Συνταγές πλημμυρών έναντι της πραγματικότητας: μπορούν να γίνουν πιστευτές οι προβλέψεις σε λεκάνες χωρίς μετρήσεις;

A. Efstratiadis, A. D. Koussis, D. Koutsoyiannis, and N. Mamassis, Flood design recipes vs. reality: can predictions for ungauged basins be trusted?, Natural Hazards and Earth System Sciences, 14, 1417–1428, doi:10.5194/nhess-14-1417-2014, 2014.

[Συνταγές πλημμυρών έναντι της πραγματικότητας: μπορούν να γίνουν πιστευτές οι προβλέψεις σε λεκάνες χωρίς μετρήσεις;]



Παρά τις μεγάλες επιστημονικές τεχνολογικές εξελίξεις στην υδρολογία πλημμυρών, οι καθημερινές πρακτικές των μηχανικών ακολουθούν ακόμη απλοποιητικές προσεγγίσεις, όπως η ορθολογική μέθοδος και η μέθοδος SCS-CN συνδυαζόμενη με τη θεωρία μοναδιαίου υδρογραφήματος, οι οποίες είναι εύκολες στην εφαρμογή της σε λεκάνες χωρίς μετρήσεις. Γενικά, οι «συνταγές» αυτές αναπτύχτηκαν πριν πολλές δεκαετίες, με βάση δεδομένα πεδίου από λίγες πειραματικές λεκάνες. Ωστόσο, οι περισσότερες από αυτές ποτέ δεν επικαιροποιήθηκαν ούτε επαληθεύτηκαν σε όλες τις υδροκλιματικές και γεωμορφολογικές συνθήκες. Κάτι τέτοιο έχει προφανές αντίκτυπο στην ποιότητα και αξιοπιστία των υδρολογικών μελετών και, συνακόλουθα, στην ασφάλεια και κόστος των σχετικών αντιπλημμυρικών έργων. Προκαταρκτικά αποτελέσματα, που βασίζονται σε ιστορικά δεδομένα πλημμυρών στην Ελλάδα και την Κύπρο, καταδεικνύουν ότι απαιτείται ριζική αναθεώρηση πολλών πτυχών των διαδικασιών της υδρολογίας πλημμυρών, περιλαμβανομένων των περιοχικών σχέσεων καθώς και της εννοιολογίας των ίδιων των μοντέλων. Προκειμένου να παρέχουμε ένα συνεπές πλαίσιο σχεδιασμού και να εξασφαλίσουμε ρεαλιστικές προγνώσεις της πλημμυρικής διακινδύνευσης σε λεκάνες χωρίς μετρήσεις (που αποτελεί στοιχείο-κλειδί της Οδηγίας 2007/60/ΕΕ), πρέπει να επανεξετάσουμε τις τρέχουσες τεχνικές πρακτικές. Στην κατεύθυνση αυτή, είναι αναγκαία η συλλογή αξιόπιστων υδρολογικών δεδομένων, ώστε να επαναξιολογηθούν οι υφιστάμενες «συνταγές», λαμβάνοντας υπόψη τοπικές ιδιαιτερότητες, και για να επικαιροποιηθούν οι μεθοδολογίες των μοντέλων, ως απαιτείται.

PDF Πλήρες κείμενο (207 KB)

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Βλέπε επίσης: http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/14/1417/2014/

