ΈΡΕΥΝΑ ΤΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΚΑΙ ΤΩΝ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ «ΠΟΤΑΜΟΥΛΙ» Ν. ΓΡΕΒΕΝΩΝ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΔΑΣΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΥΔΡΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ ΟΡΕΙΝΩΝ ΥΔΑΤΩΝ Διευθυντής : Ο Αναπληρωτής Καθηγητής Παναγιώτης Στεφανίδης ΈΡΕΥΝΑ ΤΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΚΑΙ ΤΩΝ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ «ΠΟΤΑΜΟΥΛΙ» Ν. ΓΡΕΒΕΝΩΝ Π. ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ: Θολωτή Πέτρινη γέφυρα κοντά στον οικισμό ΖΙΑΚΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΑΝΤΟΠΟΥΛΟΥ ΣΤΕΡΓΙΑΝΗ ΔΑΣΟΛΟΓΟΣ-ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΛΟΓΟΣ Επιβλέπων Καθηγητής : Επίκουρος Καθηγητής Θεοφάνης Παυλίδης. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2008

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ...5 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ...6 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ...8 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ...10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΑΡΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΗ ΛΕΚΑΝΕΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΡΕΜΑΤΩΝ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΛΕΚΑΝΩΝ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΙΑΠΝΟΗΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Γενικά ΣΚΟΠΟΙ, ΑΡΧΕΣ, ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑ ΜΕΣΑ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ Γενικά, έννοιες, ορισμοί Σκοποί διευθέτησης ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ Αρχές διευθέτησης ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Γεωλογικό υπόθεμα

3 Ανάγλυφο Βλάστηση Κλίμα ΕΣΤΙΕΣ ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΟΤΗΤΑΣ Διαβρώσεις Επιφανειακή διάβρωση Αυλακωτή διάβρωση Χαραδρωτική διάβρωση Πρανική διάβρωση Υποσκαπτική διάβρωση Αποσαθρώσεις Γεωκατακρημνίσεις ΣΤΕΡΕΟΠΑΡΟΧΗ ΜΙΚΡΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΝΕΡΩΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ ΘΕΣΗ- ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Γεωγραφική και πολιτική θέση της περιοχής Ορεογραφική και Τοπογραφική διαμόρφωση ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΥΔΑΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ

4 4.4. ΥΔΑΤΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ-ΥΔΑΤΙΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΑ ΚΑΙ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Γενικά Ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα Κλίμα ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Γενικά Γεωλογικοί σχηματισμοί της περιοχής ΒΛΑΣΤΗΣΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Υπολογισμός της εξατμισιοδιαπνοής Υπολογισμός της Κατείσδυσης ΣΤΕΡΕΟΠΑΡΟΧΗ ( ΦΕΡΤΑ ΥΛΙΚΑ) ΣΥΖΗΤΗΣΗ- ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα εργασία έχει θέμα την «ΈΡΕΥΝΑ ΤΟΥ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ ΚΑΙ ΤΩΝ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥΛΙ του Ν. ΓΡΕΒΕΝΩΝ». Η εργασία εντάσσεται στα πλαίσια του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών της Σχολής Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος και επιβλέπων Καθηγητής ήταν ο επίκουρος καθηγητής κος Παυλίδης Θεοφάνης. Με την ολοκλήρωση της εργασίας θεωρώ υποχρέωση μου να ευχαριστήσω θερμά τον Πρόεδρο και το Διοικητικό Συμβούλιο του Ιδρύματος Κρατικών Υποτροφιών(Ι.Κ.Υ.) για την ανακήρυξη μου ως μεταπτυχιακή υπότροφο. Η υποτροφία αυτή ήταν μια χείρα βοήθειας για την περάτωση των μεταπτυχιακών μου σπουδών. Από τη θέση αυτή θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον επίκουρο καθηγητή κ. Θεοφάνη Παυλίδη για την ανάθεση της διατριβής και την αμέριστη επιστημονική και ηθική συμπαράστασή του σε όλο το χρονικό διάστημα της εκπόνησής της. Παράλληλα θα ήθελα να ευχαριστήσω και τα υπόλοιπα μέλη της εξεταστικής επιτροπής, τον αναπληρωτή καθηγητή κ. Στεφανίδη Παναγιώτη και τον λέκτορα κ. Μάριο Σαπουντζή, για το συμβουλευτικό έργο και τις χρήσιμες υποδείξεις για τη βελτίωση και ολοκλήρωση της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής. Σημαντική ήταν η συμβολή του Ι.Γ.Μ.Ε. Κοζάνης, το οποίο μου παρείχε σημαντικό, για την διεξαγωγή και την ολοκλήρωση της παρούσας διατριβής, υλικό ( χάρτες, μετεωρολογικά στοιχεία, γεωλογικά στοιχεία, κτλ.) χωρίς το οποίο δεν θα ήταν ολοκληρωμένη η εκπόνηση της παρούσας έρευνας. Για το λόγο αυτό εκφράζω τις ευχαριστίες μου στο προσωπικό του Ι.Γ.Μ.Ε. Τέλος ένα μεγάλο ευχαριστώ στον σύζυγο μου Θανάση, τους γονείς μου και την αδερφή μου τόσο για την ηθική και υλική υποστήριξη όσο και για την υπομονή και την συμπαράσταση που μου έδειξαν όλο το χρονικό διάστημα εκπόνησης της παρούσας διατριβής Στεργιανή Παντοπούλου 5

6 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ ΠΙΝΑΚΑΣ 1: Τιμές συντελεστή ορογραφίας «κ». ΠΙΝΑΚΑΣ 2 : Μηνιαίο ύψος κατακρημνισμάτων 15 Μ.Σ. ΠΙΝΑΚΑΣ 3 : Ετήσια ύψη κατακρημνισμάτων των 15 Μ.Σ. ΠΙΝΑΚΑΣ 4 :Μορφομετρικά και υδρογραφικά στοιχεία λεκάνης απορροής ΠΙΝΑΚΑΣ 5 : Απόλυτα Μέγιστη θερμοκρασία αέρος. ΠΙΝΑΚΑΣ 6 : Ύψος Βροχής. ΠΙΝΑΚΑΣ 7 : Σχετική υγρασία αέρος. ΠΙΝΑΚΑΣ 8 : Απόλυτα ελάχιστη θερμοκρασία αέρος. ΠΙΝΑΚΑΣ 9 : Μέση ελάχιστη θερμοκρασία αέρος. ΠΙΝΑΚΑΣ 10 : Μέση θερμοκρασία αέρος. ΠΙΝΑΚΑΣ 11 : Μέση ΜΑΧ θερμοκρασία αέρος. ΠΙΝΑΚΑΣ 12: Ποσοστά επιφάνειας χειμαρρικών Σχηματισμών της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. ΠΙΝΑΚΑΣ 13: Ποσοστά εκτάσεων Χρήση Γης της λεκάνης απορρροής του χειμάρρου Ποταμούλι. ΠΙΝΑΚΑΣ 14 : Υπολογισμός μέσης μηνιαίας και ετήσιας πραγματικής δυνατής εξατμισοδιαπνοής λεκάνης απορροής Ποταμούλι. ΠΙΝΑΚΑΣ 15 : Υπολογισμός κατείσδυσης της ορεινής λεκάνης απορροής ΠΙΝΑΚΑΣ 16: Αποτελέσματα Υπολογισμού της εξατμισοδιαπνοής της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. 6

7 ΠΙΝΑΚΑΣ 17: Αποτελέσματα Υπολογισμού της απορροής. 7

8 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΣΧΗΜΑ 1 : Ποιοτική παρουσίαση του υδρολογικού κύκλου. ΣΧΗΜΑ 2 : Σχηματική παράσταση του υδρολογικού κύκλου. ΣΧΗΜΑ 3 : Χάρτης της περιοχής έρευνας και της ευρύτερης περιοχής ΣΧΗΜΑ 4 : Χάρτης προσανατολισμού της περιοχής έρευνας ΣΧΗΜΑ 5 : Χάρτης προσανατολισμού με υπόβαθρο τμήματος δορυφορικής εικόνας ΣΧΗΜΑ 6 : Λεκάνη απορροής χειμάρρου Ποταμούλι, Ονοματολογία κατά HORTON ΣΧΗΜΑ 7 : Ετήσια πορεία σχετικής υγρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 8 : Χρονοσειρά σχετικής υγρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 9 : Ετήσια πορεία απόλυτα ΜΑΧ θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 10 : Χρονοσειρά απόλυτα ΜΑΧ θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 11 : Ετήσια πορεία μέσης ελάχιστης θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 12 : Χρονοσειρά Μέσης ελάχιστης θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 13 : Ετήσια πορεία βροχόπτωσης ΣΧΗΜΑ 14 : Χρονοσειρά βροχόπτωσης ΣΧΗΜΑ 15 : Ετήσια πορεία μέσης ΜΑΧ θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 16 : Χρονοσειρά μέσης ΜΑΧ θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 17 : Ετήσια πορεία μέσης θερμοκρασία αέρος

9 ΣΧΗΜΑ 18: Χρονοσειρά μέσης θερμοκρασίας αέρος ΣΧΗΜΑ 19 : Ομβρομετρικό διάγράμμα Μ.Σ. Νεστορίου Καστοριάς ΣΧΗΜΑ 20 : Χάρτης Γεωλογικών σχηματιμών λεκάνης απορροής του χειμάρου Ποταμούλι, Υπόβαθρο:Γεωλογικοί Χάρτες Γ.Υ.Σ. ΣΧΗΜΑ 21 : Χάρτης Γεωλογικών Σχηματισμών Ι.Γ.Μ.Ε. ΣΧΗΜΑ 22 : Χάρτης χρήσεων Γης λεκάνης απορροής ρέματος Ποταμούλι ( υπόβαθρο δορυφορική εικόνα) 9

10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ ΕΙΚΟΝΑ 1 : Γενική άποψη Λεκάνης περιοχής οικισμού Περιβολακίου. ΕΙΚΟΝΑ 2 : Γενική άποψη Λεκάνης περιοχής οικισμού Περιβολακίου. ΕΙΚΟΝΑ 3 : Σχηματική παράσταση ποσοστών πετρολογικών σχηματισμών της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. ΕΙΚΟΝΑ 4: Σχηματική παράσταση ποσοστών Χρήσεων Γης της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. ΕΙΚΟΝΑ 5: Τμήμα Χειμάρρου Ποταμούλι, θέση Υψομετρικής Καμπύλης Ανάντη περιοχή. ΕΙΚΟΝΑ 6 : Τμήμα Χειμάρρου Ποταμούλι, θέση Υψομετρικής Καμπύλης 770 Ανάντη περιοχή. ΕΙΚΟΝΑ 7 : Τμήμα Χειμάρρου Ποταμούλι, θέση Υψομετρικής Καμπύλης 770 Ανάντη περιοχή. 10

11 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΑΡΤΩΝ ΧΑΡΤΗΣ 1 : Χάρτης υδρογραφικού δικτύου λεκάνης απορροής ΧΑΡΤΗΣ 2 : Χάρτης ανάγλυφου λεκάνης απορροής ρέμματος Ποταμούλι - 2D ΧΑΡΤΗΣ 3 : Χάρτης ανάγλυφου λεκάνης απορροής ρέμματος Ποταμούλι - 3D ΧΑΡΤΗΣ 4 : Χάρτης Πετρολογικών Σχηματισμών λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι ΧΑΡΤΗΣ 5 : Χάρτης Χρήσεων Γης λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι 11

12 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Το νερό, που είναι ένα από τα βασικά «κοινωνικά αγαθά», αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα του οικοσυστήματος μέσα στο οποίο ζει ο άνθρωπος αλλά και ουσιώδες χαρακτηριστικό του φυσικού περιβάλλοντος. Η συνεχής αύξηση του πληθυσμού και η μεγάλη βιομηχανική ανάπτυξη έχουν οδηγήσει στην υπερβολική εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, με συνέπεια την εξάντλησή τους και την καταστροφή τους. Στο επίκεντρο αυτών των εντατικών εκμεταλλεύσεων, τα τελευταία χρόνια, βρίσκεται και το υδατικό δυναμικό. Η υπεράντληση των υπόγειων υδατικών συστημάτων και η υπερεκμετάλλευση των επιφανειακών νερών, ιδιαίτερα για την ικανοποίηση της υπερβολικής ζήτησης νερού άρδευσης, κάνουν το πρόβλημα του νερού θέμα μείζονος σημασίας, τόσο σε τοπικό όσο και σε διεθνές επίπεδο. Στην Ελλάδα, πάνω από το 30 % των καλλιεργήσιμων εδαφών έχουν χάσει την παραγωγικότητά τους εξαιτίας της συνεχιζόμενης μείωσης και ποιοτικής υποβάθμισης των υδατικών πόρων. Οι ταμιευτήρες επιφανειακού νερού εξαντλούνται ο ένας μετά τον άλλο, ενώ η στάθμη των υπόγειων υδροφόρων στρωμάτων διαρκώς υποχωρεί σε ανησυχητικά επίπεδα. Το πρόβλημα του νερού έχει δύο διακριτές και ανεξάρτητες μεταξύ τους διαστάσεις: τη διάσταση της φυσικής προσφοράς από τη μία και εκείνη της ζήτησης από την άλλη. Για να επιτευχθεί επομένως ο στόχος της επάρκειας των υδατικών αποθεμάτων, δεν απαιτείται η μονόπλευρη εξασφάλιση διαρκώς περισσοτέρων υδατικών αποθεμάτων, αλλά αντιθέτως η επίτευξη ισορροπίας μεταξύ της προσφοράς και της ζήτησης σε νερό. Και ενώ για τη φυσική προσφορά του νερού ευθύνεται κυρίως η φύση και η διαθέσιμη ποσότητα νερού είναι σχεδόν σταθερή για κάθε χώρα, για τη διαμόρφωση του δεύτερου σκέλους, δηλαδή της διατήρησης ενός ισοζυγίου ανάμεσα στη ζήτηση του νερού και στη διαθέσιμη ποσότητα, την κύρια ευθύνη έχει ο άνθρωπος. Το πρόβλημα επομένως δεν εντοπίζεται, όπως συχνά αναφέρεται, μόνο στη μείωση των υδατικών αποθεμάτων λόγω ανομβρίας, αλλά και στην απουσία πολιτικής διαχείρισης των υδατικών πόρων ικανής να διευθετήσει το ισοζύγιο προσφοράς και ζήτησης του νερού. Η διαχείριση των υδατικών πόρων είναι μια δυναμική διαδικασία που αποβλέπει στην πληρέστερη δυνατή κάλυψη των σημερινών και μελλοντικών αναγκών για κάθε χρήση, με βάση ένα ορθολογικό προγραμματισμό που στηρίζεται σε αντικειμενικά κριτήρια και διαδικασίες. 12

13 Στη λειτουργία της διαχείρισης των υδατικών πόρων εμπεριέχονται τα εξής: Εκτίμηση των διαθέσιμων υδατικών πόρων Εκτίμηση των αναγκών σε νερό (ποιότητα και ποσότητα) Πρόβλεψη της εξέλιξης των αναγκών σε νερό Τεχνικοοικονομική και περιβαλλοντική διερεύνηση έργων και μέτρων για την αύξηση των διαθέσιμων πόρων Τεχνικοοικονομική και περιβαλλοντική διερεύνηση τεχνολογικών και διαχειριστικών μέτρων για τη μείωση της ζήτησης Βέλτιστη επιλογή μέτρων και έργων Χρονοδιάγραμμα εφαρμογής των μέτρων ή κατασκευής των έργων Επομένως η διαχείριση των υδατικών πόρων ετοιμάζει σχέδια σε εθνικό, με κύρια έμφαση τη διαχείριση των πρωτογενών αυτοτελών μονάδων που είναι οι λεκάνες απορροής των αυτοτελών χειμάρρων και ποταμών, και περιφερειακό επίπεδο που εξασφαλίζουν τη βέλτιστη χρήση του νερού σήμερα, αλλά και στο μέλλον. Στην Ελλάδα τα αποθέματα σε γλυκό νερό ανέρχονται σε 115 m τουλάχιστον είναι επαρκής. Το 85 90% προέρχεται κυρίως από ποταμούς και λίμνες, ενώ το 10 15% αντιπροσωπεύει τα υπόγεια νερά. Από τα στρ. γεωργικής γης στην χώρα μας, αρδεύονται μόνο τα στρ. ( περίπου το 30%) εκ των οποίων τα στρ. αρδεύονται από συλλογικά δίκτυα, ενώ προς την θάλασσα χάνονται κατ (Μυλόπουλος, 1997), μία ποσότητα που θεωρητικά 3 εκτίμηση, ετησίως, m από παράκτιους καρστικούς υδροφορείς. Στον αγροτικό τομέα, η άσκηση ορθολογικής διαχείρισης μπορεί να οδηγήσει σε εξοικονόμηση έως και 50% της σημερινής κατανάλωσης νερού. Η εκτίμηση αυτή αποκτά ιδιαίτερη σημασία αν λάβουμε υπόψη ότι οι αγροτικές χρήσεις στην Ελλάδα καταναλώνουν περίπου το 85% του συνολικά καταναλισκόμενου νερού, το 80% χάνεται λόγω απωλειών στα συχνά υποτυπώδη αρδευτικά δίκτυα. Η ύδρευση εκμεταλλεύεται το 6% και τέλος η βιομηχανία το 10%. Ακόμη, στο βιομηχανικό τομέα, η εξοικονόμηση μπορεί να φτάσει το 90%, ενώ στον αστικό τομέα μπορεί να εξοικονομηθεί έως το 30% του καταναλισκόμενου σήμερα νερού. Η 13

14 διαχείριση των υδατικών πόρων έχει την ευθύνη της εφαρμογής των σχεδίων, με διοικητικά μέτρα και κανονισμούς καθώς και με το συντονισμό της κατασκευής των υδραυλικών έργων. Είναι προφανές ότι η διαχείριση των υδατικών πόρων είναι μια συνεχής διαδικασία με χρονικό ορίζοντα πολύ μεγαλύτερο από τη μελέτη, την κατασκευή και τη διάρκεια ζωής ενός υδραυλικού έργου. Στις περισσότερες περιοχές του κόσμου δεν γίνεται διαχείριση των υδατικών πόρων ή αυτή γίνεται υποτυπωδώς. Συνήθως δεν εφαρμόζεται η διαχείριση των υδατικών πόρων εκεί όπου δεν υπάρχει μικρή ζήτηση νερού με αποτέλεσμα την έλλειψη νερού, καθώς και σε περιοχές με καμία ή ασήμαντη ζήτηση τη ρύπανση των υδατικών πόρων. Αντίθετα, όσο η πίεση για απαιτήσεις μεγαλώνει, τόσο η χρήση του νερού δημιουργεί περιβαλλοντικά και άλλα προβλήματα. Στην περίπτωση αυτή η διαχείριση των υδατικών πόρων αποκτά ουσιαστικό περιεχόμενο και συγκεντρώνει την προσοχή του κοινού. Η διαχείριση υδατικών πόρων έχει ως στόχους: o Να προμηθεύει νερό επαρκούς ποσότητας και κατάλληλης ποιότητας για την ικανοποίηση των οικιακών, αγροτικών, βιομηχανικών, ενεργειακών και άλλων αναγκών στο παρόν και στο μέλλον. o Τη βελτίωση του Βιοτικού Επιπέδου (Β.Ε.). o Την αύξηση του Ακαθάριστου Εθνικού Προϊόντος (Α.Ε.Π.). o Τη βελτίωση της ποιότητας ζωής. o Την ανακατανομή του Εθνικού Εισοδήματος. o Τη διατήρηση των εθνικών πόρων. o Τη διατήρηση και βελτίωση της περιβαλλοντικής ποιότητας. o Να παρέχει ικανοποιητική προστασία από τα ακραία υδρολογικά φαινόμενα (πλημμύρες ξηρασίες). 14

15 Η αυξημένη ζήτηση σε νερό και οι αυξημένες απαιτήσεις για νερά καλής ποιότητας, έχουν οδηγήσει σε αύξηση της ζήτησης σε πληροφορίες σχετικές με τους υδατικούς πόρους. Η ανάγκη για περισσότερο λεπτομερείς και αξιόπιστες πληροφορίες, τόσο για τα επιφανειακά όσο και για τα υπόγεια νερά, γίνεται διαρκώς και πιο κρίσιμη, καθώς η ζήτηση σε υδατικούς πόρους αυξάνει και οι διαθέσιμες για κατανάλωση ποσότητες περιορίζονται συνεχώς, εξαιτίας της ξηρασίας και της εξάντλησης ή της υποβάθμισης της ποιότητας των υπόγειων νερών. Έτσι, είναι επιτακτική, η ανάγκη επιμόρφωσης και πληροφόρησης των διαχειριστών των φυσικών πόρων και του κοινού για την καλύτερη κατανόηση και διαχείριση του νερού. Η προσπάθεια για τη δημιουργία ολοκληρωμένης διαχείρισης υδατικών πόρων συναντάει όμως, σημαντικά προβλήματα που εντοπίζονται σε τρεις περιοχές: Στην εκτίμηση της διαθεσιμότητας των υδατικών πόρων Η εκτίμηση των υδατικών πόρων συναντά μεγάλες δυσκολίες λόγω: Της ανεπάρκειας των υδρομετεωρολογικών στοιχείων, αφού δεν υπάρχει συνήθως κάποια συνέχεια ή και όταν αυτή υπάρχει, χαρακτηρίζεται από μεγάλα κενά στις μετρήσεις βροχοπτώσεων και παροχών των αναξιόπιστων μετρήσεων της ανισοκατανομής των υδρομετεωρολογικών σταθμών, αφού εμπλέκονται πολλές υπηρεσίες της μεγάλης αβεβαιότητας στις εκτιμήσεις του υπόγειου δυναμικού της αδυναμίας χρήσης προηγμένων μοντέλων εξαιτίας της ολοκληρωτικής απουσίας ή/και της δυσκολίας στην σύνταξη αξιόπιστου εννοιολογικού σκελετού, αφού έτσι δεν μπορεί να γίνει βαθμονόμηση των μοντέλων της μη ύπαρξης εθνικής τράπεζας επεξεργασμένων στοιχείων ώστε να ενοποιηθούν τα υδρομετεωρολογικά δίκτυα της χώρας Στην εκτίμηση και την πρόβλεψη της εξέλιξης των αναγκών Πέρα από τη γενική δυσκολία εκτίμησης και πρόβλεψης των μελλοντικών αναγκών ανά περιοχή και τομέα χρήσης, υπάρχουν οι εξής δυσκολίες: η επίδραση άλλων τομέων της οικονομίας στη χρήση νερού 15

