Εκτίμηση - κατάταξη της σεισμικής τρωτότητας των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων και διερεύνησή της ως προς τη ρύπανση εδαφικών και υδατικών πόρων
Authors: Κέρπελης Πλούταρχος 
Published: November 2023

Η παρούσα διατριβή επιλύει το πρόβλημα της ταχείας εκτίμησης της σεισμικής τρωτότητας σε Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) και προτείνει κατάλληλη πρωτότυπη μεθοδολογία μέσω διερεύνησης των μεταβλητών που την επηρεάζουν, χρησιμοποιώντας την ποιοτική ανάλυση με τη μέθοδο της «κρίσης των ειδικών». Παγκοσμίως, η εκτίμηση της τρωτότητας των κατασκευών είναι ένα δυσεπίλυτο ζήτημα, λόγω της πολυπαραμετρικότητας των μεταβλητών που συμμετέχουν. Οι μέχρι σήμερα τρόποι εύρεσης της σεισμικής τρωτότητας επικεντρώνονται σε χρονοβόρες αναλυτικές μελέτες και διαδικασίες για συγκεκριμένες κατασκευές και εγκαταστάσεις. Στην Ελλάδα, εμπειρικές μέθοδοι όπως η εκτίμηση της δομικής τρωτότητας μέσω ταχέως οπτικού ελέγχου των Δημοσίων και κοινωφελούς χρήσης κτιρίων πραγματοποιείται με πολύ βραδείς ρυθμούς. Η εκτίμηση της τρωτότητας των ΕΕΛ, άλλων κρίσιμων εγκαταστάσεων αλλά και ιδιωτικών κτιρίων είναι ανύπαρκτη και ελλιπής. Η έρευνα αναδεικνύει την απαίτηση ύπαρξης μεθοδολογίας για την ταχεία εκτίμηση της σεισμικής τρωτότητας των ΕΕΛ.Σκοπός της διατριβής είναι ο προσεισμικός έλεγχος και η εκτίμηση της σεισμικής τρωτότητας των ΕΕΛ ως προς την μετασεισμική απόκρισή τους. Απώτερος σκοπός είναι η επαύξηση της ανθεκτικότητας έναντι σεισμικών καταστροφών, η καλή λειτουργία των συστημάτων επεξεργασίας και η διατήρηση της Δημόσιας Υγείας και Ασφάλειας. Η πρωτοτυπία της διατριβής έγκειται στη δημιουργία ταχείας μεθοδολογίας ποιοτικής εκτίμησης της σεισμικής τρωτότητας των ΕΕΛ με βάση την «κρίση των ειδικών», η οποία εμπεριέχει την ανάδειξη των σημαντικότερων μεταβλητών σεισμικής τρωτότητας (και των συντελεστών βαρύτητας αυτών) μετά από βιβλιογραφική και πιλοτική έρευνα. Δημιουργήθηκε και χορηγήθηκε πρωτότυπο Ερωτηματολόγιο Σεισμικής Τρωτότητας (Ερωτηματολόγιο ΣΤ) σε 116 Υπεύθυνους-Λειτουργούς ΕΕΛ (Δείγμα 1). Η προσέγγιση της μεθοδολογίας είναι εμπειρική καθώς βασίζεται στη διερεύνηση της εκτίμησης των Υπευθύνων-Λειτουργών ΕΕΛ για τη σεισμική τρωτότητα των εγκαταστάσεών τους. Όλες οι σεισμικές τρωτότητες που εξετάζονται αφορούν αποκλειστικά το χώρο των εγκαταστάσεων, και εστιάζουν στη Δομική Τρωτότητα (ΔΤ), στη Μη Δομική Τρωτότητα (ΜΔΤ) και στη Λειτουργική Τρωτότητα (ΛΤ). Εξετάζονται δε όλα τα στάδια επεξεργασίας των λυμάτων με βάση παραδοχές που υιοθετήθηκαν. Παρουσιάζονται οι δυνατότητες της μεθοδολογίας με την εξειδίκευσή της ως προς τη διερεύνηση και εκτίμηση της σεισμικής τρωτότητας των ΕΕΛ, η οποία δυνητικά μπορεί να προκαλέσει ρύπανση του εδάφους και των υδάτων (ΡΕΥ), ενώ εκτιμάται επίσης η χρονική διασπορά των ρύπων, εντός 24 ωρών μετασεισμικά. Η στόχευση εμπεριέχει επίσης την αναζήτηση της κατηγορίας των «ειδικών» οι οποίοι οφείλουν να συμμετέχουν στην έρευνα (για την καλύτερη αξιοπιστία της). Για τη διερεύνηση των καταλληλότερων «ειδικών» οι οποίοι οφείλουν να συμμετέχουν στη έρευνα θεωρήθηκε ένα αντίστοιχο ερωτηματολόγιο με την ονομασία Τυποποιημένη Έκθεση