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. Δ. Κουτσογιάννης, και Θ. Ξανθόπουλος, Τεχνική Υδρολογία, Εκδοση 3, 418 pages, doi:10.13140/RG.2.1.4856.0888, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 1999.
2. D. Koutsoyiannis, and G. Baloutsos, Analysis of a long record of annual maximum rainfall in Athens, Greece, and design rainfall inferences, Natural Hazards, 22 (1), 29–48, doi:10.1023/A:1008001312219, 2000.
3. D. Koutsoyiannis, Statistics of extremes and estimation of extreme rainfall, 1, Theoretical investigation, Hydrological Sciences Journal, 49 (4), 575–590, 2004.
4. D. Koutsoyiannis, Statistics of extremes and estimation of extreme rainfall, 2, Empirical investigation of long rainfall records, Hydrological Sciences Journal, 49 (4), 591–610, 2004.
5. D. Veneziano, and A. Langousis, The areal reduction factor: A multifractal analysis, Water Resources Research, 41, doi:10.1029/2004WR003765, 2005.
6. D. Koutsoyiannis, C. Makropoulos, A. Langousis, S. Baki, A. Efstratiadis, A. Christofides, G. Karavokiros, and N. Mamassis, Climate, hydrology, energy, water: recognizing uncertainty and seeking sustainability, Hydrology and Earth System Sciences, 13, 247–257, doi:10.5194/hess-13-247-2009, 2009.
7. E. Galiouna, A. Efstratiadis, N. Mamassis, and K. Aristeidou, Investigation of extreme flows in Cyprus: empirical formulas and regionalization approaches for peak flow estimation, European Geosciences Union General Assembly 2011, Geophysical Research Abstracts, Vol. 13, Vienna, 2077, European Geosciences Union, 2011.
8. S.M. Papalexiou, and D. Koutsoyiannis, Entropy based derivation of probability distributions: A case study to daily rainfall, Advances in Water Resources, 45, 51–57, doi:10.1016/j.advwatres.2011.11.007, 2012.
9. H. Tyralis, D. Koutsoyiannis, and S. Kozanis, An algorithm to construct Monte Carlo confidence intervals for an arbitrary function of probability distribution parameters, Computational Statistics, 28 (4), 1501–1527, doi:10.1007/s00180-012-0364-7, 2013.
10. A. Efstratiadis, A. D. Koussis, S. Lykoudis, A. Koukouvinos, A. Christofides, G. Karavokiros, N. Kappos, N. Mamassis, and D. Koutsoyiannis, Hydrometeorological network for flood monitoring and modeling, Proceedings of First International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of Environment, Paphos, Cyprus, 8795, 10-1–10-10, doi:10.1117/12.2028621, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 2013.
11. E. Michaelidi, T. Mastrotheodoros, A. Efstratiadis, A. Koukouvinos, and D. Koutsoyiannis, Flood modelling in river basins with highly variable runoff, Facets of Uncertainty: 5th EGU Leonardo Conference – Hydrofractals 2013 – STAHY 2013, Kos Island, Greece, doi:10.13140/RG.2.2.30847.00167, European Geosciences Union, International Association of Hydrological Sciences, International Union of Geodesy and Geophysics, 2013.
12. D. Koutsoyiannis, Reconciling hydrology with engineering, Hydrology Research, 45 (1), 2–22, doi:10.2166/nh.2013.092, 2014.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. P. Dimitriadis, A. Tegos, A. Oikonomou, V. Pagana, A. Koukouvinos, N. Mamassis, D. Koutsoyiannis, and A. Efstratiadis, Comparative evaluation of 1D and quasi-2D hydraulic models based on benchmark and real-world applications for uncertainty assessment in flood mapping, Journal of Hydrology, 534, 478–492, doi:10.1016/j.jhydrol.2016.01.020, 2016.
2. E. Savvidou, A. Efstratiadis, A. D. Koussis, A. Koukouvinos, and D. Skarlatos, A curve number approach to formulate hydrological response units within distributed hydrological modelling, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, doi:10.5194/hess-2016-627, 2016, (υπό αξιολόγηση).
3. K. Papoulakos, G. Pollakis, Y. Moustakis, A. Markopoulos, T. Iliopoulou, P. Dimitriadis, D. Koutsoyiannis, and A. Efstratiadis, Simulation of water-energy fluxes through small-scale reservoir systems under limited data availability, Energy Procedia, 125, 405–414, doi:10.1016/j.egypro.2017.08.078, 2017.

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):

