Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΕΝΤΟΝΩΝ ΚΑΙΡΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΣΤΗΝ ΜΟΡΦΟ ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΑΜΜΩ ΩΝ ΑΚΤΩΝ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ: ΤΟ ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΑΙΣΟΝΑ ΠΙΕΡΙΑΣ

Transcript

1 Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΕΝΤΟΝΩΝ ΚΑΙΡΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΣΤΗΝ ΜΟΡΦΟ ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΑΜΜΩ ΩΝ ΑΚΤΩΝ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ: ΤΟ ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΑΙΣΟΝΑ ΠΙΕΡΙΑΣ Αναγνώστου Χρήστος & Σωτηρόπουλος Ανδρέας Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών Περίληψη Στην παρούσα εργασία, µελετώνται τα µετεωρολογικά φαινόµενα που µέσα σε µικρό χρονικό διάστηµα συντέλεσαν στην έντονη µεταβολή της µορφολογίας των ακτών στην περιοχή εκβολής του ποταµού Αίσονα Πιερίας. Τα φαινόµενα αυτά έλαβαν χώρα στην περιοχή µελέτης το εκέµβριο 2002 και είχαν ως αποτέλεσµα την εµφάνιση µεγάλου ύψους κυµατισµών καθώς και πολύ έντονες βροχοπτώσεις. Αρχικά παρουσιάστηκε µεγάλη αύξηση στην στάθµη του νερού, µε αποτέλεσµα την υπερχείλιση και τις καταστροφές στις γύρω πεδινές περιοχές. Τεράστιες ποσότητες φερτών υλικών του ποταµού εκφορτίστηκαν καταστρέφοντας δρόµους, σπίτια και άλλες ανθρωπογενείς κατασκευές. Λόγω της έντονης κυµατικής δράσης που είναι αποτέλεσµα της ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας και της ταυτόχρονης εµφάνισης βαροµετρικών υψηλών και χαµηλών συστηµάτων που πολλαπλασιάζουν την ένταση του ανέµου, προκλήθηκαν σοβαρές µεταβολές και στην παράκτια ζώνη της περιοχής µελέτης. Η αµµολωρίδα που είχε σχηµατιστεί µπροστά στην εκβολή του ποταµού καταστράφηκε ολοκληρωτικά, ενώ τα λεπτόκοκκα και χονδρόκοκκα φερτά υλικά που µεταφέρθηκαν προς την εκβολή του Αίσονα, πρόσχωσαν σε πολύ µεγάλο βαθµό την κοίτη του δηµιουργώντας αµµώδη υβώµατα. Λόγω των έντονων κυµατισµών παρατηρήθηκε υποχώρηση της αµµώδους παραλίας της τάξης των 5-8 µέτρων ενώ παρατηρήθηκε δηµιουργία πολύ οµαλής διατοµής παραλίας γιατί τα κύµατα έφταναν σε µεγαλύτερη απόσταση από τους τυπικούς χειµερινούς κυµατισµούς που διαµορφώνουν την αντίστοιχη χειµερινή διατοµή. Τα αµµώδη υβώµατα που δηµιουργήθηκαν στην εκβολή, υπό την επίδραση του κυµατισµού αλλά και της υδραυλικής δράσης της εκβολής του ποταµού επί ένα περίπου έτος από την εµφάνιση των εντόνων καιρικών φαινοµένων, έχουν εξελιχθεί σε ένα δυναµικό σύστηµα αµµωδών λωρίδων και µικρών λιµνοθαλασσών.