16 ο προσδιορισμός του «αντικειμενικού» σχεδίου γεωργικής ανάπτυξης η εκτίμηση του βαθμού αξιοποίησης κάθε έργου ο προσδιορισμός του βαθμού εκπαίδευσης και προσαρμογής στους κανόνες χρήσης νερού η μεταβαλλόμενη τιμολογιακή πολιτική στη χρήση νερού η μεταβλητότητα των συνιστωσών των αναγκών Στην μη ορθολογική ανάπτυξη του βέλτιστου κατά αυτοτελή υδρολογική μονάδα(π.χ. λεκάνη χειμάρρου, ποταμού) συστήματος διαχείρισης των διαθέσιμων υδατικών πόρων. Με το όρο διαθέσιμος υδατικός πόρος δεν νοείται το σύνολο της απορρέουσας ποσότητας νερού μιας υδρολογικής μονάδας αλλά η κατά του Παυλίδη επωφελής για τη φύση διακινούμενες ποσότητες νερού. Ως αναγκαίες για τη φύση διακινούμενες ποσότητες θεωρούνται εκείνες που όχι μόνο δεν συνεισέφεραν σε φυσικές διεργασίες π.χ. αύξηση υπόγειας υδροφορίας, προσαγωγή υγρασίας σε ζώντες οργανισμούς κλπ. αλλά συχνά λειτουργούν και αρνητικά(π.χ. πλημμυρικές αιχμές, ύγρανση που οδηγεί σε ολισθητικά φαινόμενα κλπ.). Με βάση τα προαναφερθέντα, αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής είναι: «Η διερεύνηση των δυνατοτήτων βέλτιστης χωροχρονικής διαχείρισης του υδατικού δυναμικού του χειμάρρου Ποταμούλι με χειμαρρικά, περιβαλλοντικά, δασικά και κοινωνικά κριτήρια. Από το αντικείμενο της παρούσας διατριβής προκύπτει ότι βασικοί στόχοι της είναι ο προσδιορισμός των μορφομετρικών και υδρογραφικών χαρακτηριστικών της λεκάνης απορροής, ο προσδιορισμός των βασικών παραγόντων που καθορίζουν το χειμαρρικό περιβάλλον της υπό μελέτης λεκάνης και η μετά από διερεύνηση προσέγγιση του υδατικού δυναμικού του χειμάρρου Ποταμούλι ανάπτυξη τρόπων και μεθόδων βέλτιστης αξιοποίησης του υδατικού πλεονάσματος του χειμάρρου όπως αυτό ορίσθηκε ανωτέρω. Όπως είναι αντιληπτό βασικό στοιχείο του συστήματος ορθολογικής διαχείρισης των υδατικών πόρων του χειμάρρου Ποταμούλι είναι η ελεγχόμενη ταμίευση και αξιοποίηση του καταστροφικού τμήματος των πλημμυρικών αιχμών. 16

17 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 2.1 ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΗ. Το δάσος και το νερό είναι δύο από τους πιο σημαντικούς φυσικούς πόρους του πλανήτη μας. Και οι δύο παρέχουν τροφή, ενέργεια, βιότοπους για την πανίδα και πολλές άλλες βιολογικές φυσικές, χημικές και κοινωνικοοικονομικές λειτουργίες και υπηρεσίες στον άνθρωπο και στα υπόλοιπα ζωικά είδη και γενικά συμβάλλουν στην διατήρηση της φυσικής ισορροπίας του Περιβάλλοντος. Χωρίς νερό όμως δεν θα υπήρχαν δάση, ενώ τα ίδια επηρεάζουν την ποσότητα και την ποιότητα του νερού, την κατανομή του στον χρόνο, καθώς και όλα τα υπόλοιπα συστατικά του υδρολογικού ισοζυγίου μιας λεκάνης απορροής. Κύριοι προμηθευτές του νερού στη γη είναι τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα και ειδικότερα η βροχή και το χιόνι. Από το νερό που φτάνει στην επιφάνεια της γης σαν κατακρήμνιση ένα μέρος του συγκρατείται από το φύλλωμα των φυτών που καλύπτει το έδαφος. Η ποσότητα του νερού, που συγκρατείται με τον τρόπο αυτό, δεν είναι σταθερή αλλά εξαρτάται από το είδος και το ποσοστό της φυτοκάλυψης και τα χαρακτηριστικά του κατακρημνίσματος. Ένα άλλο μέρος του νερού συγκρατείται από τις εδαφικές κοιλότητες και ένα τρίτο γυρίζει πάλι πίσω στην ατμόσφαιρα με την διαδικασία της εξάτμισης και της διαπνοής. Το υπόλοιπο κινείται στην επιφάνεια του εδάφους ή διηθείται στο έδαφος. Από το διηθούμενο νερό ένα μέρος κινείται πλευρικά, αμέσως κάτω από την επιφάνεια του εδάφους και ξαναεμφανίζεται στην επιφάνεια του εδάφους ή τις κοίτες των ρευμάτων, ενώ το υπόλοιπο πηγαίνει σε βαθύτερα στρώματα και εμπλουτίζει την κορεσμένη ζώνη από την οποία πάλι κινούμενο πλευρικά μπορεί να φτάσει στην κοίτη κάποιου ρεύματος ή να φύγει έξω από τα όρια της υδρολογικής λεκάνης. Αυτή η κυκλοφοριακή κίνηση του νερού μεταξύ γήινης επιφάνειας και ατμόσφαιρας είναι γνωστή ως υδρολογικός κύκλος ή υδρολογική ανακύκλιση.( Παπαμιχαήλ, 2004). Ο υδρολογικός κύκλος, σε τοπική τουλάχιστον κλίμακα, επηρεάζεται άμεσα από το έδαφος και τη δασική βλάστηση. Το είδος του δασικού εδάφους επηρεάζει άμεσα τον υδρολογικό κύκλο, καθώς καθορίζει τη διείσδυση και τη διήθηση του νερού και επομένως την επιφανειακή απορροή έμμεσα δε και την βλάστηση. Επομένως ο άνθρωπος με τους διάφορους χειρισμούς και τη χρήση του εδάφους και της βλάστησης μπορεί να επηρεάζει σημαντικά το ρυθμό της επιφανειακής απορροής και της διήθησης καθώς και την αποθήκευση του νερού στο έδαφος. 17

18 Οι βροχοπτώσεις και η επιφανειακή απορροή μετρούνται σχετικά εύκολα, αλλά οι βαθιές απορροές και η εξατμισοδιαπνοή μάλλον πρέπει να εκτιμηθούν. Το νερό που φτάνει σε ένα υδάτινο ρεύμα με κάποιο από τους παραπάνω τρόπους αποτελεί την απορροή και μετατρέπεται σε παροχή εντός της κοίτης. Σχήμα 1 : Ποιοτική παρουσίαση του υδρολογικού κύκλου 18

19 Σχήμα 2 : Σχηματική παράσταση του υδρολογικού κύκλου Το γεγονός ότι στην υδρολογία χρησιμοποιείται πολλές φορές διαφορετική ονομασία για τον ίδιο υδρολογικό παράγοντα, που δυσχεραίνει την κατανόηση των υδρολογικών φαινομένων, επιβάλλει από την αρχή τον προσδιορισμό της ορολογίας που αναφέρονται στην εργασία αυτή. Όταν η ένταση της βροχής είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα διήθησης του νερού στο έδαφος η απορροή που σχηματίζεται στην επιφάνεια της λεκάνης, και ρέει προς τα κατάντη, μέχρι να συναντήσει την παροχή του ρεύματος και χωρίς να διηθηθεί σε κανένα σημείο της διαδρομής της αποτελεί την επιφανειακή απορροή. Κορεσμένη επιφανειακή απορροή είναι η απορροή που σχηματίζεται από υπόγεια νερά και γενικά από βροχή που διηθήθηκε, όταν η στάθμη τους, για διάφορους λόγους, φτάνει στην επιφάνεια του εδάφους καθώς και από την βροχή που πέφτει κατευθείαν σε αυτή την κορεσμένη επιφάνεια. Η απορροή που σχηματίζεται από την βροχή που διηθείται και στην συνέχεια ρέει μέσα στο έδαφος προς τα κατάντη μέχρι να συναντήσει την απορροή του ρεύματος, αλλά χωρίς να φτάσει σε βάθος μέχρι την στάθμη των υπόγειων νερών, καλείται υποδερμική απορροή. Η απορροή αυτή μπορεί να είναι κορεσμένη ή ακόρεστη. Η επιφανειακή και υποδερμική καλείται άμεση απορροή. Υπόγεια ή βασική απορροή είναι η κορεσμένη απορροή των υδροφορέων που τροφοδοτούν την απευθείας παροχή του ρεύματος. Επιστρεφόμενη απορροή είναι η απορροή που, ενώ διένυσε κάποια απόσταση σαν υποδερμική ή υπόγεια, εμφανίζεται, για 19

20 διάφορους λόγους, στην επιφάνεια της λεκάνης και συνεχίζει να ρέει μέχρι να συναντήσει την κοίτη του ρεύματος. Απευθείας απορροή είναι το νερό των κατακρημνισμάτων που πέφτει μέσα στην κοίτη του ρεύματος. Η έκταση που τροφοδοτεί με νερό απορροής ένα ρεύμα αποτελεί τη λεκάνη απορροής του ρεύματος αυτού. Στη φύση τα όρια της περιοχής που συνεισφέρει υπόγειο νερό σε ένα ρεύμα μπορεί να μη ταυτίζονται με αυτά της περιοχής που συνεισφέρει επιφανειακή απορροή. Γενικά όταν η λεκάνη απορροής είναι μεγάλη, τα όρια των δυο αυτών περιοχών θεωρούνται ότι πρακτικά ταυτίζονται. Στην περίπτωση μικρών λεκανών είναι δυνατό υπόγειο νερό να μετακινηθεί από μια λεκάνη στην γειτονική της ή και πολύ μακρύτερα. Αυτό προκαλεί ορισμένες ασάφειες κατά τον καθορισμό των ορίων των λεκανών. Για να ξεπεραστούν οι ασάφειες αυτές έχει επικρατήσει να θεωρείται σαν υδρολογική λεκάνη η έκταση που συνεισφέρει νερό άμεσης απορροής σε ένα ρεύμα. Θα πρέπει να τονιστεί ότι σε λεκάνες απορροής με εκτεταμένους υπόγειους, αποθηκευτικούς χώρους, οι οποίες καλύπτονται από πυκνή βλάστηση, δεν δημιουργείται πάντοτε επιφανειακή απορροή, ή όπου σχηματίζεται, είναι πολύ περιορισμένη και οφείλεται κυρίως στην υποδερμική απορροή. Είναι φανερό ότι ο χρόνος που χρειάζεται για να φτάσει μια ποσότητα νερού από ένα σημείο λεκάνης απορροής στην έξοδο της διαμορφώνεται από το άθροισμα των χρόνων, που απαιτείται για να κινηθεί το νερό αρχικά στην επιφάνεια του εδάφους, στην συνέχεια στις δευτερεύουσες χαράδρες και τέλος στην κύρια κοίτη μέχρι το σημείο μέτρησης στην έξοδο της λεκάνης. Μια λεκάνη λοιπόν χαρακτηρίζεται από υδρολογική άποψη ως μικρή, εάν ο χρόνος διαδρομής του νερού στην επιφάνεια της είναι σημαντικός σε σχέση με το συνολικό χρόνο και ως μεγάλη, εάν αυτός ο χρόνος είναι περιορισμένος ως προς τον συνολικό χρόνο. Κατά την διάρκεια της βροχόπτωσης σε μια λεκάνη απορροής, η κοίτη του ρεύματος τροφοδοτείται επιφανειακά μόνο από το περίσσευμα της βροχόπτωσης. Το υπόλοιπο μέρος της δηλ.- οι απώλειες της βροχόπτωσης, εξατμισιδιαπνέεται ή διεισδύει στο γεωυπόθεμα, όπου διηθείται. Κατά κανόνα όμως η ποσότητα που διηθείται, επανεμφανίζεται μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα σε χαμηλότερες περιοχές της λεκάνης απορροής ή ακόμα και σε παρακείμενες λεκάνες, ανάλογα με τις υφιστάμενες γεωλογικές συνθήκες. Με την πάροδο του χρόνου λοιπόν πραγματοποιείται μια εξισορρόπηση μεταξύ των διηθούμενων και των επανεμφανιζόμενων ποσοτήτων όμβριου νερού, κατά κάποιο τρόπο, ώστε τελικά η ετήσια απώλεια σε όμβρια ύδατα που 20

21 δεν συμμετέχουν στην απορροή της λεκάνης δηλ το έλλειμμα της απορροής να περιορίζεται ουσιαστικά μόνο στην ποσότητα που εξατμισιδιαπνέεται.(κωτούλας, 2001) Σε ετήσια βάση η απορροή έχει την μεγαλύτερη τιμή κατά την διάρκεια της βροχερής περιόδου και ελαττώνεται βαθμιαία ή σταματά τελείως κατά την διάρκεια της ξηρής περιόδου. Όσο αφορά μικρότερα χρονικά διαστήματα, η απορροή αυξάνεται γρήγορα κατά την διάρκεια ενός περιστατικού κατακρήμνισης και ελαττώνεται σχετικά βαθμιαία μετά το σταμάτημα του. Με άλλα λόγια, ένα μέρος από τα κατακρημνίσματα μετατρέπεται σε απορροή γρήγορα, ενώ ένα άλλο μέρος αργότερα και εξακολουθεί να μετατρέπεται για πολύ χρόνο κατά την διάρκεια της ξηρής περιόδου. Το όριο που χωρίζει μια υδρολογική λεκάνη από τις γειτονικές της λέγεται υδροκρίτης. Ο υδροκρίτης ακολουθεί την κορυφογραμμή γύρω από την λεκάνη και διασταυρώνει το ρεύμα μόνο στο σημείο εξόδου του. 2.2 ΛΕΚΑΝΕΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΡΕΜΑΤΩΝ. Όπως έχει ήδη αναφερθεί το ποσό του νερού από τα κατακρημνίσματα, το οποίο δεν διεισδύει στα βαθύτερα στρώματα της Γης και δεν εξατμίζεται για να επανέλθει στην ατμόσφαιρα, ρέει στην επιφάνεια της σχηματίζοντας τα υδάτινα ρεύματα. Η επιφάνεια του γεωλογικού υποθέματος (έδαφος και υδάτινες επιφάνειες), που τροφοδοτεί την κοίτη ενός υδατορεύματος με νερό και με φερτά υλικά, αποτελεί η συλλεκτήρια ή υδρολογική λεκάνη ή λεκάνη απορροής. Η περίμετρος της καθορίζεται από τη γραμμή του υδροκρίτη που την περιβάλλει, εφόσον τα υπόγεια υδροφόρα στρώματα που τροφοδοτούν το ρεύμα, περικλείονται μέσα στο γεωγραφικό χώρο της λεκάνης. Αλλιώς θα πρέπει να συνυπολογίζονται στη λεκάνη και η επιφάνεια του χώρου, που τροφοδοτεί τα υπόγεια νερά, τα οποία συμμετέχουν στο σχηματισμό της απορροής του ρεύματος.(κωτούλας, 2001). 21

22 2.3. ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΛΕΚΑΝΩΝ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Έχει ειπωθεί (Leopold 1994) ότι «τα υδάτινα ρέματα αποτελούν τους αρχιτέκτονες της δικής τους γεωμετρίας», πράγμα που σημαίνει ότι η μορφολογία ενός ρέματος είναι αποτέλεσμα του καθεστώτος υδατοστερεομεταφοράς. Μάλιστα οι μέγιστες υδατοπαροχές είναι αυτές που βασικά μεταβάλλουν τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των κοιτών, με τη μεταφορά φερτών υλών (Whiting και άλλοι, 1999). Η ανάπτυξη των αποθέσεων είναι χαρακτηριστική στις πεδινές διαδρομές των ρευμάτων, όπου η κατά μήκος κλίση μειώνεται σημαντικά, ενώ την ίδια στιγμή υπάρχει περίσσεια φερτών υλικών διαθέσιμων προς μεταφορά εντός του ρείθρου. Με την αύξηση της στερεομεταφοράς και την μείωση της κατά μήκους κλίσης αναπτύσσονται μορφές εναλλασσόμενων αποθέσεων στις κοίλες πλευρές της κοίτης. Μια επιπλέον αύξηση οδηγεί στην διαίρεση της ροής σε κανάλια μεταβαλλόμενης θέσης, που αναδιαμορφώνονται σε κάθε σημαντικά υψηλή πλημμυρική παροχή. (Church και Jones, 1982 Bluck 1982, Ashworth και άλλοι, 1992). Η λεκάνη απορροής, ως σύστημα μετασχηματισμού των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων σε απορροή, παρουσιάζει ορισμένα ειδικά φυσικά γνωρίσματα που επηρεάζουν σημαντικά, τόσο τη διαδικασία του μετασχηματισμού όσο και το τελικό της αποτέλεσμα, δηλαδή το υδρογράφημα της απορροής. Τα γνωρίσματα αυτά ονομάζονται φυσιογραφικά χαρακτηριστικά της λεκάνης απορροής και μπορούν να καταταγούν στις ακόλουθες τρεις κατηγορίες: Μορφολογικά χαρακτηριστικά (μορφή, ανάγλυφο, υδρογραφικό δίκτυο) Εδαφολογικά χαρακτηριστικά (μηχανικές ιδιότητες, χημική σύσταση) Φυτοκάλυψη (είδη χλωρίδας και χωρική διάταξη της). Τα παραπάνω χαρακτηριστικά αποτελούν χωρικά κατανεμημένη πληροφορία (μεταβάλλονται από θέση σε θέση) αλλά στην πράξη γίνεται συμπυκνωμένη περιγραφή τους χρησιμοποιώντας δείκτες και διαγράμματα. Ο υδροκρίτης είναι το όριο, το οποίο ορίζει την έκταση που καταλαμβάνει η λεκάνη απορροής ανάντη μιας δεδομένης διατομής Α υδατορεύματος. Το κυριότερο γεωμετρικό χαρακτηριστικό της λεκάνης απορροής είναι το εμβαδόν της SK. Αν και το σχήμα μιας λεκάνης απορροής είναι πάντα πολύπλοκο, έχουν προταθεί διάφοροι αδιάστατοι δείκτες που κωδικοποιούν το σχήμα της λεκάνης. (Κωτούλας Δ., 2001). 22

23 2.4. ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΙΑΠΝΟΗΣ Όπως αναφέρθηκε στην περιγραφή του υδρολογικού κύκλου, δεν απορρέει το σύνολο των κατακρημνισμάτων που φθάνει στην επιφάνεια των λεκανών απορροής. Ένα μέρος τους εξατμίζεται και επιστρέφει στην ατμόσφαιρα. Επομένως για την μελέτη κάθε προβλήματος, που έχει σχέση με την υδατική οικονομία, είναι αναγκαίο να γνωρίζουμε το μέγεθος των απωλειών που υφίστανται τα κατακρημνίσματα λόγω της εξάτμισης. Από την ένταση της επηρεάζονται π.χ. η έκταση και το είδος των καλλιεργειών που θα αρδευτούν, η κατανάλωση του νερού ύδρευσης, η απόδοση των πηγών, η χωρητικότητα των ταμιευτήρων νερού κλπ. Ως εξάτμιση χαρακτηρίζεται το φαινόμενο, κατά το οποίο το νερό μεταπίπτει από την υγρή στην αέρια κατάσταση και συνεπώς δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί πια. Ως διαπνοή εννοείται η διαμέσου των φυτών αποβολή υδρατμών προς την ατμόσφαιρα. Επειδή και στις δυο περιπτώσεις πρόκειται για απώλειες νερού με μορφή υδρατμών κα επειδή είναι πρακτικά αδύνατος ο διαχωρισμός των δυο διαδικασιών, δηλ. της εξάτμισης από το έδαφος και της διαπνοής των φυτών, χρησιμοποιείται ο ενιαίος όρος εξατμισοδιαπνοή.(κωτούλας,2001). Οι σπουδαιότερη παράγοντες που επηρεάζουν την εξάτμιση είναι οι εξής: Ηλιακή ακτινοβολία. Το φαινόμενο επιταχύνεται με την ηλιακή ακτινοβολία. Άνεμος. Η πνοή του ανέμου επιταχύνει την εξάτμιση. Σχετική υγρασία. Όσο αυξάνεται η περιεκτικότητα του αέρα σε υγρασία, τόσο μειώνεται η ικανότητα του να απορροφά υδρατμούς και συνεπώς τόσο μειώνεται η ένταση της εξάτμισης. Θερμοκρασία. Όσο αυτή είναι μεγαλύτερη, τόσο εντονότερη θα είναι η εξάτμιση. Ταυτόχρονα όμως η θερμοκρασία αυξάνει την ικανότητα του αέρα να απορροφά τους υδρατμούς. Συνεπώς ασκεί διπλή επίδραση. 23

