ΔΚΣΙΜΗΗ ΣΗ ΔΓΑΦΙΚΗ ΑΠΩΛΔΙΑ Δ ΛΔΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗ ΣΔΥΝΗΣΟΤ ΣΑΜΙΔΤΣΗΡΑ ΜΔ ΣΗ ΥΡΗΗ GIS. ΠΙΛΟΣΙΚΗ ΔΦΑΡΜΟΓΗ ΣΗ ΛΙΜΝΗ ΣΟΤ ΜΑΡΑΘΩΝΑ ΑΣΣΙΚΗ

Transcript

1 ΔΚΣΙΜΗΗ ΣΗ ΔΓΑΦΙΚΗ ΑΠΩΛΔΙΑ Δ ΛΔΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗ ΣΔΥΝΗΣΟΤ ΣΑΜΙΔΤΣΗΡΑ ΜΔ ΣΗ ΥΡΗΗ GIS. ΠΙΛΟΣΙΚΗ ΔΦΑΡΜΟΓΗ ΣΗ ΛΙΜΝΗ ΣΟΤ ΜΑΡΑΘΩΝΑ ΑΣΣΙΚΗ Ξανθάκης Μιταήλ 1, Γκορέγια Άριελ 2, Πασλόποσλος Κοζμάς 3, Καυιμάλης Βαζίλειος 4, Αποζηολόποσλος Γεώργιος 5 και ηεθανίδης Παναγιώηης 6 1 Υπνς. Γηδάθηνξαο, Φαξνθόπεην Παλεπηζηήκην, Τκήκα Γεσγξαθίαο, Δι. Βεληδέινπ 70, Καιιηζέα - Αζήλα 17671, Τει , mxanthak@hua.gr 2 Γεσγξάθνο, Φαξνθόπεην Παλεπηζηήκην, Τκήκα Γεσγξαθίαο 3 Αλαπιεξσηήο Καζεγεηήο, Φαξνθόπεην Παλεπηζηήκην, Τκήκα Γεσγξαθίαο 4 Δληεηαικέλνο Δξεπλεηήο, Διιεληθό Κέληξν Θαιαζζίσλ Δξεπλώλ (ΔΛ.ΚΔ.Θ.Δ.) 5 Λέθηνξαο, Δζληθό Μεηζόβην Πνιπηερλείν, Σρνιή Μερ. Μεηαιιείσλ - Μεηαιινπξγώλ, 6 Αλαπιεξσηήο Καζεγεηήο, Αξηζηνηέιεην Παλεπηζηήκην Θεζζαινλίθεο, Σρνιή Γαζνινγίαο θαη Φπζηθνύ Πεξηβάιινληνο Περίληυη Ζ εδαθηθή δηάβξσζε από ην λεξό είλαη ε θύξηα αηηία ηεο εδαθηθήο ππνβάζκηζεο ζηελ Διιάδα, εηδηθά ζε ιεθάλεο απνξξνήο ηερλεηώλ ηακηεπηήξσλ. Ο ζηόρνο ηεο εξγαζίαο είλαη ε αλάπηπμε κίαο κεζνδνινγίαο πνπ βαζίδεηαη ζηελ ρξήζε Γεσγξαθηθνύ πζηήκαηνο Πιεξνθνξηώλ (GIS) γηα ηελ εθηίκεζε ηεο εδαθηθήο απώιεηαο ζε ηερλεηνύο ηακηεπηήξεο θαη ε δεκηνπξγία ραξηώλ εδαθηθήο απώιεηαο. Γηα ην ζθνπό απηό ε ηξνπνπνηεκέλε κνξθή ηνπ κνληέινπ ησλ Morgan Morgan Finney (RMMF) γηα ηε εθηίκεζε ηεο εηήζηαο εδαθηθήο απώιεηαο από ην λεξό ρξεζηκνπνηήζεθε ζε θιίκαθα ιεθάλεο απνξξνήο θαη έγηλε ζύγθξηζε ησλ απνηειεζκάησλ κε έξεπλα βπζνκεηξίαο πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε ζηνλ ηακηεπηήξα. Ζ ιεθάλε απνξξνήο ηνπ Μαξαζώλα ρξεζηκνπνηήζεθε πηινηηθά γηα ηελ εθαξκνγή ηεο κεζνδνινγίαο. Ο ππνινγηζκόο ησλ παξακέηξσλ ηνπ κνληέινπ έγηλε από ηελ ςεθηνπνίεζε πθηζηάκελσλ εδαθνινγηθώλ θαη ηνπνγξαθηθώλ ραξηώλ, κε ηε βνήζεηα ηνπ ράξηε ρξήζεσλ γεο θαηά CORINE, θαζώο θαη από κεηεσξνινγηθά, ζηαηηζηηθά, δεδνκέλα πεδίνπ θαη εξγαζηεξηαθέο αλαιύζεηο. Απηά ηα δεδνκέλα πνπ αθνξνύλ ηε ιεθάλε απνξξνήο ηνπ ηακηεπηήξα κεηαηξάπεθαλ ζε ςεθηαθνύο ράξηεο θαη βάζεηο δεδνκέλσλ γεσγξαθηθήο πιεξνθνξίαο. Ζ εθαξκνγή ηνπ κνληέινπ RMMF πεξηιακβάλεη εθηηκήζεηο γηα ελέξγεηα βξνρόπησζεο, απνξξνή, απνθόιιεζε εδαθηθώλ κνξίσλ ιόγσ ζηαγόλσλ βξνρήο, απνθόιιεζε εδαθηθώλ κνξίσλ ιόγσ απνξξνήο, κεηαθνξηθή ηθαλόηεηα ηεο απνξξνήο θαη εθηίκεζε ηεο δηάβξσζεο. Ζ εθηίκεζε ηεο εδαθηθήο δηάβξσζεο έγηλε κε ηε βνήζεηα GIS ηόζν πξηλ όζν θαη κεηά ηελ θαηαζηξνθηθή ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ 2009 πνπ έθαςε ηκήκα ηεο ιεθάλεο απνξξνήο. Ζ εθηίκεζε ησλ θεξηώλ πιώλ ζηε ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα κε ηε ρξήζε βπζνκέηξνπ βξέζεθαλ 4,68 hm 3, ε εθηίκεζε ηεο εδαθηθήο δηάβξσζεο ζηηο ιεθάλεο απνξξνήο ησλ ρεηκάξξσλ πνπ εθβάινπλ ζηελ ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα κε ηε ρξήζε ηνπ κνληέινπ RMMF εθηηκήζεθε ίζε κε 1,05 hm 3 θαηά ηα ρξόληα ιεηηνπξγίαο ηνπ ηακηεπηήξα. Ζ κέζνδνο θαηέδεημε όηη ην κνληέιν ππνεθηίκεζε ηελ πνζόηεηα ησλ θεξηώλ πιώλ πνπ έρνπλ απνζέζεη ζηνλ ηακηεπηήξα ηνπ Μαξαζώλα ηα 80 ρξόληα ιεηηνπξγίαο ηνπ. Keywords: Λεθάλε απνξξνήο, κνληέιν εδαθηθήο