ΕΙΣΑΓΩΓΗ

  Τις τελευταίες δεκαετίες το περιβάλλον και ειδικά οι υδατικοί πόροι έχουν υποστεί μεγάλες πιέσεις με πολλά αρνητικά αποτελέσματα. Βέβαια τα περιβαλλοντικά προβλήματα δεν είναι νέα.

Περίπου 2000 χρόνια πριν, τα πρώτα γραπτά κείμενα συνδέουν τον άνθρωπο με το περιβάλλον και αναγνωρίζουν το σημαντικό ρόλο του νερού.

Η αλληλεπίδραση νερού και περιβάλλοντος είναι διαχρονική και λόγω αυτής της ιδιότητας, καθώς και της συνεχούς ροής το νερό αποτελεί βασικό γεωλογικό παράγοντα. Οι ποσότητες νερού μετά τη χρήση τους επιστρέφουν ποιοτικά υποβαθμισμένες στο περιβάλλον.

Η υποβάθμιση τόσο των επιφανειακών υδροσυστημάτων (ποτάμια, λίμνες, θάλασσες), όσο και των υπόγειων νερών είναι αποτέλεσμα ανθρώπινων επεμβάσεων που σχετίζονται με γεωργικές δραστηριότητες (λιπάσματα, φυτοφάρμακα, απόβλητα κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων), με τη βιομηχανία (υγρά και στερεά απόβλητα) και την οικιστική ανάπτυξη (λύματα και απορρίμματα).

Η διαχείριση των απορριμμάτων μέσω της χωροθέτησης χώρων υγειονομικής ταφής, η διάθεση αποβλήτων στο υπέδαφος, τα συστήματα εδάφους-υδροφόρου, η διαχείριση των υδατικών πόρων είναι προβλήματα της σύγχρονης κοινωνίας μας και απαιτούν τις βέλτιστες λύσεις προς την κατεύθυνση της βιώσιμης ανάπτυξης.

Η προστασία των υδάτινων συστημάτων αποτελεί πρώτιστο καθήκον για κάθε ένα ξεχωριστά και για ολόκληρη την κοινωνία συνολικά. Έτσι ο ρόλος του υδρογεωλόγου και τεχνικού γεωλόγου στη διατήρηση και προστασία του περιβάλλοντος καθίσταται σημαντικός. Για τον λόγο αυτό η εκπαίδευση του γεωλόγου σε προπτυχιακό ή μεταπτυχιακό επίπεδο σε θέματα προστασίας του περιβάλλοντος είναι επιτακτική, ιδίως σε θέματα που αφορούν την προστασία των υδροφόρων από τη μόλυνση και ρύπανση. Οι σημειώσεις της Υδρογεωλογίας

Περιβάλλοντος, που απευθύνονται στους φοιτητές του Γεωλογικού τμήματος του Α.Π.Θ. στα πλαίσια του μαθήματος Χώροι Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων, φιλοδοξούν σε αυτό ακριβώς να συμβάλλουν.

Τον καθηγητή του Πανεπιστημίου Πατρών Γιώργο Καλλέργη υπερευχαριστώ, γιατί η πολύχρονη συνεργασία μαζί του μου πρόσφερε πάρα πολλά και με έμαθε να σκέφτομαι «υδρογεωλογικά».

Τους καθηγητές του τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ. Γεώργιο Σούλιο και Γεώργιο Δημόπουλο ευχαριστώ θερμά για τις πολύτιμες υποδείξεις που μου έκαναν στο στάδιο της συγγραφής των σημειώσεων αυτών.

Τους υποψηφίους διδάκτορες του Α.Π.Θ.: Τριαντάφυλλο Κακλή, Σωτηριάδη Μιχάλη, Χρίστο Μάττα, Θανάση Παύλου και το γεωλόγο MSc Μανώλη Πάτσιο για τις διορθώσεις που έκαναν στα αρχικά κείμενα.

Τέλος, ευχαριστώ θερμά τη φιλόλογο, MSc του ΑΠΘ, Ελένη Τζάφα για τη φιλολογική επιμέλεια του κειμένου.

ΔΙΕΘΝΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΟΝΑΔΩΝ

  Τα θεμελιώδη μεγέθη στην Εφαρμοσμένη Υδρογεωλογία και οι αντίστοιχες μονάδες στο Διεθνές Σύστημα (System International, S.I.) φαίνονται στον παρακάτω Πίνακα.

Θεμελιώδη μεγέθη και μονάδες στο σύστημα S.I.

Μήκος  (L) 

1 m (meter)

Μάζα    (M)  

1 kg (kilogram)

Χρόνος   (T)   

1 s (second)

Θερμοκρασία (K)

1 K (βαθμός Kelvin)

 

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ

Στον παρακάτω Πίνακα παρουσιάζονται οι παράγωγες μονάδες χρήσιμων μεγεθών στη Μηχανική των ρευστών.

Παράγωγα μεγέθη

Όνομα μονάδας

Σύμβολο

Ταχύτητα

m s-1

Δύναμη

Newton (N)*

1N=kg m s-2

Επιτάχυνση

m s-2

Πυκνότητα

kg m-3

Πίεση, Τάση

Pascal (Pa)

1 Pa=N m-2= m-1 kg s-2

Ενέργεια, Έργο

Joule (J)**

1 J=N m=m2 kg s-2

Ιξώδες κινηματικό

m2 s-1 ***

Ιξώδες δυναμικό

Pa s****

Επιφανειακή Τάση

N m-1

* Παλαιότερα χρησιμοποιείτο σαν μονάδα μέτρησης της δύναμης το Kilopond (kp): 1kp=9,81 N.
** Για τη μέτρηση της θερμότητας ως μορφής ενέργειας χρησιμοποιείται η θερμίδα (cal), που είναι η θερμότητα που μεταφέρεται σε 1 g νερού για να αυξηθεί η θερμοκρασία του κατά 1 oC.
Ισχύει 1 cal = 4,2 Joule
*** Στο σύστημα CGS χρησιμοποιείται το Stokes=1 cm2 s-1
**** Στο σύστημα CGS χρησιμοποιείται το Poise=1 g cm-1 s-1

 

ΑΛΛΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ

Εκτός των μονάδων του S.I. υπάρχουν και άλλες μονάδες που είναι αποδεκτές από τη διεθνή επιτροπή μέτρων και σταθμών και παρουσιάζονται στον κάτωθι Πίνακα.

Όνομα

Σύμβολο

Ισοδυναμία με μονάδες του S.I.

Μίλι (mile)

1 μίλι (ναυτικό)=1852 m

Angstrom

A

1 A=10-10 m

Hectare

Ha

1 ha=104 m2

Λίτρο

L

1 L=10-3 m3

Τόννος

T

1 T=1000 kg

Ατμόσφαιρα

Atm

1 Atm=105 Pascal

ΕΞΙΣΩΣΗ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ

  Τα παράγωγα μεγέθη συνδέονται με τα θεμελιώδη (μήκος L, μάζα M, χρόνος T) με μια μαθηματική σχέση, η οποία ονομάζεται εξίσωση διαστάσεων.
Ως γνωστόν, η ταχύτητα (v) είναι το πηλίκο της μετατόπισης l (μήκος) δια του χρόνου (t).  Άρα η εξίσωση διαστάσεων της ταχύτητας είναι:
v= =[L1 T-1]= [L1 . M0 . T-1]
Οι αριθμοί (1, 0, -1) είναι οι διαστάσεις της ταχύτητας.

  Η πίεση (P) είναι το πηλίκο της δύναμης (F) που ασκείται σε στοιχειώδες τμήμα επιφάνειας (A) δια της επιφάνειας.
P=[L-1 . M1 . T-2]
Οι αριθμοί (-1, 1, -2) είναι οι διαστάσεις της πίεσης.

  Οι διαστάσεις ενός αδιάστατου φυσικού μεγέθους είναι (0, 0, 0).

 

ΠΡΟΘΕΜΑΤΑ

  Τα κυριότερα προθέματα μονάδων στο S.I. είναι τα εξής:

Πολλαπλάσια
Υποπολλαπλάσια
Tera (T) 1012
pico (p) 10-12
Giga (G) 109
nano (n) 10-9 
Mega (M) 106
micro (μ) 10-6
Kilo (K) 103 
milli  (m) 10-3