Συντάχθηκε 20-06-2018 15:33
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Δήμητρας ΠΑΠΠΑ
Θέμα ¨"Διαχείριση υδατικών πόρων λεκανών απορροής Πλατύ και Φανερωμένης- Management of water resources of Platis and Faneromeni basins "
Τετάρτη 27 Ιουνίου 2018, 14:00 μ.μ.
Αίθουσα Κ2.Ι2 , Κτίριο Κ2, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Νικόλαος Νικολαΐδης (επιβλέπων)
Καθηγητής κ.Καρατζάς Γεώργιος
Επίκουρος καθηγητής κ.Παρανυχιανάκης Νικόλαος
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τις υδρολογικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στην λεκάνη απορροής της τεχνητής λίμνης του φράγματος της Φανερωμένης και του ποταμού Πλατύ. Τα νερά του φράγματος της Φανερωμένης πηγάζουν κατά κύριο λόγο από τον παραπόταμο Κουτσουλίδη που καταλήγει στον ποταμό Γεροπόταμο και διασχίζει την πεδιάδα της Μεσαράς .Ο ποταμός Πλατύς είναι ο πιο κοντινός ποταμός της περιοχής που ανήκει στο νομό Ρεθύμνου και εκβάλει στην Αγία Γαλήνη . Η λεκάνη απορροής της Φανερωμένης που εντοπίζεται στο νότιο – κεντρικό τμήμα της Κρήτης, αντιμετωπίζει σοβαρό πρόβλημα όσον αφορά στους υπόγειους υδατικούς πόρους εξαιτίας της υπερεκμετάλλευσης του υδροφορέα, κυρίως για την άρδευση των 250 Km2 καλλιεργήσιμης έκτασης στην πεδιάδα της Μεσαράς. Λόγω της κατάστασης αυτής, η πεδιάδα της Μεσαράς αντιμετωπίζει τον κίνδυνο ερημοποίησης. Πραγματοποιήθηκε εφαρμογή του ημι – κατανεμημένου μοντέλου λεκάνης απορροής, Soil and Water Assessment Tool (SWAT20012), σε συνδυασμό με περιβάλλον ΓΣΠ, προκειμένου να εξεταστούν οι επιδράσεις των εναλλακτικών διαχειριστικών πρακτικών στο υδατικό ισοζύγιο. Η λεκάνη απορροής, έκτασης 375,7 Km2 (Φράγμα της Φανερωμένης) και 1320,876(ποταμός Πλατύς) Km2, διαιρέθηκε σε 38 υπολεκάνες και 174 υδρολογικές μονάδες απόκρισης (HRUs) με αυτοματοποιημένη διαδικασία. Για την βαθμονόμηση και επαλήθευση του μοντέλου, που πραγματοποιήθηκε από το υδρολογικό έτος 1968-1969 μέχρι και το υδρολογικό έτος 2002 – 2003 για την λεκάνη απορροής του Πλατύ και μέχρι το υδρολογικό έτος 1996-1997 για την λεκάνη απορροής της Φανερωμένης , χρησιμοποιήθηκαν μηνιαία και συνεχή μετεωρολογικά δεδομένα από 7 βροχομετρικούς σταθμούς και 2 σταθμούς θερμοκρασίας. Επίσης, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα παροχής μετρημένα σε 38 θέσεις παρατήρησης εντός των ορίων των λεκανών απορροής που καλύπτουν τα αντίστοιχα χρονικά διάστημα τα της εκάστοτε λεκάνης απορροής. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της βαθμονόμησης και της επαλήθευσης, συμπεραίνουμε ότι το μοντέλο SWAT κατάφερε να προσομοιώσει ικανοποιητικά την λεκάνη απορροής του Φράγματος της Φανερωμένης καθώς και αυτή του ποταμού Πλατύ. Η αποτελεσματικότητα του μοντέλου ελέγχθηκε με χρήση διαφόρων στατιστικών δεικτών, όπως οι RMSE, NSE, RSR και PBIAS. Το βαθμονομημένο μοντέλο χρησιμοποιήθηκε επίσης για την αξιολόγηση των επιδράσεων διαφόρων διαχειριστικών σεναρίων στο υδατικό ισοζύγιο. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, το μοντέλο SWAT, εφόσον βαθμονομηθεί σωστά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για την αξιολόγηση διαφόρων διαχειριστικών σεναρίων στις λεκάνες απορροής της Μεσογείου. Το μοντέλο SWAT, υποστηριζόμενο από το περιβάλλον ΓΣΠ, αποδείχθηκε ένα ευέλικτο και αξιόπιστο εργαλείο λήψης αποφάσεων για θέματα υδατικών πόρων καθώς και μια ιδιαίτερα αποτελεσματική λύση προς της κατεύθυνση της ‘Εναρμόνισης με την ΕυρωπαΪκή Οδηγία Πλαίσιο για τα νερά που τέθηκε σε ισχύ στις 22 Δεκεμβρίου του 2000.
Abstract
This diploma discusses the hydrological processes taking place in the artificial lake of the Faneromeni and the river Platy. The waters of Faneromeni dam spring mainly from the tributary Koutsoulidis, which ends on the river Geropotamos and crosses its plain Messaras. The Platys River is the closest river in the area that belongs to the Prefecture of Rethymno and flows into Agia Galini. The catchment area of Faneromeni, located in the south - central part of Crete, faces a serious problem with the underground water resources due to overexploitation of the aquifer, mainly for the irrigation of 250 Km2 of cultivated area in the Mesara plain. Because of this situation, the Mesara plain faces the risk of desertification. The semi-distributed Soil and Water Assessment Tool (SWAT2012) was implemented in conjunction with a GIS environment to examine the effects of alternative management practices on the water balance. The 375.7 Km2 (Phaneromeni Dam) and 1320.876 (Platys River) Km2 catchment area was divided into 38 sub-basins and 174 hydrologic response units (HRUs) with an automated process. For the calibration and verification of the model, carried out from the hydrological year 1968-1969 up to the hydrological year 2000-2001 for the basin of Platy and until the hydrological year 1996-1997 for the catchment area of Faneromeni, monthly and continuous meteorological data from 7 rainfall stations and 2 temperature stations. In addition, delivery data measured at 38 observation sites within the boundaries of the catchment areas covering the respective time periods of each river basin were used. According to the results of calibration and verification, we conclude that the SWAT model has been able to simulate satisfactorily the catchment area of Faneromeni Dam as well as that of the Platy River. The effectiveness of the model was tested using various statistical indicators, such as RMSE, NSE, RSR and PBIAS. The calibrated model was also used to evaluate the effects of various management scenarios on the water balance. According to the results of this study, the SWAT model, if properly calibrated, can be used effectively to evaluate various management scenarios in the Mediterranean basin. SWAT, supported by the GIS environment, proved to be a flexible and reliable decision-making tool for water resources issues, as well as a particularly effective solution to the "Harmonization with the European Water Framework Directive", which came into force on 22 December 2000.