2 THE EFFECTS OF STORM EVENTS ON THE MORPHODYNAMICS OF A BEACH EXAMPLE: THE ESTUARINE SYSTEM OF AISONAS RIVER Anagnostou Christos & Sotiropoulos Andreas Hellenic Centre For Marine Research Abstract In the present work, meteorological data is studied in order to determine the correlation between storm events and severe changes at the coastal geomorphology of a section of sandy beach of Pieria, which is interrupted by the presence of the estuarine mouth of Aisonas River. These storm events took place in December 2002 and their recorded results were high waves and severe rainfalls. As a consequence, the rise of the water level in the river, which led in destructions of roads, houses and other human structures. Also, the appearance of high waves, which is the result of the simultaneous presence of cyclones and anticyclones multiplying the wind speed, is responsible for the changes in the coastal geomorphology. These changes reflect in 5-8 meters erosion of the coast at both sides of the beach (Northern and Southern from the river mouth). The spit in front of the river mouth was totally destroyed and the materials carried there by the river, after the storm events, blocked the river mouth creating sand dunes. The material of these dunes, due to the wave action for almost a year resulted in the creation of a dynamic system of sand spits and small estuaries. Λέξεις κλειδιά: Καιρικά φαινόµενα, παράκτια γεωµορφολογία, Πιερία Key words: Storm events, coastal geomorphology, Pieria 1.Εισαγωγή Το εκέµβριο 2002 στην περιοχή της Πιερίας παρουσιάστηκε ένας συνδυασµός έντονων βροχοπτώσεων και ανέµων µεγάλης έντασης που είχε ως αποτέλεσµα τη σηµαντική επίδραση στη µορφοδυναµική των ακτών και την εµφάνιση έντονων πληµµυρικών φαινοµένων στους κλάδους του ποταµού Αίσονα. Ως προς τα χαρακτηριστικά της, η παράκτια ζώνη της περιοχής µελέτης αποτελείται από µια προσχωσιγενή, αµµώδη ακτή, µε µεγάλο εύρος χερσαίας παραλίας µε προσανατολισµό ΒΒΑ ΝΝΑ εκατέρωθεν του στοµίου της εκβολής του Αίσονα (Σχήµα 1).

3 Σχήµα 1. Χάρτης της περιοχής. ιακρίνονται οι κυριότεροι οικισµοί, καθώς και ο ποταµοχείµαρρος Αίσονας που αποτελεί την κύρια πηγή τροφοδοσίας σε φερτές ύλες για την παράκτια ζώνη Κρίνεται λοιπόν σηµαντικό να µελετηθούν οι παράµετροι που οδήγησαν στην δηµιουργία αυτών των φαινοµένων καθώς και οι µεταβολές που προκλήθηκαν από αυτά, έτσι ώστε να αποτελέσουν ένα σηµείο αναφοράς για τη µεγαλύτερης έκτασης και έντασης φυσική πίεση που µπορεί να αντιµετωπίσει το σύστηµα που εξετάζεται στα πλαίσια της εργασίας αυτής. Οι κύριοι παράγοντες που κατευθύνουν τη µορφοδυναµική των αµµωδών ακτών είναι ο µηχανισµός τροφοδοσίας αυτών µε φερτές ύλες και ο µηχανισµός διευθέτησης αυτών των φερτών υλών. Ο µηχανισµός τροφοδοσίας των ακτών µε φερτές ύλες διέπεται από την δυναµική συµπεριφορά του υδρογραφικού δικτύου της χέρσου που επηρεάζει την ακτή και για να µελετηθεί απαιτείται γνώση αρκετών παραµέτρων όπως είναι η γεωλογία, η γεωµορφολογία, το µικροκλίµα της περιοχής και η φυτοκάλυψη. Οι βροχοπτώσεις είναι ο σηµαντικός παράγοντας που επηρεάζει το υδρογραφικό δίκτυο. Έντονα φαινόµενα βροχοπτώσεων ενισχύουν τη µεταφορική ικανότητα του υδρογραφικού δικτύου, µε συνέπεια µεγάλες ποσότητες φερτών υλών να καταλήγουν στις ακτές. Ο µηχανισµός διευθέτησης των φερτών υλών διέπεται από τη δυναµική των θαλασσίων µαζών και ιδιαίτερα από το κυµατικό καθεστώς. Έντονο ανεµολογικό καθεστώς δηµιουργεί έντονη διαταραχή της διεπιφάνειας αέρα- θάλασσα, δηµιουργεί δηλαδή έντονο κυµατισµό. Ο κυµατισµός είναι ο µηχανισµός διευθέτησης των φερτών υλών, που έχουν καταλήξει στην ακτή µέσω του υδρογραφικού δικτύου. Η µορφοδυναµική των ακτών εξαρτάται από τους µηχανισµούς που αναφέρθηκαν παραπάνω και µπορεί να µεταβληθεί σε χρονικό διάστηµα ετών, µηνών, ηµερών ή ακόµη και λίγων ωρών στην περίπτωση καταιγιδικών φαινοµένων. 2.Μέθοδοι Για τη µελέτη της επίδρασης των δύο έντονων καιρικών φαινοµένων στην παράκτια περιοχή της εκβολής του ποταµού Αίσονα, χρησιµοποιήθηκαν βροχοµετρικά στοιχεία από τέσσερις σταθµούς της Νοµαρχίας Πιερίας που βρίσκονται στην ευρύτερη περιοχή(σχήµα 2). Επίσης χρησιµοποιήθηκαν κυµατικά και ανεµολογικά δεδοµένα από τον πλωτό µετρητικό σταθµό του συστήµατος ΠΟΣΕΙ ΩΝ του ΕΛΚΕΘΕ, που βρίσκεται στην θαλάσσια περιοχή ανοιχτά της Κατερίνης (40 ο 14 96, 22 o 42 96, βάθος νερού: 54,5 m)

