ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΥΔΑΤΙΚΟ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑ ΤΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ - ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΥΔΑΤΙΚΟ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑ ΤΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ Γεωργία Ι. Κανδηλιώτη Αθήνα, Οκτώβριος 2009 Επιβλέπων: Δρ. Χ. Μακρόπουλος, Λέκτορας Ε.Μ.Π

2 Ευχαριστίες Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή, εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διεπιστημονικού Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών Επιστήμη & Τεχνολογία Υδατικών Πόρων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Μετά την ολοκλήρωση αυτής της επίπονης αλλά και τόσο εποικοδομητικής εργασίας θα ήθελα να ευχαριστήσω όσους με βοήθησαν κατά τη διάρκεια εκπόνησής της. Οφείλω αρχικά να ευχαριστήσω θερμά, τον Λέκτορα του Ε.Μ.Π της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών και επιβλέποντα αυτής της εργασίας κ. Χρήστο Μακρόπουλο, για την ανάθεση ενός τόσο ενδιαφέροντος θέματος και για την σημαντική καθοδήγηση και συνεχή στήριξή του από το αρχικό έως το τελικό της στάδιο. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τους επιστημονικούς ερευνητές του Τομέα Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος, της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Ε.Μ.Π, Δέρβο Νίκο, Παπαθανασίου Χρυσούλα, Παπουτσόγλου Γιώργο και Παπκέλη Στράτο για τη βοήθειά τους στο αρχικό στάδιο της εργασίας. Ευχαριστίες θα ήθελα να απευθύνω, στον κ. Νικολόπουλο Ανδρέα, Πολιτικό Μηχανικό και γενικό διευθυντή της ΕΝΜ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΕΠΕ, και τους κ. Μπενσασσών Λίζα και κ. Μαυρομιχάλη Νίκο, Πολιτικούς Μηχανικούς της ΕΝΜ, για την πολύτιμη βοήθειά τους στην εύρεση σημαντικών δεδομένων για την διεκπεραίωση της μεταπτυχιακής διατριβής. Επίσης ευχαριστώ τους φίλους μου Ράνια, Βάϊο, Όλγα και Οδυσσέα που ήταν δίπλα μου σ αυτή την προσπάθεια. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω από τα βάθη της καρδιάς μου τους γονείς μου, Γιάννη και Νία και την αδερφή μου Μαρία για την υπομονή και την στήριξή τους καθ όλη τη διάρκεια των φοιτητικών μου χρόνων και όχι μόνο, καθώς και τον Νίκο, για την αγάπη, την κατανόηση και την υποστήριξή του. 1

3 Περιεχόμενα: Ευχαριστίες... 1 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 7 EXTENTED ABSTRACT... 8 FLOOD RISK ASSESSMENT IN ATTICA: GREATER ATHENS AREA... 8 Κεφάλαιο 1 ο ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΑΡΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Γενικά Σκοπός Επιμέρους στόχοι Πρωτότυπα σημεία Μεθοδολογία Δομή Μεταπτυχιακής εργασίας Διάγραμμα φάσεων εκπόνησης μεταπτυχιακής εργασίας Κεφάλαιο 2 ο ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ Ορισμός Νομοθετικό Πλαίσιο: Οδηγία 2007/60/ΕΚ Εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας Μέθοδοι εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας και κριτήρια Κεφάλαιο 3 ο ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (Σ.Γ.Π/GIS) Εισαγωγικά

4 3.1.2 Ορισμός Σ.Γ.Π Τα μέρη ενός Σ.Γ.Π Στάδια και διαδικασίες στα Γ.Σ.Π Πλημμυρική επικινδυνότητα και Γ.Σ.Π. (GIS) Ασαφής Λογική και Ανάλυση Αποφάσεων με χρήση γλωσσικών μεταβλητών Βασικές αρχές ασαφούς λογικής (Fuzzy Logic) Ασαφή Σύνολα Βασικοί Όροι Βασικές Ιδιότητες Ασαφών Συνόλων Ιδιότητες Ασαφών Μεγεθών Συναρτήσεις Συμμετοχής Πράξεις Ασαφών Συνόλων Λεκτικοί Τροποποιητές ή Φράκτες Ασαφείς Κανόνες Ασαφείς Ελεγκτές Χρήση γλωσσικών μεταβλητών Θεωρητικό Υπόβαθρο Πολυκριτηριακής Μεθόδου Λήψης Αποφάσεων (MCDM) Αναλυτική Ιεραρχική Διαδικασία (Analytical Hierarchy Process-AHP) Σταθμισμένος Γραμμικός Συνδυασμός(Weighted Linear Combination WLC ) Διατεταγμένος Σταθμισμένος Μέσος Όρος (Ordered Weighted Averaging- OWA) Κεφάλαιο 4 ο ΣΕΝΑΡΙΑ Γενικά Σενάρια στην εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας του λεκανοπεδίου Αττικής Κοινωνικό-Οικονομικό Σενάριο Οικολογικό Σενάριο Σενάριο Ενδιαφερόμενου Φορέα (Stakeholder)

5 Κεφάλαιο 5 ο ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ: ΑΤΤΙΚΗ Γεωγραφική θέση Μορφολογία αναγλύφου Υδρογραφικό Δίκτυο και Υδρολογικά χαρακτηριστικά Κλιματικά χαρακτηριστικά Αστικοποίηση και Χρήσεις γης Δίκτυα ομβρίων και Παντορροϊκό σύστημα Δίκτυα ομβρίων Κηφισός Ιλισός Παντορροϊκό Σύστημα Κεντρικών Περιοχών Αθήνας Καταγεγραμμένα πλημμυρικά επεισόδια Αντιπλημμυρικά έργα Ενδιαφέροντα Οικοσυστήματα, χλωρίδα, πανίδα και προστατευόμενες περιοχές Natura Δεδομένα και πηγές Κεφάλαιο 6 ο ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Επεξεργασία Δεδομένων σε περιβάλλον ΣΓΠ (GIS, ArcMap 9.2) Επεξεργασία Γεωλογικών Δεδομένων Επεξεργασία Τοπογραφικών Δεδομένων Επεξεργασία Μετεωρολογικών Δεδομένων Επεξεργασία Κοινωνικο-Οικονομικών Δεδομένων Πολυκριτηριακή ανάλυση σε περιβάλλον IDRISI (Andes)

6 6.2.1 Πολυκριτηριακή ανάλυση εκτίμησης πολυπλοκότητας μεθοδολογίας για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας Πολυκριτηριακή ανάλυση εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας Πολυκριτηριακή ανάλυση Εκτίμησης Πιθανότητας να συμβεί το πλημμυρικό γεγονός (Occurrence) Πολυκριτηριακή ανάλυση Εκτίμησης Επίπτωσης (Impact) του πλημμυρικού γεγονότος Πολυκριτηριακή ανάλυση Εκτίμησης Πλημμυρικής Επικινδυνότητας Κεφάλαιο 7 ο ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Χάρτης εκτίμησης πολυπλοκότητας μεθοδολογίας για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας Χάρτες εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας Χάρτες εκτίμησης πιθανότητας να συμβεί το πλημμυρικό γεγονός (Οccurrence) Χάρτης πιθανότητας να συμβεί το πλημμυρικό γεγονός ΑΗP-WLC Χάρτης πιθανότητας να συμβεί το πλημμυρικό γεγονός με Ισοδύναμους Συντελεστές Βαρύτητας - WLC Equal Weights Χάρτες εκτίμησης επιπτώσεων του πλημμυρικού γεγονότος Impact Χάρτης Επίπτωσης AHP Οικολογικό Σενάριο Χάρτης Επίπτωσης AHP Κοινωνικό-Οικονομικό Σενάριο Χάρτης Επίπτωσης AHP Σενάριο Stakeholder Χάρτης Επίπτωσης WLC- Σενάριο Ισοδύναμοι Συντελεστές Βαρύτητας (Equal Weights) Χάρτες εκτίμησης Πολυπλοκότητας Μεθοδολογίας για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας και Πλημμυρικής Επικινδυνότητας Κεφάλαιο 8 ο ΣΥΖΗΤΗΣΗ

