά δεν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ των υψών-εντάσεων βροχής και διάρκειας.

Διπλασιάζοντας την διάρκεια βροχής δεν σημαίνει ότι θα διπλασιαστούν και τα ύψη βροχής.

h

h2

h1

T=σταθερό

t1 t2 t

(είναι παράλογο)

191

i2

Διπλασιάζοντας τη διάρκεια βροχής δεν σημαίνει ότι υποδιπλασιάζεται και η ένταση

14.3 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ ΑΠΟ ΚΑΤΑΙΓΙΔΑ

Για τον υπολογισμό της πλημμύρας από καταιγίδα υπάρχουν πολλοί τρόποι, οι κυριότεροι των οποίων αναφέρονται παρακάτω:α) Ορθολογιστική μέθοδος, β) Υδρογραφήματα

Στη συνέχεια αναλύεται η ορθολογιστική μέθοδος, ενώ η μέθοδος υδρογραφημάτων θα αναλυθεί στο κεφάλαιο 16.

14.3.1 Ορθολογιστική μέθοδος

Πρόκειται για τον απλούστερο δυνατό γραμμικό μετασχηματισμό των μέγιστων υψών βροχής, ορισμένης διάρκειας και περιόδου επαναφοράς (όμβριες καμπύλες) σε μέγιστες πλημμυρικές παροχές. Η μέθοδος στηρίζεται στην παραδοχή ότι για συνολική βροχόπτωση, περίπου σταθερής έντασης, η μέγιστη πλημμυρική παροχή θα προκύπτει, όταν θα απορρέει και το πιο απομακρυσμένο σημείο της λεκάνης απορροής, δηλαδή η Qmax θα συμβεί σε χρόνο tc= χρόνος συγκέντρωσης = κρίσιμος χρόνος συρροής. Κατά την ορθολογιστική μέθοδο η μέγιστη παροχή εκτιμάται από τη σχέση:

Qmax=c ic.A (14.5) Όπου:c είναι ο συντελεστής απορροής ic είναι η κρίσιμη ένταση για την αντίστοιχη περίοδο επαναφοράς (mm/hr) και Α το εμβαδόν της λεκάνης απορροής (Km2)

Για να λαμβάνεται το Qmax σε m3/sec, χρησιμοποιείται ο παρακάτω τύπος:

Qmax=0.278 c ic A (14.6)

δηλαδή υπάρχει ήδη ο συντελεστής μετατροπής των μονάδων (0,278) οπότε τοποθετείται στον τύπο το ic σε mm/hr και το Α σε km2, δηλαδή όπως είναι τα μεγέθη χωρίς μετατροπές .

Η παροχή σε μία πλημμύρα δεν είναι σταθερή. Το Qmax είναι η μέγιστη παροχή που αναμένεται να περάσει από μία θέση.

Υπάρχουν όμως και αβεβαιότητες που προκύπτουν από τις υπεραπλουστεύσεις της μεθόδου και οι οποίες μεταφέρονται στον συντελεστή απορροής. Είναι προφανές ότι ο c μεταβάλλεται σημαντικά όχι μόνο από λεκάνη σε λεκάνη και από καταιγίδα σε καταιγίδα, αλλά για την ίδια λεκάνη απορροής και την ίδια ραγδαία βροχόπτωση, παρατηρούνται διαφορές μέχρι 100%, οφειλόμενες στις αρχικές συνθήκες της λεκάνης κατά την έναρξη της βροχής.

Πράγματι αν η λεκάνη είναι στεγνή, ένα σημαντικό μέρος της καταιγίδας κατακρατείται και χάνεται, ή δεν απορρέει άμεσα, ενώ σε μία κορεσμένη από προηγούμενη

i

i1

t2 t1 t

T=σταθερό

192

βροχή λεκάνη, η άμεση απορροή είναι πολύ μεγαλύτερη. Κατά συνέπεια, η πιθανότητα να υπάρχουν ευνοϊκές ή δυσμενείς, για την απορροή αρχικές συνθήκες, επεμβαίνει άμεσα στην εκτίμηση του συντελεστή απορροής.

Για το λόγο αυτό οι προτεινόμενες τιμές του c έχουν κάποια αξιοπιστία, όταν αναφέρεται σαφώς για ποια τάξη μεγέθους περιόδου επαναφοράς πλημμύρας ισχύουν. Στον παρακάτω πίνακα υποδεικνύονται ενδεικτικά κάποιες τιμές του συντελεστή απορροής για πλημμύρες 5ετίας έως 10ετίας.

Περιγραφή περιοχής πλημμύρας Συντελεστής απορροής Πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές με επενδυτικούς δρόμους (άσφαλτος)

0,70 έως 0,95

με ανεπένδυτους δρόμους 0,60 έως 0,80αραιοκατοικημένες περιοχές με πρασιά και μικρούς κήπους

0,30 έως 0,60

πάρκα, ανοιχτοί χώροι αναψυχής 0,10 έως 0,30αγροτικές περιοχές μικρών κλίσεων 0,05 έως 0,20αγροτικές περιοχές μεγάλων κλίσεων 0,15 έως 0,35

Παρατηρήσεις: Ο c μεγαλώνει με την αύξηση της κλίσης, ενώ μειώνεται με την αύξηση της φυτοκάλυψης Αν δίνεται διαφορετική τιμή του c για τμήματα της λεκάνης, τότε το c μέσο της λεκάνης

υπολογίζεται ως:

(14.7)

Ο χρόνος συγκέντρωσης (χρόνος συρροής) υπολογίζεται από την εμπειρική σχέση των Turazza- Giandotti:

(14.8)

όπου: Α η έκταση της λεκάνης σε km2

L το μήκος της κύριας μισγάγγειας σε km Hμ το μέσο υψόμετρο της λεκάνης σε m Ho το υψόμετρο στην έξοδο της λεκάνης σε m tc ο χρόνος συγκέντρωσης της λεκάνης σε hr

Μισγάγγεια είναι το μεγαλύτερο υδατόρευμα της λεκάνης απορροής.Ο υπολογισμός της κρίσιμης έντασης ic γίνεται από τον τύπο της όμβριας καμπύλης για χρόνο t=tc, δηλαδή:

(14.9)

Εάν υποεκτιμηθεί το tc, τότε θα προκύψει υπερεκτίμηση της ic και κατ’ επέκταση της παροχής αιχμής. Το αντίθετο θα συμβεί αν υπερεκτιμηθεί το tc. Έτσι κανονικά η κρίσιμη ένταση πρέπει να υπολογισθεί για τον χρόνο συρροής.

Συμπερασματικά, ελλείψει άλλων δεδομένων, η ορθολογιστική μέθοδος δίνει μια πρώτη χοντρική προσέγγιση της μέγιστης πλημμυρικής παροχής μιας λεκάνης απορροής, για τις επιθυμητές περιόδους επαναφοράς, εφ’ όσον η λεκάνη είναι μικρή, έχει μια σαφή κύρια μισγάγγεια και προσφέρεται για μια ομογενή και συνολική απορροή.

193

15. ΚΑΤΑΚΡΑΤΗΣΗ

15.1 ΓΕΝΙΚΑ

Με τον όρο αυτό εννοείται η παρεμπόδιση ενός τμήματος της βροχής να φτάσει στο έδαφος λόγω παρεμβολής χλωρίδας ή την επιφανειακή παγίδευση της επιφανειακής απορροής από μικροκοιλότητες του εδάφους.

Διήθηση F είναι η ροή του νερού μέσω της εδαφικής επιφάνειας και την εισχώρησή

του στο έδαφος. Χαρακτηρίζεται από την έντασης διήθησης : = όγκος διηθουμένου

νερού (F) στην μονάδα του χρόνου (t) και διακρίνεται σε:i) αρχική ένταση, fο, που παρατηρείται στην αρχής βροχόπτωσης και ii) τελική ένταση, fc, στην οποία τείνει ασυμπτωτικά η f από κάποια στιγμή και μετά

(fο> fc).

Οι τιμές της f είναι μεταβλητές χωρικά και χρονικά, εξαρτόμενες, κατά σειρά προτεραιότητας, από τα εξής:

ένταση και διάρκεια των βροχοπτώσεων φυσικές ιδιότητες του επιφανειακού εδάφους περιεκτικότητα σε εργασία του επιφανειακού εδάφους στην αρχή της βροχής θερμοκρασία και άλλα

Όλα τα παραπάνω είναι παράγοντας που εκτιμώνται δύσκολα.

Οι μεθοδολογίες εκτίμησης της f που υπάρχουν σήμερα δεν προσφέρουν τον επιθυμητό συνδυασμό «ακρίβεια εκτίμησης και ευκολία εφαρμογής της μεθόδου». Οι μεθοδολογίες αυτές διακρίνονται σε: απ’ ευθείας μετρήσεις με διηθησήμετρα: δίνουν μόνο σημειακές, στο χώρο και στο χρόνο,

συγκρίσεις διηθήσεων που δεν αντιστοιχούν στις απόλυτες φυσικές τιμές της f, έμμεσες συνολικές εκτιμήσεις από το ισοζύγιο των υπογείων υδροφόρων οριζόντων:

εφαρμόσιμες μόνο όταν μπορούν να εκτιμηθούν με ακρίβεια οι μεταβολές του όγκου, οι απολήψεις και οι διαφυγές των υπογείων υδροφόρων οριζόντων (υποδερμική ροή)ημι- εμπειρικές αναλυτικές προσεγγίσεις : συνήθως περιγράφουν τη ροή με μαθηματικές εξισώσεις, αλλά οι μέθοδες αυτές είναι

γενικά δύσχρηστες στην εφαρμογή τους.Σχόλιο: Τα διηθησήμετρα δίνουν μόνο σημειακές ενδείξεις της διηθητικής ικανότητας των εδαφών, δηλαδή με βάση τις ενδείξεις της διηθητικής ικανότητας σε επιφανειακή βάση.

Με την έναρξη της βροχής, τα εδάφη θα δεχτούν το νερό κατά την ακόλουθη σειρά των φαινομένων.α) Υγροσκοπική διαβροχή: είναι η συγκράτηση μορίων νερού στην επιφάνεια των εδαφικών

σωματιδίων. Στην περίπτωση των αμμωδών εδαφών η συνολική ποσότητα υγροσκοπικού νερού είναι μικρή και δεν μεταβάλλει σημαντικά την διάμετρο των τριχοειδών της αέριας φάσης, δηλαδή το πορώδες του εδάφους. Αντίθετα, στα αργιλώδη εδάφη, η περιεκτικότητα της αργίλου σε υγροσκοπικό νερό είναι πολύ μεγαλύτερη, σε βάρος του πορώδους, άρα και της τελικής ικανότητας διήθησης, fc, που πρακτικά μηδενίζεται σε έδαφος με μεγάλο ποσοστό αργίλου.

β) Κίνηση υπό την επίδραση της βαρύτητας και των τριχοειδών: μετά την κάλυψη των αναγκών σε υγροσκοπικό νερό, το διηθούμενο νερό κινείται υπό την επίδραση της βαρύτητας και των τριχοειδών. Στην αρχή της διήθησης, το νερό κατέρχεται στο έδαφος, λόγω του βάρους του και συγχρόνως αναρροφάται από τις ελκτικές τάσεις, που αναπτύσσει το τριχοειδές της αέριας φάσης (πορώδες). Η διπλή αυτή επίδραση εξηγεί και την υψηλή αρχική τιμή f ο. Μετά από ορισμένο βάθος το διηθούμενο νερό συναντά ένα αδιαπέρατο στρώμα ή ένα υπόγειο υδροφόρο στρώμα. Τότε η διήθηση σταθεροποιείται

194

στην τιμή fc, που είναι μικρότερη της fο, αφού το πεδίο των τριχοειδών από προσθετικό στην αρχή της βροχής, μηδενίζεται με την πλήρωση του εδάφους.

γ) Ανοδική κίνηση λόγω τριχοειδών: μετά το πέρας της βροχής σταθεροποιείται περίπου η ελεύθερη επιφάνεια ροής των υπόγειων υδάτων. Πάνω σ’ αυτή δημιουργείται μία ζώνη τριχοειδούς αναρρόφησης του ύδατος που ακολουθεί η ζώνη της υγροσκοπικής διαβροχής. Η μείωση της σχετικής υγρασίας, άρα της τάσης των υδρατμών στην επιφάνεια του εδάφους, δημιουργεί μια συνεχή ανοδική μεταφορά ύδατος από τη ζώνη τριχοειδούς αναρρόφησης προς την υγροσκοπική ζώνη για να αποκαθίσταται η υγροσκοπική ισορροπία. Κατά συνέπεια, το υδροφόρο στρώμα καλύπτει συνεχώς τις απώλειες λόγω εξάτμισης στην επιφάνεια του εδάφους.

15.2 ΚΑΜΠΥΛΗ Horton

Διήθηση πραγματοποιείται όταν η ένταση της βροχής είναι μεγαλύτερη από την ένταση της διήθησης, η οποία είναι συνάρτηση της ικανότητας του εδάφους στη συγκεκριμένη στιγμή για απορρόφηση νερού.

Με την προϋπόθεση ότι υπάρχει σ’ όλη τη διάρκεια του φαινομένου της διήθησης ένα περίσσευμα απορροής, ο Horton έδειξε πειραματικά ότι η καμπύλη της έντασης διήθησης στο χώρο, f(t), έχει εκθετική μορφή και ασυμπτωτική κατάληξη. (βλ. Σχήμα 15.2.1).

Σχήμα 15.2.1 Καμπύλη Horton

όπου k o συντελεστής μείωσης στο χρόνο, ο οποίος εξαρτάται από το έδαφος και το είδος της βλάστησης και ισούται:

(14.10)

15.3 ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΠΩΛΕΙΩΝ Φ (ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΑΠΟ ΚΑΤΑΚΡΑΤΗΣΗ ΚΑΙ ΔΙΗΘΗΣΗ).

Ο δείκτης αυτός αναπαριστά, σε μονάδες έντασης (mm/h), τη μέση τιμή των υδρολογικών ελλειμμάτων (κατακράτηση, διήθηση, εξάτμιση) σ’ όλη τη διάρκεια της βροχής.

f(mm/hr)

fο

fc

f(t)

t(χρόνος)(hr)

fo

fc

απώλειες

fc

t(hr)

i=h/t(mm/hour)

καθαρή βροχή

Φ

Υετόγραμμαi=f(t)

195

Παρατηρήσεις: ο δείκτης Φ προσδιορίζεται κατάλληλα στο υετόγραμμα έτσι ώστε ο όγκος νερού της

καθαρής βροχής να ισούται με τον όγκο νερού της επιφανειακής απορροής. ο δείκτης Φ προσεγγίζει την τιμή fc, Φfc όταν παρατηρούνται:

α) βροχές μεγάλης διάρκειας β) ένταση βροχής μεγαλύτερη της fο

γ) βροχοπτώσεις σε κορεσμένο έδαφος για βραχύχρονες ισχυρές βροχές μετά από περίοδο ξηρασίας, ο δείκτης Φ εκτιμά κυρίως

τις υδρολογικές απώλειες από κατακράτηση και διήθηση, επειδή η εξάτμιση είναι περιορισμένη.

Αν έχουμε μία βροχή αρχικά και μετά από κάποιο διάστημα μία άλλη βροχή τότε:

Ισχύει πάντα ότι Φ1>Φ2 γιατί το έδαφος στην αρχή της δεύτερης βροχής (καταιγίδας) είναι ήδη κορεσμένο από την πρώτη βροχή.

α) Όσο αυξάνει η κλίση του εδάφους τόσο μειώνεται ο δείκτης Φβ) Όσο περισσότερη φυτοκάλυψη υπάρχει τόσο αυξάνει ο δείκτης Φγ) Όσο μειώνεται ο δείκτης Φ τόσο αυξάνεται η καθαρή βροχή hκ άρα και ο όγκος

απορροήςδ) Έστω ότι ύπαρχουν δύο ειδών εδάφη: άργιλος (αδιαπέρατη) και άμμος (διαπερατή) με

δείκτες Φ1 και Φ2 αντίστοιχα. Τότε Φ2>Φ1 γιατί η άργιλος παρουσιάζει λιγότερη διήθηση αφού είναι αδιαπέρατη (βλ. υδροσκοπική διαβροχή).

ε) Σε καταιγίδες μεγαλύτερης διάρκειας επαναφοράς η εκτίμηση του Φ δίνει μικρότερες τιμές απ’ ότι σε καταιγίδες μικρής διάρκειας.

15.4 ΚΑΤΑΙΓΙΔΕΣ - ΕΙΔΗ

Οι καταιγίδες χωρίζονται σε 4 ομάδες ανάλογα με την κατανομή της βροχής στην διάρκεια της καταιγίδας. Η διάρκεια χωρίζεται σε τέσσερα τέταρτα και ως εκ τούτου προκύπτουν οι ακόλουθες κατηγορίες καταιγίδων:

καταιγίδες 1ου τετάρτου καταιγίδες 2ου τετάρτου καταιγίδες 3ου τετάρτου καταιγίδες 4ου τετάρτου

i

t

Φ1 Φ2

1ου τετάρτου 2ου τετάρτου

3ου τετάρτου4ου τετάρτου

196

Στην Ελλάδα οι πιο συνήθεις είναι οι καταιγίδες του 2ου τετάρτου.

Άσκηση 11 (παράδειγμα):Εκτίμηση του δείκτη Φ και της οριακής έντασης διήθησης fc.

Η λεκάνη απορροής ενός χειμάρρου έχει έκταση 400 ha (1ha=10.000 m2) και χρόνο απορροής 30 min. Ο βροχογράφος που βρίσκεται σε κεντρικό σημείο της λεκάνης κατέγραψε τη βροχή του παρακάτω πίνακα:

t(hr) h(mm) Δh(mm) Δt(hr) i=Δh/Δt(mm/hr)10:00 0.0010:30 5.00 5.00 0.50 10.0011:00 10.50 5.50 0.50 11.0011:30 19.30 8.80 0.50 17.6012:00 29.80 10.50 0.50 21.0012:30 37.50 7.70 0.50 15.4013:00 45.00 7.50 0.50 15.0013:30 52.80 7.80 0.50 15.6014:00 60.20 7.40 0.50 14.8014:30 60.20 0 0.50 015:00 60.20 0 0.50 015:30 62.30 2.10 0.50 4.2016:00 65.20 2.90 0.50 5.8016:30 82.90 17.70 0.50 35.4017:00 100.50 17.60 0.50 35.2017:30 115.20 14.70 0.50 29.4018:00 125.50 10.30 0.50 20.60

Στην έξοδο της λεκάνης μετρήθηκαν οι παρακάτω αντίστοιχοι όγκοι απορροής:Αθροιστικά: ώρα 15.00: 68.000 m3

ώρα 19.00: 252.000 m3

Ζητούνται:α) το συνολικό (ακαθάριστο υετόγραμμα της βροχής)β) ο προσδιορισμός του δείκτη Φ και των αντίστοιχων καθαρών υετογραμμάτων για τις ακόλουθες δύο περιπτώσεις:

β1) θεώρηση ενός γεγονότος βροχής β2) θεώρηση δύο διακεκριμένων γεγονότων βροχής

γ) η εκτίμηση της οριακής τιμής ισορροπίας της έντασης fc

Λύσηα)Κατασκευή του υετογράμματος (i =Δh/Δt συναρτήσει του t)

197

0

1011

17.6

21

15.4 15 15.6 14.8

0 0

4.25.8

35.4 35.2

29.4

20.6

Φ = 9.93

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10

:00

10

:30

11

:00

11

:30

12

:00

12

:30

13

:00

13

:30

14

:00

14

:30

15

:00

15

:30

16

:00

16

:30

17

:00

17

:30

18

:00

Time (h)

mm

/h

β1) Προσδιορισμός του δείκτη Φ με θεώρηση ενός γεγονότος βροχής:Για συνολικό όγκος απορροής (τον οποίο δίνει η καθαρή βροχή,

δηλαδή η βροχή μείον τις απώλειες), η μετατροπή συνολικού όγκου απορροής σε ισοδύναμο ύψος απορροής είναι:

Με διαδοχικές δοκιμές προσδιορίζεται το Φ:1 η Δοκιμή: Έστω 0<Φ<4.2 οπότε:

(14.11)

63=0,50 x [(10-Φ) +(11-Φ)+(17,6-Φ)+(21-Φ)+(15,4-Φ)+(15-Φ)+(15,6-Φ)+(14,8-Φ)+(4,2-Φ)+(5,80-Φ)+(35,4-Φ)+(35,2-Φ)+(29,4-Φ)+(20,6-Φ)] Φ=8,93 απορρίπτεται γιατί δεν ανήκει στο διάστημα 0<Φ<4,2

2 η Δοκιμή: Έστω 4,2<Φ<5,8 οπότε

Φ = 9,29 και απορρίπτεται γιατί δεν ανήκει στο διάστημα 4,2<Φ<5,8

3 η Δοκιμή: Έστω 5,8<Φ<10,0 οπότε

άρα δεκτό γιατί ανήκει στο διάστημα 5,8<Φ<10,0

β2) Προσδιορισμός του δείκτη Φ με θεώρηση δύο διακεκριμένων γεγονότων βροχής1 ο γεγονός βροχής : αρχή t=10:00 τέλος t=14:00 Vαπορ.=68,000 m3

198

Άρα το ισοδύναμο ύψος βροχής θα είναι:

(14.12)

1 η Δοκιμή: Έστω 0<Φ<10

και απορρίπτεται γιατί δεν ανήκει στο διάστημα 0<Φ<10

2 η Δοκιμή: Έστω 10<Φ<11

άρα δεκτό γιατί ανήκει στο διάστημα 10<Φ<11Άρα για το 1ο γεγονός βροχής Φ1=10,91 mm/hr

2 ο γεγονός βροχής: αρχή:t=15:00 τέλος:t=18:00 Vαπορ=252.000-68.000=184.000m3

Άρα το ισοδύναμο ύψος απορροής θα είναι:

(14.13)

1 η Δοκιμή: Έστω 0<Φ<4,2

και απορρίπτεται γιατί δεν ανήκει στο διάστημα 0<Φ<4,2

2 η Δοκιμή: Έστω 4,2<Φ<5,8

και απορρίπτεται γιατί δεν ανήκει στο διάστημα 4,2<Φ<5,8

3 η Δοκιμή : Έστω 5,8<Φ<20,6

άρα δεκτό γιατί ανήκει στο διάστημα 5,8<Φ<20,6

Άρα για το 2ο γεγονός βροχής: Φ2=7,15 mm/hr

199

0

1011

17.6

21

15.4 15 15.6 14.8

0 0

4.25.8

35.4 35.2

29.4

20.6

Φ1 = 10.91 mm/hr

Φ2 = 7.15 mm/hr

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10

:00

10

:30

11

:00

11

:30

12

:00

12

:30

13

:00

13

:30

14

:00

14

:30

15

:00

15

:30

16

:00

16

:30

17

:00

17

:30

18

:00

t (hr)

i (m

m/h

r)

γ) Εκτίμηση της fc

Το έδαφος από το πρώτο γεγονός βροχής έχει ήδη κορεστεί, άρα fcΦ2=7,15 mm/hr (ισχύει fcΦ όταν λαμβάνουν χώρα βροχοπτώσεις σε κορεσμένο έδαφος).

15.5 ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΟΥ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΕ ΥΕΤΟΓΡΑΜΜΑ

Έστω ότι δίνεται το αθροιστικό διάγραμμα της βροχής σε ποσοστά επί της εκατό (Σh%) για 3 χρονικά διαστήματα βροχής:

Αθροιστικό διάγραμμα βροχής

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3

t (hours)

Σh

%

Το Σh είτε θα είναι δεδομένο είτε θα το υπολογιστεί (π.χ. από τον τύπο της όμβριας καμπύλης). Αφού ο άξονας των h είναι αθροιστικός λαμβάνουμε τη διαφορά για τα μεταξύ τμήματα. Δηλαδή ισχύουν τα παρακάτω:

1 ο Διάστημα (0-1): διάρκεια Δt =1hour διαφορά Δh=(100-70)% Δh=30% Σh=0,30Σh

2 ο Διάστημα (1-2): διάρκεια Δt=1 hour διαφορά Δh=(70-20)% Σh=50% Σh=0,50Σh

200

Άρα

3 ο Διάστημα (2-3): διάρκεια Δt=1 hour διαφορά Δh=(100-70)% Σh=30% Σh=0,30Σh

Άρα

και έτσι έχει προσδιοριστεί το υετόγραμμα i=f(t)

Άσκηση 12 (παράδειγμα):Η όμβρια καμπύλη περιόδου επαναφοράς Τ=20 έτη, λεκάνη απορροής έκτασης

36km2 είναι:h=64,11t0,251 ή i=64,11t-0,749 (t σε h, h σε mm, i σε mm/h).

Ο χρόνος συρροής της λεκάνης είναι 2,5 h και η κατανομή της καταιγίδας σχεδιασμού παρουσιάζεται στο παρακάτω Σχήμα:

α) Να υπολογιστεί το βροχογράφημα (υετόγραμμα) της καθαρής βροχής και ο όγκος απορροής, αν οι συνολικές απώλειες αντιπροσωπεύουν το 60% της ολικής βροχής.

β) Να υπολογιστεί το βροχογράφημα της καθαρής βροχής, ο όγκος απορροής και το ποσοστό απωλειών, αν η τιμή του δείκτη Φ είναι 8 mm/h.