24 Η εξάτμιση σε γυμνά από βλάστηση εδάφη μπορεί να φθάσει στο μέγεθος εκείνης από ελεύθερες υδάτινες επιφάνειες, εφόσον η τροφοδοσία τους από τα υπόγεια υδροφόρα στρώματα συνεχίζεται ανεμπόδιστα. Αυτό βέβαια μπορεί να συμβεί, εφόσον το υπόγειο νερό βρίσκεται σε μικρό βάθος. Όσο αυξάνεται το βάθος της στάθμης του υπόγειου νερού, μειώνεται η εξάτμιση μέχρι και του μηδενισμού της. Η διαπνοή των φυτών εξαρτάται κατά κύριο λόγο από την ποσότητα του νερού, που αυτά έχουν στη διάθεση τους κατά τη βλαστική περίοδο. Σε περιοχές με βόρειο κλίμα μπορούν να σημειωθούν τιμές, οι οποίες αντιστοιχούν στην εξάτμιση από ελεύθερες επιφάνειες νερού. Αντίθετα σε ξηρές περιοχές η διαπνοή παρουσιάζεται κατά κανόνα μικρότερη. Η διαπνοή γίνεται σχεδόν αποκλειστικά κατά την διάρκεια της ημέρας. Σε περίπτωση που υπάρχει άφθονο διαθέσιμο νερό καταναλίσκονται από τα φυτά πολύ μεγαλύτερες ποσότητες νερού από ότι εάν το διαθέσιμο νερό ήταν πολύ λιγότερο σε σχέση με τις ανάγκες της διαπνοής. Η εξατμισοδιαπνοή από μια ορισμένη έκταση εδάφους εξαρτάται κατ αρχήν από το ποσό των κατακριμνησμάτων, στη συνέχεια από κλιματικούς παράγοντες, ιδίως τη θερμοκρασία και την υγρασία και τέλος από την βλάστησης, τόσο την αυτοφυή όσο και την καλλιεργούμενη.(κωτούλας, 2001) Ο προσδιορισμός της εξάτμισης από μετεωρολογική άποψη προϋποθέτει την ύπαρξη άφθονης ποσότητας νερού, από την ελεύθερη επιφάνεια του οποίου οι υδρατμοί κινούνται προς την ατμόσφαιρα. Αυτή η αποβολή υδρατμών από ελεύθερη υδατική επιφάνεια, η οποία χαρακτηρίζεται ως δυνατή εξάτμιση, ενώ αποδίδει την ποσότητα του νερού που αποβάλλεται από λίμνες και υγρές περιοχές, δεν εκφράζει πάντοτε και την ποσότητα του νερού, που εξατμίζεται από τις γυμνές εδαφικές επιφάνειες, δηλαδή δεν αποδίδει την πραγματική εξάτμιση. Πάντως η πραγματική εξάτμιση ταυτίζεται ή προσεγγίζει προς τη δυνατή σε περιπτώσεις κατασκευής ταμιευτήρων και υδροδεξαμενών με ελεύθερη επιφάνεια, ύπαρξη ελών ή κατά τη μερική ή ολική κατάκλιση του εδάφους με νερό λόγω βροχής ή τήξης χιονιού. Κατά κανόνα όμως η πραγματική εξάτμιση από το έδαφος είναι μικρότερη της δυνατής. 24

25 2.5. ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Γενικά Ο υπολογισμός της απορροής των υδάτινων ρευμάτων σε κάθε θέση ενδιαφέροντός γίνεται μόνο με άμεσες συστηματικές μακροχρόνιες μετρήσεις και καταγραφές. Όμως, τέτοιες συστηματικές μακροχρόνιες καταγραφές δε γίνονται ούτε στους μεγάλους ποταμούς της χώρας μας. Στους χειμάρρους, ιδιαίτερα στους μικρούς χειμάρρους, δεν υπάρχουν καταγραφές υδατοπαροχών, όπου δε υπάρχουν, είναι αποσπασματικές. Κατά τον Παυλίδη Θ. μερικοί από τις μεθόδους εκτίμησης της υδατοαπορροής είναι η μέθοδος του συντελεστή απορροής, η μέθοδος σύγκρισης με άλλες λεκάνες και η μέθοδο του υδατικού ισοζυγίου. Στην παρούσα μελέτη θα κάνουμε χρήση της γενικής εξίσωσης της υδρολογίας: Όπου: Α = Ν - (ΕΤ +Δ) Α: ο μέσος ετήσιος όγκος της υδαταπορροής από την επιφάνεια της ορεινής λεκάνης(m 3 ) Ν: ο μέσος ετήσιος προσαγόμενος όγκος νερού από τα κατακρηνίσματα στην ορεινή λεκάνη απορροής(m 3 ). ET: ο μέσος ετήσιος όγκος των πάσης φύσεως απωλειών ή διακρατήσεων στο χώρο της λεκάνης (m 3 ) (εξατμισιδιαπνοή και υδατοσυγκράτηση βλάστησης, εξάτμιση από υδάτινες επιφάνειες κ.λ Δ: ο μέσος ετήσιος όγκος των εισροών από άλλες λεκάνες ή των απωλειών (οι οποίες δεν επανακάμπτουν ως επιστρέφουσα απορροή) λόγω διείσδυσης εντός της ορεινής λεκάνης απορροής (m ) Όσον αφορά τον όγκο κατακρημνισμάτων (Ν) που αναφέρεται, λόγω της μη ύπαρξης στοιχείων χιονόπτωσης και χαλαζόπτωσης αναφερόμαστε μόνο στο μέσο ετήσιο ύψος βροχής που έχει ήδη υπολογισθεί με βάση της υπάρχουσες μετεωρολογικές παρατηρήσεις όπως αυτό έχει υπολογισθεί στα μέσα υψόμετρα των υπό μελέτη 25

26 λεκανών απορροής. Έτσι ο μέσος ετήσιος όγκος κατακρημνισμάτων (Ν) στις λεκάνες απορροής ισούται με : Ν = Ρ * F όπου : Ρ = το μέσο ετήσιο ύψος βροχής στο μέσο υψόμετρο της υπό μελέτη λεκάνης ( mm) F = η έκταση της υπό μελέτη λεκάνης ( Km 2 ) 2.6 ΣΚΟΠΟΙ, ΑΡΧΕΣ, ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑ ΜΕΣΑ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ Γενικά, έννοιες, ορισμοί Η συμπεριφορά των χειμάρρων καθορίζεται από την κατάσταση των ακόλουθων χειμαρρικών ιδιοτήτων (λειτουργιών): Την υδρολογική συμπεριφορά των λεκανών απορροής Την παραγωγή, μεταφορά και απόθεση φερτών υλών Την έντονη αποκλίνουσα χωρική και χρονική διαφοροποίηση της υδραυλικής γεωμετρίας των κοιτών και των διερχόμενων υδραυλικών φορτίων. Οι παραπάνω χειμαρρικές λειτουργίες και ιδιότητες και η σχηματοποιημένη έκφραση τους, τα γνωστά μας χειμαρρικά φαινόμενα (ακανόνιστες μορφές ροής, πλημμύρες, διαβρωτικά, αποσαθρωτικά και ολισθητικά φαινόμενα, έντονη ποιοτική και ποσοτική χωροχρονική διαφοροποίηση των κινούμενων φερτών υλών, σχηματισμός και εξέλιξη των δελταϊκών αποθέσεων, κατά χώρο και χρόνο διαφοροποίηση βιοκοινωνικών ενοτήτων, αυτοκαθαρισμός, αυτοοξυγόνωση, κλπ.), δεν αποτελούν παρά την προσαρμογή του χειμαρρικού χώρου (λεκάνες, κοίτες) στις εκάστοτε επικρατούσες συνθήκες του χειμαρρικού περιβάλλοντος. Η ένταση, έκταση και η χωροχρονική εμφάνιση των αποτελεσμάτων των χειμαρρικών λειτουργιών, (διαβρώσεις, ολισθήσεις, κατακρημνίσεις, ερημοποίηση-αγονοποίηση διαβρωμένων επιφανειών, ανώμαλη δίαιτα του νερού, πλημμύρες, έντονη και ακανόνιστη 26

27 διακίνηση και απόθεση φερτών υλών, λειψυδρία, αχρήστευση έργων υποδομής, προσχώσεις λιμνών, λιμένων, κ.λ.π.) ενώ γενώνται, εξελίσσονται, μεταλλάσσονται και αυξομειώνονται στο χειμαρρικό χώρο, η δράση τους όμως επεκτείνεται σε ευρύτερες περιοχές. Με βάση τα παραπάνω ως «Διευθέτηση» νοείται το σύνολο των μέτρων, μέσων, ενεργειών και επεμβάσεων που στοχεύουν στην αποτροπή, τον έλεγχο και την αξιοποίηση των χειμαρρικών λειτουργιών επ ωφελεία του ανθρώπου και του ευρύτερου φυσικού περιβάλλοντος. Συχνά, ιδιαίτερα στη κλασική ορεινή υδρονομική, χρησιμοποιείται η έννοια της απόσβεσης. Ο όρος απόσβεση «εμπεριέχει» το σύνολο των μέτρων, μέσων, ενεργειών και επεμβάσεων που στοχεύουν στη μετατροπή των χειμάρρων σε ρύακες. Άρα ουσιαστικά με την «απόσβεση» επιδιώκεται η κατά το δυνατόν εξάλειψη ή η ρύθμιση (έλεγχος) της παραγωγής και διακίνησης των φερτών υλών και η σταθεροποίηση των κοιτών, ενώ με τη «διευθέτηση», εκτός των παραπάνω επιδιώκεται και η αξιοποίηση του χειμαρρικού χώρου και η εκμετάλλευση των χειμαρρικών λειτουργιών (π.χ. αντιμετώπιση λειψυδρίας, αισθητική οικολογική ανάδειξη, υδροενέργεια, κλπ.).(κωτούλας Δ., 2001) Από τα παραπάνω προκύπτει ότι ουσιαστικά η απόσβεση και πολύ περισσότερο η διευθέτηση των χειμάρρων δεν αποτελεί παρά μια προσπάθεια επαναφοράς των διαταραγμένων χειμαρρικών περιβαλλόντων στη βέλτιστη υδρογεωνομική τους κατάσταση, με παράλληλη προσπάθεια αειφορικής εκμετάλλευσης του υδατικού τους δυναμικού και εξασφάλισης των έργων πολιτισμού (γέφυρες, δρόμοι, καλλιέργειες, οικίες, βιοτεχνίες, λιμάνια, λίμνες, κλπ.) από πλημμύρες, διαβρώσεις και προσχώσεις. Το σύνολο των χρησιμοποιούμενων, για την επίτευξη των παραπάνω στόχων, έργων καλούνται υδρονομικά έργα διευθέτησης ή έργα απόσβεσης των χειμάρρων. Τα υδρονομικά έργα (φυτοκομικά, φυτοτεχνικά, αγροτεχνικά, τεχνικά έργα και ο συνδυασμός αυτών), αποτελούν βασικά έργα υποδομής και ανάπτυξης μιας περιοχής, ενώ παράλληλα λειτουυργούν ως εξαιρετικά περιβαλλοντικά έργα. Στο σημείο αυτό πρέπει να επισημανθεί και να υπογραμμιστεί ότι ο χώρος εφαρμογής των έργων ορεινής υδρονομικής αποτελεί το σύνολο των τμημάτων των χειμάρρων και των αποδεκτών τους (ποταμοί, λίμνες, θάλασσες), που ενεργοποιούνται ή ασκούνται οι ζημιογόνες χειμαρρικές λειτουργίες και ιδιότητες. Ως ρύακες χαρακτηρίζονται οι χείμαρροι με υδατοπαροχή απαλλαγμένη παραπυθμένιας στερεομεταφοράς. 27

28 2.6.2 Σκοποί διευθέτησης Οι κύριοι σκοποί υδρονομικής διευθέτησης είναι: Ο προστατευτικός: Ο προστατευτικός σκοπός (ταυτίζεται με την έννοια της απόσβεσης) επιδιώκει τον έλεγχο, ή την αποτροπή των φερτών υλών και την ασφαλή διέλευση των πλημμυρικών αιχμών. Ο υδρολογικός: Ο υδρολογικός σκοπός αποσκοπεί στη ρύθμιση των απορροϊκών υδάτων, επιδιώκοντας τη μείωση των πλημμυρικών και την αύξηση των μέσων και χαμηλών υδάτων. Ο σκοπός της περιβαλλοντικής αποκατάστασης και της ορθολογικής διαχείρισης και αξιοποίησης: Ο σκοπός της περιβαλλοντικής αποκατάστασης και της ορθολογικής διαχείρισης και αξιοποίησης στοχεύει στη βιοοικολογική και περιβαλλοντική ανόρθωση των χειμαρρικών οικοσυστημάτων και στην αξιοποίηση των ζημιογόνων, η αζήμια αλλά μη επωφελώς για τη φύση και τον άνθρωπο, διακινούμενων υδατοφορτίων, καθώς και στην οικολογική, περιβαλλοντική, αισθητική και αναψυχική προσαρμογή των κοιτών. 2.7 ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ Αρχές διευθέτησης Οι αρχές που διέπουν την επιστήμη της Ορεινής Υδρονομίας, οφείλουν να απαντούν στους τεθέντες βασικούς υδρονομικούς σκοπούς. Οι αρχές αυτές είναι οι ακόλουθες: Ι. Η προστατευτική αρχή (αρχή προστατευτικής διευθέτηση). ΙΙ. Η υδρολογική αρχή (αρχή υδρολογικής διευθέτησης). ΙΙΙ. Η αρχή της περιβαλλοντικής αποκατάστασης και της ορθολογικής διαχείρισης και αξιοποίησης (αρχή περιβαλλοντικής αποκατάστασης και ορθολογικής διαχείρισης και αξιοποίησης). 28

29 Ειδικότερα οι παραπάνω αρχές επιδιώκουν τα ακόλουθα: Ι. ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΗ ΑΡΧΗ Η αρχή της προστατευτικής διευθέτησης αποσκοπεί στην ευρύτερη προστασία των λεκανών και των κοιτών. Αποσκοπεί επομένως εκτός από την αποτροπή της παραγωγής και στον έλεγχο της διακίνησης των φερτών υλών. Ταυτόχρονα αποσκοπεί στην αποτροπή των πλημμυρών, στη σταθεροποίηση των εδαφών, στην προστασία και τη διατήρηση της παροχετευτικότητας των κοιτών και τον έλεγχο των αποθέσεων. Η αποτροπή της παραγωγής και ο έλεγχος της διακίνησης των φερτών υλών επιτυγχάνεται με τους ακόλουθους τρόπους: 1. Αποτροπή παραγωγής φερτών υλών Μείωση της κρουστικής δύναμης της βροχής Αύξηση της αντίστασης του γεωϋποθέματος Μείωση της συρτικής δύναμης (διαβρώσεις) και των ενδογενών δυνάμεων (ολισθήσεις, αποσαθρώσεις, κατακρημνίσεις) του νερού. Βελτίωση της διηθητικότητας και της στράγγισης των εδαφών Στερέωση εδαφών-κοιτών-πρανών Συνδυασμός των ανωτέρω 2. Έλεγχος των διακινούμενων φερτών Μείωση της συρτικής δύναμης του νερού στις κοίτες Μετατροπή μέρους της αιωρομεταφοράς σε παραπυθμένια στερεομεταφορά Μετασχηματισμός και θραύση των χειμαρρολαβών 29

30 Συνολική διακράτηση φερτών υλών σε κατάλληλες επιλεγμένες θέσεις Επιλεγμένος διαχωρισμός- διακράτηση- διαλογή, για τη χωρική διαφοροποίηση των διακινούμενων φερτών υλών Συνδυασμός των ανωτέρω 3. Αποτροπή πλημμυρών Διατήρηση σταθερών και επαρκών πλημμυρικά κοιτών Βελτίωση των συνθηκών μείωσης των πλημμυρικών αιχμών στις λεκάνες και στις κοίτες Διατήρηση της αναγκαίας παροχετευτικότητας των κοιτών Αύξηση της χωρητικότητας αδύναμων υδραυλικά κοιτών (κοιτών μη δυνάμενων να παραλάβουν τις αφικνούμενες μέγιστες υδατοπαροχές). Επίτευξη και διατήρηση της σταθερότητας των επαρκών πλημμυρικά κοιτών ΙΙ. ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΗ ΑΡΧΗ Η υδρολογική αρχή στηρίζεται στην επίτευξη της επιθυμητής κατά χώρο και χρόνο δίαιτας των διακινούμενων υδάτων στη λεκάνη και τις κοίτες. Η υδρολογική αρχή ουσιαστικά επιδιώκει την ορθολογική αναδιανομή των υδατοφορτίων με στόχο τη μείωση των πλημμυρικών και την αύξηση των μέσων και κυρίως των χαμηλών υδάτων. Παράλληλα βασικός και εξίσου σημαντικός στόχος της υδρολογικής αρχής είναι η βελτίωση του εμπλουτισμού των υπόγειων υδροφορέων, από τις χειμαρρικές λεκάνες και κοίτες. Ιδιαίτερα η υδρολογική αρχή με την επιδίωξη της ορθολογικής αναδιανομής των υδατοφορτίων της απορροής, στοχεύει στην αύξηση του ρυθμού του εμπλουτισμού των χρησιμοποιούμενων ή εξαντλημένων υδροφορέων. Οι παραπάνω επιδιώξεις της υδρολογικής αρχής, δηλαδή η αρχή της ρύθμισης και της αναδιανομής των υδατοφορτίων, καθώς και η αρχή της αύξησης του ρυθμού του εμπλουτισμού, επιτυγχάνονται με τις ακόλουθες επεμβάσεις: 30

31 Τη βελτίωση της υδατοαπορροφητικότητας των λεκανών και της μετάπτωσης του μεγαλύτερου τμήματος της απορροής, από την επιφανειακή στην ενδόγεια απορροή. Την δημιουργία συνθηκών αύξησης του χρόνου συγκέντρωσης (συρροής) των υδάτων. Την αύξηση του ενεργού πορώδους και ιδιαίτερα του μεγαλοπορώδους των εδαφών Την υποβοήθηση της συνεχούς πλήρωσης φυσικών ή τεχνητών (βαθμίδες, τάφροι, μικρές διηθητές λιμνοδεξαμενές) διηθητών κατά προτίμηση κοιλωμάτων στο χώρο των λεκανών απορροής. Τη δημιουργία μόνιμων ή προσωρινών (ανασχετικών) χώρων παγίδευσης ή εκτόνωσης του ζημιογόνου τμήματος των πλημμυροφορτίων. Αυτό επιτυγχάνεται με την κατασκευή φραγμάτων ή λιμνοδεξαμενών ρύθμισης της δίαιτας των υδατοφορτίων (φράγματα ελέγχου της παροχής). Με τα έργα αυτά επιδιώκεται η παρακράτηση τμήματος των υδατοφορτίων των αυξημένων παροχών και η ελεγχόμενη στη συνέχεια απόδοση τους, με χρονική υστέρηση, επωφελεία των μέσων και χαμηλών υδάτων. Τη διατήρηση επιθυμητών σε ποιότητα και ποσότητα κινητών πυθμένων κατά μήκος των κοιτών ώστε να λειτουργούν ως απορροφητικά φίλτρα (διηθητοί κινητοί πυθμένες). Το συνδυασμό όλων των ανωτέρω. ΙΙΙ. ΑΡΧΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΟΡΘΟΛΟΓΙΚΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ Η αρχή της περιβαλλοντικής αποκατάστασης (αναβάθμισης) και της ορθολογικής διαχείρισης και αξιοποίησης των χειμάρριων περιβαλλόντων αποτελεί της τελευταία εξέλιξη της υδρονομικής επιστήμης. Αποτελεί το τελευταίο και ανώτερο στάδιο των διευθετήσεων και ουσιαστικά περιλαμβάνει και υπερβαίνει τις δύο προηγούμενες αρχές, καθόσον δεν στοχεύει μόνο στην αποτροπή, προστασία και ρύθμιση των χειμαρρικών λειτουργιών αλλά τις προεκτείνει προς την 31

32 επίτευξη της βέλτιστης επιθυμητής τελικής υδρονομικής ένωσης * κλίμακας. Η επίτευξη της τελικής υδρονομικής ένωσης κλίμακας θα προσφέρει, σε σταθερότερο περιβάλλον, περισσότερα έμμεσα και άμεσα αγαθά. Παράλληλα η αρχή αυτή προτείνει τον ανασχεδιασμό του χώρου και των επεμβάσεων με στόχο: α)την αύξηση-βελτίωση των απαντώμενων βιοκοινωνιών (χλωρίδαπανίδα), και β)την κάλυψη βασικών ανθρώπινων απαιτήσεων (ύδρευση, ποιότητα νερού, άρδευση, ενέργεια, οικολογικές- αισθητικές- αναψυχικές επεμβάσεις). Χαρακτηριστικό της αρχής αυτής είναι ότι δεν βλέπει τις επεμβάσεις, τις δράσεις και τα αποτελέσματα μέσα στα στενά όρια ενός συγκεκριμένου χειμάρρου, αλλά προεκτείνει τα αγαθά και τις υπηρεσίες του σε άλλες περιοχές. Έτσι π.χ. με την εκτροπή και μεταφορά μέρους ή του συνόλου του ζημιογόνου τμήματος ενός πλημμυροφορτίου επιτυγχάνεται εκτός από την πλημμυρική αποφόρτιση του χειμάρρου και η περιβαλλοντική, οικολογική, αναπτυξιακή, αναψυχική, αισθητική κοινωνική, κλπ. κάλυψη των υδατικών αναγκών λείψυδρων ή περιβαλλοντικά υποβαθμισμένων περιοχών. Παράλληλα η δημιουργία τεχνητών λιμνών αξιοποίησης (ταμιευτήρες) δημιουργεί νέα υγροτοπικά συστήματα συντελώντας έτσι στην επαναπόκτηση μέρους των απωλεσθέντων υγροτόπων της χώρας μας. Τέλος επισημαίνεται ότι η παραπάνω αρχή δημιουργεί ευνοϊκές κοινωνικοοικονομικές και εργασιακές σχέσεις (αντιμετώπιση λειψυδρίας, μείωση κόστους παραγωγής, αύξηση παραγωγής, δυνατότητα εισαγωγής νέων καλλιεργειών, δημιουργία νέων χώρων αναψυχής, άθλησης, παραγωγής ενέργειας, κλπ.) στην ελληνική περιφέρεια και κατ επέκταση στην ελληνική κοινωνία. Το παράδειγμα της λίμνης Πλαστήρα, η οποία πέραν του αρχικού σκοπού της (παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας) επέτυχε να αποτελεί το σημαντικότερο τουριστικό-αναψυχικό κέντρο της Θεσσαλίας, ενώ επιπρόσθετα παρέχει σημαντικές ποσότητες νερού άρδευσης στο Θεσσαλικό κάμπο και να εξελιχθεί σε έναν εξαιρετικό περιβαλλοντικόαισθητικό-αναψυχικό υγροβιότοπο, είναι χαρακτηριστική. * Τον όρο υδρονομική ένωση κλίμακα τον δανειστήκαμε από τον αντίστοιχο όρο της φυτοκοινωνιολογίας. Με τον όρο αυτό οριοθετούμε τη βέλτιστη οροφή, που μπορεί να φθάσει ένα χειμαρρικό, υδρονομικό σύστημα εφόσον εξαλειφθούν ή απαλυνθούν οι δυσμενείς χειμαρρικές λειτουργίες 32

