Διερεύνηση της αποδοτικότητας ομβροδεξαμενών σε νησιά του Αιγαίου - Παπαγιάννη, Ευαγγελία (other, 2015)
Στο πλαίσιο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας εφαρμόστηκε ένα μοντέλο ημερήσιου υδατικού ισοζυγίου με σκοπό τη διερεύνηση της αποδοτικότητας ομβροδεξαμενών για αστική χρήση στο Υδατικό Διαμέρισμα Νήσων Αιγαίου. Ο προσδιορισμός της αποδοτικότητας των δεξαμενών πραγματοποιήθηκε σε 14 νησιά του Αιγαίου και εξετάστηκε ο βαθμός αξιοπιστίας για την κάλυψη των αναγκών μη πόσιμου νερού ενός νοικοκυριού 3 έως 4 ατόμων. Επίσης, διερευνήθηκε το κόστος αρχικής επένδυσης για την απόκτηση της ομβροδεξαμενής και συσχετίστηκε με τα επίπεδα αξιοπιστίας για κάθε σενάριο ζήτησης που μελετήθηκε. Για την εφαρμογή του μοντέλου του υδατικού ισοζυγίου και τον προσδιορισμό της αξιοπιστίας του συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων, απαραίτητες προϋποθέσεις είναι τόσο η διαθεσιμότητα ημερήσιων τιμών βροχόπτωσης διάρκειας τουλάχιστον 10 ετών, όσο και η αξιόπιστη καταγραφή των μετρήσεων αυτών. Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκαν ημερήσιες τιμές βροχόπτωσης 22 ετών, για τη χρονική περίοδο 1990-2012, από σταθμούς της ΕΜΥ στα 14 νησιά μελέτης. Η διερεύνηση της αποδοτικότητας ενός συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων πραγματοποιήθηκε για ένα νοικοκυριό με αριθμό κατοίκων 3 έως 4, και ποσοστά ικανοποίησης οικιακών αναγκών 30%, 40% και 50%, που μεταφράζονται (λαμβάνοντας ως ημερήσια κατανάλωση νερού κατ’ άτομο τα 150 L) σε 135 έως 300 L/ημέρα. Τα ποσοστά αυτά αντιστοιχούν στις ανάγκες μιας οικογένειας για κατανάλωση νερού στο καζανάκι (~30%), στο μπάνιο-ντους (20%-30%) ή/και στα πλυντήρια ρούχων και πιάτων (~15%). Ως επιφάνειες συλλογής ομβρίων εξετάστηκαν οι περιπτώσεις των 100, 150, 200, 250 και 300 m2, οι οποίες είναι κτηριοδομικά και πολεοδομικά συνηθισμένες στα νησιά του Αιγαίου. Οι τιμές των όγκων ομβροδεξαμενών που εξετάστηκαν κυμαίνονταν από 5 έως 50 m3, ανα διαστήματα των 5 m3, μεγέθη τα οποία είναι κτηριοδομικά εφικτά, εμπορικά διαθέσιμα και πολεοδομικά επιτρεπτά. Η αξιολόγηση των βροχομετρικών δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν, έδειξε ότι στα νησιά των Κυκλάδων που μελετήθηκαν (Μήλος, Πάρος, Νάξος, Μύκονος, Σαντορίνη) παρατηρήθηκαν οι μικρότερες μέσες ετήσιες τιμές βροχόπτωσης, οι οποίες κυμαίνονταν από 293 έως 415 mm και οι μεγαλύτερες μέσες ετήσιες άνομβρες περίοδοι που κυμαίνονταν από 4 έως 5 μήνες περίπου, ενώ στα νησιά του Βόρειου και Ανατολικού Αιγαίου (Σκιάθος, Σκύρος, Λήμνος, Σάμος, Κώς, Λέσβος, Ικαρία, Χίος, Ρόδος) παρατηρήθηκαν οι μεγαλύτερες μέσες ετήσιες τιμές βροχόπτωσης, από 423 έως 685 mm και οι μικρότερες μέσες ετήσιες άνομβρες περίοδοι, από 2 έως 5 μήνες περίπου. Το διαφορετικό βροχομετρικό καθεστώς των νησιών καθόρισε και την αξιοπιστία του συστήματος συλλογής όμβριων υδάτων. Στα νησιά του Βόρειου και Ανατολικού Αιγαίου, η αύξηση του όγκου ομβροδεξαμενής αυξάνει σημαντικά την αξιοπιστία