ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΧΩΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ: Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΣΠΕΡΧΕΙΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ - ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑΔΑ

Transcript

1 ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΧΩΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ: Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΣΠΕΡΧΕΙΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ - ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑΔΑ Ψωμιάδης Εμμανουήλ 1*, Ρήγα Χρυσούλα 2, Μιμίδου Χαρίκλεια 2 1 Ερευνητής, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Εργαστήριο Ορυκτολογίας & Γεωλογίας, Ιερά Οδός 75, Αθήνα 11855, Τηλ , mpsomiadis@gmail.com 2 Μεταπτυχιακές φοιτήτριες γεωπληροφορικής, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Γενικό Τμήμα, Ιερά Οδός 75, Αθήνα 11855, xrysariga@gmail.com, haramimidou@gmail.com Λέξεις Κλειδιά: Γεωχωρικά δεδομένα, διασταύρωση χαρτών, χωρική τμηματοποίηση ποταμού Ενότητα: Εφαρμογές Χωρικής Ανάλυσης Περίληψη: Η άσκηση πολιτικής και η λήψη αποφάσεων στο πλαίσιο μιας αειφόρου ανάπτυξης απαιτεί την ταχεία, αποτελεσματική και αποδοτική πρόσβαση σε κατάλληλα γεωχωρικά δεδομένα από ένα ευρύ φάσμα πηγών, καθώς και τον στοχευμένο συνδυασμό των δεδομένων αυτών. Η περιοχή μελέτης στην παρούσα εργασία, αφορά την λεκάνη απορροής του Σπερχειού ποταμού, στην ανατολική Στερεά Ελλάδα, η οποία συνδυάζει ένα ευρύ φάσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων (γεωργία, κτηνοτροφία, τουρισμό, έντονη αστικοποίηση παράκτιας ζώνης), καθώς και ένα πολυποίκιλο γεωλογικό και γεωμορφολογικό υπόβαθρο. Τα γεωχωρικά δεδομένα αποτυπώθηκαν και επεξεργάστηκαν σε ένα Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) που επιτρέπει την περαιτέρω χωρική ανάλυση των δεδομένων που προέρχονται από γεωχωρικά δεδομένα, γεωλογικά, κλιματικά, χωρικά μοντέλα εδάφους και παράγωγά τους. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να συνδυάσει διαφορετικά γεωχωρικά δεδομένα, ώστε να εξαχθούν πληροφορίες που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων σχετικά με την χαρτογράφηση ευαίσθητων περιοχών στη διάβρωση, αλλά και στις κινήσεις υλικών λόγω βαρύτητας. Σε ένα δεύτερο στάδιο, τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την χωρική τμηματοποίηση του Σπερχειού ποταμού, προκειμένου να εντοπιστούν τα διαφορετικά χωρικά χαρακτηριστικά που αυτός παρουσιάζει και που επηρεάζουν τόσο την μορφολογία της περοχής, όσο και την κατανομή των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. COMBINATION OF SPATIAL DATA AND SPATIAL ANALYSIS OF THE HYDROGRAPHIC NETWORK: THE CASE OF SPERCHEIOS RIVER BASIN CENTRAL GREECE Psomiadis Emannouil 1*, Riga Chrysoula 2, Mimidou Charikleia 2 1 Researcher, Agricultural University of Athens, Laboratory of Mineralogy & Geology, Iera Odos 75, Athens 11855, Tel , mpsomiadis@gmail.com 2 Master Students of Geoinformatics, Agricultural University of Athens, General Department, Iera Odos 75, Athens 11855, xrysariga@gmail.com, haramimidou@gmail.com Key Words: Geospatial Data, Combination of maps, spatial river segmentation Section: Geoinformatics Cartography Abstract: 1

