Γενικευμένη περιοχοποίηση παραμέτρων υδρολογικών μοντέλων στην Ελλάδα και ανάλυση υδατικού ισοζυγίου στο πλαίσιο Budyko

Η Ελλάδα χαρακτηρίζεται από πολύπλοκες γεωμορφολογικές διαφοροποιήσεις και έντονη χωρική υδροκλιματική μεταβλητότητα, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη γενίκευση των παραμέτρων των υδρολογικών μοντέλων. Επιπλέον, η περιορισμένη διαθεσιμότητα υδρομετρικών δεδομένων στην χώρα δημιουργεί την ανάγκη για τη χρήση μοντέλων προσομοίωσης και θεωρητικών πλαισίων για την κατανόηση των υδρολογικών διεργασιών. Η μελέτη αποσκοπεί στη φυσική ερμηνεία των διεργασιών που διαμορφώνουν τη συμπεριφορά των λεκανών απορροής σε διαφορετικές υδρογεωμορφολογικές συνθήκες. Παρά το γεγονός ότι διεθνώς έχουν πραγματοποιηθεί μελέτες για την περιοχοποίηση παραμέτρων σε αδιαμέριστα εννοιολογικά μοντέλα και την εφαρμογή του πλαισίου Budyko, περιορισμένος αριθμός έχει επικεντρωθεί σε ελληνικές λεκάνες. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αξιοποιούνται μηνιαίες χρονοσειρές βροχόπτωσης, δυνητικής εξατμοδιαπνοής και παρατηρημένης απορροής από 35 λεκάνες που κατανέμονται σε έξι Υδατικά Διαμερίσματα της Ελλάδας. Αρχικά, διερευνάται η καταλληλότητα διαφορετικών εκδοχών ενός αδιαμέριστου εννοιολογικού υδρολογικού μοντέλου ως προς τον αριθμό και τη φυσική ερμηνεία των παραμέτρων, με στόχο την επιλογή της βέλτιστης δομής. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται η βαθμονόμηση του γενικευμένου μοντέλου, το οποίο περιγράφεται από 20 παραμέτρους και βασίζεται σε τέσσερις μονάδες υδρολογικής απόκρισης (HRUs), σε επιλεγμένες λεκάνες, αντιπροσωπευτικές των διαφορετικών φυσιογραφικών και υδρολογικών συνθηκών, ενώ η επαλήθευση εφαρμόζεται στις υπόλοιπες, προκειμένου να αξιολογηθεί η ικανότητα μεταφοράς των παραμέτρων. Παράλληλα, πραγματοποιείται ανάλυση του υδατικού ισοζυγίου στο πλαίσιο Budyko συναρτήσει του δείκτη ξηρότητας, για τη διερεύνηση της σχέσης μεταξύ των μακροπρόθεσμων μέσων όρων βροχόπτωσης, δυνητικής εξατμοδιαπνοής και πραγματικής εξατμοδιαπνοής, καθώς και την αξιολόγηση εμπειρικών προσεγγίσεων από τη διεθνή βιβλιογραφία. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η προτεινόμενη γενίκευση παραμέτρων παρέχει ικανοποιητική προσομοίωση της μηνιαίας απορροής, ενώ η ανάλυση του υδατικού ισοζυγίου στο πλαίσιο Budyko αποδεικνύει ότι οι λεκάνες εμφανίζουν μεγαλύτερο υδατικό περιορισμό σε σχέση με το θεωρητικά αναμενόμενο λόγω της έντονης υδροκλιματικής μεταβλητότητας και την επικράτηση ξηρών περιόδων στη χώρα.