7 Κεφάλαιο 9 ο ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Πίνακας Ι: Ερωτηματολόγιο ΑΗΡ Πίνακας ΙΙ: Δημογραφικά στοιχεία και Αρχική Οικοπεδική Αξία Γης Πίνακας ΙΙΙ: Οικονομικά στοιχεία πληθυσμού

8 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στα πλαίσια της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας, έγινε εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας στο υδατικό διαμέρισμα της Αττικής, παράλληλα με την εκτίμηση πολυπλοκότητας της μεθοδολογίας που μπορεί να εφαρμοστεί, για την εκτίμηση πλημμυρικού κινδύνου. Η αποτύπωση του μέρους της πιθανότητας εμφάνισης πλημμύρας, πραγματοποιήθηκε ξεχωριστά από τις επιπτώσεις, έτσι ώστε να προκύψει μια κλίμακα επικινδυνότητας ως αποτέλεσμα πολυκριτηριακής ανάλυσης. Η επικινδυνότητα προέκυψε λαμβάνοντας υπόψη σενάρια, Κοινωνικό-Οικονομικό, Οικολογικό και Ενδιαφερόμενου Φορέα (Stakeholder) ανάλογα με τη βαρύτητα που δόθηκε στα κριτήρια εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας. Τα σενάρια συντέλεσαν στον έλεγχο ευαισθησίας της μεθόδου, δεδομένου ότι τόσο η πιθανότητα εμφάνισης πλημμύρας, όσο και οι επιπτώσεις αλλάζουν με τον χρόνο. Στα πλαίσια της μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε, σε συνδυασμό με διαθέσιμα χωρικά δεδομένα, περιλαμβάνεται η χρήση Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) για την επεξεργασία των πρωτογενών δεδομένων και την εισαγωγή τους σε μια ενιαία βάση δεδομένων που αφορά στην περιοχή μελετης. Λόγω της φύσης του προβλήματος, οι μέθοδοι Πολυκριτηριακής Ανάλυσης έπαίξαν σημαντικό ρόλο στην επίλυσή του. Στην παρούσα εργασία, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της Αναλυτικής Διαδικασίας Ιεράρχησης (ΑΗΡ) στα κριτήρια πιθανότητας και επιπτώσεων της πλημμύρας, συνδυαστικά με τη μέθοδο Σταθμισμένου Γραμμικού Συνδυασμού (WLC) για την απόδοση συντελεστών βαρύτητας (weights) στα κριτήρια, ανάλογα με το σενάριο. Οι χάρτες που προέκυψαν, αναλύθηκαν μέσω της μεθόδου Διατεταγμένου Σταθμισμένου Μέσου Όρου (OWA), όπου εξετάστηκε η συντηρητική (Risk Averse) ή «αισιόδοξη» (Risk Taking) στάση αντιμετώπισης απέναντι στην εκτίμηση της πλημμύρας. Τελικά, προέκυψαν χάρτες πλημμυρικής επικινδυνότητας και για το λεκανοπέδιο της Αττικής και χάρτης πολυπλοκότητας μεθοδολογίας, για να εξεταστεί το επίπεδο εμπιστοσύνης της εκτίμησης. 7

9 Introduction EXTENTED ABSTRACT FLOOD RISK ASSESSMENT IN ATTICA: GREATER ATHENS AREA Flooding can result not only in costly damage to property, but can also pose a risk to life and livelihood. The flood damage caused by heavy rainfall is one of the most important natural disasters and affects human life and social development. The severe impacts of floods, whether it happens, as a result of climate change or otherwise, are most likely to be in urban areas where people, resources and infrastructure are concentrated. This will affect not only the city s populace but also its industries, commercial ventures, livelihoods and ultimately lower the potential for investment. According to EU Directive (COM, 2006) for flood management, "flood risk" is the likelihood of a flood event together with the actual damage to human health and life, the environment and economic activity associated with that flood event. The quantification of flood risk results either in monetary units or in loss of life units, if the losses are measurable, or in qualitative terms (e.g. allocation in classes) in the case of intangible damages (social, environment, cultural) to the affected areas. The directive requires, in article 6, a risk mapping of social, economic and environmental flood risk. In this Msc Thesis, a GIS-based multicriteria flood risk assessment methodology was developed and applied for the mapping of flood risk in urban areas. This approach quantifies the spatial distribution of multiple flood risks and it is able to deal with uncertainties in criteria values and examine their influence on the overall flood risk assessment. Additionally, the approach can be used to show the spatial allocation of the flood effects if risk reduction measures are implemented. The approach is applied to the Greater Athens Area. A GIS database of economic, social and environmental risk criteria was created. Three different multicriteria decision rules, Analytical Hierarchy Process (AHP), Weighted Linear Combination (WLC) and Ordered Weighting Averaging (OWA), were utilised for an overall flood risk assessment in the area. To implement this methodology, a software tool (IDRISI Andes) was customised and used 8

10 supporting both, the risk calculation of the single criteria (standardisation) as well as the multicriteria analysis (AHP, WLC, OWA). The study area, Attica, is a peninsula jutting into the Aegean Sea. It is naturally divided to the north from Boeotia by the 16 km long Kithairon mountain range. Mountains separate the peninsula into the plains of Pedia, Mesogeia, and Thriasia. The mountains include Hymettus, the eastern portion of Geraneia, Parnitha, Aigaleo and the Penteli mountains. To the north it borders with the Boeotian plain and to the west it borders with Corinth. Tools and Methods Figure 1: Geographic map of study area, Attica. Multicriteria analysis (MCA) was used as an appropriate method for incorporating all relevant types of consequences, measuring them on one common scale. It provides an alternative to the complex evaluation and internalisation of intangible consequences. Geographical Information Systems (GIS) were selected due to their ability to handle spatial data as an appropriate tool for processing spatial data on flood risk. The 9

11 approach presented in this Msc thesis, combines MCA with GIS (ArcMap 9.2 and IDRISI Andes). Flood Risk Evaluation criteria The selection of evaluation criteria is a crucial step of every MCA approach. The inclusion or exclusion of criteria can greatly influence the results of the evaluation process. The evaluation criteria should be complete on the one hand to make sure that the whole problem is encompassed; on the other hand the set of criteria should be kept minimal to reduce the complexity of the evaluation process (Keeney and Raiffa 1993). For this study different flood risk MCA approaches were examined with regard to the risk criteria they employed. Based on this, specific criteria were selected described in Tables 2.2, 2.3, 2.4. The rationale for selection of these criteria is on the one hand to cover the three main dimensions of flood risk: social, economic and environmental risks. For a more comprehensive analysis a third criterion was included in the selection process: stakeholders (in terms of their perceived interests and priorities). Results: Risk Maps For each grid cell of the case study area the performance of each criterion needs to be evaluated. The result is a risk map for each criterion. The basis for the assessment of flood risk in the pilot study is the definition of risk (R) expressed by equation 1 (Smith, 1996, Sayers et al., 2002), following the model Source-Pathway-Receptor- Consequence (S-PR-C) Fig.2. R = Οccurrence x Impact (1) 10

12 Figure 2: Source-Pathway-Receptor- Consequence Model. Source: Sayers et al., The result of the criteria analysis comprised of: (a) a methodological mapping providing confidence levels for the assessment and (b) flood risk maps for each scenario of the impact (socio-economic, ecological, stakeholder) by using AHP and WLC methods. Moreover a combination of the above map categories resulted, by using OWA method for order weights (0.8, 0.2) which implies risk aversion in the specific scenario. Simple Method Medium Complexity Method Complex Method Figure 3: Methodological Complexity Map. 11

13 Low Risk Medium Risk High Risk Figure 4: Flood Risk Map:Occurrence AHP-WLC. Figure 4: Flood Risk Map: Impact SocioEconomic Scenario AHP-WLC. 12

14 Low Risk Simple Method Low Risk Medium Complexity Method Low Risk Complex Method Medium Risk Simple Method Medium Risk Medium Complexity Method Medium Risk Complex Method High Risk Simple Method High Risk Medium Complexity Method Figure 4: Flood Risk and Methodological Complexity Map : Occurrence AHP OWA (0.8, 0.2) Impact SocioEconomic Scenario and Methodological Complexity. Conclusions The main conclusions of the study can be summarised as follows : Flood risk assessment and methodological approach, are complicated processes. A great number of criteria and data is needed, for detailed and reliable results. The estimation of most optimal methodological approach of flood risk, for every point of each region of the study area, can provide a level of confidence on final estimation of flood risk. In this point, depending on the methodology that will be applied for flood risk s calculation. An important data base was created, for various parameters concerning the area of Attica, giving the possibility of further analysis in the assessment of flood risk. 13