2 Policy and decision making under a sustainable development, demands the fast, effective and efficient access to suitable geospatial data from a wide range of sources, as well as a targeted combination of these data. The area under study is the basin of River Spercheios in Eastern Central Greece, that combines a wide range of human activity (agriculture, livestock, tourism, intensive urbanization of the coastal zone), as well as a diverse geological and geomorphological background. The geospatial data were imprinted and processed with a Geographical Information System which allows further spatial analysis of geospatial data, geological, climatological, spatial soil models and their derivatives. The purpose of this study is to combine these geospatial data, firstly in order to collect information that can be used for useful conclusions concerning the mapping of areas sensitive to erosion and highlighting areas with high risk of intense degradation of the landscape (denudation of the landscape and appearance of the phenomenon of desertification). Secondly, these data were used for the spatial segmentation of River Spercheios, so that the different spatial features of the river, that influence both the morphology of the area and the distribution of the human activities, are located. 1.Εισαγωγή Η περιοχή μελέτης (Εικόνα 1) τοποθετείται στο ανατολικό τμήμα του νομού Φθιώτιδος και ορίζεται από τα όρια της υδρολογικής λεκάνης του Σπερχειού ποταμού, ο οποίος εκβάλει στον Μαλιακό κόλπο. Η λεκάνη απορροής του Σπερχειού ποταμού βρίσκεται μεταξύ 38 o 44 και 39 o 05 Βόρεια και 21 o 50 και 22 o 45 Βόρεια. Η λεκάνη καλύπτει μια περιοχή km 2 έχει περίπου km μήκος, km πλάτος (Ψωμιάδης, 2010). Η κεντρική κοίτη του ποταμού Σπερχειού ρέει από τα δυτικά προς τα ανατολικά και έχει περισσότερους από 20 κύριους παραπόταμους. Στο παρόν άρθρο θα γίνει χρήση πληροφοριών από τη διαδικασία της διασταύρωσης διαφόρων θεματικών χαρτών, σε συνδυασμό με τα επιμέρους δεδομένα, οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων σχετικά με την χαρτογράφηση ευαίσθητων περιοχών σε διάβρωση και κατολίσθηση. Ακόμη θα πραγματοποιήθεί χωρική ανάλυση της υπό μελέτη υδρολογικής λεκάνης και τμηματοποιηση αυτής προκειμένου να ληφθούν οι πληροφορίες αυτές που θα μας οδηγήσουν σε χρήσιμα συμπεράσματα τόσο για τη μορφολογία της περιοχής, όσο και για την κατανομή των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. 2. Δεδομένα και Μεθοδολογία Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν και επεξεργάστηκαν για τη χωρική ανάλυση της υπό μελέτη λεκάνης απορροής προήλθαν από τους παρακάτω χάρτες: α) Τα φύλλα των Τοπογραφικών χαρτών της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού, κλίμακας 1: (Λαμία, Σπερχειάς, Καρπενησίου, Αμφίκλειας, Άμφισσας, Λιδορικίου, Ευξεινούπολης, Δομοκού, Λεονταρίου και Φουρνά), Thessalonica Athens GREECE Εικόνα 1: Περιοχή Μελέτης, Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο της υδρολογικής λεκάνης του Σπερχειού ποταμού 2

3 β) Τα φύλλα των Γεωλογικών χαρτών του Ινστιτούτου Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, κλίμακας 1: (Λαμία, Στυλίς,, Σπερχειάς, Καρπενίσιου, Αμφίκλειας, Άμφισσας, Φουρνά Ευξεινούπολις, Δομοκού, Λεοντάριου, Λιδορίκιον), γ) Τα φύλλα των Εδαφολογικών χαρτών του Υπουργείου Γεωργίας, κλίμακας 1: (Λαμία, Στυλίς,, Σπερχειάς, Καρπενησίου, Φουρνά, Άμφισσας, Λιδορικίου, Ευξεινουπόλεως, Δομοκού, Λεονταρίου, Αμφίκλειας), δ) Τα βροχομετρικά δεδομένα των μετεωρολογικών σταθμών της περιοχής, για μια χρονοπερίοδο 30 ετών, εκ των οποίων προέκυψε ο χάρτης κατανομής της βροχόπτωσης, για ολόκληρη τη λεκάνη απορροής του Σπερχειού. Η λειτουργία της διασταύρωσης (cross) εκτελεί μία αλληλεπίθεση raster χαρτών, συσχετίζοντας τα αντίστοιχα εικονοστοιχεία που βρίσκονται στην ίδια θέση, με αποτέλεσμα τη δημιουργία όλων των δυνατών συνδυασμών ανάμεσα τους. Η διαδικασία αυτή γίνεται με σκοπό να αποκτηθεί νέα πληροφορία από τον συνδυασμό και την συσχέτιση των χαρτών. Για την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας, θεωρείται απαραίτητο να έχουν και οι χάρτες το ίδιο σύστημα γεωαναφοράς, ενώ όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί που προκύπτουν, αποθηκεύονται σε ένα πίνακα διασταύρωσης (Pavlopoulos et al. 1997, Parcharidis et al. 1998, Psomiadis et al. 2005). Στην παρούσα εργασία εφαρμόστηκαν και εξετάστηκαν οι εξής διασταυρώσεις ψηφιακών θεματικών χαρτών: α) Γεωλογικών σχηματισμών και τοπογραφικών κλίσεων, β) Γεωλογικών σχηματισμών και βάθους εδάφους, γ) Γεωλογικών σχηματισμών και υψομετρικών ζωνών, καθώς και δ) Γεωλογικών σχηματισμών και κατανομής των βροχοπτώσεων. 