Εκτίμηση του υδατικού αποτυπώματος των καλλιεργειών του κάμπου της Άρτας

Θεοχάρη, Αιμιλία-Παναγιώτα; Theochari, Aimilia-Panagiota

dc.contributor.author	Θεοχάρη, Αιμιλία-Παναγιώτα	el
dc.contributor.author	Theochari, Aimilia-Panagiota	en
dc.date.accessioned	2016-09-21T12:06:18Z
dc.date.available	2016-09-21T12:06:18Z
dc.date.issued	2016-09-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43636
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15595
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υδατικό αποτύπωμα	el
dc.subject	Καλλιέργειες	el
dc.subject	Νερό	el
dc.subject	Βρόχινο νερό	el
dc.subject	Αρδευτικό νερό	el
dc.subject	Water footprint	en
dc.title	Εκτίμηση του υδατικού αποτυπώματος των καλλιεργειών του κάμπου της Άρτας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Assessment of the water footprint of crops of plain of Arta	en
heal.classification	Υδατικοί πόροι	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-08
heal.abstract	Το νερό αποτελεί έναν πολύτιμο φυσικό πόρο ο οποίος δεν μπορεί να αντικατασταθεί από κανέναν άλλον, διαφορετικό από τα υπόλοιπα εμπορικά προϊόντα, τον οποίο οφείλουμε να διαφυλάξουμε με κάθε τρόπο. Οι υδατικοί πόροι τόσο σε παγκόσμια κλίμακα όσο και στην Ελλάδα δέχονται συνεχώς πιέσεις λόγω της πληθυσμιακής αύξησης, των κλιματικών αλλαγών, της ανθρώπινης δραστηριότητας και της συνεχούς οικονομικής ανάπτυξης, με συνέπεια η τελική διαθέσιμη και κατάλληλη για χρήση ποσότητα νερού να μην επαρκεί για την κάλυψη των αναγκών όλου του πληθυσμού. Επιβάλλεται λοιπόν η εφαρμογή βιώσιμων και ορθολογικών πολιτικών ανάπτυξης και διαχείρισης των υδατικών πόρων με στόχο την προστασία της ποιότητας και της ποσότητας των τελευταίων. Στα πλαίσια αυτής της προσπάθειας αναπτύχθηκε η έννοια του Υ.Α, το οποίο αποτελεί αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Η έννοια του Υδατικού Αποτυπώματος ησήχθη για πρώτη φορά το 2003 από τον A. Y. Hoekstra. Πρόκειται για ένα δείκτη υδατικής κατανάλωσης, ο οποίος εκφράζει την ποσότητα γλυκού νερού που καταναλώνεται ή ρυπαίνεται ανά μονάδα παραγόμενου προϊόντος. Το Υδατικό Αποτύπωμα μπορεί να εκτιμηθεί σε παγκόσμια και εθνική κλίμακα αλλά και σε κλίμακα λεκάνης απορροής. Επιπλέον το ΥΑ μπορεί να υπολογιστεί για μια κοινότητα, μια επιχείρηση, μία διαδικασία και για ένα προϊόν. Αποτελείται από τρεις συνιστώσες, το πράσινο υδατικό αποτύπωμα το οποίο αναφέρεται στο βρόχινο νερό που καταναλώνεται για την παραγωγή ενός προίόντος (μιας καλλιέργειας), το μπλέ υδατικό αποτύπωμα το οποίο αναφέρεται στο αρδευτικό νερό και τέλος το γκρί υδατικό αποτύπωμα που δείχνει το μέγεθος της ρύπανσης που προκαλεί η παραγωγή ενός συκεκριμένου προϊόντος. Για τον υπολογισμό του ΥΑ, έχουν προταθεί δύο μέθοδοι. Η πρώτη προτάθηκε από τους Hoekstra and Chapagain το (2008), ενώ η δεύτερη, από τους Ridoutt and Pfister (2009). Στην παρούσα εργασία γίνεται εφαρμογή της μεθόδου των Hoekstra and Chapagain (2008) στον κάμπο της Άρτας στον Νoμό Άρτας στην Ήπειρο. Η περιοχή αυτή παρουσιάζει έντονο αγροτικό χαρακτήρα με δενδρώδεις καλλιέργειες και σιτηρά. Έγινε λοιπόν εκτίμηση του Υδατικού Αποτυπώματος όλων αυτών των καλλιεργειών υπολογίζοντας συγχρόνως τις συνιστώσες του ώστε να φανεί ποια καλλιέργεια καταναλώνει περισσότερο βρόχινο νερό (πράσινο ΥΑ), ποιά περισσότερο αρδευτικό νερό (μπλέ ΥΑ) και ποια είναι περισσότερο ρυπογόνα αφού θα παρουσιάζει το μεγαλύτερο γκρι ΥΑ. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των ΥΑ για κάθε καλλιέργεια είναι δύο διαφορετικές όσον αφορά την εκτίμηση της εξατμισοδιαπνοής. Πιο συγκεκριμένα είναι αυτή των Blaney-Criddle και αυτή των Penman-Monteith. Για τον υπολογισμό της ενεργούς βροχόπτωσης χρησιμοποιήθηκε η αναλυτική σχέση του Ναλμπάντη (2007). Εκτός των δύο διαφορετικών μεθόδων εκτίμησης της εξατμισοδιαπνοής χρησιμοποιήθηκαν και δύο διαφορετικά σενάρια για το ποσοστό εισχώρησης των ρύπων στο υδάτινο σύστημα προκειμένου να υπολογιστεί το γκρί ΥΑ. Για το πρώτο σενάριο χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα του Σχεδίου Διαχείρισης του Υδατικού Διαμερίσματος της Ηπείρου αναφορικά με το ποσοστό δέσμευσης των χορηγούμενων μέσω της λίπανσης θρεπτικών στοιχείων όπως άζωτο και φωσφόρο από τις καλλιέργειες της περιοχής. Στο δεύτερο σενάριο θεωρήθηκε ότι το ποσοστό εισχώρησης των ρύπων στο υδάτινο σύστημα ενιαίο και ίσο με 7% ανεξάρτητα από το είδος της καλλιέργειας και τον εφαρμοζόμενο ρύπο (άζωτο ή φωσφόρος). Η τιμή αυτή, σύμφωνα με την υπάρχουσα βιβλιογραφία, θεωρείται ότι αντιστοιχεί στις μέσες συνθήκες υδατοπερατότητας των εδαφών του ελλαδικού χώρου. Στη συνέχεια προκειμένου να υπάρχει μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα για τις πιέσεις που ασκεί κάθε καλλιέργεια στο υδάτινο σύστημα, υπολογίστηκαν και οι υδατικές καταναλώσεις για κάθε καλλιέργεια, καθώς και οι συνιστώσες της υδατικής κατανάλωσης που είναι η πράσινη, η μπλέ και η γκρί υδατική κατανάλωση. Για τον υπολογισμό της χρησιμοποιήθηκε το ΥΑ της κάθε καλλιέργειας και η ετήσια παραγωγή της. Οι υπολογισμοί έγιναν σε επίπεδο καλλιέργειας, δήμου αλλά και για το σύνολο της περιοχής έρευνας. Διαπιστώθηκε ότι και οι δύο μεθόδοι που χρησιμοποιήθηκαν δίνουν τα ίδια αποτελέσματα σχετικά με το πoιές καλλιέργειες είναι οι πιο απαιτητικές στην κατανάλωση νερού, με μικρές διαφορές στην κατάταξη των καλλιεργειών. Και οι δύο καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι το μεγαλύτερο ολικό ΥΑ παρουσιάζουν οι μουσμουλιές και ακολουθεί το βαμβάκι. Σημαντική παρατήρηση από τη σύγκριση των δύο μεθόδων είναι ότι η Blaney-Criddle οδηγεί σε υπερεκτίμηση των αναγκών εξατμισοδιαπνοής των καλλιεργειών συγκριτικά με τη μέθοδο Penman-Monteith. Όσον αφορά τα δύο διαφορετικά σενάρια που χρησιμοποιήθηκαν για την γκρί συνιστώσα του ΥΑ, το πρώτο δίνει σημαντικά υψηλότερες τιμές ολικής υδατικής κατανάλωσης, ενώ και για τα δύο σενάρια το μεγαλύτερο γκρί ΥΑ παρουσιάζουν οι ίδιες καλλιέργειες και πιο συγκεκριμένα οι μουσμουλιές και το βαμβάκι. Τέλος, συμπεραίνεται ότι η τελική ποσότητα νερού που καταναλώνεται για την παραγωγή κάθε καλλιέργειας προκύπτει τόσο από το ΥΑ της όσο και από την έκτασή της στην περιοχή μελέτης. Αυτό αποδεικνύεται από το γεγονός ότι στην παρούσα εργασία ενώ υπολογίστηκε ότι το μεγαλύτερο ολικό ΥΑ έχουν οι μουσμουλιές, όσον αφορά τη μεγαλύτερη υδατική κατανάλωση την παρουσιάζουν οι πορτοκαλιές καθώς καταλαμβάνουν τη μεγαλύτερη έκταση στην περιοχή μελέτης.	el
heal.abstract	Water is an irreplaceable and valuable natural resource, different from other commercial products, which we must preserve at all costs. Water resources both globally and in Greece are constantly under pressure from population growth, climate change, human activity and the continuous economic development, so that the final available and suitable for use in water may not be sufficient to cover the needs of the entire population. It therefore needs to implement sustainable and rational development of policies and management of water resources to protect the quality and quantity of the latter. As part of this effort we developed the concept of water footprint, which is the subject of study of this present study. The concept of water footprint was first introduced by A. Y. Hoekstra in 2002. It is a water consumption indicator, which expresses the amount of fresh water consumed or polluted per unit of product output. The Water Footprint can be appreciated on a global and national scale and at the watershed scale. In