Γεωμορφολογική - Υδρολογική Ανάλυση στο πλαίσιο της εκτίμησης του Πλημμυρικού Κινδύνου σε ευάλωτες περιοχές

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το θέμα της εκτίμησης του πλημμυρικού κινδύνου σε ευάλωτες περιοχές χρησιμοποιώντας διαφόρες μεθοδολογίες γεωμορφολογικής και υδρολογικής ανάλυσης. Εξετάζονται δύο περιοχές στον Ελληνικό Χώρο που έχουν σημειωθεί πλημμυρικά επεισόδια λόγω αιφνίδιας βροχόπτωσης. Η πρώτη καταγράφηκε κατά τις 14 και 15 Νοεμβρίου του 2017 στην περιοχή Μάνδρα Αττικής και η δεύτερη καταγράφηκε στις 22 και 23 Νοεμβρίου του 2013 στη Ρόδο στον οικισμό Κρεμαστή. Από κοινού οι δύο καταιγίδες υψηλής έντασης προκάλεσαν πλημμύρες, υλικές ζημίες και ανθρώπινες απώλειες. Για την πρώτη περιοχή, μελετώνται τμήμα των ρεμάτων Σούρες και Αγίας Αικατερίνης της λεκάνης του ποταμού Σαραντοπόταμου (ανάντη του οικισμού Μάνδρα) και για την δεύτερη περιοχή τμήμα της λεκάνη απορροής του ρέματος Κρεμαστής (ανάντη της ομώνυμης γέφυρας). Στο πρώτο στάδιο πραγματοποιήθηκε η γεωμορφολογική ανάλυση των περιοχών σε περιβάλλον Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφορίων (ΣΓΠ/GIS). Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν ένα σύνολο δεδομένων, όπως τα ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DEM) για τις δύο περιοχές, οι χρήσεις γης καθώς και άλλα φυσιογραφικά χαρακτηριστικά των περιοχών μελέτης (εδάφη, κλπ.). Στο δεύτερο στάδιο της εργασίας περιλαμβάνεται η υδρολογική ανάλυση. Στόχος της ανάλυσης είναι η προσομοίωση συγκεκριμένων επεισοδίων από υδρολογικής άποψης, λαμβάνοντας υπόψη και τα διαθέσιμα δεδομένα μετρήσεων βροχής (καταγραφές των γειτονικών βροχομετρικών σταθμών Ελευσίνας και Αεροδρομίου Ρόδου, για τις δύο περιοχές μελέτης, αντίστοιχα). Αρχικά, συλλέχθηκε ένα σύνολο από υδρολογικά μεγέθη, όπως οι όμβριες καμπύλες από τα Σχέδια Διαχείρισης Κινδύνου Πλημμύρας, ενώ υπολογίστηκαν και μεγέθη όπως, ο χρόνος συγκέντρωσης σύμφωνα με διάφορες μεθόδους (Giandotti, Kirpich, Passini, NRCS), ο συντελεστής απορροής σε επίπεδο λεκάνης απορροής, o αριθμός καμπύλης CN. Με τα παραπάνω δεδομένα υπολογίστηκε η μέγιστη (πλημμυρική) παροχή μέσω της Ορθολογικής Μεθόδου. Στην συνέχεια προσδιορίστηκε η παροχή αιχμής και μέσω του υπολογισμού του αντίστοιχου πλημμυρογραφήματος. Για τον προσδιορισμό του τελευταίου, αρχικά εκτιμήθηκαν δύο μοναδιαία υδρογραφήματα ανά λεκάνη, αξιοποιώντας διαφορετικές μεθόδους (Αδιάστατο Μοναδιαίο Υδρογράφημα κατά NRSCS, και Μοναδιαίο Υδρογράφημα με την μέθοδο ισόχρονων καμπυλών). Σημαντική ήταν η αξιοποίηση τεχνικών GIS για τον καθορισμό των επιμέρους παραμέτρων. Ακολούθως, για την εξαγωγή των πλημμυρογραφημάτων δημιουργήθηκαν δύο σενάρια βροχογραφήματων: το πρώτο σενάριο αντιστοιχεί σε καταιγίδα σχεδιασμού περιόδου αναφοράς 100 ετών και το υετόγραμμα προκύπτει χρησιμοποιώντας την μέθοδο εναλλασσόμενων υψών βροχής, ενώ για το δεύτερο σενάριο χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα βροχής των μετεωρολογικών σταθμών (παρατηρημένο επεισόδιο που οδήγησε σε πλημμύρα). Τέλος το σύνολο των αποτελεσμάτων αναφορικά με τις επιμέρους παροχές αιχμής συγκρίνονται, και αξιολογούνται τα ευρήματα για κάθε περιοχή.