Ακτομηχανική μελέτη επέκτασης αλιευτικού καταφυγίου Καρκιναγρίου Ικαρίας
Η ακτομηχανική μελέτη αποτελεί υποστηρικτική μελέτη της ανάθεσης με τίτλο «Τεχνικές μελέτες έργων επέκτασης αλιευτικού καταφυγίου Καρκιναγρίου Ικαρίας» που μας ανατέθηκε το Μάιο του 2010.
Στόχοι
Η ευρύτερη παράκτια ζώνη ανάντη και κατάντη του αλιευτικού καταφυγίου αποτελείται από απόκρημνα βράχια. Ωστόσο, ακριβώς ανάντη και κατάντη εκβάλλουν 2 χείμαρροι, ο ανατολικός και ο δυτικός που δύνανται (όπως και έγινε με τη θεομηνία του 2010) να τροφοδοτήσουν τη παράκτια ζώνη με μεγάλες ποσότητες φερτών.
Κατά συνέπεια, αντικείμενο της ακτομηχανικής μελέτης, ήταν αφενός η προστασία της λιμενολεκάνης από προσάμμωση, αφετέρου η αξιολόγηση των επιπτώσεων στην ακτογραμμή της περιοχής. Η εφαρμογή μαθηματικού προσομοιώματος στερεομεταφοράς και μορφοδυναμικής εξέλιξης της παράκτιας ζώνης αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι αυτής.
Εξεταζόμενες λύσεις
Με την παρούσα εξετάζονται οι πλέον επικρατέστερες Λύσεις, όπως αξιολογήθηκαν από τη Προκαταρκτική μελέτη λιμενικών έργων, δηλαδή οι Λύσεις Α και Β.
Οι εναλλακτικές Λύσεις Β, Γ και Δ έχουν τον ίδιο προσανατολισμό και άνοιγμα στομίου και παρόμοια διάταξη εξωτερικών έργων. Η ουσιαστικότερη διαφορά από ακτομηχανικής άποψης, είναι το μήκος του αντιπροσαμμωτικού μόλου (20 μέτρα για τη Λύση Β και από 11 για τις Λύσεις Γ και Δ). Κατά συνέπεια μπορεί να ειπωθεί ότι οι Λύσεις Γ και Δ θα έχουν παρόμοια ή χειρότερη ακτομηχανική συμπεριφορά συγκριτικά με τη Λύση Β.
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 λήψης 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 7,0 km κατά τον άξονα Δ-Α και 2,0 km εγκάρσια. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 11,1 km2 και αποτελείται από 109.000 στοιχεία και 56.000 κόμβους
- Παράκτιο προσομοίωμα: Εκτείνεται 700 μέτρα κατά τον άξονα Δ-Α και 350 μέτρα εγκάρσια. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 220 στρεμ. και αποτελείται από περίπου 65.000 στοιχεία και 33.000 κόμβους
- Προσομοίωμα κυματικής διαταραχής: Εκτείνεται 320 μέτρα κατά τον άξονα Δ-Α και 170 μέτρα εγκάρσια. Καλύπτει μια έκταση περίπου 46 στρεμ. και αποτελείται από περίπου 159.000 στοιχεία και 80.000 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 σε τομείς εύρους 45° 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. 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
Παρατηρήθηκε ότι τα προτεινόμενα έργα περιορίζουν την (ήδη μικρή) ποσότητα ιζήματος που παρακάμπτει το καταφύγιο. Αυτό δεν αναμένεται να έχει επίπτωση στην παράκτια ζώνη καθώς το υψηλό κυματικό δυναμικό εν τέλει θα παρασύρει το ίζημα προς τα βαθιά, είτε αυτό βρίσκεται ανάντη, είτε κατάντη.
Και οι δύο εναλλακτικές λύσεις που εξετάστηκαν έχουν ικανοποιητική συμπεριφορά. Η Λύση Β επιτρέπει σε μεγαλύτερη ποσότητα ιζήματος να παρακάμπτει τα έργα, αν και όπως διαπιστώθηκε, αυτό έχει μικρή σημασία στην παράκτια ζώνη που βρίσκεται το έργο. Επιπλέον επιτρέπει σε μικρότερη ποσότητα ιζήματος να εισέλθει στην υφιστάμενη λιμενολεκάνη, το οποίο σε απόλυτα μεγέθη είναι μικρό και για τις 2 λύσεις.
Συμπερασματικά, προτείνεται η εφαρμογή της Λύσης Β καθώς εμφανίζει ελαφρώς καλύτερη συμπεριφορά.
