Υδραυλικά αναπτυξιακά έργα στην Αιθιοπία: αποτίμηση της λειτουργίας του Φράγματος Damte

Κουκή, Ιωάννα; Kouki, Ioanna

dc.contributor.author	Κουκή, Ιωάννα	el
dc.contributor.author	Kouki, Ioanna	en
dc.date.accessioned	2018-10-18T10:40:46Z
dc.date.available	2018-10-18T10:40:46Z
dc.date.issued	2018-10-18
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47808
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15969
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	Αιθιοπία	el
dc.subject	Υδραυλικά έργα	el
dc.subject	Φερτά υλικά	el
dc.subject	Βυθοκόρηση	el
dc.subject	Διάβρωση	el
dc.subject	Ethiopia	en
dc.subject	Water resource projects	en
dc.subject	Sedimentation	en
dc.subject	Dredging	en
dc.subject	Erosion	en
dc.title	Υδραυλικά αναπτυξιακά έργα στην Αιθιοπία: αποτίμηση της λειτουργίας του Φράγματος Damte	el
dc.title	Water resource development projects in Ethiopia: Evaluation of Damte Dam operation	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φράγματα	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/930312c6f799881b32deeb2275a4d7212bada36d
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-18
heal.abstract	Η Αιθιοπία είναι μια από τις μεγαλύτερες και πολυπληθέστερες χώρες της Αφρικής και βρίσκεται στο ανατολικότερο άκρο της, το επονομαζόμενο Κέρας της Αφρικής. Είναι μια χώρα με πολύ σύνθετη τοπογραφία, γεγονός που επηρεάζει το κλίμα, τις εδαφικές συνθήκες, τη βλάστηση και την κατανομή του πληθυσμού της. Παρόλο που κατατάσσεται στις φτωχότερες χώρες του κόσμου, τα τελευταία χρόνια εμφανίζει πολύ υψηλό ρυθμό ανάπτυξης, με την αύξηση της ηλεκτρικής παραγωγής και τη βελτίωση των υποδομών να είναι οι βασικοί πυλώνες αυτής της αλλαγής. Ένα από τα βασικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η χώρα είναι ότι μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού της δεν έχει πρόσβαση σε καλής ποιότητας πόσιμο νερό. Δεδομένου ότι η χώρα βασίζει την οικονομία της στην γεωργική παραγωγή, η έλλειψη νερού εισάγει περιορισμούς στην άρδευση των καλλιεργειών με επιπτώσεις στην επισιτιστική ασφάλεια. Η ανεπάρκεια νερού δεν οφείλεται τόσο στο κλίμα της Αιθιοπίας αφού στο μεγαλύτερο μέρος της χαρακτηρίζεται από άφθονες βροχοπτώσεις και μέσες θερμοκρασίες. Το πρόβλημα έγκειται στον εποχιακό χαρακτήρα των βροχοπτώσεων και στην έλλειψη έργων διαχείρισης του νερού, ώστε να καλύπτονται οι ανάγκες του πληθυσμού όλο το χρόνο. Τα τελευταία χρόνια υπάρχει η τάση για κατασκευή μεγάλων φραγμάτων τα οποία αν και κυρίαρχο στόχο έχουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μπορούν να αξιοποιηθούν και για την ετήσια ρύθμιση του νερού. Υπό αυτές τις συνθήκες κατασκευάστηκε το 2005 το μικρής κλίμακας αρδευτικό φράγμα Damte, που ήρθε να ανακουφίσει μια τοπική κοινότητα στην επαρχία Damot Gale του νομού North Omo στη νοτιοδυτική Αιθιοπία. Η χρηματοδότηση του έγινε με συμβολή του Ελληνικού κράτους, του Προξενείου της Αιθιοπίας στην Ελλάδα και την Αιθιοπική κοινότητα στην Αθήνα, ενώ η μελέτη και κατασκευή του ανατέθηκε σε μηχανικούς από τον Τομέα Υδατικών Πόρων της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και από τη Μη Κυβερνητική Οργάνωση «Μηχανικοί Χωρίς Σύνορα». Σκοπός του ήταν η συλλογή νερού για την αναβάθμιση της ποιότητας ζωής 400 οικογενειών. Το γεώφραγμα αυτό έχει ύψος 15 m, η μεταφορά του νερού κατάντη γίνεται μέσω συστήματος υδροληψίας ενώ η ασφαλής διοχέτευση του πλεονάζοντος νερού επιτυγχάνεται με τον μετωπικό υπερχειλιστή στο σώμα του φράγματος. Η συνολική αποθηκευτική ικανότητα του φράγματος είναι 560 000 m3 με το νεκρό όγκο να εκτιμάται στα 150.000 m3 για τα 25 έτη ζωής του φράγματος. Η μέση ετήσια βροχόπτωση στη