addition, the WF can be calculated for a community, a business, a process and a product. It consists of three components, the green water footprint where it is rain water consumed to produce a product (a crop), the blue water footprint which refers to irrigated water and finally the gray water footprint showing the size of pollution that induces the production of specific product. For calculating WF, two methods have been proposed. The first suggested by Hoekstra and Chapagain in 2008, while the second, by Ridoutt and Pfister in 2009. This work is the method of Hoekstra and Chapagain at the plain of Arta in Epirus. This area has a strong rural character with tree crops and cereals. It was then estimate the Water Footprint (WF) all these crop counting both its components to see which crop consumes more rainwater (green WF), which more irrigation water (blue WF) and which is more polluting because it presents the largest gray WF. The methods used to calculate the WF for each crop are different as regards the assessment of evapotranspiration. More specifically is the Blaney-Criddle and that of Penman-Monteith. For the calculation of active rainfall used the analytic relationship Nalbandis (2007). Besides the two different evapotranspiration estimation methods were used and two different scenarios for the penetration rate of the pollutants in the aquatic system in order to calculate the WF gray. For the first scenario used the data of the Water Management Plan Department of Epirus regarding the capture rate of administered through fertilization of nutrients such as nitrogen and phosphorus from the cultures of the region. In the second scenario was that the penetration rate of the pollutants in the aquatic system uniform and equal to 7%, irrespective of the type of crop and the applicable pollutant (nitrogen and phosphorus). This value according to the existing literature is considered to correspond to the average conditions of water permeability of the soil of Greece. vi Then in order to have a more complete picture of the pressures of every culture in the aquatic system were calculated and water consumption for each crop, as well as components of water consumption which are the green, the blue and the gray water consumption. For the calculation was used WF of each crop and annual production. The calculations were made in culture, municipal and for the entire survey area. It was found that both methods used to give the same results on the which crops are the most demanding in water consumption, with slight differences in the classification of crops. Both conclude that the greatest total WF exhibit the loquat followed cotton. An important observation from the comparison of the two methods is that the Blaney-Criddle leads to an overestimation of evapotranspiration needs of crops compared with the Penman-Monteith method. As to the two different scenarios used to WF gray component, the first gives significantly higher total water consumption rates, and for both scenarios the largest gray WF show the same cultures and more specifically the medlar and cotton. Finally, it was concluded that the final amount of water consumed to produce each crop is clear both from the WF and the extent of the study area. This is evidenced by the fact that in the present study while estimated that the largest total WF have loquat, in terms of greater water consumption to show the orange as occupying the largest area in the study area.	en
heal.advisorName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Τσακίρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ναλμπάντης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	358 σ.
heal.fullTextAvailability	true