3. Αποτελέσματα 3.1 Διασταύρωση θεματικών χαρτών Διασταύρωση θεματικών χαρτών γεωλογικών ενοτήτων και τοπογραφικών κλίσεων Η διασταύρωση του θεματικού χάρτη των γεωλογικών ενοτήτων με τον χάρτη των κλίσεων έγινε με σκοπό την συσχέτιση των 7 κλάσεων των κλίσεων και των 7 γεωλογικών σχηματισμών και την καταγραφή των σχηματισμών εκείνων όπου σε μεγαλύτερες κλίσεις εδάφους στην περιοχή μελέτης. Η πληροφορία που προέκυψε σχετίζεται άμεσα με την ανάδειξη της γεωμορφολογίας της περιοχής και την εμφάνιση του σημερινού τοπίου, είναι πολύ χρήσιμη και μπορεί να συνδυαστεί με άλλα θεματικά δεδομένα. Τέτοιου είδους συνδυασμοί μπορούν να γίνουν με τη χρήση/κάλυψη γης, για την μελέτη της αλληλεπίδρασης διαφορετικών παραμέτρων (μορφολογία, φυσικοί κίνδυνοι, ανθρώπινες δραστηριότητες και παρεμβάσεις και τύποι κάλυψης/χρήσης γης) σε ένα αγροτικό/φυσικό περιβάλλον, αλλά και του τρόπου με τον οποίο η αλληλεπίδραση αυτή επηρεάζει τις αλλαγές που συμβαίνουν στην περιοχή. Παράλληλα, ο κατάλληλος συνδυασμός των πληροφοριών μπορεί να συνεισφέρει στην κατάλληλη διαχείριση της χρήσης/κάλυψης γης και στη προστασία του φυσικού περιβάλλοντος και την αειφορική διαχείριση των φυσικών πόρων. Τα αποτελέσματα της διασταύρωσης των δύο θεματικών χαρτών παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 και στην Εικόνα 2. Στην εικόνα αυτή (Εικόνα 2) οι κλίσεις ομαδοποιήθηκαν σε τρεις ομάδες, μία με τις επίπεδες έως μέτριας κλίσης περιοχές, μία δεύτερη με τις μέτριες έως μετρίως απότομες κλίσεις και μία τρίτη με τις απότομες και πολύ απότομες κλίσεις, για κάθε γεωλογικό σχηματισμό. Από την συσχέτιση των δεδομένων προκύπτει ότι στην περιοχή μελέτης, οι απότομες και πολύ απότομες κλίσεις, εντοπίζονται στους σχηματισμούς του φλύσχη και των ανθρακικών πετρωμάτων. Στους συγκεκριμένους γεωλογικούς σχηματισμούς λόγω των ιδιοτήτων τους και σε περίπτωση επίδρασης και άλλων παραγόντων, όπως μεγάλο ύψος βροχόπτωσης, παρουσία ρηγμάτων, καμπυλότητα πρανούς κλπ., δημιουργούνται αρκετά συχνά συνθήκες που ευνοούν τις κατολισθήσεις. Επίσης, προκύπτει, όπως ήταν αναμενόμενο ότι, το μεγαλύτερο ποσοστό των αλουβιακών αποθέσεων βρίσκονται σε επίπεδες ως ήπιες κλίσεις, καθώς και το ότι, οι σχηματισμοί των σχιστοκερατόλιθων και των οφιόλιθων βρίσκονται κυρίως σε μέτρια απότομες κλίσεις, μιας και εντοπίζονται στο βορειοανατολικό τμήμα της 3

4 λεκάνης που γενικότερα παρουσιάζει μικρότερες κλίσεις σε σχέση με το νότιο και νοτιοανατολικό τμήμα. Πίνακας 1: Συσχέτιση γεωλογικών σχηματισμών και μορφολογικών κλίσεων Γεωλογική ενότητα Κλίση Έκταση (km 2 ) επί της ενότητας επί του συνόλου Αλουβιακές αποθέσεις επίπεδες περιοχές 228,12 56,87 12,48 πολύ ήπια κλίση 88,19 21,98 4,82 Ήπια κλίση 21,69 5,41 1,19 μέτρια κλίση 20,19 5,03 1,10 μέτρια απότομη κλίση 23,18 5,78 1,27 απότομη κλίση 12,83 3,20 0,70 πολύ απότομη κλίση 6,94 1,73 0,38 Κώνοι Κορημάτων & πλευρικά κορήματα επίπεδες περιοχές 3,27 3,69 0,18 πολύ ήπια κλίση 22,17 25,01 1,21 Ήπια κλίση 14,10 15,91 0,77 μέτρια κλίση 13,96 15,75 0,76 μέτρια απότομη κλίση 17,43 19,67 0,95 απότομη κλίση 12,20 13,77 0,67 πολύ απότομη κλίση 5,50 6,21 0,30 Ανθρακικά πετρώματα επίπεδες περιοχές 2,87 0,82 0,16 πολύ ήπια κλίση 10,18 2,92 0,56 Ήπια κλίση 12,51 3,59 0,68 μέτρια κλίση 35,15 10,08 1,92 μέτρια απότομη κλίση 96,18 27,59 5,26 απότομη κλίση 86,72 24,88 4,74 πολύ απότομη κλίση 104,95 30,11 5,74 Νεογενή επίπεδες περιοχές 0,14 1,04 0,01 πολύ ήπια