περιοχή του έργου σύμφωνα με τη μελέτη είναι 1627 mm και η μέση θερμοκρασία 19.8 0C. Το έδαφος της περιοχής είναι τροπικό και υπολειμματικό, με χαρακτηριστικά την έντονη διαβρωσιμότητα και τη μεταβολή της διατμητικής του αντοχής με την επαναλαμβανόμενη διαβροχή και ξήρανση του υλικού. Περίληψη ii Βασικό αντικείμενο της διπλωματικής είναι η αποτίμηση της λειτουργίας του φράγματος Damte και για το σκοπό αυτό έγινε μια επί τόπου επίσκεψη στην περιοχή του έργου. Η συνολική εικόνα του φράγματος είναι καλή με μικρές φθορές στο σώμα του και στα σαραζανέτια (gabions) του υπερχειλιστή, όμως η ταχεία συσσώρευση φερτών υλικών στον ταμιευτήρα ελλοχεύει κινδύνους για την απρόσκοπτη συνέχιση της λειτουργίας του. Τα οφέλη του έργου στην καθημερινότητα των ανθρώπων της τοπικής κοινωνίας είναι εντυπωσιακά και το επίπεδο ζωής των κατοίκων έχει βελτιωθεί θεαματικά. Τέλος στα πλαίσια του εκπαιδευτικού χαρακτήρα της επίσκεψης, έγινε ξενάγηση στο μεγαλύτερο τη παρούσα στιγμή φράγμα στην Αιθιοπία, το Gilgel Gibe III. Οι λύσεις που προτείνονται αφορούν την αποκατάσταση των φθορών που εντοπίστηκαν αλλά κυρίως την αντιμετώπιση της μείωσης της χωρητικότητας του ταμιευτήρα λόγω των φερτών. Τα αίτια συσσώρευσης των φερτών οφείλονται τόσο στη διάβρωση της λεκάνης απορροής όσο και στην εισροή εδαφικού υλικού από επιφανειακές ολισθήσεις των πρανών της λίμνης. Λόγω του ότι κατά την επίσκεψη στο φράγμα η υψηλή στάθμη του νερού δεν επέτρεπε την εκτίμηση των φερτών, έγινε προσπάθεια να εκτιμηθεί ο όγκος τους με τη βοήθεια αεροφωτογραφιών από το Google Earth. Προσεγγιστικά ο συνολικός όγκος φερτών για τα 13 χρόνια λειτουργίας του φράγματος εκτιμήθηκε στα 123 000 m3. Η απομάκρυνση των φερτών μπορεί να γίνει μόνο με μηχανική εξαγωγή τους συνεπώς η καταλληλότερη λύση είναι η βυθοκόρηση. Μετά από έρευνα, βρέθηκε η φιλανδικής κατασκευής βυθοκόρος Watermaster, της οποίας τα τεχνικά χαρακτηριστικά είναι ιδανικά για τα δεδομένα του έργου. Τέλος αναζητήθηκε λύση για την προστασία των πρανών από διάβρωση και διατμητική αστοχία και παρουσιάζονται δύο εναλλακτικές λύσεις, η μια με χρήση στρώμνης συρματοκιβωτίων (mattress) και η δεύτερη με χρήση απλής λιθορριπής σε συνδυασμό με γεωύφασμα.	el
heal.abstract	Ethiopia is one of the largest and most populated countries in Αfrica and is situated on the most eastern side of it, the Horn of Africa. It is a country with a very diverse topography, which affects the climate, the ground conditions, the flora and the distribution of population. Although it is considered one of the poorest countries in the world, in recent years it has had a very high growth rate, with increasing electricity production and improving infrastructure being the key pillars of this change. One of the main problems faced by the country is that a large percentage of the population doesn't have access to good quality drinking water. Due to the fact that Ethiopia bases its economy primarily on agricultural production, the lack of water introduces restrictions on irrigation of crops with implications for food security of the country. The lack of water is not due to the climate of Ethiopia, since most of it is characterized by abundant rainfall and average temperatures. The problem lies in the seasonal character of the rainfall and the lack of infrastructure for water management in order to meet the needs of the population through the whole year. In recent years there has been a tendency to build large dams which, although they have the overriding goal of generating electricity, can be exploited for annual water regulation. Under these circumstances was constructed in 2005 the small-scale