Υδραυλικά αναπτυξιακά έργα στην Αιθιοπία: Αποτίμηση της λειτουργίας του φράγματος Damte

Η Αιθιοπία είναι μια από τις μεγαλύτερες και πολυπληθέστερες χώρες της Αφρικής και βρίσκεται στο ανατολικότερο άκρο της, το επονομαζόμενο Κέρας της Αφρικής. Είναι μια χώρα με πολύ σύνθετη τοπογραφία, γεγονός που επηρεάζει το κλίμα, τις εδαφικές συνθήκες, τη βλάστηση και την κατανομή του πληθυσμού της. Παρόλο που κατατάσσεται στις φτωχότερες χώρες του κόσμου, τα τελευταία χρόνια εμφανίζει πολύ υψηλό ρυθμό ανάπτυξης, με την αύξηση της ηλεκτρικής παραγωγής και τη βελτίωση των υποδομών να είναι οι βασικοί πυλώνες αυτής της αλλαγής. Ένα από τα βασικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η χώρα είναι ότι μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού της δεν έχει πρόσβαση σε καλής ποιότητας πόσιμο νερό. Δεδομένου ότι η χώρα βασίζει την οικονομία της στην γεωργική παραγωγή, η έλλειψη νερού εισάγει περιορισμούς στην άρδευση των καλλιεργειών με επιπτώσεις στην επισιτιστική ασφάλεια. Η ανεπάρκεια νερού δεν οφείλεται τόσο στο κλίμα της Αιθιοπίας αφού στο μεγαλύτερο μέρος της χαρακτηρίζεται από άφθονες βροχοπτώσεις και μέσες θερμοκρασίες. Το πρόβλημα έγκειται στον εποχιακό χαρακτήρα των βροχοπτώσεων και στην έλλειψη έργων διαχείρισης του νερού, ώστε να καλύπτονται οι ανάγκες του πληθυσμού όλο το χρόνο. Τα τελευταία χρόνια υπάρχει η τάση για κατασκευή μεγάλων φραγμάτων τα οποία αν και κυρίαρχο στόχο έχουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μπορούν να αξιοποιηθούν και για την ετήσια ρύθμιση του νερού. Υπό αυτές τις συνθήκες κατασκευάστηκε το 2005 το μικρής κλίμακας αρδευτικό φράγμα Damte, που ήρθε να ανακουφίσει μια τοπική κοινότητα στην επαρχία Damot Gale του νομού North Omo στη νοτιοδυτική Αιθιοπία. Η χρηματοδότηση του έγινε με συμβολή του Ελληνικού κράτους, του Προξενείου της Αιθιοπίας στην Ελλάδα και την Αιθιοπική κοινότητα στην Αθήνα, ενώ η μελέτη και κατασκευή του ανατέθηκε σε μηχανικούς από τον Τομέα Υδατικών Πόρων της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και από τη Μη Κυβερνητική Οργάνωση «Μηχανικοί Χωρίς Σύνορα». Σκοπός του ήταν η συλλογή νερού για την αναβάθμιση της ποιότητας ζωής 400 οικογενειών. Το γεώφραγμα αυτό έχει ύψος 15 m, η μεταφορά του νερού κατάντη γίνεται μέσω συστήματος υδροληψίας ενώ η ασφαλής διοχέτευση του πλεονάζοντος νερού επιτυγχάνεται με τον μετωπικό υπερχειλιστή στο σώμα του φράγματος. Η συνολική αποθηκευτική ικανότητα του φράγματος είναι 560 000 m3 με το νεκρό όγκο να εκτιμάται στα 150.000 m3 για τα 25 έτη ζωής του φράγματος. Η μέση ετήσια βροχόπτωση στη περιοχή του έργου σύμφωνα με τη μελέτη είναι 1627 mm και η μέση θερμοκρασία 19.8 0C. Το έδαφος της περιοχής είναι τροπικό και υπολειμματικό, με χαρακτηριστικά την έντονη διαβρωσιμότητα και τη μεταβολή της διατμητικής του αντοχής με την επαναλαμβανόμενη διαβροχή και ξήρανση του υλικού. Βασικό αντικείμενο της διπλωματικής είναι η αποτίμηση της λειτουργίας του φράγματος Damte και για το σκοπό αυτό έγινε μια επί τόπου επίσκεψη στην περιοχή του έργου. Η συνολική εικόνα του φράγματος είναι καλή με μικρές φθορές στο σώμα του και στα σαραζανέτια (gabions) του υπερχειλιστή, όμως η ταχεία συσσώρευση φερτών υλικών στον ταμιευτήρα ελλοχεύει κινδύνους για την απρόσκοπτη συνέχιση της λειτουργίας του. Τα οφέλη του έργου στην καθημερινότητα των ανθρώπων της τοπικής κοινωνίας είναι εντυπωσιακά και το επίπεδο ζωής των κατοίκων έχει βελτιωθεί θεαματικά. Τέλος στα πλαίσια του εκπαιδευτικού χαρακτήρα της επίσκεψης, έγινε ξενάγηση στο μεγαλύτερο τη παρούσα στιγμή φράγμα στην Αιθιοπία, το Gilgel Gibe III. Οι λύσεις που προτείνονται αφορούν την αποκατάσταση των φθορών που εντοπίστηκαν αλλά κυρίως την αντιμετώπιση της μείωσης της χωρητικότητας του ταμιευτήρα λόγω των φερτών. Τα αίτια συσσώρευσης των φερτών οφείλονται τόσο στη διάβρωση της λεκάνης απορροής όσο και στην εισροή εδαφικού υλικού από επιφανειακές ολισθήσεις των πρανών της λίμνης. Λόγω του ότι κατά την επίσκεψη στο φράγμα η υψηλή στάθμη του νερού δεν επέτρεπε την εκτίμηση των φερτών, έγινε προσπάθεια να εκτιμηθεί ο όγκος τους με τη βοήθεια αεροφωτογραφιών από το Google Earth. Προσεγγιστικά ο συνολικός όγκος φερτών για τα 13 χρόνια λειτουργίας του φράγματος εκτιμήθηκε στα 123 000 m3. Η απομάκρυνση των φερτών μπορεί να γίνει μόνο με μηχανική εξαγωγή τους συνεπώς η καταλληλότερη λύση είναι η βυθοκόρηση. Μετά από έρευνα, βρέθηκε η φιλανδικής κατασκευής βυθοκόρος Watermaster, της οποίας τα τεχνικά χαρακτηριστικά είναι ιδανικά για τα δεδομένα του έργου. Τέλος αναζητήθηκε λύση για την προστασία των πρανών από διάβρωση και διατμητική αστοχία και παρουσιάζονται δύο εναλλακτικές λύσεις, η μια με χρήση στρώμνης συρματοκιβωτίων (mattress) και η δεύτερη με χρήση απλής λιθορριπής σε συνδυασμό με γεωύφασμα.