του συστήματος για όλες τις περιπτώσεις των επιφανειών συλλογής που εξετάστηκαν και για όλα τα επίπεδα ζήτησης. Εξαίρεση αποτελεί η περίπτωση ικανοποίησης της υψηλής ζήτησης (50% των 4 ατόμων-300 L/day) με μικρή επιφάνεια συλλογής (100 m2) όπου παρατηρούνται αφενός μεν τα χαμηλότερα επίπεδα αξιοπιστίας και αφετέρου δε τα μικρότερα ποσοστά αύξησής της με την αύξηση του όγκου δεξαμενής. Στα νησιά των Κυκλάδων, η αύξηση του όγκου ομβροδεξαμενής αυξάνει σημαντικά την αξιοπιστία του συστήματος μόνο στις περιπτώσεις των μεγάλων επιφανειών συλλογής (>200 m2) και για χαμηλό επίπεδο ζήτησης (30% των 3 ατόμων-135 L/day). Η διερεύνηση της επίδρασης της επιφάνειας συλλογής επί της αποδοτικότητας του συστήματος συλλογής ομβρίων για το σενάριο της χαμηλής ζήτησης (30% των 3 ατόμων-135 L/day) στα νησιά των Κυκλάδων, έδειξε ότι για επιφάνειες συλλογής μέχρι 100 m2 είναι αδύνατο να επιτευχθεί αξιοπιστία μεγαλύτερη του 80% και η αύξηση της αξιοπιστίας είναι μικρή για όγκους ομβροδεξαμενών μεγαλύτερους των 20 m3 περίπου. Υψηλά επίπεδα αξιοπιστίας που φτάνουν και το 100% παρατηρούνται μόνο στις μεγάλες επιφάνειες (250-300 m2) και για μεγάλους όγκους ομβροδεξαμενών. Σε αντίθεση, στα νησιά του Βόρειου και Ανατολικού Αιγαίου η κάλυψη της χαμηλής ζήτησης επιτυγχάνεται με μεγάλα ποσοστά αξιοπιστίας (>90%) ακόμη και για μικρά μεγέθη επιφανειών. Στα νησιά των Κυκλάδων, η ικανοποίηση της υψηλής ζήτησης (300 L/day) με επιφάνειες συλλογής μέχρι 300 m2 είναι αδύνατο να επιτευχθεί με αξιοπιστία 100%. Συγκεκριμένα, για επιφάνειες συλλογής 200 m2 και ομβροδεξαμενές 15 m3 παρατηρούνται ποσοστά αξιοπιστίας μεγαλύτερα του 40%, ενώ η επίδραση του μεγέθους της δεξαμενής επί της αξιοπιστίας γίνεται ασήμαντη για μεγαλύτερα μεγέθη δεξαμενής. Για επιφάνειες συλλογής 300 m2 επιτυγχάνεται αξιοπιστία μεγαλύτερη του 40% για δεξαμενές μεγαλύτερες των 5 m3 και αυξάνεται με την αύξηση του όγκου της δεξαμενής. Ωστόσο, στα νησιά του Βόρειου και Ανατολικού Αιγαίου, η ικανοποίηση της υψηλής ζήτησης (300 L/day) με επιφάνειες συλλογής 200 m2 επιτυγχάνεται με αξιοπιστία μεγαλύτερη του 40% για ομβροδεξαμενές 5 m3 και αυξάνεται σε 80% έως 90% για ομβροδεξαμενές 50 m3. Η αξιοπιστία αγγίζει το 95% για επιφάνειες συλλογής 300 m2. Η Σαντορίνη παρουσίασε τα μικρότερα επίπεδα αξιοπιστίας σε σχέση με τα υπόλοιπα νησιά του Αιγαίου που μελετήθηκαν λόγω του δυσμενούς συνδυασμού χαμηλής βροχόπτωσης και μεγάλης άνομβρης περιόδου. Γενική συνισταμένη όλων των ανωτέρω αποτελεί η διαπίστωση πως για να επιτευχθούν υψηλά ποσοστά αξιοπιστίας χρειαζόμαστε ταυτόχρονα την ισχύ τριών συνθηκών: α) χαμηλή ζήτηση, β) μεγάλη επιφάνεια συλλογής και γ) μεγάλος όγκος ομβροδεξαμενής. Η διερεύνηση τόσο του κόστους απόκτησης ομβροδεξαμενής όσο και της σχέσης κόστους- αξιοπιστίας έδειξε ότι αφενός μεν το κόστος είναι σε γενικές γραμμές ανάλογο του μεγέθους ομβροδεξαμενής και αφετέρου δε ότι η επίτευξη μεγάλων ποσοστών αξιοπιστίας απαιτεί μεγάλα κόστη αρχικής επένδυσης.