ΤΕΧΝΗΤΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΕΡΓΑ ΠΟΥ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟ ΝΕΡΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ – PROJECT Α’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΕΙΡΗΝΗ ΒΑΛΑΓΙΑΝΝΗΣ ΜΑΝΩΛΗΣ ΓΙΑΝΝΟΥΚΑ ΙΩΑΝΝΑ ΚΟΝΤΟΓΙΑΣ ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΓΚΟΛΤΣΙΟΥ ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΚΑΦΑΝΤΑΡΗΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΜΠΑΤΡΑΚΟΥΛΗ ΣΤΕΛΛΙΝΑ ΠΟΥΛΙΤΣΗΣ ΦΩΤΙΟΣ ΣΥΡΟΓΙΑΝΝΟΠΟΥΛΟΥ ΘΕΩΝΗ ΧΑΛΚΙΑΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ : ΜΕΓΑ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το νερό αποτελεί ανάγκη για όλο τον κόσμο. Πάνω από 1.4 δισ. άνθρωποι δεν έχουν πρόσβαση στο πόσιμο νερό και 2.4 δισ. άνθρωποι δεν ζουν σε φυσιολογικές συνθήκες. Οι επιπτώσεις που προκαλούνται είναι συντριπτικές, γιατί 30.000 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε μέρα από ασθένειες που σχετίζονται άμεσα με τις συνθήκες ζωής. Το νερό είναι ζωτικό στοιχείο για όλη την ανθρωπότητα, καθώς το χρησιμοποιούμε ευρύτατα όχι μόνο στα σπίτια μας αλλά και σε αγροτικές εργασίες, για την παραγωγή ενέργειας και όλων των προϊόντων που καταναλώνουμε. Χωρίς το νερό δεν μπορούμε να ζήσουμε. Το νερό είναι παγκόσμιο δικαίωμα. Προβλέπεται ότι μετά από μια 20ετία περισσότεροι από τους μισούς κατοίκους του πλανήτη θα έχουν πρόβλημα επιβίωσης λόγω της έλλειψης νερού.

Το νερό είναι ανανεώσιμος πόρος και αποτελεί ζωτικό στοιχείο για την επιβίωση του ανθρώπου, της πανίδας, της χλωρίδας και τη διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος. Η ύπαρξη και η επάρκειά του είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με την πρόοδο της κοινωνίας. Σήμερα σε μια εποχή μεγάλων οικολογικών προβλημάτων το περιβάλλον - και ειδικά το νερό – απασχολεί ολοένα και περισσότερο τη διεθνή κοινότητα ενώ παίζει και θα παίζει στο μέλλον πρωταρχικό ρόλο στις οικονομικές και πολιτικές αποφάσεις των κοινωνιών, καθώς επίσης και στις στρατηγικές ανάπτυξης των κρατών που μοιράζονται τον πόρο νερό. Παρά το γεγονός ότι παρατηρείται αφθονία του νερού στη φύση, υπάρχουν πολλά προβλήματα σε σχέση με τη διαχείρισή του.

ΣΤΕΡΝΑ Τεχνητή υπόγεια κοιλότητα η οποία χρησιμοποιείται συνήθως για αποθήκευση νερού. Οι στέρνες, ανόμοια με τα πηγάδια που σκάβονται για την άντληση των φυσικών υπόγειων νερών, συνήθως αποσκοπούν στο να συλλέγουν και να συγκρατούν το νερό της βροχής ή την απορροή των πηγών. Δεν είναι ανοιχτές σαν τις δεξαμενές, αλλά συνήθως έχουν καλυμμένη την επιφάνειά τους. Η εβραϊκή λέξη μπωρ, η οποία αποδίδεται «στέρνα», μεταφράζεται επίσης «νερόλακκος», ειδικά όταν φαίνεται πως δεν περιέχει νερό ,«τρύπα της φυλακής» όταν χρησιμοποιείται γι’ αυτόν το σκοπό και «λάκκος» όταν αναφέρεται στον «Σιεόλ» ή παραλληλίζεται με αυτόν. Σε περιοχές όπου το νερό είναι δυσεύρετο είναι πολύ σημαντικό οι στέρνες συλλογής βρόχινου νερού να μην έχουν καμία απώλεια.

ΠΗΓΑΔΙ Τα πηγάδια κατασκευάζονταν για την άντληση των υπόγειων νερών. Πριν ανοίξουν ένα πηγάδι, προσπαθούσαν να ανιχνεύσουν πού υπάρχει νερό (φλέβα νερού). Αφού εντόπιζαν το νερό, άρχιζε το σκάψιμο (κυκλικά τη γη), βγάζοντας το χώμα µε ένα ζεμπίλι. Όταν έβρισκαν το νερό έριχναν πέτρες στο βάθος για να σταθεροποιήσουν το χώμα και κατόπιν έχτιζαν γύρω-γύρω το πηγάδι µε πέτρα. Άφηναν το πηγάδι να γεμίσει και έριχναν ένα κομμάτι ασβέστη για να µην πιάσει το νερό σκουλήκια, βατράχια και κοψαντερίτες. Στην επιφάνεια του χωραφιού έφτιαχναν µία κατασκευή από πέτρες, όπου έβαζαν το μάγκανο και κρεμούσαν έναν κουβά. Στο άνοιγμα του πηγαδιού κλείνουν το πιο πολύ και αφήνουν ένα μικρό στόμιο για να μπορούν να βάλουν κάποιο αντικείμενο μέσα (κουβά δεμένο με ένα σχοινί που ανεβοκατεβαίνει με μία μανιβέλα για ευκολία). Η διάμετρος του πηγαδιού είναι μέχρι 2,5 μ.