4 καθώς και χάρτες µετεωρολογικών παραµέτρων από το σύστηµα πρόβλεψης καιρού ΠΟΣΕΙ ΩΝ. Σχήµα 2. Θέσεις των βροχοµετρικών σταθµών της περιοχής, της λεκάνης απορροής του Αίσονα και των ορίων του Νοµού Πιερίας Στην περιοχή µελέτης πραγµατοποιήθηκαν εργασίες πεδίου τον Αύγουστο του 2002 και τον Μάιο του 2003 όπου µετρήθηκε το εύρος της παραλίας. Οι µετρήσεις ξεκινούν από το όριο του χερσαίου τµήµατος της παραλίας (θίνες, όρια αγροτικού δρόµου) και καταλήγουν στο όριο της ακτογραµµής. 3. Αποτελέσµατα 3.1 Βροχοπτώσεις Οι ποτάµιες πληµµύρες που εµφανίστηκαν στην περιοχή, ήταν αποτέλεσµα των έντονων βροχοπτώσεων που έλαβαν χώρα το εκέµβριο 2002 (1-2 εκεµβρίου, 7-8 εκεµβρίου). Από τους τέσσερις βροχοµετρικούς σταθµούς συλλέχθηκαν τα στοιχεία για το ύψος των βροχοπτώσεων κατά τη διάρκεια των δύο φαινοµένων που παρουσιάστηκαν στην περιοχή µελέτης καθώς και το µέσο ύψος βροχόπτωσης για το εκέµβριο 2001 (Πίνακας 1), (Σχήµα 3). Πίνακας 1. Ύψος βροχόπτωσης ανά ηµέρα και µέσο ύψος βροχόπτωσης για το εκέµβριο 2001 στους βροχοµετρικούς σταθµούς της περιοχής Σταθµός Βροντού Λόφος Μοσχοπόταµος Κολινδρός 1/12/ mm 226,5mm 82mm 64mm 2/12/ mm 47,5mm 71mm 119,5mm 7/12/2002 4mm 48mm 170,5mm 99,5mm 8/12/ ,5mm 31mm 18,4mm 23mm εκέµβριος 2001 (Μέσος όρος) 6,4mm 0mm 26,7mm 3,1mm

5 Σχήµα 3. ιαγράµµατα των µετρήσεων του ύψους βροχόπτωσης ανά ηµέρα καθώς και του µέσου ύψους βροχόπτωσης το εκέµβριο 2001 στους τέσσερις βροχοµετρικούς σταθµούς της περιοχής Από τη µελέτη των παραπάνω διαγραµµάτων εύκολα εξάγεται το συµπέρασµα ότι το εκέµβριο 2002 το ύψος των βροχοπτώσεων είναι πολύ µεγαλύτερο από το ύψος των βροχοπτώσεων που µετρήθηκε το εκέµβριο Παρατηρείται λοιπόν ότι ενώ το εκέµβριο 2001 το µέσο ύψος των βροχοπτώσεων δεν ξεπέρασε τα 30 mm, το εκέµβριο 2002, κατά τη διάρκεια των καταιγίδων που έπληξαν την περιοχή το ύψος των βροχοπτώσεων είναι πολύ µεγαλύτερο µε µέγιστο τα 226,5 mm στο σταθµό του Λόφου, όπου ο µέσος όρος του εκεµβρίου 2001 είναι 0 mm. 3.2 Κυµατισµοί Από τη µελέτη των ανεµολογικών και κυµατολογικών δεδοµένων προκύπτει το συµπέρασµα ότι η διεύθυνση των ανέµων είναι σε πλήρη συµφωνία µε τη διεύθυνση των κυµατισµών. Στο επόµενο σχήµα (Σχήµα 4), παρουσιάζονται η κατεύθυνση και το ύψος των κυµατισµών που έδρασαν τις συγκεκριµένες χρονικές περιόδους στην περιοχή. B B Β BA Β BA A A m m Ν NA Ν NA N N εκέµβριος 2001 εκέµβριος 2002 Σχήµα 4. Ροδογράµµατα κυµατολογικών δεδοµένων της περιοχής της Κατερίνης για το εκέµβριο του 2001 και 2002 αντίστοιχα