κλίση 1,61 11,98 0,09 Ήπια κλίση 2,42 18,01 0,13 μέτρια κλίση 2,43 18,08 0,13 μέτρια απότομη κλίση 5,30 39,43 0,29 απότομη κλίση 1,15 8,56 0,06 πολύ απότομη κλίση 0,39 2,90 0,02 Φλύσχης επίπεδες περιοχές 2,34 0,32 0,13 πολύ ήπια κλίση 9,53 1,30 0,52 Ήπια κλίση 13,37 1,83 0,73 μέτρια κλίση 47,25 6,46 2,58 μέτρια απότομη κλίση 206,81 28,29 11,31 απότομη κλίση 260,27 35,61 14,24 πολύ απότομη κλίση 191,38 26,18 10,47 Σχιστοκερατόλιθοι επίπεδες περιοχές 0,59 1,14 0,03 πολύ ήπια κλίση 2,28 4,42 0,12 Ήπια κλίση 2,68 5,19 0,15 μέτρια κλίση 7,82 15,16 0,43 μέτρια απότομη κλίση 20,94 40,58 1,15 απότομη κλίση 12,40 24,03 0,68 πολύ απότομη κλίση 4,89 9,48 0,27 Οφιόλιθοι επίπεδες περιοχές 1,37 0,71 0,07 πολύ ήπια κλίση 5,52 2,86 0,30 Ήπια κλίση 7,06 3,66 0,39 μέτρια κλίση 20,78 10,77 1,14 μέτρια απότομη κλίση 80,58 41,77 4,41 απότομη κλίση 60,65 31,44 3,32 πολύ απότομη κλίση 16,96 8,79 0, Διασταύρωση θεματικών χαρτών γεωλογικών σχηματισμών και βάθους εδάφους Η διασταύρωση του θεματικού χάρτη των γεωλογικών ενοτήτων με τον χάρτη των εδαφολογικών σχηματισμών, πραγματοποιήθηκε με σκοπό την συσχέτιση της γεωλογίας με το βάθος εδάφους, δίνοντας έμφαση στην καταγραφή των γεωλογικών ενοτήτων που φιλοξενούν σε μεγαλύτερο ποσοστό τα αβαθή και βραχώδη εδάφη. Η πληροφορία που προέκυψε είναι πολύ χρήσιμη και μπορεί να συνδυαστεί με άλλα θεματικά δεδομένα, όπως το θεματικό χάρτη της κάλυψης / χρήσης γης και τον χάρτη κλίσεων, και να δώσει σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με το βάθος των εδαφών που 4

5 Εικόνα 2: Χάρτης Διασταύρωσης των γεωλογικών σχηματισμών και των κλίσεων της περιοχής αναπτύσσεται σε κάθε γεωλογική ενότητα, την επικινδυνότητα διάβρωσης των εδαφών, τον υφιστάμενο βαθμό διάβρωσης των εδαφών, την συχνότητα εμφάνισης αβαθών εδαφών και γυμνών πετρωμάτων σε κάθε γεωλογική ενότητα και τη δημιουργία ευνοϊκών συνθηκών για την απογύμνωση του τοπίου και την προέλαση του φαινομένου της ερημοποίησης. Παράλληλα, ο κατάλληλος συνδυασμός των πληροφοριών μπορεί να συνεισφέρει στην κατάλληλη διαχείριση της κάλυψης / χρήσης γης, στη διατήρηση και προστασία του φυσικού περιβάλλοντος και την αειφορική διαχείριση των φυσικών πόρων. Τα αποτελέσματα της διασταύρωσης των δύο θεματικών χαρτών παρουσιάζονται στον Πίνακα 2 και στην Εικόνα 3. Πίνακας 2: Συσχέτιση γεωλογικών σχηματισμών και βάθους εδάφους Γεωλογική ενότητα Βάθος Εδάφους Έκταση (km 2 ) επί της ενότητας επί του συνόλου Αλουβιακές αποθέσεις Βαθύ 309,50 77,00 16,93 Κώνοι Κορημάτων & πλευρικά κορήματα Βαθύ (και αβαθές) 33,61 8,36 1,83 Βαθύ (και βράχος) 1,66 0,41 0,09 Αβαθές (και βαθύ) 5,54 1,38 0,30 Αβαθές 9,18 2,28 0,50 Αβαθές (και βράχος) 2,17 0,54 0,12 Βράχος (και βαθύ) 29,13 7,25 1,59 Βράχος (και αβαθές) 2,48 0,62 0,14 Βράχος 8,70 2,16 0,48 Βαθύ 36,58 41,30 2,00 Βαθύ (και αβαθές) 40,02 45,18 2,19 Βαθύ (και βράχος) 2,50 2,82 0,14 Αβαθές (και βαθύ) 4,22 4,77 0,23 Αβαθές 1,05 1,19 0,06 Αβαθές (και βράχος) 1,82 2,06 0,10 Βράχος (και βαθύ) 0,35 0,40 0,02 Βράχος (και αβαθές) 1,76 1,98 0,10 Βράχος 0,28 0,31 0,02 Ανθρακικά πετρώματα Βαθύ 14,95 4,31 0,82 5

6 Βαθύ (και αβαθές) 91,32 26,34 5,00 Βαθύ (και βράχος) 14,98 4,32 0,82 Αβαθές (και βαθύ) 64,43 18,58 3,52 Αβαθές 7,79 2,25 0,43 Αβαθές (και βράχος) 88,31 25,47 4,83 Βράχος (και βαθύ) 4,93 1,42 0,27 Βράχος (και αβαθές) 58,37 16,83 3,19 Βράχος 1,67 0,48 0,09 Νεογενή Βαθύ 7,99 59,49 0,44 Βαθύ (και αβαθές) 5,25 39,06 0,29 Βαθύ (και βράχος) 0,00 0,00 0,00 Αβαθές (και βαθύ) 0,07 0,52 0,00 Αβαθές 0,00 0,00 0,00 Αβαθές (και βράχος) 0,11 0,84 0,01 Βράχος (και βαθύ) 0,00 0,00 0,00 Βράχος (και αβαθές) 0,01 0,11 0,00 Βράχος 0,00 0,00 0,00 Φλύσχης Βαθύ 164,01 22,45 8,97 Βαθύ (και αβαθές) 408,75 55,94 22,36 Βαθύ (και βράχος) 3,63 0,50 0,20 Αβαθές (και βαθύ) 72,82 9,97 3,98 Αβαθές 48,21 