10

60

100

85

95

0

20

40

60

80

100

120

20 40 60 80 100

201

16. ΔΙΟΔΕΥΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ

16.1 ΓΕΝΙΚΑ

Ότι έχει αναφερθεί μέχρι σήμερα αφορά τα πλημμυρογραφήματα τα οποία ισχύουν για μία συγκεκριμένη θέση ενός ποταμού. Δηλαδή εξετάσθηκαν στη ίδια θέση τα αποτελέσματα από διαφορετικές πλημμύρες.

Στο κεφάλαιο αυτό θα γίνει λόγος για το τι γίνεται σε διαφορετικές θέσεις, αλλά για την ίδια πλημμύρα, δηλαδή ζητείται να διερευνηθεί η εξέλιξη της πλημμύρας από μία ανάντη θέση σε μία κατάντη. Αυτό ονομάζεται διόδευση πλημμύρας (flood routing).

Έστω ότι υπάρχει μια λεκάνη στην οποία έχει βρέξει στη γραμμοσκιασμένη περιοχή και το υδρογράφημα της στη θέση Α1 είναι:

Α1

Α1

Q

t

Q=f(t) στη θέση Α1

202

Από την ανάντη θέση (Α1) προς την κατάντη θέση (Α2), με την παραδοχή ότι έβρεξε μόνο στη γραμμοσκιασμένη περιοχή, η πλημμύρα θα «ταξιδεύσει» προς τα κάτω μέσα σε κάποιο χρονικό διάστημα. Άρα το υδρογράφημα για τη θέση Α2 θα είναι μετατοπισμένο χρονικά προς τα δεξιά στον άξονα του χρόνου, η αιχμή θα είναι μικρότερη από την

αιχμή , αλλά θα εμφανισθεί αργότερα με την QA1. Δηλαδή:

Ανακεφαλαιώνοντας: για το υδρογράφημα που «ταξιδεύει» από μία ανάντη θέση (Α1) σε μία κατάντη (Α2), ισχύει:

i) Αιχμή κατάντη < Αιχμή ανάντη ( < )

ii) tαιχμής κατάντη>tαιχμής ανάντη καθυστέρησηiii) Διάρκεια πλημμύρας κατάντη>Διάρκεια πλημμύρας ανάντη διαπλάτυνση

υδρογραφήματος, δηλαδή αύξηση του Τb (χρόνος βάσης πλημμύρας, δηλαδή η διάρκεια της).

16.2 ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΟΔΕΥΣΗΣ ΜΕΘΟΔΟΣ Muskingum

Το γενικό πρόβλημα διατυπώνεται ως εξής: είναι γνωστό το υδρογράφημα στη θέση Α1, το οποίο ονομάζεται υδρογράφημα εισόδου στο τμήμα Α1-Α2 (συμβολίζεται Ι(t)) και ζητείται να υπολογιστεί το υδρογράφημα στη θέση Α2, το οποίο ονομάζεται υδρογράφημα εξόδου (συμβολίζεται Q(t)).

Λύση: θα γίνει διόδευση στο τμήμα Α1-Α2

I(t) Q(t)Διόδευση

Q

Q(t)A

2

QmaxA2

QmaxA1

Q(t)A1

t

A1(ανάντη)

διόδευσηA2(κατάντη)

I

t

1

t

Q2

203

πλημμυρογράφημα πλημμυρογράφημα εισόδου εξόδου

Υδρολογική Υδραυλικές Μέθοδος μέθοδοι (υδρογραφήματα) (Μη μόνιμη ροή) Απλούστερες Διατήρηση ενέργειας και λιγότερο Διατήρηση ορμής ακριβείς Σύνθετες αλλά μεγαλύτερης ακρίβειας όταν γίνονται σωστές παραδοχές

Η πιο γνωστή υδρολογική μέθοδος είναι η μέθοδος Muskingum

Παρατηρήσεις: Vπλημ.(I)=Vπλημ. (Q) Με την παραδοχή ότι η απορροή ενδιάμεσης λεκάνης = 0 Η διαφορά ισούται με τη μεταβολή του αποθηκευμένου όγκου ΔS στο

τμήμα Α1-Α2 του υδατορεύματος, οπότε ισχύει η εξίσωση:I(t)-Q(t)=dS/dt, dt= χρονικό βήμα

Μεταξύ δύο διαδοχικών στιγμών j, j+1 έχουμε:Δt=tj+1-tj

(16. 1)

Η αποθήκευση S είναι συνάρτηση όχι μόνο του Q(t) αλλά και του I(t) (συνάρτηση της εισόδου-εξόδου), δηλαδή έχουμε . Η πιο απλούστερη μορφή της S είναι:

γραμμική σχέση, όπου Κ,Χ: παράμετροιΓια δύο χρονικές στιγμές θα έχουμε:

Sj=KQJ+KX(IJ-QJ), t=j

Sj+1=KQj+1+KX(Ij+1-Qj+1), t=j+1

Άρα Sj+1-Sj=K(X(Ij+1-Ij)+(1-X)(Qj+1-Qj)) (16. 2)

Μέθοδοι διόδευσης

I(t)

t

Vπλημ.(I)

Δt

Q(t)I(t)Q(t)

Q

Vπλημ.(Q)

204

Επίσης

από τις εξ. (16.2.1) και (16.2.2) Αντικαθιστώντας την πρώτη στη δεύτερη προκύπτει:

Qj+1=C1 Ij+1 + C2Ij+C3Qj

Όπου:

, και

C1+C2+C3=1,00 (έλεγχος)

Το Κ έχει διαστάσεις χρόνου (π.χ hr) και είναι ο μέσος χρόνος διαφοράς πλημμύρας, δηλαδή η διαφορά των αιχμών ή με άλλα λόγια πόσο θα καθυστερήσει να εμφανιστεί η πλημμύρα αιχμής από μια θέση στην άλλη (=υστέρηση)

Το Χ είναι αδιάστατο. Είναι παράμετρος που κυμαίνεται μεταξύ 0,15 και 0,30 με συνηθέστερη τιμή το 0,20.Π.χ. για τα φυσικά ποτάμια λαμβάνει τιμές από 0 έως 0,5Όταν είναι 0,5 συνεπάγεται ορεινή κοίτη (μικρή αποθήκευση)Όταν είναι 0 συνεπάγεται ταμιευτήρια (μεγάλη αποθήκευση)

16.3 ΒΗΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Muskingum

1) Η διόδευση γίνεται με το ολικό υδρογράφημα, δηλαδή συμμετέχει και η βασική ροή. Άρα ή θα υπάρχει ή θα υπολογίσουμε το ολικό υδρογράφημα εισόδου Ι(t).

2) Εκτιμούνται οι σταθερές C1, C2, C3 ελέγχοντας στο τέλος τις τιμές τους αν C1+C2+C3=1,0.

3) Εκτιμούνται οι τιμές των παραμέτρων Κ και Χ (συνήθως δίνονται)

4) Διαδοχική εφαρμογή της σχέσης για τα χρονικά βήματα που υπάρχουν:Qj+1=C1Ij+1+C2Ij+C3Qj

δηλαδή γίνεται επίλυση της παραπάνω σχέσης κατά χρονικά βήματα, ξεκινώντας από την αρχή της, θεωρώντας ότι στην αρχή της διόδευσης οι παροχές στις θέσεις Α1, Α2 είναι ίσες, δηλαδή:

Iο=Qο άρα βρίσκουμε το Q1 ομοίως συνεχίζουμε για τα υπόλοιπα Q(t).

Άσκηση 13 (παράδειγμα):Δίνεται το υδρογράφημα Ι(t) που καταγράφτηκε στην έξοδο του εκκενωτού

φράγματος αποθήκευσης αρδευτικού νερού μετά από χειρισμούς στις δικλείδες (βλέπε Πίνακα 1).

Πίνακας 16.1

t I(t) T I(t) t I(t) t I(t)(h) m3/s (h) m3/5 (h) m3/5 (h) m3/51 2,6 6 15,5 11 17,9 16 7,02 3,9 7 17,8 12 16,2 17 5,23 5,9 8 19,2 13 13,5 18 3,84 9,1 9 19,6 14 11,0 19 3,05 12,5 10 19,1 15 9,3 20 2,5

205

α) Να υπολογισθεί το υδρογράφημα Q(t) που θα καταγραφεί μετά τους χειρισμούς αυτούς σε διατομή του ποταμού 10 km κατάντη του φράγματος με τη μέθοδο Muskingum για Κ=2,3h και Χ=0,15

β) Αν το υδρογράφημα Q(t) που υπολογίστηκε στο ερώτημα (α) ήταν αποτέλεσμα μετρήσεων να ελεγχθούν οι υποθέσεις για τις τιμές Κ και Χ.

γ) Αν το υδρογράφημα I(t) ήταν αποτέλεσμα ανάσχεσης πλημμύρας, το οποίο προέκυψε μετά από βροχόπτωση σταθερών χαρακτηριστικών σε όλη την περιοχή, πως θα μπορούσε να υπολογισθεί το υδρογράφημα στην υπόψη διατομή 10 km κατάντη του φράγματος.

17. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ - ΟΡΙΑ ΕΜΠΙΣΤΟΣΥΝΗΣ

Οι εκτιμήσεις των στατιστικών χαρακτηριστικών εμπεριέχουν αβεβαιότητα, η οποία προέρχεται από τα διατιθέμενα μικρά δείγματα. Κάθε εκτίμηση συνδέεται με κάποια αξιοπιστία, δηλαδή με κάποια όρια εμπιστοσύνης.

Ως όρια εμπιστοσύνης ορίζονται οι τιμές εντός των οποίων κυμαίνεται η μεταβλητή με κάποιο βαθμό εμπιστοσύνης α % και εξαρτώνται από:

i) τη μέση τιμή,

ii) την τυπική απόκλιση, και

iii) το πλήθος των στοιχείων Ν

Παρατήρηση: Όσο μικρότερη είναι η τυπική απόκλιση και όσο περισσότερα είναι τα στοιχεία τόσο στενότερα είναι τα όρια εμπιστοσύνης για κάποιο συγκεκριμένο βαθμό αξιοπιστίας.

(1-α)/2

εμβαδό α

(1-α)/2 Περιοχή αποδοχής

Π.χ. για 80% α=0,8

206

17.1 ΌΡΙΑ ΕΜΠΙΣΤΟΣΥΝΗΣ ΓΙΑ Τ. ΥΔΡ. ΜΕΤΑΒΛ. ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ ΤΗΝ GAUSS

Όπως έχει αναφέρθει η Gauss εφαρμόζεται κατά κανόνα σε ετήσια μεγέθη (π.χ. ετήσιες βροχοπτώσεις ή ετήσιες απορροές κ.α) με παραμέτρους.

: μέσος όρος

: τυπική απόκλιση

Με βάση την κατανομή Gauss υπολογίζονται εκτιμήσεις για τη διακύμανση του μέσου όρου της τυπικής απόκλισης και για μια τιμή μέγιστη ή ελάχιστη με περίοδο επαναφοράς Τ, π.χ. για μέγιστη παροχή 50ετίας. Έτσι προκύπτουν:

17.1.1 Εκτίμηση ορίων εμπιστοσύνης μέσου όρου

Για Ν<30,0 ο εμπειρικός μέσος όρος ακολουθεί κατανομή student με Ν-1 βαθμούς ελευθερίας. Τα όρια εμπιστοσύνης του μέσου όρου για βαθμό εμπιστοσύνης α % είναι:

(17.1)

όπου: , μέσος όρος δείγματος

, τυπική απόκλιση δείγματος

Ν, πλήθος στοιχείων δείγματος α %, βαθμός εμπιστοσύνης

, τιμή student από τον Πίνακα III για πιθανότητα

F1=(1-α)/2 και Ν-1 βαθμούς ελευθερίας.

17.1.2 Εκτίμηση ορίων εμπιστοσύνης της τυπικής απόκλισης

Θεωρούμε ότι η διασπορά ακολουθεί την κατανομή Χ2 (βλ. Πίνακα II) με Ν-1

βαθμούς ελευθερίας και ειδικότερα είναι:

(17.2)

όπου: Ν, πλήθος του δείγματος

, τυπική απόκλιση ( =διασπορά)

, μεταβλητή που ακολουθεί Χ2 κατανομή με Ν-1 βαθμούς ελευθερίας και

, μεταβλητή που ακολουθεί Χ2 κατανομή με Ν-1 βαθμούς ελευθερίας και

F=(1-α)/2

21X

2

1 a

2

1 a

22X

207

17.1.3 Εκτίμηση ορίων εμπιστοσύνης τιμής XT με συγκεκριμένη πιθανότητα εμφάνισης

όπου Τ: περίοδος επαναφοράς του γεγονότος, π.χ. η μέγιστη παροχή 50ετίας (max Q50).

Βρίσκεται το (προσοχή για min γεγονότα ). Άρα το

και από πίνακες Gauss για την τιμή της F λαμβάνεται η ανοιγμένη

μεταβλητή W. Άρα η μεταβλητή θα δίνεται από τον τύπο:

(17. 3)

Τα όρια της τιμής ΧΤ δίνονται από τη σχέση:

(17.4)

και το διάστημα εμπιστοσύνης από:

(17.5)

όπου tT, η τιμή της Student από πίνακα Gauss για Τ= δεδομένο, η τιμή από πίνακα Gauss για α % βαθμό εμπιστοσύνης

, τυπική απόκλιση δείγματος

, μέσος όρος δείγματος

Ν, πλήθος στοιχείων δείγματος

, η μεταβλητή που υπολογίζεται από την Εξ. (16.1.3.1)

, όρια μεταβλητής που υπολογίζεται από την Εξ. (17.1.3.2)

Σχόλιο: Ο παραπάνω τύπος ισχύει για Ν30 διότι τότε ο μέσος όρος μπορεί να ακολουθήσει Gauss. Καταχροιστικά εφαρμόζεται με σφάλματα, όταν Ν<30.

17.2 ΜΗ ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΖΟΜΕΝΕΣ ΣΕ Gauss

208

17.2.1 Κατανομή Log-Normal

Όπως έχει αναφέρθει υπάρχουν υδρολογικά μεγέθη που δεν ακολουθούν συμμετρικές κατανομές, όπως π.χ. τα μηνιαία ή τα εποχιακά.

Η κατανομή Log-Normal μετασχηματίζεται σε Gauss. Δηλαδή αν υπήρχε δείγμα με μηνιαίες μεταβλητές, οι οποίες ακολουθούν Log-Normal κατανομή, τότε οι λογάριθμοι των μηνιαίων μεταβλητών ακολουθούν Gauss. Δηλαδή: έστω X i η αρχική μηνιαία μεταβλητή, τότε η Y = lnX i ή η Y i= logX i ακολουθεί Gauss . Έστω π.χ. ότι υπάρχουν τα μηνιαία ύψή βροχής του μηνός Ιανουαρίου από δείγματα κάποιων ετών:

α/α Ύψος βροχής Ιαν. Xi Yi=lnXi

1 100 Ln100=4,602 85 Ln85=4,443 95 Ln95=4,554 90 Ln90=4,05

Από τις τιμές Xi υπολογίζονται οι τιμές Yi=lnXi και μετά επεξεργάζονται οι λογάριθμοι μέσω της κατανομής Gauss. Δηλαδή το test-X2 γίνεται πάνω στους λογάριθμους Yi=lnXi.

Επίσης, θα πρέπει να τονισθεί ότι η Log-Normal είναι διπαραμετρική κατανομή με παραμέτρους:

, μέσος όρος

, τυπική απόκλιση

Προσοχή: Αν υπάρχει δείγμα με πολλές μηδενικές τιμές, τότε δεν ορίζεται η Log-Normal. Για να ξεπεραστεί αυτό συνήθως προστίθεται σε όλα τα νούμερα μία ελάχιστη τιμή Xο, οπότε:

Yi=ln(Xi+Xο)όπου Xο, μια σταθερή τιμή 0,01 ή 1

17.2.1.1 Όρια μέσου όρου

Βήμα 1: Υπολογίζεται ο λογάριθμος του μέσου όρου του αρχικού δείγματος, , ο οποίος είναι διαφορετικός από το μέσο όρο των λογαρίθμων , δηλαδή

όπου , , οι παράμετροι του αρχικού δείγματος

, , οι παράμετροι των λογάριθμων, δηλαδή του μετασχηματισμού

Xi Y=lnXi(Y=logXi)

-- ---- --

-- ---- --

, ,

209

Βήμα 2: Υπολογίζεται το (από Πίνακα Gauss βρίσκεται το αντίστοιχο F1)

Βήμα 3: Τα όρια δίνονται από:

(17.6)

όπου το είτε από Gauss για Ν30, είτε από student για Ν<30 με Ν-1 βαθμούς

ελευθερίας.

17.2.2 Όρια διακύμανσης της τιμής της 10ετίας (Τ=10) για βαθμό εμπιστοσύνης α%

Βήμα 1: Βρίσκεται το ΥΤ=Υ10=ΥΧΜ+σΥWt

όπου το Wt λαμβάνεται από πίνακες Gauss για κλπ, και

YXm, : Ο μέσος όρος και η τυπική απόκλιση των λογάριθμων.

Βήμα 2: Τα όρια δίνονται από:

(17.7)

όπου: Ν, πλήθος στοιχείων δείγματος

, τυπική απόκλιση των λογαρίθμων (του μετασχηματισμού)

, τιμή από Πίνακα Gauss για Τ έτη ( )

, όταν είναι Ν30 τότε από Πίνακα Gauss (ακριβής εκτίμηση)

όταν είναι Ν<30, τότε γίνεται προσεγγιστική εκτίμηση είτε με Gauss είτε με κατανομή Student για Ν-1 βαθμούς ελευθερίας.

Βήμα 3: Η τελική ανισότητα για τα όρια θα είναι η εξής:

(17.8)

Με απολογαρίθμηση βρίσκονται τα όρια της μεταβλητής που είναι:

(17.9)

Σχόλιο: Τα όρια δεν είναι συμμετρικά διότι η κατανομή της ΧΤ δεν είναι συμμετρική.

17.2.3 Κατανομή Galton

210

Η κατανομή Galton είναι διευρυμένη Log - Normal και έχει τις ακόλουθες τρεις παραμέτρους:

- α- b- Xο

Το Xο είναι παράμετρος μορφής και βρίσκεται γραφικά ή με διαδοχικές δοκιμές. Για τις τιμές του Χο υπολογίζονται τα α και b και λαμβάνεται εκείνο το Χο που δίνει το καλύτερο test-X2. Συνήθως η τιμή του Χο δίνεται στα προβλήματα.

Οι παράμετροι α και b δίνονται από τους τύπους.

, (17.10)

όπου και ο μέσος όρος και η τυπική απόκλιση του αρχικού δείγματος

Προκύπτει ότι η μεταβλητή: (17.11)

ακολουθεί τυποποιημένη κανονική κατανομή Gauss. Όταν α=1 και b=0, τότε έχουμε κατανομή Log-Normal.

Σχόλιο: Εφ’ όσον η Log-Normal αποτελεί υποπερίπτωση της Galton, η τελευταία θεωρείται πληρέστερη.

17.2.3.1 Όρια εμπιστοσύνης με την κατανομή Galton

Έστω ότι Wi=αlog10(Xi-Xο)+b, ακολουθεί Gauss (0,1). Θέτοντας Υ=log(Xi-Xο), προκύπτει:

W=αY+b

όπου η μεταβλητή Υ ακολουθεί κατανομή Gauss με ( , ).

Για να βρεθούν τα όρια της Galton, αρχικά καθορίζονται τα όρια για την Gauss της W=αY+b και έπειτα αντικαθίσταται το Υ=log(Xi-Xο) οπότε βρίσκονται τα όρια του Χ.

17.3 ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΑΚΡΑΙΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ

Υπάρχουν δύο που μας ενδιαφέρουν:1) Gumbell: διπαραμετρική με τύπο:

(17.12)

Pearson III2) Pearson :τριπαραμετρική με παραμέτρους

Log Pearson III

, και : μέσο όρο, τυπική απόκλιση και συντελεστή ασυμμετρίας αντίστοιχα. Ο

συντελεστής ασυμμετρίας μας δείχνει εάν υπάρχει θετική ή αρνητική συμμετρία και δίνεται από τον τύπο:

211

(17.13)

Η log-Pearson III έχει μεταβλητή Y=lnΧ ή Y=logX και επιλύεται ακριβώς όπως και η Pearson III. Η κατανομή Pearson μελετάται εύκολα με τους αντίστοιχους Πίνακες Pearson IV.

Για την εκτίμηση της μεταβλητής ΧΤ, όπου Τ περίοδος επαναφοράς, ισχύει ο τύπος:

, όπου το ΚΤ υπολογίζεται i) από τον Πίνακα IV της Pearson III ανάλογα με την

τιμή του Τ και τους CS (συντελεστής ασυμμετρίας), ή ii) με αναλυτικό υπολογισμό από τη σχέση:

(17.14)

όπου και από Πίνακα Gauss

Σχόλιο: Η κατανομή Pearson δεν είναι συμμετρική

17.3.1 Εύρεση μεγίστων και ελαχίστων τιμών ΧΤ, Τ-ετίας

α) Μέγιστο ΧΤ: , όπου το ΚΤ από Πίνακα Pearson

β) Ελάχιστο ΧΤ: Αφού η Pearson δεν είναι συμμετρική τότε δεν ισχύει η

, όπου ΚΤ η τιμή από προηγούμενες για το max XT.

Π.χ. Έστω ότι ζητείται η ελάχιστη τιμή της 10ετίας. Άρα: Τ=10

F=0,1από Πίνακες Gauss είναι για F=0,10<0,500,5-0,10=0,40tT=-1,282.

Αντικαθίσταται στην αναλυτική σχέση του ΚΤ το tT με το πρόσημο του και έτσι υπολογίζεται το ΚΤ. Η τιμή του ΚΤ μαζί με το πρόσημο του αντικαθίσταται στη σχέση, οπότε:

(17.15)

17.3.2 Παρατηρήσεις για το test -X2 στην Pearson III

Έστω οι 5 κλάσεις (που είναι το ελάχιστο αφού είναι 3-παραμετρική κατανομή).

0<F10,20 > T 50,20<F10,40

5> T

0,40<F10,60> T

212

0,60<F10,80> T

0,80<F11,0> T 1

Βρίσκονται τα όρια της F1, πιθανότητας υπέρβασης, μετά τα αντίστοιχα όρια της Τ και για τις οριακές τιμές της Τ υπολογίζεται το ΚΤ. Έτσι βρίσκονται οι τιμές του ΚΤ για Τ=5,

Τ= , Τ= , Τ= και Τ=1,0001.

Όταν δεν υπάρχει ακριβής τιμή του Τ στον Πίνακα, όπως π.χ. η τιμή Τ= ή

τότε υπολογίζεται το ΚΤ με βάση την αναλυτική σχέση και όχι προσεγγιστικά από τον

Πίνακα ώστε να αποφευχθούν λάθη γραμμικής ή άλλης παρεμβολής.

Έτσι έχοντας βρει τα ΚΤ υπολογίζονται με βάση τη σχέση τα αντίστοιχα

ΧΤ και ακολουθεί κατά τα γνωστά το test-X2.

17.4 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ

Κατανομή Συμμετρία Συνήθως που χρησιμοποιείται

Αριθμός παραμέτρων

Πως υπολογίζεται

Gauss Συμμετρική Ετήσιες τιμές 2 tT από πιν. GaussLog-Normal

Ασύμμετρη Μηνιαίες τιμές 2 Y=lnX ή logXΥGauss

Galton Ασύμμετρη Μηνιαίες τιμές 3 W=alog(X-Xο)+bWGauss (0,1)

Gumbell Ασύμμετρη Ακραία γεγονότα 2

X=βροχοπτώσεις, παροχές

Pearson III Ασύμμετρη Ακραία γεγονότα 3 ΚΤ από Πίνακα Pearson

Log-Pearson III

Ασύμμετρη Ακραία γεγονότα 3 Y=lnX ή logXΥPearson III

213

Π Α Ρ Α Ρ Τ Η Μ Α Τ Α

214

1ο ΜΕΡΟΣ

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

1Π1 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

1Π1.1 ΤΟΚΟΧΡΕΟΛΥΣΙΑ (ΡΑΝΤΕΣ)

Μηχανική οικονομική ανάλυση είναι μια διαδικασία εκτίμησης η οποία χρησιμοποιείται

για να συγκρίνει το κόστος μεταξύ των διαφόρων τεχνικών έργων πάνω στους υδατικούς πόρους

με σκοπό να επιλεγεί η οικονομικότερη εναλλακτική λύση. Τα τοκοχρεολύσια (συντελεστές

έκπτωσης ή ράντες) παίζουν σημαντικό ρόλο σε τέτοιου είδους ανάλυση γι΄ αυτό και η σημασία

τους πρέπει να γίνει πλήρως κατανοητή.

Οι ράντες περιγράφονται χρησιμοποιώντας τους συμβολισμούς: i ετήσιο επιτόκιο, n

αριθμός ετών, P ένα κεφάλαιο που επενδύεται σήμερα, F μελλοντική αξία του κεφαλαίου αυτού,

και A κεφάλαιο που επενδύεται ετήσια. Εάν τώρα θεωρήσει κανείς ένα κεφάλαιο P που πρόκειται

να επενδυθεί για n - έτη με επιτόκιο i, τότε η αξία του κεφαλαίου αυτού, F στο τέλος n ετών

δύναται να προσδιορισθεί από την παρακάτω πρόοδο:

Έτος Ποσό στην αρχή

του έτους +

Τόκος=

Ποσό στο τέλος

του έτους

Πρώτο P+

iP=

(1+i)P

Δεύτερο (1+i)P + iP(1+i) =

Τρίτο + =

. . . .