6 Παρατηρείται ότι το εκέµβριο του 2001 οι κυµατισµοί που έδρασαν στην περιοχή µελέτης είναι στην συντριπτική τους πλειοψηφία βόρειοι, µε αποτέλεσµα να µην έχουν καµία σχεδόν επίδραση στην παράκτια ζώνη του Αίσονα λόγω του προσανατολισµού της περιοχής. Το δε ύψος τους δεν ξεπερνούσε τα 2 µέτρα. Αντίθετα, το εκέµβριο του 2002 παρατηρείται µεγάλο ποσοστό κυµάτων µε ανατολική και νοτιοανατολική προέλευση. Παράλληλα, το ύψος τους πλησιάζει τα 3 µέτρα. Από τη µελέτη των δεδοµένων επιβεβαιώνεται η ταύτιση των ακραίων τιµών στην ένταση των ανέµων και κατά συνέπεια και στο ύψος των κυµάτων µε τις ηµεροµηνίες που υπήρξε η εµφάνιση των έντονων καιρικών φαινοµένων στην περιοχή (1-2 εκεµβρίου και 7-8 εκεµβρίου). 3.3 Μετεωρολογικά συστήµατα Το ερώτηµα που πρέπει να απαντηθεί αφορά στο αίτιο που προκάλεσε αυτή τη µεγάλη αλλαγή στην κατεύθυνση του ανέµου σε σχέση µε τα προηγούµενα έτη. Μελετώντας τα µετεωρολογικά συστήµατα που επικρατούσαν στην περιοχή την 1 εκεµβρίου 2002 (Σχήµα 5-αριστερά) παρατηρείται η ύπαρξη ενός βαροµετρικού χαµηλού στο Νότιο Αιγαίο και ενός βαροµετρικού υψηλού στην ευρύτερη περιοχή της Βαλκανικής Χερσονήσου. Με την παράλληλη δράση των δύο βαροµετρικών συστηµάτων, οι άνεµοι που πνέουν µεταξύ τους ωθούνται προς τα δυτικά ενώ αυξάνεται σε πολύ µεγάλο βαθµό η ταχύτητά τους (Σχήµα 5-δεξιά). Αυτό το φαινόµενο περιγράφεται πολύ ικανοποιητικά από στο σχήµα 6. Σχήµα 5. Τα βαροµετρικά συστήµατα (αριστερά) και η απεικόνιση της κατεύθυνσης και έντασης των ανέµων (δεξιά) στον Ελλαδικό χώρο που οδήγησαν στην εµφάνιση του πρώτου έντονου καιρικού φαινοµένου ( ) Σχήµα 6. Σχηµατική απεικόνιση της επίδρασης ενός συστήµατος βαροµετρικού χαµηλού και ενός συστήµατος βαροµετρικού υψηλού στην ένταση και την κατεύθυνση των ανέµων (ΜΑΚΡΟΓΙΑΝΝΗΣ, ΣΑΧΣΑΜΑΝΟΓΛΟΥ, 1997)