ΦΡΑΓΜΑ Σχεδιάζονται και κατασκευάζονται για να συγκρατήσουν τα τρεχούμενα νερά, άλλοτε για συλλογή πόσιμου νερού, άλλοτε για την άρδευση ή για την παραγωγή ενέργειας και άλλοτε για προστασία εδαφών από απρόβλεπτες πλημμύρες. Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή φραγμάτων είναι: Συσσώρευση βράχων και χώματος με επικάλυψη κατάλληλου εδαφικού υλικού (πηλός, άργιλος κλπ.), το οποίο λειτουργεί υδρομονωτικά. Η ευστάθεια αυτών των γεωφραγμάτων προκύπτει από την βαρύτητα του όγκου των υλικών. Η κορυφή τους, η λεγόμενη στέψη, είναι κτιστή ή από σιδηροπαγές σκυρόδεμα (μπετόν). Κατασκευή τείχους από τούβλα ή από οπλισμένο σκυρόδεμα, με στέψη, όπως στην προηγούμενη περίπτωση. Είναι επίσης βαρυτικό φράγμα, το οποίο στηρίζεται σε ανθεκτικά πετρώματα, χωρίς κινδύνους υποχώρησης. Κατασκευή τοξωτού φράγματος σε στενές κοιλάδες με πλευρικούς ορεινούς όγκους (αντερείσματα), όπου η πίεση του νερού στην κυρτή πλευρά αγκιστρώνει το τείχος στα αντερείσματα και μεταφέρει εκεί τις δυνάμεις. Κατασκευή τείχους, το οποίο στηρίζεται σε αντηρίδες (στύλους) από μπετόν που εδράζονται στο υπέδαφος και μεταφέρουν εκεί τις δυνάμεις.

Το φράγμα είναι τεχνικό έργο που κατασκευάζεται κάθετα στην κοίτη ενός φυσικού ρεύματος (ποταμού) για την αποκοπή της ροής , με σκοπό την αποθήκευση , παροχέτευση ή ανάσχεση της πλημμυρικής παροχής του ρεύματος. Με την κατασκευή των φραγμάτων το νερό δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για άρδευση, ύδρευση ή περικλείει ενέργεια εξ’ αιτίας της διαφοράς στάθμης για την κίνηση υδροστρόβιλων και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αρχικά, η ανάγκη εξασφαλίσεως νερού για άρδευση ανάγκασε τους ανθρώπους να κατασκευάσουν φράγματα. Αργότερα ακολούθησε η υδροδυναμική αξιοποίηση του αποθηκευμένου νερού και η τόσο μεγάλη χρησιμότητα των φραγμάτων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα φράγματα είναι τόσο δαπανηρά, αλλά με μεγάλη οικονομική απόδοση και γι’ αυτό επιδιώκεται η κατασκευή τους. Τα φράγματα είναι έργα ιδιόμορφα και δεν είναι δυνατόν να τυποποιηθούν. Κάθε φράγμα έχει τη δική του λειτουργικότητα , τους δικούς του φυσικούς παράγοντες και το δικό του φυσικό περιβάλλον.

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ Ονομάζονται οι εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με την εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας του νερού (π.χ. ενός ποταμού, μιας λίμνης κτλ.). Δεδομένου ότι παράγουν ενέργεια χωρίς να καταναλώνουν φυσικούς πόρους, θεωρούνται ως τρόποι παραγωγής ενέργειας από ανακυκλώσιμες πηγές. Το υδροηλεκτρικό εργοστάσιο αποτελείται από τα εξής τμήματα: Αρχικά κατασκευάζεται ένα φράγμα, το οποίο συγκρατεί το νερό σε μια τεχνητή λίμνη (ταμιευτήρα). Το νερό αυτό πρέπει να μπορεί να ρέει προς τα κάτω, γι' αυτό τα φράγματα κατασκευάζονται σε σημεία με σχετικά απότομες κλίσεις της κοίτης των ποταμών. Με τη ροή αυτή η δυναμική ενέργεια του νερού του ταμιευτήρα μετατρέπεται σε κινητική. Στο κάτω μέρος του φράγματος τοποθετούνται υδατοφράκτες. Με τη βοήθειά τους ρυθμίζεται η ποσότητα ροής του νερού από τον ταμιευτήρα προς την τουρμπίνα μέσω του υδαταγωγού. Τουρμπίνα (ή τουρμπίνες, ανάλογα με το μέγεθος του εργοστασίου): Είναι συσκευές με ειδικά πτερύγια, χάρη στα οποία η κινητική ενέργεια του νερού που ρέει μετατρέπεται σε περιστροφική. Η υψομετρική διαφορά μεταξύ στάθμης του ταμιευτήρα και της θέσης της τουρμπίνας προκαλεί την κίνηση του νερού, το οποίο με τη σειρά του θέτει σε κίνηση την τουρμπίνα