33 Η παραπάνω αρχή επιτυγχάνεται εκτός από το σύνολο των μέτρων και επεμβάσεων της προστατευτικής και της υδρολογικής αρχής και με τις ακόλουθες επεμβάσεις: Ταμίευση, διαλογή και αξιοποίησης των φερτών υλικών των χειμάρρων (δημιουργία φυσικών αμμορυχίων). Συλλογή και απόληψη νερού με ή χωρίς εκτροπή με κατάλληλα έργα όπως υδρομαστεύσεις, υδροαντλήσεις, αγωγούς μεταφοράς νερού με βαρύτητα (ανοιχτοί με ελεύθερη στάθμη, ή κλειστοί υπό πίεση,) ή με υποβοηθητικές αντλήσεις (κλειστοί αγωγοί). Ταμίευση και αξιοποίηση του ταμιευομένου νερoύ σε φράγματα (ανασχετικά, θραύσης και εκτροπής πλημμυρών, ταμίευσης) και λιμνοδεξαμενές. Δημιουργία τεχνητών υγροβιότοπων (π.χ. Λίμνη Κερκίνη). Ταμίευση νερού σε περιοχές (ζώνες) υψηλού ρυθμού εμπλουτισμού (εμπλουτιστικές επεμβάσεις). Εξυγείανση και αξιοποίηση παθογενών εδαφών (επαναφορά καταλληλότητας υφάλμυρων ή ρυπασμένων περιοχών). Φυσική διευθέτηση κοιτών (πράσινη διευθέτηση, διευθέτηση σε φυσικά υλικά), ιδιαίτερα σε αστικούς χειμάρρους. Δημιουργία νέων αναψυχικών αγαθών (υδροψυχαγωγικά αστικά πάρκα, αθλήματα δραστηριότητες νερού, όπως rafting, kanoekayak, Canyoning, κωπηλασία, κλπ.). Συνδυασμός όλων των ανωτέρων. 33

34 2.8. ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Για την εμφάνιση χειμαρρικών φαινομένων στο χώρο των χειμαρρικών ρευμάτων απαιτείται η δράση ενός κατάλληλου χειμαρρικού περιβάλλοντος. Αυτό καθορίζεται από τη συνδυασμένη δράση των τεσσάρων χειμαρρικών παραγόντων, που είναι το κλίμα, το γεωλογικό υπόθεμα, η ανάγλυφη όψη και η βλάστηση. (Στεφανίδης, Π., 1990) Ο συνδυασμός των τεσσάρων αυτών παραγόντων, μεταξύ τους, δημιουργεί κάθε φορά ξεχωριστό χειμαρρικό περιβάλλον, με αποτέλεσμα την εμφάνιση συγκεκριμένων χειμαρρικών φαινομένων. Το είδος, ο συνδυασμός και η έκταση των φαινομένων αυτών προσδίδουν στα χειμαρρικά ρεύματα μια συγκεκριμένη χειμαρρική φυσιογνωμία και τα ταξινομούν ανάλογα σε χειμαρρικούς τύπους Γεωλογικό υπόθεμα Το γεωλογικό υπόθεμα αποτελεί το αδρανές υπόβαθρο μιας περιοχής και τον παθητικό υποδοχέα της κλιματικής δράσης Ανάγλυφο Το ανάγλυφο έχει ρυθμιστικό ρόλο και καθορίζει την ένταση με την οποία δρα ο φορέας της ενέργειας επάνω στο γεωλογικό υπόθεμα Βλάστηση Η βλάστηση, η οποία παρεμβάλλεται μεταξύ του φορέα ενέργειας (κλίμα) και του αδρανούς υπόβαθρου (γεωλογικό υπόθεμα), δρα ανασταλτικά στην επενέργεια του πρώτου επί του δεύτερου Κλίμα Στη διαδικασία της χειμαρρικής δράσης το κλίμα είναι ο φορέας ενέργειας, ο οποίος δρα ως παράγοντας επίθεσης (διάβρωσης). Από άποψη χειμαρρικότητας σπουδαιότεροι κλιματικοί παράγοντες είναι τα κατακρημνίσματα και κυρίως το ύψος βροχής που πέφτει στην περιοχή μελέτης και σχηματίζει την απορροή και οδηγεί στην απόπλυση και υποβάθμιση των εδαφών με αποτέλεσμα την 34

35 πρόσχωση των πεδινών περιοχών. Επίσης σημαντικός παράγοντας που βοηθά στα φαινόμενα επιφανειακής διάβρωσης και χειμαρρικότητας είναι και η θερμοκρασία του αέρα η οποία συμβάλλει στην αποσάθρωση των πετρωμάτων με αποτέλεσμα την παραγωγή φερτών υλικών, πολλές φορές αρκετά μεγάλου όγκου. Οι παράγοντες αυτοί σε συνδυασμό με την υγρασία του αέρα καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τις οικολογικές συνθήκες εκείνες που επικρατούν στις λεκάνες απορροής και προσδιορίζουν τα είδη και τη μορφή της βλάστησης που ως γνωστό επιδρά στην επιφανειακή απορροή. 2.9 ΕΣΤΙΕΣ ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΟΤΗΤΑΣ Τα χειμαρρικά φαινόμενα που ευθύνονται για την παραγωγή φερτών υλικών στις ορεινές λεκάνες απορροής των χειμάρρων είναι κυρίως η επιφανειακή, η αυλακωτή, η χαραδρωτική, η πρανική διάβρωση καθώς επίσης οι γεωκατακρημνίσεις και οι γεωλισθήσεις. Οι επιφάνειες που προκύπτουν στις ορεινές λεκάνες απορροής από την ανάπτυξη των παραπάνω χειμαρρικών φαινομένων λόγω της δράσης των τεσσάρων βασικών χειμαρρικών παραγόντων (γεωλογικό υπόθεμα, ανάγλυφο, κλίμα, βλάστηση), που έχουν αναλυθεί και μελετηθεί σε προηγούμενα κεφάλαια, χαρακτηρίζονται ως επιφάνειες ή εστίες φερτών υλικών. Η παραγωγή των φερτών υλικών μέσα στις εστίες αυτές προκαλείται κατά κύριο λόγω από τον συνδυασμό περισσοτέρων του ενός χειμαρρικών φαινομένων, συνεπώς η ονομασία της κάθε επιφάνειας καθορίζεται από το εκάστοτε κυρίαρχο χειμαρρικό φαινόμενο. (Τσακίρης Γ. 1995) Διαβρώσεις Επιφανειακή διάβρωση Είναι το φαινόμενο εκείνο το οποίο αποσπά και παρασέρνει βαθμιαία και με ομοιόμορφο ή ανομοιόμορφο τρόπο λεπτά γεωστρώματα από την επιφάνεια της λεκάνης απορροής. Προκαλείται από την δράση των απορρεόντων υδάτων στην επιφάνεια του εδάφους εξ αιτίας των σημαντικών βροχοπτώσεων καθώς και από την πρόσκρουση των πρώτων σταγόνων της βροχής ιδιαίτερα στα χαλαρής σύστασης εδάφη. 35

36 Το μέγεθος του όγκου των υλικών που παράγονται κατά τη διάρκεια του έτους είναι γενικά μικρό και τα παραγόμενα υλικά λεπτής έως εξαιρετικά λεπτής σύστασης (< 2mm). Εξ αιτίας όμως της ομοιομορφίας της απόσπασης των υλικών από την επιφάνεια του εδάφους, πολλές φορές δεν είναι εύκολα αντιληπτός ο όγκος των παραγόμενων υλικών και το μέγεθος της υποβάθμισης της υπό μελέτη λεκάνης, με αποτέλεσμα την υποεκτίμηση γενικά των ποσοτήτων λεπτών υλικών που παράγονται. (Μουλόπουλος Χρ. 1968) Το μέγεθος της επιφανειακής διάβρωσης μεγεθύνεται σε επιφάνειες των οποίων έχει καταστραφεί η επιφανειακή βλάστηση λόγω πυρκαγιάς (περιοχή μελέτης), ακόμα και με μικρής έντασης και διάρκειας βροχοπτώσεων. Η επιφανειακή διάβρωση εμφανίζεται κυρίως σε επιφάνειες όπου ο συντελεστής απορροής είναι αυξημένος για διάφορους λόγους όπως: σε επιφάνειες που η βλάστηση είναι ελλιπής ή έχει διαταραχθεί από ανθρωπογενείς παράγοντες, σε γυμνές επιφάνειες, σε επιφάνειες με ισχυρή κλίση, σε καλλιεργούμενες επιφάνειες. (Ξανθόπουλος Θ., 1972) Αυλακωτή διάβρωση Το χειμαρρικό φαινόμενο της αυλακωτής διάβρωσης αποτελεί την προέκταση του φαινομένου της επιφανειακής και τον πρόδρομο της χαραδρωτικής διάβρωσης, πρόκειται δηλαδή κατ' ουσία, για μια μικρογραφία της χαραδρωτικής, αφού και τα δύο εμφανίζουν παρόμοια μορφή και διαφέρουν μόνο στο βάθος των αυλακώσεων, που στην αυλακωτή δεν ξεπερνούν το 1 m βάθος. Προκαλείται από την δράση των απορρεόντων υδάτων που δημιουργούνται μετά από βροχόπτωση όχι ιδιαίτερης έντασης και ευνοείται από την ύπαρξη ανωμαλιών στις επίπεδες επιφάνειες του εδάφους, οι οποίες συγκρατούν στα ανάντη τους ποσότητες απορροϊκού νερού που όταν γίνουν σημαντικές παρασέρνουν προς τα κατάντη τεμάχια εδάφους. Δημιουργούνται δηλαδή, πολλά, μικρά, ρηχά (<1m) αυλάκια που κατευθύνονται προς τη διεύθυνση της μέγιστης κλίσης της επιφάνειας του εδάφους, ακολουθώντας τον άξονα ροής του νερού και σχηματίζοντας συνήθως τριγωνική διατομή. 36

37 Χαραδρωτική διάβρωση Η χαραδρωτική διάβρωση είναι εκείνο το φαινόμενο το οποίο εξ αιτίας των κατά τόπους συγκεντρώσεων μεγάλων ποσοτήτων απορρεόντων υδάτων και λόγω της αυξημένης συρτικής δύναμης του νερού (ιδιαιτέρως των καθαρών υδάτων), σχηματίζει μεγάλες, βαθιές χαράδρες (>1m) κατά την κατεύθυνση ροής των υδάτων. Αποτελεί χαρακτηριστικό φαινόμενο των ευδιάβρωτων πετρολογικών σχηματισμών και ιδιαιτέρως των νεογενών (περιοχή μελέτης), σχηματίζει χαραδρώσεις με ένα βάθος που κυμαίνεται από 5-30m, με τριγωνική ως επί το πλείστον διατομή (εκεί που το φαινόμενο εντατικοποιείται οι διατομές είναι υοειδείς) και τα φερτά υλικά που παράγονται είναι διαφόρων μεγεθών εκ των οποίων τα λεπτότερα αποπλένονται εξ αιτίας της συρτικής δύναμης του νερού προς τα κατάντη και τους τελικούς αποδέκτες ενώ τα πιο αδρομερή ακανόνιστα, και γωνιώδη παραμένουν εντός των κοιτών σχηματίζοντας τους κινητούς πυθμένες αυτών και επηρεάζοντας την λιθοκοκκομετρική τους συγκρότηση. (Σακκάς Ι. 2004) Επειδή η χαραδρωτική διάβρωση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συρτική δύναμη του «καθαρού» νερού, δηλαδή από τον απορροϊκό όγκο αυτού, το φαινόμενο συχνά εμφανίζεται στα κατάντη των τεχνικών έργων, ιδίως των φραγμάτων που κατασκευάζονται για τη συγκράτηση των φερτών υλικών και αυτό διότι η συρτική δύναμη του μεγιστοποιείται εξ αιτίας της κατακράτησης των φερτών υλικών στα ανάντη Πρανική διάβρωση Είναι το φαινόμενο αυτό, το οποίο λόγω της υποσκαπτικής δράσης του νερού αποσπά, παρασέρνει και μεταφέρει υλικά από τον πόδα των πρανών προς τα κατάντη. Εξαρτάται από την συρτική δύναμη του νερού, τις κλίσεις της κοίτης, τους μαιανδρισμούς και τις στροφές που αυτή δημιουργεί, καθώς και από την ευπάθεια του γεωλογικού υποθέματος και ευνοείται από οποιαδήποτε αιτία εκτροπής της ροής του νερού προς τα πρανή. Εξ αιτίας της κάθετης εξέλιξης του φαινομένου σε σχέση με τον άξονα της ροής του νερού, η πρανική διάβρωση παρουσιάζει τοπικό χαρακτήρα και τα υλικά που απάγονται και διακινούνται στην κοίτη είναι διαφόρων μεγεθών με μεγαλύτερη συμμετοχή μέσου μεγέθους και λεπτών υλικών( Μουλόπουλος Χρ. 1968). 37

38 Υποσκαπτική διάβρωση Η υποσκαπτική διάβρωση είναι το εκβάθυσμα, που δημιουργείται στις φυσικές κοίτες των ρεμάτων, όταν ο υδάτινος κορμός του ρέοντος ύδατος προσπίπτει υπό γωνία στον κινητό πυθμένα της κοίτης. Σχηματίζεται στη θέση πρόσπτωσης του υδάτινου κορμού στην κοίτη, δηλαδή έχει τοπικό χαρακτήρα, αναπτύσσεται δε σε βάθος και κάθετα προς τον άξονα ροής. (Reid, I, J.B. Laronne and M.D. Powell, 1998) Αποσαθρώσεις Γεωκατακρημνίσεις Ως αποσάθρωση χαρακτηρίζεται το φαινόμενο κατά το οποίο προκαλείται η χαλάρωση της συνοχής, η μεταβολή της σύνθεσης και η κατάτμηση των πετρωμάτων σε διάφορα τεμάχια. (Carling, P.A., 1989) Η φυσική ή μηχανική αποσάθρωση οφείλεται στην συνδυασμένη δράση των παραγόντων της θερμοκρασίας και του νερού. Οι διάφορες αυξομειώσεις της θερμοκρασίας οδηγούν στην μεταβολή του όγκου των πετρωμάτων, καθώς και στην τήξη και πήξη του νερού εντός του γεωϋποθέματος, με αποτέλεσμα τη χαλάρωση της συνοχής και τη δημιουργία σχισμών και ρωγμών στο πέτρωμα, ενώ ταυτόχρονα η υδραυλική πίεση που ασκούν τα ύδατα στις ρωγμές και στους πόρους των πετρωμάτων, οδηγούν τελικά στη θραύση των τελευταίων. Οι γεωκατακρημνίσεις αποτελούν προέκταση του φαινομένου των αποσαθρώσεων. Είναι το φαινόμενο αυτό κατά το οποίο τα προϊόντα της αποσάθρωσης κυλίονται ή κατακρημνίζονται επί των κλιτύων και συσσωρεύονται στα κατάντη αφού πρωτύτερα έχουν υποστεί διαλογή. Εξαρτώνται όπως και οι αποσαθρώσεις από το είδος των πετρωμάτων της περιοχής (ευνοούνται στα ασβεστολιθικά πετρώματα), καθώς και από την κλίση της επιφάνειας, την ύπαρξη ή μη προστατευτικού φυτομανδύα και από τις ακραίες κλιματικές συνθήκες όπως προαναφέρθηκε. (McDonald, L.H., A.W. Smart and R.C. Wissmar, 1991) Ως γεωλίσθηση καλείται το φαινόμενο κατά το οποίο μια γεωμάζα μετακινείται επάνω σε ένα επίπεδο ολίσθησης λόγω του ιδίου βάρους της, κατά τη διεύθυνση της μέγιστης κλίσης, και εξ αιτίας του διαποτισμού της με νερό. Τα υλικά που παράγονται είναι διαφόρων μεγεθών, συχνά σημαντικών ποσοτήτων και όγκου, με τα πιο λεπτά να 38

39 κυριαρχούν και να αποτίθενται στα κατάντη χωρίς να έχουν υποστεί διαλογή. (Carling, P.A., 1989) Ευνοούνται από την ύπαρξη ευπαθών γεωλογικών σχηματισμών (νεογενή) καθώς και από τις έντονες κλίσεις. Η βλάστηση μπορεί να λειτουργήσει αποτρεπτικά μόνο στις περιπτώσεις εκείνες όπου το επίπεδο ολίσθησης δεν είναι πολύ βαθιά και το ριζικό σύστημα δύναται να συγκρατήσει το έδαφος, ενώ δεν βοηθάει καθόλου όταν η γεωμάζα ολισθαίνει πάνω σε ένα επίπεδο που δραστηριοποιείται κάτω από το βάθος όπου φτάνει το ριζικό σύστημα. Στις ορεινές λεκάνες απορροής των χειμάρρων και ιδιαίτερα αυτών που εδράζονται επί ολισθησιγενή εδάφη, το φαινόμενο των ολισθήσεων αναπτύσσεται με μεγάλη ένταση και σε μεγάλη έκταση, σχεδόν σε όλη την επιφάνεια της περιοχής μελέτης. Μαζί με τις επιφανειακές διαβρώσεις είναι ένα εκτατικό και εντατικό χειμαρρικό φαινόμενο και είναι αυτό το οποίο χαρακτηρίζει το δυναμικό των χειμάρρων των λεκανών από πλευράς όγκου φερτών υλικών, στερεομεταφοράς εντός των κοιτών, προκαλούμενων ζημιών και τελικά γενικότερης συμπεριφοράς των χειμαρρικών ρευμάτων και επικινδυνότητας αυτών. Η ανάπτυξη του ευνοείται από την μορφολογία του χώρου, αλλά πολύ περισσότερο από το ευπαθές γεωλογικό υπόθεμα του νεογενή σχηματισμού και των αμιγώς ολισθησιγενών επιφανειών, το οποίο δημιουργεί έπειτα από τον διαποτισμό του από τα ύδατα, επιφάνειες ολίσθησης πάνω στις οποίες κινούνται οι γεωμάζες με τους γνωστούς τρόπους. Επίσης οι έντονες υποσκαφές των πρανών ιδιαίτερα στις κεντρικές κοίτες των ρεμάτων και στους κύριους συμβάλλοντες αυτών, αποσταθεροποιούν όγκους υλικών και ευνοούν τις ολισθήσεις (Μαργαρόπουλος Π., 1963). 39

40 2.10. ΣΤΕΡΕΟΠΑΡΟΧΗ Τα όμβρια ύδατα, κατά την απορροή τους αποσπούν από τις συλλεκτήριες λεκάνες και τις κοίτες των χειμαρρικών ρευμάτων στερεά υλικά (φερτές ύλες), τα μεταφέρουν προς τις χαμηλότερες περιοχές και τα αποθέτουν στα πεδινά και ημιπεδινά τμήματα τους ή τα εκχύουν στους μεγαλύτερους αποδέκτες τους (θάλασσες, ποταμούς κ.λ.π.). Στα ρεύματα, που διαρρέουν πόλεις και οικισμούς, παρατηρείται κατά τα τελευταία χρόνια και ανθρωπογενείς εμπλουτισμός των κοιτών τους με ετερόχθονα φερτά υλικά, που προέρχονται από κάθε είδους απορρίμματα, από επιχωματώσεις των κοιτών, από διάφορα υλικά κατασκευών κ.λ.π. ( Reid, I, J.B. Laronne and M.D. Powell, 1998) Επομένως η δημιουργία χειμαρρικών φαινομένων στις ορεινές λεκάνες των χειμαρρικών ρευμάτων έχει ως συνέπεια την παραγωγή φερτών υλικών. Τα υλικά αυτά που παράγονται από τις διαβρώσεις μεταφέρονται από τα ρέοντα ύδατα που τις προκαλούν και αποθέτονται εκτός του τόπου παραγωγής τους, κατά κανόνα σε μακρύτερες περιοχές, οι οποίες βρίσκονται εκτός των ορεινών λεκανών απορροής. Τα υλικά που παράγονται από τις αποσαθρώσεις, γεωκατακρημνίσεις κ.λ.π., υφίστανται μόνο τοπικές μετακινήσεις, και κατά κανόνα παραμένουν συσσωρευμένα κοντά στους τόπους παραγωγής τους εντός των ορεινών λεκανών. Στη συνέχεια όμως τα απορρέοντα ύδατα των αποσαθρώσεων κ.λ.π. φαινομένων, και τα μεταφέρουν ολικά ή μερικά εκτός των ορεινών λεκανών. Επομένως, η διάβρωση ή γενική διάβρωση (υπό ευρεία έννοια) είναι και το κύριο χειμαρρικό φαινόμενο που παρασύρει και μεταφέρει φερτά υλικά από τις ορεινές λεκάνες των χειμαρρικών ρευμάτων τα οποία τα αποθέτει εκτός αυτών, δημιουργώντας υποβάθμιση (απόσπαση γεωστρώματος από την επιφάνεια της ορεινής λεκάνης) σε αυτές. Συνοψίζοντας, η διάβρωση των ορεινών λεκανών, συνεπώς και η υποβάθμιση την οποία αυτή συνεπάγεται, αποτελούν τον σπουδαιότερο μορφογενετικό παράγοντα στην επιφάνεια της γης. 40