6,60 2,64 Αβαθές (και βράχος) 20,60 2,82 1,13 Βράχος (και βαθύ) 2,30 0,31 0,13 Βράχος (και αβαθές) 9,34 1,28 0,51 Βράχος 1,00 0,14 0,05 Σχιστοκερατόλιθοι Βαθύ 5,87 11,36 0,32 Βαθύ (και αβαθές) 12,34 23,91 0,68 Βαθύ (και βράχος) 0,00 0,00 0,00 Αβαθές (και βαθύ) 22,95 44,46 1,26 Αβαθές 8,69 16,83 0,48 Αβαθές (και βράχος) 1,45 2,80 0,08 Βράχος (και βαθύ) 0,00 0,00 0,00 Βράχος (και αβαθές) 0,31 0,61 0,02 Βράχος 0,02 0,03 0,00 Οφιόλιθοι Βαθύ 5,70 2,96 0,31 Βαθύ (και αβαθές) 7,09 3,67 0,39 Βαθύ (και βράχος) 0,00 0,00 0,00 Αβαθές (και βαθύ) 73,96 38,33 4,05 Αβαθές 85,98 44,56 4,70 Αβαθές (και βράχος) 19,36 10,03 1,06 Βράχος (και βαθύ) 0,29 0,15 0,02 Βράχος (και αβαθές) 0,58 0,30 0,03 Βράχος 0,00 0,00 0, Διασταύρωση θεματικών χαρτών γεωλογικών σχηματισμών και υψομετρικών ζωνών Η διασταύρωση του θεματικού χάρτη των γεωλογικών ενοτήτων με τον χάρτη των υψομετρικών ζωνών, πραγματοποιήθηκε με σκοπό την συσχέτιση της γεωλογίας με την υψομετρία της περιοχής, δίνοντας έμφαση στην καταγραφή των γεωλογικών ενοτήτων που εμφανίζονται κυρίως σε ορεινές ή πολύ ορεινές περιοχές, όπου συγκεντρώνουν τα μεγαλύτερο ύψος βροχής και χαρακτηρίζονται από μεγάλες μορφολογικές κλίσεις, παράγοντες δηλαδή που επηρεάζουν σημαντικά, ιδιαίτερα όταν δρουν ταυτόχρονα, τα φαινόμενα της διάβρωσης και της κατολίσθησης. Τα αποτελέσματα της διασταύρωσης των δύο θεματικών χαρτών παρουσιάζονται στον Πίνακα 3 και στην Εικόνα 4. Από την συσχέτιση των δεδομένων προκύπτει ότι ο σχηματισμός του φλύσχη (73,23%), τα νεογενή (70,8%) και τα ανθρακικά πετρώματα (68,87%) βρίσκονται κυρίως στην ορεινή και 6

7 Εικόνα 3: Χάρτης Διασταύρωσης των γεωλογικών σχηματισμών με το βάθος εδάφους πολύ ορεινή ζώνη. Οι αλουβιακές αποθέσεις και οι κώνοι κωρημάτων-πλευρικά κορήματα, βρίσκονται, όπως αναμενόταν, κυρίως στην πεδινή και ημιορεινή ζώνη, ενώ οι οφιόλιθοι και οι σχιστοκερατόλιθοι βρίσκονται κυρίως στην ημιορεινή ζώνη, μιας και το βορειοανατολικό τμήμα, στο οποίο κυρίως απαντώνται, είναι λιγότερο ορεινό από το νότιο. Πίνακας 3: Συσχέτιση γεωλογικών σχηματισμών και υψομετρικών ζωνών Γεωλογική ενότητα Υψομετρικές Ζώνες Έκταση (km 2 ) Αλουβιακές αποθέσεις Κώνοι Κορημάτων & πλευρικά κορήματα Ανθρακικά πετρώματα επί της ενότητας επί του συνόλου Πεδινή περιοχή (0-200m) 329,21 82,17 18,01 Ημιορεινή ( m) 49,87 12,45 2,73 Ορεινή ( m) 9,43 2,35 0,52 Πολύ ορεινή (>800m) 12,15 3,03 0,66 Πεδινή περιοχή (0-200m) 40,77 46,03 2,23 Ημιορεινή ( m) 29,22 32,99 1,60 Ορεινή ( m) 6,21 7,01 0,34 Πολύ ορεινή (>800m) 12,37 13,96 0,68 Πεδινή περιοχή (0-200m) 31,40 9,01 1,72 Ημιορεινή ( m) 77,11 22,12 4,22 Ορεινή ( m) 44,42 12,74 2,43 Πολύ ορεινή (>800m) 195,65 56,13 10,70 Πεδινή περιοχή (0-200m) 29,12 8,35 1,59 Νεογενή Φλύσχης Σχιστοκερατόλιθοι Ημιορεινή ( m) 76,74 22,02 4,20 Ορεινή ( m) 45,18 12,96 2,47 Πολύ ορεινή (>800m) 202,56 58,11 11,08 Πεδινή περιοχή (0-200m) 14,02 1,92 0,77 Ημιορεινή ( m) 181,67 24,85 9,94 Ορεινή ( m) 132,54 18,13 7,25 Πολύ ορεινή (>800m) 402,74 55,10 22,03 Πεδινή περιοχή (0-200m) 3,47 6,72 0,19 Ημιορεινή ( m) 20,63 39,95 1,13 Ορεινή ( m) 9,12 17,66 0,50 7

8 Οφιόλιθοι Πολύ ορεινή (>800m) 18,42 35,67 1,01 Πεδινή περιοχή (0-200m) 33,01 17,00 1,81 Ημιορεινή ( m) 110,56 56,95 6,05 Ορεινή ( m) 36,99 19,05 2,02 Πολύ ορεινή (>800m) 13,59 7,00 0,74 Εικόνα 4: Χάρτης Διασταύρωσης των γεωλογικών σχηματισμών και των υψομετρικών ζωνών της περιοχής Διασταύρωση θεματικών χαρτών γεωλογικών σχηματισμών και κατανομής της βροχόπτωσης Η διασταύρωση του θεματικού χάρτη των γεωλογικών ενοτήτων με τον χάρτη κατανομής της βροχόπτωσης, πραγματοποιήθηκε με σκοπό την συσχέτιση της γεωλογίας με το ύψος βροχής, δίνοντας έμφαση στην καταγραφή των γεωλογικών ενοτήτων που δέχονται το μεγαλύτερο ποσοστό βροχόπτωσης. Τα αποτελέσματα της διασταύρωσης των δύο θεματικών χαρτών παρουσιάζονται στον Πίνακα 4 και στην Εικόνα 5. Πίνακας 4: Συσχέτιση γεωλογικών σχηματισμών με την κατανομή της βροχόπτωσης στην περιοχή Γεωλογική ενότητα Βροχόπτωση (mm) Έκταση (km 2 ) Αλουβιακές αποθέσεις Κώνοι Κορημάτων & πλευρικά κορήματα Ανθρακικά πετρώματα επί της ενότητας επί του συνόλου ,80 0,41 8, ,49 0,43 9, ,29 0,12 2, ,03 0,03 0,71 > ,55 0,02 0, ,78 2,01 0, ,57 62,67 3, ,72 26,75 1, ,51 6,22 0,30 > ,09 2,35 0, ,86 8,57 1, ,12 23,27 4, ,21 37,07 7, ,82 23,76 4,53 > ,54 7,33 1,40 8

