ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ & ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΔΑΣΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΥΔΡΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ & ΦΥΣΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΔΑΣΟΤΕΧΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΥΔΡΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΕΥΘΕΤΗΣΗΣ ΟΡΕΙΝΩΝ ΥΔΑΤΩΝ Διευθυντής : ο Αναπληρωτής Καθηγητής Παναγιώτης Στεφανίδης ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΜΕ ΘΕΜΑ «ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΚΑΙ ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΕΣ ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΚΟΙΤΩΝ ΤΩΝ ΧΕΙΜΑΡΡΙΚΩΝ ΡΕΥΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΚΑΣΣΑΝΔΡΑΣ (Ν.ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ) ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΣΤΗΝ ΠΛΗΜΜΥΡΟΓΕΝΕΣΗ» ΣΤΕΦΑΝΙΔΗΣ ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΔΑΣΟΛΟΓΟΣ METAΠΤΥΧΙΑΚΟΣ ΦΟΙΤΗΤΗΣ Α.Ε.Μ. 414 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΣΤΑΘΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Αν. Καθηγητής Α.Π.Θ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2012

2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα εργασία μου ανατέθηκε τον Ιανουάριο του 2011 από τον Αναπληρωτή Καθηγητή του Εργαστηρίου Διευθέτησης Ορεινών Υδάτων κ.δημήτριο Στάθη, ο οποίος ήταν και επιβλέπων καθηγητής της μεταπτυχιακής μου διατριβής. Το θέμα της μεταπτυχιακής διατριβής είναι: «Το φυσικό και ανθρωπογενές χειμαρρικό περιβάλλον των λεκανών απορροής και των κοιτών των χειμαρρικών ρευμάτων της Χερσονήσου της Κασσάνδρας (Ν.Χαλκιδικής) και η επίδρασή του στην πλημμυρογένεση.» Με την ολοκλήρωση της εργασίας θεωρώ υποχρέωση μου να ευχαριστήσω θερμά τον Αναπληρωτή Καθηγητή κ. Δημήτριο Στάθη, για τη συνεχή παρακολούθηση, επιστημονική καθοδήγηση και το χρόνο που μου διέθεσε καθ όλη τη διάρκεια της συνεργασίας μας. Ευχαριστώ θερμά τους λέκτορες του Εργαστηρίου Διευθέτησης Ορεινών Υδάτων του Α.Π.Θ κ. Μάριο Σαπουντζή και κ. Δημήτριο Μυρωνίδη, για την βοήθεια που μου παρείχαν και τις εποικοδομητικές μας συζητήσεις, σε όλη την διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών καθώς και τη συμμετοχή τους στην τριμελή εξεταστική επιτροπή. Στεφανίδης Στέφανος Δασολόγος Α.Π.Θ 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 9 SUMMARY ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά Χειμαρρικό περιβάλλον (δυναμικό) Ανθρωπογενή αίτια πλημμυρογένεσης Χρήση της πολυκριτηριακής ανάλυσης AHP για την αξιολόγηση του πλημμυρικού κινδύνου ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά Μορφομετρικά χαρακτηριστικά Υδρογραφικά χαρακτηριστικά Βασικοί παράγοντες χειμαρρικότητας Το κλίμα Το ανάγλυφο Η βλάστηση Το γεωλογικό υπόθεμα Χειμαρρικά χωροδιαστήματα (ζώνες) Χειμαρρικοί τύποι Προσδιορισμός της μέγιστης αναμενόμενης υδατοπαροχής Προσδιορισμός της μέγιστης αναμενόμενης στερεοπαροχής69

4 5.7 Φυσικοί παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Αξιολόγηση πλημμυρικού κινδύνου με βάση τους φυσικούς παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Ανθρωπογενείς παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Αξιολόγηση πλημμυρικού κινδύνου με βάση τις ανθρωπογενείς επεμβάσεις στις κοίτες των χειμαρρικών ρεμάτων ΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1. Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά Πίνακας 2. Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής της Χερσονήσου της Κασσάνδρας Πίνακας 3. Μέσες μηνιαίες και ετήσιες τιμές κατακρημνισμάτων (mm) και θερμοκρασίας αέρα ( 0 C) στο Μ/Σ Κασσανδρείας Πίνακας 4. Ραγδαιότητες βροχής από το Μ/Σ Κασσανδρείας Πίνακας 5. Ραγδαιότητες βροχής από το Μ/Σ του Σάνι Πίνακας 6. Ανάλυση χώρου κατανομή υψομετρικών βαθμίδων Πίνακας 7. Κατανομή χρήσεων γης Πίνακας 8. Κατανομή των χειμαρρικών πετρολογικών σχηματισμών των λεκανών απορροής στην περιοχή έρευνας Πίνακας 9. Χειμαρρικές ζώνες ανά λεκάνη απορροής Πίνακας 10. Χειμαρρικοί τύποι ανά λεκάνη απορροής Πίνακας 11. Προσδιορισμός μέγιστων αναμενόμενων υδατοπαροχών 100ετίας (Qmax 100 ) Πίνακας 12. Προσδιορισμός μέγιστων αναμενόμενων στερεοπαροχών 100ετίας (Gmax 100 ) Πίνακας 13. Φυσικοί παράγοντες οι οποίοι διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο και ο βαθμός της επίδρασής τους Πίνακας 14. Κατηγορίες κινδύνου των λεκανών απορροής με βάση τους φυσικούς παράγοντες πλημμυρογένεσης Πίνακας 15. Η επίδραση των ανθρωπογενών παραγόντων ανάλογα με την ύπαρξή τους ή μη στις κοίτες των χειμαρρικών ρευμάτων Πίνακας 16. Κατηγορίες κινδύνου των λεκανών απορροής, με βάση τους ανθρωπογενείς παράγοντες πλημμυρογένεσης Πίνακας 17. Ταξινόμηση των λεκανών απορροής με βάση τους φυσικούς και ανθρωπογενείς παράγοντες