41 2.11. ΜΙΚΡΑ ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΝΕΡΩΝ. Η αξιοποίηση των επιφανειακών νερών μπορεί να πραγματοποιηθεί με την συγκέντρωση τους σε υδατοδεξαμενές, οι οποίες δημιουργούνται με την κατασκευή φραγμάτων στιας κοίτες των ποταμών, χειμαρροποτάμων και χειμαρρικών ρευμάτων. Με τον τρόπο αυτό συγκεντρώνεται το νερό των πηγών ή της βροχής τη περίοδο των βροχοπτώσεων και χρησιμοποιείται κατά την ξηροθερμική περίοδο. Οι ταμιευτήρες αυτοί είναι διαφόρων ειδών(κωτούλας, 1989): Ανάλογα με το σκοπό για το οποίο κατασκευάζονται: ταμιευτήρες για υδροηλεκτρικούς σκοπούς, ύδρευση, άρδευση, πολλαπλών σκοπών. Ανάλογα με το ύψος τους, από 3 έως 7m από 7 εώς 30 m και πάνω από 30 m τα μεγάλα φράγματα. Ανάλογα με τη συνεκτικότητα του σώματος τους διακρίνονται σε: Συμπαγή: όταν τα υλικά δομής δημιουργούν στερεό σώμα. Τέτοια είναι τα φράγματα από σκυρόδεμα, από λιθοδομή κλπ. τα οποία υπόκεινται στη νομοτέλεια της στατικής. Χαλαρά φράγματα: όταν τα υλικά δομής τους δημιουργούν ευμετάβλητο σώμα. Τέτοια είναι τα γεωφράγματα τα οποία υπόκεινται κυρίως στη νομοτέλεια της εδαφομηχανικής.(στεφανίδης,1995) Οι λιμνοδεξαμενές καλό είναι να κατασκευάζονται κοντά στις αρδευόμενες περιοχές σε μικροκοιλάδες με σταθερό και αδιαπέραστο πυθμένα. Η εκλογή της κατάλληλης θέσης εξαρτάται από τοπογραφικούς, γεωλογικούς, υδρολογικούς και οικονομικούς παράγοντες. Η ελάχιστη χωρη τικότητα ενός ταμιευτήρα, πρέπει να ίση με το σύνολο των αναγκών σε νερό, με την προσθήκη και των απωλειών λόγω εξάτμισης και διήθησης. Η μελέτη και κατασκευή των μικρών φραγμάτων είναι πιο απλή από αυτή των μεγάλων, γιατί δεν απαιτούνται μακροχρόνιες ερευνητικές εργασίες για τις συνθήκες θεμελίωσης και αντοχής τους. 41

42 3. ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ 3.1. ΘΕΣΗ- ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Γεωγραφική και πολιτική θέση της περιοχής. Το ρέμα Ποταμούλι, στο οποίο γίνεται η μελέτη αυτή, βρίσκεται στα διοικητικά όρια του Δήμου Θ. Ζιάκα του Ν. Γρεβενών, στα βόρεια του όρους Όρλιακας. Το ποταμούλι ρέει προς τα ανατολικά και στην συνέχεια προς τα ΝΑ/κα και συμβάλει στο Βενέτικο παραπόταμο του Αλιάκμονα. Νότια του οικισμού Πολυνέρι και σε υψόμετρο περίπου 810 μέτρα είναι δυνατό να τοποθετηθεί η αρχή του, στη συμβολή δύο μεγάλων ρεμάτων που ρέουν από ΒΔ/κα και ΝΔ/κα, από τις υπώρειες της Πίνδου. Λόγω του έντονου ανάγλυφου της περιοχής το Ποταμούλι δέχεται, σε όλο το μήκος του, μικρές πλευρικές ρεματιές. Η θέση του άξονα βρίσκεται σε υψόμετρο 700, σε ευθεία απόσταση περίπου 15χλμ δυτικά της πόλης των Γρεβενών και εξυπηρετείται οδικά από επαρχιακή οδό Γρεβενά- Μαυραναίοι- Ζιάκας- Περιβολάκι και στη συνέχεια με δασική οδό μέχρι την κοίτη του ρέμματος. Η περιοχή στην οποία εκτείνεται η συλλεκτήριος λεκάνη του ρέματος υπάγεται: Διοικητικά : Στο Δημοτικό Διαμέρισμα Ζιάκα του Δήμου Θ. Ζιάκα του Ν. Γρεβενών. Δικαστικά : Στο ειρηνοδικείο και Πρωτοδικείο Γρεβενών και Εφετείο Κοζάνης. Οικονομικά: Στην Δημόσια Οικονομική Εφορία (Δ.Ο.Υ.) Γρεβενών. Δασοπολιτικά: Στο Δασονομείο Ζιάκας, τη Διεύθυνση Δασών Γρεβενών και τη Διεύθυνση Δασών Περιφέρειας Δυτικής Μακεδονίας. 42

43 ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ Σχήμα 3: Χάρτης της περιοχής έρευνας και της ευρύτερης περιοχής 43

44 ΣΧΗΜΑ 4 ΧΑΡΤΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Πηγή: Γ.Υ.Σ.1985

45 ΣΧΗΜΑ 5 ΧΑΡΤΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΜΕ ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ 45

46 Ορεογραφική και Τοπογραφική διαμόρφωση. Η λεκάνη απορροής ορίζεται από τις κορυφές Όρλιακας (Πέντε Πηγάδια, υψόμετρο 1464, στα ΝΑ) Καφαδιές, Καντήλα (υψόμετρο 1475, στα νότια), Ντόβας (υψόμετρο 1409, στα ΝΔ/κα), Στραγγόπετρα (υψόμετρο 1650, στα ΝΔ/κα), Λεκάνη (υψόμετρο 1260, στα Δυτικά), Πολύρρεμο(υψόμετρο 1404, στα ΒΔ/κα), Όμορφη Ράχη (υψόμετρο 1123 στα Βόρεια), γυμνό (υψόμετρο περίπου 1000, στα ΒΑ/κα) (Εικ. 1 και 2) Οι μορφολογικές κλίσεις στα πρανή της λεκάνης κατάκλυσης θεωρούνται εξαιρετικά ήπιες αφού κυμαίνονται μεταξύ 20 και 35 %. Ήπιες παραμένουν οι μορφολογικές κλίσεις της λεκάνης απορροής στα βόρεια της λεκάνης κατάκλυσης, ενώ είναι πολύ μεγαλύτερες στα νότια και δυτικά και μάλιστα στις περιοχές, με υψόμετρο μεγαλύτερο των 1000μ. όπου συχνά η κλίση υπερβαίνει και το 100%. Εικόνα 1 : Γενική άποψη Λεκάνης περιοχής Οικισμού «Περιβολακίου»

47 Εικόνα 2 : Γενική άποψη Λεκάνης περιοχής Οικισμού «Περιβολακίου» 47

48 4. ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ 4.1 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΥΔΑΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των Βάσεων Δεδομένων των Περιβαλλοντικών Συστημάτων, το οποίο τις διαχωρίζει από τις υπόλοιπες κοινές εφαρμογές των Βάσεων Δεδομένων, συνιστάται στην χωρική διάσταση και την γεωγραφική εξάρτηση τους. Η διαχείριση δηλαδή των πληροφοριών που αφορούν σε περιβαλλοντικά και ακόμη ειδικότερα σε υδατικά συστήματα δεν εξαρτάται μόνον από τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά των πληροφοριών, (π.χ. χρονοσειρές ύψους βροχής, στάθμης υδατορρεύματος, συγκέντρωσης ρυπαντών, στοιχεία χρήσεως γης κλπ.), αλλά κυρίως εξαρτάται από την χωρική διάσταση των πληροφοριών και την γεωγραφική τους κατανομή. Στα περιβαλλοντικά δηλαδή συστήματα δεν έχει μόνο σημασία η χρονική εξέλιξη της τιμής κάποιων παραμέτρων, αλλά και η γεωγραφική τους κατανομή. Αυτός είναι ο λόγος που τα γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (G.I.S.), έχουν τύχει μεγάλης επέκτασης διεθνώς τα τελευταία χρόνια σε εφαρμογές περιβαλλοντικής διαχείρισης. Η χρήση αυτού του τύπου των Βάσεων Δεδομένων σε περιβαλλοντικής διαχείρισης υδατικών συστημάτων, πέρα από την δυνατότητα της χωρικής εξάρτησης των πληροφοριών, παρέχουν και μια σειρά άλλες δυνατότητες και πλεονεκτήματα, που συνοψίζονται ως εξής: Δυνατότητα Γεωγραφικής Ανάλυσης των Πληροφοριών. Οι πληροφορίες δεν έχουν δηλαδή απλώς χωρική εξάρτηση, αλλά παρέχεται και η δυνατότητα της διαχείρισης των πληροφοριών και των δεδομένων με βάση την γεωγραφική συνιστώσα. Έτσι, μπορούν να ανακτηθούν πληροφορίες σχετικές με τις περιοχές που εμφανίζεται κάποια ιδιαίτερη ιδιότητα, ή πληροφορίες σχετικές με την κατανομή κάποιας συγκεκριμένης χαρακτηριστικής ιδιότητας των παραμέτρων. Π.χ. περιοχές όπου η ρύπανση εμφανίζεται να υπερβαίνει κάποια όρια, περιοχές όπου η βροχόπτωση ή η απορροή εμφανίζει συστηματική απόκλιση από τις μέσες αναμενόμενες τιμές κλπ. Δυνατότητα ηλεκτρονικής χαρτογράφησης και παρουσίασης θεματικών χαρτών. Τα G.I.S. έχουν τη σημαντική ικανότητα της παρουσίασης των πληροφοριών με τη μορφή των χαρτών και μάλιστα εφόσον αυτό χρειάζεται με τη μορφή θεματικών χαρτών, οι οποίοι μάλιστα μπορούν να συνδυάζονται μεταξύ τους και να παράγουν σύνθετες χαρτογραφικές απεικονίσεις. Έτσι παρέχεται η δυνατότητα παρουσίασης υδρολογικών απεικονίσεων, απεικονίσεων περιοχών με προβλήματα ρύπανσης, θεματικών χαρτών π.χ. περιοχών με τις χρήσεις γης ή τα 48

49 υδραυλικά έργα, καθώς και συνδυασμένων χαρτών π.χ. περιοχών με μικρή ή και μεγάλη απορροή και ρύπανση των νερών ή με βιομηχανική ή άλλη δραστηριότητα. Με τον τρόπο αυτό η διαχείριση αποκτά ένα ισχυρότατο εργαλείο, γίνονται συσχετίσεις που δεν ήταν ορατές με τη μελέτη και εξέταση απλών πινάκων ή καμπύλων με τις μεταβολές των παραμέτρων, εμφανίζονται εναλλακτικές οπτικές γωνίες για την εξέταση των προβλημάτων κλπ. Παρέχεται με δύο λόγια η εποπτική δυνατότητα της απεικόνισης συνδυασμένων πληροφοριών, γεγονός που ανοίγει νέους δρόμους στην περιβαλλοντική διαχείριση. Δυνατότητα διεπιστημονικής συνεργασίας, απαραίτητο στοιχείο για την ολιστική προσέγγιση. Η δυνατότητα των G.I.S. να χτίζει κανείς πάνω σε προηγούμενες δουλειές, ευνοεί τη συνεργασία και το συντονισμό όλων των ειδικοτήτων που χρειάζονται για την διαχείριση των υδατορρευμάτων. Τέλος τα G.I.S. αποτελούν ολοκληρωμένα περιβάλλοντα διαχείρισης, όπου μπορούν να ενταχθούν μέθοδοι μαθηματικής επεξεργασίας των πληροφοριών, μαθηματικά μοντέλα προσομοίωσης, μοντέλα απόφασης, καθώς και έμπειρα συστήματα. Μπορούν έτσι να ολοκληρώσουν πέρα από την καταχώρηση, την επεξεργασία και τη διαχείριση των πληροφοριών, την αξιοποίηση τους με αποτελεσματική πρόγνωση της εξέλιξης των υδροσυστημάτων, την ανάπτυξη και την αξιολόγηση εναλλακτικών σεναρίων διαχείρισης και τη λήψη αποφάσεων για την επέμβαση και το μελλοντικό σχεδιασμό των υδροσυστημάτων. (Γ. Μυλόπουλος, 1997). 4.2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Η μέθοδος έρευνας που ακολουθήθηκε έχει ως εξής: Αρχικά, μετά την ψηφιακή οριοθέτηση της περιοχής έρευνας προχωρήσαμε στη διακριτοποίηση και την οριοθέτηση του χειμάρρου Ποταμούλι και των παραπλεύρων ρεμάτων που το διαρρέουν. Η διακριτοποίηση έγινε σε τοπογραφικούς χάρτες της Γ.Υ.Σ. κλίμακας 1:50000 και με την χρήση CAD/GIS λογισμικού. Η κλιματική έρευνα βασίστηκε στα κλιματικά στοιχεία των εντός ή εγγύς στην περιοχή λειτουργούντων μετεωρολογικών σταθμών. Αν και στην περιοχή λειτουργούσαν αρκετοί βροχομετρικοί σταθμοί υπάρχει έλλειψη στοιχείων για διάφορα χρονικά διαστήματα στους διάφορους σταθμούς και ένα μέρος των στοιχείων δεν προσφέρεται για επεξεργασία. Παρόλα αυτά με την χρήση στοιχείων από τους παραπάνω σταθμούς και την βοήθεια του Ι.Γ.Μ.Ε. Κοζάνης έγινε μια προσπάθεια να συγκεντρωθούν στοιχεία από 49

50 βροχομετρικούς σταθμούς, όπως είναι της Καστοριάς, του Άργους, Δαμασκηνιάς, Πεντάλοφος, Κυδωνίες, Τσοτύλι, Βογατσικό, Νεάπολη, Κλεισούρα, Σισσάνι, Γαλατινή, Σιάτιστα, Έξαρχος, Λευκοπηγή, και Αιανή. Τα στοιχεία του δίνονται σε Πίνακες. Παρά το γεγονός ότι οι παραπάνω Μετεωρολογικοί Σταθμοί δίνουν ορισμένα στοιχεία της περιοχής μελέτης, εν τούτοις είναι αρκετά μακριά από την λεκάνη απορροής και πιθανόν να μην ήταν τόσο αξιόπιστα τα στοιχεία αυτά. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε ο Μ.Σ. του Νεστορίου όπου έχει μικρή υψομετρική διαφορά από τον υψόμετρο της λεκάνης. Έτσι λοιπόν με βάση τα κλιματικά στοιχεία του Μ.Σ. Νεστορίου υπολογίσαμε τα μέσα ετήσια ύψη βροχής και τις μέσες ετήσιες θερμοκρασίες αέρα. Εξαιτίας του γεγονότος ότι δεν υπάρχουν επαρκή στοιχεία από τους τοπικούς σταθμούς παρατήρησης, η μεταβολή του ετήσιου ύψους των κατακρημνισμάτων εκτιμάται από εμπειρικούς τύπους, παρά τα μειονεκτήματα που παρουσιάζουν. Για αυτό το λόγο χρησιμοποιείται ο τύπος του Mathias. Ρ ΔΗ =Ρ ο +κ.δη-1/2.(δη/100) 2 Όπου Ρ ΔΗ = το ετήσιο ύψος βροχής της ζητούμενης θέσης με υψομετρική διαφορά ΔΗ (mm), από το σταθμό αναφοράς Ρ ο = το ετήσιο ύψος βροχής του σταθμού αναφοράς (mm) ΔΗ = είναι η υψομετρική διαφορά μεταξύ του υψομέτρου της θέσης κ = συντελεστής ορογραφίας ο οποίος λαμβάνει τιμές ως εξής: ΠΙΝΑΚΑΣ 1: Τιμές συντελεστή ορογραφίας κ Διαμόρφωση αναγλύφου Συντελεστής κ Ήπιες εξάρσεις (λοφώδεις, ημιορεινές) ή 0,4 έως 0,60 λεκάνες ευρείες με πολυσχιδείς κοιλάδες και σχετικά περιορισμένο ύψος βροχής Ορεινές περιοχές με απότομη διαμόρφωση και 0,6 έως 0,80 επαρκή βροχόπτωση Πολύ ορεινές περιοχές με ιδιαίτερα απότομες 0,80 έως 0,90 κλιτύες και μεγάλο ύψος βροχής 50

51 Μετά τον καθορισμό της λεκάνης απορροής προχωρήσαμε στον υπολογισμό των βασικώς μορφομετρικών, ορεογραφικών, υδρογραφικών και στοιχείων ανάγλυφου της λεκάνης, όπως αυτά καθορίζονται στην Επιστήμη της Ορεινής Υδρονομίας (Derrau M., 1956, Gregory K. Jand and others 1983, Horton R. 1932, Κωτούλας Δ. 1997, Muphy J. and others 1977, Παυλίδης Θ. 1990, Τσιακίρης Γ. 1995) Ο υπολογισμός των μορφoμετρικών, υδρολογικών και λοιπών στοιχείων της λεκάνης απορροής του ρέματος Ποταμούλι, έγινε ως εξής: Πάνω στον χάρτη χαράχθηκε ο υδροκρίτης και ορίστηκε η λεκάνη απορροής. Το Εμβαδόν της λεκάνης απορροής προέκυψε από την εμβαδομέτρηση της επιφάνειας της λεκάνης με τη χρήση Η\Υ(χρήση cad\gis λογισμικού ). Η περίμετρος του υδροκρίτη, το συνολικό μήκος των χωροσταθμικών, το μήκος της κεντρικής κοίτης και το συνολικό μήκος του υδρογραφικού δικτύου υπολογίστηκαν με τη βοήθεια Η\Υ (χρήση cad\gis λογισμικού) χρησιμοποιώντας ως υπόβαθρο τοπογραφικούς χάρτες της Γ.Υ.Σ. κλίμακας 1:5000. Ως μονάδα μέτρησης χρησιμοποιήθηκαν τα Km. Τα ελάχιστα Hmin και τα μέγιστα Hmax υψόμετρα υπολογίστηκαν από τους τοπογραφικούς χάρτες της Γ.Υ.Σ. με τη βοήθεια Η\Υ( χρήση cad \GIS λογισμικού ) Το μέσο υψόμετρο Hmed υπολογίσθηκε από την σχέση : Η med = Η max + Η min 2 Το μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο Ηχ είναι το υψόμετρο εκείνο της χωροσταθμικής καμπύλης πάνω από το οποίο η έκταση της λεκάνης είναι ίση με το 3-5% του συνολικού της εμβαδού.υπολογίστηκε με τη χρήση Η\Υ ( χρήση cad \ GIS λογισμικού) 51

52 Το μέγιστο ανάγλυφο ΗR υπολογίστηκε από τη σχέση : Hmax Hmin Η μέση κλίση λεκάνης jl υπολογίσθηκε από τον τύπο : j l ΔH l = 100= F όπου: jl: μέση κλίση λεκάνης απορροής ως εφαπτόμενης γωνίας ΔΗ : Ισοδιάσταση χωροσταθμικών καμπυλών (km) ΣI : το άθροισμα των μηκών όλων των χωροσταθμικών καμπυλών της λεκάνης (km) F : Εμβαδά επιφάνειας της λεκάνης (km 2 ) Η μέση κλίση της κεντρικής κοίτης υπολογίστηκε από τη σχέση : j lk l j = L s j lk : μέση κλίση της κοίτης ως εφαπτόμενης γωνίας L : οριζόντιο μήκος τμήματος κοίτης με ορισμένη σταθερή κλίση (m) j s : κλίση του παραπάνω τμήματος ως εφαπτόμενη γωνίας Ο βαθμός στρογγυλομορφίας της λεκάνης υπολογίζεται με βάση το βαθμό κυκλικότητας (K F ) του Gravelius. K F = Π/Π F = 0,282Π/ F 52

53 όπου: K F = ο βαθμός κυκλικότητας της λεκάνης Π = η περίμετρος κύκλου με επιφάνεια ίση προς το εμβαδόν της λεκάνης (km) Π F = η περίμετρος της λεκάνης (μήκος υδροκρίτη) (km) F : το εμβαδόν της λεκάνης απορροής (km 2 ) Ο ορεογραφικός συντελεστής C προσδιορίσθηκε με βάση τον τύπο: C = H max F όπου : H max : το μέγιστο υψόμετρο (m) F : το εμβαδόν της λεκάνης απορροής (Km 2 ) Η πυκνότητα D του υδρογραφικού δικτύου υπολογίστηκε από τη σχέση: Sl D = F όπου: SI : το συνολικό μήκος του υδρογραφικού δικτύου (km) F : το εμβαδόν της λεκάνης απορροής (km 2 ) Ο δείκτης ανάγλυφου προσδιορίστηκε από τη σχέση : K = H m J l 53