9 Νεογενή Φλύσχης Σχιστοκερατόλιθοι Οφιόλιθοι ,36 69,64 0, ,08 30,36 0, ,00 0,00 0, ,00 0,00 0,00 > ,00 0,00 0, ,07 2,47 0, ,70 6,39 2, ,02 40,63 16, ,06 26,68 10,67 > ,12 23,82 9, ,07 2,07 0, ,65 40,02 1, ,88 57,91 1, ,00 0,00 0,00 > ,00 0,00 0, ,98 3,10 0, ,06 60,15 6, ,89 36,74 3, ,00 0,00 0,00 > ,00 0,00 0,00 Εικόνα 5: Χάρτης Διασταύρωσης των γεωλογικών σχηματισμών με την κατανομή της βροχόπτωσης. Από την συσχέτιση των δεδομένων προκύπτει ότι ο σχηματισμός του φλύσχη (73,23%) που βρίσκεται κυρίως στην πιο ορεινή δυτική πλευρά της λεκάνης, δέχεται το μεγαλύτερο ποσοστό βροχόπτωσης. Το γεγονός αυτό έχει αρνητικές επιπτώσεις όσον αφορά την πιθανότητα πρόκλησης κατολισθητικών φαινομένων (κυρίως ολισθήσεις γαιών). Το γεγονός αυτό οφείλεται στις ιδιότητες που έχει ο σχηματισμός του φλύσχη, ο οποίος συνήθως δίνει εδάφη με αρκετά μεγάλη περιεκτικότητα σε άργιλο η οποία έχει την ιδιότητα να συγκρατεί αρκετά σημαντικές ποσότητες νερού, αλλά μέχρι ενός ορίου υδαρότητας, πέραν του οποίου αρχίζει να χάνει την συνοχή της, περνώντας έτσι από μία κατάσταση στερεή σε μία κατάσταση πιο υγροποιημένη, επιφέροντας έτσι ολισθήσεις γαιών. Επίσης, σε περιπτώσεις ραγδαίων βροχοπτώσεων, εξαιτίας του ότι ο φλύσχης είναι μη περατός σχηματισμός, ευνοείται η επιφανειακή απορροή που επιφέρει την γρήγορη και απότομη συγκέντρωση του νερού στο ανατολικό τμήμα της λεκάνης. Το γεγονός αυτό σε 9

10 συνδυασμό με το μεγάλο μαιανδρισμό που εμφανίζει ο Σπερχειός στο τμήμα αυτό (παρουσιάζει υψηλές τιμές του συντελεστή μαιανδρισμού-sinuosity index), οδηγεί αρκετά συχνά σε εκδήλωση έντονων πλημμυρικών φαινομένων. Αντίθετα, οι αρκετά μεγάλες ποσότητες βροχόπτωσης που δέχονται τα ανθρακικά πετρώματα, είναι πολύ σημαντικές, εξαιτίας της μεγάλης κατείσδυσης. Η ποσότητα νερού που κατεισδύει μέσω του δευτερογενούς κυρίως πορώδους των πετρωμάτων αυτών, βοηθάει στον εμπλουτισμό, τόσο του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα, όσο και των πηγών της περιοχής, ιδιαίτερα στο νοτιοανατολικό τμήμα της λεκάνης (ποταμοί Γοργοπόταμος, Ασωπός κλπ) Χωρική ανάλυση υδρογραφικού δικτύου Τμηματοποίηση Η τμηματοποίηση του Σπερχειού ποταμού έχει σαν σκοπό, να βοηθήσει στην κατανόηση των συνθηκών, που προκύπτουν από τη συνεργία πολλών φυσικών παραγόντων. Όλοι αυτοί οι παράγοντες, που ουσιαστικά αποτελούν τις παραμέτρους ενός εξαιρετικά δυναμικά μεταβαλλόμενου συστήματος, μπορούν από μόνοι τους να αποτελέσουν κριτήριο για πολλές επιμέρους τμηματοποιήσεις του Σπερχειού, όπως θα παρουσιαστεί στη συνέχεια. Στην τμηματοποίηση ελήφθησαν υπόψη όλες οι παράμετροι, δίνοντας ιδιαίτερη βαρύτητα στα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά του Σπερχειού και στη γεωλογική δομή της λεκάνης (Μιγκίρος κ.