irrigation dam Damte, which was built to relieve a local community in Damot Gale Worenda in North Omo Zone in south-west Ethiopia. For the funding of the project there was a major contribution of the Greek state, the Consulate of Ethiopia in Greece and the Ethiopian community of Athens. Also the study and construction of the dam were carried out from engineers of the Department of Water Resourses and Environmental Engineering of the School of Civil Engineering of the National Technical University of Athens and the Non Governmental Organization "Engineers without Borders ". Its purpose was to collect water to upgrade the quality of life of 400 families. This embankment dam has a height of 15 m. Water is transported downstream through a water intake - outlet system, while safe drainage of excess water is achieved with the frontal spillway structure on the body of the dam. The total storage capacity of the dam is 560,000 m3 with the dead storage is estimated at 150,000 m3 for the 25 year life span of the dam. The average annual rainfall in the project area according to the study is 1627 mm and the average temperature is 19.8 °C. The soil in this area is tropical and residual, characterized by severe erosion and change in shear strength with repeated wetting and drying of the material. The main objective of the thesis is to assess the operation of the Damte dam and for this purpose an on-site visit to the project area. The overall condition of the dam is good with slight wear on its body and on gabions of the spillway, but the rapid accumulation of sediment Abstract iv in the reservoir risks undermining its continued operation. The benefits of the project in the everyday life of the local community are impressive and the standard of living for the inhabitants has improved dramatically. Finally, due to the educational nature of the visit, a guided tour was made of the largest at the present time dam in Ethiopia, Gilgel Gibe III. The solutions proposed are aimed at repairing the damages that have been identified, mainly dealing with the reduction of reservoir capacity due to siltation. The causes of accumulation of sediments are due to erosion of the basin as well as the inflow of soil material from surface slips of the lake slopes. Due to the fact that during the visit to the dam the high water level did not allow an estimation of the dead storage, an effort was made to estimate this volume with help of aerial photos from Google Earth. Approximately the total volume of sediments for 13 years of operation of the dam was estimated at 123 000 m3. Removal of the sediments can only be done by mechanical extraction, therefore the most suitable solution is dredging. After a survey, the Finnish dredger Watermaster was found, whose technical characteristics are ideal for this project. Finally, a solution was sought to protect slopes from erosion and two alternatives are presented, one using gabion mattress and the second one by using rip – rap in combination with geotextile.	en
heal.sponsor	Θα ήθελα να ευχαριστήσω το προξενείο της Αιθιοπίας στην Ελλάδα και συγκεκριμένα την επίτιμη πρόξενο κα Αρμενάκη η οποία ανέλαβε ολοκληρωτικά την διοργάνωση του ταξιδιού στην Αιθιοπία, το οποίο αποτέλεσε σταθμό για την πορεία της διπλωματικής μου.	el
heal.advisorName	Κουτσογιάννης, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.advisorName	Σαρόγλου, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Κουτσογιάννης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παναγούλια, Διονυσία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	88 σ.
heal.fullTextAvailability	true