This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Βραβευμένη Διπλωματική Εργασία για το Νερό 2014 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Β. Τσουκαλά
Εθνικό Μετσόβιο ΠολυτεχνείοΣχολή Πολιτικών Μηχανικών Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος
«ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ
ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΑΠΟΤΥΠΩΜΑΤΟΣ»
Δέσποινα Χαρχούση, Πολιτικός Μηχανικός, Υ/Δ ΕΜΠ
Εισαγωγή στην έννοια του υδατικού αποτυπώματος (ΥΑ)
Το υδατικό αποτύπωμα: Εισήχθη στην επιστημονική κοινότητα το 2002 από τον A.Y. Hoekstra Είναι ένας εμπειρικός, εναλλακτικός δείκτης κατανάλωσης γλυκού
νερού ο οποίος λαμβάνει υπόψη τόσο την άμεση όσο και την έμμεση κατανάλωση νερού
Εκφράζει τον όγκο νερού που καταναλώνεται και ρυπαίνεται στο σύνολο της διαδικασίας παραγωγής ενός προϊόντος ή μίας υπηρεσίας
ΥΑ καλλιεργειών: εκφράζεται σε m3/ton
ΥΑgreen αφορά στο βρόχινο νερό, τον πράσινο όγκο νερού, το οποίο δεν απορρέει επιφανειακά αλλά κατακρατείται από το έδαφος ως υγρασία και καταναλώνεται από τις καλλιέργειες μέσω της εξατμισοδιαπνοής
ΥΑblue αναφέρεται στην κατανάλωση μπλε νερού, δηλαδή του γλυκού νερού που δεσμεύεται από τους υδατικούς πόρους (επιφανειακούς και υπόγειους) για την ανάπτυξη της καλλιέργειας
ΥΑgrey αναφέρεται στη ρύπανση και ορίζεται ως όγκος του γλυκού νερού που απαιτείται για να επανέλθει η συγκέντρωση των ρυπαντών στα επιτρεπτά επίπεδα
YA = ΥΑgreen + ΥΑblue + ΥΑgrey
Σκοπός εργασίαςΑντικείμενο εργασίας: εφαρμογή του ΥΑ ως εργαλείο διαχείρισης των υδατικών πόρων που διατίθενται για άρδευση στον κάμπο ΧανίωνΣκοπός εργασίας: προσδιορισμός της επιρροής της μεθόδου υπολογισμού της εξατμισοδιαπνοής τόσο στο ΥΑ κάθε καλλιέργειας όσο και στη συνολική υδατική κατανάλωση στην περιοχή. Συγκεκριμένα:
ΕΤα = πραγματική ποσότητα νερού που χρησιμοποιείται από την καλλιέργεια
CROPWAT - Δεδομένα εισόδου
Το Γκρι Υδατικό Αποτύπωμα
WFgrey = (α · AR)/(cmax – cnat)/Y
AR ποσότητα του ρυπαντή που τοποθετείται για λίπανση, kg/στρ.α ποσοστό του ρυπαντή που εισχωρεί στο υδατικό σύστημαcmax μέγιστη αποδεκτή συγκέντρωση ρύπου, mg/L,
cnat φυσική συγκέντρωση ρύπου στον υδατικό αποδέκτη, mg/L
Y απόδοση καλλιέργειας, ton/στρ.
Το ΥΑgrey δεν εξαρτάται από τη μέθοδο εξατμισοδιαπνοής που επιλέγεται
Σύγκριση υφιστάμενων συνθηκών και μελλοντικού σεναρίου
Ανεξάρτητα από την εφαρμοζόμενη μέθοδο εξατμισοδιαπνοής, η κατανάλωση γκρι νερού μειώνεται ~ 2.5%
Η κατανάλωση μπλε νερού αυξάνεται, με το ποσοστό αύξησης να διαφέρει ανάλογα με τη μέθοδο υπολογισμού που χρησιμοποιείται
Πράσινο νερό
Μπλε νερό Γκρι νερό
Harg.-B
D
Harg.-F
D
Blan.-
BD
Blan.-
FD
Pen.-
BD
Pen.-
FD
Actua
l-BD
Actua
l-FD
020406080
100120140160180 green water blue water
Υδατ
ική
κατα
νάλω
ση (1
06
m3)
Σύγκριση μέσου και ξηρού υδρολογικού σεναρίου
Κατά το ξηρό σενάριο, καταναλώνεται λιγότερο πράσινο νερό σε σχέση με το μέσο υδρολογικό σενάριο, αλλά παρατηρείται αύξηση του απαιτούμενου αρδευτικού νερού
Πράσινο νερό
Μπλε νερό
Γκρι νερό
Harg.-B
A
Harg.-F
A
Blan.-
BA
Blan.-
FA
Pen.-
BA
Pen.-
FA
Actua
...
