Λειτουργία Σύνθετων Υδραυλικών Έργων. Η Περίπτωση του Σχέδιου Δελτα στην Ολλανδία

Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία με τίτλο "Λειτουργία Σύνθετων Υδραυλικών Έργων. Η Περίπτωση του Σχεδίου Δέλτα στην Ολλανδία" γίνεται στο πλαίσιο της μερικής εκπλήρωσης των απαιτήσεων στο Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών "Περιβάλλον και Ανάπτυξη" του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου με συντονίζουσα σχολή τη Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών. Είναι αποδεκτό πλέον από σύσσωμη την παγκόσμια κοινότητα ότι η κλιματική αλλαγή είναι γεγονός, με το φαινόμενο του θερμοκηπίου να αποτελεί τον πλέον σοβαρό κίνδυνο για τον πλανήτη. Ισχυρά και βίαια μετεωρολογικά φαινόμενα πλήττουν αρκετές περιοχές της Γης με αποτέλεσμα να υπάρχει απώλεια ανθρώπινων ζωών και οικονομική καταστροφή για τις πληγείσες περιοχές. Οι παράκτιες περιοχές δοκιμάζονται από τις καταστροφικές δυνάμεις της φύσης δίχως να αποκλείονται άλλες εκτάσεις της Γης, καθώς η συνδυασμένη άνοδος της στάθμης της θάλασσας και η ύπαρξη ακραίων μετεωρολογικών φαινομένων οφειλόμενα στο φαινόμενο του θερμοκηπίου πλήττει εκείνες τις εκτάσεις γης που το ανάγλυφο και η τοπογραφία τους επιτρέπει να συμβούν ανεπανόρθωτες πλημμύρες. Η Ολλανδία και συγκεκριμένα το νοτιοδυτικό δέλτα που σχηματίζεται από τους ποταμούς Ρήνο, Μεύση και Σελντ-που αποτελεί και την περιοχή μελέτης της παρούσας εργασίας-παρουσιάζει την ιδιαιτερότητα η πλειοψηφία των εκτάσεών της να βρίσκεται κάτω από την στάθμη της θάλασσας. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με τον κίνδυνο υπερχειλίσεων των παραπάνω ποταμών οδηγεί σε ένα άκρως επικίνδυνο μείγμα φαινομένων που μπορούν να συμβούν στην περιοχή. Κατά το παρελθόν η Ολλανδία έχει δοκιμαστεί από μεγάλες πλημμύρες που προέρχονταν είτε από την θάλασσα ή από την υπερχείλιση ποταμών εξαιτίας έντονων βροχοπτώσεων με αποκορύφωμα την πλημμύρα του 1953 στην οποία χάθηκαν περίπου 2.000 ανθρώπινες ζωές. Από εκείνη τη χρονική στιγμή αποφασίστηκε να σχεδιαστεί και να υλοποιηθεί ένα από τα πιο πολύπλοκα και σύνθετα παγκοσμίως υδραυλικά έργα αντιπλημμυρικής προστασίας της περιοχής του νοτιοδυτικού δέλτα. Το συνολικό σχέδιο περιελάμβανε την κατασκευή δεκατριών φραγμάτων μόνιμης ή κινητής λειτουργίας για την αποτροπή των κυμάτων καταιγίδας σε περίπτωση ύπαρξης θυελλών καθώς και την υλοποίηση ενός ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης των υδάτων της Ολλανδίας. Η παρούσα εργασία μελετάει διεξοδικά αυτά τα έργα παρουσιάζοντας τον τρόπο κατασκευής τους και δίνοντας στοιχεία για την λειτουργία τους. Στα δύο αρχικά κεφάλαια παρουσιάζονται βασικά στοιχεία για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή, το φαινόμενο του θερμοκηπίου που αποτελεί την πιο σοβαρή συνιστώσα της μεταβολής του κλίματος, τις επιπτώσεις αυτού καθώς και στοιχεία για την αντιπλημμυρική προστασία μίας περιοχής από την θάλασσα αναλύοντας την θεωρία γένεσης και την γραμμική θεωρία των κυματισμών και τις κυριότερες επιδράσεις που συνδέονται με τα κύματα και την μεταβολή της ακτογραμμής. Επιπλέον δίνονται θεωρητικά στοιχεία για τα όμβρια ύδατα και το πως ποσοτικοποιούνται για τον σχεδιασμό των αντιπλημμυρικών έργων. Στο επόμενο κεφάλαιο γίνεται αρχικά μία περιγραφή της χώρας και στη συνέχεια αναλύεται η ακτογραμμή της Ολλανδίας τόσο από γεωλογική άποψη όσο και από πληθυσμιακή κατανομή των κατοίκων που ζουν σε αυτήν αφού αποτελεί την περιοχή αλληλεπίδρασης στεριάς και θάλασσας. Επιπλέον αναλύονται τα έντονα παράκτια φαινόμενα μεταφοράς ιζημάτων που ευθύνονται κατά κύριο λόγο για την μορφοποίηση της ακτογραμμής για χιλιάδες χρόνια. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά των κυριότερων πλημμυρών που έχουν συμβεί στο παρελθόν, ενώ ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην πλημμύρα του 1953 παρουσιάζοντας το κλιματικό καθεστώς εκείνης της ημέρας που συνετέλεσε στην απώλεια ανθρώπινων ζωών. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται αναλυτική περιγραφή όλων των έργων του δέλτα μέχρι σήμερα του τρόπου κατασκευής τους, λειτουργικά στοιχεία και θέματα που άπτονται περιβαλλοντικών ζητημάτων. Στο έκτο κεφάλαιο επιχειρείται μία προσπάθεια να παρουσιαστεί η λειτουργία των έργων στο δέλτα και όπως προέκυψε από την εκπόνηση της εργασίας αυτά αποτελούν μία από τις πολλές συνιστώσες του εθνικού ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης των υδάτων της Ολλανδίας. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται περιβαλλοντικά ζητήματα που άπτονται της κατασκευής και λειτουργίας των φραγμάτων και πως επηρεάστηκαν σημαντικές περιβαλλοντικές παράμετροι πριν και μετά την υλοποίηση των έργων. Τέλος στο όγδοο κεφάλαιο αναφέρονται οι κυριότερες φυσικές, κοινωνικές και οικονομικές μεταβολές εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής που ήδη συντελείται και πως αυτή θα επηρεάσει την διαχείριση των υδατικών πόρων στην Ολλανδία μελλοντικά. Τα σενάρια μελλοντικής ανόδου της στάθμης της θάλασσας καθιστούν τα υδραυλικά έργα στην Ολλανδία απαραίτητα για την διατήρηση της ζωής, χωρίς όμως να αποκλείονται στο μέλλον και άλλες περιοχές του πλανήτη να παρουσιάσουν παρόμοια προβλήματα αφού το 70% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε παράκτιες περιοχές. Επομένως η εμπειρία που αποκτήθηκε από την υλοποίηση ενός τόσο εκτεταμένου έργου αποτελεί θεμέλιο γνώσεων και πολύτιμης εμπειρίας του τρόπου που μπορούν να αντιμετωπιστούν παρόμοιες καταστάσεις. Ελπίζεται ότι η παρούσα εργασία θα αποτελέσει πολύτιμο βοήθημα γνώσεων για τον επιστήμονα και ιδιαίτερα για τον μηχανικό σχεδιαστή ανάλογων υδραυλικών έργων.