6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1. Η περιοχή έρευνας Εικόνα 2. Κατασκευή ξενοδοχείου στην κεντρική κοίτη του χειμάρρου Ραχωνίου (Νο 6) Εικόνα 3. Κατασκευή ξενοδοχείου στην κεντρική κοίτη του χειμάρρου Αιγαίου (Νο 39) και η ποσότητα φερτών υλικών που συγκεντρώθηκαν μετά από ραγδαία βροχόπτωση Εικόνα 4. Μετατροπή της κεντρικής κοίτης σε δρόμο στο χειμαρρικό ρεύμα Πολύχρονο (Νο 8) Εικόνα 5. Καταπατήσεις στην κεντρική κοίτη του χειμαρρικού ρεύματος της Μόλας Καλύβας (Νο 41) Εικόνα 6. Γέφυρα με μικρές διαστάσεις στο χειμαρρικό ρεύμα Νο Εικόνα 7. Οχετοί με πολύ μικρές διαστάσεις στην πεδινή διαδρομή του χειμαρρικού ρεύματος Μεγάλη Κύψα (Νο 52) Εικόνα 8. Διαμορφωμένη πεδινή διατομή με "σαραζανέτ" στο χειμαρρικό ρεύμα της Φούρκας (Νο 46) Εικόνα 9. Μη διαμορφωμένη διατομή στο χειμαρρικό ρεύμα Λάκκος Χατζή (Νο 49)

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1. Ομβροθερμικό διάγραμμα Μετεωρολογικού Σταθμού Κασσανδρείας περιόδου Σχήμα 2. Συντελεστές βαρύτητας για τους φυσικούς παράγοντες πλημμυρογένεσης που ενσωματώθηκαν στο μοντέλο Σχήμα 3. Καταγραφή ανθρωπογενών επεμβάσεων στις κοίτες των χειμαρρικών ρευμάτων Σχήμα 4. Συντελεστές βαρύτητας για τους ανθρωπογενείς παράγοντες πλημμυρογένεσης που ενσωματώθηκαν στο μοντέλο

8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΧΑΡΤΩΝ Χάρτης Ι. Χάρτης υδρογραφικού δικτύου 33 Χάρτης ΙΙ. Χάρτης αναγλύφου...48 Χάρτης ΙΙΙ. Χάρτης χρήσεων γης.51 Χάρτης ΙV. Χάρτης πετρολογικών σχηματισμών. 56 Χάρτης V. Κατηγορίες κινδύνου των λεκανών απορροής με βάση τους φυσικούς παράγοντες πλημμυρογένεσης...79 Χάρτης VI. Κατηγορίες κινδύνου των λεκανών απορροής με βάση τους ανθρωπογενείς παράγοντες πλημμυρογένεσης.. 91

9 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο τρόπος και η διαδικασία κίνησης του απορρέοντος νερού εξαρτάται από φυσικούς (κλίμα, ανάγλυφο, βλάστηση, γεωλογικό υπόθεμα) και ανθρωπογενείς παράγοντες (δασικές πυρκαγιές, εκχερσώσεις, καταπατήσεις κοιτών, ακατάλληλα τεχνικά έργα κλπ.) Ασφαλώς, το κυρίαρχο στοιχείο σε κάθε πλημμύρα είναι η μεγάλη ραγδαιότητα της βροχής. Είναι όμως αυτό το αίτιο των πλημμυρικών φαινομένων που εκδηλώνονται στις πεδινές κυρίως περιοχές κοντά σε οικισμούς; Τα χειμαρρικά ρεύματα που διασχίζουν οικισμούς και περιοχές με μεγάλη τουριστική ανάπτυξη έχουν εντονότατα κακοποιηθεί από τον άνθρωπο καθώς η πίεση για οικοπεδοποιήσιμη γη γίνεται ολοένα και μεγαλύτερη. Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή αποσκοπεί στο να προσδιορίσει το φυσικό και ανθρωπογενές χειμαρρικό περιβάλλον (δυναμικό) στην περιοχής της Χερσονήσου της Κασσάνδρας. Για να πετύχουμε του στόχους που έχουμε θέσει χαρτογραφήθηκε η περιοχή έρευνας με τη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS). Ακολούθησε ο προσδιορισμός των μορφομετρικών και υδρογραφικών χαρακτηριστικών των λεκανών απορροής. Στη συνέχεια συγκεντρώθηκαν τα απαραίτητα στοιχεία και αναλύθηκαν οι τέσσερις βασικοί παράγοντες χειμαρρικότητας (κλίμα, ανάγλυφο, βλάστηση και γεωλογικό υπόθεμα). Με βάση τα παραπάνω, προσδιορίσθηκε το χειμαρρικό περιβάλλον (δυναμικό) της περιοχής έρευνας. Για την καταγραφή των ανθρωπογενών επεμβάσεων στις λεκάνες απορροής και στις κοίτες των χειμαρρικών ρευμάτων συντάξαμε ένα ειδικό φύλλο καταγραφής των ανθρωπογενών επεμβάσεων και επισκεφτήκαμε τις λεκάνες απορροής της περιοχής έρευνας για να διαπιστώσουμε την παρουσία ή όχι των επεμβάσεων. Τέλος χρησιμοποιήσαμε τη μέθοδο της αναλυτικής ιεραρχικής διαδικασίας (ΑΗP) και το λογισμικό expert choice 11 για να δημιουργήσαμε δύο δείκτες πλημμυρικής επικινδυνότητας και ταξινομήθηκαν οι λεκάνες 9