. . . .

+ =

Η μελλοντική αξία του κεφαλαίου δίνεται λοιπόν από :

(1Π1.1)

215

και η ράντα σύνθετου ποσού εφάπαξ - πληρωμής (single- payment compound amount factor)

ορίζεται ως εξής:

(1Π1.2)

Η ράντα απλά προσδιορίζει τον αριθμό των ευρώ που θα

συσσωρευτούν μετά από έτη για κάθε ευρώ που θα επενδυθεί με επιτόκιο i%. Το αντίστροφο

της παραπάνω ράντας καλείται ράντα παρούσας αξίας εφάπαξ - πληρωμής . Στον Πίνακα

1Π1.1 γίνεται μία αναφορά στα τοκοχρεολύσια που χρησιμοποιούνται στη μηχανική οικονομική

ανάλυση.

Πίνακας 1Π1.1 Τοκοχρεολύσια στην μηχανική οικονομική ανάλυση διαχείρισης των υδάτων

Τύπος Τοκοχρεολύ-σιου

Συμβολισμός Δίνεται Ζητείται Συντελεστής ράντας Παρατηρήσεις

Εφάπαξ Πληρωμής

Σύνθετου-ποσού

P F 1€

Παρούσας-αξίας F P

1€

Ομοιόμορφων ετήσιων σειρώνΧρεολυτικού κεφαλαίου (sinking-fund)

F A 1€ Α Α Α Α Α

Ανάκαμψης κεφαλαίου (capital-recovery)

P A

1€ A Α Α Α Α

Σύνθετου-ποσού

A F1€

Α Α Α Α A

Παρούσας-αξίας

A P 1€

Α Α Α Α Α

Ομοιόμορφων βαθμωτών σειρών

Παρούσας-αξίας

G P 1€ G 2G 3G (n-1)G

216

Οι ράντες των ομοιόμορφων ετήσιων σειρών χρησιμοποιούνται όταν επιθυμείται να

υπάρχει ισοτιμία μεταξύ τωρινών (P) και ετήσιων (A) κεφαλαίων ή μεταξύ μελλοντικών (F) και

ετήσιων (A) κεφαλαίων. Ας θεωρηθεί ότι A είναι το κεφάλαιο που πρέπει να επενδύεται ετησίως

(στο τέλος κάθε χρόνου), ούτως ώστε να παρατηρείται μία συσσώρευση της τάξεως F μετά από

παρέλευση n ετών. Η τελευταία χρηματική αξία του A στο n έτος αποσύρεται αμέσως και έτσι δεν

τοκίζεται παραπέρα. Η μελλοντική αξία F σ’ αυτή την περίπτωση δίνεται από τον τύπο :

(1Π1.3)

Αν η παραπάνω Εξίσωση (1Π1.3) πολλαπλασιασθεί με (1+i) και αφαιρεθεί από τον εαυτό

της, τότε προκύπτει η ράντα ομοιόμορφων ετήσιων σειρών χρεολυτικού κεφαλαίου:

, (1Π1.4)

δηλαδή η ράντα χρεολυτικού κεφαλαίου δηλώνει τον αριθμό των ευρώ που πρέπει να

επενδύονται στο τέλος κάθε έτους σε σύνολο ετών, με επιτόκιο i %, ώστε να προέλθει

συσσώρευση 1 ευρώ. Η ράντα ομοιόμορφων ετήσιων σειρών σύνθετου ποσού είναι απλά το

αντίστροφο αυτού του χρεολυτικού κεφαλαίου (βλ. Πίνακα 1Π1.1), δηλαδή εκφράζει τον αριθμό

των ευρώ που θα συσσωρευτούν σε n έτη εάν 1 €. επενδύεται στο τέλος κάθε έτους με επιτόκιο i%.

Η ράντα ανάκαμψης κεφαλαίου προκύπτει αν ο συντελεστής πολλαπλασιαστεί με τον

(βλέπε Πίνακα 1Π1.1), δηλαδή:

(1Π1.5)

Η παραπάνω ράντα είναι με άλλα λόγια ο αριθμός των ευρώ που δύνανται να αποσύρονται

στο τέλος έκαστου έτους, επί συνόλου n, εάν επενδυθεί αρχικά 1 €. με επιτόκιο i%. Το αντίστροφο

της ράντας ανάκαμψης κεφαλαίου καλείται ράντα παρούσας - αξίας , και δηλώνει τον αριθμό

των ευρώ που πρέπει αρχικά να είχαν επενδυθεί ώστε να είναι δυνατόν να αποσύρεται 1 € στο

τέλος κάθε έτους.

Τέλος η ράντα ομοιόμορφων βαθμωτών σειρών παρούσας - αξίας είναι ο αριθμός των

ευρώ που πρέπει να είχαν επενδυθεί αρχικά με επιτόκιο i% ώστε να είναι εφικτή η λήψη 1 €. στο

τέλος του πρώτου έτους, 2 €. στο τέλος του δευτέρου έτους, 3 €. στο τέλος του τρίτου έτους και

κ.λ.π.

217

1Π1.2 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ - ΩΦΕΛΕΙΑΣ

Τα τεχνικά έργα έχουν χρονική διάρκεια, εμφανίζουν κόστη σε όλη τη διάρκεια της

κατασκευής τους αλλά στο τέλος όμως επιφέρουν κέρδη. Τυπικά, τα κόστη είναι μεγάλα κατά τη

διάρκεια των πρώτων σταδίων όλων των έργων, κατόπιν παραμένουν σταθερά για μια μεγάλη

περίοδο και αφορούν μόνο χαμηλά έξοδα λειτουργίας και συντήρησης και κατόπιν αυξάνουν

σταδιακά γιατί αφενός μεν τα έξοδα συντήρησης πολλαπλασιάζονται και αφετέρου μπορεί να

λαμβάνουν χώρα και νέα συμπληρωματικά έργα (κατασκευές) εξαιτίας τυχών αυξημένων αναγκών

του έργου. Τα οφέλη αρχίζουν να συσσωρεύονται σταδιακά και φτάνουν σε ένα ανώτατο όριο

μετά την παρέλευση ορισμένου χρόνου (βλ. Σχήμα 1Π1.1).

Σχήμα 1Π1.1 Οφέλη και κόστη τεχνικών έργων μετά του χρόνου.

Η παρούσα αξία των κερδών (PVB) και των δαπανών (PVC) είναι αντίστοιχα:

(1Π1.6)

(1Π1.7)

Η παρούσα αξία των καθαρών (net) κερδών είναι:

(1Π1.8)

218

Για να κατορθώσει ένας διαχειριστής επιστήμονας να φέρει σε πέρας με επιτυχία μία

ανάλυση κόστους - ωφελείας ενός τεχνικού έργου θα πρέπει να είναι γνώστης αφ’ ενός μεν της

θεωρίας της οικονομικής βελτιστοποίησης κατά το σχεδιασμό του έργου και αφ’ ετέρου όλων των

διαδικασιών που διέπουν την σταδιακή κατασκευή του. Σύμφωνα με τον Howe (1971) πρέπει να

δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στο σχεδιασμό και να εξετάζεται όλο το δυνατό εύρος εναλλακτικών

λύσεων. Ο κατασκευαστής μηχανικός ή και/η εκάστοτε φύση του προβλήματος μπορεί να

επιδρούν επί των διαφόρων εναλλακτικών λύσεων. Μία προκαταρκτική τεχνικοοικονομική μελέτη

μπορεί να βοηθήσει προς αυτή την κατεύθυνση.

Ας θεωρηθεί ότι επιλέγεται ένα ευμενές, μονοδιάστατου σκοπού τεχνικό έργο όπως π.χ. η

κατασκευή ενός συστήματος ελέγχου πλημμύρας ή ενός συστήματος παροχής νερού. Το άριστο

μέγεθος μπορεί να προσδιορισθεί με την επιλογή εκείνης της εναλλακτικής λύσης ούτως ώστε η

οριακή σημερινή αξία των δαπανών ΔPVC, να είναι ίση με την οριακή σημερινή αξία των κερδών

ΔPVB, δηλαδή:

ΔPVB = ΔPVC (1Π1.9)

όπου,

, και

Όταν επιχειρείται επιλογή από ένα σύνολο εναλλακτικών λύσεων ο άριστος τρόπος είναι

να γίνεται βελτιστοποίηση της μέγιστης καθαρής αξίας των κερδών. Ένα άλλο κριτήριο κατάταξης

είναι η χρησιμοποίηση του λόγου οφέλους - κόστους, PVB/PVC:

(1Π1.10)

Η παραπάνω μέθοδος παρέχει την ευχέρεια της αφαίρεσης των περιοδικώς

επαναλαμβανόμενων εξόδων από τα ετήσια έσοδα ή να συμπεριλαμβάνονται όλα τα επιμέρους

έξοδα στην παρούσα αξία των δαπανών. Κάθε μία από τις περιπτώσεις αυτές έχει σαν αποτέλεσμα

ο λόγος B/C, να παίρνει διαφορετικές τιμές:

α) B/C > 1 όταν προκύπτουν καθαρά ετήσια κέρδη και

β) B/C< 1 που συνήθως χρησιμοποιείται για τον αποκλεισμό μη εφικτών εναλλακτικών λύσεων.

Η επιλογή της άριστης εναλλακτικής λύσης θα πρέπει να βασίζεται πάντοτε πάνω στις

οριακές αυξήσεις των λόγων ωφελείας - κόστους, δηλ. των ΔB/ΔC, ενώ οι λόγοι B/C θα

219

χρησιμοποιούνται μόνο για την ταξινόμηση των διαφόρων εναλλακτικών λύσεων. Ο οριακός

λόγος ωφέλειας - κόστους δίνεται από την:

220

Ταξινόμησε τις εναλλακτικές λύσεις

κατά σειρά αυξημένου κόστους

Υπολόγισε το λόγο B/C για

κάθε εναλλακτική λύση

Διατήρησε όλες τις εναλ-

λακτικές με B/C > 1

Επέλεξε την

Υπολόγισε την οριακή μετα- επόμενη εναλ-

βολή λόγου B/C δηλ. ΔB/ΔC λακτική λύση

για σύγκριση

Διάλεξε τη λιγότερο ακριβή Όχι ΔΒ/ΔC>1 Ναι Διάλεξε μια περισσότερο

εναλλακτική λύση ακριβή εναλλακτική λύση

ΔΒ/ΔC = 1

STOP

STOP

Σχήμα 1Π1.2. Διάγραμμα ροής για την ανάλυση ωφέλειας - κόστους.

221

(1Π1.11)

όπου είναι η παρούσα αξία των κερδών της εναλλακτικής . Η άριστη εναλλακτική

λύση προκύπτει όταν οι οριακές αυξήσεις των λόγων ωφέλειας προς κόστος είναι ίσες με τη

μονάδα. Στο Σχήμα 1Π1.2 δίνεται το διάγραμμα ροής (flowchart) της μεθόδου ανάλυσης ωφέλειας

- κόστους.

1Π1.3 ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΤΟΥ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ

1Π1.3.1 Χρησιμότητα

Κάθε καταναλωτής έχει ακριβή και πλήρη γνώση όλων των πληροφοριών που σχετίζονται

με τις καταναλωτικές του αποφάσεις. Δηλαδή γνωρίζει τα διαθέσιμα αγαθά και τις δυνατότητές

τους να ικανοποιούν τις ανάγκες του, γνωρίζει τις τιμές της αγοράς και το χρηματικό του

εισόδημα. Επίσης κάθε καταναλωτής μπορεί να συγκρίνει τους διάφορους συνδυασμούς των

αγαθών έτσι ώστε (α) μεταξύ δύο συνδυασμών και , ο προτιμάται από τον , ή ο

από τον , ή τέλος ο καταναλωτής είναι αδιάφορος μεταξύ τους (αξίωμα συγκρισιμότητας),

(β) αν ο προτιμάται (ή είναι αδιάφορος) από τον και ο προτιμάται (ή είναι αδιάφορος)

από τον , τότε ο προτιμάται (ή είναι αδιάφορος) από τον (αξίωμα μεταβατικότητας) και

(γ) υπάρχουν συνδυασμοί αγαθών τους οποίους ο καταναλωτής προτιμάει έναντι του , ή άλλοι

συνδυασμοί απέναντι των οποίων ο είναι προτιμότερος και τέλος συνδυασμοί αγαθών

διάφοροι του που του παρέχουν την ίδια ικανοποίηση (αξίωμα συνέχειας των προτιμήσεων του

καταναλωτή).

Η ανάλυση της συμπεριφοράς του καταναλωτή απλοποιείται πολύ με τη χρησιμοποίηση

μιας συνάρτησης χρησιμότητας, με τη βοήθεια της οποίας σε κάθε συνδυασμό αγαθών προσδίδεται

μια συγκεκριμένη αριθμητική τιμή ή επίπεδο χρησιμότητας. Σαν παράδειγμα, ας υποτεθεί ότι η

χρησιμότητα που αποκομίζει ένας καταναλωτής από την κατανάλωση δύο νερών (αγαθών)

διαφορετικής ποιότητας και δίνεται από τη συνάρτηση:

(1Π1.12)

όπου, και είναι οι ποσότητες των και και είναι η χρησιμότητα που απολαμβάνει

ο καταναλωτής από την άρδευση. Χρησιμοποιώντας την παραπάνω συνάρτηση χρησιμότητας

προκύπτει ότι ο καταναλωτής αντλεί 100 μονάδες χρησιμότητας από την κατανάλωση ενός

συνδυασμού 10 μονάδων του και 10 μονάδων του (100=10 x 10), ή 5 μονάδων του

222

και 20 μονάδων του , ή 1 μονάδας του και 100 μονάδων του κ.λ.π. Άρα ο

καταναλωτής είναι αδιάφορος μεταξύ των συνδυασμών αυτών. Όμως προτιμά έναν οποιονδήποτε

από τους τρεις συνδυασμούς που προαναφέρθηκαν παρά ένα συνδυασμό που αποτελείται από 5

μονάδες του και 5 μονάδες του .

Οι συναρτήσεις χρησιμότητας διαδραματίζουν ρόλο τακτικών μεγεθών στην οικονομική

ανάλυση των υδατικών πόρων και παρουσιάζουν ενδιαφέρον μόνο για τις ιδιότητές τους εκείνες

που αφορούν στην ιεράρχηση εναλλακτικών συνδυασμών. Δηλαδή υπάρχουν πολλές συναρτήσεις

χρησιμότητας που θα μπορούσαν να περιγράψουν εξίσου καλά τις προτιμήσεις ενός

συγκεκριμένου καταναλωτή για νερό καλής ποιότητας. Π.χ. η συνάρτηση χρησιμότητας:

(1Π1.13)

εκφράζει την ίδια κατάσταση προτιμήσεων του καταναλωτή για τα δύο νερά. Ο συνδυασμός που

αποτελείται από 10 μονάδες του και 10 μονάδες του παρέχει χρησιμότητα 10.000

μονάδων με τη νέα συνάρτηση χρησιμότητας, αλλά την ίδια χρησιμότητα δίνουν και οι

συνδυασμοί 5 μονάδων του και 20 μονάδων του και 1 και 100 . Συνεπώς, τόσο η u

όσο και η φανερώνουν ότι ο συγκεκριμένος καταναλωτής είναι και πάλι αδιάφορος μεταξύ των

τριών ταυτόσημων συνδυασμών που χρησιμοποιήθηκαν σαν παράδειγμα στην Εξίσωση (1Π1.12),

παρόλο που η απόλυτη τιμή της χρησιμότητας εξαρτάται από την εκάστοτε συνάρτηση

χρησιμότητας που επιλέγεται (10.000 σε σύγκριση με 100).

Οι συναρτήσεις χρησιμότητας μπορούν να παρασταθούν γεωμετρικά με μία επιφάνεια

χρησιμότητας, όπως αυτές που απεικονίζονται στο Σχήμα 1Π1.3 (α,β,γ). Η επιφάνεια χρησιμότητας

είναι η ΟΕΑΗ. Έτσι αν καταναλώνονται μονάδες του και του ανά χρονική

περίοδο, η χρησιμότητα που αντλείται αντιπροσωπεύεται από την κάθετη απόσταση .

Παρομοίως, αν καταναλώνονται και μονάδες νερού ανά χρονική περίοδο, η συνολική

χρησιμότητα είναι .

Ας διατηρηθεί τώρα σταθερή η κατανάλωση του αγαθού στις μονάδες. Η

καμπύλη CBD δείχνει τη συνολική χρησιμότητα που προκύπτει από μονάδες κατανάλωσης

του και διάφορες μονάδες από το . Δηλαδή αν η κατανάλωση του είναι , η

αντίστοιχη χρησιμότητα είναι . Αν τώρα η κατανάλωση γίνει , η χρησιμότητα

γίνεται κ.ο.κ. Κατά τον ίδιο τρόπο, αν η κατανάλωση του παραμείνει

σταθερή στις μονάδες κατά χρονική περίοδο, η καμπύλη EFA φανερώνει τη συνολική

χρησιμότητα για τις διάφορες ποσότητες του . Η ίδια ανάλυση μπορεί να εφαρμοστεί και στην

περίπτωση που η κατανάλωση του παραμένει σταθερή, ενώ μεταβάλλεται η κατανάλωση του

223

. Αν η κατανάλωση του διατηρηθεί σταθερή στις μονάδες, η συνολική χρησιμότητα

είναι όταν καταναλώνονται μονάδες του ανά χρονική περίοδο, ,

αν η κατανάλωση του είναι κ.λ.π. Έτσι η καμπύλη GBF δείχνει το επίπεδο

της συνολικής χρησιμότητας που απορρέει από την κατανάλωση μονάδων του και

διαφορετικών μονάδων του . Παρόμοια η HDA δείχνει το ίδιο πράγμα όταν η κατανάλωση του

παραμένει σταθερή στις μονάδες ανά χρονική περίοδο.

Σχήμα 1Π1.3. Επιφάνεια χρησιμότητας: διάφορες εναλλακτικές περιπτώσεις

Η επιφάνεια χρησιμότητας οδηγεί στην έννοια της ισοϋψούς καμπύλης χρησιμότητας ή της

καμπύλης αδιαφορίας που αποτελεί τη βάση της σύγχρονης θεωρίας συμπεριφοράς του

καταναλωτή. Αυτή η έννοια μπορεί να εξηγηθεί με τη βοήθεια του Σχήματος 1Π1.4, όπου η

επιφάνεια συνολικής χρησιμότητας είναι ΟΕΑΗ. Αν καταναλώνονται μονάδες του και

224

του , η συνολική χρησιμότητα είναι . Αν καταναλώνονται μονάδες του

και μονάδες του , η συνολική χρησιμότητα είναι .

Σχήμα 1Π1.4. Επιφάνεια χρησιμότητας και καμπύλες σταθερής χρησιμότητας

Με άλλα λόγια μπορεί κανείς να τεμαχίσει ή να τμήσει την επιφάνεια χρησιμότητας με ένα

επίπεδο παράλληλο προς το επίπεδο που ορίζουν οι άξονες των αγαθών και κάθετο στον άξονα της

χρησιμότητας στο ύψος . Η τομή του επιπέδου αυτού και της

επιφάνειας χρησιμότητας DBF, η προβολή της οποίας πάνω στο χώρο των αγαθών δίνει

την καμπύλη η οποία καλείται καμπύλη αδιαφορίας.

Τόσο η θεωρία συμπεριφοράς του καταναλωτή όσο και η θεωρία της ζήτησης βασίζονται

στην υπόθεση ότι οι καταναλωτές προσπαθούν να κατανέμουν το περιορισμένο χρηματικό τους

εισόδημα μεταξύ των διαθέσιμων αγαθών με τέτοιο τρόπο ώστε να μεγιστοποιούν την

ικανοποίησή τους.

Καμπύλη αδιαφορίας είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων - ή των συνδυασμών αγαθών

- μεταξύ των οποίων ο καταναλωτής είναι αδιάφορος. Κάθε σημείο μιας, καμπύλης αδιαφορίας

αποφέρει την ίδια συνολική χρησιμότητα ή ικανοποίηση με οποιοδήποτε άλλο σημείο της ίδιας

καμπύλης αδιαφορίας. Αν η συνάρτηση χρησιμότητας δίνεται από την:

(1Π1.14)

όπου:

225

είναι η καταναλισκόμενη ποσότητα του αγαθού 1

είναι η καταναλισκόμενη ποσότητα του αγαθού 2 κ.ο.κ.,

τότε η καμπύλη αδιαφορίας ορίζεται ως το σύνολο των ποσοτήτων αγαθών που

ικανοποιούν την Εξίσωση (1Π1.14), όπου u είναι το σταθερό επίπεδο χρησιμότητας γι’ αυτή την

καμπύλη αδιαφορίας.

Ένα συγκεκριμένο επίπεδο χρησιμότητας ορίζεται ως:

(1Π1.15)

όπου u0 είναι σταθερά και ορίζει μία καμπύλη αδιαφορίας η οποία είναι ο γεωμετρικός τόπος των

συνδυασμών των αγαθών για τα οποία ο καταναλωτής αισθάνεται το ίδιο επίπεδο ικανοποίησης.

Είναι αδύνατο ένας και μόνος συνδυασμός αγαθών να παράγει δύο επίπεδα χρησιμότητας, πράγμα

που σημαίνει ότι οι καμπύλες αδιαφορίας δεν τέμνονται. Οι συναρτήσεις χρησιμότητας δίνουν

συνήθως καμπύλες κυρτές. Για δύο σημεία, και πάνω σε μια καμπύλη

αδιαφορίας, όπου , ικανοποιείται η παρακάτω σχέση:

(1Π1.16)

για όλα τα Θ μεταξύ 0 και 1. Η παραπάνω εξίσωση φανερώνει ότι όλα τα εσωτερικά σημεία σε

ένα ευθύγραμμο τμήμα που ενώνει δύο σημεία μιας καμπύλης αδιαφορίας (βλ. Σχήμα 1Π1.5)

κείνται πάνω σε μια άλλη καμπύλη αδιαφορίας υψηλότερου επιπέδου ζήτησης.

Στο Σχήμα 1Π1.6 απεικονίζονται τρεις (3) από τις άπειρες καμπύλες αδιαφορίας που

μπορεί να καλύπτουν όλο τον χώρο των αγαθών. Ένα τέτοιο διάγραμμα ονομάζεται χάρτης

καμπυλών αδιαφορίας. Η καμπύλη π.χ. θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει όλους τους

συνδυασμούς των και που αποφέρουν 10 «μονάδες χρησιμότητας» σε κάποιον

καταναλωτή.

Όμοια οι καμπύλες u1 και u2 θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι απεικονίζουν όλους τους

συνδυασμούς που επιφέρουν 19 και 30 μονάδες χρησιμότητας αντίστοιχα. Η σημασία της

προσέγγισης της τακτικής χρησιμότητας έγκειται στο γεγονός ότι οι συγκεκριμένες επιμέρους

μονάδες χρησιμότητας που αντιστοιχούν στις καμπύλες u0, u1 και u2 δεν παίζουν κανένα ρόλο - οι

αριθμοί θα μπορούσαν να ήταν εκτός από 10,19,30 οποιοδήποτε άλλο σύνολο αυξανόμενων

αριθμών. Αυτό που πρέπει να τονισθεί είναι ότι για τη θεωρία της συμπεριφοράς του καταναλωτή

σημασία έχει μόνο η μορφή του χάρτη καμπυλών αδιαφορίας και όχι η επιφάνεια χρησιμότητας.

Για την κατασκευή ενός χάρτη καμπυλών αδιαφορίας δεν είναι απαραίτητη η μέτρηση της

χρησιμότητας: αρκεί η καταγραφή των επιλογών του καταναλωτή οι οποίες εκφράζουν το

σύστημα των προτιμήσεων του. Οι καμπύλες αδιαφορίας και οι έννοιες της προτίμησης είναι τα

απαραίτητα στοιχεία στην ανάλυση της θεωρίας της συμπεριφοράς του καταναλωτή: όλοι οι

226

συνδυασμοί που βρίσκονται πάνω σε μία καμπύλη αδιαφορίας είναι ισοδύναμοι, ενώ αν ο

συνδυασμός Α προτιμάται από τον συνδυασμό Β θα βρίσκονται πάνω σε διαφορετικές καμπύλες

αδιαφορίας και συγκεκριμένα ο Α σε ανώτερη.

Σχήμα 1Π1.5. Καμπύλη αδιαφορίας

Σχήμα 1Π1.6. Χάρτης καμπυλών αδιαφορίας

Μια άλλη ιδιότητα των καμπυλών αδιαφορίας ή καμπυλών σταθερής χρησιμότητας είναι ο

οριακός λόγος υποκατάστασης. Ο λόγος υποκατάστασης του με το μετράει τον αριθμό των

μονάδων του οι οποίες πρέπει να θυσιαστούν για την απόκτηση μιας επιπλέον μονάδας του ,

έτσι ώστε ο καταναλωτής να απολαμβάνει το ίδιο επίπεδο ικανοποίησης. Ο οριακός λόγος

227

υποκατάστασης δίνεται από το αρνητικό της κλίσης μιας καμπύλης αδιαφορίας σε ένα σημείο.

Ορίζεται μόνο για μετακινήσεις κατά μήκος μιας καμπύλης αδιαφορίας και ποτέ για μετακινήσεις

μεταξύ καμπυλών.