δηάβξσζεο, βαζπκεηξία, RMMF, Γεσγξαθηθά πζηήκαηα Πιεξνθνξηώλ Διζαγφγή Ζ εδαθηθή δηάβξσζε είλαη κηα θπζηθή δηαδηθαζία ζηελ νπνία εδαθηθά πιηθά απνθνιιώληαη θαη κεηαθέξνληαη κε ηε βνήζεηα ηνπ πδξνγξαθηθνύ δηθηύνπ είηε ζε άιιν ζεκείν ηεο ιεθάλεο απνξξνήο, είηε ζηε ζάιαζζα. Θεσξείηαη ε πην θνηλή δηαδηθαζία πνπ νδεγεί ζηελ εδαθηθή ππνβάζκηζε θαη σο ηέηνηα επεξεάδεη ζεκαληηθά ηε βηώζηκε ρξήζε ηεο γεσξγίαο θαη ηεο δαζνπνλίαο. Σν έδαθνο δηαβξώλεηαη θπξίσο κε ηε βνήζεηα ηνπ λεξνύ θαη ηνπ αέξα. θνδξή άλεκνη κεηαθέξνπλ ραιαξά εδάθε από επίπεδεο ή ινθώδεηο πεξηνρέο θαη ην λεξόκεηαθέξεη κε ηε κνξθή ηεο απνξξνήο εδαθηθό πιηθό θαηά ηε ξνή ηνπ ζην γήηλν αλάγιπθν. ε κεξηθά κέξε ηεο Δπξώπεο, ε εδαθηθή δηάβξσζε έρεη θηάζεη ζε όξηα ζπλαγεξκνύ, ελώ ππάξρνπλ πεξηνρέο πνπ δελ έρεη κείλεη θαζόινπ έδαθνο θαη είλαη εξεκνπνηεκέλεο. Με έλα ρακειό ξπζκό αλαλέσζεο εδαθηθή δηάβξσζε ηεο ηάμεο ηνπ 1 t/ha year -1 ζεσξείηαη όηη ην έδαθνο βξίζθεηαη ζε θίλδπλν λα ραζεί ζε βάζνο ρξόλνπ ρξόληα. Υάζηκν εδάθνπο ηεο ηάμεο ησλ 20 κε 40 t/ha κεηά από θαηαηγίδεο (πνπ κπνξεί λα ζπκβεί κία κε δύν θνξέο ην ρξόλν) έρνπλ κεηξεζεί ζπρλά ζηελ Δπξώπε, αθόκα θαη κε εδαθηθέο απώιεηεο ηεο ηάμεο κέρξη θαη 100 t/ha ζε αθξαίεο ζπλζήθεο (Morgan 1992). ηελ Διιάδα, ε εδαθηθή δηάβξσζε επεξεάδεη 3,5 εθαηνκκύξηα εθηάξηα γεο θαη επνκέλσο έλα πνζνζηό 26,5 % ηεο ρώξαο επεξεάδεηαη από ην θαηλόκελν (Mitsios et al. 1995). Με βάζε ηηο παξαπάλσ αλάιπζεηο ηνπ πξνβιήκαηνο ηεο εδαθηθήο δηάβξσζεο ζηελ εξγαζία απηή παξνπζηάδεηαη κηα νινθιεξσκέλε κέζνδνο κέηξεζεο ηεο εδαθηθήο απώιεηαο ζε ιεθάλε απνξξνήο ηακηεπηήξα κε ηε ρξήζε ηνπ κνληέινπ ησλ Morgan-Morgan Finney model (RMMF), κεηξήζεηο βπζνκέηξεζεο, βιάζηεζεο θαη εδαθηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ζην πεδίν θαη ζην εξγαζηήξην θαη αλάιπζε ησλ απνηειεζκάησλ κε ηε ρξήζε GIS. Περιοτή μελέηης

2 Ζ ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα ή ζσζηόηεξα ν ηακηεπηήξαο είλαη έλα ηερληθό έξγν πνπ δεκηνπξγήζεθε ύζηεξα από ηελ θαηαζθεπή ηνπ νκώλπκνπ θξάγκαηνο ζηε ζπκβνιή ησλ ρεηκάξξσλ Υάξαδξνπ θαη Βαξλάβα (ρήκα 1) θνληά ζηνλ νηθηζκό ηνπ Μαξαζώλα Αηηηθήο. Σν εκβαδόλ ηνπ ηακηεπηήξα ζην ύςνο ηνπ θξάγκαηνο είλαη 2,45 ηεηξαγσληθά ρηιηόκεηξα, θαη ην κέγηζην βάζνο είλαη 50 m πεξίπνπ. Ο ηακηεπηήξαο ζπιιέγεη λεξό από κία ιεθάλε απνξξνήο 118 ηεηξαγσληθώλ ρηιηνκέηξσλ πεξίπνπ κε κία κέζε βξνρόπησζε 589 mm ην ρξόλν (Πίλαθαο 1). Σν κεηξηθό πέηξσκα ηεο ιεθάλεο απνξξνήο ζπλίζηαηαη θπξίσο από αζβεζηόιηζνπο θαη αξγηιηθνύο ζρηζηόιηζνπο. ηελ πεξηνρή απαληώληαη επίζεο ηξηηνγελείο απνζέζεηο πνπ πεξηιακβάλνπλ αιινπβηαθέο απνζέζεηο, ζπλεθηηθά πιεπξηθά θνξήκαηα θαη θώλνπο θνξεκάησλ, ιεπηνκεξείο πξνζρσκαηηθέο απνζέζεηο κε δηάζπαξηεο θξνθάιεο πνπ απνηεινύλ πιηθά πνηάκησλ απνζέζεσλ ηνπ Υάξαδξνπ θαη ηνπ Βαξλάβα θαη κηα κηθξή πεξηνρή ζηελ Πάξλεζα πνπ εδξάδεηαη ν θιύζρεο (Παπιόπνπινο θ.α. 2001, Καξθάλαο θ.