Προσομοίωση κίνησης ρύπων σε υπόγειο υδροφορέα. Εφαρμογή στη Δυτική Θεσσαλία
Creators: name: Γκατζογιάννη, Ελένη Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2008
Subjects: Προσομοίωση
Υπό πίεση υδροφορέας
Θεσσαλία
Ρύποι
Υδραυλική αγωγιμότητα
Πεδίο ταχυτήτων
Υδατικό ισοζύγιο
Πηνειός
Simulation
Modflow
Confirmed aquifer
Dumping site
ArcGis
Particle tracking

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η συμπεριφορά του υπόγειου υδροφορέα που βρίσκεται στο βορειοδυτικό τμήμα της πεδιάδας της Θεσσαλίας. Πρόκειται για έναν υπό πίεση υδροφορέα με διαρροή με σημαντικό δυναμικό, ο οποίος κατά το μεγαλύτερο μέρος του βρίσκεται στο Νομό Τρικάλων. Δυτικά των Τρικάλων, στην πλημμυρική κοίτη του ποταμού Πηνειού, λειτουργεί χώρος ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων, στον οποίο απορρίπτει τα σκουπίδια του ο Δήμος Τρικάλων, ενώ όπως συμβαίνει σε όλη τη Θεσσαλική πεδιάδα, έτσι και στην περιοχή αυτή υπάρχει πλήθος γεωτρήσεων, με τις οποίες αντλούνται ποσότητες νερού για την άρδευση των καλλιεργειών. Στόχος λοιπόν είναι, αφού προσομοιωθεί η συμπεριφορά του υπόγειου υδροφορέα, να προβλεφθεί η διαδρομή που θα διατρέξουν τα σωματίδια των ρύπων που θα εισρεύσουν σε αυτόν από τη συγκεκριμένη πηγή ρύπανσης μέσα σε 10 έτη και να καθοριστεί η περιοχή που επηρεάζουν, ώστε να επισημανθούν ζώνες υψηλής επικινδυνότητας, όσον αφορά την υποβάθμιση της ποιότητας του υπόγειου νερού. Πρώτη εργασία που πραγματοποιήθηκε ήταν η συλλογή στοιχείων. Τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν για την προσομοίωση, αφορούν σε χάρτες με τη γεωλογία της περιοχής, τις υδρογεωλογικές ιδιότητες του υδροφορέα όπως η υδραυλική αγωγιμότητα, το πορώδες και η ειδική αποθηκευτικότητα, το πάχος του υδροφόρου στρώματος, και η αρχική πιεζομετρία. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν μας παρείχαν η Υπηρεσία Εγγείων Βελτιώσεων Τρικάλων και το Ινστιτούτο Δασικών Ερευνών Θεσσαλονίκης του Εθνικού Ιδρύματος Αγροτικής Ανάπτυξης. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η σάρωση, ο προσανατολισμός και η ψηφιοποίηση των χαρτών με το λογισμικό ArcMap – ArcGIS και τελικά η επεξεργασία των δεδομένων, ώστε να καταστούν έτοιμα να εισαχθούν στο πρόγραμμα προσομοίωσης.Για την ανάπτυξη του μοντέλου προσομοίωσης χρησιμοποιήθηκε το υπολογιστικό πρόγραμμα MODFLOW, το οποίο αποτελεί έναν από τους πλέον τεκμηριωμένους κώδικες μαθηματικής προσομοίωσης της ροής σε κορεσμένη ζώνη πορώδους μέσου.Συγκεκριμένα μελετήθηκε μία περίοδος 10 ετών από τον Απρίλιο 1974, όπου είχαμε την αρχική πιεζομετρία. Με βάση τα διαθέσιμα στοιχεία καθορίστηκαν οι οριακές και οριακές συνθήκες, καθώς επίσης και τα υδραυλικά χαρακτηριστικά του υδροφορέα. Με το πρόγραμμα υπολογίστηκαν η διακύμανση της στάθμης του πιεζομετρικού φορτίου, το ογκομετρικό ισοζύγιο του υδροφορέα, , οι ταχύτητες ροής και τέλος η διαδρομή που θα διατρέξουν αυτοί μέσα σε συγκεκριμένο ορίζοντα χρόνου.Διερευνήθηκαν οι περιπτώσεις μη ύπαρξης και ύπαρξης γεωτρήσεων στην περιοχή μελέτης. Και στις δύο περιπτώσεις η περιοχή που επηρεάζεται από την ύπαρξη της χωματερής καλύπτει μία περιοχή περίπου 270000 m2, έκταση μικρή σε σχέση με τη συνολική έκταση της περιοχής μελέτης.
description: The present Msc diploma thesis focuses on the behaviour of the confined leaky aquifer in the region of Trikala, in western Thessaly, Greece. Inside the flood plain of Pinios River, west of Trikala, there is a dumping site, which has been used for years, without taking any measures to protect groundwater resources, while in the whole plain of Thessaly there is a large number of extraction wells. Through these wells large quantities of water are being extracted from the underlying aquifer, in order to irrigate the cultivated land and to supply water to the population of the region.This thesis aims to investigate aquifer pollution by my means of a particle tracking numerical scheme, for a period of 10 years, in order to determine the high risk zones and the capture zones of the extraction wells.Initially, the necessary information has been collected, which included geographical information, the geology of the area, the hydrological properties of the aquifer, such as hydraulic conductivity, porosity, storativity, thickness, together with initial hydraulic heads. This information has been collected with the precious help of the Institute of Forestry Research of Thessaloniki and the Land reclamation Service of Trikala.The collected maps were first scanned, then digitized and finally elaborated by using the software program ArcMap – ArcGIS.The behaviour of the aquifer has being simulated by using the Modflow calculating program. MODFLOW is a computer program that numerically solves the three-dimensional groundwater flow equation for a porous medium using the finite-difference method. It also includes a particle tracking code to simulate mass transfer.Factors studied are the evolution of aquifer's hydraulic head, volumetric budget, water velocity and also the particles’ trajectories, which have been used to delineate the area with increased pollution risk.