ά., 2009, Ψωμιάδης 2010). Με βάση τους θεματικούς χάρτες που δημιουργήθηκαν, ο Σπερχειός ποταμός παρουσιάζει τα ακόλουθα φυσικά χαρακτηριστικά: (α) με βάση το χάρτη των βροχομετρικών καμπυλών, στα ορεινά τμήματα δυτικά, όπου το ύψος των κατακρημνισμάτων είναι πολύ μεγαλύτερο από το κεντρικό και ανατολικό τμήμα, (β) με βάση το χάρτη των υψομετρικών ζωνών, το δυτικό τμήμα του βρίσκεται σε ημιορεινό και ορεινό υψόμετρο, ενώ στο πεδινό το υψόμετρο είναι μικρότερο των 200 m, (γ) με βάση τις κλισεις των πρανών, στο δυτικό τμήμα οι κλίσεις κυμαίνονται από 15-20%, ενώ στο ανατολικό σταδιακά μειώνονται από 2-5% και τελικά φτάνουν στο δελταϊκό τμήμα να είναι μικρότερες από 0,5% και (δ) με βάση το γεωλογικό χάρτη, δυτικά η περιοχή καλύπτεται από τον σχηματισμό του φλύσχη, ανατολικότερα εισέρχεται στο τμήμα της αλουβιακής πεδιάδας. Με βάση τα παραπάνω μπορούν να γίνουν οι ακόλουθες τμηματοποιήσεις, αφού καταρχήν δημιουργήθηκε μία ζώνη πλάτους 2,5 km εκατέρωθεν της κοίτης του Σπερχειού. Η ζώνη αυτή αποτελεί ουσιαστικά την ευρεία κοίτη ροής του ποταμού, η οποία χωρίστηκε σε 5 τμήματα (Εικόνα 6): 1) Τμήμα 1.. Ξεκινάει από το χωριό Άγιος Γεώργιος και φτάνει μέχρι το χωριό Λευκάς, έχει μήκος ροής περίπου 8,3 km, οριζόντια απόσταση 6,5 km και καταλαμβάνει έκταση 27,5 km 2. Διαιρώντας το μήκος της ροής του ποταμού με την οριζόντια απόσταση, υπολογίζεται ο συντελεστής μαιανδρισμού (sinuosity), ο οποίος στην προκειμένη περίπτωση έχει σχετικά μικρή τιμή, 1,28. Στο τμήμα αυτό ο Σπερχειός είναι κατά βάση ευθύς, δηλαδή η πορεία του προσεγγίζει την ευθεία γραμμή, ενώ προς το τέλος του τμήματος αυτού εμφανίζει χαρακτηριστικά διακλαδιζόμενης κοίτης. Το πλάτος της κοίτης για το ευθύ τμήμα είναι περίπου m, ενώ στο διακλαδιζόμενο τμήμα φτάνει και τα 200 m. Το υπόβαθρο αποτελείται από τον σχηματισμό του φλύσχη, ενώ η κλίση στο ευθύ τμήμα κυμαίνεται από 15-20% και στο διακλαδιζόμενο γύρω στο 10% 2) Τμήμα 2. Ξεκινάει από το χωριό Λευκάς και φτάνει μέχρι την Ροδώνια, έχει μήκος ροής περίπου 25,6 km, οριζόντια απόσταση 20,6 km και καταλαμβάνει έκταση 91,7 km 2. Ο συντελεστής μαιανδρισμού έχει σχετικά μικρή τιμή, 1,24. Στο τμήμα αυτό ο Σπερχειός έχει καθαρά μορφή διακλαδιζόμενης κοίτης. Το πλάτος της κοίτη του κυμαίνεται από 40 έως και 400 m σε ορισμένα σημεία του. Το υπόβαθρο πλέον αποτελείται από αλουβιακές αποθέσεις, ενώ η κλίση του ποταμού κυμαίνεται από 2-5%. 10

11 ΆΓ.ΕΩΡΓΙΟΣ,Ο Εικόνα 6. Τα 5 τμήματα διαχωρισμού του Σπερχειού ποταμού, που τμηματοποιήθηκαν με βάση τα γεωμορφολογικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά του (σαν υπόβαθρο απεικονίζεται ο χάρτης σκιασμένου αναγλύφου της λεκάνης απορροής). 3) Τμήμα 3. Ξεκινάει από την Ροδώνια και καταλήγει στους Κομποτάδες, έχει μήκος 12,6 km, οριζόντια απόσταση 11,4 km και καταλαμβάνει έκταση 49,8 km 2. Ο συντελεστής μαιανδρισμού έχει πολύ μικρή τιμή, 1,11. Στο τμήμα αυτό ο Σπερχειός έχει κυρίως ευθεία τμήματα, ενώ ενδιάμεσα υπάρχουν και μικρά τμήμα με διακλαδιζόμενη ροή αλλά και με ύπαρξη μικρών μαιανδρισμών. Το πλάτος της κοίτης του κυμαίνεται από 30 m στα ευθυγραμμα και μαιανδρικά τμήματα, ενώ στα διακλαδιζόμενα τμήματα το πλάτος φτάνει έως και 200 m. Το υπόβαθρο αποτελείται από αλουβιακές αποθέσεις, ενώ η κλίση του ποταμού κυμαίνεται από 1-2%. 4) Τμήμα 4. Ξεκινάει από τους Κομποτάδες και καταλήγει στην Ανθήλη, έχει μήκος 29,8 km, οριζόντια απόσταση 15,3 km και καταλαμβάνει έκταση 67,5 km 2. Ο συντελεστής μαιανδρισμού έχει πολύ μεγάλη τιμή, 1,95 και απεικονίζει την καθαρά μαιανδρική μορφή που έχει ο Σπερχειός στο τμήμα αυτό. Το πλάτος της κοίτης του κυμαίνεται από m. Το υπόβαθρο αποτελείται από αλουβιακές αποθέσεις, ενώ η κλίση του ποταμού κυμαίνεται από 0,5-1%. 5) Τμήμα 5. Ξεκινάει από Ανθήλη και καταλήγει στην εκβολή του ποταμού στον Μαλιακό κόλπο. Έχει μήκος 14,2 km, οριζόντια απόσταση 9,3 km και καταλαμβάνει έκταση 50,5 km 2. Συνεπώς ο συντελεστής μαιανδρισμού έχει τιμή 1,53. Στο τμήμα αυτό ο Σπερχειός έχει κατά μορφή μαιανδρική στο πρώτο τμήμα, ενώ στο τμήμα πριν την εκβολή του γίνεται ευθύς και στο τέλος καταλήγει στον δελταϊκό τύπο. Το πλάτος της κοίτης του κυμαίνεται από 30 m στα τμήματα που είναι μαιανδρικός και ευθύς, ενώ στην εκβολή του φτάνει και τα 100 m. Το υπόβαθρο αποτελείται από αλουβιακές αποθέσεις, ενώ η κλίση του ποταμού είναι πάρα πολύ μικρή και κυμαίνεται από 0,1-0,5%. Το τμήμα αυτό του ποταμού είναι και το πιο επιρρεπές στην δημιουργία πλημμυρικών συνθηκών, ιδιαίτερα σε έντονα φαινόμενα 11

