Εκτίμηση πλημμυρικού κινδύνου σε περιφερειακό επίπεδο: Υπολογιστικές προκλήσεις και το τέρας της αβεβαιότητας

Παρουσιάζουμε ένα μεθοδολογικό πλαίσιο για την εκτίμηση του πλημμυρικού κινδύνου σε περιφερειακή κλίμακα, κατά την εφαρμογή της Οδηγίας-Πλαίσιο 2007/60/ΕΚ στην Ελλάδα. Περιλαμβάνει τρεις φάσεις: (α) στατιστική ανάλυση δεδομένων ακραίων βροχοπτώσεων, που οδηγεί σε χωρικά κατανεμημένες παραμέτρους των ομβρίων καμπυλών και ορίων εμπιστοσύνης τους, (β) υδρολογικές προσομοιώσεις, με χρήση ημικατανεμημλενων προσεγγίσεων βροχής-απορροής τύπου επεισοδίου, και υδραυλικές προσομοίωσεις, που υλοποιούν τη διόδευση των πλημμυρικών υδρογραφημάτων κατά μήκος του υδρογραφικού δικτύου και την απεικόνιση των κατακλυόμενων εκτάσεων. Η διαδικασία εκτίμησης του πλημμυρικού κινδύνου εφαρμόζεται στο Υδατικό Διαμέρισμα Θεσσαλίας, στην Ελλάδα, και απαιτεί σχηματοποίηση και μοντελοποίηση εκατοντάδων υπολεκανών, για κάθε μία από τις οποίες εξετάζονται διάφορα πιθανοτικά σενάρια. Πρόκειτια για ένα αντικείμενο-πρόκληση, που περιλαμβάνει τον χειρισμό πολλαπλών υπολογιστικών ζητημάτων, όπως η οργάνωση, έλεγχος και επεξεργασία τεράστιου όγκου υδρομετεωρολογικών και γεωγραφικών δεδομένων, την κατάρτιση των δεδομένων εισόδου και εξόδου των μοντέλων, και τη συνεργασία διαφόρων λογισμικών. Στο πλαίσιο αυτό, αναπτύξαμε υποστηρικτικές εφαρμογές που επιτρέπουν τη μαζική επεξεργασία δεδομένων και την αποτελεσματική σύζευξη των επιμέρους μοντέλων, μειώνοντας έτσι δραστικά την ανάγκη χειροκίνητων επεμβάσεων και, συνακόλουθα, το χρόνο εκπόνησης της μελέτης. Στους υπολογισμούς του πλημμυρικού κινδύνου, λάβαμε ακόμη υπόψη τρεις μείζονες πηγές αβεβαιότητας, σε μια απόπειρα να παράχουμε άνω και κάτω όρια εμπιστοσύνης των πλημμυρικών χαρτών, συγκεκριμένα: (α) στατιστική αβεβαιότητα των όμβριων καμπυλών, (β) δομική αβεβαιότητα των υδρολογικών μοντέλων, που οφείλεται στη μεταβλητότητα των προηγούμενων συνθηκών εδαφικής υγρασίας, και (γ) παραμετρική αβεβαιότητα των υδραυλικών μοντέλων, με έμαση στον συντελεστή τραχύτητας. Η διερευνήσεις μας καταδεικνύουν ότι το συνδυαστικό αποτέλεσμα των παραπάνω αβεβαιοτήτων (που βεβαίως δεν είναι οι μοναδικές) οδηγούν σε εξαιρετικά μεγάλα εύρη δυνητικής κατάκλυσης, εγείροντας έτσι πολλά ερωτήματα σχετικά με την ερμηνεία και χρησιμότητα των τρεχουσών πρακτικών εκτίμησης του πλημμυρικού κινδύνου.