15 The primary data is supposed to be treated in such a way, providing the scales of flood risk and the methodological complexity with a natural meaning and corresponding to the empirical data and measurements. During the multicriteria analysis particular attention needs to be provided, in the application of scenarios. Specifically for the cases the socio-economic and ecological scenarios the changes in the values of flood risk depend on the weighting factors that were given in each criterion. The scenarios were applied as alternative importance policies, in specific parameters, that concern governmental or stakeholder s policies about flood risk assessment and control and not as flood forecast tools. What is really important in the final estimate of flood risk, is the way that the parameters are analysed (by the decision maker): occurrence and impact, related to risk aversion. In a risk averse scenario the decision about flood risk and complexity of methodology, is a cautious one and as such, has weighed more highly the negative outcomes. The results of multicriteria analysis for the assessment of methodological complexity, flood risk and their combination, simulates sufficiently the reality, as resulted from their comparison with historical flood events data. This fact, gives the possibility for further and more detailed investigation of methodologies that can be applied for flood risk assessment in Attica. The forecast of flood risk events is feasible with: the submission of different scenarios, as land-use-change (increase of urbanisation), property-value and other socio-economic criteria. the exploitation of rain data and intensity-duration-frequency(idf) curves in flow models (1D-2D). 14

16 Κεφάλαιο 1 ο ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΑΡΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 15

17 1.1 Γενικά Οι πλημμύρες, που αποτελούν μια κατηγορία φυσικών φαινομένων, είναι η παροδική κατάκλιση μιας περιοχής από ύδατα κυρίως λόγω ραγδαίων βροχοπτώσεων, ισχυρών καταιγίδων, χιονοπτώσεων αλλά και από την άνοδο της στάθμης των ποταμών. Πέραν όμως των παραπάνω αιτιών, είναι δυνατόν να προκληθούν πλημμύρες λόγω σεισμών, κατάρρευσης τεχνητών και φυσικών φραγμάτων, κατολισθήσεων κ.α (Learn Hazards, 2008). Οι επιπτώσεις που προκαλούνται λόγω πλημμύρας ποικίλουν ανάλογα με την ένταση και την διάρκεια των βροχοπτώσεων, την τοπογραφία της περιοχής, το έδαφος, την φυτοκάλυψη, την αστικοποίηση, την πολεοδομική υποδομή 1 και άλλων αιτιών. Έχει παρατηρηθεί ότι σε περιοχές έντονα αστικοποιημένες, οι πλημμύρες γίνονται ολοένα πιο συχνές και με μεγαλύτερη έκταση, εξαιτίας της αδιαπερατότητας του εδάφους και της κακής κατασκευής ή λειτουργίας των δικτύων (Tucci, 2007). Για τον λόγο αυτό, μόνο η κατάλληλη ανάπτυξη, εφαρμογή και υποστήριξη αντιπλημμυρικών μέτρων προστασίας καθώς και ο κατάλληλος χειρισμός τους, μπορούν να λύσουν τα προβλήματα που έχουν προκύψει στις περιοχές αυτές, ενώ ταυτόχρονα απαιτείται και η άμεση ανάπτυξη και η υποστήριξη τέτοιων δράσεων (Schultz, 2006). Στα μέτρα προστασίας συμπεριλαμβάνεται και η εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας, ως συνάρτηση της πιθανότητας να συμβεί το φαινόμενο (η πλημμύρα, όχι απλά η βροχή), το οποίο με τη σειρά του εξαρτάται από την πηγή και την διαδρομή και της επίπτωσης στους αποδέκτες αν αυτό συμβεί (Risk = Probability of Occurrence x Impact) (Sayers et al., 2002) ad3160b3b309fa0b8db3c2bd8ea062d7fb8a540dc.e38Kb3aQahaRc40ObxaTchqQb41ynknvrkLOlQzN p65in0 16

18 Σε παγκόσμια κλίμακα οι πλημμύρες, ως συχνό πλέον φαινόμενο, έχουν προκαλέσει την κινητοποίηση των κυβερνήσεων αλλά και των διεθνών οργανισμών (ISDR, UN), λόγω των σημαντικών επιπτώσεων τους κυρίως σε κοινωνικό, οικονομικό και περιβαλλοντικό επίπεδο. Την τελευταία δεκαετία μεγάλες πλημμύρες έλαβαν χώρα στη Μοζαμβίκη 2, τη Σομαλία 3, την Κίνα 4, την Γερμανία 4, το Μπαγκλαντές 4 και τις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής 4, ενισχύοντας την άποψη πως η αύξηση της συχνότητας και του μεγέθους των πλημμυρών στο χρόνο, πιθανόν να σχετίζονται με τις κλιματικές αλλαγές (IPCC, 2007). Βάσει λοιπόν των παραπάνω, στόχος της παγκόσμιας δράσης αποτέλεσε η εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας και η διαχείρισή της (Εικ.1) 4. Εικόνα 1.1: Σχεδιάγραμμα εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας και διαχείρισης. (Πηγή : WMO, 1999)

19 Με αφορμή την παγκόσμια κατάσταση αλλά και περιστατικά μεγάλων πλημμύρων που έπληξαν και την Ευρώπη από το 1998 έως το 2005, ενισχύθηκε η ανάγκη της Ευρωπαϊκής Ένωσης για συντονισμένη δράση. Χαρακτηριστικό παράδειγμα περιστατικού πλημμύρας στην Ευρώπη αποτελεί αυτό που έλαβε χώρα κατά μήκος των ποταμών Δούναβη και Έλβα το καλοκαίρι του και προκάλεσε την άμεση κινητοποίηση της ICPDR (International Commission for the Protection of the Danube River). Η ICPDR δέχτηκε την πρόταση του JRC (Joint Research Center), για την ανάπτυξη και την δοκιμή ενός συστήματος προειδοποίησης πλημμύρας, του Danube- EFAS, που αποτελεί πλέον μέρος του Ευρωπαϊκού Συστήματος Προειδοποίησης Πλημμύρας (European Flood Alert System, EFAS). Το σύστημα αυτό, χρησιμοποιείται από 25 κράτη της Ευρώπης, καλύπτει πάνω από το 85% των κυριότερων, παγκοσμίως, ποτάμιων λεκανών και τροφοδοτεί την Ε.Ε. με χρήσιμες πληροφορίες για την προετοιμασία και την διαχείριση πλημμυρικών γεγονότων 6. Ένα ακόμη πρόγραμμα με την υποστήριξη του JRC και του Dartmouth Flood Observatory (DFO), είναι το Παγκόσμιο Σύστημα Ανίχνευσης Πλημμυρών (GFDS, Global Flood Detection System), το οποίο παρέχει πληροφορίες για άμεση και αποτελεσματική δράση ενάντια στις πλημμύρες. Το GFDS, αποτελεί πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών και της Ευρωπαϊκής Επιτροπής (Kugler et al., 2007). Επιπλέον, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή το 2006, πρότεινε μια οδηγία για την αντιμετώπιση των πλημμυρών, σύμφωνα με την οποία προτάθηκε μια διαδικασία σε τρία στάδια. Κατ αρχάς τα κράτη μέλη θα πραγματοποιούσαν προκαταρκτική εκτίμηση του κινδύνου πλημμυρών για τις λεκάνες απορροής ποταμών και τις συναφείς παράκτιες ζώνες. Όπου θα υφίστανται όντως κίνδυνοι για ζημιές από πλημμύρες, τα κράτη μέλη όφειλαν να καταρτίσουν χάρτες κινδύνων πλημμύρας. Τέλος έπρεπε να καταρτιστούν για τις ζώνες αυτές σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας &language=el&guilanguage=en 18

