Διαστασιολόγηση οικιακών ομβροδεξαμενών σε περιοχές με διαφορετικό βροχομετρικό καθεστώς

Abstract

Η ανάγκη αποτελεσματικής διαχείρισης και αξιοποίησης των διαθέσιμων υδατικών πόρων, ιδίως λόγω της ποσοτικής και ποιοτικής υποβάθμισης των αποθεμάτων γλυκού νερού λόγω της υπερεκμετάλλευσης και της επίδρασης άλλων ανθρώπινων δραστηριοτήτων, είναι έκδηλη τα τελευταία χρόνια. Η αξιοποίηση των όμβριων υδάτων, τα οποία παραδοσιακά συλλέγονται, αποθηκεύονται και αξιοποιούνται εδώ και χιλιάδες χρόνια, για την κάλυψη μέρους των υδατικών αναγκών κυρίως σε περιοχές με περιορισμένο υδατικό δυναμικό, είναι μία πρακτική που συνδέεται με αυξημένο περιβαλλοντικό και συχνά οικονομικό όφελος. Τα συστήματα συλλογής όμβριων υδάτων είναι μια πρόταση για την αντιμετώπιση του προβλήματος της έλλειψης επάρκειας υδατικών πόρων που εμφανίζεται εντονότερη στα ελληνικά νησιά. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε ένα μοντέλο ημερήσιου υδατικού ισοζυγίου για την προσομοίωση της λειτουργίας ενός συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων, με σκοπό την ανάλυση αποδοτικότητας για την κάλυψη αστικής ζήτησης νερού σε επίπεδο οικίας. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε συγκριτικά για δύο νησιά της Ελλάδας που χαρακτηρίζονται από διαφορετικό βροχομετρικό καθεστώς. Από τη μία πλευρά επιλέχθηκε η Κέρκυρα, στην οποία σημειώνεται το υψηλότερο ύψος βροχόπτωσης σε επίπεδο έτους (μεγαλύτερο των 1000mm), και από την άλλη επιλέχθηκε η Νάξος, ένα από τα νησιά των Κυκλάδων τα οποία έχουν χαμηλό ετήσιο ύψος βροχής (περί τα 400mm) και αντίστοιχα υψηλή τιμή εξατμισοδιαπνοής. Αξιοποιώντας τις διαθέσιμες χρονοσειρές βροχόπτωσης από τους σταθμούς της Ε.Μ.Υ. στα δύο νησιά, δημιουργήθηκε το ημερήσιο μοντέλο υδατικού ισοζυγίου για ένα οικιακό σύστημα συλλογής-ταμίευσης ομβρίων και συγκεκριμένα, εξετάστηκε η αποδοτικότητα του συστήματος για διάφορα σενάρια, σε συνάρτηση με την επιφάνεια συλλογής, τον όγκο της κλειστής δεξαμενής αποθήκευσης του βρόχινου νερού και των αριθμό των μελών της κατοικίας, για ένα προκαθορισμένο ποσοστό κάλυψης επί της συνολικής ημερήσιας ζήτησης καθαρού νερού. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν για τα δύο νησιά. Τέλος, παρουσιάζεται μια ενδεικτική διερεύνηση της αποδοτικότητας ενός τέτοιου συστήματος υπό συνθήκες κλιματικής αλλαγής. Η εν λόγω ανάλυση πραγματοποιήθηκε λαμβάνοντας υπόψη σενάρια που βασίζονται στην τελευταία αναθεώρηση της IPCC και παρατίθεται προκειμένου να δοθεί μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα αναφορικά με τη διαδικασία επιλογής της κατάλληλης διάστασης του συστήματος (δηλ. όγκου ομβροδεξαμενής) υπό μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες. Δεδομένου ότι πρόκειται για κλειστή δεξαμενή, οπότε η επίδραση του φαινομένου της εξατμισοδιαπνοής θεωρείται αμελητέα, παρουσιάζονται τρεις αναλύσεις που λαμβάνουν υπόψη διαθέσιμες χρονοσειρές ημερήσιας βροχόπτωσης μέχρι το 2100 για ένα ευμενές, μέσο και δυσμενές σενάριο εκπομπών (RCP: 2.5, 4.6 και 8.5, αντίστοιχα). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που προέκυψαν, ένα σύστημα συλλογής ομβρίων στη νήσο Κέρκυρα αναμένεται να είναι ιδιαίτερα αποδοτικό, ειδικά σε σύγκριση με τα αντίστοιχα αποτελέσματα για τη νήσο Νάξο, όπου σε πολλές περιπτώσεις δεν επιτυγχάνεται η απόδοση που τέθηκε ως στόχος, ακόμα και για το μέγιστο όγκο δεξαμενής που διερευνάται (δηλ. 30 κυβικά μέτρα). Ακόμα, όπως αναμενόταν, η διερεύνηση υπό μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες έδειξε να επηρεάζει τα αποτελέσματα που διαμορφώνονται, όπου συστηματικά η αποδοτικότητα εμφανίζεται αυξημένη για σενάριο που παρουσιάζει αυξητική τάση στην ημερήσια βροχόπτωση. Τα αποτελέσματα της εν λόγω εργασίας είναι χρήσιμα για την αξιολόγηση της απόδοσης τέτοιων επενδύσεων στα ελληνικά νησιά και ανοίγουν το δρόμο για ανάλογες εφαρμογές που θα διερευνούν τη δυνατότητα κάλυψης μέρους των οικιακών αναγκών, ιδίως σε μικρά νησιά του Αιγαίου και Ιονίου, για τα οποία δεν λειτουργούν μονάδες αφαλάτωσης και η υδροδότησή τους εξαρτάται από τη μεταφορά νερού με υδροφόρα πλοία, μια ιδιαίτερα δαπανηρή διαδικασία που δεν είναι και φιλοπεριβαλλοντική.