Για μια συνάρτηση χρησιμότητας όπου ο καταναλωτής έχει να διαλέξει μεταξύ δύο

αγαθών και είναι της μορφής:

(1Π1.17)

το ολικό διαφορικό της είναι:

(1Π1.18)

όπου τα και καλούνται οριακές χρησιμότητες.

Κινούμενοι κατά μήκος μιας καμπύλης αδιαφορίας και αντικαθιστώντας το ένα αγαθό από

το άλλο, du = 0, οπότε:

(1Π1.19)

ή (1Π1.20)

Η Eξίσωση (1Π1.20) παριστά την αρνητική κλίση της καμπύλης αδιαφορίας και καλείται

οριακός λόγος υποκατάστασης (οριακός λόγος χρησιμοτήτων).

1Π1.3.2 Μεγιστοποίηση της ικανοποίησης

Εάν το εισόδημα του καταναλωτή είναι απεριόριστο δηλαδή αν οι ποσότητες των αγαθών

που θα μπορούσε να αγοράσει ήταν απεριόριστες, δεν θα υπήρχε το οικονομικό πρόβλημα αλλά

ούτε και οικονομική επιστήμη. Επειδή όμως μια τέτοια κατάσταση αποτελεί ουτοπία , ακόμα και

για τα πλουσιότερα μέλη της κοινωνίας μας, οι καταναλωτές είναι υποχρεωμένοι να καθορίσουν

την συμπεριφορά τους ανάλογα με το ύψος των περιορισμένων χρηματικών τους πόρων. Αυτό

σημαίνει, στη θεωρία συμπεριφοράς του καταναλωτή, ότι κάθε καταναλωτής έχει ένα μέγιστο

χρηματικό ποσό που μπορεί να δαπανήσει για κάποια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Το

πρόβλημα που αντιμετωπίζει ο καταναλωτής είναι να δαπανήσει το ποσό αυτό με τέτοιο τρόπο,

ώστε να μεγιστοποιεί την ικανοποίησή του.

Ας υποτεθεί ότι υπάρχουν μόνο δύο αγαθά και , από τα οποία ο

καταναλωτής αγοράζει ποσότητες και . Επίσης κάθε καταναλωτής θα πρέπει να

228

είναι γνώστης των τιμών και των και αντίστοιχα, οι οποίες διαμορφώνονται στην αγορά. Επίσης ο καταναλωτής έχει ένα καθορισμένο χρηματικό εισόδημα , στην εξεταζόμενη περίοδο. Άρα το μέγιστο ποσό που μπορεί να δαπανήσει τη συγκεκριμένη περίοδο είναι και επιπλέον το ποσόν αυτό μπορεί να δαπανηθεί μόνο

για την αγορά των και . Έτσι το ποσό που δαπανάται για το είναι , συν το

ποσό που δαπανάται για το , δεν πρέπει να υπερβαίνει το δεδομένο χρηματικό

εισόδημα , δηλαδή:

(1Π1.21)

Στο Σχήμα 1Π1.7 δίνεται η απεικόνιση της παραπάνω ανισότητας αν λυθεί ως προς ,

δηλαδή της:

(1Π1.22)

Σχήμα 1Π1.7. Εισοδηματικός περιορισμός (ευθεία ΑΒ) και χώρος καταναλωτικών δυνατοτήτων

(γραμμοσκιασμένο τμήμα).

όπου = (ΟΑ) και είναι η κλίση της ευθείας γραμμής ΑΒ. Η σχέση που προέρχεται από

την ανισότητα (1Π1.21) απεικονίζεται στο Σχήμα 1Π1.7 με την γραμμοσκιασμένη τριγωνική

περιοχή.

Εισοδηματικός περιορισμός είναι το σύνολο των συνδυασμών των αγαθών που μπορεί να

αγοράσει ο καταναλωτής αν δαπανήσει ολόκληρο το εισόδημά του. Η κλίση του ισούται με το

αρνητικό του λόγου των τιμών.

229

Χώρος καταναλωτικών δυνατοτήτων είναι το σύνολο των συνδυασμών των αγαθών που

μπορεί να αγοράσει ο καταναλωτής δαπανώντας μέρος ή ολόκληρο το δεδομένο του χρηματικό

εισόδημα. Ο χώρος αυτός είναι ένα υποσύνολο του χώρου δαπανών.

Ανάλογα με το δεδομένο χρηματικό εισόδημα του καταναλωτή και τις

ονομαστικές τιμές των αγαθών, καθορίζεται ο χώρος των καταναλωτικών του

δυνατοτήτων, δηλαδή το σύνολο των εφικτών συνδυασμών. Η υπόθεση ότι ο

καταναλωτής προσπαθεί να μεγιστοποιήσει την ικανοποίησή του μέσα στα πλαίσια του

εισοδηματικού του περιορισμού, σημαίνει απλά ότι ο καταναλωτής επιλέγει το

συνδυασμό που προτιμά περισσότερο από το σύνολο των εφικτών συνδυασμών.

Το πρόβλημα επιλογής του καταναλωτή διατυπώνεται μαθηματικά ως ένα πρόβλημα

μεγιστοποίησης υπό περιορισμό:

(1Π1.23)

υπό τον περιορισμό

(1Π1.24)

και επιζητείται η εξεύρεση των ποσοτήτων των δύο αγαθών, και , οι οποίες λύνουν το

παραπάνω σύστημα.

Για να λυθεί το πρόβλημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος της αντικατάστασης:

δηλαδή λύνεται ο περιορισμός ως προς ένα των αγνώστων, π.χ. το . Έτσι λαμβάνεται:

, η οποία προσδιορίζει το ως συνάρτηση του .

Αντικαθιστώντας στην αντικειμενική συνάρτηση το με το , παρατηρείται ότι η

Εξίσωση 1Π1.23 μετατρέπεται στο απλούστερο δυνατό πρόβλημα:

(1Π1.25)

μεγιστοποίηση συνάρτησης μιας μεταβλητής.

Σύμφωνα με τη γνωστή μέθοδο του διαφορικού λογισμού, για τη μεγιστοποίηση μιας

τέτοιας συνάρτησης -η οποία διαθέτει συνεχή πρώτη και δεύτερη παράγωγο- απαιτούνται η

πρώτη παράγωγος να γίνει ίση με το μηδέν σε κάποιο σημείο και στο σημείο αυτό η δεύτερη

παράγωγος να είναι αρνητική. Έτσι λοιπόν θα πρέπει:

και

230

όπου χρησιμοποιήθηκε ο κανόνας παραγώγισης των σύνθετων συναρτήσεων και η ιδιότητα

. Ακόμα παρατηρείται ότι και και έτσι προκύπτει

ότι:

(1Π1.26)

και (1Π1.27)

Αν οι Συνθήκες (1Π1.26) και (1Π1.27) ισχύουν π.χ. στο σημείο , όπως φαίνεται στο

Σχήμα 1Π1.8, τότε η καμπύλη παρουσιάζει ένα ισχυρό μέγιστο στο , αφού εκεί

έχει μηδενική κλίση η οποία μάλιστα είναι και φθίνουσα.

w1*

w2

w2*

w1

Σχήμα 1Π1.8. Ισχυρό μέγιστο συνάρτησης μιας μεταβλητής

Ενώ η μέθοδος της αντικατάστασης (elimination method) για την εξεύρεση των συνθηκών

που χαρακτηρίζουν ένα μέγιστο είναι όχι πολύ απλή, είναι σκόπιμη και η χρήση μιας απλούστερης,

της μεθόδου των πολλαπλασιαστών Lagrange, η οποία διακρίνεται για τη συμμετρική μεταχείριση

όλων των ενδογενών μεταβλητών. Η συνάρτηση του Lagrange για το πρόβλημα (1Π1.23),

(1Π1.24), είναι η:

(1Π1.28)

231

όπου είναι ο πολλαπλασιαστής του Lagrange με ενδιαφέρουσα ερμηνεία στα οικονομικά

της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Για τη μεγιστοποίηση πρέπει να ικανοποιούνται συνθήκες

πρώτης και δεύτερης τάξης όπως και στη μέθοδο της αντικατάστασης. Για συνθήκες λοιπόν πρώτης

τάξης θα πρέπει:

(1Π1.29)

(1Π1.30)

(1Π1.31)

Συνδυάζοντας τις εξισώσεις (1Π29) και (1Π30) προκύπτει:

ή (1Π1.32)

η οποία δηλώνει ότι όταν η μέγιστη χρησιμότητα επιτευχθεί, ο λόγος των οριακών χρησιμοτήτων

ισούται με το λόγο των τιμών. Τα μέγιστα της ικανοποίησης του καταναλωτή για τον καταμερισμό

του εισοδήματός του μεταξύ τριών επιπέδων προϋπολογισμού , , δίνονται στο Σχήμα

1Π1.9.

Σχήμα 1Π1.9. Βέλτιστος καταμερισμός του εισοδήματος

Με τη βοήθεια της Εξίσωσης (1Π1.20) το αριστερό μέρος της Εξίσωσης (1Π1.32)

γράφεται:

232

(1Π1.33)

που σημαίνει ότι ο οριακός λόγος υποκατάστασης ισούται με το λόγο των τιμών. Εάν τώρα

συνδυαστούν οι Εξισώσεις (1Π1.29) και (1Π1.30) προκύπτει:

(1Π1.34)

που αποδεικνύει ότι ο λόγος της οριακής χρησιμότητας προς την τιμή ενός αγαθού είναι σταθερός

για όλα τα αγαθά και ίσος με λ.

Για τις συνθήκες δεύτερης τάξης θα πρέπει η πλαισιωμένη ορίζουσα του Hess να είναι

θετική:

> 0 (1Π1.35)

Η μήτρα αυτή έχει κεντρικά στοιχεία τις δεύτερες μερικές παραγώγους της ως προς

και , ενώ τα στοιχεία στην τελευταία σειρά ή στήλη είναι οι μερικές παράγωγοι του

περιορισμού (1Π1.24) ως προς και .

Η ορίζουσα (1Π1.35) γράφεται:

(1Π1.36)

Από τις Εξισώσεις (1Π1.29) και (1Π1.30) προκύπτει, και

, οι οποίες όταν αντικατασταθούν στην Εξίσωση (1Π1.36) και

πολλαπλασιάζοντας με , προκύπτει ότι:

(1Π1.37)

η οποία είναι η αναγκαία και ικανή συνθήκη (ανισότητα) για να είναι μια συνάρτηση σχεδόν κυρτή

(quasi-concave).

233

1Π1.4 ΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΤΟΥ ΧΡΗΜΑΤΙΚΟΥ ΕΙΣΟΔΗΜΑΤΟΣ

Μεταβολές στο χρηματικό εισόδημα με σταθερές τιμές, προκαλούν πάντοτε μεταβολές

στις αγοραζόμενες ποσότητες των αγαθών. Για τα περισσότερα αγαθά μια αύξηση ή μείωση του

χρηματικού εισοδήματος οδηγεί σε αύξηση ή μείωση των καταναλισκόμενων αγαθών. Αγαθά των

οποίων οι μεταβολές στην κατανάλωση σχετίζονται θετικά με τις μεταβολές του εισοδήματος

ονομάζονται «κανονικά» ή «ανώτερα».

Καθώς όμως το εισόδημα αυξάνει το σημείο ισορροπίας μετατοπίζεται σε διαφορετικές

καμπύλες αδιαφορίας και η καμπύλη που ενώνει τα διαδοχικά αυτά σημεία ισορροπίας ονομάζεται

καμπύλη εισοδήματος (βλ. Σχήμα 1Π1.10).

Ποσότητα του

Σχήμα 1Π1.10. Η καμπύλη εισοδήματος - κατανάλωσης

Καμπύλη εισοδήματος - κατανάλωσης (ΚΕΚ) είναι ο γεωμετρικός τόπος των σημείων

ισορροπίας στο χώρο των αγαθών, που δείχνουν τους συνδυασμούς των αγαθών που

Ποσότητα του

P

Q

R

Καμπύλη εισοδήματοςκατανάλωσης

0

234

καταναλώνονται σε διαφορετικά επίπεδα χρηματικού εισοδήματος και σταθερές ονομαστικές τιμές

(βλ. Σχήμα 1Π1.10).

Καμπύλη Engel είναι μια καμπύλη που δείχνει τις ποσότητες ενός αγαθού που αγοράζει ο

καταναλωτής σε κάθε επίπεδο του χρηματικού του εισοδήματος. Η ονομασία της καμπύλης προέρχεται από

τον Γερμανό στατιστικό Ernst Engel (1821-1896). Οι καμπύλες Engel είναι σημαντικές για τις εμπειρικές

έρευνες της οικονομικής της ευημερίας και για την ανάλυση των προτύπων των οικογενειακών δαπανών.

Οι καμπύλες Engel των και προκύπτουν από τα σημεία ισορροπίας του

καταναλωτή στο Σχήμα 1Π1.10: έτσι στο σημείο ο καταναλωτής με εισόδημα αγοράζει

μονάδες του και μονάδες του , στο Q με εισόδημα αγοράζει

μονάδες του και μονάδες του κ.ο.κ. Τα ζεύγη εισοδήματος-κατανάλωσης των

και όταν απεικονισθούν σε ένα διάγραμμα αποτελούν εναλλακτικά σημεία των καμπυλών

Engels.

1Π1.5 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΖΗΤΗΣΗΣ

Η εισοδηματική ελαστικότητα ζήτησης είναι η ποσοστιαία μεταβολή στην κατανάλωση ενός

αγαθού διαιρούμενη με την ποσοστιαία μεταβολή του εισοδήματος. Για ένα πιο κατανοητό ορισμό,

έστω ότι είναι η μεταβολή του εισοδήματος και και οι αντίστοιχες μεταβολές στις

ποσότητες που καταναλίσκονται από τα αγαθά και . Η ποσοστιαία μεταβολή του

εισοδήματος είναι επομένως , ενώ η ποσοστιαία μεταβολή στις καταναλισκόμενες ποσότητες

των και είναι και αντίστοιχα. Χρησιμοποιώντας τους συμβολισμούς αυτούς,

οι εισοδηματικές ελαστικότητες ζήτησης των και δίνονται από:

και (1Π1.38)

Για μικρές μεταβολές του (και επομένως των και ) οι λόγοι και

τείνουν προς την κλίση των καμπυλών Engel των και . Η εισοδηματική

ελαστικότητα ( και ) σ’ ένα σημείο της καμπύλης Engel, δίνονται επομένως από την

έκφραση:

235

και (1Π1.39)

Η εισοδηματική ελαστικότητα χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των αγαθών σε

ανώτερα ή κανονικά και κατώτερα, αλλά και για την περαιτέρω υποδιαίρεση των κανονικών

αγαθών σε αγαθά πολυτελείας και πρώτης ανάγκης. Στον Πίνακα 1Π1.2 δίνεται μια τέτοια

ταξινόμηση.

Κανονικά ή ανώτερα αγαθά είναι εκείνα για τα οποία η ζητούμενη ποσότητα μεταβάλλεται

προς την ίδια κατεύθυνση με το πραγματικό εισόδημα.

Πίνακας 1Π1.2. Ταξινόμηση αγαθών

Τιμή της εισοδηματικής

ελαστικότητας

Ταξινόμηση των

αγαθών

κανονικό, πολυτελείας

κανονικό, πρώτης ανάγκης

κατώτερο

Κατώτερα αγαθά είναι εκείνα των οποίων η ζητούμενη ποσότητα μεταβάλλεται

αντίστροφα από το πραγματικό εισόδημα του καταναλωτή - αυξήσεις του πραγματικού

εισοδήματος μειώνουν τη ζητούμενη ποσότητα και μειώσεις του πραγματικού εισοδήματος

αυξάνουν τη ζητούμενη ποσότητα των κατώτερων αγαθών.

Η ελαστικότητα της ζήτησης (elasticity of demand) του αγαθού είναι η ποσοστιαία

μεταβολή της ποσότητας ζήτησής του διαιρούμενη με τη ποσοστιαία μεταβολή της τιμής του:

(1Π1.40)

Αν το ποσό που ξοδεύει ο καταναλωτής για το αγαθό είναι η μεταβολή του

ποσού αυτού σε σχέση με την τιμή εκφράζεται από:

(1Π1.41)

Η ζήτηση χαρακτηρίζεται ως ελαστική (ως προς την τιμή), ως μοναδιαίας ελαστικότητας

ή ως ανελαστική. Αν , η ζήτηση είναι ελαστική: δηλαδή για το νερό μία δεδομένη

ποσοστιαία μεταβολή της τιμής του έχει σαν αποτέλεσμα μία μεγαλύτερη ποσοστιαία μεταβολή

της ζητούμενης ποσότητάς του.

236

Όταν , η ζήτηση έχει μοναδιαία ελαστικότητα, που σημαίνει ότι οι ποσοστιαίες

μεταβολές της τιμής του νερού και της ζητούμενης ποσότητας είναι ακριβώς ίδιες.

Τέλος, αν , η ζήτηση χαρακτηρίζεται ανελαστική, δηλαδή μία δεδομένη

ποσοστιαία μεταβολή της τιμής του νερού έχει σαν αποτέλεσμα μία μικρότερη ποσοστιαία

μεταβολή της ζητούμενης ποσότητάς του.

Σχήμα 1Π1.11. Χαρακτηριστική καμπύλη ζήτησης για νερό

Το αν η ζήτηση είναι ελαστική ή ανελαστική αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την

άσκηση οικονομικής πολιτικής στις αγορές διαφόρων αγαθών, συμπεριλαμβανομένου και του

νερού. Για παράδειγμα, αν υποτεθεί ότι η ζήτηση σιταριού είναι πολύ ελαστική, με αποτέλεσμα

μια αύξηση της τιμής του σιταριού να οδηγήσει σε μια αναλογικά μεγαλύτερη μείωση της

ζητούμενης ποσότητάς του, η συνολική δαπάνη για σιτάρι να μειωθεί. Στην περίπτωση που η

πολιτεία θελήσει να επιβάλλει μια ελάχιστη τιμή στήριξης, τότε όχι μόνο οι απώλειες σιταριού θα

μειωθούν, αλλά και το εισόδημα των αγροτών, εκτός και αν η τιμή στήριξης συνοδεύεται και από

μια εγγύηση ελαχίστων πωλήσεων.

Η σταυροειδής ελαστικότητα ζήτησης (cross-price elasticity) είναι η ποσοστιαία μεταβολή της

ζητούμενης ποσότητας του αγαθού , που προκύπτει από μια δεδομένη ποσοστιαία μεταβολή της τιμής του

συσχετιζόμενου αγαθού :

237

(1Π1.42)

Σύμφωνα με την σταυροειδή ελαστικότητα τα αγαθά και ταξινομούνται ως εξής :

σαν υποκατάστατα όταν

και σαν συμπληρωματικά όταν

Το πετρέλαιο, το φωταέριο και ο ηλεκτρισμός είναι υποκατάστατα των στερεών καυσίμων.

Δηλαδή μία αύξηση της τιμής των στερεών καυσίμων, με σταθερές τις τιμές του πετρελαίου, του

φωταερίου και του ηλεκτρισμού, θα οδηγήσει σε αύξηση της ζήτησης των τελευταίων.

Το εύρος των τιμών της ελαστικότητας ζήτησης είναι αρκετά μεγάλο. Δύο βασικοί

παράγοντες που προσδιορίζουν την ελαστικότητα είναι η ύπαρξη υποκατάστατων αγαθών και ο

αριθμός των χρήσεων του αγαθού. Οι παράγοντες αυτοί ερμηνεύουν, κατά ένα μεγάλο μέρος, τις

διακυμάνσεις της ελαστικότητας ζήτησης.

Όσο περισσότερα και πιο στενά είναι τα υποκατάστατα ενός αγαθού, τόσο μεγαλύτερη θα

τείνει να είναι η ελαστικότητα ζήτησής του. Αγαθά με λίγα, ασθενή ή καθόλου υποκατάστατα, π.χ.

σιτάρι, αλάτι και νερό θα τείνουν να έχουν πάντα μικρή ελαστικότητα ζήτησης.

Αγαθά με πολλά υποκατάστατα, π.χ. το μαλλί που μπορεί να υποκατασταθεί με μπαμπάκι

και τεχνητά νήματα, θα έχουν υψηλότερη ελαστικότητα. Όμοια, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός

των δυνατών χρήσεων ενός αγαθού, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η εισοδηματική ελαστικότητά του.

Έτσι, ένα αγαθό όπως το μαλλί, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή ρούχων,

χαλιών, ταπετσαρίας, κουρτινών, κλπ. θα τείνει να έχει υψηλότερη ελαστικότητα από ένα αγαθό με

μία μόνο ή πολύ λίγες χρήσεις.

Όμοια όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των δυνατών χρήσεων ενός αγαθού, τόσο

μεγαλύτερη θα είναι και η εισοδηματική ελαστικότητά του. Έτσι, ένα αγαθό όπως το νερό, το

οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ύδρευση, στην άρδευση, στην βιομηχανία, στην παραγωγή

ηλεκτρικής ενέργειας κ.λπ. θα τείνει να έχει υψηλότερη εισοδηματική ελαστικότητα από ένα άλλο

αγαθό με μία μόνο ή πολύ λίγες χρήσεις.

Το αν η ζήτηση είναι ελαστική ή ανελαστική αποτελεί σημαντικό παράγοντα, ειδικότερα

για την άσκηση οικονομικής πολιτικής στις αγορές διαφόρων αγαθών. Π.χ αν υποτεθεί ότι η

ζήτηση σιταριού είναι πολύ ελαστική, αύξηση της τιμής του σιταριού θα οδηγήσει σε μια

αναλογικά μεγαλύτερη μείωση της ζητούμενης ποσότητας του, με αποτέλεσμα η συνολική δαπάνη

για το σιτάρι να μειωθεί. Στην περίπτωση που η πολιτεία θελήσει να επιβάλλει μια ελάχιστη τιμή

στήριξης για το σιτάρι, η οποία είναι μεγαλύτερη από την τιμή ισορροπίας, τότε όχι μόνον οι

πωλήσεις σιταριού θα μειωθούν, αλλά και το εισόδημα των αγροτών, εκτός και αν η τιμή στήριξης

συνοδεύεται και από μια εγγύηση ελαχίστων πωλήσεων. Αυτό δεν είναι παρά μόνο ένα

παράδειγμα. Θα μπορούσε να γεμίσει ένα ολόκληρο βιβλίο με παρόμοια παραδείγματα. Η

238

σπουδαιότητα της ελαστικότητας ζήτησης για την άσκηση πολιτικής οδήγησε στην εκπόνηση

πολλών στατιστικών μελετών με σκοπό την εκτίμηση των αριθμητικών τιμών ελαστικότητας

ζήτησης.

Το γενικό συμπέρασμα των μελετών είναι ότι το εύρος των τιμών της ελαστικότητας

ζήτησης είναι αρκετά μεγάλο.

Η καμπύλη ζήτησης ενός καταναλωτή για ένα συγκεκριμένο αγαθό (νερό) δείχνει τη σχέση

μεταξύ ζητούμενων ποσοτήτων του αγαθού και της τιμής του, με σταθερό το χρηματικό εισόδημα

και τις τιμές των άλλων αγαθών.

Στο Σχήμα 1Π1.11 δίνεται μια τυπική καμπύλη ζήτησης νερού. Η μορφή της καμπύλης

δείχνει μια πολύ σπουδαία αρχή που ονομάζεται ο Νόμος της Ζήτησης, δηλαδή ότι η ζητούμενη

ποσότητα ενός αγαθού μεταβάλλεται αντίστροφα από τη μεταβολή της τιμής του.

1Π1.6 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΕΤΑΙΡΕΙΑΣ

1Π1.6.1 Βασικές αρχές

Μια εταιρεία ή επιχείρηση είναι μια τεχνική μονάδα εντός της οποίας παράγονται αγαθά

(Henderson και Quandt, 1980). Η θεωρία που διέπει τις εταιρείες προσπαθεί να δώσει απαντήσεις

σε διάφορα ερωτήματα όπως: (α) πώς γίνεται καλύτερος καταμερισμός των εισροών ή πόρων μιας

εταιρείας ούτως ώστε η παραγωγή εκροών, αγαθών ή υπηρεσιών να είναι βέλτιστη; (β) ποιο

αναμένεται να είναι το επίπεδο παραγωγής; (γ) ποια θα είναι η ανταπόκριση στις μεταβολές των

τιμών των εισροών και των εκροών;

Η «παραγωγή» περιλαμβάνει μια μεγάλη ποικιλία δραστηριοτήτων και όχι μόνο την κατασκευή

υλικών αγαθών. Η διανομή και παροχή νερού, η παροχή νομικών συμβουλών, η συγγραφή βιβλίου, η

προβολή κινηματογραφικών ταινιών, η παροχή τραπεζικών υπηρεσιών κλπ. είναι όλα παραδείγματα

«παραγωγής». Είναι όμως δύσκολο να καθορίσει κανείς τις εισροές των παραγωγικών συντελεστών που

χρησιμοποιούνται για την παραγωγή προϊόντων που αφορούν τις προηγούμενες χαρακτηριστικές

περιπτώσεις. Για την παροχή όμως διαφόρων υπηρεσιών απαιτούνται διάφορες τεχνικές και πνευματικές

ικανότητες.