Γεννήτρια (γεννήτριες, όπως πιο πάνω): Άμεσα συνδεδεμένη στον άξονα της τουρμπίνας βρίσκεται συνδεδεμένη μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος, την οποία θέτει σε κίνηση η τουρμπίνα. Με τον τρόπο αυτό η κινητική ενέργεια του νερού μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα. Γραμμές μεταφοράς: Από την εγκατάσταση παραγωγής ισχύος εκκινούν γραμμές μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας προς τους τόπους κατανάλωσής της. Ανάλογα με το μέγεθος και την παραγόμενη ισχύ, τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια διακρίνονται σε: Μικρής κλίμακας Μεσαίας κλίμακας Μεγάλης κλίμακας "Επί της κοίτης”

ΤΕΧΝΗΤΗ ΛΙΜΝΗ Κάθε λίμνη που σχηματίστηκε με κατασκευή φραγμάτων, συνήθως στη ροή ποταμών, αλλά και πολύ μικρότερων υδάτινων ρευμάτων, που προέρχονται από την ίδια λεκάνη απορροής, όπως είναι η Λίμνη του Μαραθώνα. Ο σκοπός της δημιουργίας τέτοιων λιμνών είναι η παραγωγή ενέργειας, η άρδευση και η ύδρευση. Ο τεχνικός όρος που χρησιμοποιείται για την αναφορά στις τεχνητές λίμνες είναι Ταμιευτήρας.

ΥΔΡΟΤΡΙΒΕΙΟ Στη Μακεδονία και κυρίως στη Βέροια, οι Έλληνες Βλάχοι για λόγους επιβίωσης δημιούργησαν τα μπατάνια και τις νεροτριβές (δριστέλλες), με σκοπό την επεξεργασία φλοκάτης, τις κάπες και τα σαάκια, με απώτερο σκοπό αργότερα το εμπόριο αυτών.

ΙΑΜΑΤΙΚΑ ΛΟΥΤΡΑ Ονομάζονται οι πηγές τα νερά των οποίων έχουν θεραπευτικές ιδιότητες. Τα ιαματικά νερά πηγάζουν μέσα από πετρώματα και κατά τη διαδρομή τους μέχρι την επιφάνεια της Γης, αποκτούν τα μεταλλικά συστατικά τους στα οποία οφείλεται και η θεραπευτική τους δράση. Οι θεραπευτικές ιδιότητες των νερών αυτών ήταν γνωστές από τα ιστορικά χρόνια. Ο Ηρόδοτος φέρεται να είναι ο πρώτος που παρατήρησε την θεραπευτική τους επίδραση στον άνθρωπο, ενώ ο Ιπποκράτης ήταν ο πρώτος που ασχολήθηκε συστηματικά με το αντικείμενο, κατηγοριοποίησε τις πηγές και κατέγραψε τις ασθένειες στις οποίες είχαν ευεργετική επίδραση. Ανάλογα με τη σύνθεση των μεταλλικών νερών τους, οι ιαματικές πηγές μπορούν να ορισθούν ως αλκαλικές, σιδηρούχες, θειούχες, ραδιενεργές κλπ. Η θεραπευτική τους δράση είναι τριπλής φύσεως: μηχανική, θερμική και χημική. Η μηχανική δράση οφείλεται κυρίως στην άνωση και στηνυδροστατική πίεση. Η θερμική δράση οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ νερού και ανθρώπινου σώματος. Η χημική δράση οφείλεται στην επαφή του δέρματος με τα μεταλλικά στοιχεία του νερού καθώς και στην διείσδυσή τους σε αυτό.

Ανάλογα με το είδος της υδροθεραπείας, έχουμε την εσωτερική υδροθεραπεία, όταν τα ιαματικά νερά χρησιμοποιούνται για πόση (ποσιθεραπεία) και την εξωτερική υδροθεραπεία, όταν τα ιαματικά νερά χρησιμοποιούνται για λουτρό (λουτροθεραπεία). Κάποιες από τις ασθένειες στις οποίες υπάρχει θετική επίδραση των ιαματικών πηγών είναι διάφορες δερματικές παθήσεις, αρτηριακή υπέρταση, αναπνευστικές παθήσεις, ρευματικές παθήσεις κλπ. Επειδή υπάρχουν και αντενδείξεις στην υδροθεραπεία, η χρήση των ιαματικών πηγών πρέπει να γίνεται ύστερα από την σύμφωνη γνώμη γιατρού και ακολουθώντας αυστηρά τους κανόνες που θα υποδείξει.