10 απορροής σε τύπους με βάση τους φυσικούς και τους ανθρωπογενείς παράγοντες. Από την ταξινόμηση αυτή προέκυψε ότι στις λεκάνες απορροής που πλήττονται συχνότερα από πλημμυρικά φαινόμενα ο κίνδυνος από τους φυσικούς παράγοντες είναι μέτριος, ενώ ο κίνδυνος από ανθρωπογενείς παράγοντες πολύ υψηλός. 10

11 SUMMARY The flow of runoff water depends on natural factors (climate, relief, vegetation, geological support) and anthropogenic factors (forest fires, reclamations, narrowing of stream bed, inadequate technical works ect). In fact, the dominant factor in every flood, is the rainfall intensity. However, is that the main cause of flash floods that occur in lowlands near urban centers? Torrential streams that flow within urban areas subjected to human interventions due to the tourism development, have been mistreated, the need for infrastructures is getting bigger and bigger. The purpose of the current thesis is to determine the natural and anthropogenic torrential environment (potetional) at the Kassandra Peninsula. In order to achieve our goals the research area was mapped using Geographical Information System (G.I.S). We calculated the morphometric and hydrographic characteristics of the watersheds, we collected the necessary data and we analyzed the four basic factors of torrentiality (climate, relief, vegetation and geological support). Based on the above elements the torrential environment (potetional) was determined. Moreover in order to identify and record the anthropogenic intervention within streams beds, we visited the research area several times and pointed out the different kind of intervention in a appropriate sheet. Finally, we used the analytical hierarchical process, which was incorporated to the software expert choice 11, as in order to create two flood risk indexes, one for natural factors and one for anthropogenic factors. Based on the above indexes the watersheds of the research area were classified into types. The classification showed that at the majority of flood-affected watersheds the natural risk is moderate whereas the anthropogenic risk very high. 11

12 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Από την εμφάνιση του ανθρώπου πάνω στη γη, το νερό αποτελούσε έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες για την επιβίωση και τη εξέλιξή του. Πολλοί πολιτισμοί αναπτύχθηκαν στις όχθες ποταμών και λιμνών ώστε να απολαμβάνουν τα πλεονεκτήματα των θέσεων αυτών για τη γεωργία, την κτηνοτροφία αλλά και τις μεταφορές. Όμως η ίδια η γειτνίαση των θέσεων αυτών με το νερό συχνά αποδεικνύονταν επικίνδυνη λόγω των πλημμυρών που σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα μπορούσαν να καταστρέψουν ότι ο άνθρωπος είχε δημιουργήσει (Κωτούλας 2001). Ο τρόπος και η διαδικασία κίνησης του απορρέοντος νερού μέσα στη λεκάνη απορροής, εξαρτάται από φυσικούς και ανθρωπογενείς παράγοντες. Σε ότι αφορά τους φυσικούς αυτοί είναι, το κλίμα, το ανάγλυφο, η βλάστηση και το γεωλογικό υπόθεμα, ενώ σε ότι αφορά τους ανθρωπογενείς (τόσο στη λεκάνη απορροής, όσο και στις κοίτες των χειμάρρων) αυτοί είναι, οι δασικές πυρκαγιές, οι εκχερσώσεις, οι καταπατήσεις κοιτών, η αποσπασματική εκτέλεση έργων, τα ακατάλληλα τεχνικά έργα και οι απορρίψεις μπαζών και σκουπιδιών στις κοίτες των ρευμάτων (Στεφανίδης 2007). Ο άνθρωπος, στην προσπάθειά του να βελτιώσει τις συνθήκες διαβίωσής του προκαλεί αλλοιώσεις και μεταβολές στο περιβάλλον οι οποίες συχνά επηρεάζουν τις συνθήκες υδαταπορροής και οδηγούν σε επίταση της πλημμυρογένεσης στα χειμαρρικά ρεύματα (Κωτούλας 1980). Έντονα πλημμυρικά φαινόμενα εκδηλώνονται στην πεδινή διαδρομή των ρευμάτων, ιδιαίτερα όταν τα ρεύματα αυτά διέρχονται διαμέσου μικρών ή μεγάλων αστικών κέντρων (Στεφανίδης 1996). Το ιδιαίτερο μεσογειακό κλίμα της χώρας μας, με την ανισοκατανομή των κατακρημνισμάτων στο χρόνο, το ξηρό και θερμό καλοκαίρι, αλλά και τις βροχές με μεγάλη ραγδαιότητα, προκαλεί προβλήματα λειψυδρίας αλλά και πλημμυρών (Stefanidis 1995). Τα τελευταία χρόνια όμως, έχει παρατηρηθεί ότι μικρότερα επεισόδια βροχής, σε σχέση με το παρελθόν, προκαλούν καταστροφικές πλημμύρες σε πολλές περιοχές με έντονα διαταραγμένο φυσικό περιβάλλον (Οικονόμου και Στάθης 2005). Η αύξηση της πλημμυρογένεσης είναι στενά συνδεδεμένη με την αστικοποίηση. 12

