Διαχείριση ομβρίων υδάτων σε αστικό περιβάλλον με τη χρήση οικολογικών μεθόδων και φρεατίων νέας τεχνολογίας
Authors: Μπαγιούκ Σταύρος 
Published: February 2025

Σήμερα, η αστικοποίηση, η οποία συντέλεσε στο φαινόμενο της "αδιαβροχοποίησης" μεγάλου ποσοστού του εδάφους, καθώς και η γενικότερη κλιματική αλλαγή έχουν λειτουργήσει αρνητικά, δυσχεραίνοντας την υπάρχουσα κατάσταση. Αυτό είχε ως απόρροια, στην Ελλάδα, στην Ευρώπη αλλά και παγκόσμια, να δημιουργηθεί ένας κοινός προβληματισμός που αφορά τη διαχείριση των πλημμυρών στα αστικά κέντρα, μικρής και μεγάλης κλίμακας, καθώς οι μέχρι τώρα προσεγγίσεις δεν απέδωσαν τα βέλτιστα. Συνεπώς, θεωρείται επιτακτική ανάγκη, η ανάπτυξη δράσεων και στρατηγικών ικανών να περιορίσουν αυτά τα φαινόμενα, καθώς και τις αρνητικές τους επιπτώσεις και να προσφέρουν στις πόλεις "αντιπλημμυρική θωράκιση", ακόμα και σε ακραία καιρικά φαινόμενα. Η παρούσα διδακτορική διατριβή κινείται σε αυτή την κατεύθυνση, με την ανάπτυξη μιας πρωτοποριακής πολιτικής προσέγγισης διαχείρισης ομβρίων υδάτων, η οποία συνδυάζει την ανάπτυξη καινοτομίας στα δίκτυα συλλογής και μεταφοράς ομβρίων και την αποτελεσματική εφαρμογή των οικολογικών μεθόδων. Πιο αναλυτικά, όσον αφορά τις οικολογικές μεθόδους, αναδεικνύεται η συνδυαστική χρήση αυτών με την προτεινόμενη καινοτομία αλλά και μεταξύ τους. Μερικές από τις μεθόδους που επιλέχθηκαν να αναλυθούν στη διατριβή είναι οι κήποι βροχής, τα φυτεμένα δώματα, οι δενδροδόχοι και οι λωρίδες βιοκατακράτησης, οι τάφροι διήθησης, τα υδροπερατά πεζοδρόμια και οδοστρώματα, που αναμένεται να λειτουργήσουν συμπληρωματικά στο δίκτυο απορροής όμβριων υδάτων. Η προτεινόμενη καινοτομία αφορά έναν πρωτότυπο μηχανισμό διαχείρισης ομβρίων υδάτων στα υφιστάμενα και στα υπό κατασκευή δίκτυα, είτε είναι χωριστικά είτε είναι παντορροϊκά, η οποία βασίζεται στις θεμελιώδεις αρχές της υδραυλικής. Συγκεκριμένα, η φιλοσοφία και η μεθοδολογία που αναπτύσσει, είναι η προσωρινή αποθήκευση ομβρίων υδάτων στην ίδια τη δομή του συστήματος (μέσω του μηχανισμού αυτού), με την απόθεσή τους να πραγματοποιείται μετά από κάποιο χρονικό διάστημα στο δίκτυο με τρόπο φυσικό, χωρίς αντλίες και τεχνητά μέσα. Μία πρόταση που θα "εκμεταλλεύεται" τις φυσικές ιδιότητες, δεν θα κάνει χρήση πρόσθετης ενέργειας, αλλά αντιθέτως θα αξιοποιεί την ενέργεια του νερού. Επίσης, το ίδιο το δίκτυο θα έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης σημαντικού όγκου νερού, προς αποφυγή υπερχειλίσεων, δίχως να απαιτούνται επιπλέον κατασκευές από σκυρόδεμα. Με την εφαρμογή αυτής της καινοτομίας θα "σπάει η αιχμή" σε δύο (ή περισσότερες) μικρότερες "αιχμές" αντιμετωπίσιμες, αποτρέποντας όλον τον όγκο νερού που θα παραχθεί ως αποτέλεσμα της βροχής να συναντηθεί την ίδια χρονική στιγμή. Απώτερος σκοπός της προτεινόμενης πολιτικής προσέγγισης διαχείρισης όμβριων υδάτων, είναι η αποφυγή των πλημμυρικών φαινομένων, έτσι ώστε να προστατευθεί το αστικό περιβάλλον και να μειωθεί ο κίνδυνος σε στιγμές αιχμής. Επιπλέον, η ανάπτυξη των οικολογικών μεθόδων (π.χ. κήποι βροχής, φυτεμένα δώματα) στις περιοχές εφαρμογής, μπορεί να προάγει και την ανάδειξη του αστικού και περιαστικού τοπίου. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αφού πραγματοποιήθηκε η παρουσίαση της προτεινόμενης πολιτικής προσέγγισης διαχείρισης όμβριων υδάτων με συνδυασμό των οικολογικών μεθόδων και της προτεινόμενης καινοτομίας, αναπτύχθηκαν δύο εφαρμογές-προσομοιώσεις, μέσα από τις οποίες αναδείχθηκαν σε βάθος τα οφέλη της πρότασης. Οι κλιματικές συνθήκες, που ελήφθησαν υπ΄ όψιν, είναι αυτές που επικρατούν στην πόλη της Θεσσαλονίκης. Τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την απόκτηση αξιόπιστων και ακριβών αποτελεσμάτων και συμπερασμάτων, είναι τα υπολογιστικά φύλλα Microsoft Excel και το δημόσιο λογισμικό της EPA (United States Environmental Protection Agency) Storm Water Management Model (SWMM). Ακόμη, η ανάγκη για αντιπλημμυρική θωράκιση των πόλεων και ειδικότερα των ιστορικών κέντρων ήταν ο λόγος να αναπτυχθεί στην παρούσα διδακτορική διατριβή μία ακόμη προσομοίωση, που αφορά την αστική απορροή στο ιστορικό κέντρο της Θεσσαλονίκης. Απώτερος σκοπός της η εξαγωγή γόνιμων συμπερασμάτων και βασικά εργαλεία της η τροποποιημένη ορθολογική μέθοδος (Modified Rational Method) και το ελεύθερης πρόσβασης υδραυλικό μοντέλο HEC-RAS. Επίσης, η παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζει εξειδικευμένες λύσεις και προτάσεις, που μπορούν να εφαρμοσθούν είτε σε τοπικό επίπεδο Δήμου, Πόλης, Περιφέρειας είτε και σε όλη την επικράτεια, παρέχοντας μια ευρύτερη, ποιοτικότερη και ολοκληρωμένη διαχείριση στο πεδίο των αντιπλημμυρικών έργων και της αειφόρου και βιώσιμης ανάπτυξης. Τέλος, στην παρούσα διδακτορική διατριβή γίνεται μία εκτενής παρουσίαση και ανάδειξη σημείων, για άμεση εφαρμογή και ανάπτυξη οικολογικών μεθόδων στην πόλη της Θεσσαλονίκης, που στόχο έχει να συμβάλει ουσιαστικά στην αντιπλημμυρική θωράκισή της.