α. 2002). Σν θιίκα ηεο πεξηνρήο ραξαθηεξίδεηαη κεζνγεηαθό κε ζρεηηθά ζεξκό Σρήκα 1. Η επξύηεξε ιεθάλε απνξξνήο ηνπ Οηλόε πνηακνύ. Σρήκα 1. Η επξύηεξε ιεθάλε απνξξνήο ηνπ Οηλόε πνηακνύ. θαινθαίξη θαη ήπην ρεηκώλα. Ζ βιάζηεζε ηεο πεξηνρήο ραξαθηεξίδεηαη σο έλα ηππηθό Μεζνγεηαθό νηθνζύζηεκα θπξίσο κε πεπθνδάζε, πξηλώλεο, θξύγαλα θαη πόεο. Γεδομένα-Μεθοδολογία ε έλα πξώην ζηάδην κειέηεο, ν ηακηεπηήξαο ηνπ Μαξαζώλα βπζνκεηξήζεθε κε ηε βνήζεηα ζύγρξνλνπ ηερλνινγηθνύ εμνπιηζκνύ (βπζνκέηξν: LCX-15MT, αθξίβεηαο 10 m κε ελζσκαησκέλν GPS). πιιέρζεθαλ ζεκεία πεξίπνπ πνπ θάιπςαλ ην ζύλνιν ηνπ ηακηεπηήξα. Σα δεδνκέλα ηεο βπζνκεηξίαο ηνπ ηακηεπηήξα εηζήρζεθαλ ζε ινγηζκηθό γεσγξαθηθώλ ζπζηεκάησλ πιεξνθνξηώλ θαη δεκηνπξγήζεθε έλα ςεθηαθό αλάγιπθν ηεο ζεκεξηλήο θαηάζηαζεο ηνπ ππζκέλα. Ζ κέζνδνο ηεο παξεκβνιήο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε ήηαλ ε κέζνδνο Kringing. Παξάιιεια, ςεθηνπνηήζεθαλ ηνπνγξαθηθνί ράξηεο ηνπ 1929 πξηλ από ηελ θαηαζθεπή ηνπ θξάγκαηνο θαη δεκηνπξγήζεθε ςεθηαθό αλάγιπθν ηνπ ππζκέλα επίζεο. Ο ηειηθόο ζθνπόο πξώηεο θάζεο ηεο κειέηεο ήηαλ ε εθηίκεζε ηνπ κέζνπ όγθνπ ησλ ηδεκάησλ πνπ απνηέζεθαλ κέζα ζηελ ιίκλε από ηελ θαηαζθεπή ηνπ θξάγκαηνο έσο θαη ζήκεξα έηζη ώζηε λα ζπγθξηζνύλ κε ηα απνηειέζκαηα ηνπ κνληέινπ δηάβξσζεο RMMF. ε έλα δεύηεξν ζηάδην ηεο κειέηεο εξεπλήζεθαλ νη δηεξγαζίεο απνζάζξσζεο, δηάβξσζεο θαη απόζεζεο θεξηώλ πιηθώλ ζηηο ιεθάλεο απνξξνήο ησλ ρεηκάξξσλ πνπ ηξνθνδνηνύλ ηε ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα, νη νπνίεο επεξέαζαλ θαη κεηέβαιιαλ ηε κνξθή ηνπ αλάγιπθνπ ηεο πεξηνρήο έξεπλαο. ηελ παξνύζα εξγαζία απηό έγηλε κε ηε ρξήζε κηα επξσπατθήο κεζόδνπ εθηίκεζεο ηεο εδαθηθήο απώιεηαο. Ζ κέζνδνο απηή είλαη ε Σξνπνπνηεκέλε κνξθή ηνπ κνληέινπ ησλ Morgan Morgan Finney (Revised Morgan Morgan Finney, RΜΜF) (Morgan, 2001), ε νπνία αλαπηύρζεθε σο κηα ηερληθή εθηίκεζεο ηεο εδαθηθήο δηάβξσζεο θαη απνηίκεζεο ησλ δηαθόξσλ πξαθηηθώλ δηαηήξεζεο ηνπ εδαθηθνύ ζηξώκαηνο. Ζ αξρηθή βάζε δεδνκέλσλ εθαξκνγήο ηνπ κνληέινπ πεξηειάκβαλε: (i) Σνπνγξαθηθνύο ράξηεο θιίκαθαο 1: ηεο Γ.Τ..(ii) Δδαθνινγηθνύο ράξηεο γαηώλ θαη γαηνηθαλόηεηαο θιίκαθαο 1: από ην ππνπξγείν Γεσξγίαο, (iii) Ζκεξήζηα δεδνκέλα βξνρόπησζεο γηα ηελ πεξίνδν από ηελ Δ.Μ.Τ. (iv) Υάξηε ρξήζεσλ γεο πνπ πξνέθπςε ζηα πιαίζηα ηνπ πξνγξάκκαηνο CORINE Land cover map of Europe. Ζ κεζνδνινγία επεμεξγαζίαο ησλ πξσηνγελώλ δεδνκέλσλ πεξηειάκβαλε ηξία βήκαηα: (1) Φεθηνπνίεζε θαη δεκηνπξγία γεσβάζεο (2) Παξαγσγή ρσξηθώλ ραξηώλ πνπ αθνξνύλ ηηο παξακέηξνπο ηνπ κνληέινπ (3) Δθηίκεζε ηεο εδαθηθήο απώιεηαο πξηλ θαη κεηά ηελ ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ ηνπ Σν κνληέιν ζε πεξηβάιινλ GIS απαηηεί ηελ εηζαγσγή ρσξηθώλ δεδνκέλσλ γηα ηε ιεθάλε απνξξνήο ηνπ ηακηεπηήξα ηνπ Μαξαζώλα. Μηα γεσβάζε δεκηνπξγήζεθε από ηε ςεθηνπνίεζε αλαινγηθήο πιεξνθνξίαο. Σα κεηεσξνινγηθά δεδνκέλα πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ πεξηιακβάλνπλ κεληαίεο ηηκέο θαηαθξήκληζεο ηνπ κεηεσξνινγηθνύ ζηαζκνύ Μαξαζώλα ηεο ΔΤΓΑΠ (πίλαθαο 1), θαζώο θαη ηηο εκέξεο βξνρήο από ην κεηεσξνινγηθό ζηαζκό νη νπνίεο είλαη 70. Πίλαθαο 1. Annual Rainfall on the surface of Marathon Reservoir for the hydrological years from until (mm). Πίλαθαο 1. Μεληαία βξνρόπησζε ζηελ επηθάλεηα ηνπ ηακηεπηήξα Μαξαζώλα γηα ηα πδξνινγηθά έηε έσο (mm). Οκη Νοε Γεκ Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαι Ιοσν Ιοσλ Ασγ επ Έηος Μεληαία βξνρόπησζε (mm) Ζ εθηίκεζε ηνπ ζπληειεζηή ηνπ κήθνπο θιίζεσλ γηα ηε ιεθάλε απνξξνήο ππνινγίζηεθε κε ηε βνήζεηα ςεθηαθνύ κνληέινπ αλαγιύθνπ (DEM). Οη κεηαβιεηέο βιάζηεζεο εθηηκήζεθαλ ύζηεξα από εθηεηακέλεο δεηγκαηνιεςίεο πνπ πεξηειάκβαλαλ