13 Οι επιπτώσεις των πλημμυρικών φαινομένων εκτός από περιβαλλοντικές, είναι και οικονομικές καθώς επηρεάζουν τις γεωργικές δραστηριότητες αλλά και τις υποδομές (Vrieling 2006 et al, Merz et. al 2010). Η χερσόνησος της Κασσάνδρας, η οποία βρίσκεται στο Ν. Χαλκιδικής αποτελεί ένα παραθεριστικό θέρετρο, όπου πλήθος τουριστών την επισκέπτονται κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Η πίεση για οικιστική ανάπτυξη και τουριστική αξιοποίηση έχει οδηγήσει σε κακοποίηση των χειμαρρικών ρευμάτων της περιοχής. Οι ανθρώπινες επεμβάσεις φαίνεται να είναι η κύρια αιτία εκδήλωσης πλημμυρικών φαινομένων στα μικρά ή μεγάλα αστικά κέντρα τόσο στην χώρα μας όσο και διεθνώς. Θα πρέπει να λάβουμε σοβαρά υπόψη μας τις καταστροφές που έχουν γίνει, να διδαχτούμε από αυτές και να λάβουμε τα απαραίτητα μέτρα για να μην αντιμετωπίσουμε στο μέλλον παρόμοια προβλήματα. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι: Ο προσδιορισμός των μορφομετρικών και υδρογραφικών χαρακτηριστικών των χειμαρρικών ρευμάτων της περιοχής έρευνας. Η μελέτη του χειμαρρικού περιβάλλοντος (δυναμικού) των λεκανών απορροής της χερσονήσου της Κασσάνδρας. Η καταγραφή των ανθρωπογενών επεμβάσεων στις κοίτες των χειμαρρικών ρεμάτων. Η αξιολόγηση του πλημμυρικού κινδύνου τόσο από φυσικούς όσο και από ανθρωπογενείς παράγοντες με την χρήση της πολυκριτηριακής ανάλυσης και της μεθόδου της αναλυτικής ιεραρχικής διαδικασίας. 13

14 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 2.1 Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά Για την ποσοτικοποίηση των στοιχείων των χειμαρρικών ρευμάτων αναπτύχθηκαν οι έννοιες των μορφομετρικών και υδρογραφικών χαρακτηριστικών των ρευμάτων. Οι έρευνες που έχουν γίνει μέχρι σήμερα για τα μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των ρευμάτων μπορούν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες. Σε έρευνες που αναφέρονται γενικά σε υδάτινα ρεύματα και σε έρευνες που αναφέρονται στις ορεινές λεκάνες απορροής χειμαρρικών ρευμάτων. Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν οι έρευνες του Horton (1932, 1945), του Melton (1957, 1958) και του Strahler (1952, 1957). Για τον Ελλαδικό χώρο ο Μαριολάκος (1974) παρουσιάζει την συγκριτική γεωμορφολογική μελέτη του υδρογραφικού δικτύου των λεκανών απορροής του Αλφειού ποταμού. Επίσης ο Αστάρας (1980) μελέτησε τα μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των υπολεκανών απορροής δύο γεωμορφολογικών ενοτήτων μίας ευρύτερης λεκάνης απορροής που αποτελούνταν από μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους και γνεύσιους. Σε ότι αφορά τις έρευνες για ορεινές λεκάνες απορροής ο Μαργαρόπουλος (1963) παρουσιάζει τα μορφομετρικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής των χειμαρρικών ρευμάτων των λεκανών απορροής και την πυκνότητα του υδρογραφικού δικτύου σε διάφορες κατηγορίες πετρωμάτων. Η πυκνότητα του υδρογραφικού δικτύου και η διαμόρφωσή της ανάλογα με το ανάγλυφο και το κλίμα ερευνήθηκε από τον Stewart (1982). Σχετική μελέτη για την περιοχή της Ρουμανίας έγινε από τον Clinciu (1984). Τέλος ο Στεφανίδης (1990) μελέτησε την μορφομετρική και υδρογραφική συγκρότηση των αμιγών χειμαρρικών τύπων στο χώρο της Βορείου Ελλάδας. Σε νεότερες έρευνες, μελετήθηκαν ορισμένα από τα μορφομετρικά χαρακτηριστικά για δύο μεγάλες περιοχές της Αδριατικής στην κεντρική Ιταλία και αποδείχθηκε πως επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό την εμφάνιση χειμαρρικών φαινομένων (Buccolini and Cocoa 2010). Ακόμη οι Splinder et. al (2011) μελέτησαν εκατόν τριάντα τέσσερις (134) λεκάνες απορροής στη 14