54 4.3 ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Ως υδρογραφικό δίκτυο χαρακτηρίζεται το σύνολο των χαραδρώσεων με τις οποίες στραγγίζεται η επιφάνεια μιας λεκάνης απορροής. Υπάρχουν διάφορες μορφές δικτύων στράγγισης. Συνηθέστερες είναι οι εξής: 1. Δενδροειδής μορφές: χαρακτηρίζονται από ακανόνιστες διακλαδώσεις, που έχουν ποικίλες διευθύνσεις και σχηματίζουν με το κυρίως ρεύμα γωνίες διαφόρων μεγεθών, μικρότερες από 90 μοίρες. 2. Δικτυωτές μορφές : σ αυτές τα κύρια ρεύματα ρέουν σχεδόν παράλληλα μεταξύ τους, οι δε διακλαδώσεις των δευτερευόντων ρευμάτων σχηματίζουν με τα πρώτα σχεδόν ορθές γωνίες. Υπάρχουν και δευτερεύουσες διακλαδώσεις, που διευθύνονται σχεδόν παράλληλα προς τα κύρια ρεύματα. 3. Δικτυωτός, ορθογώνιος τύπος: ο κύριος κλάδος του ρεύματος κάμπτεται κατά την πορεία του σε ορθές γωνίες. Ο τύπος δεν εμφανίζει κλάδους συμμετρικά διατεταγμένους. 4. Γωνιώδης τύπος : σχηματίζεται, όταν ομάδες ρηγμάτων τέμνονται υπό γωνία διαφορετική της ορθής, το δε δίκτυο διαμορφώνεται κατά μήκος των ρηγμάτων αυτών. Αρίθμηση κατά HORTON: Οι διάφοροι αγωγοί των υδρογραφικών δικτύων διακρίνονται σε τάξεις ανάλογα με το μέγεθος, τη θέση στο χώρο αλλά και την σημασία τους. Η τάξη εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, μεταξύ των οπίων ουσιαστική επίδραση ασκούν: Ο αριθμός των φυσικών αγωγών που υπάρχουν Το μήκος των κοιτών τους Η έκταση της λεκάνης, που αποστραγγίζει κάθε φυσικός αγωγός. Υπάρχουν διάφορα συστήματα εκτίμησης της τάξης των αγωγών στα υδρογραφικά δίκτυα των λεκανών απορροής. Ένα από αυτά είναι η αρίθμηση κατά HORTON και η οποία χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα μελέτη. Η διαδικασία της αρίθμησης είναι η εξής: η εκκίνηση γίνεται από τα ψηλότερα σημεία της λεκάνης. Όσες χαραδρώσεις εκβάλουν απευθείας στην κεντρική κοίτη του ρεύματος, ονομάζονται πρώτης τάξης. Όπου υπάρχει ένας κλάδος ή συμβάλλοντας του ρεύματος, πρέπει και σε αυτόν να ορισθεί η κεντρική κοίτη του, οπότε όσα ρεύματα εκβάλλουν από μόνα τους 54

55 στην κεντρική κοίτη του κλάδου ή του συμβάλλοντα, ονομάζονται επίσης ρεύματα πρώτης τάξης. Ο κλάδος ή ο συμβάλλοντας που δέχεται έστω και ένα ρεύμα πρώτης τάξης, χαρακτηρίζεται ως δεύτερης τάξης. Εάν δε στην κεντρική κοίτη του κλάδου ή του συμβάλλοντα εισρέει έστω και ένα ρεύμα δεύτερης τάξης, αυτός χαρακτηρίζεται ως τρίτης κ.ο.κ. Με τον παραπάνω τρόπο συνεχίζεται η αρίθμηση των κοιτών μέχρι την τάξη εκείνη, που θα αντιστοιχεί την κεντρική κοίτη του ρεύματος ΥΔΑΤΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ-ΥΔΑΤΙΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ Όπως ειπώθηκε και παραπάνω για την περιοχή δεν υπάρχουν βιβλιογραφικές αναφορές αλλά ακόμη πιο δύσκολη είναι και εύρεση σημαντικών μετρήσιμων παραγόντων. Για όλους τους παραπάνω λόγους ο προσδιορισμός του μεγέθους της υδατοπαρροής γίνεται με την βοήθεια της γενικής υδρολογικής σχέσης: Όπου: Α = Ν - (ΕΤ +Δ) Α: ο μέσος ετήσιος όγκος της υδαταπορροής από την επιφάνεια της ορεινής λεκάνης(m 3 ) Ν: ο μέσος ετήσιος προσαγόμενος όγκος νερού από τα κατακρηνίσματα στην ορεινή λεκάνη απορροής(m 3 ). ET: ο μέσος ετήσιος όγκος των πάσης φύσεως απωλειών ή διακρατήσεων στο χώρο της λεκάνης (m 3 ) (εξατμισιδιαπνοή και υδατοσυγκράτηση βλάστησης, εξάτμιση από υδάτινες επιφάνειες κ.λ Δ: ο μέσος ετήσιος όγκος των εισροών από άλλες λεκάνες ή των απωλειών (οι οποίες δεν επανακάμπτουν ως επιστρέφουσα απορροή) λόγω διείσδυσης εντός της ορεινής λεκάνης απορροής (m ) 55

56 Όσον αφορά τον όγκο κατακρημνισμάτων (Ν) που αναφέρεται, λόγω της μη ύπαρξης στοιχείων χιονόπτωσης και χαλαζόπτωσης αναφερόμαστε μόνο στο μέσο ετήσιο ύψος βροχής που έχει ήδη υπολογισθεί με βάση της υπάρχουσες μετεωρολογικές παρατηρήσεις όπως αυτό έχει υπολογισθεί στα μέσα υψόμετρα των υπό μελέτη λεκανών απορροής. Έτσι ο μέσος ετήσιος όγκος κατακρημνισμάτων (Ν) στις λεκάνες απορροής ισούται με : Ν = Ρ * F όπου : Ρ = το μέσο ετήσιο ύψος βροχής στο μέσο υψόμετρο της υπό μελέτη λεκάνης (mm) F = η έκταση της υπό μελέτη λεκάνης (Km 2 ) Αφού υπολογιστεί ο μέσος ετήσιος προσαγόμενος όγκος νερού από τα κατακρημνίσματα στην υπό μελέτη λεκάνη απορροής, μεγάλη σημασία για τον υδρολογικό κύκλο έχει να γνωρίζουμε το ποσό του όγκου που χάθηκε λόγω της διαδικασίας της εξάτμισης από ελεύθερες επιφάνειες νερού, η οποία ειδικά σε ορισμένες περιπτώσεις αποτελεί βασικό παράγοντα για την ρύθμιση της υδατικής οικονομίας μιας περιοχής, και την διαπνοή των διαφόρων μορφών βλάστησης. Ο προσδιορισμός του μεγέθους της διαπνοής και ο διαχωρισμός της από την εξάτμιση είναι υπόθεση δυσχερής, για τον λόγο αυτό ο υπολογισμός της γίνεται από κοινού με την εξάτμιση ως εξατμισιδιαπνοή. Για τον προσδιορισμό του όγκου της εξατμισιδιαπνοής ΕΤ στην υπό μελέτη λεκάνη θα χρησιμοποιηθούν διάφοροι εμπειρικοί τύποι οι οποίοι υπολογίζουν ή εκτιμούν το ύψος αυτής. Στην παρούσα μελέτη θα χρησιμοποιηθούν οι παρακάτω μέθοδοι: 56

57 Α) Μέθοδος του Thornthwaite Η μέθοδος αυτήν μας επιτρέπει και τον συνυπολογισμό της διαπνοής και μας παρέχει το ύψος της δυνατής ή δυναμικής εξατμισιδιαπνοής. Ο υπολογισμός της γίνεται ως εξής : Αρχικά προσδιορίζουμε τον μηνιαίο δείκτη θερμότητας (j n ) με βάση τη μέση μηνιαία θερμοκρασία ( Τn ) στο μέσο υψόμετρο της λεκάνης απορροής σύμφωνα με τον τύπο : Tn j n = 5 1,514 ή με απλοποίηση ( κατά Serra) j n = 0,09 T 3/ 2 Στη συνέχεια προσδιορίζεται ο ετήσιος δείκτης θερμότητας (J), ο οποίος ισούται με το άθροισμα των μηνιαίων δεικτών θερμότητας j n όπου n = 1 έως 12. Έπειτα προσδιορίζουμε τη μέση μηνιαία τιμή της πραγματικής δυνατής εξατμισιδιαπνοής εκάστου μήνα βάση του τύπου : a 10 Tn Dn H n Eτρ = 1,6 J 360 σε cm/μήνα όπου : T n : μέση μηνιαία θερμοκρασία αέρα C J : ετήσιος δείκτης θερμότητας ο οποίος ισούται με το άθροισμα των μηνιαίων δεικτών D n : αριθμός ημερών του συγκεκριμένου μήνα H n : ο μέσος αριθμός των ωρών μεταξύ ανατολής και δύσης του ηλίου για τον συγκεκριμένο μήνα α : εκθέτης με μέγεθος που δίδεται από την ακόλουθη σχέση : a = ( 6,75 10 ) J 7,71 10 J + 1,79 10 J + 0, 492 ή a = 0,016 J + 0, 5 ( απλοποίηση κατά Serra ) 57

58 Β) Μέθοδος του Turc Η μέθοδος αυτή μας παρέχει την δυνατότητα του προσδιορισμού της ετήσιας διαφοράς απορροής ή του ελλείμματος ροής δηλαδή την ετήσια πραγματική εξατμισιδιαπνοή (ΕΤρ) βάση των κλιματικών συνθηκών της περιοχής. Ο υπολογισμός της γίνεται με τον παρακάτω τύπο : N D = = ET p 2 N 0,9 + L όπου: Ν : μέσο ετήσιο ύψος βροχής σε mm L : συνάρτηση της θερμοκρασίας που δίνεται από την σχέση L = T -0,05T 3 (mm) όπου : Τ = η μέση ετήσια θερμοκρασία ( C) Γ) Μέθοδος του Coutagne Η μέθοδος αυτή μας δίνει τον προσδιορισμό του ελλείμματος ροής ή αλλιώς την ετήσια πραγματική εξατμισιδιαπνοή. Ο υπολογισμός γίνεται με την κάτωθι εμπειρική σχέση: N ET p = N 1 I όπου: ΕΤρ = η ετήσια πραγματική εξατμισιδιαπνοή σε mm /έτος Ν = μέσο ετήσιο ύψος σε mm Ι = συνάρτηση της θερμοκρασίας που δίνεται από την σχέση: Ι = Τ (mm) όπου: Τ = η μέση ετήσια θερμοκρασία αέρα ( C) 58

59 Η παραπάνω σχέση ισχύει υπό τον περιορισμό, ότι το ύψος των βροχοπτώσεων των λεκανών απορροής της υπό μελέτη περιοχής περιέχεται μεταξύ των ορίων Ι / 8 έως Ι / 2 ή ισούται με αυτά. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΙΗΘΗΣΗΣ: Η διάκριση των πετρωμάτων γίνεται με την συγγένεια που παρουσιάζουν στην εμφάνιση, στο είδος και την ένταση των χειμαρρικών φαινομένων( Κωτούλας 1998, Στεφανίδης 2004). Οι χειμαρρικοί πετρολογικοί σχηματισμοί κατατάσσονται ως εξής: Ασβεστολιθικός σχηματισμός (Κ): χαρακτηρίζεται από εμφάνιση έντονων αποσαθρώσεων, που οδηγούν συχνά σε κατακρημνίσεις των αποσαθρωμάτων. Τα υλικά που κυρίως είναι ογκώδη, ακανόνιστα ως πλακοπαγή και πολύ γωνιώδη. Στο σχηματισμό αυτό εμφανίζεται κυρίως επιφανειακή διάβρωση, ενώ δεν εμφανίζονται η αυλακωτή διάβρωση και γεωλισθήσεις. Φλυσχικός σχηματισμός (F) : Στο σχηματισμό αυτό ανήκει μόνο φλύσχης. Χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτού του σχηματισμού είναι η εμφάνιση κάθε είδους διαβρώσεων, η παρουσία αποσαθρώσεων είναι ελάχιστη ως μηδενική. Σχιστολιθικός σχηματισμός (G): Χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση χειμαρρικών φαινομένων όπως ολισθήσεις, διαβρώσεις, αποσαθρώσεων και γεωκατακρημνίσεων. Νεογενής σχηματισμός (S) : Έχει ως κύριο γνώρισμα την εντονότατη χαραδρωτική, φαραγγωτή και πρανική διάβρωση καθώς και γεωκατακρημνίσεις από την υποσκαφή των πρανών. Κρυσταλλοπυριγενής σχηματισμός (Μ) : Χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση όλων σχεδόν των χειμαρρικών φαινομένων όπως : διαβρώσεις, αποσαθρώσεις, κατακρημνίσεις ενώ οι γεωλισθήσεις εμφανίζονται σε περιορισμένη έκταση. Προσχωσιγενής σχηματισμός (Α): Περιλαμβάνει λυτούς πετρολογικούς σχηματισμούς, δηλαδή τα βαθιά καλλιεργούμενα εδάφη των προσχωσιγενών πεδινών και ημιπεδινών περιοχών. Σε αυτό τον σχηματισμό επικρατούν κυρίως η επιφανειακή, η αυλακωτή, η μικρή χαραδρωτική και η πρανική διάβρωση. Για την περιοχή χρησιμοποιήθηκαν γεωλογικοί χάρτες του Ι.Γ.Μ.Ε. Κοζάνης. Με την χρήση Η/Υ καθορίστηκαν τα όρια των πετρολογικών σχηματισμών εντός της λεκάνης απορροής. 59

60 5. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 5.1. ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ Το εμβαδόν της υδρολογικής λεκάνης ανέρχεται στα Km 2. Το υδρογραφικό δίκτυο αποτελείται από πέμπτης Τάξεως ρέμα Ποταμούλι, που συμβάλει στο Βενέτικο και στη συνέχεια στον Αλιάκμονα και τις διακλαδώσεις του. Πρόκειται για ένα δενδριτικής μορφής υδρογραφικό σύστημα, με ομαλά πρανή και μικρής κλίσης κοίτη του κύριου ρέμματος. Αντίθετα η κλίση των ρεμάτων στην περιφέρεια της λεκάνης απορροής είναι πολύ μεγαλύτερες. Η δενδριτική μορφή του υδρογραφικού δικτύου και ο υψηλός συντελεστής διακλάδωσης δικαιολογούνται από την ομογένεια της πετρολογικής σύστασης της λεκάνης απορροής στο μεγαλύτερο τμήμα της. Πετρολογική διαφοροποίηση παρατηρείται μόνο στην περιφέρεια της. Η υδρολογική αυτή λεκάνη, στο μεγαλύτερο μέρος της, δομείται από πρακτικά υδατοστεγή πετρώματα, την αργιλική και την ψαμμιτική φάση του φλύσχη. Σερπεντίνες και ασβεστόλιθοι εμφανίζονται μόνο στην περιφέρεια της. Οι εδαφικοί σχηματισμοί (υλικά κοίτης και αναβαθμίδας) παρουσιάζουν πολύ μικρό πάχος, επικάθονται του φλύσχη και δεν επηρεάζουν ουσιαστικά τις γενικές υδρολογικές συνθήκες της λεκάνης. Λόγω της στεγανότητας του φλύσχη είναι ευνόητο η επιφανειακή απορροή στη λεκάνη να είναι υψηλή. Οι παράγοντες που ρυθμίζουν της επιφανειακή απορροή είναι αφ ενός η κατανομή, η ένταση των βροχοπτώσεων και η εξατμισοδιαπνοή και αφ ετέρου η λιθολογική σύσταση, το πορώδες των γεωλογικών σχηματισμών και η τεκτονική. Ακολουθούν η λεκάνη απορροής και το υδρογραφικό δίκτυο της λεκάνης σχεδιασμένες στο CAD/GIS λογισμικό. 60

61 ΧΑΡΤΗΣ 1 ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΡΕΜΑΤΟΣ «Ποταμούλι» 61

62 ΣΧΗΜΑ 6 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΡΕΜΑΤΟΣ «Ποταμούλι» ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΚΑΤΑ HORTON 62

63 ΧΑΡΤΗΣ 2 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΡΕΜΜΑΤΟΣ «Ποταμούλι» ΕΙΚΟΝΑ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ 2D 63

64 ΧΑΡΤΗΣ 3 ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΡΕΜΜΑΤΟΣ «Ποταμούλι» ΕΙΚΟΝΑ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ 3D 64

65 5.2. ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΑ ΚΑΙ ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Γενικά Στην περιοχή επικρατεί το ημίξηρο μεσογειακό κλίμα, που χαρακτηρίζεται από την εναλλαγή μιας θερμής ξηρής περιόδου με μιας ψυχρής - υγρής. Γενικά παρατηρείται μια σχετική ομοιομορφία στην γεωγραφική κατανομή των μέσων μηνιαίων θερμοκρασιών και βροχοπτώσεων. Η αύξηση των βροχοπτώσεων συνδυάζεται με την αύξηση του υψομέτρου και κατά τη διάρκεια της υγρής περιόδου Οκτώβριος -Απρίλιος έχουμε το μεγαλύτερο ύψος βροχής με φυσική συνέπεια την αύξηση της επιφανειακής απορροής. Κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου παρατηρείται το χαμηλότερο ύψος βροχής που εκδηλώνεται υπό μορφή καταιγίδων Ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα. Στην ευρύτερη περιοχή λειτουργούσαν αρκετοί βροχομετρικοί σταθμοί από το Όπως αναφέρθηκε υπάρχει έλλειψη στοιχείων για διάφορα χρονικά διαστήματα στους διάφορους σταθμούς και ένα μέρος των στοιχείων δεν προσφέρεται για επεξεργασία. Παρόλα αυτά έγινε μια προσπάθεια από το Ι.Γ.Μ.Ε. Κοζάνης και τα στοιχεία αυτά ελήφθησαν υπόψη και εξήχθησαν ορισμένα αποτελέσματα από τους συγκεκριμένους σταθμούς. Χρησιμοποιήθηκαν μετεωρολογικά στοιχεία 15 βροχομετρικών σταθμών για την 19ετία , τα οποία χρησιμοποίησε και το Ι.Γ.Μ.Ε. Κοζάνης. Από την επεξεργασία των στοιχείων προέκυψε ο πίνακας 3 όπου φαίνονται οι μέσες μηνιαίες και οι ολικές ετήσιες τιμές του ύψους βροχής της 19ετίας. Ενώ στον πίνακα 4 φαίνονται τα ετήσια ύψη κατακρημνισμάτων περιόδου Από τα στοιχεία του πίνακα 3 υπολογίστηκε η ευθεία μεταβολής του ύψους των ετήσιων κατακρημνισμάτων σε συνάρτηση με το απόλυτο υψόμετρο. Ο υπολογισμός της εξίσωσης για την ευθεία μεταβολής ύψους κατακρημνισμάτων- υψομέτρου του σχήματος 3. έγινε με τη μέθοδο των ελάχιστων τετραγώνων και είναι: 65

66 Ρ = 0,8521 * Η + 130,67 Όπου : Ρ= ετήσιο ύψος κατακρημνισμάτων Η= απόλυτο υψόμετρο. Σημειώνεται για την σχέση βροχόπτωσης υψομέτρου χρησιμοποιήθηκαν μόνο πέντε σταθμοί του πίνακα 3 οι οποίοι αντιπροσωπεύουν αξιόπιστα τη λεκάνη απορροής(σχημ.3). 66

67 Πίνακας 2. Μέσο μηνιαίο ύψος κατακρημνισμάτων 15 Μ.Σ.. Α/Α ΒΡΟΧΟΜΕ- ΤΡΙΚΟΣ ΥΨΟΜ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. ΙΑΝ. ΦΕΒ. ΜΑΡ ΑΠΡ. ΜΑΙ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΣΤΑΘΜΟΣ ΣΤΑΘΜΟΥ 1 ΚΑΣΤΟΡΙΑ ,12 78,47 74,83 62,31 59,96 60,15 51,06 41,53 26,79 25,50 29,85 47,12 2 ΑΡΓΟΣ ,89 74,28 74,18 65,26 66,11 61,56 56,08 53,48 33,13 23,84 28,79 43,82 ΟΡΕΣΤΙΚΟ 3 ΔΑΜΑΣΚΗΝΕΑ ,51 79,83 119,74 111,92 99,19 96,22 75,18 52,98 36,31 43,49 33,61 62,93 4 ΠΕΝΤΑΛΟΦΟΣ ,77 120,69 148,16 145,74 138,66 108,11 82,45 76,19 64,69 14,77 28,07 40,41 5 ΚΥΔΩΝΙΕΣ ,21 120,46 122,15 102,89 92,68 84,51 82,51 74,07 37,43 36,75 24,82 50,99 6 ΤΣΟΤΥΛΙ ,44 104,32 78,59 74,36 66,12 48,66 50,28 54,74 21,19 34,65 25,65 45,22 7 ΒΟΓΑΤΣΙΚΟ ,91 58,22 66,39 55,31 46,31 46,49 45,82 57, ,21 21,86 43,44 8 ΝΕΑΠΟΛΗ ,80 75,31 73,49 62,48 61,40 63,15 57,46 59,36 37,35 33,09 27,32 49,80 9 ΚΛΕΙΣΟΥΡΑ ,17 85,40 89,40 92,83 77,39 88,53 68,96 77,56 43,10 31,20 44,38 63,18 10 ΣΙΣΣΑΝΙ ,35 75,98 64,76 65,52 50,33 52,74 49,18 67,38 43,66 27,31 32,38 54,41 11 ΓΑΛΑΤΙΝΗ ,15 55,39 49,90 58,41 56,81 52,78 49,69 50,35 50,35 37,30 37,85 60,65 12 ΣΙΑΤΙΣΤΑ ,09 76,76 84,31 91,54 75,31 71,72 60,49 70,51 47,99 40,78 37,41 45,86 13 ΕΞΑΡΧΟΣ ,82 60,17 66,59 52,74 53,72 47,11 41,84 55,83 47,30 31,16 27,31 36,02 14 ΛΕΥΚΟΠΗΓΗ ,15 73,72 70,38 60,55 57,66 61,32 55,17 60,14 40,89 41,77 40,65 41,05 15 ΑΙΑΝΗ ,79 65,60 53,35 49,75 49,71 51,42 47,29 53,44 28,10 35,44 35,98 36,12 ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ 77,88 80,31 82,39 76,77 70,22 56,30 58,23 60,32 39,35 32,75 31,73 48,07 67