Έτσι ενώ η «παραγωγή», υπό γενική έννοια, αναφέρεται στη δημιουργία οποιονδήποτε αγαθών ή

υπηρεσιών, που αγοράζονται από τους καταναλωτές, το περιεχόμενό της γίνεται περισσότερο σαφές, όταν

γίνεται αναφορά μόνο για αγαθά. Γιατί στην περίπτωση αυτή είναι απλούστερο να καθορίζονται με ακρίβεια

οι απαιτούμενες εισροές και να προσδιορίζονται η ποσότητα και η ποιότητα των εκροών. Για την παραγωγή

239

π.χ. ενός τόνου σιταριού απαιτούνται, εκτός από την κατάλληλη θερμοκρασία και υγρασία, μια ορισμένη

έκταση καλλιεργούμενης γης, ορισμένη ποσότητα σπόρων και λιπασμάτων καθώς και οι υπηρεσίες διαφόρων

αγροτικών μηχανημάτων (όπως τα άροτρα και οι θεριστικές μηχανές) και φυσικά η ανθρώπινη εργασία.

Ακόμη και στη σημερινή εποχή του αυτοματισμού κάθε είδος παραγωγής απαιτεί τη χρησιμοποίηση

ανθρωπίνων πόρων, καθώς και εισροές άλλων παραγωγικών συντελεστών, όπως π.χ. του κεφαλαίου.

Ειδικότερα, η γεωργική παραγωγή απαιτεί συνήθως διάφορους τύπους κεφαλαιουχικού εξοπλισμού

(μηχανήματα, αντλίες, αυτοματισμούς, εργαλεία κλπ.), γεωτρήσεις, εγγειοβελτιωτικά δίκτυα, νερό και πρώτες

ή ενδιάμεσες ύλες. Η θεωρία της παραγωγής αφορά στην ανάλυση, δηλαδή του πώς ο παραγωγός, με δεδομένες

τεχνολογικές συνθήκες ή τεχνολογία συνδυάζει τις διάφορες εισροές παραγωγικών συντελεστών με σκοπό την

παραγωγή ενός ή περισσότερων προϊόντων με μια οικονομικά αποτελεσματική μέθοδο.

Η θεωρία κόστους αφορά στην ανάλυση του κόστους παραγωγής, δηλαδή πως προσδιορίζεται το κόστος κάτω

από τις υφιστάμενες τεχνολογικές συνθήκες με βάση τη συνάρτηση παραγωγής, ποιες είναι οι συνέπειες των

φθινουσών αποδόσεων στη βραχυχρόνια περίοδο και των αποδόσεων κλίμακας παραγωγής στη μακροχρόνια

περίοδο κλπ.

Αν εξετασθεί κάπως γενικότερα η παραγωγική διαδικασία, μπορεί να γίνει διάκριση σε τρεις

κατηγορίες εισροών. Πρώτον, υπάρχουν ορισμένες σταθερές εισροές, των οποίων η ποσότητα δεν δύναται να

μεταβληθεί στη βραχυχρόνια περίοδο. Δεύτερον, υπάρχουν οι μεταβλητές εισροές των οποίων η ποσότητα

μπορεί να μεταβληθεί. Τέλος, υπάρχουν και ορισμένες εισροές των οποίων οι ποσότητες μπορούν να

μεταβληθούν εύκολα, αλλά πρέπει να διατηρούν σταθερές αναλογίες μεταξύ τους και με το προϊόν. Οι εισροές

αυτές συνήθως καλούνται συστατικές εισροές.

Δεν είναι καθόλου δύσκολο να βρει κανείς παραδείγματα συστατικών εισροών. Κάθε τύπος τσιγάρου

περιέχει το δικό του ειδικό μίγμα καπνών, δηλαδή διάφορα είδη καπνών αναμιγνύονται με σταθερές

αναλογίες, ενώ ταυτόχρονα μία σταθερή ποσότητα μίγματος χρησιμοποιείται για την παραγωγή κάθε

τσιγάρου. Εκτός, βέβαια, από το μίγμα αυτό των συστατικών εισροών, η παραγωγή τσιγάρων απαιτεί και τη

χρησιμοποίηση ορισμένου κεφαλαιούχου εξοπλισμού, όπως μηχανές περιτύλιξης τσιγάρων, μηχανές

συσκευασίας κ.λ.π., καθώς και τη χρησιμοποίηση εργασίας. Στη βραχυχρόνια περίοδο, ο κτιριακός και

κεφαλαιούχος εξοπλισμός είναι σταθερές εισροές, οι περισσότεροι τύποι εργασίας είναι μεταβλητές εισροές

και οι πρώτες ύλες είναι συνήθως συστατικές εισροές.

Κατά την ανάλυση της θεωρίας παραγωγής δίνεται έμφαση στις σταθερές και μεταβλητές εισροές. Οι

συστατικές εισροές είναι απαραίτητες και πρέπει να χρησιμοποιούνται σε σταθερές ή σχεδόν σταθερές

αναλογίες, διαφορετικά η ποιότητα ή τα χαρακτηριστικά του παραγόμενου προϊόντος μπορεί να αλλοιωθούν.

Η συνάρτηση παραγωγής (production function) είναι μία μαθηματική συνάρτηση (που μπορεί να

περιγραφεί γεωμετρικά με μία επιφάνεια, ή να δοθεί υπό τη μορφή στοιχείων ενός πίνακα), η οποία φανερώνει

τη μέγιστη ποσότητα προϊόντος που μπορεί να παραχθεί από κάθε δεδομένο συνδυασμό μεταβλητών εισροών,

με σταθερές τις τεχνολογικές συνθήκες παραγωγής.

240

Στην περίπτωση που ένα αγαθό παράγεται κάνοντας χρήση m μεταβλητών παραγωγικών

συντελεστών, η συνάρτηση παραγωγής λαμβάνει την εξής μαθηματική μορφή:

(1Π1.43)

όπου q είναι η εκροή του προϊόντος και είναι οι εισροές των παραγωγικών μεταβλητών

συντελεστών, ανά μονάδα χρόνου.

Τόσο το προϊόν κάθε αγαθού, όσο και οι παραγωγικοί συντελεστές του που χρησιμοποιούνται στην

παραγωγή του, μετρούνται ως ροές ανά μονάδα χρόνου. Στον Πίνακα 1Π1.3 δίνεται ένα παράδειγμα

παραγωγής ενός αγροτικού προϊόντος (σιταριού) όπου ο χρόνος είναι μία καλλιεργητική περίοδος. Στον

πίνακα αυτό οι μεταβλητές εισροές είναι δύο, το νερό άρδευσης και το λίπασμα αζώτου , ενώ το τελικό

προϊόν είναι η απόδοση σε σιτάρι, :

(1Π1.44)

Σαν ένα τρίτο χαρακτηριστικό παράδειγμα, ας θεωρηθεί η περίπτωση της παραγωγής καλαμποκιού

σε μία πειραματική αγροτική μονάδα. Η συνολική έκταση της γης της μονάδας κατανέμεται σε ένα αριθμό

ίσων τεμαχίων, με σκοπό την καλλιέργεια καλαμποκιού σε όλα τα τεμάχια με διαφορετικές ποσότητες

εργασίας σε κάθε τεμάχιο. Η σταθερή εισροή είναι η γη, δηλ. η έκταση του κάθε αγροτεμαχίου, η μεταβλητή

εισροή είναι η εργατική απασχόληση και το προϊόν είναι τόνοι καλαμποκιού. Για την παραγωγή κάθε τόννου

καλαμποκιού απαιτείται μια δεδομένη ποσότητα σπόρου, ο οποίος είναι η συστατική εισροή. Το πρώτο

αγροτεμάχιο παραμένει σε αγρανάπαυση, το δεύτερο καλλιεργείται από έναν εργάτη για μια συγκεκριμένη

καλλιεργητική περίοδο, το τρίτο από δύο εργάτες κ.ο.κ. μέχρι και του ένατου, το οποίο καλλιεργείται από οκτώ

εργάτες. Το συνολικό προϊόν που αναμένεται να παραχθεί σε κάθε αγροτεμάχιο παρουσιάζεται στον Πίνακα

1Π1.4. Τα στοιχεία του Πίνακα 1Π1.4 απεικονίζονται στο Σχήμα 1Π1.12.

Η μορφή αυτή της καμπύλης παραγωγής αντανακλά την αρχή των φθινουσών οριακών αποδόσεων

που θα εξετασθεί παρακάτω. Μαθηματικά η Συνάρτηση παραγωγής 1Π1.44 λαμβάνει τη μορφή:

, (1Π1.45)

Πίνακας 1Π1.3. Κατάσταση παραγωγής της σχέσης μεταξύ αρδευτικού νερού, λιπάσματος αζώτου και

απόδοσης σε σιτάρι (bushels/acre)

1 acre = 0.4047 hectare = 4.047 στρέμματα. 1 USA bushel ισοδυναμεί με 35.3 λίτρα και το βάρος του εξαρτάται από το φυτό: 1 bushel σιταριού

ζυγίζει 60 lb, κριθαριού 48 lb και ρυζιού 45 lb.

241

Πίνακας 1Π1.4. Παραγωγή καλαμποκιού σε τόνους από εννέα ίσα αγροτεμάχια

Αριθμός αγροτεμαχίου

(σταθερή εισροή )

Αριθμός εργατών

(μεταβλητή εισροή )

Συνολικό προϊόν

(τόνοι καλαμποκιού)

1ο 0 0

2ο 1 10

3ο 2 24

4ο 3 39

5ο 4 52

6ο 5 61

7ο 6 66

8ο 7 66

9ο 8 64

όπου είναι η μεταβλητή εισροή και η σταθερή.

Παρατηρείται ότι η καμπύλη συνολικής παραγωγής στην αρχή ανέρχεται γρήγορα, στη συνέχεια πιο

αργά, φθάνει τελικά σε ένα μέγιστο σημείο και μετά αρχίζει να κατέρχεται.

242

Σχήμα 1Π1.12. Καμπύλη συνολικής παραγωγής με βάση τα στοιχεία του Πίνακα 1Π1.4.

Ο Πίνακας 1Π1.5 προκύπτει από τον Πίνακα 1Π1.4. Οι πρώτες τρεις στήλες αποτελούν επανάληψη

του Πίνακα 1Π1.4. Η τέταρτη στήλη δείχνει το μέσο προϊόν εργασίας, δηλαδή το λόγο του συνολικού

προϊόντος προς την εργασία. Τέλος, στην πέμπτη στήλη υπολογίζεται το επιπλέον προϊόν της εργασίας,

δηλαδή το πρόσθετο προϊόν που παράγεται από την αύξηση της μεταβλητής εισροής κατά μία μονάδα κάθε

φορά.

Μέσο προϊόν μιας εισροής είναι ο λόγος του συνολικού προϊόντος προς την ποσότητα της εισροής

αυτής, που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή του με δεδομένες τις ποσότητες των άλλων εισροών.

Επί πλέον προϊόν μεταβλητής είναι η μεταβολή του συνολικού προϊόντος που οφείλεται στην αύξηση

της μεταβλητής εισροής κατά μία μονάδα, με δεδομένες τις ποσότητες των άλλων εισροών.

Ο Πίνακας 1Π1.5 και το αντίστοιχο διάγραμμα (Α) του Σχήματος 1Π1.13, απεικονίζουν

διάφορες σημαντικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν τις περισσότερες περιπτώσεις παραγωγικών

διαδικασιών. Πρώτον, τόσο το μέσον όσο και το επί πλέον προϊόν στην αρχή αυξάνουν, φθάνουν

σε ένα ανώτατο σημείο και μετά αρχίζουν να μειώνονται. Όταν η ποσότητα της μεταβλητής

εισροής αυξηθεί υπέρμετρα, το μέσο προϊόν της μπορεί να μειωθεί τόσο πολύ, ώστε να φθάσει στο

μηδέν, γιατί και το συνολικό προϊόν είναι δυνατόν να φθάσει στο σημείο αυτό. Το επί πλέον

προϊόν εξάλλου μπορεί να γίνει ακόμα και αρνητικό. Πράγματι πολλοί οικονομολόγοι

υποστηρίζουν ότι σε μερικές υπανάπτυκτες χώρες χρησιμοποιούνται τόσο πολλοί εργάτες για την

καλλιέργεια περιορισμένων εκτάσεων γης, ώστε το επί πλέον προϊόν της εργασίας να είναι στην

πραγματικότητα αρνητικό. Στον Πίνακα 1Π1.5, το επί πλέον προϊόν της εργασίας γίνεται αρνητικό

γιατί ο μεταβλητός συντελεστής χρησιμοποιείται σε μεγάλη ποσότητα σχετικά με τον σταθερό

συντελεστή (γη).

Η καμπύλη του μέσου προϊόντος της εργασίας εμφανίζεται πιο καθαρά στο διάγραμμα Β του

Σχήματος 1Π1.13 καθώς και η καμπύλη του οριακού προϊόντος της εργασίας.

243

Οριακό προϊόν μιας εισροής είναι η μεταβολή στην παραγόμενη ποσότητα του προϊόντος για μία

πολύ μικρή αύξηση στην ποσότητα εισροής με δεδομένες τις ποσότητες των άλλων εισροών.

Πίνακας 1Π1.5. Μέσο και επιπλέον προϊόν εργασίας στην παραγωγή καλαμποκιού.

Αριθμός

αγροτεμαχίου

Αριθμός

εργατών

Συνολικό προϊόν Μέσο προϊόν

εργασίας

Επιπλέον προϊόν

εργασίας

1ο 0 0 — —

2ο 1 10 10.0 10

3ο 2 24 12.0 14

4ο 3 39 13.0 15

5ο 4 52 13.0 13

6ο 5 61 12.2 9

7ο 6 66 11.0 5

8ο 7 66 9.4 0

9ο 8 64 8.0 -2

Σχήμα 1Π1.13: Μέσο και επιπλέον προϊόν εργασίας . Οριακό προϊόν εργασίας (στοιχεία από Πίνακα 1Π1.5).

Για τη συνάρτηση παραγωγής το μέσο προϊόν (average product, ) της

μεταβλητής εισροής είναι:

(1Π1.46)

244

Το οριακό προϊόν της (marginal product, ) δεν είναι παρά η κλίση της καμπύλης

της συνολικής παραγωγής, δηλαδή η παράγωγος:

(1Π1.47)

Τόσο το μέσο όσο και το οριακό προϊόν στην αρχή αυξάνουν, φθάνουν σε ένα μέγιστο και

μετά μειώνονται. Όταν το μέσο προϊόν είναι μέγιστο, το μέσο και οριακό προϊόν είναι ίσα. Οι

σχέσεις αυτές είναι ακριβείς μόνο για συναρτήσεις παραγωγής οι οποίες είναι συνεχείς και ομαλές.

Δηλαδή η μορφή της καμπύλης του οριακού προϊόντος της μεταβλητής εισροής στο διάγραμμα Β

του Σχήματος 1Π1.13 υπακούει σε μία σημαντική αρχή: στο νόμο των φθινουσών οριακών

αποδόσεων. Η καμπύλη του μέσου προϊόντος της εργασίας επίσης αντανακλά το νόμο των

φθινουσών μέσων αποδόσεων.

Το παράδειγμα παραγωγής καλαμποκιού που αναλύθηκε εκτενέστατα παραπάνω, μπορεί

αφού επεκταθεί να χρησιμεύσει ως εισαγωγή στη θεωρία παραγωγής με δύο μεταβλητές εισροές.

Τα υποθετικά στοιχεία παραγωγής του νέου αυτού παραδείγματος παρουσιάζονται στον Πίνακα

1Π1.6. Ο πίνακας αυτός δείχνει ότι οι βασικές αρχές της παραγωγής ισχύουν τόσο στην περίπτωση

που μεταβάλλεται ο αριθμός των εργατών ανά αγροτεμάχιο με σταθερή την έκταση του

αγροτεμαχίου, όσο και στην περίπτωση που διάφορες εκτάσεις γης καλλιεργούνται από σταθερό

αριθμό εργατών.

Πίνακας 1Π1.6. Παραγωγή καλαμποκιού από ένα υποθετικό αγροτικό πείραμα.

Ο Πίνακας 1Π1.6 παρουσιάζει ακόμα και μία άλλη ιδιότητα της παραγωγής: η ίδια ποσότητα

συνολικής παραγωγής μπορεί να παραχθεί με διαφορετικούς συνδυασμούς εισροών. Π.χ. 66 τόνοι καλαμποκιού

μπορούν να παραχθούν είτε από 6 εργάτες και 3 στρέμματα, είτε από 3 εργάτες και 6 στρέμματα. Όμοια 120

τόνοι καλαμποκιού μπορεί να παραχθούν από 7 εργάτες και 5 στρέμματα ή από 6 εργάτες και 6 στρέμματα.

Γενικότερα δηλαδή, όταν οι εισροές είναι τελείως διαιρετές και η συνάρτηση παραγωγής είναι συνεχής, τότε

κάθε ζητούμενο επίπεδο παραγωγής μπορεί να παραχθεί από μία πολύ μεγάλη ποικιλία διαφορετικών

245

εισροών. Με άλλα λόγια μία εισροή μπορεί να υποκατασταθεί με μία άλλη κατά την παραγωγή μιας ορισμένης

ποσότητας προϊόντος. Μία από τις πιο σημαντικές επιδιώξεις ενός παραγωγού είναι η επιλογή του

συνδυασμού εκείνου των εισροών, που μπορεί να ελαχιστοποιεί το κόστος παραγωγής για κάθε δεδομένο

επίπεδο παραγωγής.

Η επιλογή του συνδυασμού των εισροών, διαμέσου των οποίων επιτυγχάνεται το χαμηλότερο δυνατό

κόστος απαιτεί, ασφαλώς, τη γνώση των δυνατοτήτων υποκατάστασης μεταξύ των εισροών καθώς και των

σχετικών τιμών τους. Για κάθε μεμονωμένο παραγωγό υποτίθεται ότι οι τιμές των εισροών είναι δεδομένες και

καθορίζονται από την προσφορά και τη ζήτησή τους στην αγορά. Το κέντρο της προσοχής λοιπόν στρέφεται

στην υποκατάσταση των εισροών και για τη διερεύνησή της απαιτείται η ανάπτυξη εννοιών παρόμοιων με

αυτές της θεωρίας συμπεριφοράς του καταναλωτή. Εκεί χρησιμοποιήθηκαν καμπύλες ίσης χρησιμότητας ή

αδιαφορίας ενώ εδώ θα χρησιμοποιηθούν καμπύλες ίσης παραγωγής.

Σχήμα 1Π1.14. Οικογένεια καμπυλών ισοπαραγωγής για διαδικασίες που αφορούν δύο μεταβλητές εισροές

Η καμπύλη ισοπαραγωγής είναι μία καμπύλη στο χώρο των εισροών, η οποία δείχνει όλους τους

δυνατούς συνδυασμούς των εισροών, που μπορούν να παράγουν ένα δεδομένο επίπεδο προϊόντος. Ολόκληρη

η τρισδιάστατη επιφάνεια παραγωγής μπορεί να παρασταθεί ακριβώς από ένα δισδιάστατο χάρτη καμπυλών

ισοπαραγωγής.

Μία καμπύλη ισοπαραγωγής (isoquant) αντιπροσωπεύει διάφορους συνδυασμούς

εισροών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή μιας συγκεκριμένης ποσότητας προϊόντος. Στο

Σχήμα 1Π1.14 δίνεται ένας χάρτης καμπυλών ισοπαραγωγής για ποσότητες προϊόντων.

Μετακινήσεις κατά μήκος μιας καμπύλης δεν επηρεάζουν το επίπεδο παραγωγής, ενώ ο λόγος των

εισροών μεταβάλλεται συνεχώς. Μετακινήσεις κατά μήκος μιας ακτίνας συνεπάγονται μεταβολή στο επίπεδο

παραγωγής, ενώ ο λόγος των εισροών παραμένει σταθερός.

246

Ο λόγος τεχνικής υποκατάστασης μετράει πόσο πρέπει να μειωθεί η ποσότητα μιας εισροής για να

αυξηθεί η ποσότητα της άλλης «κατά μία μονάδα» έτσι ώστε να διατηρηθεί σταθερό το επίπεδο παραγωγής. Ο

οριακός λόγος τεχνικής υποκατάστασης της εισροής με την εισροής σε ένα σημείο μιας καμπύλης

ισοπαραγωγής δίνεται από το αρνητικό της κλίσης της καμπύλης στο σημείο αυτό και ισούται με το λόγο του

οριακού προϊόντος της εισροής δια του οριακού προϊόντος της εισροής .

(1Π1.48)

Το ολικό διαφορικό της Εξίσωσης παραγωγής (1Π44) είναι:

(1Π1.49)

ή (1Π1.50)

Παραμένοντας πάνω σε μία καμπύλη ισοπαραγωγής και μεταβάλλοντας τα και , τότε dq = 0,

οπότε

(1Π1.51)

ή (1Π1.52)

1Π1.6.2 Άριστοι συνδυασμοί των εισροών

Μέχρι τώρα η θεωρία παραγωγής έχει αναλυθεί από την τεχνολογική της πλευρά και μόνο. Δηλαδή

δεν έχει ακόμα γίνει καθόλου λόγος σχετικά με το πως ένας διαχειριστής ή μία εταιρεία θα επιλέξει το άριστο

μεταξύ των συνδυασμών των εισροών, ούτως ώστε να επιτευχθεί ένα οποιοδήποτε επιθυμητό επίπεδο

παραγωγής.

Οι εισροές, όπως ακριβώς και τα προϊόντα, διατίθενται στην αγορά με συγκεκριμένες τιμές. Για να

μπορέσει να προσδιορίσει το συνδυασμό που θα χρησιμοποιήσει στην παραγωγή μια εταιρεία , πρέπει να

δώσει την απαιτούμενη προσοχή στο κόστος των εισροών, έτσι ώστε να ελαχιστοποιήσει το κόστος της

παραγωγής για κάθε δεδομένη ποσότητα προϊόντος, ή να μεγιστοποιήσει την παραγωγή της για κάθε δεδομένο

επίπεδο συνολικού κόστους. Αν η εταιρεία δεν ενεργήσει έτσι, τότε θα διαπιστώσει ότι δεν θα μπορέσει να

πετύχει τον τελικό της στόχο που είναι η μεγιστοποίηση του κέρδους της.

Οι τιμές των εισροών προσδιορίζονται στην αγορά από την προσφορά και τη ζήτηση, όπως ακριβώς

και οι τιμές των αγαθών. Για κάθε μία μεμονωμένη εταιρεία υποτίθεται ότι οι τιμές των εισροών που

χρησιμοποιεί είναι δεδομένες και δεν είναι δυνατόν να επηρεάζονται εξαιτίας του μικρού μεγέθους της, από

τις ποσότητες των εισροών που θα ζητήσει να αγοράσει.

247

Ας υποτεθεί ότι εξετάζεται η περίπτωση δύο εισροών, του κεφαλαίου και της εργασίας για την

κατασκευή έργων υδατικών πόρων, παρ’ όλο που η ανάλυση που θα ακολουθήσει ισχύει και για οποιεσδήποτε

δύο ή περισσότερες εισροές. Η τιμή κάθε μονάδας κεφαλαίου, , συμβολίζεται , ενώ η τιμή κάθε μονάδας

εργασίας, , συμβολίζεται με το . Συνεπώς, το συνολικό κόστος, , του συνδυασμού είναι:

(1Π1.53)

Για δεδομένη δαπάνη υπάρχει μία ευθεία η οποία ονομάζεται ευθεία ίσου κόστους (isocost), η

οποία υποδεικνύει τους διαφόρους συνδυασμούς εισροών που μπορούν να αγορασθούν με την παραπάνω

δαπάνη. Με δεδομένες τις τιμές και των εισροών η δαπάνη C1 κάνει δυνατή την αγορά των

συνδυασμών που δίδονται από τη γραμμική εξίσωση:

(1Π1.54)

Η παραπάνω εξίσωση της ευθείας ίσου κόστους, της οποίας η σταθερά είναι η ποσότητα

υπηρεσιών του κεφαλαίου που μπορεί να αγορασθεί, αν δεν αγορασθεί καθόλου εργασία, έχει κλίση το

αρνητικό του λόγου των τιμών των εισροών .

Στο Σχήμα 1Π1.15 δίνεται μία οικογένεια γραμμών ίσου κόστους οι οποίες έχουν αποτεθεί πάνω σε

μία οικογένεια καμπυλών ισοπαραγωγής. Μία εταιρεία επιτυγχάνει την αποτελεσματική οργάνωση της

παραγωγής της όταν χρησιμοποιεί πάντα τον άριστο συνδυασμό των εισροών (optimum inputs

combinations), που αντιστοιχεί σε κάθε δεδομένο επίπεδο παραγωγής ή κόστους.

Παραγωγίζοντας την Εξ. (1Π1.54) ως προς :

(1Π1.55)

και συνδυάζοντάς την με την Εξ. (1Π52), προκύπτει:

(1Π1.56)

που σημαίνει ότι για την ελαχιστοποίηση του κόστους με δεδομένο προϊόν ή την μεγιστοποίηση του προϊόντος

με δεδομένο κόστος, η εταιρεία πρέπει να χρησιμοποιήσει τέτοιο συνδυασμό εισροών ώστε να εξισώσει τον

οριακό λόγο τεχνικής υποκατάστασης με το λόγο των τιμών τους, με βάση τον εκάστοτε ισχύοντα περιορισμό.

Καμπύλη επέκτασης (expansion path) είναι μια ισοκλινής καμπύλη κατά μήκος της οποίας

επεκτείνεται η παραγωγή, όταν οι τιμές των εισροών είναι σταθερές. Η καμπύλη αυτή δείχνει τους

εναλλακτικούς συνδυασμούς των εισροών, που χρησιμοποιεί μια εταιρεία, καθώς το προϊόν και η δαπάνη του

μεταβάλλονται με σταθερές τις τιμές των εισροών.

