Προσομοίωση του υπόγειου παράκτιου υδροφορέα της Μεσαριάς στη Σαντορίνη

Abstract

Ο υπόγειος παράκτιος υδροφορέας της Μεσαριάς στην Σαντορίνη αποτελεί την κύρια πηγή για την κάλυψη των αναγκών του νησιού. Λόγω των αυξημένων αντλήσεων στην περιοχή τα υπόγεια νερά συνεχώς υποβαθμίζονται ποιοτικά με αποτέλεσμα την εισροή του θαλασσινού νερού στον υδροφορέα και την πιθανή υφαλμύρωση του. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη του υπόγειου υδροφόρου συστήματος της Σαντορίνης. Συγκεκριμένα, γίνεται προσομοίωση της υπόγειας ροής και εξετάζονται διάφορα σενάρια μείωσης τροφοδοσίας και άντλησης καθώς και ένα σενάριο τεχνητού εμπλουτισμού προκειμένου να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα για την συμπεριφορά του υδροφορέα και να προταθούν λύσεις για την προστασία αυτού από το φαινόμενο της υφαλμύρωσης. Το μοντέλο προσομοίωσης της ροής που χρησιμοποιήθηκε, εφαρμόζεται σε παράκτιους φρεάτιους υδροφορείς σε συνθήκες μόνιμης ροής και βασίζεται στην θεώρηση της απότομης διεπιφάνειας αλμυρού-γλυκού νερού, στην προσέγγιση του Ghyben-Herzberg, στις παραδοχές της οριζόντιας ροής και στη ανάλυση του Strack. Η σχεδίαση και η εφαρμογή του έγινε στο PMWIN, όπου και υπολογίστηκε το δυναμικό φ, ενώ ο υπολογισμός του πιεζομετρικού φορτίου και το βάθος της διεπιφάνειας κάτω από το επίπεδο της θάλασσας έγιναν σε περιβάλλον Matlab Τα σενάρια άντλησης και τροφοδοσίας σχεδιαστήκαν με σκοπό την προστασία του υδροφορέα από την είσοδο του θαλασσινού νερού. Στα σενάρια αυτά αναζητήθηκε η βέλτιστη παροχή άντλησης ώστε να θεωρείται ασφαλής ο υδροφορέας, σύμφωνα με κάποιους περιορισμούς που είχαν τεθεί. Η εύρεση των βέλτιστων αυτών τιμών έγινε με δοκιμές.

The coastal aquifer of Messaria in the island of Santorini consist the main source of the water supply in the area. Due to the increasing pumping in the area, the underground waters are continuously demoted, as far as their quality, something that leads to the influx of the sea water in the aquifer and possibly to its salinity. The goal of this research is the study of the underground of water wagon system in Santorini. More specifically, we apply a model of simulation of flow of coastal aquifer and we examine the different scenarios of reducing the recharge and pumping scenario. We also examine a scenario of artificial enrichment in order to estimate the attribute of the aquifer and find the solutions in order to avoid the problem of salinity. The model of simulation of flow that was used , is applied in coastal underground aquifers, in steady-state conditions and is based on the abrupt fresh-saltwater interface, on the Ghyben-Herzberg approximation, on the horizontal flow approximations and on Strack’s analysis. PMWIN program was used for the design and the application of the model and for the computing of potential φ. Matlab was used for the calculation of the hydraulic heads and the depth of the interface under the level of the sea. The scenarios of the pumping and the recharge were achieved in order to protect the aquifer from the influx of the sea water. In those scenarios, and according to some confinements, we searched for the best supply pumping in order to keep the aquifer safe. The search of those supplies was achieved with testing.