68 Πίνακας 2. (συνέχεια) Α/Α ΒΡΟΧΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΥΨΟΜΕΤΡΟ ΟΛΙΚΟ ΕΤΗΣΙΟ ΜΕΓΙΣΤΟ ΕΛΑΧΙΣΤΟ ΣΤΑΘΜΟΣ ΣΤΑΘΜΟΥ ΜΗΝΙΑΙΟ ΜΗΝΙΑΙΟ 1 ΚΑΣΤΟΡΙΑ ,25 78,47 25,50 2 ΑΡΓΟΣ ΟΡΕΣΤΙΚΟ ,52 74,28 23,94 3 ΔΑΜΑΣΚΗΝΕΑ ,92 119,74 33,61 4 ΠΕΝΤΑΛΟΦΟΣ ,69 148,16 24,77 5 ΚΥΔΩΝΙΕΣ ,49 122,15 24,82 6 ΤΣΟΤΥΛΙ ,23 104,32 21,19 7 ΒΟΓΑΤΣΙΚΟ ,17 66,39 21,86 8 ΝΕΑΠΟΛΗ ,00 75,31 27,32 9 ΚΛΕΙΣΟΥΡΑ ,10 99,17 31,20 10 ΣΙΣΣΑΝΙ ,99 78,35 27,31 11 ΓΑΛΑΤΙΝΗ ,63 70,15 37,30 12 ΣΙΑΤΙΣΤΑ ,76 91,54 37,41 13 ΕΞΑΡΧΟΣ ,62 66,59 27,31 14 ΛΕΥΚΟΠΗΓΗ ,47 73,72 40,65 15 ΑΙΑΝΗ ,98 65,60 28,10 ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ 724,32 88,93 28,91 68

69 Πίνακας 3 Ετήσια ύψη κατακρημνισμάτων των 15 Μ.Σ. Ε Τ Η Σ Ι Ε Σ Π Ε Ρ Ι Ο Δ Ο Ι ΣΤΑΘΜΟΣ ΥΨΟΜΕΤΡ Ο ΑΜΥΝΤΑΙ Ο ΓΑΛΑΤΙΝ Η ΚΛΕΙΣΟΥ ΡΑ ΕΜΠΟΡΙ Ο ΠΤΟΛΕΜΑΙ ΔΑ ΣΙΑΤΙΣΤ Α ΣΙΣΣΑ ΝΙ ΚΑΣΤΟΡΙ Α ΛΙΜΝΟΧΩ ΡΙ ,97 935, ,98 596, ,5 663,90 680,70 784,20 783,20 677,70 564, ,6 785,40 742,80 660,80 827,70 844,10 692,40 545, ,00 674,20 656,10 695,50 529,60 668,10 580, ,5 714,80 752,30 576,20 836, ,70 495, ,0 507,30 592,40 375,40 557, ,60 468, ,7 555,40 666,80 497,70 651,20 522,90 495,70 431, ,9 477,60 738,00 352,90 666,60 494,20 542,70 460, ,60 657,60 439,90 867,20 487,40 633,30 446, ,26 956,10 441,40 506, ,40 287,10 644,90 470, ,7 745, , ,70 905,10 622,50 736, ,1 653,26 910,60 658,70 468,10 806,70 701,60 684,20 579, , ,70 644,10 622, ,50 690,60 741, ,8 650,35 983,00 443, ,40 648,50 707,70 676, ,3 502, ,10 368,20 678,40 568,20 579,10 533, ,4 410,31 968,90 251,90 570,40 423,10 472,40 443, ,7 810, ,67 504,35 852,30 697,90 813,80 595, ,6 591,50 739,20 421,40 753,70 462, ,8 550,30 739,30 452,24 789,50 500,70 ΜΕΣΟ ΕΤΗΣΙΟ 393,19 635,23 861,76 535,60 523,36 774,44 647,61 622,25 547,00 69

70 Ακολουθούν ο συγκεντρωτικός πίνακας με τα υπολογισθέντα μορφομετρικά και υδρογραφικά στοιχεία του χειμάρρου Ποταμούλι. ΠΙΝΑΚΑΣ 4 Μορφομετρικά και Υδρογραφικά χαρακτηριστικά της Λεκάνης Απορροής A/A Μορφομετρικά στοιχεία Συμβολισμός Μονάδα μέτρησης Τιμή 1 Εμβαδόν F Km 2 32,85 2 Περίμετρος U Km 24,63 3 Μορφή λεκάνης Τύπος Α 4 Βαθμός στρογγυλομορφίας Κ F 4,58 5 Ελάχιστο υψόμετρο H min m Μέγιστο υψόμετρο Η max m Μέσο υψόμετρο H med m 1080,74 8 Μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο Η x m Μέγιστο ανάγλυφο Hr m Μέση κλίση λεκάνης JI % 36,47 11 Μέγιστος ορεογραφικός συντελεστής C maxf 81,87 12 Ισοδιάσταση H d m Συνολικό μήκος χωροσταθμικών S s Km 598,99 14 Μήκος κεντρικής κοίτης L k Km 9,68 15 Συνολικό μήκος υδρογραφικού δικτύου S 1 Km 90,16 16 Μέση κλίση κοίτης J lk % 7,53 17 Πυκνότητα δικτύου D Km/ Km² 2,74 18 Μορφή υδρογραφικού Δικτύου Δενδριτικής 19 Δείκτης ανάγλυφου Κ 598,10

71 5.3 Κλίμα. Ειδικές μετεωρολογικές παρατηρήσεις για την μελετούμενη περιοχή δεν έχουν γίνει, ώστε να έχουμε ακριβή τοπικά κλιματικά στοιχεία. Ο πλησιέστερος Σταθμός που λειτουργεί, βρίσκεται στα ΒΑ της περιοχής Κοτύλης, στο χωριό Νεστόριο. Έχει υπερθαλάσσιο ύψος 950 μ. με Γεωγραφικό πλάτος και Γεωγραφικό μήκος Λειτουργεί από το Από τον σταθμό αυτόν, δίνονται στην συνέχεια με την μορφή πίνακα και διαγράμματος, ορισμένα στοιχεία τα οποία μπορούμε να πούμε ότι είναι παραπλήσια με αυτά που επικρατούν στην μελετούμενη περιοχή του χειμάρρου Ποταμούλι. Αφορούν τους παράγοντες εκείνους που επηρεάζουν και καθορίζουν την ανάπτυξη εξάπλωση της δασικής βλάστησης, όπως είναι η μέση μηνιαία θερμοκρασία αέρος, η βροχόπτωση, η σχετική υγρασία κ.λ.π. Είναι φανερό ότι, δεν επαρκούν για να προσδιοριστούν αντικειμενικά οι πολυάριθμες μικροκλιματικές και τοποκλιματικές καταστάσεις που επικρατούν στην μελετούμενη περιοχή, εξαιτίας της πολυσύνθετης ορεογραφικής κατάστασης, των διαφόρων προσανατολισμών των πλαγιών, του μεγάλου υψομετρικού εύρους και γενικά των πολλών φυσιογραφικών παραγόντων. Αποτελούν όμως κριτήριο για τη διαμόρφωση ενδεικτικής εικόνας σχετικά με το ύψος των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Οι παρατηρήσεις αυτές, που καλύπτουν την περίοδο των ετών από το 1978 έως το Έτσι προκύπτουν οι πίνακες από 5 έως 11 και τα σχήματα από 5 έως

72 ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ ΝΕΣΤΟΡΙΟΥ ΠΙΝΑΚΑΣ 5. ΑΠΟΛΥΤΑ ΜΕΓΙΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ ( 0 C) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ ΜΕΓΙΣΤΗ ΕΤΟΥΣ ,0 16,5 19,0 20,5 25,0 30,0 33,5 32,0 26,5 24,0 14,5 16,5 33, ,0 20,0 19,0 20,5 26,0 29,5 34,0 34,5 28,8 26,5 18,5 17,5 34, ,0 12,5 17,0 19,0 24,0 29,5 36,0 34,0 28,0 22,0 18,5 13,0 36, ,0 13,5 20,5 22,5 25,0 34,5 33,0 34,0 29,5 27,0 20,5 14,0 34, ,0 11,0 18,8 21,5 27,5 35,8 32,5 33,0 31,0 23,0 18,5 14,6 35, ,5 12,5 22,0 25,5 27,0 27,5 32,5 32,0 29,0 24,0 15,5 13,5 32, ,0 12,0 16,6 15,0 25,0 30,5 35,0 32,0 30,0 29,0 19,0 12,0 35, ,5 15,0 16,6 27,0 26,0 29,5 37,0 33,5 30,0 25,8 24,0 20,5 37, ,5 12,5 19,5 24,0 26,0 28,5 31,5 32,5 30,5 26,0 16,0 18,5 32, ,5 15,0 17,0 21,5 23,5 34,5 38,0 33,5 33,5 24,0 18,5 17,0 38, ,0 15,0 17,0 20,0 27,0 29,0 39,0 34,0 31,5 24,5 15,2 14,0 39, ,0 19,0 22,0 25,0 28,0 27,5 29,0 30,5 27,0 21,5 22,0 20,5 30, ,5 18,0 22,0 20,0 27,5 31,0 32,5 31,5 30,0 29,0 23,0 14,0 32, ,5 14,0 20,5 16,0 21,0 30,5 31,0 31,5 29,0 29,0 14,0 13,0 31, ,5 15,0 19,0 23,5 24,0 30,5 31,5 31,5 32,0 26,5 22,5 13,5 32, ,0 17,5 21,0 24,5 29,5 31,5 34,0 35,0 32,0 29,5 18,5 16,5 35, ,0 16,5 22,0 21,5 29,5 31,5 31,5 36,0 32,5 28,5 20,5 18,0 36, ,0 18,0 17,0 22,0 25,0 28,5 31,0 30,0 26,0 24,0 16,5 17,0 31,0 Max 18,0 20,0 22,0 27,0 29,0 35,0 39,0 36,0 33,0 29,0 24,0 20,0 39,0 72

73 ΠΙΝΑΚΑΣ 6. ΥΨΟΣ ΒΡΟΧΗΣ (mm) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ ΣΥΝΟΛΟ ΕΤΟΥΣ Μ.Ο

74 ΠΙΝΑΚΑΣ 7. ΣΧΕΤΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ (%) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ Μ.Ο. ΕΤΟΥΣ Μ.Ο

75 ΠΙΝΑΚΑΣ 8. ΑΠΟΛΥΤΑ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ ( 0 C) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΤΟΥΣ ,0-5,5-4,5-1,0-2,0 4,5 6,0 6,0 1,0-7,0-5,5-7,5-15, ,5-8,0-4,5-3,5 1,0 7,5 6,5 7,0-0,5-0,5-3,0-9,0-16, ,0-9,0-9,0-2,0 1,0 5,0 6,5 7,5 4,5 1,5-4,5-9,0-16, ,5-12,0-4,5-2,0 0,5 6,0 6,0 5,5 2,5-0,5-11,5-10,5-13, ,5-10,5-6,5-2,5-1,0 4,5 6,5 7,5 7,5-0,5-7,5-7,5-10, ,5-14,5-9,5-4,0 2,0 4,0 8,5 6,5 2,0-2,5-5,0-8,0-14, ,5-7,0-4,5-1,5 2,0 4,0 5,0 6,0 4,0-3,5-3,0-10,0-10, ,5-14,5-2,5 0,0 0,0 5,5 6,5 5,0 4,0-3,0-4,5-8,0-14, ,5-10,0-3,0-4,0 1,0 5,5 8,0 6,0 3,0-2,0-8,0-16,5-16, ,0-9,0-16,5-2,5 0,5 4,0 8,0 6,5 8,0 0,0-5,0-8,0-16, ,0-11,0-9,5-5,0-0,5 3,5 8,0 5,5 4,5-7,0-9,0-16,0-16, ,0-10,0-3,5 0,0-0,5 4,5 8,5 4,0 5,0-1,5-11,0-11,5-15, ,0-7,5-7,5-1,5-0,5 1,0 8,5 8,0 2,0 0,0-7,0-7,5-16, ,5-18,5-6,5-2,5 0,5 2,0 7,0 8,0 4,5-2,5-6,0-18,0-18, ,0-16,0-7,0-3,5 2,0 6,0 6,5 10,5 1,5 1,5-4,0-10,5-16, ,5-14,0-11,0-2,5 2,5 6,0 6,5 8,0 2,5 0,5-4,0-5,5-15, ,5-7,0-3,5-1,5 1,0 3,5 8,0 9,0 6,0 1,0-6,5-12,5-12, ,0-5,5-6,5-5,0-1,0 6,0 9,0 5,5 4,0-2,5-11,0-7,0-11,0 Min -16,5-18,5-16,5-5,0-2,0 1,0 5,0 4,0-0,5-7,0-11,5-18,0-18,5 75

76 ΠΙΝΑΚΑΣ 9. ΜΕΣΗ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ ( 0 C) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΤΟΥΣ ,3-0,6 0,5 3,2 6,2 9,4 10,4 9,8 7,6 3,3-3,0-0,1-4, ,1-0,7 0,8 2,0 6,8 10,2 10,6 11,3 8,2 5,9 2,7-0,7-4, ,4-2,9-0,4 1,3 5,9 8,9 10,5 11,6 8,1 6,2 3,4-2,6-5, ,1-3,8 1,3 2,7 5,9 10,3 10,4 11,0 9,0 6,3-2,6-1,1-7, ,8-4,7-1,5 2,2 6,2 9,8 10,5 11,5 9,8 6,3-0,7-0,3-4, ,2-6,2-1,3 3,2 6,6 8,7 11,6 10,4 7,8 3,1 1,2-2,3-6, ,3-1,3-0,6 1,9 6,5 8,4 9,8 10,9 8,3 6,6 1,7-2,2-2, ,3-5,1 0,0 3,9 7,7 8,8 10,8 11,2 7,7 3,0 3,0-0,7-5, ,4-2,0 1,1 2,6 7,8 9,9 11,2 11,8 8,9 4,9-0,8-5,8-5, ,1-1,4-6,3 2,1 5,3 9,0 12,6 11,4 10,7 5,8 1,5-1,3-6, ,7-3,6-1,8 2,4 6,3 9,4 13,5 11,9 8,5 4,0-2,7-5,0-5, ,0-2,6 1,0 3,9 5,7 8,1 11,6 11,2 8,7 3,5 0,8-3,3-6, ,2-2,4 0,2 3,3 6,5 8,9 11,7 10,6 8,0 5,7 2,5-2,0-6, ,6-3,9 1,6 2,8 4,7 9,5 11,6 11,7 8,9 6,1 1,7-7,3-7, ,6-5,4-1,7 2,7 5,5 9,8 11,1 12,3 7,7 8,0 1,5-3,3-5, ,2-6,8-2,5 2,8 6,9 10,3 11,2 11,9 8,2 7,1 1,1-0,3-6, ,9-2,1 0,5 3,7 7,2 9,1 12,3 12,2 10,3 6,8 0,7-3,5-3, ,5-0,4-1,0 1,4 5,9 9,2 12,5 11,6 8,5 2,7-1,5 1,4-3,5 Μ.Ο. -4,0-3,1-0,6 2,7 6,3 9,3 11,3 11,4 8,6 5,3 0,6-2,2, -5,3 76

77 ΠΙΝΑΚΑΣ 10. ΜΕΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ ( 0 C) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ Μ.Ο. ΕΤΟΥΣ ,5 4,0 6,2 8,8 14,1 19,2 21,7 20,6 14,6 9,7 5,0 4,5 10, ,3 3,5 7,6 8,3 14,8 19,7 20,8 19,8 16,6 11,4 6,7 4,1 11, ,4 1,6 5,0 8,0 12,4 18,0 21,5 21,3 17,1 11,9 8,4 2,1 10, ,5-1,1 7,9 10,5 13,6 20,6 21,2 20,1 16,5 12,9 3,1 3,3 10, ,9 0,1 4,4 8,9 14,7 20,0 21,1 20,6 17,8 11,4 5,0 3,6 10, ,9-0,3 5,0 12,2 15,8 16,7 20,4 18,9 15,2 10,0 5,3 1,2 10, ,2 1,7 3,9 7,5 15,4 18,3 21,3 19,2 17,2 14,1 6,8 0,5 10, ,8 0,7 4,3 11,4 16,0 19,0 22,1 22,0 17,4 10,4 7,7 4,8 11, ,2 1,9 4,8 11,9 15,0 17,9 20,4 21,6 17,6 11,4 4,8 0,1 10, ,6 3,1 0,1 9,8 13,6 19,5 23,1 21,7 20,3 10,4 6,4 5,5 11, ,9 2,1 4,6 9,4 15,5 19,5 25,1 23,0 17,6 10,9 2,6 1,0 11, ,3 3,8 8,2 12,6 13,5 17,2 19,6 20,1 16,7 9,7 5,8 2,5 10, ,4 4,6 8,5 10,2 13,9 19,2 22,6 20,5 16,5 12,8 7,1 1,2 11, ,1 0,5 7,5 7,7 11,7 19,8 20,0 19,4 16,9 11,9 6,3-2,3 9, ,8 1,1 5,0 9,8 13,5 18,1 19,7 22,1 16,5 14,1 7,0 0,9 10, ,6-0,6 3,9 10,2 14,9 19,7 22,4 21,8 17,0 13,6 4,0 4,1 11, ,7 2,1 8,3 10,6 15,5 19,3 21,1 22,7 20,1 12,7 6,0 2,2 12, ,6-0,4 4,4 9,0 13,8 19,7 21,0 18,6 15,3 10,5 3,5 4,4 9,9 Μ.Ο. 0,8 1,6 5,5 9,8 14,3 19,0 21,4 20,8 17,0 11,7 5,6 2,4 10,8 77

78 ΠΙΝΑΚΑΣ 11. ΜΕΣΗ MAX ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ ( 0 C) Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ MAX ΕΤΟΥΣ ,4 7,8 11,3 12,8 19,0 24,7 28,2 27,1 20,7 14,9 10,0 8,3 28, ,7 7,2 12,7 12,5 19,8 25,1 26,6 25,6 23,2 15,6 9,9 8,4 26, ,2 5,9 9,0 12,7 16,5 23,4 28,0 28,1 23,9 16,9 13,1 6,7 28, ,1 5,3 13,1 16,1 18,5 26,5 26,4 26,7 22,8 19,0 9,3 7,3 26, ,6 4,6 9,0 14,0 19,8 25,9 27,0 27,5 24,7 16,0 11,0 7,5 27, ,4 4,4 11,6 17,7 21,5 21,7 26,4 25,2 21,8 16,2 9,2 4,6 26, ,7 4,0 7,4 11,5 20,3 24,5 27,9 25,2 23,9 21,0 11,4 5,4 27, ,4 5,3 7,3 16,2 21,7 25,0 28,2 29,0 25,1 16,9 11,9 10,8 29, ,6 5,6 8,6 18,1 20,2 23,1 25,8 28,5 24,7 17,1 10,8 6,4 28, ,6 6,5 4,9 14,4 18,3 25,1 29,9 28,4 28,2 14,7 10,9 8,6 29, ,0 6,8 9,0 14,0 20,9 25,0 32,0 20,0 24,1 17,7 7,3 7,0 32, ,6 9,8 13,4 18,6 18,3 22,6 25,2 26,6 23,2 16,1 10,8 9,1 26, ,8 11,6 15,6 15,2 19,0 24,8 28,6 27,1 23,3 19,5 11,9 4,6 28, ,6 4,7 11,8 11,4 16,0 25,6 25,9 25,6 23,7 17,0 10,3 3,6 25, ,9 6,5 10,5 14,9 18,5 23,4 25,2 29,5 23,8 19,2 13,7 5,2 29, ,5 5,7 9,7 16,5 20,2 25,5 28,8 29,3 24,2 20,4 7,0 9,9 29, ,5 6,3 14,9 15,5 21,4 24,9 26,8 29,7 27,8 18,3 11,7 8,5 29, ,5 11,1 9,1 14,2 18,9 25,3 26,9 24,3 20,6 18,1 8,9 7,5 26,9 Μ.Ο. 5,9 6,6 10,5 14,8 19,4 24,6 27,4 27,4 23,9 17,5 10,5 7,2 28,2 78

79 Από την μελέτη των παραπάνω πινάκων καταλήγουμε στα εξής συμπεράσματα: Μέσο ετήσιο ύψος βροχής 814 mm Μέγιστο»»» 1074 mm ( 1979) Ελάχιστο ετήσιο ύψος βροχής 594 mm (1988) Μέγιστο μηνιαίο ύψος βροχής 269 mm( Νοέμβριος 1979) Ελάχιστο»»» 0 mm ( Οκτώβ. 1995) Μέσο ύψος βροχής Ιουνίου 32 mm»»» Ιουλίου 33 mm»»» Αυγούστου 40 mm»»» Σεπτεμβρίου 35 mm»»» Ιουνίου - Σεπτεμβρίου 140 mm Συνολικό Μέση Μέγιστη θερμοκρασία 21,4 (Ιούλιος)» ελάχιστη» 0,8 (Ιανουάριος) Απόλυτη μέγιστη» 39,0(Ιούλιος1988)» ελάχιστη» -18,5(Φεβρουάριος 1991) Ακολουθούν διαγράμματα των μετεωρολογικών στοιχείων. 79

80 ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ ΣΧΕΤΙΚΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΕΤΗΣΙΑ ΥΓΡΑΣΙΑ(%) ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΜΗΝΑΣ Σχήμα 7: Ετήσια πορεία σχετικής υγρασίας ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΣΧΕΤΙΚΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΣΧΕΤ. ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ %m) ΕΤΟΣ Σχήμα 8: Χρονοσειρά σχετικής υγρασίας αέρος. 80

81 ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ ΑΠΟΛΥΤΑ ΜΑΧ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΜΗΝΑΣ Σχήμα 9 : ετήσια πορεία απόλυτα max θερμοκρασία αέρος. 40 ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΑΠΟΛΥΤΑ MAX ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΕΤΟΣ Σχήμα 10: Χρονοσειρά απόλυτα max θερμοκρασία αέρος 81

82 ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΛΑΧΙΣΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ -4-6 ΜΗΝΑΣ Σχήμα 11: Ετήσια πορεία μέσης ελάχιστης θερμοκρασίας αέρος. ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΜΕΣΗΣ ΕΛΑΧΙΣΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΕΤΟΣ Σχήμα 12: Χρονοσειρά μέσης ελάχιστης θερμοκρασία αέρος. 82

83 ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ(mm) ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΜΗΝΑΣ Σχήμα 13: Ετήσια πορεία βροχόπτωσης ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗΣ ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ (mm) ΕΤΟΣ Σχήμα 14: Χρονοσειρά Βροχόπτωσης. 83

84 ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ ΜΕΣΗΣ ΜΑΧ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΜΗΝΑΣ Σχήμα 15: Ετήσια πορεία μέσης max θερμοκρασία αέρος 33 ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΜΕΣΗΣ MAX ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΕΤΟΣ Σχήμα 16: Χρονοσειρά Μέσης max θερμοκρασία αέρος 84

85 ΕΤΗΣΙΑ ΠΟΡΕΙΑ ΜΕΣΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΜΗΝΑΣ Μέση μηνιαία θερμοκρασία Σχήμα 17: Ετήσια πορεία μέσης θερμοκρασίας αέρος. 13 ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΜΕΣΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣ ΜΕΣΗ ΕΤΗΣΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (C) ΕΤΟΣ Σχήμα 18 : Χρονοσειρά μέσης θερμοκρασίας αέρος. 85

86 140 ΟΜΒΡΟΘΕΡΜΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ Μ.Σ ΝΕΣΤΟΡΙΟΥ ΚΑΣΤΟΡΙΑΣ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ (mm) ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΟΣ (C) 0 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ MAI ΙΟΝ ΙΟΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ ΜΗΝΑΣ Μέση μηνιαία βροχόπτωση Μέση μηνιαία θερμ. αέρος (C) Σχήμα 19 : Ομβρομετρικό διάγραμμα Μ.Σ. Νεστορίου Καστοριάς.

