Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, αποτελούμενη από τους Graham Benham, δρ Sourav Mondal και δρ Raka Mondal, επισκέφθηκε το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου στο πλαίσιο συνεργασίας με τους ερευνητές δρα Κατερίνα Καουρή και δρα Παύλο Χριστοδουλίδη. Σε στενή συνεργασία με υδρολόγους του Τμήματος Ανάπτυξης Υδάτων (ΤΑΥ) οι ερευνητές μελέτησαν τον υδροφορέα της Γερμασόγειας, ο οποίος είναι πολύ σημαντικός για τη Λεμεσό, αφού καλύπτει μεγάλο μέρος των αναγκών της πόλης για ύδρευση και άρδευση.
Ο υδροφορέας βρίσκεται υπόγεια στη συγκεκριμένη περιοχή, ξεκινά από το φράγμα της Γερμασόγειας, έχει μήκος, περίπου, 5.5 χιλιόμετρα και καταλήγει στη θάλασσα. Το νερό εισρέει σ’ αυτόν από το φράγμα και επίσης παρέχεται από το ΤΑΥ σε διάφορα σημεία κατά μήκος του. Το νερό εξάγεται με γεωτρήσεις.
Η ερευνητική ομάδα εργάστηκε εντατικά στα εξής δύο σημαντικά ερωτήματα, που τέθηκαν από το ΤΑΥ:
• Υπάρχουν τρόποι να εμπλουτίζουμε με λιγότερο νερό τον υδροφορέα, αποφεύγοντας συγχρόνως τη διείσδυση θαλασσινού νερού;
• Αν ο υδροφορέας μολυνθεί σε κάποιο σημείο με λύματα ή χημικές ουσίες πόσο γρήγορα θα εξαπλωθεί η μόλυνση και πού;
Μαθηματικά μοντέλα
Για να απαντήσει τα δύο πιο πάνω ερωτήματα, η ομάδα ανέπτυξε μαθηματικά μοντέλα του υδροφορέα, στα οποία απεικόνισε τις φυσικές διαδικασίες που επηρεάζουν τη ροή του νερού. Στα μοντέλα ενσωματώθηκαν τα χαρακτηριστικά του υδροφορέα, δηλαδή, οι διαστάσεις του και η μορφολογία του εδάφους, η ποσότητα του νερού που εισρέει αλλά και που εξάγεται από αυτόν. Με τα μαθηματικά μοντέλα ο όγκος και η ταχύτητα του νερού στον υδροφορέα υπολογίζεται εύκολα για διάφορα σενάρια: Καλοκαίρι ή χειμώνας, περισσότερα/λιγότερα σημεία εμπλουτισμού, περισσότερες/λιγότερες γεωτρήσεις κτλ. Προτάθηκε έτσι βελτιωμένη μέθοδος εμπλουτισμού του υδροφορέα με νερό, η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εξοικονόμηση νερού και ταυτοποιήθηκαν οι απαραίτητες συνθήκες για να μη διεισδύσει θαλασσινό νερό.
Η εγκυρότητα των μαθηματικών μοντέλων επιβεβαιώθηκε συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με λεπτομερείς μετρήσεις του ΤΑΥ του ύψους του νερού στον υδροφορέα μεταξύ 2013 και 2016.
Επίσης, για το ανεπιθύμητο - υποθετικό σενάριο μόλυνσης του υδροφορέα, η ταχύτητα διάδοσης της μόλυνσης υπολογίστηκε περίπου δύο μέτρα τη μέρα και έτσι προβλέφθηκε ότι σε περίπου οκτώ χρόνια θα μολυνθεί όλος ο υδροφορέας, αν δεν υπάρξει κάποια παρέμβαση για καθαρισμό.
Study Groups with Industry
Τα αποτελέσματα του έργου παρουσιάστηκαν σε επτά ανώτερους λειτουργούς από όλες τις επαρχίες στον χώρο του ΤΑΥ Λεμεσού. Θα αποτυπωθούν επίσης σε ακαδημαϊκή δημοσίευση σε έγκριτα επιστημονικά περιοδικά, που καλύπτουν θεματολογία για τη διαχείριση υδάτινων πόρων.
Το συγκεκριμένο έργο είναι μία από τις μακροπρόθεσμες συνεργασίες που προέκυψαν μέσω του πρώτου Study Group with Industry, το οποίο πραγματοποιήθηκε στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου τον Δεκέμβριο του 2016 με πρωτοβουλία της δρος Καουρή και σε συνεργασία με διεθνείς ειδικούς στον τομέα της μαθηματικής μοντελοποίησης (βλ. www.esgi-cy.org).
Στο πρώτο κυπριακό Study Group with Industry ταυτοποιήθηκαν από την επιστημονική επιτροπή και παρουσιάστηκαν επίσης τρία προβλήματα από άλλους κυπριακούς οργανισμούς - ENGINO, ΟΣΕΛ, Party ICE - τα οποία επιλύθηκαν κατά τη διάρκεια μιας εβδομάδας με εντατική ομαδική εργασία από 50 ερευνητές από 17 χώρες.
Ενημέρωση για τα Study Groups with Industry μπορείτε να έχετε στις ιστοσελίδες: www.esgi-cy.org, www.mi-network.org και www.maths-in-industry.org.
Πληροφορίες για τη μαθηματική μοντελοποίηση του υδροφορέα της Γερμασόγειας: Δρ Κατερίνα Καουρή, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, τηλέφωνα: 25002472, 99947843
