Ακτομηχανική μελέτη επέκτασης λιμένα Καρδάμαινας Ν.Κω
Η ακτομηχανική μελέτη αποτελεί υποστηρικτική μελέτη της ανάθεσης με τίτλο "Βελτίωση – Επέκταση Λιμενικών Εγκαταστάσεων Λιμένα Καρδάμαινας Ν.Κω" που μας ανατέθηκε τον Οκτώβριο του 2017.
Στόχοι
Οι στόχοι της παρούσας ακτομηχανικής μελέτης ήταν:
- Να αντιμετωπίσει το χρόνιο πρόβλημα προσάμμωσης της υφιστάμενης λιμενολεκάνης.
- Να εξασφαλίσει ότι τα προτεινόμενα έργα επέκτασης του λιμένα δεν θα έχουν αρνητική επίπτωση στη παρακείμενη ακτογραμμή.
Κατά την εκπόνηση της μελέτης έγινε λεπτομερής καταγραφή και ανάλυση της υφιστάμενης ακτομηχανικής κατάστασης και σχεδιάστηκαν τα κατάλληλα μέτρα αντιμετώπισης. Στη συνέχεια έγινε κατάρτιση αριθμητικού προσομοιώματος με το οποίο τεκμηριώθηκε η αποτελεσματικότητα της διάταξης.
Αριθμητική προσομοίωση
Η προσομοίωση της παράκτιας στερεομεταφοράς έγινε με την υπολογιστική σουίτα TMS (Telemac-Mascaret System) που βασίζεται στη σύζευξη των επιμέρους μοντέλων κυματικής διάδοσης (TOMAWAC και ARTEMIS), υπολογισμού κυματογενών ρευμάτων (TELEMAC2D) και στερεομεταφοράς (SISYPHE).
Η παραμετροποίηση του μοντέλου απαιτεί την εισαγωγή της κοκκομετρικής διαβάθμισης, της χωρικής κατανομής και διαθεσιμότητας του ιζήματος, καθώς επίσης και της χωρικής κατανομής των αντίστοιχων συντελεστών τριβής με βάση τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του πυθμένα. Ο χάρτης χωρικής κατανομής των παραπάνω έγινε με συνδυασμό εφαρμογών remote-sensing και κατάλληλου προγράμματος επιτόπιας έρευνας και δειγματοληψίας.
Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν οι παρακάτω υποστηρικτικές εργασίες – δραστηριότητες:
- επιτόπια έρευνα της ακτογραμμής
- συλλογή δειγμάτων επιφανειακού υλικού πυθμένα σε διάφορα βάθη
- βυθομετρική και τοπογραφική αποτύπωση
- φωτογραφική τεκμηρίωση / αεροφωτογράφιση
- χαρτογράφηση της θαλάσσιας βλάστησης
- συλλογή και επεξεργασία ανεμολογικού και κυματικού κλίματος
Η ως άνω μεθοδολογία εξασφαλίζει ακριβέστερη απόδοση των φυσικών διεργασιών, ενισχύοντας την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της ανάλυσης.
Χαρακτηριστικά μαθηματικού προσομοιώματος
Η προσομοίωση αποτελείται από 2 υπό-προσομοιώματα, το «υπεράκτιο» και το «παράκτιο». Το πρώτο εκτείνεται από τη θέση λήψεις υπεράκτιων κυματικών συνθηκών (κόμβος του ευρύτερου κυματικού μοντέλου WAM), έως την ακτή και ο ρόλος του είναι ο καθορισμός οριακών συνθηκών κυματισμών και ρευματισμών για το «παράκτιο» προσομοίωμα. Το «παράκτιο» προσομοίωμα είναι υποσύνολο του «υπεράκτιου» και αυτή η κλιμάκωση αποσκοπεί στην βέλτιστη αξιοποίηση της υπολογιστικής ισχύος.
- Υπεράκτιο προσομοίωμα: Εκτείνεται 4,5 km κατά τον άξονα ΒΑ-ΝΔ και 2,5 km εγκάρσια. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 11,8 km2 και αποτελείται από 153.000 στοιχεία και 77.500 κόμβους
- Παράκτιο προσομοίωμα: Εκτείνεται 2,2 km κατά τον άξονα ΒΑ-ΝΔ και 600 μέτρα εγκάρσια. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 1,4 km2 και αποτελείται από περίπου 115.000 στοιχεία και 59.000 κόμβους
- Προσομοίωμα κυματικής διαταραχής: Εκτείνεται 1,2 km κατά τον άξονα ΒΑ-ΝΔ και 400 μέτρα εγκάρσια. Καλύπτει μια έκταση περίπου 300 στρεμ. και αποτελείται από περίπου 161.000 στοιχεία και 82.000 κόμβους
Εξεταζόμενες κυματικές περιπτώσεις
Το ανεμολογικό και κυματικό κλίμα στα ανοικτά του έργου λήφθηκε από τα μοντέλα Skiron και WAM και αφορούσαν την περίοδο 2001-2010.
Αρχικά, οι κυματικές κατευθύνσεις χωρίστηκαν τομείς εύρους 45° ο καθένας και οι τιμές ύψους κύματος χωρίστηκαν σε κάδους ύψους 0,5 μέτρου. Πολύ χαμηλοί κυματισμοί εξαιρέθηκαν και πολύ υψηλοί ομαδοποιήθηκαν λόγω της πολύ μικρής συχνότητας εμφάνισης.
Στη συνέχεια, εξαιρέθηκαν οι κατευθυντικοί τομείς που δεν επηρεάζουν τη περιοχή μελέτης και για τους εναπομείναντες συνδυασμούς κατευθυντικού τομέα-κάδου ύψους κύματος, υπολογίστηκε ο ισοδύναμος κυματισμός, ο οποίος είναι ο αντιπροσωπευτικός της κυματικής κατάστασης σε ετήσια βάση.
Οι κυματικές περιπτώσεις εξετάστηκαν διαδοχικά η μία μετά την άλλη, ώστε οι αλλαγές στη μορφολογία του πυθμένα να λαμβάνονται υπόψη στην επόμενη περίπτωση. Η διαδικασία επαναλήφθηκε 5 φορές σε σειρά, ώστε να προσομοιωθεί η μεταβολή του πυθμένα σε βάθος 5ετίας.
Συμπεράσματα
Ακτομηχανικό αποτύπωμα
Με βάση τα στοιχεία της ακτομηχανικής διερεύνησης, η θέση των λιμενικών εγκαταστάσεων είναι ακτομηχανικά ενεργή. Η κατασκευή των υφιστάμενων έργων έχει ήδη επηρεάσει την ακτομηχανική ισορροπία της περιοχής και η ακτογραμμή στα κατάντη αντιμετωπίζει προβλήματα διάβρωσης. Τα προτεινόμενα έργα εντείνουν το πρόβλημα, για την αποκατάσταση του οποίου απαιτείται ετήσια μεταφορά ιζήματος της τάξης των 600 m3.
Προσάμμωση λιμενολεκάνης
Ο προσανατολισμός του στομίου του υφιστάμενου λιμένα επιτρέπει την είσοδο, σε ετήσια βάση, περίπου 76 m3 ιζήματος. Η διάταξη των προτεινόμενων έργων δεν αντιμετωπίζει αντίστοιχο πρόβλημα καθώς το ίζημα που εισέρχεται στην αντίστοιχη θέση είναι μηδενικό. Στην είσοδο του προλιμένα είναι λιγότερο από το μισό (32 m3), ωστόσο η έκταση και τα βάθη είναι τόσο μεγάλα που δεν αναμένεται να επηρεάσει τη λειτουργία του λιμένα.
