Σύγκριση μεθόδων υδρογραφίας και δορυφορικής βαθυμετρίας στη μελέτη της γεωμορφολογίας ταμιευτήρων
Authors: Τσολακίδης Ιωάννης 
Published: September 2021

Η διαχείριση των υδάτινων πόρων για σκοπούς άρδευσης και αντιπλημμυρικής προστασίας, κατείχε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη παλαιότερων αλλά και σύγχρονων πολιτισμών. Η ολοένα και μεγαλύτερη αύξηση του πληθυσμού, ειδικότερα μετά τον δέκατο ένατο αιώνα, με την ταυτόχρονη βιομηχανική επανάσταση, οδήγησε στη απαίτηση για βέλτιστη και αποτελεσματικότερη διαχείριση των υδάτινων πόρων. Ο ρόλος των ταμιευτήρων στο πρόβλημα της διαχείρισης υπήρξε καθοριστικός, παρ’ όλες τις αρνητικές επιδράσεις που μπορεί να έχει στο φυσικό περιβάλλον. Σήμερα με την ανάπτυξη των υπολογιστικών τεχνικών, οργάνων και συστημάτων, ο σχεδιασμός ενός συστήματος ταμιευτήρα είναι ακόμη πιο βέλτιστος. Παράλληλα με τον σχεδιασμό και τη λειτουργία των ταμιευτήρων, σχεδιάζονται και διαδικασίες παρακολούθησης των συστημάτων αυτών, που αφορούν στην εκτίμηση της φυσικοχημικής κατάστασης των υδάτων, της διακύμανσης της στάθμης αλλά και της αποθηκευτικής ικανότητας του ταμιευτήρα. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα κρίσιμο, κατά την λειτουργία υδροηλεκτρικών σταθμών. Στην παρούσα διατριβή, εξετάζονται σύγχρονες μέθοδοι παρακολούθησης σημαντικών παραμέτρων λειτουργίας των ταμιευτήρων, με έμφαση στον έλεγχο της γεωμορφολογίας τους. Συγκεκριμένα, διερευνάται η δυνατότητα υπολογισμού των βαθών, με εφαρμογή τον ταμιευτήρα της Κερκίνης, δια μέσω μεθόδων δορυφορικής βαθυμετρίας, αξιοποιώντας τη φασματική πληροφορία των οκτώ διαύλων της πολυφασματικής εικόνας του δορυφόρου Worldview-2, χωρικής διακριτότητας 2m. Τα αποτελέσματα της μεθόδου συγκρίνονται με βαθυμετρικό μοντέλο αναφοράς, το οποίο παράγεται μέσω της υδρογράφησης που διενεργείται στον ταμιευτήρα, με τη χρήση σύγχρονων τεχνικών αποτύπωσης, όπως την κινηματική τεχνική σε πραγματικό χρόνο (RTK GNSS), καθώς και τη χρήση ηχοβολιστή. Εξετάζονται ζητήματα όπως η ακρίβεια των δύο μεθόδων, η τάση πρόσχωσης του ταμιευτήρα από φερτές ύλες, καθώς και η ικανότητα των νέων διαύλων του δορυφόρου Worldview-2, του Παράκτιου, του Μπλε και του Πράσινου, στην καταγραφή της ακτινοβολίας που διαπερνά το υγρό στοιχείο και της διερεύνησης του ποσοστού ακτινοβολίας που απορροφάται από το νερό σε αυτά τα φάσματα. Για το σκοπό αυτό αναλύεται η θεωρητική βάση όλων αυτών των μεθόδων, στο πλαίσιο της έρευνας. Επιπλέον, στο τελευταίο τμήμα της διατριβής, γίνεται αριθμητική προσομοίωση της υδροδυναμικής κυκλοφορίας της λίμνης Κερκίνης, με τη χρήση των θεμελιωδών εξισώσεων σε δύο διαστάσεις και τον προσδιορισμό μεταβλητών όπως οι συνιστώσες ταχύτητας u και v, καθώς και άλλες δυναμικές μεταβλητές, ώστε να ολοκληρωθεί, όσο είναι δυνατό, η πληροφορία για το σύστημα του ταμιευτήρα. Η επιτυχία ή μη του μοντέλου, συνίσταται στην ορθή επιλογή των παραμέτρων εισαγωγής και των δεδομένων, ενώ τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, συγκρίνονται με τα διαθέσιμα στοιχεία από το οπτικό σταθμήμετρο, στο φράγμα του ταμιευτήρα Κερκίνης. Όπως αναφέρθηκε, η διατριβή εξετάζει το σύστημα του ταμιευτήρα, ως προς τη γεωμορφολογία του, διερευνώντας ειδικά θέματα. Για να κατανοηθεί πλήρως, αυτό το τόσο δυναμικό σύστημα, είναι πολλές οι επί μέρους εργασίες και έρευνες που πρέπει να γίνουν, σε φυσικό, χημικό και βιολογικό επίπεδο, ενώ τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής, μπορούν να αποτελέσουν το υπόβαθρο, όλων των παραπάνω εργασιών.