248

Σχήμα 1Π1.15. Οικογένεια γραμμών ίσου κόστους που έχει αποτεθεί σε μία οικογένεια καμπυλών

ισοπαραγωγής

Η καμπύλη επέκτασης, που αντιστοιχεί σε μια γραμμικά ομογενή συνάρτηση παραγωγής, είναι μια

ευθεία από την αρχή των αξόνων. Αυτό αντανακλά στο γεγονός ότι με σταθερές αποδόσεις κλίμακας, τα

σημεία ισορροπίας της εταιρείας και οι αναλογίες με τις οποίες χρησιμοποιούνται οι εισροές, εξαρτώνται μόνο

από το λόγο των τιμών τους και είναι ανεξάρτητα από το επίπεδο του παραγόμενου προϊόντος.

Η καμπύλη επέκτασης μπορεί να παρασταθεί μαθηματικά από την:

(1Π1.57)

για την οποία θα πρέπει να ικανοποιούνται οι συνθήκες πρώτης και δεύτερης τάξης για περιορισμούς μέγιστων

και ελάχιστων.

Mε δεδομένη δαπάνη C1 η μεγιστοποίηση των εκροών, υποκείμενη σε περιορισμό κόστους, μπορεί

να γίνει με τη βοήθεια της εξίσωσης του Langrage και να εκφρασθεί ως εξής:

(1Π1.58)

με μερικά διαφορικά:

(1Π1.59)

(1Π1.60)

(1Π1.61)

249

Από τις Εξ. (1Π1.59) και (1Π1.60) μπορεί εύκολα να παραχθεί η Εξ. (1Π1.56), καθώς και η τιμή του

πολλαπλασιαστή του Langrange:

(1Π1.62)

Μία διαφορετική προσέγγιση μπορεί να είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους για την παραγωγή

συγκεκριμένου επιπέδου εκροής, οπότε σ’ αυτή την περίπτωση ελαχιστοποιείται η Εξ. (1Π1.53) υποκείμενη

στον περιορισμό της καμπύλης ισοπαραγωγής έτσι ώστε

(1Π1.63)

Η συνάρτηση του Lagrange σ’ αυτή την περίπτωση είναι:

(1Π1.64)

με μερικά διαφορικά ως προς , και τα:

(1Π1.65)

(1Π1.66)

(1Π1.67)

Οι Εξισώσεις (1Π1.65) και (1Π1.66) μπορεί να χρησιμοποιηθούν για να προκύψει η Εξ. (1Π1.56).

Η μεγιστοποίηση του κέρδους είναι ο πρωταρχικός σκοπός μιας εταιρείας, όπου τα επίπεδα του

κόστους και των εκροών μπορεί να μεταβάλλονται. Κέρδος , είναι η διαφορά μεταξύ ολικών εσόδων

και ολικού κόστους ( ), δηλαδή:

(1Π1.68)

Για την μεγιστοποίηση των κερδών θα πρέπει τα μερικά διαφορικά P / x και P / x να

εξισωθούν με το μηδέν:

(1Π1.69)

(1Π1.70)

250

από τις οποίες μπορεί εύκολα να παραχθεί ξανά η Εξ.(1Π56).

1Π1.7 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ

1Π1.7.1 Γενικά

Οι τεχνολογικές συνθήκες παραγωγής, οι τιμές των παραγωγικών συντελεστών και η οικονομικά

αποτελεσματική συμπεριφορά μιας εταιρείας νερού, προσδιορίζουν το κόστος παραγωγής. Η συνάρτηση

παραγωγής παρέχει τις απαραίτητες πληροφορίες για την κατασκευή του χάρτη των καμπυλών ισοπαραγωγής,

ενώ οι τιμές των εισροών προσδιορίζουν τις γραμμές ίσου κόστους. Τέλος η αποτελεσματική επιχειρηματική

συμπεριφορά οδηγεί στην παραγωγή διαφόρων επιπέδων προϊόντος χρησιμοποιώντας εκείνο το συνδυασμό

των εισροών, ο οποίος εξισώνει τον οριακό λόγο τεχνικής υποκατάστασης με το λόγο των τιμών τους. Κατά

συνέπεια, κάθε σημείο επαφής μιας καμπύλης ισοπαραγωγής και μιας καμπύλης ίσου κόστους αναφέρεται σε

ένα επίπεδο προϊόντος και προσδιορίζει το συνδεόμενο με αυτό ελάχιστο συνολικό κόστος παραγωγής. Με

βάση τη σχέση αυτή μπορεί κανείς να κατασκευάσει ένα πίνακα, μια καμπύλη ή γενικότερα, μια συνάρτηση

που να συνδέει το συνολικό κόστος με δεδομένο επίπεδο παραγωγής. Αυτή είναι η καμπύλη ή συνάρτηση

κόστους και αποτελεί το κύριο αντικείμενο του κεφαλαίου αυτού.

Εναλλακτικό κόστος ή κόστος ευκαιρίας, για την παραγωγή μιας μονάδας του αγαθού X είναι η

ποσότητα του αγαθού Y που πρέπει να θυσιαστεί για να ελευθερωθούν παραγωγικοί πόροι και να

χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή του X αντί του Y.

Η διάκριση μεταξύ της μακροχρόνιας και της βραχυχρόνιας περιόδου είναι ένα χρήσιμο αναλυτικό

εργαλείο που έχει ήδη χρησιμοποιηθεί σε προηγούμενα κεφάλαια. Στη μακροχρόνια περίοδο όλες οι εισροές

είναι μεταβλητές με αποτέλεσμα η ποσότητά τους να μπορεί να αλλάζει, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται ο

αποτελεσματικότερος συνδυασμός τους για την παραγωγή του οποιουδήποτε επιθυμητού επιπέδου προϊόντος.

Αντίθετα στη βραχυχρόνια περίοδο ορισμένες εισροές δεν μπορούν να αυξηθούν ή να μειωθούν σε σχέση με

τις υφιστάμενες ποσότητές τους και γι’ αυτό το λόγο οποιαδήποτε μεταβολή ενός επιθυμητού επιπέδου

προϊόντος βασίζεται αναγκαστικά στην προσαρμογή των ποσοτήτων των υπόλοιπων μεταβλητών εισροών.

1Π1.7.2 Κόστος σε βραχυχρόνια περίοδο

Στη βραχυχρόνια περίοδο μια εταιρεία μπορεί να μεταβάλλει την παραγωγή της μεταβάλλοντας τις

ποσότητες ορισμένων μόνο εισροών, των μεταβλητών εισροών. Τις μεγαλύτερες ή μικρότερες ποσότητες των

εισροών αυτών που επιθυμεί να χρησιμοποιήσει, τις προμηθεύεται από τις αντίστοιχες αγορές πληρώνοντας

μια σταθερή τιμή για κάθε μονάδα εισροής. Το άθροισμα των γινομένων των τιμών των μεταβλητών εισροών

επί τις ποσότητές τους ονομάζεται μεταβλητό κόστος. Αν η εταιρεία επιλέξει να μην παράγει καθόλου στη

βραχυχρόνια περίοδο, τότε βέβαια δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσει θετικές ποσότητες μεταβλητών εισροών:

251

αυτό σημαίνει ότι το μεταβλητό κόστος είναι μηδέν. Βέβαια ακόμα και τότε, η εταιρεία δεν μπορεί να

αποφύγει το σταθερό κόστος της, γιατί οι σταθεροί παραγωγικοί συντελεστές που διαθέτει, δεν μπορούν να

χρησιμοποιηθούν από άλλη εταιρεία παρά μόνο από τη συγκεκριμένη επιχείρηση, έτσι το βραχυχρόνιο συνολικό

κόστος δεν είναι μηδέν, αλλά ισούται στην περίπτωση αυτή με το σταθερό κόστος. Όταν η παραγόμενη

ποσότητα προϊόντος είναι θετική, τότε θα χρησιμοποιηθούν οποιεσδήποτε μεταβλητές εισροές. Στην

περίπτωση αυτή το μεταβλητό κόστος είναι θετικό και το βραχυχρόνιο συνολικό κόστος είναι το άθροισμα του

σταθερού και του μεταβλητού κόστους.

Σταθερό, μεταβλητό και συνολικό κόστος στη βραχυχρόνια περίοδο: Στη βραχυχρόνια περίοδο το

κόστος των σταθερών εισροών είναι το σταθερό κόστος, ενώ το κόστος των μεταβλητών εισροών είναι το

μεταβλητό κόστος. Το συνολικό κόστος στη βραχυχρόνια περίοδο είναι το άθροισμα των δύο (βλέπε Σχήμα

1Π1.16).

Η συνάρτηση παραγωγής (1Π1.44), η Εξίσωση κόστους (1Π1.53) καθώς και η Εξίσωση της

καμπύλης επέκτασης (1Π1.57) σχηματίζουν ένα σύστημα εξισώσεων. Στην περίπτωση βραχυχρόνιας

περιόδου (short run) η εισροή είναι σταθερή και η είναι μεταβλητή, οπότε οι Εξ. (1Π1.44), (1Π1.53)

και (1Π1.57) γίνονται:

Το σύστημα αυτό των εξισώσεων συνδυάζεται σε μια εξίσωση:

(1Π1.71)

όπου FC είναι το σταθερό κόστος ( ), δηλαδή όπως ειπώθηκε και παραπάνω, στη βραχυχρόνια

περίοδο το κόστος των σταθερών εισροών είναι το σταθερό κόστος. Υποθέτοντας ότι οι τιμές των εισροών

είναι αμετάβλητες τότε:

(1Π1.72)

όπου η καμπύλη επέκτασης βραχυχρόνιας περιόδου σχετίζεται με τα σημεία κατά μήκος της κάθετης γραμμής

του Σχήματος 1Π1.17, που τέμνει τον άξονα στο σημείο .

252

Σχήμα 1Π1.16. Καμπύλες σταθερού, μεταβλητού και συνολικού κόστους στη βραχυχρόνια περίοδο.

Μέσο σταθερό κόστος (AFC) είναι το πηλίκο του σταθερού κόστους (FC) δια της ποσότητας του

προϊόντος:

(1Π1.73)

Μέσο μεταβλητό κόστος (AVC) είναι το πηλίκο του μεταβλητού κόστους (VC) δια της ποσότητας

του προϊόντος:

(1Π1.74)

Σχήμα 1Π1.17. Σύγκριση ανάλυσης εισροών βραχυχρόνιας και μακροχρόνιας περιόδου.

Μέσο ολικό κόστος ATC είναι το πηλίκο του βραχυχρόνιου ολικού κόστους (STC) δια της

ποσότητας του προϊόντος:

(1Π1.75)

Οριακό κόστος (MC) είναι η μεταβολή του βραχυχρόνιου ολικού κόστους (STC) που οφείλεται σε

μια απειροστή αύξηση της ποσότητας του προϊόντος:

(1Π1.76)

Στο Σχήμα 1Π1.18 παριστάνεται μια καμπύλη κόστους βραχυχρόνιας περιόδου όπου το βραχυχρόνιο

ολικό κόστος (STC) είναι μια κυβική συνάρτηση των εκροών.

253

Στο Σχήμα 1Π1.19 γίνεται σύγκριση των καμπυλών AFC, AVC, ATC και MC. Είναι φανερό ότι το

οριακό κόστος μειώνεται αρχικά φθάνει σε ένα ελάχιστο σημείο και μετά αυξάνει αφού περάσει από σημείο

της καμπύλης AFC που είναι η κλίση της και από τα ελάχιστα σημεία των καμπυλών AVC και STC.

Από την Εξ. (1Π1.74) προκύπτει:

(1Π1.77)

Σχήμα 1Π1.18. Διαδικασία παραγωγής σε βραχυχρόνια περίοδο

Σχήμα 1Π1.19. Σύγκριση μεταξύ καμπυλών MC, ATC, AVC και AFC

254

όπου AP είναι το μέσο προϊόν . Επίσης από την Εξ. (1Π1.76) προκύπτει:

(1Π1.78)

όπου MP είναι το οριακό προϊόν (βλέπε και Εξ. 1Π1.47). Δηλαδή το MC θα μειώνεται όταν το MP αυξάνει

και το αντίστροφο.

Τα ολικά έσοδα (TR) από την πώληση ενός προϊόντος είναι TR = pq, με κέρδος

. Για την μεγιστοποίηση του κέρδους:

ή (1Π1.79)

Στην παραπάνω εξίσωση η τιμή q συμβολίζει επίσης τα οριακά έσοδα ενώ ο το οριακό κόστος,

έτσι ώστε το κέρδος να μεγιστοποιείται όταν τα οριακά έσοδα εξισώνονται με τα οριακά κόστη.

1Π1.7.3 Συντελεστής της συνάρτησης

Μεταξύ της συνάρτησης παραγωγής και της καμπύλης μακροχρόνιου συνολικού κόστους υπάρχει

μια σημαντική σχέση που αφορά στο συντελεστή συντελεστή της συνάρτησης (e), ο οποίος μετράει την

ποσοστιαία μεταβολή του παραγόμενου προϊόντος που προκύπτει από μια μικρή μεταβολή όλων των εισροών

με την ίδια αναλογία. Η πιο απλή έκφραση του e δίνεται από την:

(1Π1.80)

όπου μ είναι η ποσοστιαία μεταβολή όλων των εισροών και η ποσοστιαία μεταβολή του παραγόμενου

προϊόντος. Αν e = 1 για κάθε συνδυασμό εισροών, τότε πρόκειται για σταθερές αποδόσεις κλίμακας

παραγωγής δηλαδή κάθε αύξηση όλων των εισροών κατά το ίδιο ποσοστό, οδηγεί σε ίση ποσοστιαία αύξηση

του παραγόμενου προϊόντος . Αν e<1 για κάθε συνδυασμό εισροών, τότε η ποσοστιαία αύξηση του προϊόντος

είναι μικρότερη από την ποσοστιαία αύξηση των εισροών και προκύπτουν φθίνουσες αποδόσεις κλίμακας.

Τέλος αν e>1 προκύπτουν αύξουσες αποδόσεις κλίμακας.

Ο συντελεστής της συνάρτησης μπορεί εύκολα να εκφρασθεί σε όρους της συνάρτησης παραγωγής.

Για συνάρτηση παραγωγής και για γραμμικές μεταβολές των εισροών, dx και dy, η μεταβολή

της παραγόμενης ποσότητας προϊόντος είναι:

255

(1Π1.81)

Η Εξ. (1Π1.81) μπορεί να γραφτεί και ως:

(1Π1.82)

Αφού όμως εξ’ υποθέσεως τότε:

(1Π1.83)

δηλαδή, ο συντελεστής της συνάρτησης παραγωγής ισούται με ένα κλάσμα που έχει στον αριθμητή το

άθροισμα των γινομένων των οριακών προϊόντων κάθε εισροής επί τις ποσότητες του, ενώ στον παρανομαστή

έχει την παραγόμενη ποσότητα.

1Π1.8 ΖΗΤΗΣΗ, ΠΡΟΣΦΟΡΑ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΓΟΡΑΣ

Η ζήτηση ενός καταναλωτή για ένα αγαθό εξαρτάται από την τιμή του , τις τιμές των άλλων

αγαθών καθώς και από το εισόδημα του . Η συνάρτηση ζήτησης για τον καταναλωτή i είναι:

(1Π1.84)

Εάν όλες οι τιμές παραμένουν σταθερές εκτός από την και για σταθερό εισόδημα, η εξίσωση

ζήτησης γίνεται:

(1Π1.85)

Η εξίσωση ζήτησης της αγοράς για ένα αγαθό είναι το άθροισμα των εξισώσεων της ζήτησης για

μεμονωμένους καταναλωτές:

(1Π1.86)

όπου D είναι η αθροιστική ζήτηση. Αυτή η αθροιστική ζήτηση υποθέτει ότι όλες οι τιμές καθώς και τα

εισοδήματα των καταναλωτών είναι σταθερά.

Τα ολικά έσοδα μιας εταιρείας είναι TR = pq. Τα οριακά έσοδα είναι η μεταβολή της αύξησης των

ολικών εσόδων που οφείλεται σε μια απειροστή αύξηση στις πωλήσεις:

256

(1Π1.87)

δηλαδή η οριακή καμπύλη εσόδων για μια εταιρεία είναι η καμπύλη ζήτησης.

Εισοδηματική ελαστικότητα ζήτησης (income elasticity of demand) είναι η ποσοστιαία μεταβολή

στην ποσότητα ενός προϊόντος που διατίθεται προς πώληση διαιρούμενη με την ποσοστιαία μεταβολή

στη ζήτησή του:

(1Π1.88)

Μια εξίσωση προσφοράς ορίζει την ποσότητα που μια εταιρεία μπορεί να παράγει σαν συνάρτηση

της τιμής της αγοράς. Οι συναρτήσεις προσφοράς για μεμονωμένες εταιρείες μπορεί να προσδιορισθούν για:

* πολύ βραχυχρόνιες περιόδους του χρόνου όπου το επίπεδο των εκροών μεταβάλλεται ασήμαντα

* βραχυχρόνιες περιόδους κατά τη διάρκεια του χρόνου όπου το επίπεδο των εκροών δύναται να

μεταβάλλεται και μερικές εισροές είναι σταθερές

* μακροχρόνιες περιόδους κατά τη διάρκεια των οποίων οι εισροές θεωρούνται μεταβλητές.

Συναρτήσεις προσφοράς μπορούν να χαραχθούν από πρώτης - τάξης συνθήκες για μεγιστοποίηση

του κέρδους. Καμπύλη προσφοράς μιας εταιρείας για βραχυχρόνια περίοδο είναι η καμπύλη βραχυχρόνιας

περιόδου MC η οποία κείται πάνω από την καμπύλη AVC (βλ. Σχήμα 1Π1.20).

Σχήμα 1Π1.20. Καμπύλες MC και AVC για βραχυχρόνια περίοδο

Μια αθροιστική εξίσωση προσφοράς είναι το άθροισμα των μεμονωμένων συναρτήσεων

προσφοράς:

(1Π1.89)

257

Σχήμα 1Π1.21. Ζήτηση (D), προσφορά (S) και ισορροπία αγοράς για το αγαθό x (Shefter et. al. , 1978).

Αυτές οι καμπύλες D και S τέμνονται στο σημείο ισορροπίας . Για μία αύξηση της

τιμής στο , η ζήτηση πέφτει στο ενώ η προσφορά αυξάνει στο , έτσι ώστε

, με αποτέλεσμα να προκύψει περίσσευμα (surplus). Συναγωνισμός για διάθεση

στην αγορά του περισσεύματος ρίχνει την τιμή στο . Εάν η τιμή πέσει στο θα επέλθει

αύξηση της ζήτησης η οποία θα φθάσει στη ενώ η προσφορά θα μειωθεί στη , έτσι

ώστε , με αποτέλεσμα να προκύψει ανεπάρκεια (sortage).

ενώ η αθροιστική καμπύλη της προσφοράς είναι το οριζόντιο άθροισμα των μεμονωμένων καμπυλών

προσφοράς. Η συνθήκη δεύτερης - τάξης για μεγιστοποίηση του κέρδους απαιτεί η καμπύλη MC να

ανέρχεται.

Οι μακροχρόνιες βέλτιστες εκροές μιας εταιρείας προκύπτουν όταν το μακροχρόνιο μέσο προϊόν

MC ισούται με την τιμή.

Στο Σχήμα 1Π1.21 έχουν χαραχθεί καμπύλες προσφοράς και ζήτησης για ένα αγαθό. Αυτές οι

καμπύλες τέμνονται στο σημείο που ορίζουν η τιμή ισορροπίας, και η ποσότητα ισορροπίας, , όπου η

ποσότητα που ζητείται ισούται με την ποσότητα που προσφέρεται.

258

1Π2 ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ (LP)

1Π2.1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Τα μοντέλα γραμμικού προγραμματισμού (LP) έχουν εφαρμοσθεί επανειλημμένα σε προβλήματα

βέλτιστης κατανομής των υδατικών πόρων. Όπως και το όνομα φανερώνει, τα μοντέλα LP έχουν δύο βασικά

χαρακτηριστικά, δηλαδή οι συναρτήσεις στόχου (αντικειμενικές) και οι περιορισμοί είναι γραμμικές

συναρτήσεις των μεταβλητών απόφασης. Η γενική μορφή ενός μοντέλου LP μπορεί να εκφραστεί όπως

παρακάτω:

Μax ή (Min) (1Π2.1)

υποκείμενη στον περιορισμό:

για (1Π2.2)

για

όπου είναι ο συντελεστής της συνάρτησης στόχου, είναι ο τεχνολογικός συντελεστής και είναι ο

συντελεστής του αριστερού μέρους (RHS coefficient).

Σε αλγεβρική μορφή, αυτό το μοντέλο LP διαστέλλεται ως εξής:

Max ή (Min) (1Π2.3)

υποκείμενη στους περιορισμούς

. . . .

. . . . (1Π2.4)

. . . .

, , ... ,

Εναλλακτικά, υπό μορφή πίνακα, ένα μοντέλο γραμμικού προγραμματισμού μπορεί να

εκφραστεί συνοπτικά από τη σχέση :

Max ή (Min) (1Π2.5)

υποκείμενη στους περιορισμούς:

(1Π2.6)

259

όπου c είναι ένα διάνυσμα στήλη nx1 των συντελεστών των συναρτήσεων στόχου, x είναι ένα διάνυσμα

στήλη nx1 των μεταβλητών απόφασης. Α είναι ένας πίνακας mxn των τεχνολογικών συντελεστών, b είναι

ένα διάνυσμα στήλη mx1 των συντελεστών RHS ενώ ο εκθέτης Τ συμβολίζει την αναστροφή ενός πίνακα ή

διανύσματος. Άριστα εγχειρίδια στο γραμμικό προγραμματισμό είναι των Gass (1985), Taha (1987), Winston

(1987) και Hillier και Lieberman (1990).

Παράδειγμα 1Π2.1: Να θεωρηθεί ένα σύστημα το οποίο αποτελείται από μια βιομηχανία γεωργικών

προϊόντων που είναι εφοδιασμένη με εγκατάσταση βιολογικού καθαρισμού. Η βιομηχανία παράγει

κονσερβοποιημένα φρούτα και τα πουλάει προς 300 δρχ. την κονσέρβα με κόστος παραγωγής

100δρχ/μονάδα. Για κάθε μονάδα παραγωγής παράγονται δύο μονάδες υγρών αποβλήτων. Ο

διαχειριστής της μονάδας αυτής εκτός της φροντίδας για την παραγωγή πρέπει επίσης να αποφασίσει

και για το ποσοστό των παραγωμένων υγρών αποβλήτων που θα πρέπει να διοχετεύονται

ανεπεξέργαστα σε παραπλήσιο υδατόρευμα έτσι ώστε αφ’ ενός μεν το ολικό κέρδος της εταιρείας να

μεγιστοποιείται και αφ’ ετέρου οι ποιοτικές απαιτήσεις του νερού του υδατορεύματος να μην

παραβιάζονται.

Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων έχουν μέγιστη ικανότητα αυτοκαθαρισμού 10 μονάδων με

απόδοση 80% και κόστος 25 δρχ. / μονάδα. Επίσης υπάρχει και ένα τέλος ρίψης - απαγωγής υγρών

αποβλήτων σε επιφανειακούς αποδέκτες που ανέρχεται σε 60 δρχ. / μονάδα. Το τμήμα περιβάλλοντος

της νομαρχιακής αυτοδιοίκησης της περιοχής έχει επιβάλλει ανώτερο όριο 4 μονάδες για ελεύθερη

ρίψη σε υδατορεύματα.

Να γίνει τυποποίηση του μοντέλου γραμμικού προγραμματισμού γι’ αυτό το πρόβλημα.

Λύση: Τα συστατικά (συνιστώσες) του συστήματος είναι τρεις: (α) Το εργοστάσιο παραγωγής, (β) η

μονάδα βιολογικού καθαρισμού και (γ) το υδατόρευμα. Οι δύο μεταβλητές απόφασης είναι: (α) ο

αριθμός των κονσερβών που παράγονται και (β) η ποσότητα του απόβλητου που καταλήγει

κατευθείαν στο ποτάμι .

Το τελικό εισόδημα του βιομηχάνου είναι συνάρτηση των εξής τεσσάρων παραμέτρων: (α) πωλήσεις

κονσερβών , (β) κόστος παραγωγής , (γ) κόστος επεξεργασίας του αποβλήτου

και (δ) το τέλος που επιβάλλεται για το ποσοστό του απόβλητου που πέφτει

ανεπεξέργαστο στο υδατόρευμα: .

Εργοστάσιο

παραγωγής Παραγωγή μονάδων κονσερβών

260

Σχήμα 1Π2.1 Σχηματική παράσταση του συστήματος βιομηχανική παραγωγή - βιολογικός

καθαρισμός

Το κέρδος λοιπόν είναι:

Ο αντικειμενικός σκοπός του προβλήματος είναι:

Max

με περιορισμούς:

(μέγιστο όριο μονάδων αποβλήτων που μπορεί να δέχεται το εργοστάσιο για

επεξεργασία

(μέγιστο όριο μονάδων αποβλήτων που μπορεί να δέχεται ανεπεξέργαστα το

υδατόρευμα, και με

όπου και .

Εξετάζοντας με λεπτομέρεια το παραπάνω μοντέλο, μπορεί εύκολα να διαπιστωθεί ότι πρόκειται για

ένα LP. Με αυστηρά όμως κριτήρια δεν είναι ένα LP εάν οι μεταβλητές απόφασης, ειδικότερα η , μπορούν

και λαμβάνουν ακέραιες τιμές μόνο. Οι υποθέσεις για τη δημιουργία ενός καθαρού μοντέλου LP και όχι

μικτού δίνονται παρακάτω.