3 κεηξήζεηο επηθαλεηαθήο θάιπςεο, θάιπςεο θόκεο, ύςνπο θπηώλ. Γηα θάπνηεο ρξήζεηο γεο (π.ρ. νηθηζηηθέο εθηάζεηο) πνπ δελ κπνξνύζαλ λα γίλνπλ κεηξήζεηο αμηνπνηήζεθαλ ηηκέο από ηε δηεζλή βηβιηνγξαθία πξνζαξκνζκέλεο ζηελ πεξηγξαθή ησλ ζπγθεθξηκέλσλ ρξήζεσλ γεο (Morgan, 2001; Schwertmann et al., 1990; Υξπζάλζνπ θαη Ππιηώηεο, 1995; van der Knijff et al., 2000, Εαξξήο, 2008).Έλα δηάγξακκα ηεο κεζνδνινγίαο πνπ αθνινπζήζεθε παξνπζηάδεηαη παξαθάησ. Γεθαπέληε ρσξηθνί ράξηεο δεκηνπξγήζεθαλ κε ηελ εθαξκνγή ηνπ κνληέινπ ζε πεξηβάιινλ GIS (ινγηζκηθό ArcGIS 9.3 ηεο ESRI). Αθνύ ππνινγίζηεθαλ νη ηηκέο γηα θάζε ζπληειεζηή εθαξκόζηεθε ε εμίζσζε ώζηε λα ππνινγηζηεί ε κάδα θεξηώλ πιώλ ζε t/ha ηόζν πξηλ όζν θαη κεηά ηελ ππξθαγηά ηνπ Ζ κέζε εηήζηα ζηεξεναπνξξνή θαη θαηά ζπλέπεηα ε κάδα ησλ θεξηώλ πιηθώλ ζε αηώξεζε πνπ γηα θάζε έηνο πνπ κεηαθέξνληαη από ηελ επηθαλεηαθή θαη ζπγθεληξσκέλε απνξξνή θαη εθβάιινληαη ζηε ιίκλε ππνινγίζηεθαλ κε βάζε ηε κέζε εηήζηα δηάβξσζε ζηε ιεθάλε απνξξνήο. Ζ κέζε εηήζηα ζηεξεναπνξξνή (S Y (t/km 2 )) απνηειεί έλα πνζνζηό ηεο ζπλνιηθήο δηάβξσζεο θαζώο έλα ηκήκα ηεο δηάβξσζεο απνηίζεηαη ζε ηκήκαηα ηεο ιεθάλεο απνξξνήο κε κηθξέο θιίζεηο ή θαη ζηηο θνίηεο ηνπ πδξνγξαθηθνύ δηθηύνπ κε κηθξέο θιίζεηο (π.ρ. πιεκκπξηθέο θνίηεο πνηακώλ). Σν πνζνζηό απηό ηεο εδαθηθήο δηάβξσζεο πνπ κεηαθέξεηαη ζηε ιίκλε κε ηε ζηεξενπαξνρή νλνκάδεηαη ζπληειεζηήο ζηεξεναπνξξνήο θαη γεληθά είλαη κεγαιύηεξνο από ηε κνλάδα θαη κάιηζηα κεηώλεηαη όζν απμάλεηαη ε επηθάλεηα ηεο ιεθάλεο απνξξνήο. ηελ ππόςε πεξηνρή εθηηκήζεθε ν ζπληειεζηήο ζηεξεναπνξξνήο (SDR) βάζεη ηεο επηθάλεηαο ηεο ιεθάλεο απνξξνήο (F ζε km 2 ) κε ηελ εμίζσζε Renfro (1972), ε νπνία έρεη πξνθύςεη από ηε κειέηε πνιπάξηζκσλ δεδνκέλσλ δηάβξσζεο θαη ζηεξεναπνξξνήο ζηηο ΖΠΑ θαη γξάθεηαη σο: log (SDR)=1,877-0,1419*log(25,9*F) (5) Χο ηειηθή αλάιπζε ππνινγίζηεθε ν πξνζδνθώκελνο όγθνο θεξηώλ πιηθώλ πνπ εθηηκάηαη όηη ζα έρνπλ εηζξεύζεη ζηνλ ηακηεπηήξα Μαξαζώλα από ηελ θαηαζθεπή ηνπ θξάγκαηνο έσο θαη ζήκεξα θαη έγηλε ζύγθξηζε ηνπ κε ηα απνηειέζκαηα ηεο βπζνκεηξίαο ώζηε λα γίλεη έλαο έιεγρνο γηα ηελ απόδνζε ηνπ κνληέινπ RMMF. Αποηελέζμαηα ηηο επόκελεο παξαγξάθνπο παξνπζηάδνληαη αλαιπηηθά ηα απνηειέζκαηα ηεο εθαξκνγήο ησλ δηαθόξσλ κεζόδσλ πνπ εθαξκόζηεθαλ γηα ηνλ ππνινγηζκό ησλ θεξηώλ πιώλ πνπ απνηέζεθαλ ζηε ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα. Αποηελέζμαηα ηης βσθομεηρίας Ύζηεξα από ηελ αλάιπζε πνπ πξνέθπςε από ηελ αθαίξεζε ησλ ςεθηαθώλ κνληέισλ αλαγιύθνπ πξηλ ηελ θαηαζθεπή ηνπ θξάγκαηνο θαη ηνπ αλαγιύθνπ ηεο ζεκεξηλήο θαηάζηαζεο πξνέθπςε όηη ε απόζεζε ησλ ηδεκάησλ ζηελ Λίκλε ηνπ Μαξαζώλα ζηα 80 ρξόληα ιεηηνπξγίαο ηνπ είλαη πεξίπνπ ίζε κε 4,68 hm 3 πνπ αληηζηνηρεί ζε έθηαζε ίζε κε 1,22 km 2, ελώ αληίζηνηρα νη ππνζθαθέο ησλ ηδεκάησλ είλαη ίζεο κε 3,17 hm 3 θαη θαηαιακβάλνπλ έθηαζε ίζε κε 0,85 km 2 (ρήκα 2). Σρήκα 2. Γηαβξώζεηο θαη απνζέζεηο ζηε ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα ( ). Σρήκα 2. Net Gain and Net loss of sediments in Marathon lake( ) Δκηίμηζη ηης ενέργειας βροτόπηφζης Σν κνληέιν κε ηε ρξήζε ηεο εηήζηαο βξνρόπησζεο θαη ηνπ ζπληειεζηή Α ν νπνίνο δέρεηαη ηηκέο κεηαμύ 0 θαη 1, ώζηε λα ππνινγηζηεί ν παξάγνληαο