Υδρογεωλογικό καθεστώς λεκάνης Θριασίου Πεδίου με έμφαση στα γεωυδραυλικά χαρακτηριστικά των υδροφόρων οριζόντων και στην ποιότητα των υπογείων υδάτων
Authors: Ερμίδης Δημήτριος 
Published: September 2021

Η περιοχή μελέτης της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι το Θριάσιο Πεδίο. Ο σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η διασαφήνιση των υδρογεωλογικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή μέσα από την διερεύνηση της υδραυλικής σχέσης των υδροφορέων με την θάλασσα, την διερεύνηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του υπόγειου νερού με απώτερο σκοπό την περιβαλλοντική αποκατάσταση και εν τέλει την ολοκληρωμένη διαχείριση του υδατικού δυναμικού της περιοχής. Η έρευνα ανέδειξε τον σημαντικό ρόλο της στρωματογραφίας η οποία μαζί με την τεκτονική και τις μεταβολές της στάθμης της θάλασσας λόγω ευστατισμού καθόρισαν ουσιαστικά το υδρογεωλογικό καθεστώς της περιοχής με την ανάπτυξη μίας «ακολουθίας υδροφόρων οριζόντων» η οποία τελεί υπό πίεση. Καθορίστηκαν τρεις υδροστρωματογραφικές ενότητες (ΥΣΕ) με κριτήρια γεωλογικά (γεωλογικοί σχηματισμοί, καρστικοποίηση και τεκτονισμός, στρωματογραφία), υδρογεωλογικά (περιοχές τροφοδοσίας και εκφόρτισης, τύπος υδροφορέα, το είδος του συστήματος υπόγειας ροής, επικοινωνία υδροφορέων τόσο μεταξύ τους όσο και με την θάλασσα), υδροχημικά (περιβαλλοντικοί ιχνηθέτες) και υδραυλικά (υδραυλικά φορτία, υδραυλική κλίση, υδραυλικά χαρακτηριστικά). Η πρώτη υδροστρωματογραφική ενότητα αποτελείται από τους υδροφορείς των Νεογενών-Τεταρτογενών ιζημάτων. Διακρίνεται στην υποενότητα των ιζημάτων του Ολοκαίνου-Αν. Πλειστοκαίνου με κατεύθυνση του υπόγειου νερού γενικά προς τα Ν-ΝΔ και στην υποενότητα των ιζημάτων του Πλειο-Πλειστοκαίνου η οποία βρίσκεται βαθύτερα της πρώτης με κατεύθυνση του νερού προς τα ΝΑ όπου εν μέρει εκφορτίζεται ως προς τα πάνω διαρροή (upwards leakage) στην παραλιακή ζώνη, ενώ ο κύριος όγκος νερών κινείται με πολύ μικρή ταχύτητα ή πολύ πιθανόν αποσφηνώνεται λόγω της παρουσίας της νήσου Σαλαμίνας. Η δεύτερη ΥΣΕ περιλαμβάνει τον υδροφόρο των Κρητιδικών ασβεστολίθων στους οποίους αναπτύσσεται ένα ενδιάμεσο και κατά θέσεις τοπικό σύστημα υπόγειας ροής προς τα ΝΔ. Η τρίτη ΥΣΕ αναπτύσσεται στο σύμπλεγμα των Τριαδικών ιζημάτων όπου αναπτύσσεται ένα εκτεταμένο σύστημα υπόγειας ροής που επικρατεί σε όλη την ευρύτερη περιοχή με πολλές ιδιαιτερότητες. Διενεργήθηκαν δοκιμαστικές αντλήσεις στα πηγάδια των Πλειο-Πλειστοκαινικών ιζημάτων και βρέθηκαν οι τιμές μεταβιβαστικότητας Τ να κυμαίνονται από 10 έως 200 m2/d (ή 0,0001 έως 0,001 m2/s), οι τιμές αποθηκευτικότητας S από 0,02 έως 0,0001 και οι τιμές υδραυλικής αγωγιμότητας από 0,2 έως 21 m/d. Διερευνήθηκε για πρώτη φορά η ανισοτροπία των υδροφορέων με την βοήθεια επίσης των δοκιμαστικών αντλήσεων και κατορθώθηκε να ανιχνευθεί μόνο σε μία περιοχή πλησίον του πηγαδιού Νο 54. Σχεδιάσθηκε το ελλειψοειδές της ανισοτροπίας με διεύθυνση μεγάλου άξονα Β7Α. Η διενέργεια μετρήσεων παροχής στα ρ. Σαρανταπόταμου