Υδατόρευμα

Βιολογικός

Καθαρισμός

Παραγωγή

μονάδων αποβλήτων

μονάδες καταλήγουν

χωρίς επεξεργασία

261

1Π2.2 ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΠΟΥ ΔΙΕΠΟΥΝ ΤΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Υπάρχουν τέσσερις βασικές υποθέσεις πάνω στις οποίες έχει στηριχθεί απόλυτα η οικοδόμηση των

μοντέλων:

1. Υπόθεση αναλογίας: Αυτή προϋποθέτει ότι η συνεισφορά της jιστής μεταβλητής απόφασης που αφορά την

αποτελεσματική μέτρηση, , και η χρησιμοποίησή της από τις διάφορες τεχνολογικές πηγές, ,

είναι ευθέως ανάλογη με την τιμή της μεταβλητής απόφασης.

2. Υπόθεση προσθετικότητας: Αυτή η υπόθεση εξασφαλίζει ότι για ένα συγκεκριμένο επίπεδο δράσης (

), η ολική χρησιμοποίηση των τεχνολογικών πόρων και της συνεισφοράς στη

λεπτομερή μέτρηση της αποτελεσματικότητας είναι ίσες με το άθροισμα των αντίστοιχων ποσοτήτων που

παράγονται από την κάθε δράση μεμονωμένα.

3. Υπόθεση διαιρετότητας: Μονάδες δράσης μπορεί να διαιρεθούν σε οποιοδήποτε κλασματικό επίπεδο, έτσι

ώστε να επιτρέπονται και μη -ακέραιες τιμές για μεταβλητές απόφασης.

4. Προσδιοριστική υπόθεση: Όλες οι παράμετροι του μοντέλου είναι γνωστές σταθερές χωρίς αβεβαιότητα. Η

επίδραση της αβεβαιότητας των παραμέτρων πάνω στο αποτέλεσμα μπορεί να διερευνηθεί με τη βοήθεια

της ανάλυσης ευαισθησίας.

1Π2.3 ΜΟΡΦΕΣ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ

Επειδή τα μοντέλα LP μπορεί να πάρουν ποικίλες μορφές (μεγιστοποίηση, ελαχιστοποίηση, , ,

), είναι αναγκαίο να τροποποιηθούν αυτές οι μορφές με σκοπό να εναρμονισθούν με συγκεκριμένες

μεθόδους επίλυσης. Βασικά, εφαρμόζονται δύο τυποποιημένα μοντέλα γραμμικού προγραμματισμού,

κανονικής μορφής (standard form) και ορθολογικής μορφής (canonical form).

Η κανονική μορφή χρησιμοποιείται για την αλγεβρική λύση του μοντέλου LP με βασικά

χαρακτηριστικά τα παρακάτω: (1) όλοι οι περιορισμοί είναι ισότητες εκτός από αυτούς με χωρίς αρνητικότητα

που σχετίζονται με τις μεταβλητές απόφασης οι οποίοι παραμένουν ανισότητα του τύπου . (2) όλοι οι RHS

συντελεστές των εξισώσεων περιορισμού είναι μη αρνητικοί, δηλαδή . (3) όλες οι μεταβλητές

απόφασης είναι μη αρνητικές, και (4) η συνάρτηση στόχου μπορεί είτε να μεγιστοποιηθεί είτε να

ελαχιστοποιηθεί. Ενα μοντέλο LP κανονικής μορφής μπορεί να εκφρασθεί:

Max (ή Min) (1Π2.7α)

με

για i=1, 2, ... , m

για j=1, 2, ... , n (1Π2.7β)

262

Παράδειγμα 1Π2.2: Να μετατραπεί το παράδειγμα του προηγούμενου προβλήματος σε

τυποποιημένο μοντέλο LP κανονικής μορφής.

Λύση: Αφού η συνάρτηση στόχου σε κανονική μορφή μπορεί είτε να μεγιστοποιηθεί είτε να

ελαχιστοποιηθεί, δεν υφίσταται ανάγκη να υποστεί καμιά τροποποίηση. Για να γίνουν όμως

οι περιορισμοί ισότητες θα πρέπει να εισαχθούν τρεις αδρανείς μεταβλητές , και

έτσι ώστε:

Max

με

Όλα τα x και S είναι αρνητικά.

Η ορθολογική μορφή από την άλλη μεριά είναι χρήσιμη διότι παρουσιάζει τη δυαδική θεωρία ενός

μοντέλου LP. Τα κύρια χαρακτηριστικά είναι: (1) όλες οι μεταβλητές αποφάσεις είναι μη αρνητικές. (2) όλοι

οι περιορισμοί είναι του τύπου και (3) η συνάρτηση στόχου είναι του τύπου μεγιστοποίηση. Δηλαδή ένα

μοντέλο LP έχει κανονική μορφή όταν:

Max (1Π2.8α)

με

για i=1, 2, ... , m

για j=1, 2, ... , n (1Π2.8β)

Πρέπει να σημειωθεί ότι στην κανονική μορφή επιτρέπεται αρνητικός συντελεστής στο

RHS.

Παράδειγμα 1Π2.3: Να μετατραπεί το παράδειγμα του προβλήματος 1Π2.1 σε

τυποποιημένο μοντέλο ορθολογικής μορφής.

Λύση: Αφού η συνάρτηση στόχου είναι τύπου μεγιστοποίησης, όπως απαιτείται και από

την κανονική μορφή, δε χρειάζεται τροποποίηση. Όσον αφορά τους περιορισμούς

(constraints), οι δύο πρώτοι είναι του τύπου ≤, πράγμα που ικανοποιεί την κανονική

μορφή. Εντούτοις, ο τρίτος περιορισμός είναι του τύπου ≥ και μπορεί να μετατραπεί

σε τύπο ≤ πολλαπλασιάζοντας με –1 και τα δύο μέλη του περιορισμού καταλήγοντας

σε:

263

Σε αυτή την περίπτωση ικανοποιείται επίσης και η προϋπόθεση μη αρνητικότητας

των μεταβλητών απόφασης. Το μοντέλο LP που προκύπτει είναι κανονικής μορφής

και έχει ως εξής:

Max

και υπόκειται σε:

και

Περισσότερο συχνά από ότι όχι, το αρχικό μοντέλο LP που κατασκευάστηκε δεν

ικανοποιεί τα χαρακτηριστικά μιας κανονικής ή μιας ορθολογικής μορφής. Οι

παρακάτω στοιχειώδεις πράξεις (operations) είναι ικανές να οδηγήσουν ένα μοντέλο

LP σε μια επιθυμητή μορφή:

1. Μεγιστοποίηση μιας συνάρτησης σημαίνει ελαχιστοποίηση της αρνητικής

πανομοιότυπης της, δηλαδή Maxf(x)=Min[-f(x)]

2. Περιορισμοί του τύπου ≥ δύναται να μετατραπούν σε τύπους ≤ μετά από

πολλαπλασιασμό με –1 και των δύο μερών της ανισότητας.

3. Μια εξίσωση μπορεί να αντικατασταθεί με δύο ανισότητες με αντίθετο πρόσημο.

Π.χ., η g(x)=b μπορεί να αντικατασταθεί από τις g(x)≤b και g(x)≥b.

4. Μια ανισότητα με απόλυτο μπορεί να αντικατασταθεί με δύο ανισότητες χωρίς το

σημείο του απόλυτου. Π.χ., η από τις g(x)≤b και g(x)≥-b.

5. Εάν μια μεταβλητή απόφασης x δεν έχει περιορισμό ως προς το σημείο (δηλαδή,

μπορεί να είναι +, 0, -), τότε αυτή μπορεί να αντικατασταθεί από δύο μη-αρνητικές

μεταβλητές απόφασης: x = x+-x-, όπου x+≥0 και x-≤0.

6. O μετασχηματισμός μιας ανισότητας σε εξίσωση, μπορεί να γίνει με την πρόσθεση ή

αφαίρεση μιας μη αρνητικής μεταβλητής.

1Π3 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΛΥΣΕΩΝ ΓΙΑ ΓΡΑΜΜΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

1Π3.1 ΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ

264

Ένας απλός τρόπος για τη λύση ενός προβλήματος LP είναι με τη γραμμική

μέθοδο. Όμως αυτή η μέθοδος περιορίζεται σε προβλήματα LP με δύο το πολύ

μεταβλητές απόφασης αποκλείοντας αδρανής (slack) μεταβλητές. Για να δεθούν τα

θεμέλια για μια γεωμετρική ερμηνεία του αλγεβρικού λογάριθμου που θα περιγραφεί

αργότερα, θα χρησιμοποιηθεί η γραφική μέθοδος για την επίλυση του αρχικού

παραδείγματος 1Π2.1.

Παράδειγμα 1Π3.1 : Να λυθεί το πρόβλημα παραγωγής βιομηχανικών γεωργικών

προϊόντων βιολογικού καθαρισμού και να βρεθεί ο άριστος αριθμός των κονσερβών που

δύνανται να παραχθούν καθώς και ο όγκος των ανεπεξέργαστων υγρών λυμάτων που

μπορεί να δέχεται το ποτάμι ώστε το τελικό όφελος του βιομηχάνου να είναι το μέγιστο.

Λύση: Το μοντέλο LP περιλαμβάνει δύο μεταβλητές απόφασης και τρεις περιορισμούς

(εξαιρώντας την απαίτηση για μη – αρνητικότητα των μεταβλητών απόφασης). Ο

δυνατός χώρος μπορεί να προσδιοριστεί με τη βοήθεια όλων των περιορισμών του

μοντέλου, περιλαμβάνοντας και τη συνθήκη για μη-αρνητικότητα των μεταβλητών

απόφασης. Επειδή οι δύο μεταβλητές απόφασης δεν μπορούν να παίρνουν αρνητικές

τιμές, ο δυνατός χώρος εντοπίζεται στο πρώτο τεταρτημόριο των καρτεσιανών

συντεταγμένων. Η γραμμοσκιασμένη περιοχή του δυνατού χώρου φαίνεται στο Σχήμα

1Π3.1.

Εφόσον η τιμή του μέγιστου ολικού κέρδους δεν είναι ακόμα γνωστή, πρέπει να

ακολουθηθεί η διαδικασία δοκιμής – και – λάθους ( trial – and error). Πρώτα χρειάζεται η

ευθεία x0=0. Όλα τα σημεία (x1, x2) που βρίσκονται πάνω στη γραμμή 176x1-23x2=0

αποδίδουν μηδέν στο τελικό όφελος. Φυσικά το ενδιαφέρον εστιάζεται στα σημεία εκείνα

που πέφτουν εντός της γραμμοσκιασμένης περιοχής του Σχήματος 1Π3.1. Το μέγιστο

όφελος επιτυγχάνεται όταν η x0 μετακινηθεί προς τα δεξιά και πάρει τιμές (x1=6 και

x=2).

Δηλαδή σε αυτή την περίπτωση ο άριστος αριθμός των κονσερβών είναι : 6, το

μέγιστο κέρδος : 176·6 - 23·2=1056-26=1030 δρχ. με x2+0.2(2x1-x2)=2+0.2(2·6-

2)=2+0.2·(10)=2+2=4 μονάδες αποβλήτων να μπορούν να οδεύουν προς το υδατόρευμα

ανεπεξέργαστα.

265

Σχήμα 1Π3.1. Γραφική λύση του προβλήματος 1Π3.1

1Π3.2 ΔΥΝΑΤΑ ΑΚΡΑΙΑ (Ή ΓΩΝΙΑΚΑ) ΣΗΜΕΙΑ

Στο προηγούμενο Σχήμα 1Π2.1, η προκύπτουσα άριστη λύση στο πρόβλημα LP

χρησιμοποιώντας τη γραφική λύση τυγχάνει να είναι ένα γωνιακό σημείο στο δυνατό χώρο το

οποίο καλείται δυνατό ακραίο σημείο. Εδώ πρέπει να τονισθεί ότι δεν υφίσταται κάτι ειδικό ή

συμπτωματικό γύρω από αυτό το παράδειγμα το οποίο οδηγεί σ’ αυτό το αποτέλεσμα. Στην

πραγματικότητα για όλα τα προβλήματα LP, η άριστη λύση εμπίπτει εντός των ορίων του δυνατού

διαστήματος.

Υπάρχουν τρεις σπουδαίες ιδιότητες στα προβλήματα LP που αφορούν στα ακραία δυνατά

σημεία. Οι συνέπειες τους πάνω στις τεχνικές λύσεων προβλημάτων LP θα περιγραφούν αργότερα.

Για τις αποδείξεις των ιδιοτήτων αυτών μπορεί να γίνει αναφορά στους Dantzig (1963), Bradley,

Hax και Magnanti (1977) ή στον Tata (1987).

Ιδιότητα 1α. Εάν υπάρχει μια μόνο βέλτιστη λύση σε ένα μοντέλο LP, τότε αυτή η λύση θα

είναι υποχρεωτικά ένα δυνατό ακραίο σημείο. Ιδιότητα 1b. Εάν υπάρχουν πολλαπλές βέλτιστες

λύσεις, τότε τουλάχιστον δύο πρέπει να αναζητηθούν κοντά σε δυνατά ακραία σημεία.

Ιδιότητα 2. Υπάρχει πεπερασμένος αριθμός δυνατών ακραίων σημείων

266

Ιδιότητα 3. Εάν ένα δυνατό ακραίο σημείο είναι καλύτερο (μετρούμενο σε σχέση με το x0)

από τα γειτονικά του σημεία, τότε αυτό το ακραίο σημείο είναι καλύτερο από όλα τα άλλα δυνατά

ακραία σημεία (π.χ., αυτό είναι ένα καθολικό βέλτιστο).

Με βάση την τελευταία ιδιότητα 3 δεν χρειάζεται να απαριθμηθεί κανείς σχολαστικά όλες

τις δυνατές ακραίες λύσεις για να εντοπίσει τη βέλτιστη. Αντίθετα, το κύρος μιας λύσης μπορεί να

διερευνηθεί απλά συγκρίνοντας την με γειτονικές. Εάν ικανοποιείται η Ιδιότητα 3 τότε η λύση

αυτή είναι μια καθολική (global) λύση.

Πρέπει να τονισθεί ότι η βασική απαίτηση για την ισχύ της Ιδιότητας 3 είναι ο δυνατός

(teasel) χώρος να είναι κυρτός. Αλλιώς δεν υπάρχει εγγύηση για καθολική λύση και η

προκύπτουσα λύση καλείται τοπικά βέλτιστη. Το φαινόμενο αυτό είναι χαρακτηριστικό σε

προβλήματα μη γραμμικά.

1Π3.3 ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ LP

Εδώ γίνεται εφαρμογή των παραπάνω τριών ιδιοτήτων για την επίλυση του

Παραδείγματος 1Π3.1. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1Π3.1, το μοντέλο LP έχει τέσσερα δυνατά

ακραία σημεία.

267

2ο ΜΕΡΟΣ: ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ II

Το πρώτο στοιχείο, όσον αφορά τον κίνδυνο και την αξιοπιστία στον σχεδιασμό ενός

υδροσυστήματος, είναι η λεπτομερής περιγραφή της αβεβαιότητας καθώς και άλλων συγγενών

όρων όπως είναι η πιθανότητα και η σχετικότητα. Αβεβαιότητα είναι η εμφάνιση κατά την

διάρκεια του σχεδιασμού γεγονότων τα οποία είναι πέρα από κάθε έλεγχο. Η αβεβαιότητα είναι

ένα στατιστικό χαρακτηριστικό που δεν μπορεί να προβλεφτεί εκ των προτέρων. Κατά τον

σχεδιασμό λοιπόν των υδροσυστημάτων, οι αποφάσεις που θα παίρνονται, θα πρέπει να

λαμβάνουν σοβαρά και τις αβεβαιότητες που είναι αναπόσπαστο κομμάτι του σχεδιασμού.

2Π1 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΩΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ

Στο δεύτερο παράρτημα αυτού του βιβλίου γίνεται μια ανασκόπηση μερικών από τις

βασικές θεωρίες που διέπουν τις πιθανότητες και την στατιστική και μπορούν να αποβούν

χρήσιμες στην αξιολόγηση της αξιοπιστίας των υδροσυστημάτων.

2Π1.1 Ορολογία

Οι υδρολογικές μεταβλητές είναι τυχαίες μεταβλητές που ακολουθούν τους νόμους της

στατιστικής. Μια σειρά δοκιμών ονομάζεται δειγματοληψία που παράγει ένα δείγμα, δηλαδή ένα

πεπερασμένο υποσύνολο του πληθυσμού, π.χ. η χρονοσειρά των ημερήσιων παροχών σε μια θέση

υδατορεύματος μετρημένη από το 1950 έως το 1980 αποτελεί ένα ιστορικό δείγμα ενός πληθυσμού

ημερήσιων παροχών. Δηλαδή, δείγμα (sample) = μετρημένες τιμές. Το σύνολο των μετρημένων

τιμών, δηλαδή των δειγμάτων καλείται δειγματικός χώρος (sample space).

Σε πολλές περιπτώσεις υδρολογικών εφαρμογών, ορισμένες παρατηρήσεις μπορούν να

επαναληφθούν ένα μεγάλο αριθμό φορών κάτω από τις ίδιες ή περίπου παρόμοιες συνθήκες. Σε

μερικές περιπτώσεις τα αποτελέσματα μιας σειράς παρατηρήσεων μπορούν να προβλεφτούν με

ακρίβεια.

Τέτοιου είδους παρατηρήσεις καλούνται προσδιορίσιμες (deterministic), τα δε

αντίστοιχα γεγονότα (αποτελέσματα) βέβαια.

268

Σε άλλες όμως περιπτώσεις η γνώση που υπάρχει δεν είναι αρκετά ακριβής για να είναι

δυνατή η ακριβής πρόβλεψη των γεγονότων. Σ’ αυτές τις περιπτώσεις πρόκειται για

παρατηρήσεις τύχης (stohastic) στις οποίες δεν ισχύει ο νόμος του «αιτίου – αιτιατού», δηλαδή

κάτω από παραπλήσιες συνθήκες δεν αναμένεται το ίδιο αποτέλεσμα ή γεγονός.

Ο δειγματικός χώρος μπορεί να ορισθεί σαν το σύνολο των δυνατών αποτελεσμάτων μιας

σειράς δοκιμών (πειραμάτων τύχης), ενώ τα ατομικά (αδιαίρετα) αποτελέσματα των δοκιμών

καλούνται στοιχειώδη ή απλά ενδεχόμενα. Μια ένωση (άθροισμα) στοιχειωδών ενδεχομένων

καλείται (σύνθετο) τυχαίο γεγονός ή ενδεχόμενο. Δηλαδή, ενδεχόμενο είναι οποιοδήποτε

υποσύνολο του δειγματικού χώρου. Ο δειγματικός χώρος, δηλαδή όλα τα στοιχειώδη ενδεχόμενα,

θεωρούμενος ως σύνθετο γεγονός, δίνει γένεση σ’ αυτό που ονομάζεται βέβαιο γεγονός.

Πιθανότητα (probability or chance) είναι μια αριθμητική έκφραση του ενδεχόμενου

(likelihood) εμφάνισης ενός γεγονότος. Γενικά το ενδεχόμενο εμφάνισης ενός γεγονότος Α μπορεί

να υπολογιστεί με την βοήθεια δύο ειδών πιθανοτήτων: (1) της αντικειμενικής ή εκ των υστέρων

πιθανότητας (objective or posterior) που βασίζεται στα δυνατά αποτελέσματα (εξαγόμενα) ενός

πραγματικού ή υποθετικού πειράματος τύχης και (2) της υποκειμενικής ή προσωπικής

πιθανότητας (subjective or prior) που εκφράζεται με βάση την εμπειρία ή την κρίση του

υδρολόγου ή γεωργικού μηχανικού.

Έστω Α και Β δύο ενδεχόμενα (υποσύνολα). Το Α συνεπάγεται το Β ( ), όταν κάθε

φορά που πραγματοποιείται το Α πραγματοποιείται και το Β. Το ενδεχόμενο το οποίο δεν περιέχει

κανένα στοιχείο καλείται αδύνατο ενδεχόμενο (Ø).

Η ένωση δυο ενδεχόμενων Α και Β ( ), περιέχει κάθε στοιχείο το οποίο ανήκει ή στο

Α ή στο Β ή και στα δύο. Μπορεί επίσης να διατυπωθεί και ως: «τουλάχιστον ένα από τα

ενδεχόμενα Α και Β πραγματοποιείται».

Η τομή ή γινόμενο δυο ενδεχόμενων ( ) είναι ένα σύνολο, το οποίο αποτελείται από

όλα τα στοιχεία (στοιχειώδη ενδεχόμενα), τα οποία ανήκουν σε αμφότερα τα Α και Β, δηλαδή

σημαίνει τη σύγχρονο πραγματοποίηση των Α και Β.

Το συμπλήρωμα ή αντίθετο του Α, που συμβολίζεται με Α΄, σημαίνει ότι το ενδεχόμενο Α

δεν συμβαίνει.

269

2Π1.2 Βασικά αξιώματα της πιθανότητας, θεωρήματα και ιδιότητες.

Εάν S είναι ένας δειγματικός χώρος, τότε πιθανότητα ή συνάρτηση πιθανότητας P, είναι η

συνάρτηση που ορίζεται για κάθε μετρήσιμο υποσύνολο (ενδεχόμενο του S) , έτσι ώστε να

πληρούνται τα παρακάτω αξιώματα, γνωστά και ως αξιώματα του Kolmogorov:

(1) P(S) = 1, δηλαδή η πιθανότητα του βέβαιου ενδεχόμενου είναι ίση προς 1.

(2) Αν Α είναι ένα ενδεχόμενο, τότε .

(3) Αν Α1, Α2, …. είναι μια ακολουθία από ασυμβίβαστα ή ξένα μεταξύ τους ενδεχόμενα,

δηλαδή ΑΙΑJ = Ø, , τότε:

(2Π1.1)

δηλαδή, η πιθανότητα να συμβεί τουλάχιστον ένα από τα ασυμβίβαστα ενδεχόμενα είναι ίση με το

άθροισμα των πιθανοτήτων των ενδεχόμενων αυτών.

Ισχύουν επίσης οι εξής ιδιότητες:

(α) (2Π1.2)

(β) (2Π1.3)

(γ) προσθετικό θεώρημα των πιθανοτήτων

(2Π1.4)

(δ) (2Π1.5)

(ε) δεσμευμένη ή υπό συνθήκη πιθανότητα, δηλαδή η πιθανότητα του Α με την συνθήκη ότι

πραγματοποιήθηκε το Β:

270

(2Π1.6)

(στ) πολλαπλασιαστικός τύπος (νόμος του γινομένου ή νόμος των σύνθετων πιθανοτήτων)

(2Π1.7)

(ζ) θεώρημα της ολικής πιθανότητας: για το ενδεχόμενο Α, το οποίο δύναται να συμβαίνει

μόνο σε συνδυασμό με ένα οποιοδήποτε των Ν ενδεχομένων C1, C2, C3, …….., CN, τα οποία είναι

ξένα μεταξύ τους, δηλαδή Ø, , τότε:

(2Π1.8)

(η) θεώρημα του Bayes: έστω τα ενδεχόμενα C1, C2, C3, …….., CN, όπως και στο παραπάνω

θεώρημα της ολικής πιθανότητας, τότε ο τύπος του Bayes δίνεται από την:

(2Π1.9)

2Π1.3 Τυχαίες μεταβλητές και οι κατανομές τους

Στη στατιστική ανάλυση των χαρακτηριστικών ενός υδροσυστήματος, μια πληθώρα από

γεγονότα μπορεί να ορισθούν με την βοήθεια τυχαίων μεταβλητών. Μια τυχαία μεταβλητή είναι

μια συνάρτηση με πειραματικές τιμές που ορίζεται πάνω στον δειγματικό χώρο. Ένας δειγματικός

χώρος καλείται αριθμήσιμος εάν αυτός αποτελείται από πεπερασμένο ή αριθμήσιμο πλήθος

στοιχειωδών ενδεχομένων. Μια τυχαία μεταβλητή ή στοχαστική μεταβλητή καλείται απαριθμητή

ή διακριτή (discrete) εάν λαμβάνει μόνο πεπερασμένο ή το πολύ αριθμήσιμο πλήθος τιμών.

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα διακριτών τυχαίων μεταβλητών στην μηχανική των

υδροσυστημάτων, αλλά εδώ γίνεται αναφορά μόνο σε μονοκριτηριακή ανάλυση μεταβλητών.