15 Δυτική Οκλαχόμα με διαφορετικά μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά και διαπίστωσαν ότι επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό τις συνθήκες ροής. Επίσης επισημαίνουν ότι θα πρέπει να λαμβάνουμε υπόψιν τα χαρακτηρίστηκα αυτά, στη ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων. Ο Diakakis (2011) αναφέρει, πως τα μορφομετρικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής παίζουν σημαντικό ρόλο στις υδρολογικές διεργασίες. Με βάση το χρόνο συγκέντρωσης της απορροής και τη μέγιστη παροχή που υπολογίστηκε με τη βοήθεια του μοναδιαίου υδρογραφήματος της SCS ταξινομήθηκαν δύο (2) λεκάνες απορροής στην περιοχή της Αττικής με βάση την πλημμυρική τους επικινδυνότητα. 2.2 Χειμαρρικό περιβάλλον (δυναμικό) Η ταξινόμηση των ορεινών λεκανών των χειμαρρικών ρευμάτων ξεκίνησε από τον Duile το 1826 και συνεχίστηκε από τον Surell (1842), Demonzey (1878), Stiny (1931), Μαργαρόπουλο (1964) και Kotoulas (1972), σύμφωνα με τον Στεφανίδη (1990). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η γενική κατάταξη του Surrel, λόγω της απλότητας και πρακτικότητας της και η κατάταξη του Kωτούλα η οποία είναι και η μόνη που προσδιορίζει και περιγράφει συγκεκριμένους χειμαρρικούς τύπους. Κατά την κατάταξη του Kωτούλα, η οποία χρησιμοποιήθηκε στην έρευνα μας, οι τρεις από τους τέσσερις βασικούς παράγοντες χειμαρρικότητας, δηλαδή το ανάγλυφο,το κλίμα και η βλάστηση, εξαρτώνται άμεσα από το μέγιστο υπερθαλάσσιο ύψος (μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο) κάθε περιοχής. Η στάθμη της θάλασσας, το όριο της πλήρους επίδρασης του δάσους, τα φυσικά δασοόρια και το όριο του αιώνιου χιονιού, καθορίζουν τα χειμαρρικά χωροδιαστήματα, μέσα στα οποία αναπτύσσονται οι λεκάνες απορροής των χειμαρρικών ρευμάτων Τα διαστήματα αυτά για τις ευρωπαϊκές συνθήκες είναι: Χειμαρρικό χωροδιάστημα Ι: έως 1000m. Το δάσος ασκεί πλήρη επίδραση. 15

16 Χειμαρρικό χωροδιάστημα ΙΙ: από 1001 έως 2000m. Το δάσος ασκεί μερική επίδραση. Χειμαρρικό χωροδιάστημα ΙΙΙ: από 2001 έως 3000m. Αλπική ζώνη (δεν υπάρχει δάσος). Χειμαρρικό χωροδιάστημα ΙV: >3000m. Αιώνιο χιόνι (δεν υπάρχει βλάστηση). Στη χώρα μας αναπτύσσονται τα τρία πρώτα χειμαρρικά χωροδιαστήματα. Ο Κωτούλας (1972) ταξινόμησε τα πετρώματα σε ευρύτερους χειμαρρικούς πετρολογικούς σχηματισμούς, με βάση την ευπάθεια τους στη δράση των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων και ανάλογα με το είδος και την ένταση των χειμαρρικών φαινομένων που εμφανίζουν. Με βάση την ταξινόμηση αυτή διαμορφώνονται οι ακόλουθες ομάδες χειμαρρικών πετρολογικών σχηματισμών: σχιστολιθικός (G), κρυσταλλοπυριγενής (M), φλυσχικός (F), ασβεστολιθικός (A), νεογενής σχηματισμός (S) και προσχωσιγενής (A). Επειδή τα πετρώματα που συγκροτούν τους παραπάνω χειμαρρικούς πετρολογικούς σχηματισμούς, είναι συχνά διαφορετικής γενετικής κατηγορίας και ηλικίας ο Στεφανίδης (1990) ταξινόμησε τους παραπάνω χειμαρρικούς πετρολογικούς σχηματισμούς σε υποκατηγορίες. Από την έρευνα του προέκυψε ότι οι διαφορές, οι οποίες παρουσιάζονται στην εμφάνιση των χειμαρρικών φαινομένων μεταξύ των υποκατηγοριών που διέκρινε, δεν εντοπίζονται στο είδος αλλά στην έντασή τους. Ανάλογα λοιπόν με την επικράτηση ενός ή περισσοτέρων σχηματισμών στις λεκάνες απορροής των χειμαρρικών ρευμάτων διακρίνουμε τα αμιγή, ως προς το υπόθεμα χειμαρρικά ρεύματα, και τα μικτά. Στα μικτά απαντώνται περισσότεροι του ενός πετρολογικοί σχηματισμοί, με έκταση όμως του καθενός όχι μικρότερη από το 10-15% της επιφάνειας της λεκάνης απορροής, ώστε να μπορεί να επιδρά στο χαρακτήρα της. Το χειμαρρικό περιβάλλον μίας περιοχής δημιουργεί συγκεκριμένα χειμαρρικά φαινόμενα σε είδος, ένταση και έκταση και δημιουργεί ορισμένη χειμαρρικότητα (Κωτούλας 2001). 16