απνηειεζκαηηθήο βξνρόπησζεο (ER) κε βάζε ηεο εμίζσζε: ER=R*A (1) όπνπ R είλαη ε κέζε εηήζηα βξνρόπησζε θαη ν παξάγνληαο A ππνινγίζηεθε κε βάζε έλαλ πίλαθα βιάζηεζεο (Morgan et al. 1984; Morgan 1991) αλάινγα κε ηνλ ηύπν ρξήζεο γεο θαηά CORINE (CLC, 2000). Σππηθέο ηηκέο γηα ην ζπληειεζηή Α γηα δηάθνξεο ρξήζεο γεο δίλνληαη ζην Πίλαθα ΗΗ. Ζ απνηειεζκαηηθή βξνρόπησζε (ER) δηαηξείηαη ζε απηήλ πνπ θηάλεη ζην έδαθνο σο θνξκνξξνή (DT) θαη ζε απηή πνπ παξακέλεη ζην θύιισκα θαη θηάλεη ζην έδαθνο κε ηε κνξθή ζηαγόλσλ ηεο βξνρήο (LD). Απηόο ν δηαρσξηζκόο εμαξηάηαη από ην πνζνζηό θπηνθάιπςεο ηεο βιάζηεζεο (CC) θαη εθηηκάηαη κε βάζε ηεο εμηζώζεηο: LD=ER * CC (2) DT=ER-LD.(3) Οη ηηκέο ηνπ ζπληειεζηή CC ππνινγίζηεθαλ έπεηηα από κεηξήζεηο πεδίνπ θαη δίλνληαη ζην Πίλαθα 2. Ζ θηλεηηθή ελέξγεηα ηεο θνξκνξνήο (KE(DT),J m -2 ) εθηηκήζεθε κε βάζε ηελ έληαζε ηεο βξνρόπησζεο ζηελ πεξηνρή ηνπ Μαξαζώλα (I=11 mm h -1 ). KE(DT)=DT(11,9+8,7 log I) (4) Ζ θηλεηηθή ελέξγεηα ηεο θπιινξνήο (KE (LD); J m -2 ) εμαξηάηαη από ην ύςνο ησλ θπηώλ ζηελ πεξηνρή (PH; m) θαη δίλεηαη κε βάζε ηελ εμίζσζε: ΚΕ(LD)=(15,8*PH 0,5 )-5,87 (5) Πίλαθαο 2. Τδαηνζπγθξάηεζε (A), Ρπζκόο πξαγκαηηθήο θαη δπλεηηθήο εμαηκηζνδηαπλνήο (Et/Eo), ζπληειεζηήο δηαρείξηζεο ηεο βιάζηεζεο (C), πνζνζηό επηθαλεηαθήο θάιπςεο εδάθνπο (GC), ύςνο θπηώλ (PH), θπηνθάιπςεο (CC) θαη απνηειεζκαηηθό πδξνινγηθό βάζνο (ΔΖD) (Morgan et al. 1984; Morgan 1991).

4 Table 2. Rainfall interception (A), the ratio of actual to potential evapotranspiration (Et/Eo), the crop or plant cover factor (C), percentage ground cover (GC), and plant canopy (PH), canopy cover (CC), effective hydrological depth (EHD) (Morgan et al. 1984;Morgan 1991). Υρήζεις γης Κφδικός CORINE A (%) Et/Eo C GC PH(m) CC (%) EHD Με αξδεύζηκε αξόζηκε γε ,60 0,30 0,25 1,0 0,15 0,12 Μηθηέο θαιιηέξγεηεο ,74 0,18 0,30 2,5 0,20 0,12 Γεσξγία κε Φπζηθή ,70 0,10 0,40 3,5 0,40 0,14 βιάζηεζε Γάζνο Πιαηύθπιισλ ,95 0,001 0,40 12,0 0,50 0,20 Γάζνο Κσλνθόξσλ ,95 0,001 0,80 15,0 0,80 0,20 Μηθηό δάζνο ,95 0,001 0,60 18,0 0,70 0,20 θιεξνθπιιηθή βιάζηεζε ,70 0,03 0,70 3,0 0,70 0,17 Μεηαβαηηθέο δαζώδεηο ζακλώδεηο ,70 0,02 0,60 3,0 0,60 0,20 εθηάζεηο Κακκέλεο εθηάζεηο ,05 1,00 0,025 2,0 0,05 0,009 Σν ύςνο ησλ δέληξσλ θαη ησλ θπηώλ ζηελ πεξηνρή εθηηκήζεθε κε δεηγκαηνιεςία θαη κε ηε βνήζεηα δαζηθήο ππμίδαο. Οη ηηκέο πνπ πξνέθπςαλ δίλνληαη ζην Πίλαθα 2. Ζ νιηθή ελέξγεηα ηεο βξνρόπησζεο (KE; J m -2 ) γηα ηελ πεξηνρή ηνπ Μαξαζώλα δίλεηαη από ηε ζρέζε: KE=KE(DT)+KE(LD) (6) Oη ράξηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηεο βξνρήο πξηλ θαη κεηά ηε ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ ηνπ 2009 δίλνληαη ζην ρήκα 3. ρήκα 3. Υάξηεο ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηεο βξνρήο (ΚΔ) πξηλ (αξηζηεξά) θαη κεηά (δεμηά) ηε ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ Figure 3. Maps of effective kinetic energy KE (j/m 2 ) before (left figure) and after (right figure) the fire of August 2009 in Attica. Δκηίμηζη ηης απορροής Ζ δηαδηθαζία γηα ηελ εθηίκεζε ηεο εηήζηα απνξξνήο (Q; mm) ζεσξεί όηη ε απνξξνή εκθαλίδεηαη όηαλ ε εκεξήζηα βξνρόπησζε ππεξβαίλεη ηελ ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο πγξαζίαο από ην έδαθνο (Rc;mm) θαη όηη ε πνζόηεηα ηεο εκεξήζηαο βξνρόπησζεο κνξθνπνηείηαη κε εθζεηηθή θαηαλνκή. Ζ εηήζηα απνξξνή εθηηκάηαη κε βάζε ηνλ ηύπν: Q=R*exp(-Rc/Ro) (7)