Σεισμικής Τρωτότητας (ΤΕΣΤ), πανομοιότυπο με το Ερωτηματολόγιο ΣΤ. Η ΤΕΣΤ είχε ως αποδέκτες το Δείγμα 2 των 118 Μελετητών-Ελεγκτών για τις Μελέτες Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΜΠΕ) των ΕΕΛ. Σε κάθε περίπτωση η στατιστική επεξεργασία περιελάμβανε την περιγραφική στατιστική με τη δημιουργία στατιστικών διαγραμμάτων, αθροιστικές συχνότητες, την εύρεση του Δείκτη Σεισμικής Τρωτότητας (ΔΣΤ) για το Δείγμα 1 και το αντίστοιχο του για την ΤΕΣΤ (ΤΕΣΤ/ΔΣΤ) της κάθε ΕΕΛ. Μετέπειτα δημιουργήθηκε η Κλίμακα Σεισμικής Τρωτότητας (ΚΣΤ) για το Δείγμα 1 και η αντίστοιχή του για την ΤΕΣΤ (ΤΕΣΤ/ΚΣΤ) για το Δείγμα 2 των ΕΕΛ. Πραγματοποιήθηκαν όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των αποτελεσμάτων του Ερωτηματολογίου ΣΤ και ΤΕΣΤ (δηλ. των επιμέρους ΔΣΤ και των ΚΣΤ τους). Εξετάσθηκε επίσης η περίπτωση δυνητικής μετασεισμικής ΡΕΥ με βάση τα πλασματικά Ερωτηματολόγια ΡΕΥ και ΤΕΣΤ-ΡΕΥ με την εύρεση των ΔΣΤ-ΡΕΥ, και ΤΕΣΤ/ΔΣΤ-ΡΕΥ καθώς και των αντίστοιχων ΚΣΤ-ΡΕΥ και ΤΕΣΤ/ΚΣΤ-ΡΕΥ. Ως προς την αξιοπιστία της μεθοδολογίας, ελέγχθηκε η συσχέτιση των αποτελεσμάτων Ερωτηματολογίου ΣΤ και ΤΕΣΤ (καθώς και αντίστοιχα για ΡΕΥ). Πραγματοποιήθηκαν συσχετίσεις των αποτελεσμάτων Ερωτηματολογίου ΣΤ με ένα επιπλέον χορηγηθέν Ερωτηματολόγιο Επανεκτίμησης από 40 αποδέκτες, με υπάρχουσες καμπύλες τρωτότητας κατά HAZUS-MH, Panico et al., και Syner-G (για Ελληνικές ΕΕΛ), μετά από ομαδοποιήσεις ΕΕΛ (σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά τους είτε με βάση την αναμενόμενη επιτάχυνση εδάφους του Χάρτη Σεισμικής Τρωτότητας (ΧΣΕ) της περιοχής των ΕΕΛ). Αποτελέσματα του Ερωτηματολογίου ΣΤ συγκρίθηκαν με υπάρχοντα δεδομένα σεισμών από τη βάση δεδομένων Shakemaps είτε από την Διεθνή βάση δεδομένων EM-DAT (εντάσεων, απωλειών σε θύματα). Πραγματοποιήθηκε τηλεφωνική έρευνα για τις σεισμικές επιπτώσεις σε 14 ΕΕΛ για την περίοδο 2011-2022. Υπήρξαν 10 ΕΕΛ με επιπτώσεις στις οποίες επαναχορηγήθηκε το Ερωτηματολόγιο ΣΤ (Ερωτηματολόγιο ΣΤ/ΤΕ). Αξιοποιήθηκαν τα αποτελέσματα από 2 ΕΕΛ και συγκρίθηκαν με τα αποτελέσματα του Ερωτηματολογίου ΣΤ.Η μεθοδολογία εφαρμόσθηκε για την ΕΕΛ Αιγίου και κρίθηκαν τα αποτελέσματα, για κάθε περίπτωση. Τα πιο σημαντικά αποτελέσματα αποτυπώθηκαν σε 28 Χάρτες μέσω των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) και σχολιάστηκαν περαιτέρω.Η μεθοδολογία κρίνεται επαρκής και ικανοποιητική για την ταχεία εκτίμηση της σεισμικής τρωτότητας των ΕΕΛ (εφόσον οι αποδέκτες είναι οι Υπεύθυνοι-Λειτουργοί). Οι αβεβαιότητες σχολιάζονται. Προτείνονται δε τα απαραίτητα προληπτικά είτε κατασταλτικά μέτρα μετριασμού των επιπτώσεων ανάλογα με την ΚΣΤ στην οποία ανήκει η κάθε μεμονωμένη ΕΕΛ. Περαιτέρω δίνονται προτάσεις για μελλοντικές έρευνες, με βάση σενάρια υποθέσεων σεισμού, με βάση ευρύτερους εξωτερικούς παράγοντες (όπως η κλιματική αλλαγή), είτε με βάση την έκταση των σεισμικών επιπτώσεων. Η Πολιτεία δε, μπορεί έγκαιρα να οργανώσει μεθοδικά και με ρεαλιστική ιεράρχηση την ενίσχυση και αναβάθμιση της ανθεκτικότητας των ΕΕΛ σε επίπεδο πρόληψης, υλοποιώντας τα κατάλληλα μέτρα προστασίας, μετριάζοντας έτσι τον σεισμικό κίνδυνο στο επιστημονικό πεδίο των φυσικών καταστροφών.