Κατάρτιση μεθοδολογικού πλαισίου για την εκπόνηση χαρτών πλημμύρας

Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία στοχεύει στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου μεθοδολογικού πλαισίου για την εκπόνηση χαρτών πλημμυρικής κατάκλυσης (χάρτες πλημμυρικής επικινδυνότητας κατά την οδηγία 2007/60/ΕΚ), μέσω της αξιοποίησης των υπολογιστικών δυνατοτήτων λογισμικών επεξεργασίας και οπτικοποίησης της υδρολογικής, υδραυλικής και γεωγραφικής πληροφορίας. Πιο συγκεκριμένα, η κατάρτιση της προτεινόμενης μεθοδολογίας βασίστηκε στη χρήση του λογισμικού HEC-HMS για την υδρολογική προσομοίωσης της λεκάνης και στη χρήση του λογισμικού προσομοίωσης της ροής σε ανοικτούς αγωγούς, HEC-RAS. Τα δύο αυτά λογισμικά «συνεργάζονται» με το ευρέως διαδεδομένο σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών ArcGIS για την ενδιάμεση επεξεργασία των δεδομένων και την οπτικοποίηση των τελικών αποτελεσμάτων υπό μορφή χαρτών. Συνοπτικά, η μεθοδολογία δομήθηκε ως εξής: • Συλλογή και επεξεργασία πρωτογενών δεδομένων (Ψηφιακό μοντέλο εδάφους, χάρτες χρήσεων γης και τύπων εδάφους, υδρολογική πληροφορία κλπ) • Υδρολογική προσομοίωση λεκάνης για την εκτίμηση των καταιγίδων και πλημμυρών σχεδιασμού για έξι περιόδους επαναφοράς • Υδραυλική προσομοίωση της ροής κατά μήκος του ποταμού για την εκτίμηση της κλίσης της γραμμής ενέργειας και των πιεζομετρικών βαθών • Ψηφιακή χαρτογράφηση των πλημμυρικών κατακλύσεων Ως περιοχή μελέτης (Case study) επελέγη τμήμα 165 km2 της άνω λεκάνης του Αλφειού ποταμού στην ευρύτερη περιοχή του Δήμου Φαλαισίας του Νομού Αρκαδίας. Για την περιοχή αυτή αποκτήθηκαν ως πρωτογενή δεδομένα το ψηφιακό μοντέλο εδάφους, οι χρήσεις γης και οι τύποι εδάφους, ενώ ελλείψει αξιόπιστων βροχομετρικών δεδομένων, έγινε προσεγγιστική εκτίμηση του υδρολογικού καθεστώτος με προσαρμογή σε δεδομένες όμβριες καμπύλες άλλων Ελληνικών περιοχών. Εξάλλου, ο εξαρχής τεθείς στόχος της εργασίας δεν ήταν τόσο η ακριβής υδρολογική μελέτη της περιοχής, όσο η διερεύνηση των πλημμυρικών κατακλύσεων για διάφορα πλημμυρικά επεισόδια και η τυποποίηση της μεθοδολογίας παραγωγής πλημμυρικών χαρτών από το «α» έως το «ω». Η εκτέλεση της υδρολογικής προσομοίωσης της λεκάνης έδωσε τα πλημμυρογραφήματα σχεδιασμού για 6 περιόδους επαναφοράς (2,10,20,50,100,1000 έτη), με βάση τα οποία, ακολούθησε η υδραυλική προσομοίωση τμήματος 20 km του ποταμού Αλφειού σε συνθήκες μόνιμης ροής. Εξαγόμενο αποτέλεσμα των προσομοιώσεων ήταν ο υπολογισμός της πιεζομετρικής επιφάνειας για κάθε περίοδο επαναφοράς και η εν συνεχεία αντιπαραβολή της με το ψηφιακό μοντέλο εδάφους για τον προσδιορισμό των βαθών του νερού. Τέλος, με δεδομένα τα παραπάνω στοιχεία, χαρτογραφήθηκαν τα πολύγωνα των πλημμυρικών κατακλύσεων και έγινε σύγκριση της διακύμανσης των πλημμυρισμένων εκτάσεων σε σχέση με την αύξηση της πλημμυρικής παροχής αιχμής. Από τα αποτελέσματα προέκυψε σχετικά μικρό πεδίο πλημμυρικών κατακλύσεων (1-2 km2) για κάθε επεισόδιο υετόπτωσης και ανάλογα μικρή αύξηση του εμβαδού των κατακλυζόμενων εκτάσεων με την αύξηση της περιόδου επαναφοράς. Το γεγονός αυτό δικαιολογείται απόλυτα λόγω των σημαντικών υψομετρικών διαφορών ένθεν και ένθεν του ποταμού. Συμπερασματικά, η παρούσα εργασία πραγματεύεται σημαντικό μέρος του περιεχομένου της οδηγίας 2007/60/ΕΚ για τη διαχείριση πλημμυρικού κινδύνου. Η οριοθέτηση των πλημμυρικών κατακλύσεων, σε συνδυασμό με την προτεινόμενη μετεξέλιξη της εργασίας στην κατεύθυνση της εκτίμησης κόστους ζημιών ανά χρήση γης, αποκτά σπουδαία επιχειρησιακή αξία, καθώς συμβάλλει καίρια στην πρόβλεψη, πρόληψη και αντιμετώπιση των δυσμενών επιπτώσεων των πλημμυρικών φαινομένων.