5 όπνπ Ro είλαη ε κέζε βξνρή αλά εκέξεο βξνρήο ζηελ πεξηνρή (mm) (π.ρ. Ro=R/Rn, όπνπ n είλαη ν αξηζκόο ησλ εκεξώλ βξνρήο κέζα ζην ρξόλν (πεξίπνπ 70 γηα ηελ πεξηνρή ηνπ Μαξαζσλα). Ζ ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο εδαθηθήο πγξαζίαο εθηηκάηαη από ηε ζρέζε: Rc=1000*MS*BD*EHD*(Et/Eo) (8) Όπνπ MS είλαη ε ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο πγξαζίαο από ην έδαθνο ζηελ θαηάζηαζε ηεο πδαηντθαλόηεηαο(% w w -1 ), BD είλαη ε θαηλόκελε ππθλόηεηα ηνπ εδάθνπο (Mg m-3), EHD είλαη ην απνηειεζκαηηθό πδξνινγηθό βάζνο ηνπ εδάθνπο (m) θαη Et/Eo είλαη ν ιόγνο ηεο πξαγκαηηθήο πξνο ηε δπλεηηθή εμαηκηζνδηαπλνή. Oη ράξηεο εηήζηαο απνξξνήο ηνπ κνληέινπ πξηλ θαη κεηά ηε ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ ηνπ 2009 δίλνληαη ζην ρήκα 4. ρήκα 4. Υάξηεο ηεο εηήζηαο απνξξνήο (Q ζε mm) πξηλ (αξηζηεξά) θαη κεηά (δεμηά) ηε ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ Figure 4. Maps of annual rainfall Q (mm) before (left figure) and after (right figure) the fire of August 2009 in Attica. Ο όξνο EHD εθθξάδεη ην βάζνο εδάθνπο θαηά ην νπνίν ε ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο πγξαζίαο ειέγρεη ηε δεκηνπξγία απνξξνήο. Δμαξηάηαη από βάζνο θαη ηελ ππθλόηεηα ησλ ξηδώλ. Σππηθέο ηηκέο γηα ην παξάγνληα EHD πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ ζην κνληέιν δίλνληαη ζην πίλαθα II. Αποκόλληζη εδαθολογικών μορίφν από ηη δράζη ηφν ζηαγόνφν ηης βροτής Ζ απνθόιιεζε εδαθνινγηθώλ κνξίσλ από ηε δξάζε ησλ ζηαγόλσλ ηεο βξνρήο εθηηκάηαη από ηελ εμίζσζε: F=K*KE*10-3 (9) Όπνπ Κ είλαη ε εδαθηθή δηαβξσηηθόηεηα ζε (gj -1 ). Ζ ηηκέο ηνπ Κ πξνέθπςαλ από εθηεηακέλεο δεηγκαηνιεςίεο ζε νιόθιεξε ηελ ιεθάλε απνξξνήο θαη ζηε ζπλέρεηα από εξγαζηεξηαθέο αλαιύζεηο κεραληθήο ζύζηαζεο θαη νξγαληθήο νπζίαο. Ο ράξηεο ηνπ ζπληειεζηή εδαθηθήο δηαβξσηηθόηεηαο (Κ) γηα ηε πεξηνρή κειέηεο, δίλεηαη ζην ρήκα 5. Αποκόλληζη εδαθικών μορίφν από ηην απορροή Ο παξάγνληαο απηόο ηνπ κνληέινπ εμαξηάηαη από ην κέγεζνο ηεο απνξξνεο, ηελ θιίζεο θαη ηεο αληίζηαζεο ηνπ εδάθνπο Z. Ο παξάγνληαο ππνινγίδεηαη από ηε ζρέζε: H=Z*Q 1.5 *sins*(1-gc) *10-3 (10) Όπνπ GC είλαη ην πνζνζηό επηθαλεηαθήο θάιπςεο από ηε βιάζηεζε. Γηα ραιαξά κε ζπλεθηηθά εδάθε (COH; kpa), ν παξάγνληαο Ε εθθξάδεη ηελ αληίζηαζε ηνπ εδάθνπο ζηελ εδαθηθή δηάβξσζε θαη δίλεηαη από ηελ εμίζσζε: Z=1/(0,5*CΟΗ) (11) Ο παξάγνληαο GC εθηηκήζεθε ζην πεδίν ελώ ν παξάγνληαο Ε κεηξήζεθε ζην πεδίν κε ηε βνήζεηα εδηθνύ εξγαιείνπ κέηξεζεο ηεο εδαθηθήο ζπλνρήο (torvane). Μεηαθορική ικανόηηηα ηης απορροής Ζ κέζνδνο γηα ηελ εθηίκεζε ηεο κεηαθνξηθεο ηθαλόηεηαο ηεο απνξξνήο (TC; kg m -2 ) δίλεηαη παξαθάησ: TC=C*Q 2 *sins * 10-3 (12) Όπνπ C είλαη ν παξάγνληαο δηαρείξηζεο ηεο βιάζηεζεο θαη είλαη ίδηνο κε ηνπο παξάγνληεο C θαη P ηεο παγθόζκηαο εμίζσζεο εδαθηθήο απώιεηαο (USLE) (Wischmeier and Smith, 1965). Σππηθέο ηηκέο ηνπ ζπληειεζηή δίλνληαη ζην πίλαθα. Ο παξάγνληαο S ππνινγίδεηαη κε ηε βνήζεηα ςεθηαθνύ κνληέινπ αλαγιύθνπ (DEM). Ο ράξηεο ηνπ ζπληειεζηή δηαρείξηζεο ηεο βιάζηεζεο (C) γηα ηε πεξηνρή κειέηεο, δίλεηαη ζην ρήκα 5.

