Ακτομηχανική μελέτη Π.Ε.Α.Λ. Νάξου
Η ακτομηχανική μελέτη αποτελεί υποστηρικτική μελέτη της ανάθεσης με τίτλο "Πλαίσιο Έργων Ανάπτυξης Λιμένα Νάξου" που μας ανατέθηκε το Αύγουστο του 2017.
Αντικείμενο
Αντικείμενο της μελέτης αποτελεί η διερεύνηση και αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της διάταξης των υφιστάμενων και των προτεινόμενων έργων αναφορικά με την πρόληψη:
- Πιθανής προσάμμωσης της λιμενολεκάνης
- Πιθανών αλλοιώσεων στη παρακείμενη ακτογραμμή
Η κατάρτιση και εφαρμογή μαθηματικού προσομοιώματος στερεομεταφοράς και μορφοδυναμικής εξέλιξης της παράκτιας ζώνης αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της ακτομηχανική μελέτης.
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 3,4 km κατά τον άξονα NΔ-BΑ και 2,3 km εγκάρσια. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 5,5 km2 και αποτελείται από 215.000 στοιχεία και 110.000 κόμβους
- Παράκτιο προσομοίωμα: Εκτείνεται 2,5 km κατά τον άξονα NΔ-BΑ και 1,7 km εγκάρσια. Καταλαμβάνει έκταση περίπου 1,6 km2. και αποτελείται από περίπου 127.000 στοιχεία και 66.000 κόμβους
- Προσομοίωμα κυματικής διαταραχής: Εκτείνεται 2,0 km κατά τον άξονα Β-Ν και 900 μέτρα εγκάρσια. Καλύπτει μια έκταση περίπου 1,2 km2 και αποτελείται από περίπου 626.000 στοιχεία και 315.000 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 1,0 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
Με βάση τα στοιχεία της ακτομηχανικής διερεύνησης, συμπεραίνουμε ότι η εγγύτερη περιοχή των λιμενικών εγκαταστάσεων είναι ακτομηχανικά ανενεργή και συνεπώς καμία λύση δεν αντιμετωπίζει κίνδυνο προσάμμωσης. Η παραλία του Αγ. Γεωργίου στα νότια εμφανίζει διαχρονικά τάση προσάμμωσης του βορείου άκρου, φαινόμενο το οποίο δεν επηρεάζεται από τη Λύση 1 όμως ενισχύεται τόσο με τη Λύση 2 όσο και με τη Λύση 3. Συμπερασματικά, η Λύση 1 έχει μηδαμινές ακτομηχανικές επιπτώσεις και είναι η προτεινόμενη.
Ωστόσο, όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα της πολυκριτηριακής ανάλυσης που διεξήχθη στο «Πλαίσιο Έργων Ανάπτυξης Λιμένα», η συνολικά βέλτιστη λύση και άρα η προτεινόμενη είναι η Λύση 3.