και ρ. Γιαννούλας ανέδειξε την γραμμικότητα των λεκανών τους κατά 97-99% και κατασκευάσθηκαν οι καμπύλες στάθμης-παροχής του ρ. Σαρανταπόταμου Q=14,856h^2,5582 και του ρ. Γιαννούλας Q=15,477h^3,5366 . Προσδιορίσθηκε επίσης η σχέση ύψους βροχής-απορροής για την λεκάνη του ρ. Σαρανταπόταμου σχεδόν αμέσως μετά τις πρώτες βροχές, y=7073,8x-26494. Μελετήθηκε η χημική σύσταση των υπόγειων νερών η οποία επικεντρώθηκε στην παρουσία των αλογόνων F-, Cl-, Br- και την χρήση τους για πρώτη φορά ως περιβαλλοντικούς ιχνηθέτες. Τα αποτελέσματα έδειξαν μία σύνθετη κατανομή της αλατότητας η οποία προέρχεται από ανθρωπογενή δραστηριότητα και φυσικές διαδικασίες όπως η εξάτμιση του νερού της άρδευσης και η διάχυση υφάλμυρου νερού μέσω των πηγαδιών και διαμέσου των αργίλων της παραλιακής ζώνης. Στα δείγματα του Οκτωβρίου, διαφοροποιήθηκαν τα χλωριόντα τα οποία προέρχονται από την θάλασσα από εκείνα που προέρχονται από άλλες πηγές με την χρήση του λόγου μάζας Cl-/Br-. Τιμές γύρω και πάνω από το 1000 αποδίδονται στην παρουσία υπολειμματικών εβαποριτικών αλάτων και κυρίως αλίτη στην περιοχή, τιμές του λόγου μεταξύ 400 και 600 υποδηλώνουν ρύπανση από αστικά και κτηνοτροφικά λύματα, ενώ τιμές μικρότερες του 50 υποδηλώνουν την παρουσία υπολειμμάτων υπεράλμυρων νερών (brines). Επομένως, σύγχρονη πλευρική διείσδυση της θάλασσας στους Πλειο-Πλειστοκαινικούς υδροφόρους δεν υφίσταται και η αλατότητα είναι πολύ πιθανόν να προέρχεται από διείσδυση θαλασσινού νερού, παλαιότερης γεωλογικά περιόδου, το οποίο εγκλωβίστηκε από τις μεταβολές της στάθμης της θάλασσας κατά το Πλειστόκαινο. Επιπρόσθετα, τιμές του λόγου F-/Cl- 200 έως 500 φορές μεγαλύτερες από αυτήν του θαλασσινού νερού και δεδομένου ότι η διάλυση ορυκτών που περιέχουν φθόριο απαιτεί εκατοντάδες έως και χιλιάδες χρόνια για να πραγματοποιηθεί, ενισχύεται η άποψη ότι το νερό αυτό δεν προέρχεται από σύγχρονη πλευρική διείσδυση της θάλασσας. Είναι πολύ πιθανή η παρουσία ενός γεωθερμικού πεδίου χαμηλής ενθαλπίας το οποίο τροφοδοτεί με νερό τους υπόγειους υδροφορείς της περιοχής και προέρχεται από τα μεταπυροκλαστικά/μεταηφαιστειακά του Παλαιοζωικού-Κατ. Τριαδικού.Τέλος από την έρευνα προκύπτει ότι οι υδροφορείς είναι πολύ πιθανόν να εκτείνονται κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας δημιουργώντας έτσι στρώματα γλυκού νερού τα οποία απομονώνονται από την παρουσία μεγάλου πάχους στρωμάτων αργίλου από την επίδραση της θάλασσας. Το τελευταίο είναι πολύ σημαντικό για την διαχείριση των υδατικών πόρων σε παράκτιους υδροφόρους με παρόμοιες υδρογεωλογικές συνθήκες. Αυτό είναι ένα σημαντικό θέμα που θα μπορούσε να διερευνηθεί με περισσότερη λεπτομέρεια. Νέοι τρόποι επέκτασης της έρευνας για υπόγεια νερά θα μπορούσαν να αναζητηθούν κάτω από τον πυθμένα του Κόλπου της Ελευσίνας, γεγονός που είναι εφικτό λόγω του μικρού βάθους του Κόλπου Ελευσίνας ο οποίος έχει μέγιστο βάθος 34 m. (Μέσο βάθος 18 m.). Με αυτόν τον τρόπο θα μπορούσε να προκύψει μια νέα προοπτική για τη διαχείριση των υδατικών πόρων.