6 ρήκα 5. Υάξηεο ηνπ εδαθηθνύ ζπληειεζηή δηαβξσηηθόηεηαο (Κ) αξηζηεξά θαη ηνπ ζπληειεζηή δηαρείξηζεο ηεο βιάζηεζεο (C) δεμηά Figure 5. Maps of soil erodibility factor (K) (left figure) and management factor (C) (right figure) Δκηίμηζη ηης εδαθικής διάβρφζης Οη εθηηκήζεηο ηεο απνθόιιεζεο εδαθνινγηθώλ κνξίσλ από ηε δξάζε ησλ ζηαγόλσλ ηεο βξνρήο θαη ηεο απνξξνήο πξνζηέζεθαλ θαη έδσζαλ ην νιηθό εηήζην ξπζκό απνθόιιεζεο. Απηό ζηελ ζπλέρεηα ζπγθξίζεθε κε ηελ εηήζηα ηθαλόηεηα κεηαθνξάο θαη ην ειάρηζηό ησλ δύν ηηκώλ ζεσξήζεθε ε εηήζηα εδαθηθή δηάβξσζε ζύκθσλα κε ην κνληέιν RMMF. (Meyer and Wischmeier 1969). H ηειηθή ηηκή ηεο κέζεο εηήζηαο εδαθηθήο δηάβξσζεο γηα ηε ιεθάλε απνξξνήο επηθάλεηαο 117, 7 km 2 ππνινγίζηεθε ίζε κε 0,10 t/ha ή 10 t/km 2 πξηλ ηελ ππξθαγηά θαη 1,05 t/ha ή 105 t/km 2 κεηά ηελ ππξθαγηά. ην ρήκα 7 παξνπζηάδνληαη νη ράξηεο ηεο κέζεο εηήζηαο εδαθηθήο δηάβξσζεο πξηλ θαη κεηά ηε ππξθαγηά. Oη ράξηεο εδαθηθήο απώιεηαο πξηλ θαη κεηά ηε ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ ηνπ 2009 δίλεηαη ζην ρήκα 6. ρήκα 6. Υάξηεο ηεο εδαθηθήο απώιεηαο (ζε t/ha) πξηλ (αξηζηεξά) θαη κεηά (δεμηά) ηε ππξθαγηά ηνπ Απγνύζηνπ 2009 Figure 6. Maps of soil loss (t/ha) before (left figure) and after (right figure) the fire of August 2009 in Attica. Δκηίμηζη ηης μέζης εηήζιας ζηερεοαπορροής και ηοσ όγκοσ θερηών σλών ζηο ηαμιεσηήρα Με βάζε ηε ζρέζε (5) πξνθύπηεη όηη ν ζπληειεζηήο ζηεξεναπνξξνήο είλαη ίζνο κε 0,24 (24,13%) θαη επνκέλσο ε κέζε εηήζηα ζηεξεναπνξξνή ίζε κε 2,4 t/km 2 θαη ην εηήζην θνξηίν αησξνύκελσλ θεξηώλ πιηθώλ ίζν κε 282 t πξηλ ηελ ππξθαγηά, απμάλεηαη ζε 26 t/km 2 θαη 3060 t κεηά ηελ ππξθαγηά αληίζηνηρα. Θεσξώληαο κηα ππθλόηεηα ησλ απνηηζέκελσλ θεξηώλ πιηθώλ ζηνλ ηακηεπηήξα ίζε κε 1,1 t/m 3 πξνθύπηεη όηη γηα Σ=78 έηε κε θνξηίν πξηλ ηελ ππξθαγηά θαη 2 έηε κεηά ηελ ππξθαγηά, ν πξνζδνθώκελνο όγθνο θεξηώλ πιηθώλ πνπ εθηηκάηαη όηη ζα έρνπλ εηζξεύζεη ζηνλ ηακηεπηήξα Μαξαζώλα είλαη ίζνο κε 2,55 hm 3 θεξηώλ πιηθώλ πεξίπνπ. σμπεράζμαηα Ζ ιεθάλε απνξξνήο ησλ ρεηκάξξσλ πνπ ηξνθνδνηνύλ ηε ιίκλε ηνπ Μαξαζώλα ππέζηε ηηο ζπλέπεηεο κηαο θαηαζηξνθηθήο ππξθαγηάο ησλ Αύγνπζην ηνπ 2009 πνπ έρεη σο απνηέιεζκα ην εηήζην θνξηίν αησξνύκελσλ θεξηώλ πιώλ λα απμεζεί (δηπιαζηαζηεί) από 282 t πξηλ ηελ ππξθαγηά ζε 3060 t κεηά ηελ ππξθαγηά. Ζ εθαξκνγή ηεο κεζνδνινγίαο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε έδσζε ηθαλνπνηεηηθά απνηειέζκαηα αθνύ ε εθαξκνγή ηνπ κνληέινπ RΜΜF έδσζε πξνζδνθώκελν όγθν θεξηώλ πιηθώλ πνπ έρνπλ εηζξεύζεη ζηνλ ηακηεπηήξα Μαξαζώλα ίζν κε 2,55 hm 3 ζε ζρέζε κε ηελ απόζεζε ησλ ηδεκάησλ

7 ζηελ Λίκλε ηνπ Μαξαζώλα πνπ ππνινγίζηεθε κε βάζε ηε βπζνκέηξεζε πνπ εθηηκήζεθε ίζε κε 4,68 hm 3. πκπεξαζκαηηθά ε εθαξκνγή ηεο κεζνδνινγίαο εθηίκεζεο θεξηώλ πιώλ ζε ηερλεηνύο ηακηεπηήξεο κε ρξήζε ζύγρξνλσλ ηερλνινγηθώλ κέζσλ, κνληέισλ εδαθηθήο δηάβξσζεο θαη κεηξήζεσλ ησλ παξακέηξσλ ησλ κνληέισλ ζην πεδίν κπνξεί λα βνεζήζεη ζηελ απνηειεζκαηηθή δηαρείξηζε ησλ ιεθαλώλ απνξξνήο θαη ζηελ πινπνίεζε έξγσλ γηα ηελ πξνζηαζία ησλ ηακηεπηήξσλ από ηηο πξνζρώζεηο ησλ θεξηώλ πιώλ. Βιβλιογραθία Εαξξήο Γ., 2008: Γηεξεύλεζε ησλ απνζέζεσλ θεξηώλ πιηθώλ ζηνλ ηακηεπηήξα Κξεκαζηώλ θαη εθηηκήζεηο ζηεξεναπνξξνήο ζηε ΒΓ Διιάδα. 1ν Παλειιήλην πλέδξην Μεγάισλ Φξαγκάησλ κε Γηεζλή πκκεηνρή, Σερληθό Δπηκειεηήξην Διιάδαο & Γηεζλή Δπηηξνπή Μεγάισλ Φξαγκάησλ, Λάξηζα, Οθησβξίνπ. Καξθάλαο Π., Κ. Παπιόπνπινο, Μ. Σξηαληαθύιινπ, Δ. Καξύκπαιεο, Θ. Σζνύξνπ, Ν. Παιπβόο, 2002: Γεσκνξθνινγηθή εμέιημε ηεο ιεθάλεο απνξξνήο θαη ηνπ παξάθηηνπ αιινπβηαθνύ ξηπηδίνπ ηνπ Οηλόε (Φάξαδξνπ) πνηακνύ (Β.Αηηηθή) θαηά ην Τεηαξηνγελέο.18-24, Γεσγξαθίεο, Σεύρνο 7, Δμάληαο. Παπιόπνπινο Κ, Δ. Καξύκπαιεο, Υ. Μαξνπθηάλ, 2001: Γεσκνξθνινγηθή εμέιημε ηεο ιεθάλεο απνξξνήο ηνπ Οηλόε πνηακνύ (Β. Αηηηθή) θαηά ην Τεηαξηνγελέο. 