87 5.4 ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Γενικά Η περιοχή της μελέτης βρίσκεται στο όριο της ζώνης της Πίνδου (δυτικά) και της Μεσοελληνικής αύλακας (ανατολικά). Το μεγαλύτερο μέρος της λεκάνης απορροής καλύπτεται από το φλύσχη της Πίνδου, ενώ στις δυτικές και νότιες παρυφές της, σε υψόμετρο μεγαλύτερο από 1200 εμφανίζονται οι οφιόλιθοι της Πίνδου και οι ασβεστόλιθοι του Όρλιακα. Στο χώρο του άξονα εμφανίζονται σερπεντίνες. Οι ίδιοι σερπεντίνες συνυπάρχουν βόρεια της λεκάνης απορροής (βόρεια του χωριού περιβολάκι) με ιζήματα βαθιάς θάλασσας (κερατόλιθοι, βυσσινόχρωες αργιλικοί σχιστόλιθοι). Η ζώνη αυτή με σερπεντίνες, ασβεστόλιθους, σχιστόλιθους και κερατόλιθους, πλάτους μισού έως δύο χιλιομέτρων, μήκος μεγαλύτερου των 30 χιλιομέτρων και με δ/νση ΒΔ-ΝΑ, χωρίζει το φλύσχη της Πίνδου (δυτικά) και τη μολάσσα της Μεσοελληνικής αύλακας (ανατολικά). Ανατολικά της ζώνης αυτής (δυτικά του οικισμού Ζούζουλη) αναφέρονται οφιολιθικά κροκαλοπαγή ως βάση του σχηματισμού της μολάσσας ( J. BRUNN 1952). Τα ίδια κροκαλοπαγή υπάρχουν πάνω στους σερπεντίνες στο χώρο του άξονα Γεωλογικοί σχηματισμοί της περιοχής Παρακάτω δίνεται πίνακας στον οποίο φαίνονται η έκταση και το ποσοστό που καταλαμβάνει ο κάθε πετρολογικός σχηματισμός που εμφανίζεται στην μελετούμενη λεκάνη απορροής. ΠΙΝΑΚΑΣ 12: Ποσοστά επιφάνειας χειμαρρικών σχηματισμών της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΟΣ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ (Km 2 ) Ασβεστολιθικός (Κ) 1, Προσχωσιγενης (Ρ) 23, Κρυσταλλοπυριγενής (Μ) 7, Σχιστολιθικός (G) 0,412 6 ΠΟΣΟΣΤΟ(%)

88 ΠΟΣΟΣΤΟ ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ 22% 1% 6% 71% ΕΙΚΌΝΑ 3: Σχηματική παράσταση ποσοστών πετρολογικών σχηματισμών λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. Θα πρέπει να τονίσουμε ότι υπήρξε μια δυσκολία στην δημιουργία του χάρτη των πετρολογικών σχηματισμών. Οι γεωλογικοί χάρτες του Γ.Υ.Σ. δεν γεωαναφέρονται ορθά με αποτέλεσμα να λείπουν στοιχεία από μέρος της περιοχή μελέτης. Τα στοιχεία αυτά δόθηκαν και συμπληρώθηκαν από το Ι.Γ.Μ.Ε. και έτσι προκύπτει ο Χάρτης 4 στον οποίο φαίνονται οι πετρολογικοί σχηματισμοί της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. 88

89 ΣΧΗΜΑ 20: ΧΑΡΤΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ Γ.Υ.Σ. 89

90 ΣΧΗΜΑ 21: ΧΑΡΤΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΙΓΜΕ. 90

91 ΧΑΡΤΗΣ 4 ΧΑΡΤΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΣΤΗΝ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ 91

92 5.5 ΒΛΑΣΤΗΣΗ Η περιγραφή της δασικής βλάστησης της περιοχής που εσωκλείει μέσα της το ρέμα Ποταμούλι στηρίζεται στην διάκριση των ζωνών βλάστησης με βάση τις φυτοκοινωνικές μονάδες του συστήματος του BRAUN BLANQUET που δίνει ο καθηγητής κ. Ντάφης. Στην περιοχή αυτή εμφανίζονται οι παρακάτω ζώνες βλάστησης: Α. Ζώνη δασών οξιάς - ελάτης και ορεινών παραμεσόγειων κωνοφόρων (Fagetala). Διακρίνεται η υποζώνη του Fagion moesiacae (Μοισιακής οξιάς) και ειδικότερα ο αυξητικός χώρος του Abietum borisii Regis (χώρος υβριδογενούς Ελάτης) με κύρια είδη την Αbies birisii Regis(Υβριδογενείς Ελάτη) και Pinus nigra (Μαυρη Πευκη ) Β. Παραμεσογειακή ζώνη βλάστησης(quercetalia Pubescentis). Διακρίνεται η υποζώνη Quercion confertae (ξηροφίλων φυλλοβόλων δασών). Από την υποζώνη αυτή εμφανίζεται ο αυξητικός χώρος Quercetum confertae (χώρος πλατυφύλλου δρυός). Το σημαντικότερο είδος της ζώνης αυτής είναι η πλατύφυλλος δρυς ( Quercus conferta) Γ. Η αζωνική παραποτάμια βλάστηση κατά μήκος του ποταμού Βενέτικου και του ρέματος Ποταμούλι. Τα χαρακτηριστικά είδη της βλάστησης αυτής είναι : Platanus Orientalis, Salix Sp. Ο χλωροτάπητας είναι ελάχιστος έως μέτριος στις πυκνές συστάδες, γίνεται αρκετός στις αραιές συστάδες και πλούσιος στις χορτολιβαδικές και μερικώς δασοσκεπείς εκτάσεις. Ο ξηροτάπητας είναι μέτριος έως αρκετός, αποσυντίθεται κανονικά και δίνει πολύτιμο χούμο, εμπλουτίζοντας το έδαφος με άφθονα θρεπτικά συστατικά. Η ελάτη για την περιοχή εξάπλωσης της, βρίσκει ευνοϊκό κλιματεδαφικό περιβάλλον ανάπτυξης, έστω και εάν σήμερα η μορφή του δάσους δεν είναι ποιοτικά και ποσοτικά ικανοποιητική, γεγονός που οφείλεται στις δυσμενείς ανθρωπογενείς επιδράσεις του παρελθόντος, από την άποψη διαδοχής των ειδών αποτελεί την τελική μορφή ισορροπίας της δασικής βλάστησης προς το περιβάλλον και συνεπώς αποτελεί την ένωση KLIMAX. 92

93 Είναι χαρακτηριστική η εμφάνιση της ελάτης σε όλο και μεγαλύτερη πυκνότητα, στις εκτάσεις όπου επικρατούν η Δρύς και η Μ. Πεύκη, σε μεγαλύτερη έκταση του δάσους. Η αξιόλογη και εξελίξιμη αναγέννηση ελάτης στις θέσεις αυτές, δείχνει ότι η ελάτη ως σκιανθεκτική προσπαθεί να διευρύνει τα όρια της. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι εκτάσεις των χρήσεων Γης της λεκάνης απορροής. ΠΙΝΑΚΑΣ 13 Ποσοστά εκτάσεων Χρήσεων Γης της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΗΣ ΕΚΤΑΣΗ ΠΟΣΟΣΤΟ ΔΡΥΣ 8, % ΜΑΥΡΗ ΠΕΥΚΗ 3, % Μ. ΠΕΥΚΗ - ΔΡΥΣ 2, % ΕΛΑΤΗ Γ. ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ 2, % Γ. ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ % ΔΡΥΣ Γ. ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ 1, % ΟΞΥΑ 1, % ΘΑΜΝΩΝΕΣ % ΒΟΣΚΟΤΟΠΟΙ 9,500 30% ΟΙΚΙΣΜΟΙ 404,72 1% ΑΓΟΝΑ 1, % ΣΥΝΟΛΟ: 32, % 93

94 ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΗΣ 1 30% 1% 6% 26% % 4% 4% 2% 9% 8% 9% ΕΙΚΟΝΑ 4: Σχηματική παράσταση ποσοστών χρήσεων Γης της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ποταμούλι. 94

95 ΧΑΡΤΗΣ 5 ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΣΤΗΝ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ 95

96 ΣΧΗΜΑ 22 96

97 5.6 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ. Κατά την διάρκεια της βροχόπτωσης σε μια λεκάνη απορροής η κοίτη του ρέματος τροφοδοτείται μόνο από το περίσσευμα της βροχόπτωσης. Το υπόλοιπο μέρος της δηλ οι απώλειες της βροχόπτωσης εξατμισιδιαπνέεται ή διεισδύει στο γεωυπόθεμα, όπου διηθείται. Έτσι έχουμε: Α = Ν ΕΤ - Δ Υπολογισμός της εξατμισιοδιαπνοής Μέθοδος του Thornthwaite Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι υπολογισμοί της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής με την μέθοδο αυτή. Για τους υπολογισμούς αυτούς χρησιμοποιήσαμε στοιχεία για τα έτη , από το μετεωρολογικό σταθμό του Νεστορίου Καστοριάς. Κάνοντας εφαρμογή του τύπου με τα δεδομένα του μέσου ετήσιου ύψους βροχής και της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας στο μέσο υψόμετρο της λεκάνης απορροής υπολογίστηκε η ετήσια πραγματική εξατμισοδιαπνοή, τα αποτελέσματα, όπως αναφέραμε, φαίνονται παρακάτω: 97

98 ΠΙΝΑΚΑΣ 14 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΜΕΣΗΣ ΜΗΝΙΑΙΑΣ ΚΑΙ ΕΤΗΣΙΑΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΔΥΝΑΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΠΟΤΑΜΟΥΛΙ ΜΗΝΕΣ ΜΕΣΗ ΜΗΝΙΑΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ T n (C o ) ΜΕΣΟΣ ΜΗΝΙΑΙΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ KATA SERRA ( 10 T n ) 2 SJ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΤΑ SERRA Α= (0,016ΣJ) +0.5 ΔΥΝΑΤΗ ΕΞΑΤΜΙΣΙΔΙΑΠΝΟΗ ET n ΑΡΙΘΜΟΣ ΗΜΕΡΩΝ ΜΗΝΑ Dn ΜΕΣΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΩΡΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΑΝΑΤΟΛΗΣ - ΔΥΣΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΤΙΜΗ ΔΥΝΑΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΙΔΙΑΠΝΟΗΣ ΕΤ ρ= ΕΤ n. DH 360 ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΑΝ 0,8 0,06 0,18 1,22 0, ,50 0,18 cm/month ΦΕΒ 1,6 0,18 0,35 1,22 0, ,70 0,39 cm/month ΜΑΡ 5,5 1,16 1,21 1,22 2, ,07 cm/month ΑΠΡ 9,8 2,76 2,16 1,22 4, ,30 4,26 cm/month ΜΑΙ 14,3 4,86 3,15 1,22 6, ,70 7,06 cm/month ΙΟΥΝ 19 7,45 4,2 1,22 9, ,40 9,48 cm/month ΙΟΥΛ 21,4 8,91 4,72 1,22 10, ,93 cm/month ΑΥΓ 20,8 8,54 4,60 1,22 10, ,70 10,29 cm/month ΣΕΠ 17 6,31 3,75 1,22 8, ,50 7,61 cm/month ΟΚΤ 11,7 3,60 2,58 1,22 5, ,20 5,66 cm/month ΝΟΕ 5,6 1,19 1,23 1,22 2, ,85 cm/month ΔΕΚ 2,4 0,33 0,53 1,22 0, ,20 0,77 cm/month ΣΥΝΟΛΟ ΣJ=45,29 60,55 cm/year

99 Μέθοδος του Turc N D = = ET p 2 N 0,9 + L όπου L = T-0.05T 3 = 507 και Ν = 814 mm Τ= 10.8 C o οπότε: D= 437,63mm Μέθοδος του Coutagne N ET p = N 1 I άρα ΕΤ Ρ = 529,1mm όπου Ι = Τ = 2312 και Ν = 814 mm, Τ= 10.8 C o Υπολογισμός της Κατείσδυσης Στον παρακάτω πίνακα γίνεται ο υπολογισμός του όγκου της κατείσδυσης βάση των χειμαρρικών πετρολογικών σχημάτων.

100 Χειμαρρικός πετρολογικός σχηματισμός ΠΙΝΑΚΑΣ 15 Υπολογισμός της κατείσδυσης της ορεινής λεκάνης απορροής Μέσο ετήσιο ύψος βροχής (mm) Ενεργός κατείσδυση % Έκταση χειμαρρικών πετρολογικών σχηματισμών (Km 2 ) Μετατροπή σε m=10 3 Όγκος κατείσδυσης ορεινής λεκάνης Δ (m / έτος) =2*3*4*5 Κρυστολοπυριγενής (Μ) (περιόοτίτες, διάβασης, δολερίτες, Γόφοι, ηφαιστειακοί λατύπες, χρωμίτες, δουνίτες, ολιβίνες, γάββροι, σερπεντίνες, κ.λ.π.) 814 0, , ,80 Ασβεστολιθικός (Κ) (ασβεστόλιθοι Παρνασσού- Γκιώνας, ανωκρητιδικοί ασβεστόλιθοι, άνω ίουρασικοί ασβεστόλιθοι, κερατόλιθοι) 814 0, , ,57 Σχιστολιθικός (G) (σχιστοκερατόλιθοι, με οφειολίθους, διαφόρων τύπων σχιστόλιθσι πλην αργιλλικών) 814 0, , ,54 Φλυσχικός (F) (στον τύπο αυτό εντάσσεται μόνο μέρος των ψαμμιτων του νεογενούς σχηματισμού) 814 0, Νεογενής(S) (πετρώματα του νεογενούς αδιαίρετου, όπως μάργες, άργιλοι, χάλικες, ψαμμίτες, κροκαλοπαγή, μαργαΐκοί ασβεστόλιθοι, κ.λ.π.) 814 0, Προσχωσιγενής (Ρ) (λιμναίες αποθέσεις από μάργες, άργιλλους, ψαμμίτες, κροκαλοπαγή, καθώς και σύγχρονες αποθέσεις) 814 0, , ,670 ΣΥΝΟΛΟ ,58 100

101 Στον παρακάτω πίνακα δίνονται συγκεντρωτικά ο υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής στην λεκάνη απορροής και με τις τρεις μεθόδους όπως περιγράφτηκαν παραπάνω ΠΙΝΑΚΑΣ16 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΕΞΑΤΜΙΣΟΔΙΑΠΝΟΗΣ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥΛΙ Ν. ΓΡΕΒΕΝΩΝ. Λεκάνη απορροής Μέθοδος του Thornthwaite Μέθοδος του Turc Μέθοδος του Coutagne 1 605,5mm 437,63mm 529,1mm 101

102 Η εξάτμιση δημιουργείται στις εδαφικές επιφάνειες που καλύπτονται ολικά, μερικά, σποραδικά ή και καθόλου από βλάστηση. Η υδροκατανάλωση των φυτών και συνεπώς η διαπνοή τους εξαρτάται από το είδος και το μέγεθος της φυτοκάλυψης, από την ποσότητα του νερού, που βρίσκεται στο έδαφος κα μπορεί να διατεθεί σ αυτά. Όταν και όπου οι δυνατότητες του εδάφους σε πρόσφορα καταναλώσιμου νερού είναι περιορισμένες, πράγμα που αποτελεί σύνηθες φαινόμενο, το μέγεθος της εξατμισοδιαπνοής καθορίζεται από τις μετεωρολογικές συνθήκες των εκάστοτε τοπικών σταθμών. Με βάση αυτήν την προυπόθεση είναι δυνατός ο προσδιορισμός του μεγέθους της δυναμικής εξατμισοδιαπνοής, δηλ. την ταχύτητα κατανάλωσης του νερού που βρίσκεται στην επιφάνεια και στο εσωτερικό του εδάφους κάτω από συνθήκες απεριόριστης διάθεσης του, την οποία μας δίνει η πρώτη μέθοδος του Thornthwaite. Στη φύση όμως σπάνια εμφανίζεται η κατάσταση αυτή. Συνεπώς η πραγματικά καταναλισκόμενη ποσότητα νερού είναι συνήθως μικρότερη της δυνατής εξατμισοδιαπνοής. Για τον υπολογισμό της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής κατά μια σύντομη, σχετικά χρονική περίοδο πρέπει να ληφθεί υπόψη το σύστημα έδαφος, φυτό, ατμόσφαιρα. Για μικρές όμως χρονικές περιόδους μπορεί η μέση τιμή της πραγματικής να εκφραστεί με ικανοποιητική προσέγγιση σε συνάρτηση με τις αντίστοιχες τιμές απλών κλιματολογικών στοιχείων, όπως είναι το ύψος βροχής και η θερμοκρασία του αέρα. Η πραγματική μέση ετήσία εξατμισιδιαπνοή αποτελεί τη συνισταμένη πολλών παραγόντων, μεταξύ των οποίων είναι το συνολικό ύψος και η κατανομή της βροχόπτωσης, τα τοπογραφικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά της λεκάνης απορροής, η φυτική κάλυψη της, καθώς και οι μετεωρολογικές συνθήκες οι οποίες την επηρεάζουν. Οι Μέθοδοι Coutagne και Turc στηρίζονται στην γενική αρχή ότι αν μια περιοχή είναι ομοιογενής από κλιματική και γεωλογική άποψη μπορεί να εκφραστεί με ικανοποιητική προσέγγιση σε συνάρτηση με το μέσο ετήσιο ύψος βροχής και τη μέση ετήσια θερμοκρασία. Οι παραπάνω δυο προαναφερθέντες μέθοδοι του υπολογισμού της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής λαμβάνουν υπόψη τις μέσες ετήσιες θερμοκρασίας αέρα, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη τις έντονες εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας αέρα(μηνιαίες τιμές), γεγονός που οδηγεί σε διαφοροποίησεις θετικές ή αρνητικές της μέσης ετήσιας πραγματικής εξατμισοδιαπνοής. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται τα αποτελέσματα της απορροής και με τις τρεις παραπάνω μεθόδους.

103 ΠΙΝΑΚΑΣ 17 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Α = Ν ΕΤ -Δ Λεκάνη απορροής Με την Μέθοδο του Thornthwaite Με την Μέθοδο του Turc Με την Μέθοδο του Coutagne ,42 m ,12 m ,62 m 3 Όπου Ν = Ρ* F*10 3 N= 814 * 32,8503*10 3 = ,2 m 3 103

104 Εικόνα 5. Τμήμα Χειμάρρου «Ποταμούλι» κοντά στον οικισμό «Περιβολάκι». Θέση Υψομετρικής Καμπύλης + 770,00 -Ανάντη περιοχή Εικόνα6. Τμήμα Χειμάρρου «Ποταμούλι»» κοντά στον οικισμό «Περιβολάκι». Θέση Υψομετρικής Καμπύλης + 770,00 - Ανάντη περιοχή

105 Εικόνα 7. Τμήμα Χειμάρρου «Ποταμούλι» κοντά στον οικισμό «Περιβολάκι». Θέση Υψομετρικής Καμπύλης + 770,00 - Κατάντη περιοχή 5.7. ΣΤΕΡΕΟΠΑΡΟΧΗ ( ΦΕΡΤΑ ΥΛΙΚΑ) Η ποσότητα των χαλαρών υλικών της κοίτης είναι ενδεικτική της υψηλής στεροπαροχής της ρεματιάς. Στο χώρο της λεκάνης κατάκλυσης αλλά και ανάντη αυτού οι αποθέσεις κοίτης καταλαμβάνουν μια ζώνη πλάτους 50 έως 100 μέτρων με πάχος συνήθως μικρότερο των 3-4 μέτρων. Τα υλικά αυτά είναι τα αδρομερέστερα των προϊόντων διάβρωσης που καθιζάνουν λόγω μείωσης της ταχύτητας ροής από την αλλαγή του αναγλύφου στο χώρο αυτό. Το ποσοστό των λεπτομερέστερων (αιωρούμενων) υλικών, τα οποία μεταφέρονται κατάντη και λόγω απουσίας ροής θα παραμείνουν στις λεκάνες κατάκλυσης, αναμένεται αυξημένο. Η υψηλή στερεοπαροχή οφείλεται στο έντονο ανάγλυφο της περιφέρειας της λεκάνης απορροής καθώς και στο ύψος και την ένταση των βροχοπτώσεων. Κύρια όμως οφείλονται στη διαβρωσιμότητα του φλύσχη που καλύπτει την περιοχή. Η αργιλικά φάση με την ορυκτολογική της σύσταση και το χαμηλό δείκτη αντοχής στη διάβρωση, είναι ο κύριος 105