17 Τα τελευταία χρόνια έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (G.I.S) στον προσδιορισμό του χειμαρρικού περιβάλλοντος μίας περιοχής λόγω της ταχύτητας και της αξιοπιστίας που παρέχουν (Stefanidis and Kalinderis 2003, Μυρωνίδης κ.α 2004). 2.3 Ανθρωπογενή αίτια πλημμυρογένεσης Οι ανθρώπινες επεμβάσεις στις κοίτες των ρευμάτων μεταβάλλουν την γεωμετρία των κοιτών, την παροχή του νερού και την κίνηση των φερτών υλικών. Οι επεμβάσεις αυτές είναι η εγκοίτωση, η αποδάσωση, η υπερβόσκηση και η αστικοποίηση. Οι παραπάνω επεμβάσεις μεταβάλουν τον τρόπο κίνησης του απορρέοντος νερού. Από έρευνες σε διάφορες περιοχές (Wohl 2006) (Σουηδία, Κολοράντο, Ελβετία, Νέα Γουινέα) προέκυψε ότι, σχεδόν σε όλα τα ρεύματα στις ορεινές λεκάνες απορροής έχουν επέλθει μεταβολές λόγω των αλλαγών χρήσεων γης από τις δραστηριότητες του ανθρώπου. Από την ανασκόπηση αυτή και τα παραδείγματα των περιοχών που ερευνήθηκαν, προκύπτει ότι είναι επιτακτική η ανάγκη διευθέτησης των ρευμάτων των ορεινών λεκανών απορροής με έργα τόσο στις ορεινές περιοχές όσο και στις πεδινές διαδρομές των ρεμάτων αυτών, προκειμένου να αποτραπούν τα πλημμυρικά φαινόμενα (Wohl 2006). Ο Κωτούλας (2001) αναφέρει ότι, η ανθρωπογενής χειμαρρική επικινδυνότητα προκαλείται από ανθρωπογενή αίτια, δηλαδή από παράγοντες που δρουν στο χειμαρρικό χώρο του ρεύματος, όπως εκχερσώσεις, χωματουργικές εργασίες, στενώσεις, αποφράξεις κοιτών, κτίσματα εντός αυτών, ακατάλληλα τεχνικά έργα, αμμοληψίες, συσσώρευση απορριμμάτων, ακατάλληλα αντιπλημμυρικά έργα (λόγω υποδιαστασιολόγησης κλπ.), ύπαρξη βλάστησης εντός των κοιτών, αδιαπερατοποίηση της επιφάνειας των λεκανών κλπ. Επίσης διακρίνει την ανθρωπογενή χειμαρρική επικινδυνότητα σε άμεση και έμμεση. Η άμεση, οφείλεται στα ανθρωπογενώς παραγόμενα φερτά υλικά, και ο βαθμός της εκφράζεται από τον μέσο ετήσιο όγκο των ανθρωπογενών φερτών υλών (m 3 /έτος) ή την αντίστοιχη υποβάθμιση (m 3 /km 2, έτος) ή το μέγιστο δυνατό ανθρωπογενές φορτίο (m 3 ) ή συνδυασμό των παραπάνω. Σε 17

18 ότι αφορά την έμμεση είναι αυτή που οφείλεται σε ανθρωπογενείς παράγοντες που προκαλούν αύξηση των απορροϊκών αιχμών (m 3 ). Οι Chen et. al (2010) αναφέρουν, πως τις τελευταίες δεκαετίες η αύξηση του πληθυσμού οδηγεί στην ολοένα αυξανόμενη άναρχη οικιστική ανάπτυξη μέσα στις λεκάνες απορροής των χειμάρρων. Από την ανάλυση 51 επεισοδίων βροχής-απορροής, κατά το διάστημα , προέκυψε ότι η έντονη οικιστική ανάπτυξη εντός της λεκάνης απορροής είχε σαν αποτέλεσμα να μειωθεί ο χρόνος συγκέντρωσης της απορροής και να αυξηθεί η μέγιστη παροχή. Οι κακοποιήσεις των ρευμάτων από τον άνθρωπο γίνονται συνήθως σε περιοχές με μεγάλη τουριστική ή οικιστική ανάπτυξη. Στη περιοχή της Φούρκας (χείμαρρος Νο 46) το Δεκέμβριο του 1990 εκδηλώθηκε έντονη πλημμύρα τα κύρια αίτια της οποίας ήταν οι άστοχες ανθρώπινες επεμβάσεις στην κοίτη του χειμάρρου, όπως, στενώσεις τις κεντρικής κοίτης και ακατάλληλα τεχνικά έργα και η μετατροπή της κοίτης σε δρόμο (Παυλίδης 1991). Στην περιοχή της Κρυοπηγής (χείμαρρος Ραχωνίου Νο 6) έγινε μετατροπή, επιχωμάτωση και τσιμεντοποίηση της κεντρικής κοίτης και σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν γέφυρες οι οποίες δεν είχαν τις απαιτούμενες διαστάσεις, ώστε να παροχετεύσουν την μέγιστη πλημμυρική παροχή της εκατονταετίας Qmax 100. Μετά από έντονη καταιγίδα στις 3/12/1990, προκλήθηκαν σοβαρές καταστροφές (Στεφανίδης και Σαπουντζής 1998α). Ο Κωτούλας (1977), αναφέρει ότι οι πλημμυρικές παροχές του Δενδροποτάμου δεν προκαλούσαν κατά το παρελθόν ζημιές. Η ζημιογόνα επίδραση τους άρχισε κατά την τελευταία εικοσαετία προοδευτικά, ανάλογα με το ρυθμό οικοπεδοποίησης στο χώρο της λεκάνης απορροής αλλά και της κεντρικής κοίτης του χειμάρρου. Αυτό μαρτυρούν και οι πλημμυρικές καταστροφές τα έτη 1950, 1972, Νεότερες έρευνες για την ίδια περιοχή δείχνουν ότι λόγω των στενώσεων της κεντρικής κοίτης και των ακατάλληλων τεχνικών έργων, η παροχή που δύναται να διέλθει από την κεντρική κοίτη του χειμάρρου είναι πολύ μικρότερη από την μέγιστη αναμενόμενη παροχή της εκατονταετίας (Stefanidis et. al 2010). 18