20 Στον Ελλαδικό χώρο, τα κλιματικά στοιχεία που σχετίζονται με τις πλημμύρες παρουσιάζουν σημαντική γεωγραφική μεταβλητότητα λόγω της ανεπτυγμένης ακτογραμμής και του έντονου αναγλύφου (ορογραφία). Έτσι λοιπόν οι περισσότερες καταστροφικές πλημμύρες παρατηρούνται στην Ανατολική Ελλάδα με κύρια αιτία τις έντονες βροχοπτώσεις. Παρατηρείται επίσης ότι η συχνότητα των πλημμυρών, που δημιουργούν καταστροφές, ιδιαίτερα στα αστικά κέντρα, δεν συμβαδίζει πάντοτε με αυτή των καταιγίδων που τις προκαλούν. Ακόμα και σχετικά μικρές βροχοπτώσεις μπορούν να προκαλέσουν ζημιές, λόγω ανθρωπογενών και τεχνητών αιτιών πλημμυρογέννεσης όπως πολύ συχνά συμβαίνει στην περιοχή της Αττικής 8. Κύρια αιτία της επιδείνωσης της κατάστασης που αφορά την αντιπλημμυρική προστασία της Αττικής είναι η ραγδαία αύξηση του πληθυσμού και η εκτεταμένη και ανεξέλεγκτη αστικοποίηση μεγάλων γεωργικών εκτάσεων. Η κατακόρυφη αύξηση των πλημμυρικών απορροών οφείλεται κυρίως σε ανθρωπογενείς παράγοντες όπως η δημιουργία τεράστιων αδιαπέρατων επιφανειών, η εξαφάνιση πρακτικά του υδρογραφικού δικτύου, λόγω κάλυψης των ρεμάτων με δρόμους, η καταστροφή των δασικών εκτάσεων στους ορεινούς όγκους της Αττικής από τις μεγάλες πυρκαγιές των τελευταίων ετών, η ανεπάρκεια των δικτύων ομβρίων που είναι παλαιά και μελετημένα για άλλες συνθήκες, η ανεπαρκής συντήρηση των υπαρκτών δικτύων και ο ελλιπής καθαρισμός των φρεατίων, τα πεπαλαιωμένα αντιπλημμυρικά έργα και τέλος η έλλειψη μετρήσεων απορροής 8. Υπάρχει η άποψη, ότι η δυνατότητα εκτίμησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας στο υδατικό διαμέρισμα της Αττικής κρίνεται ως μη απλή διαδικασία. Το λεκανοπέδιο της Αττικής παρουσιάζει σύνθετο ανάγλυφο που επηρεάζει τη μορφή, ένταση και διάρκεια της βροχόπτωσης, οπότε κρίνεται αναγκαία η τοπική ανάλυση λόγω χωρικής μεταβλητότητας. Επιπλέον τα δεδομένα καταιγίδων δεν είναι επαρκή λόγω του μικρού αριθμού σταθμών ενώ τα δεδομένα των παροχών δεν είναι πάντα διαθέσιμα. Τα δίκτυα απορροής του νομού Αττικής δεν βρίσκονται σε καλή κατάσταση και είναι σχεδιασμένα για διαφορετικές παροχές ενώ τα δεδομένα πραγματικού αναγλύφου (DΤM), του αστικού περιβάλλοντος είναι λίγα και κατακερματισμένα. 19

21 Η δυνατότητα εκτίμησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας περιπλέκεται γιατί μεταβάλλεται τόσο το γενεσιουργό κομμάτι, όσο και το κομμάτι των επιπτώσεων, οπότε πρέπει να ληφθούν υπόψη σε ένα μακροχρόνιο σχεδιασμό. Όπως καθίσταται σαφές και από τα παραπάνω, θα πρέπει να επιλυθεί το πρόβλημα διαχείρισης της πλημμυρικής επικινδυνότητας στην περιοχή της Αττικής, έτσι ώστε να γίνει κατανοητή η κατάσταση που επικρατεί. Βάσει λοιπόν των πληροφοριών που θα προκύψουν θα γίνει και σωστός σχεδιασμός μέτρων προστασίας, για την αντιμετώπιση του φαινομένου. Το πρόβλημα εκτίμησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας για το λεκανοπέδιο της Αττικής, προσεγγίστηκε με την εφαρμογή σύνθετης τοπογραφικής ανάλυσης βάσει σεναρίων, ενώ το επίπεδο εμπιστοσύνης εφαρμογής της μεθόδου προέκυψε από την εκτίμηση πολυπλοκότητας της μεθόδου. 8. Μιμίκου, Μ. Α., (2001), «Κι όμως είναι αγαθό και διψασμένη», Ελευθεροτυπία, , Ένθετο τεύχος αφιέρωμα : Νερό και Ζωή. ( =21/08/2001&id=851965) 20

22 1.2 Σκοπός Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η υποστήριξη της δυνατότητας εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας στο υδατικό διαμέρισμα της Αττικής. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει: χαρτογράφηση των ζωνών πολυπλοκότητας μεθοδολογίας για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας, με σκοπό την εκτίμηση της βεβαιότητας της μεθόδου που θα εφαρμοστεί, μέσω χωρικής αποτύπωσης ποικίλων δεδομένων της Αττικής. υπολογισμό της πιθανότητας πλημμύρας με τη μορφή ζωνών, από πολλαπλές πηγές, μέσω πολλαπλών διαδρομών, και εκτίμηση των επιπτώσεων σε πολλαπλούς αποδέκτες. Η αποτύπωση του μέρους της πιθανότητας εμφάνισης πλημμύρας θα γίνει ξεχωριστά από τις επιπτώσεις έτσι ώστε να προκύψει μια κλίμακα επικινδυνότητας (υψηλή, μεσαία, χαμηλή) ως αποτέλεσμα πολυκριτηριακής ανάλυσης. Η επικινδυνότητα θα προκύψει λαμβάνοντας υπόψη σενάρια, για τον έλεγχο ευαισθησίας της μεθόδου δεδομένου ότι τόσο η πιθανότητα εμφάνισης πλημμύρας, όσο και οι επιπτώσεις αλλάζουν με τον χρόνο. Τέλος, η παραπάνω διερεύνηση θα επιτευχθεί με την ανάπτυξη κατάλληλης μεθοδολογίας που θα υποστηρίζεται από δεδομένα, θα είναι επιστημονικά ορθή και επιχειρησιακά χρήσιμη (Μακρόπουλος, 2008). 1.3 Επιμέρους στόχοι Ο διαχωρισμός (screening) των επιμέρους περιοχών της Αττικής, έτσι ώστε να ελεγχθούν τα χαρακτηριστικά τους για να γίνει μια αρχική κατάταξή τους σε διαφορετικές πλημμυρικές ζώνες. Η εύρεση των μεθόδων και εργαλείων που θα εφαρμοστούν για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας, για κάθε πλημμυρική ζώνη της Αττικής. Η αρχική εκτίμηση πολυπλοκότητας μεθοδολογίας και χαρτογράφηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας για την Αττική με βάση χαρτογραφικά κριτήρια. Ο έλεγχος του επιπέδου εμπιστοσύνης της μεθοδολογίας που εφαρμόστηκε μέσω χάρτη εκτίμησης πολυπλοκότητας μεθοδολογίας και σύγκρισης των αποτελεσμάτων με ιστορικά δεδομένα πλημμυρικών γεγονότων. 21

23 1.4 Πρωτότυπα σημεία Η συμβολή της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας έγγυται: στο γεγονός δημιουργίας σημαντικής βάσης δεδομένων όσον αφορά στο λεκανοπέδιο της Αττικής: γεωλογικά, γεωμορφολογικά, γεωγραφικά, τοπογραφικά, κοινωνικό-οικονομικά, δημογραφικά, κλιματολογικά, μετεωρολογικά και βροχομετρικά, στην επεξεργασία των πρωτογενών δεδομένων έτσι ώστε αυτά να αναχθούν σε μορφή ικανή για χρήση στην ανάπτυξη μεθοδολογίας με σκοπό μια πρώτη εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας του λεκανοπεδίου Αττικής αλλά και εκτίμηση πολυπλοκότητας μεθοδολογίας στην πρόταση πιο σύνθετων μεθοδολογιών για πιο λεπτομερή εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας του λεκανοπεδίου Αττικής συμπεριλαμβανομένων και των βροχομετρικών δεδομένων, όμβριων καμπυλών και δεδομένων απορροής και τέλος στη δημιουργία χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας του λεκανοπεδίου Αττικής, για διάφορα σενάρια, καθώς και στη δημιουργία χάρτη πολυπλοκότητας μεθοδολογίας που θα πρέπει να εφαρμοστεί για να γίνει εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας σε τρεις ζώνες του λεκανοπεδίου της Αττικής. 1.5 Μεθοδολογία Συλλογή ιστορικών δεδομένων βροχοπτώσεων και χρονολογία και επιπτώσεις πλημμυρικών γεγονότων). Επιλογή μεθόδων για ανάλυση δεδομένων : γεωλογικών γεωμορφολογικών γεωγραφικών τοπογραφικών κοινωνικό-οικονομικών πλημμυρών (ύψος υετού, 22