7 Το ίδιο φαινόµενο, µε τα χαρακτηριστικά που αναλύθηκαν παραπάνω, έλαβε χώρα και στη διάρκεια του δεύτερου έντονου συµβάντος στις 7-8 εκεµβρίου 2002 όπως φαίνεται στο επόµενο σχήµα (Σχήµα 7). Σχήµα 7. Τα βαροµετρικά συστήµατα (αριστερά) και η απεικόνιση της κατεύθυνσης και έντασης των ανέµων (δεξιά) στον Ελλαδικό χώρο που οδήγησαν στην εµφάνιση του δεύτερου ακραίου καιρικού φαινοµένου ( ) 4. Συµπεράσµατα Η εµφάνιση των δύο έντονων καταιγιδικών φαινοµένων, που περιγράφηκαν παραπάνω, στην περιοχή µελέτης, είχε ως αποτέλεσµα σηµαντικές µεταβολές τόσο στο εκβολικό σύστηµα του Αίσονα, όσο και στην παράκτια ζώνη. Καταρχήν, µε τη δράση των τόσο υψηλών και µεγάλης ενέργειας κυµατισµών, η αµµολωρίδα που είχε σχηµατιστεί µπροστά στην εκβολή του ποταµού καταστράφηκε ολοκληρωτικά (Εικόνα 1,α). Αυτό που είναι επίσης χαρακτηριστικό ως προς τις µεταβολές που υπέστη η εκβολή του Αίσονα, είναι το γεγονός ότι τα λεπτόκοκκα και χονδρόκοκκα φερτά υλικά που µεταφέρθηκαν εκεί, πρόσχωσαν σε πολύ µεγάλο βαθµό την κοίτη του µε αποτέλεσµα τις επόµενες µέρες των καταιγίδων, να είναι απαραίτητη η ανθρώπινη παρέµβαση για τη διάνοιξή της, ώστε να αποφευχθούν περαιτέρω πληµµυρικά φαινόµενα καθώς και για να µην διατηρηθούν στάσιµα τα νερά και αποτελέσουν πεδίο µολύνσεων (Εικόνα 1,α). (α) (β) Εικόνα 1(α, β). Η περιοχή της εκβολής του Αίσονα το εκέµβριο 2002 (α) και το Μάιο 2003(β). ιακρίνεται καθαρά η καταστροφή της αµµολωρίδας στην αριστερή εικόνα και στη δεξιά εικόνα το σύστηµα των αµµωδών λωρίδων που δηµιουργήθηκαν από τις φερτές ύλες

8 Στο σηµείο αυτό δηµιουργήθηκαν αµµώδη υβώµατα και η περιοχή µε την πάροδο του χρόνου και την υδραυλική δράση του εκβολικού συστήµατος εξελίχθηκε σε ένα δυναµικό σύστηµα αµµωδών λωρίδων και µικρών λιµνοθαλασσών (Εικόνα 1,β). Όσον αφορά την παράκτια ζώνη εκατέρωθεν της εκβολής του Αίσονα, λόγω των έντονων κυµατισµών παρατηρήθηκε υποχώρηση της αµµώδους παραλίας της τάξης των 5-8 µέτρων (Εικόνα 2). Εικόνα 2. Η παράκτια ζώνη βόρεια της εκβολής του Αίσονα όπου η διάβρωση που εµφανίστηκε µετά την επίδραση των έντονων φαινοµένων, έφτασε τα 8 µέτρα Ειδικότερα, στην περιοχή νότια του Αίσονα, παρατηρείται αυτό το φαινόµενο στην µορφολογία της ακτής και παράλληλα, πολύ µεγάλη συσσώρευση κλαδιών και ξεριζωµένων κορµών δέντρων (Εικόνα 3). Εικόνα 3. Άποψη της ακτής νότια του Αίσονα µετά την εµφάνιση των έντονων φαινοµένων (αριστερά) και το Μάιο 2003 (δεξιά) 1. Βιβλιογραφία Ζαχαριουδάκη Α., Τσιµενίδου Π., Η µορφοδυναµική ισορροπία των προσχωσιγενών ακτών του οικισµού Παραλία Κατερίνης. Η διάβρωση των ακτών ως συνέπεια ανθρωπογενών παρεµβάσεων, Πτυχιακή Εργασία, Εθνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών- Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, Πανεπιστήµιο Αιγαίου- Τµήµα Περιβάλλοντος, Μυτιλήνη 2002 Λέκκας Ε., Φυσικές και τεχνολογικές καταστροφές, Αθήνα 1996 Μακρογιάννης Ι., Σαχσαµάνογλου Σ., Στοιχεία Γενικής Μετεωρολογίας, Θεσσαλονίκη 1997 Duxbury A., Duxbury A., Sverdrup K., An introduction to the world s oceans, The Mc Graw Hill Companies, Sixth Edition, 2000 Rodriguez- Ramirez A., Ruiz F., Caceres L., Rodriguez Vidal J., Pino R., Analysis of the recent storm record in the southwest Spanish coast: implications for littoral management, the science of the Total Environment, pp , Huelva 2003