1. van Emmerik, T. H. M., G. Mulder, D. Eilander, M. Piet, and H. Savenije, Predicting the ungauged basin: Model validation and realism assessment, Frontiers in Earth Sciences, 3:62, doi:10.3389/feart.2015.00062, 2015.
2. Biondi, D., and L. Da Luca, Process-based design flood estimation in ungauged basins by conditioning model parameters on regional hydrological signatures, Natural Hazards, 79(2), 1015-1038, doi:10.1007/s11069-015-1889-1, 2015.
3. Yannopoulos, S., E. Eleftheriadou, S. Mpouri, and I. Giannopoulou, Implementing the requirements of the European Flood Directive: the case of ungauged and poorly gauged watersheds, Environmental Processes, 2(1), 191-207, doi:10.1007/s40710-015-0094-2, 2015.
4. Wałęga, A., and A. Rutkowska, Usefulness of the modified NRCS-CN method for the assessment of direct runoff in a mountain catchment, Acta Geophysica, 63(5), 1423–1446, doi:10.1515/acgeo-2015-0043, 2015.
5. Walega, A., B. Michalec, A. Cupak, and M. Grzebinoga, Comparison of SCS-CN determination methodologies in a heterogeneous catchment, Journal of Mountain Science, 12(5), 1084-1094, doi:10.1007/s11629-015-3592-9, 2015.
6. Petroselli, A., and S. Grimaldi, Design hydrograph estimation in small and fully ungauged basins: a preliminary assessment of the EBA4SUB framework, Journal of Flood Risk Management, doi:10.1111/jfr3.12193, 2015.
7. Awadallah, A.G., H. Saad, A. Elmoustafa, and A. Hassan, Reliability assessment of water structures subject to data scarcity using the SCS-CN model, Hydrological Sciences Journal, 61(4), 696-710, doi:10.1080/02626667.2015.1027709, 2016.
8. Merheb, M., R. Moussa, C. Abdallah, F. Colin, C. Perrin, and N. Baghdadi, Hydrological response characteristics of Mediterranean catchments at different time scales: a meta-analysis, Hydrological Sciences Journal, 61(14), 2520-2539, doi:10.1080/02626667.2016.1140174, 2016.
9. Kjeldsen, T., H. Kim, C. Jang, and H. Lee, Evidence and implications of nonlinear flood response in a small mountainous watershed, Journal of Hydrologic Engineering, 21(8), 04016024, doi:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001343, 2016.
10. Taghvaye Salimi, E., A. Nohegar, A. Malekian, M. Hoseini, and A. Holisaz, Estimating time of concentration in large watersheds, Paddy and Water Environment, 15(1), 123-132, doi:10.1007/s10333-016-0534-2, 2017.
11. Biondi, D., and D. L. De Luca, Rainfall-runoff model parameter conditioning on regional hydrological signatures: application to ungauged basins in southern Italy, Hydrology Research, 48(3) 714-725, doi:10.2166/nh.2016.097, 2017.
12. Attakora-Amaniampong, E., E. Owusu-Sekyere, and D. Aboagye, Urban floods and residential rental values nexus in Kumasi, Ghana, Ghana Journal of Development Studies, 13(2), 176-194, 2016.
13. #Destro, E., E. I. Nikolopoulos, J. D. Creutin, and M. Borga, Floods, Environmental Hazards Methodologies for Risk Assessment and Management, Dalezios, N. R. (editor), Chapter 4, IWA Publishing, 2017.
14. van Noordwijk, M., L. Tanika, L., and B. Lusiana, Flood risk reduction and flow buffering as ecosystem services – Part 1: Theory on flow persistence, flashiness and base flow, Hydrology and Earth System Sciences, 21, 2321-2340, doi:10.5194/hess-21-2321-2017, 2017.
15. Verma, S., R. K. Verma, S. K. Mishra, A. Singh, and G. K. Jayaraj, A revisit of NRCS-CN inspired models coupled with RS and GIS for runoff estimation, Hydrological Sciences Journal, 62(12), 1891-1930, doi:10.1080/02626667.2017.1334166, 2017.
16. De Luca, D. L., and D. Biondi, Bivariate return period for design hyetograph and relationship with T-year design flood peak, Water, 9, 673, doi:10.3390/w9090673, 2017.
17. #Danııl E., S. Michas, and G. Aerakis, Hydrologic issues in demarcation studies of watercourses in Greece, 15th International Conference on Environmental Science and Technology, CEST2017_00869, Rhodes, 2017.
18. Wałęga, A., A. Cupak, D. M. Amatya, and E. Drożdżal, Comparison of direct outflow calculated by modified SCS-CN methods for mountainous and highland catchments in Upper Vistula basin, Poland and Lowland catchment in South Carolina, U.S.A., Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus, 16(1), 187–207, doi:10.15576/ASP.FC/2017.16.1.187, 2017.

Κατηγορίες: Πλημμύρες, Υδρολογικά μοντέλα