Εκτίμηση υδατικού αποτυπώματος των καλλιεργειών στη Δημοτική Ενότητα της Λάρισας

Λαζάρου, Εμμανουήλ; Lazarou, Emmanouil

dc.contributor.author	Λαζάρου, Εμμανουήλ	el
dc.contributor.author	Lazarou, Emmanouil	en
dc.date.accessioned	2020-04-07T20:37:01Z
dc.date.available	2020-04-07T20:37:01Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50094
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17792
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	Νερό	el
dc.subject	Εξατμισοδιαπνοή	el
dc.subject	Δημοτική Ενότητα Λάρισας	el
dc.subject	Συνιστώσες Υ.Α	el
dc.subject	Water	en
dc.subject	Water footprint	en
dc.subject	Water components	en
dc.subject	Evapotransiration	en
dc.subject	Larisa	en
dc.title	Εκτίμηση υδατικού αποτυπώματος των καλλιεργειών στη Δημοτική Ενότητα της Λάρισας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδάτινοι πόροι	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-11
heal.abstract	Το νερό αποτελεί έναν πολύ σημαντικό και αναντικατάστατο φυσικό πόρο, τον οποίο οφείλουμε να προστατέψουμε με κάθε τρόπο. Οι παγκόσμιοι υδατικοί πόροι αλλά και οι υδατικοί πόροι στην Ελλάδα κινδυνεύουν καθημερινά λόγω της πληθυσμιακής αύξησης, των κλιματικών αλλαγών, της ανθρώπινης δραστηριότητας και της συνεχούς οικονομικής ανάπτυξης, με αποτέλεσμα η διαθέσιμη για χρήση ποσότητα νερού να μην επαρκεί για την κάλυψη των αναγκών όλου του πληθυσμού. Πρέπει να εφαρμοστεί έτσι μια κατάλληλη πολιτική ανάπτυξης και διαχείρισης των υδατικών πόρων με στόχο την προστασία της ποιότητας και της ποσότητας των τελευταίων. Στα πλαίσια αυτής της προσπάθειας δημιουργήθηκε η έννοια του Υ.Α, το οποίο αποτελεί αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Η έννοια του Υδατικού Αποτυπώματος εμφανίστηκε και διατυπώθηκε για πρώτη φορά το 2003 από τον A. Y. Hoekstra. Είναι ένας δείκτης υδατικής κατανάλωσης, ο οποίος εκφράζει την ποσότητα γλυκού νερού που καταναλώνεται ή ρυπαίνεται ανά μονάδα παραγόμενου προϊόντος. Το Υδατικό Αποτύπωμα μπορεί να υπολογιστεί 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. Έχει τρεις συνιστώσες, το πράσινο υδατικό αποτύπωμα το οποίο σχετίζεται με το βρόχινο νερό που καταναλώνεται για την παραγωγή ενός προϊόντος ή μιας καλλιέργειας, το μπλε υδατικό αποτύπωμα το οποίο αναφέρεται στο αρδευτικό νερό και τέλος το γκρι υδατικό αποτύπωμα που δείχνει τον όγκο που απαιτείται για τη διάλυση ρύπου εντός ποιοτικών ορίων υδατικού αποδέκτη . Για τον υπολογισμό του ΥΑ, έχουν προταθεί δύο μέθοδοι. Η πρώτη διατυπώθηκε από τους Hoekstra and Chapagain το (2008), ενώ η δεύτερη, από τους Ridoutt and Pfister (2009). Στην παρούσα διπλωματική εργασία εφαρμόστηκε η μέθοδος των Hoekstra and Chapagain (2008) στην περιοχή της Δημοτικής Ενότητας Λάρισας στη Θεσσαλία. Η περιοχή αυτή, καθώς βρίσκεται στο κέντρο του Θεσσαλικού κάμπου, 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 ωφέλιμης 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 γκρι ΥΑ. Για το πρώτο σενάριο χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα του Σχεδίου Διαχείρισης του Υδατικού Διαμερίσματος της Θεσσαλίας 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. Διαπιστώθηκε ότι και οι δύο μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν δίνουν τα ίδια αποτελέσματα σχετικά με το ποιες 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 τα αμπέλια και ακολουθούν οι φιστικιές , οι αμυγδαλιές και οι κυδωνιές. Σημαντική παρατήρηση από τη σύγκριση των δύο μεθόδων είναι ότι η Blaney-Criddle οδηγεί σε ελάχιστα μικρότερα μεγέθη των αναγκών εξατμισοδιαπνοής των καλλιεργειών συγκριτικά με τη μέθοδο Penman-Monteith. Όσον αφορά τα δύο διαφορετικά σενάρια που χρησιμοποιήθηκαν για την γκρι συνιστώσα του ΥΑ, το δεύτερο δίνει σημαντικά υψηλότερες τιμές ολικής υδατικής κατανάλωσης, ενώ και για τα δύο σενάρια το μεγαλύτερο γκρι ΥΑ παρουσιάζουν οι ίδιες καλλιέργειες και πιο συγκεκριμένα τα αμπέλια και οι αμυγδαλιές . Τέλος με βάση την ανάλυση του ΥΑ και την διαδικασία υπολογισμού που ακολουθήθηκε παρατηρήθηκε άμεση εξάρτηση του ΥΑ από την απόδοση των καλλιεργειών και αυτό εντοπίσθηκε κυρίως στην καλλιέργεια των αμπελιών . Όσο αυξάνεται η απόδοση μιας καλλιέργειας τόσο μειώνεται το αποτύπωμά της, αφού ο συντελεστής απόδοσης υπεισέρχεται πάντα στον παρανομαστή των εξισώσεων υπολογισμού.	el