Έστω X μια τυχαία απαριθμητή μεταβλητή, δηλαδή μια μεταβλητή που λαμβάνει

αριθμήσιμο πλήθος τιμών, έστω x1, x2, x3, ….xN,… . Συνήθως οι τιμές αυτές είναι ακέραιοι αριθμοί

271

και μάλιστα θετικοί. Με τον όρο κατανομή της X εννοείται μια αντιστοιχία των τιμών της x1 και

των πιθανοτήτων, δηλαδή:

(2Π1.10)

με τις οποίες η X λαμβάνει δυνατές τιμές από το πλήθος x1. Η συνάρτηση η οποία παράγει

για κάθε τιμή x1 της X την αντίστοιχη πιθανότητα καλείται συνάρτηση πιθανότητας (probability

mass function, PMF). Είναι προφανές ότι:

(2Π1.11)

Ένας άλλος τρόπος καθορισμού της κατανομής της X είναι με την βοήθεια της

αθροιστικής συνάρτησης κατανομής (cumulative distribution function, CDF), η οποία ορίζεται

ως εξής:

(2Π1.12)

Εάν όμως η τυχαία μεταβλητή X λαμβάνει τιμές σε ένα διάστημα ή ένωση διαστημάτων,

τότε δεν είναι δυνατόν να υπάρχει αντιστοιχία, όπως στην περίπτωση της απαριθμητής

μεταβλητής, μεταξύ θετικής πιθανότητας για κάθε τιμή της X στο διάστημα ή διαστήματα, διότι

πρόκειται για ένα μη απαριθμήσιμο σύνολο δυνατών τιμών της X. Στην περίπτωση αυτή ορίζεται η

συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (probability density function, PDF), ως:

(2Π1.13)

όπου F(x) είναι η CDF της X όπως ορίστηκε στην Εξίσωση 2Π1.12. Η PDF είναι η κλίση της CDF

(βλ. Σχήμα 2Π1.1). Η PDF πρέπει να ικανοποιεί τις συνθήκες:

272

και

Εάν είναι γνωστή η PDF μιας συνεχούς τυχαίας μεταβλητής X, ή η PDF μιας διακριτής

τυχαίες μεταβλητής, τότε η CDF μπορεί να υπολογιστεί από τις:

για συνεχείς τυχαίες μεταβλητές (2Π1.14)

και

για διακριτές τυχαίες μεταβλητές (2Π1.15)

2Π1.4 Στατιστικές ιδιότητες των τυχαίων μεταβλητών

Η πλήρης περιγραφή μιας τυχαίας μεταβλητής δίνεται, όπως αναπτύχθηκε προηγούμενα,

με την βοήθεια μιας κατανομής πιθανότητας που προσδιορίζεται από την συνάρτηση πιθανότητας

ή από την αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας. Σε πολλές όμως περιπτώσεις, για χάρη

απλούστερης περιληπτικής περιγραφής της συμπεριφοράς μιας τυχαίας μεταβλητής X, αρκεί ο

προσδιορισμός μερικών σταθερών ή παραμέτρων περιγραφής (descriptors) οι οποίες

υπολογίζονται από την κατανομή της X. Οι παράμετροι αυτοί περιγραφής ταξινομούνται σε τρεις

κατηγορίες: (α) παράμετροι που δείχνουν την κεντρική τάση (central tendency), (β) παράμετροι

που δείχνουν τη διασπορά γύρα από μια κεντρική τιμή, (γ) παράμετροι που δείχνουν την

ασυμμετρία μιας κατανομής. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες παράμετροι περιγραφής σε αυτές

τις τρεις κατηγορίες έχουν σχέση με στατιστικές ροπές (moments) της τυχαίας μεταβλητής.

Η προσδοκούμενη τιμή ή μαθηματική ελπίς (expected value) της (X – x0)r είναι η rστη

ροπή μιας τυχαίας μεταβλητής X περί ένα σημείο αναφοράς X=x0 και συμβολίζεται ως: E[(X –

x0)r].

(α) Για συνεχή μεταβλητή με συνάρτηση πυκνότητας :

273

(2Π1.16)

(β) Για διακριτή μεταβλητή που λαμβάνει τιμές xi (i = 1,N) με πιθανότητες :

(2Π1.17)

όπου Ε[ ] είναι ο στατιστικός τελεστής προσδοκίας (statistical expectation operator).

Οι ροπές έχουν μεγάλη σημασία γιατί σε πολλές περιπτώσεις, εάν είναι γνωστές για όλες

τις τιμές του Ν, μπορεί να προσδιορισθεί πλήρως μια κατανομή. Στην πράξη για την προσέγγιση

μιας κατανομής χρησιμοποιούνται συνήθως οι τρεις πρώτες ροπές, δηλαδή η κεντρική τάση, η

μεταβλητότητα και η ασυμμετρία μιας κατανομής τυχαίας μεταβλητής.

Για την μέτρηση της κεντρικής τάσης, χρησιμοποιείται η προσδοκία (expectation) μιας

τυχαίας μεταβλητής X που ορίζεται ως:

(2Π1.18)

και χρησιμοποιείται πολύ συχνά. Αυτή η προσδοκία είναι γνωστή σαν μέση τιμή (mean) μιας

τυχαίας μεταβλητής. Άλλες παράμετροι περιγραφής ή στατιστικές ιδιότητες για την κεντρική τάση

μιας τυχαίας μεταβλητής X δίνονται στον Πίνακα 2Π1.1.

Μερικές χρήσιμες ιδιότητες της προσδοκίας.

1. Η προσδοκία του αθροίσματος τυχαίων μεταβλητών είναι ίση με το άθροισμα των

προσδοκιών των μεμονωμένων τυχαίων μεταβλητών (ιδιότητα της γραμμικότητας).

274

(2Π1.19)

2. Εάν X1, X2, X3,…..XK είναι ανεξάρτητες τυχαίες μεταβλητές, τότε:

(2Π1.20)

Συνήθως χρησιμοποιούνται δύο ειδών ροπές: ροπές περί την αρχή όπου x0 = 0 και

κεντρικές ροπές όπου x0 = μ. Η rιοστη κεντρική ροπή ορίζεται ως , ενώ η rιοστη ροπή

περί την αρχή ορίζεται ως . Οι σχέσεις μεταξύ των κεντρικών ροπών και ροπών περί

την αρχή των αξόνων οποιαδήποτε τάξης r είναι:

(2Π1.21α)

(2Π1.21β)

Διακριτές τυχαίες Συνεχείς τυχαίες

μεταβλητές μεταβλητές

275

(α) Συνάρτηση πιθανότητας (PMF) (γ) Συνάρτηση πυκνότητας

για μια διακριτή τυχαία μεταβλητή πιθανότητας (PDF)

(β) Αθροιστική συνάρτηση (δ) Αθροιστική συνάρτηση

κατανομής (CDF) μιας πιθανότητας (CDF)

διακριτής τυχαίας μεταβλητής

Σχήμα 2Π1.1. Συνάρτηση πιθανότητας και αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας για διακριτές και

συνεχείς τυχαίες μεταβλητές.

όπου ο διωνυμικός συντελεστής , μi είναι η μέση τιμή στην iοστη δύναμη, μ΄r-1

είναι η (r – 1)ιοστης τάξης ροπή περί την αρχή. Η Εξ. (2Π1.21 α) χρησιμοποιείται για να υπολογίσει

276

τις κεντρικές ροπές από ροπές περί την αρχή, ενώ η Εξ. (2Π1.21 β) χρησιμοποιείται για να

υπολογίσει την ροπή περί την αρχή από τις κεντρικές ροπές.

Για την μέτρηση της μεταβλητότητας, χρησιμοποιείται η διασπορά ή διακύμανση

(variance) μιας συνεχούς τυχαίας μεταβλητής που προσδιορίζεται ως:

(2Π1.22)

η οποία είναι μια κεντρική ροπή δεύτερης τάξης. Η θετική τετραγωνική ρίζα της διασποράς σ2

καλείται τυπική απόκλιση, σ, η οποία χρησιμοποιείται συχνά σαν το μέτρο του βαθμού

αβεβαιότητας που συνδέεται με μια τυχαία μεταβλητή. Μικρή τιμή της διασποράς σημαίνει τυχαία

μεταβλητή με λιγότερη αβεβαιότητα. Για την σύγκριση του βαθμού αβεβαιότητας μεταξύ δύο

τυχαίων μεταβλητών με διαφορετικές μονάδες, γίνεται χρήση του αδιάστατου συντελεστή

διακύμανσης σ/μ. Οι παρακάτω είναι διάφορες σπουδαίες ιδιότητες της διασποράς:

1. , όπου α = σταθερά (2Π1.23 α)

2. (2Π1.23 β)

3. (2Π1.23 γ)

4. (2Π1.23 δ)

5. Εάν όλες οι μεταβλητές X είναι ανεξάρτητες, τότε:

(2Π1.23 ε)

όπου αι είναι μια σταθερά και σi είναι η τυπική απόκλιση της τυχαίας μεταβλητής Xi.

277

Πίνακας 2Π1.1. Συνήθεις χρησιμοποιούμενες στατιστικές ιδιότητες μιας τυχαίας μεταβλητής.

Στατιστικές ιδιότητες

Πληθυσμός Εκτιμητές δείγματος

1. Κεντρική ΤάσηΑριθμητική μέση τιμή

Διάμεσος ή διχοτόμος (mean)

κάθε λύση xmd της F(xmd) = 0.5

Γεωμετρική μέση τιμή

50στη εκατοστημοριακή (percentile) τιμή των δεδομένων.

2. Μεταβλητότητα (variability)

Διασπορά (variance)

Τυπική απόκλιση (standard deviation)

Συντελεστής μεταβολής (coefficient of variation)

Ω = σ / μ

3. Συμμετρία

Συντελεστής λοξότητας (coefficient of skewness)

278

Συντελεστής συσχέτισης

Για την μέτρηση της λοξότητας της ασυμμετρίας της PDF μιας τυχαίας μεταβλητής,

χρησιμοποιείται ο συντελεστής λοξότητας γ (skew coefficient), που ορίζεται ως:

(2Π1.24)

Ο συντελεστής λοξότητας είναι αδιάστατος και σχετίζεται με την τρίτη κεντρική ροπή. Το

πρόσημο του συντελεστή λοξότητας φανερώνει την έκταση συμμετρίας της συνάρτησης

πιθανότητας γύρω από την μέση τιμή. Εάν γ=0, η κατανομή είναι συμμετρική ως προς την μέση

τιμή, αν γ>0 η κατανομή εμφανίζει μακριά ουρά προς τα δεξιά, αν γ<0, μακριά ουρά προς τα

αριστερά. Το Σχήμα 2Π1.2 χρησιμοποιείται για να δώσει παραστατικά τις μορφές της συνάρτησης

κατανομής για διάφορους συντελεστές λοξότητας, καθώς και τις σχετικές θέσεις της μέσης τιμής

μ, της μεσαίας τιμής (median) xmd και της συχνότερης τιμής (mode) xmo.

Στατιστικές ροπές μεγαλύτερης τάξης από τρία χρησιμοποιούνται σπάνια σε πρακτικές

εφαρμογές διαχείρισης υδατικών πόρων, επειδή παρουσιάζουν μειωμένες ακρίβειες όταν

υπολογίζονται από δείγμα μικρού μεγέθους.

Για δυο εξαρτημένες τυχαίες μεταβλητές, ο βαθμός γραμμικής συσχέτισης μεταξύ τους

μπορεί να μετρηθεί με την βοήθεια του συντελεστή συσχέτισης (correlation coefficient) ρ(Χ, Υ)

που ορίζεται από την σχέση:

(2Π1.25)

279

όπου

Cov[X, Y] είναι η συμμεταβλητότητα (covariance) μεταξύ των τυχαίων μεταβλητών Χ και Υ.

Δηλαδή, ο συντελεστής συσχέτισης μπορεί να ερμηνευτεί σαν ένα μέτρο καλής προσαρμογής

(reasonableness) της υπόθεσης ότι οι τιμές των x και y βρίσκονται πάνω σε μια γραμμή

παλινδρόμησης. Η συμμεταβλητότητα ορίζεται σαν η προσδοκία του γινομένου (X – μχ) (Υ – μγ)

και δίνεται από την σχέση:

(2Π1.26)

ή

(2Π1.27)

για Ν ζεύγη δεδομένων. Η συμμεταβλητότητα είναι ένα μέτρο της τάσης δυο μεταβλητές να

μεταβάλλονται μαζί. Αυτή η τιμή του μέτρου μπορεί να είναι μηδέν, αρνητική ή θετική όσον

αναφορά μη – συσχετιζόμενες μεταβλητές, αρνητικά συσχετιζόμενες μεταβλητές και θετικά

συσχετιζόμενες αντίστοιχα.

Ο συντελεστής συσχέτισης μπορεί να είναι μεγαλύτερος ή ίσος με το –1 και μικρότερος ή

ίσος με το +1, δηλαδή . Στο Σχήμα 2Π1.3. απεικονίζονται διάφορες τιμές

συντελεστών συσχέτισης.

280

(α) Κατανομή με θετική λοξότητα, γ>0

(β) Συμμετρική κατανομή, γ=0

(γ) Κατανομή με αρνητική λοξότητα, γ<0

Σχήμα 2Π1.2: Μορφές κατανομής με διάφορα πρόσημα συντελεστών λοξότητας.

281

(α) Τέλεια γραμμική συσχέτιση (β) Ισχυρά γραμμική συσχέτιση (γ) Καμία συσχέτιση (δ) Τέλεια σε

αρνητική διεύθυνση σε θετική διεύθυνση σε γραμμικό τόνο συσχέτιση σε μη γραμμικό τόνο

Σχήμα 2Π1.3. Μερικά παραδείγματα συντελεστών συσχέτισης ρ (από Harr, 1987)

282

Παράδειγμα 2Π1.1: Θεωρήστε την ισορροπία μάζας ενός επιφανειακού ταμιευτήρα νερού για

περίοδο ενός μηνός, όπου m αναφέρεται στον m-ιοστό μήνα. Η τελική αποταμίευση του μηνός

αυτού Sm+1 μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση διατήρησης της μάζας:

STm+1 = STm +PPm + QFm –EVm -Rm

όπου

STm = ο αρχικός όγκος ταμίευσης τον μήνα m.

PPm = βροχόπτωση πάνω στην επιφάνεια του αποταμιευμένου νερού κατά την διάρκεια του μήνα

m.

QFm = εισερχόμενη επιφανειακή απορροή κατά την διάρκεια του μήνα m.

EVm = ολική μηνιαία εξάτμιση κατά την διάρκεια του μήνα m.

Rm = ρυθμιζόμενη μηνιαία απελευθέρωση νερού από το φράγμα για διάφορους σκοπούς.

Στην έναρξη του μήνα, ο αρχικός όγκος ταμίευσης και η ποσότητα του νερού που πρόκειται να

απελευθερωθεί είναι γνωστές παράμετροι. Επιπλέον, η μηνιαία ολική ποσότητα της βροχόπτωσης,

η επιφανειακή απορροή που εισέρχεται καθώς και η εξάτμιση είναι αβέβαιες και υποτίθεται ότι

είναι ανεξάρτητες τυχαίες μεταβλητές. Οι μέσες τιμές και οι τυπικές αποκλίσεις των PPm, QFm,

EVm από ιστορικά δεδομένα του μήνα m, εκτιμήθηκαν ως:

E(PPm) = 1 KAF, E(QFm) = 8 KAF, E(EVm) = 3 KAF, σ(PPm) = 0.5 KAF, σ(QFm) = 2 KAF, σ(EVm)

= I KAF όπου KAF σημαίνει 1000 acre feet και 1 acre foot = 1233,49 m3.

Να προσδιοριστεί η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση του όγκου ταμίευσης του φράγματος στο

τέλος του μηνός εάν ο αρχικός όγκος ταμίευσης είναι 20 KAF και η προγραμματισμένη

απελευθέρωση νερού για τον μήνα είναι 10 KAF.

Λύση: Από την Εξ. 2Π1.20, μέση τιμή των όγκων νερού που είναι αποταμιευμένοι στο τέλος του

μηνός στο φράγμα μπορεί να προσδιοριστούν:

E(STm+1) = STm +E(PPm) + E(QFm) – E(EVm) – Rm = 20 +1 +8 – 3 – 10 = 16 (KAF)2

283

Από την Εξ. 2Π1.23 (γ) η διασπορά είναι:

,

οπότε η τυπική απόκλιση:

Εάν οι δυο τυχαίες μεταβλητές X και Y είναι ανεξάρτητες, τότε ρ(X,Y) = COV[X,Y] = 0.

Εντούτοις το αντίθετο δεν είναι αναγκαία σωστό (περίπτωση δ, Σχήματος 2Π1.3). Θεωρώντας την

συσχέτιση μεταξύ των τυχαίων μεταβλητών που εμπλέκονται, η Εξ. (2Π123Χ) δύναται να λάβει τη

γενική μορφή:

Var

(2Π1.28)

Παράδειγμα 2Π1.2: Ίσως η υπόθεση της ανεξαρτησίας των PPm, QFm και EVm στο

προηγούμενο παράδειγμα δεν είναι στην πραγματικότητα τελείως αληθής . Μετά από στενή

εξέταση των ιστορικών δεδομένων προέκυψε ότι υφίστανται συσχετίσεις μεταξύ των τριών

τυχαίων μεταβλητών. Η ανάλυση φανέρωσε ότι : p(PPm, QFm)= 0.8, p(PPm, EVm)= -0.4και p(

QFm ,EVm)= -0.3. Με βάση τα νέα δεδομένα να επανεκτιμηθεί η τυπική απόκλιση του όγκου που

πρόκειται να συσσωρευτεί στο τέλος του μηνός.

Λύση :Με βάση την Εξ. 2Π1.28, η διασπορά του όγκου ταμίευσης στο φράγμα στο τέλος του

μηνός μπορεί να υπολογισθεί όπως:

Var(STm+1) = Var(PPm) + Var(QFm) + Var(EVm) +2COV (PPm, QFm) -2COV (PPm, EVm) –

284

2COV( QFm,, EVm) = Var (PPm) + Var(QFm) + Var(EVm) + 2p(PPm, QFm) σ(PPm) σ(QFm) - 2p(PPm,

EVm) σ(PPm) σ(EVm) - 2p(QFm, EVm) σ(QFm) σ(EVm) = 0.52 + 22 + 12 +2(0.8)(0.5)(2) -_2(- 0.4)(0.5)

(1.0) - _2(- 0.3)(2)(1) = 8.45(KAF)2

Η αντίστοιχη τυπική απόκλιση του ταμιευμένου όγκου στο τέλος του μηνός είναι:

σ(STm+1) = =2.91KAF

Στο παράδειγμα 2Π1.1 η τυπική απόκλιση ήταν 2.29KAF. Άρα η υπόθεση της ανεξαρτησίας

(independence) είχε σαν αποτέλεσμα μικρότερη τυπική απόκλιση.

2Π2 ΟΙ ΠΙΟ ΕΥΧΡΗΣΤΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ

Στην ανάλυση αξιοπιστίας των υδροσυστημάτων χρησιμοποιούνται διάφορες κατανομές

πιθανότητας. Βασιζόμενες στη φύση της τυχαίας μεταβλητής, οι κατανομές πιθανότητας

ταξινομούνται σε απαριθμητές ή διακριτές και σε συνεχείς. Στην ανάλυση αξιοπιστίας οι πιο

συνήθεις διακριτές κατανομές είναι: η διωνυμική και η Poisson, ενώ στις συνεχείς: η κανονική, η

λογαριθμική, η Gamma,η Weibull και εκθετικές. Άλλες κατανομές όπως η βήτα (beta) και ακραίες,

χρησιμοποιούνται μερικές φορές.

2Π2.1 Διωνυμική κατανομή

285

3ο Μέρος: ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ

286

287

288

4o Μέρος

289

290

291

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

292

1. Appelo, C. A. J. (1985). CAC, Computer Aided Chemistry, for the Evaluation of Groundwater

Quality with a Geochemical Computer Model (in Dutch). H2O 26, pp. 557-562.

2. Buras, N. (1966). Conjunctive Operation of Dams and Aquifers. Journal of Hydraulics Div.,

Amer. Soc. of Civil Engrs., V. 89, No. HY6, pp. 111-131.

3. Buras, N. (1972). Scientific Allocation of Water Resources. American Elsevier Publishing

Company. New York.

4. Cohon. J. L. (1978). Multiobjective Programming and Planning. Academic Press, New York.

5. Chave P., The EU Water Framework Directive – An introduction, IWA Publishing, London,

2001

6. Chankong, V. and Y. Y. Haines (1983). Multiobjective Decision Making: A Theory and

Methodology. Elsevier Science Publishing, New York.

7. Domenico, P. A. (1972). Concepts and Models in Groundwater Hydrology. Mc Graw-Hill

Book Company. 405 pp., New York.

8. Edgar, T. F. and D.M. Himmelblau (1988). Optimization of Chemical Processes. Mc Graw -

Hill, New York.

9. Extence, C. A. , Bates A. J. , Forbes W. J. and Barham P. J. (1987). “Biologically based water

quality management”. Environmental Pollution, Vol. 45, pp. 221 – 36.

10.Friedrich G. , Chapman D. and Bein A. (1996). “The use of biological material”. In: Chapman

D. ed. , Water Quality Assessments, E. and F. N. Spon, London, pp. 174 – 242.

11.Gibbs, R. (1970). Mechanisms Controlling World Water Chemistry. Science 170, pp. 1088-

1090.

12.Gass, S.I. (1963). Linear Programming and Extensions. Princeton University Press, Princeton,

N. Jersey.

13.Hawkes H. A. (1998). “Origin and development of the Biological Monitoring Working Party

score system”. Water Research, Vol. 32, pp. 964 – 8.

14.Hellawell J. M. (1986). “Biological indicators of freshwater pollution and environmental

management”. Elsevier Applied Science, London.

15.Hellawell J. M. (1986). “Biological surveillance of rivers”. Water Research Centre, Stevenage.

16.Howe, C. W. (1971). Benefit - Cost Analysis for Water System Planning. Water Resources

Monograph 2, American Geophysical Union, Washington, D.C.

17.Henderson, J. M. and R. E. Quandt (1980). Microeconomic Theory: A Mathematical

Approach. Mc Graw - Hill, New York.

18.Hiller, F. S. and G. J. Liebermann (1990). Introduction to Operations Research, 5th Edition, Mc

Graw-Hill Inc., New York.

293

19.Kirpich, Z. (1940). Time of Concentration of Small Agricultural Watersheds. Civil Eng., Vol.

10, No 6.

20.Mays, L. W. and Y-K. Tung (1992). Hydrosystems: Engineering and Management. Mc

Graw-Hill Inc. New York.

21.Mandel, S. and Z. Shiftman (1981). Groundwater Resources. Investigation and Development.

Academic Press, N.Y. - London, 269 pp.

22.Mc Gample M. L. Lucey J. and Clabby K. C. (1992). “Biological assessment of river water

quality in Iceland”. In: Newman P. J. , Piavaux M. A. and Sweeting R. A. eds, River Water

Quality: Ecological Assessment and Control, office for the official Publications of the

European Communities, Luxembourg, pp. 371 – 97.

23.Mc Garrigle, M. L., Lucey, J. and Clabby, K. C., 1992 Biological assessment of river water

quality in Ireland. In: Newman, P. J., Piavaux, M. A., and Sweeting, R. A., eds, River Water

Quality: Ecological Assessment and Control, Office for the Official Publications of the

European Communities, Luxembourg. pp 371 – 97.

24.Μπεριάτος Η., Αραβώσης Κ., Κούγκολος Α., Καραγιαννίδης Α., Περκουλίδης Γ., Κολτσίδας

Ε., Θεσμικό πλαίσιο και πολιτική διαχείρισης στερεών αποβλήτων – Εξελίξεις και

προοπτικές, ΠερΔικ 2003, 306.

25.Μυλόπουλος Ν., Διαχείριση Υδατικών Πόρων, Πανεπιστημιακές Σημειώσεις, Τμ. Πολιτικών

Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας 2001.

26.Nutall, D., 1983 The use of an objective index as an aid to water quality management in Ireland.

Irish Journal of Environmental Science, 2, 19 – 31.

27.Premazzi, G. and Chiaudani, G., 1992 Current approaches to assess water quality in lakes. In:

Newman, P. J., Piavaux, M. A., and Sweeting, R. A., eds, River Water Quality: Ecological

Assessment and Control, Office for the Official Publications of the European Communities,

Luxembourg. pp 249 – 308.

28.Rathbum R. E. (1977). Reaeration coefficients of streams - state of the art. J. of Hydraulics

Div. , ACSE, 103, 409-424 pp..

29.Streeter, H. and E. Phelps (1925). A Study of the Purification of the Ohio River. U.S. Publ-

Health Service Bull. No 146, Washington, D.C.

30.Thorpe W. E. and Williams I. L. (1980). “A guide to the use of algae for the biological

surveillance of rivers”. Technical Memorandum 20, Water Data Unit, Reading, UK.

31.Turc, L. (1954). Le bilan d’ eau des sols. Relations entre les précipitations l’ évaporation et l’

ecouiement. Ann. Agronomiques IV 1954: 491-595, Versailles.

32.Todd, D. K. (1959). Ground Water Hydrology. Wiley International Edition, 336 pp.

33.Taha, A. T. (1987). “Operations Research: An Introduction”. Macmillan, New York.

294

34.Winston, W. L. (1987). “Operations Research: Applications and Algorithms”. PWS - Kent

Publisher, Boston.

35.Wright J. F. , Furse M. T. and Armitage P. D. (1993). “PIVPACS – a technique for evaluating

the biological quality of rivers in the UK”. European Water Pollution Control, Vol. 3, pp. 15 –

25.

36.Χαϊνταρλής Μ., Η Οδηγία 2000/60 για τα νερά και η ορθή ενσωμάτωσή της στην ελληνική

νομική και διοικητική πραγματικότητα, Εισήγηση στο 3ο Συνέδριο Ανάπτυξης της Θεσσαλίας

(Επιστημονικό συνέδριο για τη διαχείριση των υδάτινων πόρων και την αειφόρο ανάπτυξη

στη Θεσσαλία), Λάρισα, 12 – 13 Δεκεμβρίου 2003.

37.Κείμενο Ν 3199/2003 (ΦΕΚ Α΄ 280/9.12.2003).

295