19 Από την διερεύνηση του πλημμυρικού φαινομένου, στις 11/1/1997 στην περιοχή της Κορίνθου, από τους Στεφανίδη και Σαπουντζή (1998β) προέκυψε πως ασφαλώς το κυρίαρχο αίτιο ήταν η ραγδαία βροχόπτωση (301,8mm/24ώρες), αλλά οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις τόσο στην λεκάνη απορροής όσο και στην κεντρική κοίτη (ακατάλληλα τεχνικά έργα, εξαφάνιση κεντρικής κοίτης κατά σημεία που διέρχεται δια μέσου γεωργικών και δενδροκομικών καλλιεργειών) και η έλλειψη σχεδιασμού και εκτέλεσης έργων ορεινής υδρονομίας, είχαν ως αποτέλεσμα τη μεγιστοποίηση των καταστροφών. Οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις στις κεντρικές κοίτες των χειμάρρων (στενώσεις, καταπατήσεις, εγκοίτωση), αναφέρονται ότι ήταν τα κύρια αίτια της πλημμυρογένεσης κατά τις πλημμύρες στις περιοχές της Στυλίδας (Ν. Φθιώτιδας) και του χειμάρρου Σκλήθρου στη Φλώρινα (Στάθης κ.α. 2001, Στεφανίδης κ.α 2001). Στην περιοχή της Μεγάλης Παναγίας (Ν. Χαλκιδικής) στις 7-8 Οκτώβριου του 2000 έντονα πλημμυρικά φαινόμενα εκδηλώθηκαν έπειτα από ραγδαία βροχόπτωση 321 mm/24ώρες και μέγιστη ωριαία ένταση 37,55 mm/ώρα. Από τη διερεύνηση του υδρογραφήματος με την μέθοδο SCS υπολογίστηκε ότι η μέγιστη παροχή ανήλθε σε 27,22 m 3 /sec. Από τον έλεγχο της παροχετευτικότητας των κλειστών αγωγών στην περιοχή διαπιστώθηκε ότι η μέγιστη παροχή που υπολογίστηκε δεν μπορούσε να διέλθει διαμέσου των οχετών, γιατί δεν είχαν τις κατάλληλες διαστάσεις (Stathis and Stefanidis 2001). Οι Στάθης και Σαπουντζής (2003) αναφέρουν ότι το σημαντικό ποσοστό δασοκάλυψης της λεκάνης απορροής του Γοματίου, συμβάλει στην απάλυνση της εκδήλωσης πλημμυρικών φαινομένων που προκαλούνται από μικρής έντασης βροχοπτώσεις (<7mm/ώρα). Σε περίπτωση όμως βροχοπτώσεων με σημαντικές τιμές έντασης, ο προστατευτικός ρόλος της βλάστησης περιορίζεται σημαντικά. Στις 7-9 Οκτωβρίου του 2000, εκδηλώθηκε μια βροχόπτωση με ιδιαίτερα σημαντική ραγδαιότητα (143,2mm/24ώρες) η οποία προκάλεσε ανυπολόγιστες ζημιές. Το κύριο αίτιο ήταν ότι η παροχετευτική ικανότητα της κοίτης του χειμάρρου, ιδιαίτερα στην 19

20 πεδινή περιοχή, δεν ήταν επαρκής για την διόδευση της συγκεκριμένης πλημμύρας εξαιτίας των ανθρωπογενών επεμβάσεων που ελαχιστοποίησαν τις διαστάσεις της κοίτης. Οι Skilodimou et. al (2003) αναφέρουν, ότι στις περιοχές της Βούλας και της Γλυφάδας στο λεκανοπέδιο της Αττικής, έχουν σημειωθεί στο παρελθόν πολλές πλημμυρικές καταστροφές. Αυτό οφείλεται τόσο στο έντονο ανάγλυφο της περιοχής και το ευπαθές γεωλογικό υπόθεμα όσο και στην άναρχη και πυκνή δόμηση που επήλθε κυρίως από το 1960 και μετά. Οι Stathis et. al (2007) αναλύοντας τα αίτια και το μηχανισμό λειτουργίας του πλημμυρικού γεγονότος στη περιοχή της Νέας Απολλωνίας που συνέβη στις 8-9 Οκτωβρίου του 2006 αναφέρουν ότι η βασική αιτία της πλημμύρας ήταν τα στενώματα της κοίτης που δημιουργήθηκαν τόσο από γεωλογικά αίτια όσο και από ανθρωπογενείς επεμβάσεις. Επίσης οι Stathis et. al (2010) χρησιμοποίησαν αεροφωτογραφίες και δορυφορικές εικόνες απο τα έτη, 1968, 1979, 1996 και 2007 για να αξιολογήσουν την αλλαγή των χρήσεων γης στη λεκάνη απορροής του χειμάρρου του Ελαιώνα στη Θεσσαλονίκη. Στο διάστημα από οι αστικές περιοχές αυξήθηκαν απο 3,7% σε 19% και η δασική βλάστηση μειώθηκε από 53% σε 24%. Με βάση τα στοιχεία αυτά και τη μέθοδο του μοναδιαίου υδρογραφήματος της SCS προέκυψε ότι η μέγιστη πλημμυρική παροχής της εκατονταετίας Qmax 100 αυξήθηκε από 14m 3 /sec το έτος 1968 σε 40m 3 /sec. Στην περιοχή της Αττικής από το εκδηλώθηκαν 28 επεισόδια πλημμυρών με 182 νεκρούς. Η αύξηση του πληθυσμού κατά 20% τα τελευταία τριάντα χρόνια, οδήγησε στην εξαφάνιση των κοιτών άρα και του υδρογραφικού δικτύου κατά 60% (Lasda et. al 2010). Η περιοχή του Μπάρι στη Ιταλία, έχει πλημμυρίσει πολλές φορές στο παρελθόν. Στις 23/10/2005 μία καταιγίδα με ένταση 156,2 mm μέσα σε έξι (6) ώρες καταγράφτηκε στην περιοχή και προκάλεσε σημαντικές καταστροφές. Έξι άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους και καταστράφηκαν δρόμοι, γέφυρες κλπ. Παρόλο που η ραγδαιότητα της βροχής ήταν μεγάλη η ένταση της πλημμύρας θα είχε μετριασθεί εάν δεν υπήρχαν ανθρωπογενείς επεμβάσεις όπως η έντονη 20