6ν Παλειιήλην Γεσγξαθηθό πλέδξην, Θεζζαινλίθε, 3-6 Οθησκβξίνπ απνπληδήο Μ., Γ. Μπξσλίδεο, Γ. ηάζεο, Π. ηεθαλίδεο, 2009: Σύγθξηζε ησλ απνηειεζκάησλ εθαξκνγήο ησλ κεζόδσλ πξόβιεςεο ηεο δηάβξσζεο USLE θαη Gavrilovic κε πξαγκαηηθέο κεηξήζεηο ζε ιεθάλε απνξξνήο. Πξαθηηθά Κνηλνύ πλεδξίνπ ΔΤΔ & ΔΔΓΤΠ «Οινθιεξσκέλε δηαρείξηζε πδαηηθώλ πόξσλ ζε ζπλζήθεο θιηκαηηθώλ αιιαγώλ» Βόινο, Μαΐνπ 2009 ζει Υξπζάλζνπ Β., θαη Α. Ππιηώηεο., 1995: Δθηίκεζε ηεο εηζξνήο θεξηώλ πιώλ ζε έλαλ ηακηεπηήξα ππό θαηαζθεπή, 6ν Παλειιήλην πλέδξην ΔΤΔ, Θεζζαινλίθε. Corine Land Cover, 2000, MINENV, Greece Mitsios J, Pashalidis C, Panagias K (1995) Soil erosion mitigation techniques to soil erosion. Zymel Editions, Athens Morgan RPC, Morgan DDV, Finney HJ, A Predictive Model for the Assessment of Soil Erosion Risk. Journal of Agricultural Engineering Research 30: Morgan RPC, Soil Erosion and Conservation. Longman Scientific and Technical, John Wiley and Sons Inc. New York Morgan RPC, A Simple Approach to Soil Loss Prediction: A Revised Morgan-Morgan-Finney Model. Catena 44: Meyer L.D., Wischmeier W.H., Mathematical Simulation of the Process of Soil Erosion by Water. Trans. American Society Agricultural Enginers 12: Renard K.G., G.R. Foster, G.A. Weesies, D.K. McCool, and D.C. Yoder (coordinators). Predicting Soil Erosion by Water: A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). USDA Agr. Handb. No 703, Renard K. G. and J. R. Freimund, 1994: Using monthly precipitation data to estimate the R-factor in the revised USLE, Journal of Hydrology, 157, Renfro G.W., 1972: Use of erosion equations and sediment delivery ratios for predicting sediment yield, in Sediment yield workshop:present and prospective technology for predicting sediment yield and sources, Proceedings USDA Sedim. Labor., USA, Schwertmann U., 1986: Soil erosion: extent, prediction and protection in Bavaria, in: Chisci G. and R.P.C. Morgan (eds), Soil erosion in the European Community: Impact of Changing Agriculture, Balkema, Rotterdam, Van der Knijff J. M., R. J. A. Jones, L. Montanarella., 2000: Soil Erosion risk Assessment in Europe, European Commission, European Soil Bureau. Wischmeier, W.H. and D.D. Smith., 1965: Predicting rainfall erosion losses from cropland east of the Rocky Mountains, Agric. Handbook 282, U.S. Gov. Print. Office, Washington, D.C.

8 PREDICTION OF SOIL LOSS IN LAKE WATERSHED USING GIS:A CASE STUDY IN MARATHON LAKE, GREECE Xanthakis Michael 1, Goregia Ariel 1, Pavlopoulos Kosmas 1, Kapsimalis Vasileios 2, Apostolopoulos Georgios 3 and Stefanidis Panagiotis 4 1 Harokopio University of Athens, Dept. of Geography, El. Venizelou 70, Kallithea - Athens 17671, Τel , mxanthak@hua.gr 2 Hellenic Centre for Marine Research (HMRC) 3 National Technical University of Athens, School of Mining and Metallurgical Engineering 4 Aristotle University of Thessaloniki, Faculty of Forestry and Natural Environment Summary Soil erosion by water is the major cause of soil degradation in Greece, especially in lake watersheds. The aim of this study was to develop a new approach based on GIS for prediction of soil losses in lake watersheds and to produce maps of soil loss. For this purpose, a revised version of the Morgan Morgan Finney model (RMMF) for prediction of annual soil loss by water was used in a field scaled erosion model based on raster GIS. Marathon lake watershed was selected as study area. The input data of model was provided from existing maps, research reports, meteorological and statistical data and the information obtained from field studies. These data about the lake watershed were transformed into digital map layers and a database was created. Simulations of RMMF model that includes estimates of rainfall energy, runoff, soil particle detachment by raindrop impact, soil particle detachment by runoff, transport capacity of runoff and estimation of erosion were performed using digital map layers in GIS. Consequently, soil losses for the study area were predicted and map of erosion was produced before and after the fire of August 2009 in Attica. A hydrographical survey has been also carried out in the lake using a Global Positioning System (GPS) and a typical bathymetric instrument for depth determination. The deposited sediments in the lake were estimated equal to 4,68 hm3. The quantity of sediment material estimated with RMMF erosion model for 80 years of dam function were estimated equal to 1,05 hm 3. The method showed that the RMMF model underestimated the amount of sediments with regard to the estimation of sediment yields came from bathymetry in Marathon reservoir. Keywords: Watershed, soil erosion model, bathymetry, RMMF, Geographic information system