24 δημογραφικών κλιματολογικών μετεωρολογικών δικτύων (αποχευτευτικών, συλλεκτήρες ομβρίων, παντοροϊκού) πλημμυρών και επιπτώσεων Καταγραφή ρεμάτων και γενικότερης περιοχής μελέτης με GIS 9. Κατάλληλη επεξεργασία και διόρθωση των δεδομένων βροχοπτώσεων (Sauer et al.,1983). Μέθοδοι διαχωρισμού (screening) των επιμέρους περιοχών της Αττικής, έτσι ώστε να ελεγχθούν τα χαρακτηριστικά τους και να είναι εφικτή η κατάταξή τους σε διαφορετικές πλημμυρικές ζώνες. Εκτίμηση της επικινδυνότητας για κάθε ζώνη χωριστά (περιοχές κατάκλυσης ίσου και μη πλημμυρικού κινδύνου) 9. Εφαρμογή σεναρίων : Κοινωνικό-οικονομικού χαρακτήρα. Οικολογικού χαρακτήρα

25 1.6 Δομή Μεταπτυχιακής εργασίας Τα κεφάλαια που περιλαμβάνονται στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία αποτελούν ξεχωριστά βήματα της συνθετικής δουλειάς που ακολούθησε. Κεφάλαιο 1: Δικαιολογεί το κίνητρο της έρευνας με θέμα, εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας στο υδατικό διαμέρισμα της Αττικής, μέσω χαρτογράφησης ζωνών πλημμυρικής επικινδυνότητας. Εξετάζονται ο σκοπός και οι επιμέρους στόχοι της εργασίας και το τελευταίο κομμάτι δίνει πληροφορίες για την ολική κατεύθυνση της μεταπτυχιακής εργασίας, όσον αφορά στη μεθοδολογία. Κεφάλαιο 2: Σκοπός είναι να επιτευχθεί ο πρώτος στόχος που προτείνεται στο θέμα της εργασίας, ο οποίος είναι η διερεύνηση των βασικών στοιχείων της πολυπλοκότητας μεθοδολογίας και της εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας με αναφορές στις βέλτιστες μεθόδους, που αφορούν στον συγκεκριμένο ερευνητικό τομέα. Γίνεται επεξήγηση των βασικών και δευτερευόντων μηχανισμών που είναι υπεύθυνοι για την πλημμύρα έτσι ώστε να γίνουν κατανοητοί οι μηχανισμοί που ευθύνονται για την αστική πλημμύρα. Δίδεται ένα γενικό πλαίσιο έρευνας της πολυπλοκότητας μεθοδολογίας και της εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας. Γίνεται αναφορά στα μοντέλα ροής και στο τελευταίο κομμάτι, γίνεται μια αναθεώρηση στη μεθοδολογία για την ποσοτικοποίηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας βάσει της πιθανότητας να συμβεί το φαινόμενο και της επίπτωσης στους αποδέκτες. 24

26 Διερεύνηση Προβλήματος Πλημμυρική Επικινδυνότητα Δεδομένα- Κριτήρια Μεθόδου Εκτίμησης Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) ArcMap 9.2 Μέθοδοι Πολυκριτηριακής Ανάλυσης: AHP,WLC,OWA IDRISI Andes Επεξεργασία αρχικής μορφής δεδομένων ΕΕ Ι Ι Ι ΣΣ ΑΑ ΓΓ ΩΩ ΓΓ ΗΗ ΔΔ ΕΕ ΔΔ ΟΟ ΜΜ ΕΕ ΝΝ ΩΩ ΝΝ Εφαρμογή Σεναρίων Ιεράρχιση Κριτηρίων Χάρτες Πολυπλοκότητας Μεθοδολογίας Πλημμυρικής Επικινδυνότητας Χάρτες Πλημμυρικής Επικινδυνότητας Σχήμα 1.1: Γενικό σχεδιάγραμμα εκτίμησης πολυπλοκότητας μεθοδολογίας και εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας. Κεφάλαιο 3: Περιλαμβάνει λεπτομερή αναφορά για τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν σε πρώτο στάδιο για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας όπως η χρήση συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών, η πολυκριτηριακή ανάλυση των δεδομένων μέσω χρήσης γλωσσικών μεταβλητών (linguistic modeling) συμπερασματικών συστημάτων ασαφούς λογικής (fuzzy inference) για τη διεξαγωγή κλίμακας πολυπλοκότητας μεθοδολογίας και πλημμυρικής επικινδυνότητας. Μια πρώτη κλίμακα επικινδυνότητας προκύπτει συναρτήσει των παραμέτρων πλημμύρα, πιθανότητα να συμβεί το φαινόμενο της πλημμύρας και επίπτωσης, βάσει του μοντέλου πηγή, δίαυλος και αποδέκτης. Κεφάλαιο 4: Παρατίθεται η περιγραφή των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών της Αττικής ως περιοχή μελέτης. Παρατίθενται τα δεδομένα που αφορούν στα δίκτυα της περιοχής, τα δημογραφικά και κοινωνικο-οικονομικά δεδομένα, καθώς και τα ιστορικά 25

27 δεδομένα πλημμυρών που έχουν πλήξει το λεκανοπέδιο της Αττικής από το 1887 εως το Κεφάλαιο 5: Γίνεται λεπτομερής αναφορά στην μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τoν διαχωρισμό (screening) των επιμέρους περιοχών της Αττικής, έτσι ώστε να ελεγχθούν τα χαρακτηριστικά τους και να είναι εφικτή η κατάταξή τους σε διαφορετικές πλημμυρικές ζώνες. Εκτίμηση της επικινδυνότητας για κάθε ζώνη χωριστά (περιοχές κατάκλυσης ίσου πλημμυρικού κινδύνου). Κεφάλαιο 6: Περιγράφεται η εφαρμογή σεναρίων οικολογικού και κοινωνικόοικονομικού χαρακτήρα. Γίνεται αναφορά στις παραμέτρους και τα ζεύγη συντελεστών βαρύτητας για κάθε σενάριο, καθώς και στον λόγο εφαρμογής τους στην εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας του λεκανοπεδίου Αττικής. Κεφάλαιο 7: Παρατίθενται τα αποτελέσματα της πολυκριτηριακής ανάλυσης των κριτηρίων και των δεδομένων τους παράλληλα με την περιγραφή των χαρτών ως προίόντα της πολικριτηριακής ανάλυσης. Κεφάλαιο 8: Παρουσιάζονται περιληπτικά οι στόχοι της παρούσας εργασίας, οι διαδικασίες και γενικώς όλη η δουλειά που έχει γίνει στα πλαίσια του θέματος εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας και εκτίμησης πολυπλοκότητας μεθοδολογίας στο λεκανοπέδιο της Αττικής. Γίνεται επαλήθευση των αποτελεσμάτων με ιστορικά δεδομένα πλημμυρών του λεκανοπεδίου Αττικής. Κεφάλαιο 9: Παρουσιάζονται σε περιληπτική μορφή η περιγραφή της μεθόδου, τα προβλήματα που προέκυψαν κατά τη διεξαγωγή της ανάλυσης και της μελέτης και προτάσεις που αφορούν στην μελλοντική ανάλυση που πρέπει να γίνει για την εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας του λεκανοπεδίου Αττικής έτσι ώστε τα αποτελέσματα να είναι πιο λεπτομερή και έγκυρα. Κεφάλαιο 10: Παρατίθενται οι βιβλιογραφικές αναφορές, ελληνικές και ξενόγλωσσες, καθώς και οι διαδικτυακοί τόποι λήψης πληροφοριών, σχετικών με το θέμα της μεταπτυχιακής εργασίας. 26

