Ο Δίαυλος της Λευκάδας. Δυναμικές συνθήκες στη βόρεια είσοδο

Abstract

Αντικείμενο της εργασίας αυτής αποτελεί ο Δίαυλος της Λευκάδας και συγκεκριμένα οι δυναμικές συνθήκες που επικρατούν στη βόρεια είσοδο. Ο Δίαυλος της Λευκάδας υπήρξε πάντα άρρηκτα συνδεδεμένος με την ιστορία και την ανάπτυξη του νησιού. Στην εργασία αυτή συλλέχθηκε και παρουσιάζεται υλικό από το Αρχείο Λευκάδας αναφορικά με τις προσπάθειες για τη διάνοιξη του Δίαυλου, την κατασκευή αλλά και τα προβλήματα που προέκυψαν. Με τον όρο δυναμικές συνθήκες περιγράφεται το κυματικό κλίμα, τα κυματογενή ρεύματα και η δίαιτα των ιζημάτων στην περιοχή ενδιαφέροντος. Η περιοχή μελέτης αφορά στο βόρειο τμήμα του Δίαυλου και συγκεκριμένα στο τμήμα εκείνο από την πλωτή γέφυρα έως την Αμμόγλωσσα. Η ευρύτερη περιοχή συγκεντρώνει πολιτιστικό, περιβαλλοντικό και οικονομικό ενδιαφέρον, καθώς εκεί συνυπάρχουν το φρούριο της Αγίας Μαύρας, η προστατευόμενη λιμνοθάλασσα, αλλά και η μαρίνα σκαφών αναψυχής. Σύμφωνα με το Λιμεναρχείο Λευκάδας, κάθε χρόνο διαπλέουν τον Δίαυλο πάνω από 5000 μικρά (με βύθισμα από 1,5 έως 3 μέτρα) και μεγαλύτερα πλοία (με βύθισμα έως και 4 μέτρα), με περίοδο αιχμής τους καλοκαιρινούς μήνες. Τα ανεμολογικά δεδομένα και συγκεκριμένα οι μέσες ποσοστιαίες ετήσιες και μηνιαίες συχνότητες εμφάνισης ανέμου συλλέχτηκαν από τον πλησιέστερο μετεωρολογικό σταθμό την ΕΜΥ, εκείνον της Πρέβεζας. Για τον προσδιορισμό του κυματικού κλίματος στα ανοιχτά, χρησιμοποιήθηκαν οι ετήσιες συχνότητες. Η περιοχή επηρεάζεται από δυτικούς, βορειοδυτικούς, βόρειους και βορειοανατολικούς ανέμους. Για την πρόγνωση του κυματικού κλίματος στα βαθειά νερά χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία του CEM, αφού πρώτα υπολογίστηκε το ενεργό ανάπτυγμα πελάγους. Στη συνέχεια, υπολογίστηκαν η περίοδος αιχμής φάσματος (Τp) και το σημαντικό ύψος κύματος (Hmo) για κάθε άνεμο από τους παραπάνω. Για τον προσδιορισμό των υδροδυναμικών συνθηκών χρησιμοποιήθηκε το δυσμενέστερο σενάριο, δηλαδή το μέγιστο κύμα ανά διεύθυνση πνοής ανέμου, ενώ αναφορικά με την εκτίμηση της στερεομεταφοράς χρησιμοποιήθηκε το σενάριο εκείνο που προκαλεί τη μέγιστη μεταφορά ενέργειας [(Hi2Tifi)max]. Για τον προσδιορισμό των δυναμικών συνθηκών πραγματοποιήθηκε προσομοίωση με το πρόγραμμα ΜΙΚΕ 21 και συγκεκριμένα με τα μοντέλα Parabolic Mild-Slope (PMS), Hydrodynamic (HD) και Non-Cohesive Sediment Transport (ST) και για τα δύο σενάρια που περιγράφηκαν. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι για τον βορειοανατολικό άνεμο το μέγιστο κύμα που παρατηρείται στην είσοδο του Δίαυλου είναι 0,64 m, για τον βόρειο 0,75 m, για τον βορειοδυτικό 1,50 m και τοv δυτικό 1,2 m. Αντίθετα στο εσωτερικό του Δίαυλου το ύψος κύματος είναι σχεδόν πάντα μηδενικό. Αντίστοιχα, παρατηρήθηκε ότι το κυματογενές ρεύμα είναι ισχυρότερο για τον βορειοδυτικό και δυτικό άνεμο (1,2 m/sec και 2 m/sec αντίστοιχα) από εκείνο που αναπτύσσεται για τον βορειοανατολικό και βόρειο άνεμο (0,45 m/sec και 0,48 m/sec αντίστοιχα) στην περιοχή του ακρωτηρίου. Το κυματογενές ρεύμα για τον βορειοδυτικό και δυτικό άνεμο έχει φορά από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι η στερεομεταφορά είναι σημαντική μόνο για τον βορειοδυτικό και δυτικό άνεμο (5.000 m3/yr και 8.000 m3/yr αντίστοιχα) και η φορά της είναι από δυτικά προς ανατολικά. Η συνολική στερεομεταφορά, σύμφωνα με το ΜΙΚΕ 21 υπολογίστηκε περίπου 13.000 m3/yr ενώ σύμφωνα με προγενέστερες μελέτες αλλά και εμπειρικές σχέσεις εκτιμήθηκε από 10.000 έως 15.000 m3/yr και φαίνεται να προκαλεί απόθεση ιζημάτων στην είσοδο του Δίαυλου και να συμβάλλει στην επέκταση του ακρωτηρίου της Αμμόγλωσσας. Τα αποτελέσματα της υδροδυναμικής ανάλυσης χρησιμοποιήθηκαν για να γίνει διερεύνηση των συνθηκών ναυσιπλοίας στον Δίαυλο. Ο έλεγχος των διαστάσεών του, πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τους κανονισμούς της Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC), έτσι ώστε να διασφαλίζεται η ασφαλής και άνετη ναυσιπλοΐα στη βόρεια είσοδό. Προέκυψε ότι για την πλειοψηφία των ταχύπλοων σκαφών που διαπλέουν σήμερα τον Δίαυλο, οι διαστάσεις του επαρκούν, αρκεί να διασφαλιστεί ομοιόμορφο βάθος ίσο με 6 μέτρα. Στο στενότερο σημείο, εκείνο των 42 μέτρων μπορεί να διέλθει με ασφάλεια πλοίο πλάτους έως και 8 μέτρων, ενώ για μεγαλύτερα πλοία απαιτείται διαπλάτυνση. Τέλος, προτείνεται μια σειρά έργων, όπως: • Εκσκαφή μέρους της περιοχής της Αμμόγλωσσας, με στόχο τη βελτίωση των ελιγμών • Βυθοκόρηση του Δίαυλου, έτσι ώστε το για βάθος να είναι σταθερό και ίσο με 6 m • Διαπλάτυνση, έτσι ώστε να διέρχονται και μεγαλύτερα πλοία, (πλάτους έως 8m) • Φωτισμός και σήμανση, έτσι ώστε να είναι ασφαλής ο διάπλους και κατά τη διάρκεια τρης νύχτας. Ακόμα, προτείνεται η μελέτη κατασκευής ενός έργου ακτομηχανικής με στόχο την αποφυγή μελλοντικών προσαμμώσεων της βόρειας εισόδου.