12 βροχοπτώσεων, όπου μεγάλες ποσότητες νερού φτάνουν απότομα στην έξοδο της λεκάνης. 4.Συμπεράσματα Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών επιτρέπουν την εμπεριστατωμένη ανάλυση και συνδυασμό όλων των γεωμορφολογικών, γεωλογικών και κλιματικών παραμέτρων και συνθηκών που καθορίζουν την τοπογραφία, τη μορφολογία, τη διάβρωση και δημιουργία ενός υδρογραφικού δικτύου και μιας μεγάλης λεκάνης απορροής. Από τον χωρικό συνδυασμό της γεωλογίας, των υψομετρικών ζωνών, του βάθους εδάφους και της κατανομής των βροχοπτώσεων, καθώς και την τμηματοποίηση του ποταμού Σπερχειού εξάγονται συμπεράσματα για το ποιες περιοχές είναι περισσότερο ευαίσθητες σε πιθανούς φυσικούς κίνδυνους, όπως είναι οι κατολισθήσεις, η διάβρωση του εδάφους και οι πλημμύρες. Η ανάλυση αυτή βοηθάει σημαντικά στην λήψη αποφάσεων διαχείρισης μιας τέτοιας λεκάνης, η οποία συνδυάζει πλήθος ιδιαίτερων συνθηκών και δίνει κατευθύνσεις για την αειφορία της, καθώς και την ορθή κατανομή των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Από την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, συμπεραίνεται ότι το δυτικό και νότιοδυτικό τμήμα της λεκάνης είναι περισσότερο ευαίσθητο σε κατολισθήσεις, εξαιτίας της παρουσίας του φλύσχη, του μεγάλου ύψους βροχής και των απότομων μορφολογικών κλίσεων. Τέλος, το ανατολικό, πεδινό τμήμα που παρουσιάζει τους έντονους μαιανδρισμούς του ποταμού είναι εξαιρετικά ευαίσθητο στην εκδήλωση πλημμυρικών φαινομένων. 5.Βιβλιογραφία Ελληνική Μιγκίρος Γ., Σταμάτης Γ., Εμμανουήλ Ν., Ψωμιάδης Ε., Αντωνίου Β., Καραντούνιας Γ., Ρίτσος Α., Ελευθεριάδης Ι., Μιγκίρου Χ., Μελέτη εντοπισμού και αξιολόγησης πηγών και εστιών ρύπανσης του Πηνειού και επιχειρησιακό σχέδιο διαμόρφωσης συστήματος παρακολούθησης, ελέγχων των εκροών στον Πηνειό και τους παραποτάμους του και αποδέκτες (παράκτιες ζώνες και λίμνες) και λήψης μέτρων. Μελέτη που εκπονήθηκε για την Περιφέρεια Θεσσαλίας, για την Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης Επιχειρ. Προγρ. Θεσσαλίας Ψωμιάδης Π. Ε., Έρευνα γεωμορφολογικών και περιβαλλοντικών μεταβολών στην υδρολογική λεκάνη του Σπερχειού ποταμού με τη χρήση νέων τεχνολογιών, Διδακτορική Διατριβή, Αθήνα. Διεθνής Pavlopoulos A., Katsaros K., Stamatis G., Parcharidis I., Hydrologic properties and resistance maps of runoff in Pendelikon region, Attica, Greece, before and after the wildfire hazards, by using GIS and RS techniques. Proceedings International Symposium on Engineering Geology and the Environment, Vol.1, pp , Athens. Parcharidis I., Psomiadis E., Tsintzouras S., Remote Sensing and raster Geographic Information System techniques, detecting the relation between natural vegetation and lithology-morphology. 8 o Διεθνές Συνέδριο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας, με έμφαση στην περιβαλλοντική Γεωλογία, Πάτρα Μαΐου 1998, Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας, τόμος 1, σελ Poulos S., The role of dams in watery and sentimantological regime of Greek coastal zone, 5 th Hellenic Geographical Congress, , Athens, Psomiadis E., Parcharidis I., Stamatis G., Foumelis M., Remotely sensing data and thematic mapping for sustainable developing in Sperchios river basin (Central Greece). Proc. SPIE 5983, Remote Sensing for Environmental Monitoring, GIS Applications, and Geology V, Article number 59831U (October 31, 2005); doi: / ; Bruges, Belgium, (12 pages)ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας, τόμος 1, σελ Zamani A. & H. Maroukian, Deltaic sedimentation of the Sperchios River in historical times, Annales Geologiques du Pays Helleniques, 30,