Actua
l-FA
020406080
100120140160180 green water blue water grey waterΠράσινο
νερόΜπλε νερό
Γκρι νερό
Συμπεράσματα από την εφαρμογή διαφόρων μεθόδων εξατμισοδιαπνοής
Όταν ζητείται η σύγκριση δύο διαφορετικών σεναρίων, είναι σκόπιμο να υιοθετείται η ίδια μέθοδος υπολογισμού ΥΑ για τα δύο σενάρια.
Οι διαφορές στην κατάταξη των καλλιεργειών, αναλόγως της μεθόδου υπολογισμού, από άποψη οικονομίας νερού δεν είναι τέτοιες ώστε να οδηγήσουν σε σημαντικά διαφορετικά συμπεράσματα.
Η μέθοδος CROPWAT είναι πιο ακριβής, καθώς υπολογίζει την πραγματική εξατμισοδιαπνοή - απαιτεί περισσότερα δεδομένα
Πεδιάδα Μεσσαράς
Η πεδιάδα της Μεσσαράς βρίσκεται στο νοτιοδυτικό τμήμα του Νομού Ηρακλείου
Σημαντική γεωργική περιοχή της Ελλάδας Το κλίμα στην περιοχή της Μεσσαράς είναι συγκρίσιμο με αυτό των
Χανίων Ελιές και εσπεριδοειδή καλλιεργούνται τόσο στην πεδιάδα της
Μεσσαράς όσο και των Χανίων
ΥΑ καλλιεργειών που αναπτύσσονται σε διαφορετικές περιοχές
Τα ΥΑ των καλλιεργειών διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή λόγω: Της διαφορετικής ποσότητας λιπασμάτων που εφαρμόζεται Της διαφορετικής προσέγγισης υπολογισμού του μπλε ΥΑ
Σύγκριση ΥΑ αρδευόμενων ελαιόδεντρων
Σύγκριση ΥΑ ξηρικών ελαιόδεντρων
Συμπεράσματα για τον δείκτη ΥΑ
Πολυδιάστατος δείκτης Υψηλό συνολικό ΥΑ → απαιτητικές σε νερό καλλιέργειες Σημαντικό γκρι ΥΑ → σημαντική συνεισφορά στην ποιοτική
υποβάθμιση των υδατικών πόρων της περιοχής Σημαντικό μπλε ΥΑ → αυξημένες αρδευτικές ανάγκες Ξηρικές καλλιέργειες → μηδενικό μπλε ΥΑ Μηδενική λίπανση → μηδενικό γκρι ΥΑ Κάθε συνιστώσα του ΥΑ πρέπει να μελετάται ξεχωριστά
Συνέχεια της έρευνας στο αντικείμενο των υδατικών πόρων
Παρουσίαση αποτελεσμάτων διπλωματικής εργασίας Charchousi D., Tsoukala V.K., Papadopoulou M.P., ‘Benchmarking Methodologies for Water
Footprint Calculation in Agriculture’, International Conference WIN4Life, 19-21 September 2013, Tinos, Greece
Charchousi D., Tsoukala V.K., Papadopoulou M.P., ‘How evapotranspiration process may affect the estimation of water footprint indicator in agriculture?’, Desalination and Water Treatment, 2014
Συνέχεια της έρευνας – χρήση του ΥΑ στη μελέτη της κλιματικής αλλαγής Papadopoulou M.P., Charchousi D., Tsoukala V.K., Giannakopoulos C., and Petrakis M., ‘Water
Footprint assessment of applied agricultural policies based on climate change scenarios’, International Conference ADAPTtoCLIMATE, 27-28 March 2014, Nicosia, Cyprus
Papadopoulou M.P., Charchousi D., Tsoukala V.K., Giannakopoulos C., and Petrakis M., ‘Water footprint assessment considering climate change effects on future agricultural production in Mediterranean region’, Desalination and Water Treatment, 2015
Διδακτορική Διατριβή στην διαχείριση των υδατικών πόρων, με έμφαση στη μελέτη των υπόγειων νερών Διερεύνηση του Υπόγειου Υδατικού Αποτυπώματος (ΥΥΑ) ως δείκτη