Διαχείριση Υπόγειων Υδατικών Πόρων Σε Συνθήκες Αβεβαιότητας

Abstract

Στην παρούσα διατριβή προτείνεται και εφαρμόζεται επιτυχώς ένα καινοτόμο εργαλείο απόφασης για τη βέλτιστη και ταυτόχρονα βιώσιμη διαχείριση ενός υπόγειου υδροφορέα που βρίσκεται σε κατάσταση εντατικής εκμετάλλευσης, σε συνθήκες υδρογεωλογικής αβεβαιότητας. Απαρτίζεται από ειδικά συνδυασμένα μοντέλα. Για τη λειτουργία του συστήματος αυτού χρησιμοποιούνται και συνδυάζονται στοιχεία από την στοχαστική ανάλυση, την προσομοίωση των υδατικών συστημάτων και τη διαχείριση των υπόγειων υδατικών πόρων. Το υπόψη σύστημα χρησιμοποιείται αρχικά για την αποτύπωση της υφιστάμενης κατάστασης του υπόγειου κοκκώδη υδροφορέα της λεκάνης απορροής της λίμνης Κάρλας, από ποσοτικής πλευράς. Εξαιτίας, όμως, της χωρικής μεταβλητότητας της υδραυλικής αγωγιμότητας και της έλλειψης επαρκών δειγματοληπτικών τιμών της, η εκτίμηση της ποσοτικής κατάστασης του υπόγειου υδροφορέα εμπεριέχει αβεβαιότητα. Η αβεβαιότητα αυτή αποτιμάται με τη χρήση της στοχαστικής προσομοίωσης και ειδικότερα με τη χρήση γεωστατιστικών μεθόδων. Αφού λοιπόν εκτιμηθούν η κατάσταση του υδατικού δυναμικού του υπόγειου υδροφορέα ποσοτικά και αποτιμηθεί η αβεβαιότητα της υδραυλικής αγωγιμότητας, τίθεται σε εφαρμογή ένα μεθοδολογικό πλαίσιο αποκατάστασης του υπόγειου υδροφορέα, σε μελλοντική περίοδο.. Η ποσοτική αποκατάσταση του υπόγειου υδροφορέα βασίζεται στη βέλτιστη διαχείριση των ανανεώσιμων αποθεμάτων του, πάλι όμως σε συνθήκες αβεβαιότητας μιας και για τη λήψη της ορθής απόφασης θα πρέπει να απεικονίζονται ξεκάθαρα όλες οι πιθανές λύσεις, αλλά και η επικινδυνότητα (ρίσκο) που η καθεμία από αυτές εμπεριέχει. Με τον τρόπο αυτό η στρατηγική διαχείρισης, που τελικά θα επιλεγεί, θα αποφέρει τα βέλτιστα αποτελέσματα έχοντας συμπεριλάβει όλες τις παραμέτρους του πολύπλοκου προβλήματος. Η διαχείριση του υδροφορέα στοχεύει όχι μόνο στην ανύψωση του υδροφόρου ορίζοντα και την αποκατάστασή του, αλλά και στον υπολογισμό ταυτόχρονα του βέλτιστου επιτρεπόμενου αντλούμενου υδατικού όγκου για άρδευση. Αφού λοιπόν, σε πρώτη φάση εξασφαλιστεί η περιβαλλοντική απαίτηση της αποκατάστασης του υπόγειου υδροφορέα σε βάθος δεδομένου χρόνου, δεσμεύοντας ένα σημαντικό ποσοστό των ανανεώσιμων αποθεμάτων του, στη συνέχεια εκτιμάται η βέλτιστη χρήση των υπόλοιπων υδατικών διαθέσιμων για την κάλυψη των αρδευτικών αναγκών, με στόχο τη μεγιστοποίηση του κέρδους του διαχειριστή. Η παραμετρική αβεβαιότητα οδηγεί σε σημαντική οικονομική αβεβαιότητα στα αποτελέσματα της διαχείρισης, δημιουργώντας συνθήκες επικινδυνότητας στη λήψη οποιασδήποτε στρατηγικής αποκατάστασης. Προτείνεται μία νέα μεθοδολογία για τον υπολογισμό του βέλτιστου πλήθους των μετρήσεων της παραμέτρου στο πεδίο, που θα οδηγήσει στη μείωση της παραμετρικής αβεβαιότητας και εν τέλει και της οικονομικής, δίνοντας στον διαχειριστή μία πιο ξεκάθαρη εικόνα για τη λήψη της διαχειριστικής στρατηγικής που θα ακολουθήσει.