heal.abstract	Water is a very important and irreplaceable natural resource, which we must protect in every way. Global water resources and water resources in Greece are threatened daily due to population growth, climate change, human activity and sustained economic growth, with the result that the quantity of water available for use is not sufficient to meet the needs of the entire population . An appropriate policy for the development and management of water resources must be implemented in order 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 Impression appeared and was first introduced in 2003 by A. Y. Hoekstra. It is an indicator of water consumption, which expresses the amount of fresh water consumed or polluted per unit of product produced. The Water Footprint can be calculated on a global and national scale but also on a catchment scale. In addition, the MC can be calculated for a community, business, process, and product. It has three components, the green water footprint associated with the rainwater consumed to produce a product or crop, the blue water footprint referenced to the irrigated water, and the gray water footprint indicating the volume required for dissolving soil within acceptable water quality limits. Two methods have been proposed for the calculation of HR. The first was formulated by Hoekstra and Chapagain in (2008), while the second was by Ridoutt and Pfister (2009). In this diploma thesis the method of Hoekstra and Chapagain (2008) was applied in the area of the Municipal Unity of Larissa in Thessaly. This area, as it is located in the center of the Thessalian plain, has a strong rural character with tree crops and grain. Thus, the water footprint of all these crops was evaluated, while calculating its components to show which crop consumes more rainwater (green WF), which more irrigated water (blue WF) and what is more polluting since it will present the largest gray WF. The methods used to calculate the WF for each crop are two different in the estimation of evapotranspiration. More specifically, Blaney-Criddle and Penman-Monteith. The analytical relationship of Nalbantis (2007) was used to calculate the useful rainfall. In addition to the two different methods of estimating evapotranspiration, two different scenarios were used for the rate of penetration of pollutants into the aquatic system in order to calculate the gray WF. For the first scenario used the data of the Management Plan of the Water Department of Thessaly regarding the rate of binding of nutrients such as nitrogen and phosphorus from the crops of the area. In the second scenario, it was considered that the percentage of pollutants entering the aquatic system was 7%, irrespective of the type of crop and the pollutant applied (nitrogen or phosphorus). This value, according to the existing literature, is considered to correspond to the average water permeability conditions of the lands of the Greek territory. It was found that both methods used yielded the same results as the crops were the most demanding in water consumption, with small differences in the classification of the crops. Both of them conclude that the largest total WF is represented by the vineyards, followed by pistachios, almonds and quince trees. An important observation from the comparison of the two methods is that Blaney-Criddle leads to slightly smaller sizes of crop evapotranspiration requirements compared to the Penman-Monteith method. With regard to the two different scenarios used for the gray component of the WF, the second gives significantly higher total water consumption values, while for the two scenarios, the larger gray WF have the same crops and more specifically the vines and almonds. Finally, based on the analysis of the WF and the calculation procedure followed, the WF's direct dependence on crop yield was observed and this was mainly found in the cultivation of the vines. As the yield of a crop grows, its footprint is reduced, since the coefficient of return always comes in the denominator of the calculation equations.	en
heal.advisorName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Ναλμπάντης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Βαγγέλης, Χάρης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Εγγειοβελτιωτικών Έργων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	287 σ.
heal.fullTextAvailability	true