28 Παράρτημα: Παρατίθενται η φόρμα του ερωτηματολογίου που συμπληρώθηκε για την εφαρμογή του σεναρίου Ενδιαφερόμενου Φορέα, πίνακες excel, με τα δημογραφικά και κοινωνικο-οικονομικά δεδομένα που εισήχθησαν στην ανάλυση. 1.7 Διάγραμμα φάσεων εκπόνησης μεταπτυχιακής εργασίας Φάση 1 η Ανάδειξη προβλήματος και παρούσα κατάσταση Φάση 2 η Διερεύνηση ανάγκης ύπαρξης εργαλείων και μεθοδολογιών για την αξιολόγηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας και της μεθοδολογικής πολυπλοκότητας Φάση 3 η Βιβλιογραφική ανασκόπηση στις μεθόδους εκτίμησης πλημμυρικής επικινδυνότητας, στα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών, στις πολυκριτηριακές μεθόδους και το ρόλο τους στην τεχνολογική προοπτική διερεύνησης Φάση 4 η Εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση για την ανάλυση αποφάσεων με χρήση γλωσσικών μεταβλητών, δίνοντας έμφαση στους τελεστές ΑΗP μέσω της WLC και στους τελεστές OWA Φάση 5 η Διαμόρφωση δέσμης κριτηρίων για την αξιολόγηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας και μεθοδολογικής πολυπλοκότητας και συλλογή δεδομένων για την εφαρμογή των προτεινόμενων μεθοδολογιών Φάση 6 η Επεξεργασία όλων των δεδομένων σε περιβάλλον Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) Φάση 7 η Εφαρμογή σεναρίων μέσω των μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης AHP,WLC,OWA Φάση 8η Παρουσίαση και αξιολόγηση αποτελεσμάτων Περαιτέρω Διερεύνηση Σχήμα 1.2: Διάγραμμα ροής φάσεων εκπόνησης της μεταπτυχιακής εργασίας. 27

29 Κεφάλαιο 2 ο ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑ 28

30 2.1 Ορισμός Σύμφωνα με την Οδηγία της Ε.Ε (COM, 2006) για την διαχείριση των πλημμυρών, ως «πλημμύρα» ορίζεται η προσωρινή κάλυψη του εδάφους από νερό, το οποίο υπό φυσιολογικές συνθήκες, δεν καλύπτεται από αυτό. Περιλαμβάνονται πλημμύρες από ποτάμια, ορεινούς χείμαρρους, εφήμερα ρεύματα της Μεσογείου και πλημμύρες από τη θάλασσα σε παράκτιες περιοχές, δύναται δε να εξαιρεί πλημμύρες από συστήματα αποχέτευσης. Ως «πλημμυρική επικινδυνότητα» ορίζεται ο συνδυασμός της πιθανότητας να λάβει χώρα η πλημμύρα και των δυνητικών αρνητικών επιπτώσεων (impacts) για την ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον, την πολιτιστική κληρονομιά και τις οικονομικές δραστηριότητες, που συνδέονται μ αυτή την πλημμύρα. Είναι εφικτό, οι επιπτώσεις της πλημμυρικής επικινδυνότητας σε μια περιοχή να ορισθούν ποσοτικά, αν αποτελούν μετρίσιμα μεγέθη (π. χ οικονομικής φύσεως, ανθρώπινες απώλειες) ή ποιοτικά μέσω κατάταξης σε κλίμακες, αν δεν είναι εφικτό να προσδιοριστούν (π. χ κοινωνικό-οικονομικής ή πολιτιστικής φύσεως) ( Pistrika, 2007). Γενικώς, ο όρος επικινδυνότητα (Risk, R) περιλαμβάνει την έννοια του κινδύνου (Hazard, H) και της τρωτότητας (Vulnerability, V) (για συγκεκριμένη περιοχή/χρονική διάρκεια). O κίνδυνος (hazard), αναφέρεται σε φαινόμενα ή καταστάσεις που ενέχουν κινδύνους, όπως το φυσικό φαινόμενο της πλημμύρας ή ένα τεχνολογικό ατύχημα. Η τρωτότητα (vulnerability), περιγράφει το πόσο ευάλωτο είναι ένα σύστημα του φυσικού ή ανθρωπογενούς περιβάλλοντος σε έναν κίνδυνο. Η τρωτότητα εξαρτάται από την ένταση του κινδύνου και από τα χαρακτηριστικά του συστήματος (π.χ., πληθυσμιακή πυκνότητα, παρουσία ή μη ευαίσθητων εγκαταστάσεων κλπ.). Έτσι λοιπόν, συνηθίζεται η επικινδυνότητα (R) να εκφράζεται συναρτήσει του κινδύνου και της τρωτότητας, ενώ ποσοτικά συναρτήσει της πιθανότητας να συμβεί το πλημμυρικό γεγονός και των επιπτώσεων (Smith, 1996, Sayers et al., 2002). μέσω της σχέσης : R = H Χ V, ποιοτικά R = Οccurrence x Impact, ποσοτικά 29

31 στην οποία το σύμβολο "Χ" αντιπροσωπεύει την αλληλεπίδραση κινδύνου-τρωτότητας (Pistrika, 2007) ενώ ποσοτικά την αλληλεπίδραση της πιθανότητας να συμβεί το πλημμυρικό γεγονός και των επιπτώσεων (Smith, 1996, Sayers et al., 2002). 2.2 Νομοθετικό Πλαίσιο: Οδηγία 2007/60/ΕΚ Το Ευρωπαϊκό κοινοβούλιο και το συμβούλιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης έχοντας υπόψη τη συνθήκη για την ίδρυση της Ευρωπαϊκής Κοινότητας και κυρίως το άρθρο 175 παράγραφο 1, την πρόταση της Επιτροπής, τη γνώμη της Ευρωπαϊκής Οικονομικής και Κοινωνικής Επιτροπής, αποφάσισε σύμφωνα με τη διαδικασία του άρθρου 251 της συνθήκης και συνέταξε την οδηγία 2007/60/ΕΚ για την αξιολόγηση και τη διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας. Τα κυριότερα σημεία της Οδηγίας 2007/60ΕΚ που σχετίζονται με την παρούσα μεταπτυχιακή εργασία παρατίθενται παρακάτω ΚΕΦΑΛΑΙΟ I ΓΕΝΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ Άρθρο 1 Σκοπός της παρούσας οδηγίας είναι η θέσπιση πλαισίου για την αξιολόγηση και τη διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας, με στόχο τη μείωση των αρνητικών συνεπειών στην ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον, την πολιτιστική κληρονομιά και τις οικονομικές δραστηριότητες που συνδέονται με τις πλημμύρες στην Κοινότητα. ΚΕΦΑΛΑΙΟ II ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ Άρθρο 4 2. Η προκαταρκτική αυτή αξιολόγηση κινδύνου πλημμύρας, βασιζόμενη σε διαθέσιμες ή ευκόλως υπολογιζόμενες πληροφορίες, όπως καταγραφές και μελέτες για μακροπρόθεσμες εξελίξεις, ιδίως επιπτώσεις από την αλλαγή του κλίματος στην 30