The present study’s subject is to examine the dynamic conditions at the north entrance of Lefkada Island’s channel. The channel of Lefkada has always been connected with the history and development of the Island. In this study, data from the Archive of Lefkada regarding efforts to build the channel, the construction and the problems encountered, were collected and presented. The dynamic conditions refer to the wave climate, the currents and the sediment transportation in the study area. The area studied is the north entrance of the channel of Lefkada. This area is a point of high interest, due to geographical, environmental and cultural reasons. The area studied, which is the northern part of the channel, includes the part from the floating bridge to Ammoglossa cape. The area brings together cultural, environmental and economic importance, due to the existence of the fortress of Aghia Maura, the lagoon and the marina. According to the Port Authority of Lefkada, over 5000 small (with a draft of 1,5 to 3 meters) and larger vessels (with a draft up to 4 meters), cross the channel every year, with peak in the summer months. The wind data (annual and monthly frequencies (%) of wind directions) were collected from the nearest weather station, which is in Preveza. The methodology of CEM was applied in order to forecast the offshore wave characteristics, using the annual per cent frequencies. The study area is influenced by western (W), north-western (NW), northern (N) and north-eastern (NE) winds. After fetch was estimated, the peak period (TP) and the significant wave height (Hmo) were calculated for each wind direction that can cause wave propagation in the study area (W, NW, N, NE). For the determination of the hydrodynamic conditions, it was used the maximum wave height (worst case scenario). On the contrary, for sediment transport analysis (maximum energy scenario), the one used was the wave that transfers the maximum energy [(Hi2Tifi) max]. The dynamic conditions were simulated with the use of the program MIKE 21 and specifically with Parabolic Mild-Slope (PMS), Hydrodynamic (HD) and Non-Cohesive Sediment Transport (ST) modules, for both scenarios. According to the results, the maximum wave height that occurs in the entrance of the channel is 0,64 m for the north-eastern wind, 0,75 m for the northern, 1,50 m for the north-western and 1,2 m. for the western. Unlike within the channel, the wave height is almost zero. Similarly, it was observed that the current has bigger velocity for north-west and west winds (1,2 m / sec and 2 m / sec) than that developed for the north-eastern and north wind (0,45 m / sec and 0.48 m / sec) in front of the cape. The direction of the current for the NW and W wind is from west to east, while for the N and NE wind. Finally, it was found that the sediment transport is significant only for the northwest and west wind (5.000 m3/yr and 8.000 m3/yr) and the direction is from west to east. The total sediment transport, according to the simulation with the use of MIKE 21 was estimated to 13.000 m3/yr and according to previous studies and empirical equations are estimated from 10,000 to 15.000 m3/yr. Both cases seem to cause deposition of sediments at the entrance of the channel and contribute to the expansion of the Cape of Ammoglossa. The results of the hydrodynamic analysis were used to investigate the sailing conditions at the channel entrance. The channel’s dimensions were evaluated according to the regulations of the Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC), so as to ensure safe and convenient navigation on the north entrance. It has been revealed that the channel’s width is adequate for the majority of yachts that sail through the channel today, while the depth should be at least 6 m. The narrowest point of the channel is 42 meters. At this point, the biggest beam that can sail through safely, even under the worst weather conditions is 8 m. Finally, some measures are proposed in order to ensure safe and secure sailing conditions. The measures that have been proposed are: • Dredging of the Ammoglossa area, in order to ensure good manoeuvrability • Dredging of the channel in order to ensure depth of 6 meters • Widening of the channel, so as bigger vessels (until 8 m beam) can sail through the channel • Lighting and marking of the channel, in order to ensure safe sailing conditions, even during the night Further research about coastal structures that could prevail future sanding of the channel’s north entrance is proposed.