32 περίπτωση πλημμυρών, διεξάγεται για να αξιολογηθούν οι δυνητικοί κίνδυνοι. Στην αξιολόγηση περιλαμβάνονται τουλάχιστον τα εξής: α) Χάρτες της περιοχής της λεκάνης απορροής του ποταμού στην κατάλληλη κλίμακα, οι οποίοι περιλαμβάνουν τα όρια των λεκανών και των υπολεκανών απορροής ποταμών, και εφόσον υπάρχουν, παράκτιων ζωνών, οι οποίοι περιγράφουν τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά και τη χρήση γης β) περιγραφή των πλημμυρών οι οποίες σημειώθηκαν κατά το παρελθόν και είχαν σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις στις ανθρώπινες ζωές, στις οικονομικές δραστηριότητες και στο περιβάλλον, όταν υπάρχει ακόμη πιθανότητα παρόμοιων μελλοντικών συμβάντων, συμπεριλαμβανομένων της έκτασης της πλημμύρας, των οδών αποστράγγισης και της αξιολόγησης των αρνητικών επιπτώσεων που προκάλεσαν γ) περιγραφή των σημαντικών πλημμυρών οι οποίες σημειώθηκαν κατά το παρελθόν, εκ των οποίων θα μπορούσαν, ενδεχομένως, να προβλεφθούν οι σημαντικές αρνητικές συνέπειες παρόμοιων φαινομένων στο μέλλον και αναλόγως των ειδικών αναγκών των κρατών μελών, περιλαμβάνεται: δ) αξιολόγηση των δυνητικών αρνητικών συνεπειών των μελλοντικών πλημμυρών στην ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον, την πολιτιστική κληρονομιά και την οικονομική δραστηριότητα, λαμβανομένων υπόψη στο μέτρο του δυνατού ζητημάτων όπως η τοπογραφία, η θέση των υδατορρευμάτων και τα γενικά υδρολογικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά τους, συμπεριλαμβανομένων των πλημμυρικών περιοχών ως φυσικών επιφανειών κατακράτησης, η αποτελεσματικότητα των υφισταμένων τεχνητών υποδομών προστασίας από τις πλημμύρες, η θέση των κατοικημένων περιοχών και των περιοχών οικονομικής δραστηριότητας καθώς και οι μακροπρόθεσμες εξελίξεις, συμπεριλαμβανομένων των επιδράσεων της αλλαγής του κλίματος στη συχνότητα επέλευσης των συμβάντων πλημμύρας. 3. Σε περίπτωση διεθνών περιοχών λεκάνης απορροής ποταμών ή μονάδας διαχείρισης του άρθρου 3 παράγραφος 2 στοιχείο β), οι οποίες είναι κοινές με άλλα κράτη μέλη, τα κράτη μέλη μεριμνούν για την ανταλλαγή σχετικών πληροφοριών μεταξύ των ενδιαφερόμενων αρμόδιων αρχών. 31

33 4. Τα κράτη μέλη ολοκληρώνουν την προκαταρκτική αξιολόγηση κινδύνου πλημμύρας έως τις 22 Δεκεμβρίου ΚΕΦΑΛΑΙΟ III ΧΑΡΤΕΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ ΚΑΙ ΧΑΡΤΕΣ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ Άρθρο 6 1. Τα κράτη μέλη καταρτίζουν, σε επίπεδο περιοχής λεκάνης απορροής ποταμού ή της μονάδας διαχείρισης του άρθρου 3 παράγραφος 2 στοιχείο β), χάρτες επικινδυνότητας πλημμύρας και χάρτες κινδύνων πλημμύρας, στην πλέον κατάλληλη κλίμακα για τις περιοχές που προσδιορίζονται στο άρθρο 5 παράγραφος Για την κατάρτιση των χαρτών επικινδυνότητας πλημμύρας και των χαρτών κινδύνων πλημμύρας που προβλέπονται στο άρθρο 5 από κοινού με άλλα κράτη μέλη, πραγματοποιείται εκ των προτέρων ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των ενδιαφερόμενων κρατών μελών. 3. Οι χάρτες επικινδυνότητας πλημμύρας καλύπτουν τις γεωγραφικές περιοχές που θα μπορούσαν να πλημμυρήσουν σύμφωνα με τα ακόλουθα σενάρια: α) πλημμύρες χαμηλής πιθανότητας ή σενάρια ακραίων φαινομένων β) πλημμύρες μέσης πιθανότητας (με πιθανή περίοδο επαναληπτικότητας 100 χρόνια) γ) πλημμύρες υψηλής πιθανότητας, ανάλογα με την περίπτωση. 5. Οι χάρτες κινδύνου πλημμύρας περιγράφουν τις δυνητικές αρνητικές συνέπειες που συνδέονται με τις πλημμύρες υπό τις συνθήκες των σεναρίων της παραγράφου 3 και εκφράζονται ως εξής: α) ενδεικτικός αριθμός κατοίκων που ενδέχεται να πληγούν β) τύπος οικονομικής δραστηριότητας στην περιοχή που ενδέχεται να πληγεί γ) εγκαταστάσεις κατά τα αναφερόμενα στο παράρτημα Ι της οδηγίας 96/61/ΕΚ του Συμβουλίου, της 24ης Σεπτεμβρίου 1996, σχετικά με την ολοκληρωμένη πρόληψη και έλεγχο της ρύπανσης (1), οι οποίες ενδέχεται να προκαλέσουν τυχαία ρύπανση σε περίπτωση πλημμύρας και προστατευόμενες περιοχές, οι οποίες ορίζονται στο 32

34 παράρτημα IV, σημείο 1, σημεία i), iii) και v) της οδηγίας 2000/60/ΕΚ και ενδέχεται να πληγούν δ) άλλες πληροφορίες που το κράτος μέλος θεωρεί χρήσιμες, όπως η επισήμανση των περιοχών όπου υπάρχει το ενδεχόμενο πλημμυρών με αυξημένο ποσοστό μεταφερόμενων ιζημάτων και πλημμυρών που παρασύρουν υπολείμματα και πληροφορίες για πιθανές άλλες σημαντικές πηγές ρύπανσης. 7. Τα κράτη μέλη δύνανται να αποφασίζουν ότι, για τις περιοχές με πλημμύρες οφειλόμενες σε υπόγεια ύδατα, η κατάστρωση χαρτών επικινδυνότητας πλημμύρας περιορίζεται στο σενάριο της παραγράφου 3 στοιχείο α). 8. Τα κράτη μέλη μεριμνούν ώστε η κατάρτιση των χαρτών επικινδυνότητας και των χαρτών κινδύνων πλημμύρας να έχει ολοκληρωθεί έως τις 22 Δεκεμβρίου ΚΕΦΑΛΑΙΟ IV ΣΧΕΔΙΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΚΙΝΔΥΝΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ Άρθρο 7 1. Τα κράτη μέλη, με βάση τους χάρτες του άρθρου 6, καταρτίζουν συντονισμένα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας σε επίπεδο περιοχής λεκάνης απορροής ποταμού ή της μονάδας διαχείρισης του άρθρου 3 παράγραφος 2 στοιχείο β), για τις περιοχές που προσδιορίζονται στο άρθρο 5 παράγραφος 1 και τις περιοχές που εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής του άρθρου 13 παράγραφος 1 στοιχείο β), σύμφωνα με τις παραγράφους 2 και 3 του παρόντος άρθρου. 2. Τα κράτη μέλη θέτουν κατάλληλους στόχους για τη διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας για τις περιοχές που προσδιορίζονται στο άρθρο 5 παράγραφος 1 και τις περιοχές που εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής του άρθρου 13 παράγραφος 1 στοιχείο β), εστιάζοντας στη μείωση των δυνητικών αρνητικών συνεπειών που οι πλημμύρες έχουν για την ανθρώπινη υγεία, το περιβάλλον, την πολιτιστική κληρονομιά και την οικονομική δραστηριότητα και εάν κρίνεται σκόπιμο, σε μη διαρθρωτικές πρωτοβουλίες ή/και στη μείωση των πιθανοτήτων πλημμύρας. 3. Τα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας περιλαμβάνουν μέτρα για την επίτευξη των στόχων που καθορίζονται σύμφωνα με την παράγραφο 2 και 33

35 περιλαμβάνουν τα στοιχεία που παρατίθενται στο μέρος Α του παραρτήματος. Τα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας λαμβάνουν υπόψη συναφείς πτυχές, όπως το κόστος και τα οφέλη, την έκταση της πλημμύρας και τις οδούς και περιοχές αποστράγγισης των πλημμυρών με δυνατότητα συγκράτησης των πλημμυρών, όπως οι φυσικές πλημμυρικές περιοχές, τους περιβαλλοντικούς στόχους του άρθρου 4 της οδηγίας 2000/60/ΕΚ, τη διαχείριση του εδάφους και των υδάτων, τον χωροταξικό σχεδιασμό, τη χρήση της γης, τη διαφύλαξη της φύσης, τη ναυσιπλοΐα και τις λιμενικές υποδομές. Το σχέδιο διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας καλύπτει όλες τις πτυχές της διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας εστιαζόμενο στην πρόληψη, την προστασία και την ετοιμότητα, συμπεριλαμβανομένων των προβλέψεων πλημμυρών και των συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης και λαμβανομένων υπόψη των χαρακτηριστικών της συγκεκριμένης λεκάνης ή υπολεκάνης απορροής του ποταμού. Τα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν την προώθηση βιώσιμων πρακτικών χρήσης γης, βελτίωση της συγκράτησης υδάτων καθώς και την ελεγχόμενη κατάκλυση ορισμένων περιοχών σε περίπτωση πλημμύρας. 4. Υπό το πρίσμα της αρχής της αλληλεγγύης, οι κίνδυνοι πλημμύρας που θεσπίζει ένα κράτος μέλος δεν περιλαμβάνουν μέτρα τα οποία, λόγω της έκτασης και του αντικτύπου τους, αυξάνουν σημαντικά τους κινδύνους πλημμύρας, ανάντη ή κατάντη, σε άλλες χώρες στην ίδια λεκάνη ή υπολεκάνη απορροής ποταμού, εκτός εάν έχει γίνει συντονισμός των μέτρων αυτών και έχει βρεθεί συμφωνημένη λύση μεταξύ των ενδιαφερόμενων κρατών μελών στο πλαίσιο του άρθρου Τα κράτη μέλη μεριμνούν ώστε τα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας να ολοκληρωθούν και να δημοσιευθούν έως τις 22 Δεκεμβρίου Άρθρο 8 1. Τα κράτη μέλη, για τις περιοχές λεκάνης απορροής ποταμών ή τη μονάδα διαχείρισης του άρθρου 3 παράγραφος 2 στοιχείο β), που βρίσκονται εξ ολοκλήρου στο έδαφός τους, εξασφαλίζουν την εκπόνηση ενός μόνο σχεδίου διαχείρισης των κινδύνων 34

36 πλημμύρας ή μιας δέσμης σχεδίων διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας που συντονίζεται στο επίπεδο της περιοχής λεκάνης απορροής του ποταμού. 2. Τα κράτη μέλη, στην περίπτωση διεθνών περιοχών λεκανών απορροής ποταμού ή της μονάδας διαχείρισης του άρθρου 3 παράγραφος 2 στοιχείο β), που βρίσκονται εξολοκλήρου εντός της Κοινότητας, μεριμνούν για τον συντονισμό, ώστε να καταρτίζεται ένα μόνο διεθνές σχέδιο διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας ή μία δέσμη σχεδίων διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας που συντονίζεται στο επίπεδο της διεθνούς περιοχής λεκάνης απορροής ποταμού. Εάν τα εν λόγω σχέδια δεν καταρτισθούν, τα κράτη μέλη καταρτίζουν σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας που καλύπτουν τουλάχιστον τα μέρη της διεθνούς περιοχής λεκάνης απορροής ποταμού που ανήκουν στην επικράτειά τους, συντονιζόμενα κατά τον μεγαλύτερο δυνατό βαθμό στο επίπεδο της διεθνούς περιοχής λεκάνης απορροής ποταμού. 3. Εάν η διεθνής περιοχή λεκάνης απορροής ποταμού ή η μονάδα διαχείρισης του άρθρου 3 παράγραφος 2 στοιχείο β) υπερβαίνουν τα όρια της Κοινότητας, τα κράτη μέλη προσπαθούν να εκπονούν ένα μόνον διεθνές σχέδιο διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας ή μία δέσμη σχεδίων διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας συντονιζόμενη στο επίπεδο της διεθνούς περιοχής λεκάνης απορροής ποταμού εάν αυτό δεν είναι εφικτό, εφαρμόζεται η παράγραφος 2 για τα τμήματα της διεθνούς λεκάνης απορροής ποταμού που βρίσκονται στο έδαφός τους. 4. Τα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας των παραγράφων 2 και 3 συμπληρώνονται, εφόσον το κρίνουν σκόπιμο χώρες με κοινή υπολεκάνη, με λεπτομερέστερα σχέδια διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας τα οποία συντονίζονται στο επίπεδο των διεθνών υπολεκανών. 5. Όταν κράτος μέλος εντοπίζει ζήτημα το οποίο έχει επιπτώσεις στη διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας των υδάτων του και το οποίο δεν είναι δυνατόν να επιλυθεί από το συγκεκριμένο κράτος μέλος, μπορεί να αναφέρει το ζήτημα στην Επιτροπή και σε οποιοδήποτε άλλο ενδιαφερόμενο κράτος μέλος και μπορεί να διατυπώσει συστάσεις για την επίλυσή του. Η Επιτροπή ανταποκρίνεται σε οποιαδήποτε έκθεση ή συστάσεις κρατών μελών εντός έξι μηνών. 35

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ VI ΜΕΤΡΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΕΙΣ Άρθρο Η Επιτροπή μπορεί, σύμφωνα με την κανονιστική διαδικασία του άρθρου 12 παράγραφος 2, να θεσπίζει τεχνικά υποδείγματα για την επεξεργασία και τη διαβίβαση των δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των στατιστικών και χαρτογραφικών δεδομένων, στην Επιτροπή. Τα τεχνικά υποδείγματα θα πρέπει να θεσπισθούν τουλάχιστον δύο έτη πριν από τις ημερομηνίες του άρθρου 4 παράγραφος 4, του άρθρου 6 παράγραφος 8 και του άρθρου 7 παράγραφος 5, αντίστοιχα, λαμβανομένων υπόψη των υφιστάμενων προδιαγραφών και υποδειγμάτων που έχουν εκπονηθεί στο πλαίσιο των σχετικών κοινοτικών πράξεων. 2. Η Επιτροπή, λαμβάνοντας υπόψη τις προβλεπόμενες προθεσμίες επανεξέτασης και ενημέρωσης, μπορεί να προσαρμόζει το παράρτημα στην επιστημονική και τεχνική πρόοδο. Τα μέτρα αυτά, τα οποία αποσκοπούν σε τροποποίηση μη ουσιωδών στοιχείων της παρούσας οδηγίας, θεσπίζονται σύμφωνα με την κανονιστική διαδικασία με έλεγχο του άρθρου 12 παράγραφος 3. Άρθρο Η Επιτροπή επικουρείται από την επιτροπή που συγκροτείται στο πλαίσιο του άρθρου 21 της οδηγίας 2000/60/ΕΚ. 2. Οσάκις γίνεται αναφορά στην παρούσα παράγραφο, εφαρμόζονται τα άρθρα 5 και 7 της απόφασης 1999/468/ΕΚ, τηρουμένων των διατάξεων του άρθρου 8 αυτής. Η προθεσμία του άρθρου 5 παράγραφος 6 της απόφασης 1999/468/ΕΚ ορίζεται τρίμηνη. 3. Οσάκις γίνεται αναφορά στην παρούσα παράγραφο, εφαρμόζονται το άρθρο 5α παράγραφοι 1 έως 4 και το άρθρο 7 της απόφασης 1999/468/ΕΚ, τηρουμένων των διατάξεων του άρθρου 8 αυτής. 36

38 2.3 Εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας Η εκτίμηση της επικινδυνότητας πλημμύρας που προκαλείται από υπερχείλιση ποταμών, αποτελεί μια συνηθισμένη διαδικασία σε μια ευρεία κλίμακα που μπορεί να ξεκινά από εθνική εκτίμηση εως εκτίμηση σε παράκτιους οικισμούς ή οικόπεδα (Hall et al., 2003a, Dawson et al., 2005, Dawson & Hall. 2006). Παρόλ αυτά, η ποσοτικοποίηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας σε αστική περιοχή αποτελεί μια πρόκληση, καθώς αυτή λαμβάνει χώρα εξαιτίας περίπλοκων αλληλεπιδράσεων φυσικών και μηχανικών διαδικασιών (Εικόνες 4, 5), μερικές από τις οποίες δρουν σε πολύ τοπικό επίπεδο (Dawson et al.,. 2008). Η εκτίμηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας απαιτεί την εύρεση και την κατανόηση τριών κυρίως μηχανισμών: της πηγής ( γενεσιουργό αίτιο πλημμύρας), του δίαυλου (πώς και προς τα πού κατευθύνεται) και του αποδέκτη (πού επιδρά το πλημμυρικό φαινόμενο). Στην Εικόνα 3 δίδεται ένα παράδειγμα του μοντέλου πηγήδίαυλος-αποδέκτης σύμφωνα με την PPS25 ( Planning Policy Statement 25), Εικόνα 2.1: Παράδειγμα του μοντέλου πηγή-δίαυλος-αποδέκτης σύμφωνα με την PPS25 Πηγή: Planning Policy Statement 25: Development and Flood Risk Practice Guide,