21 οικιστική ανάπτυξη εντός της λεκάνες απορροής, εκχερσώσεις για αύξηση της καλλιεργήσιμης γης, αποδάσωση και μεταλλευτικές δραστηριότητες (Andriani and Walsh 2009). Οι Ruin et. al (2008) αναφέρουν ότι στις 8-9 Σεπτεμβρίου του 2002 εκδηλώθηκε μία βροχόπτωση 600mm σε λιγότερο από 24 ώρες στη Βόρεια Γαλλία όπου 11 άνθρωποι έχασαν την ζωή τους. Οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις στις κεντρικές κοίτες των χειμάρρων επιδείνωσαν το πρόβλημα και ήταν η κύρια αιτία για τις καταστροφές. Επίσης τονίζει ότι η περιοχή αποτελούνταν από μικρές λεκάνες απορροής F< 10 km 2 με χρόνο συγκέντρωσης της απορροής περίπου 1 ώρα και αναφέρει ότι ο κίνδυνος της πλημμυρογέννεσης είναι πολύ μεγαλύτερος στις μικρές λεκάνες. Οι Sheng and Wilson (2009) μελέτησαν την επίδραση της αστικοποίησης των λεκανών απορροής στην εμφάνιση πλημμυρικών φαινομένων στην πολιτεία του Λος Άντζελες (ΗΠΑ). Μέχρι το 1880, η πόλη του Λος Άντζελες ήταν αρκετά μικρή και δεν δημιουργούνταν σοβαρά προβλήματα από την ίδρυση της πόλης στην πεδινή κοίτη του ρέματος. Τα προβλήματα ξεκίνησαν όταν άρχισε η ραγδαία εξάπλωση της πόλης. Το 1914 συνέβη μία μεγάλη πλημμυρική καταστροφή, της οποίας τα κύρια αίτια ήταν οι αλλαγές χρήσεων γης (κατασκευή σιδηροδρόμων, ασφαλτοστρώσεις κλπ). Από την έρευνα σε 20 λεκάνες απορροής (με αστικοποίηση και χωρίς) και από την ανάλυση των μετεωρολογικών δεδομένων των σταθμών στην περιοχή έρευνας, προέκυψε ότι δεν υπάρχει κάποια μεταβολή στις βροχοπτώσεις που δέχονται οι λεκάνες απορροής. Η αυξημένη πλημμυρογένεση λοιπόν τα τελευταία χρόνια προέρχεται απο την αστικοποίηση και όχι από την κλιματική αλλαγή. Τέλος αναφέρεται ότι στις λεκάνες με έντονη αστικοποίηση το 90% της βροχόπτωσης απορρέει επιφανειακά ενώ στις λεκάνες που δεν υπάρχει οικιστική ανάπτυξη το ποσοστό αυτό ανέρχεται σε 25% της βροχόπτωσης. Οι Suriya and Mudgai (2011) ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο για τη δημιουργία χάρτη ζωνών πλημμυρικής επικινδυνότητας, λαμβάνοντας υπόψη τις αλλαγές χρήσεων γης, που διενεργήθηκαν το διάστημα λόγω της έντονης αστικοποίησης με την χρήση μεθόδων τηλεπισκόπησης σε συνδυασμό με τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών. 21

22 Οι Camarasa et. al 2011 μελέτησαν δύο αντιπροσωπευτικές λεκάνες στην περιοχή της Βαλένθια (Ισπανία). Χαρτογράφησαν και κατέταξαν τις περιοχές με βάση τον κίνδυνο να εμφανιστεί κάποιο πλημμυρικό γεγονός. Τα δεδομένα που χρησιμοποίησαν για την κατάταξή τους αυτή ήταν οι χρήσεις γης και οι δραστηριότητες του ανθρώπου ανάλογα με τις ώρες, μέρες και την εποχή του χρόνου. Ύστερα από την ανάλυση των αιτιών 25 πλημμυρικών φαινομένων στην περιοχή της Μεσογείου, προέκυψε ότι αυτά οφείλονται κυρίως στις αλλαγές των χρήσεων γης που προκάλεσε ο άνθρωπος και σαν συνέπεια έχουν, να αυξάνεται ο συντελεστής απορροής και να μειώνεται ο χρόνος συγκέντρωσης της απορροής. (Marchi et. al 2010). O Gupta (2007) αναφέρει, πως η έντονη οικιστική ανάπτυξη στην λεκάνη απορροής στη Βομβάη (Ινδία), έχει συμβάλει στην αύξηση της πλημμυρογένεσης στην περιοχή. Συγκεκριμένα αναφέρει πως στις 26/7/2005 σε 24 ώρες έπεσαν 994mm βροχής σε λεκάνη απορροής F= 437 km 2. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα 419 άνθρωποι να χάσουν τη ζωή τους εξαιτίας της πλημμύρας και των κατολισθητικών φαινομένων που προκάλεσε η ραγδαία αυτή βροχόπτωση. Ασφαλώς το κυρίαρχο στοιχείο εκδήλωσης των φαινομένων ήταν η ραγδαιότητα της βροχής, αλλά το φαινόμενο θα είχε μετριασθεί εάν δεν υπήρχαν οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις. 2.4 Χρήση της πολυκριτηριακής ανάλυσης AHP για την αξιολόγηση του πλημμυρικού κινδύνου Τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούνται συχνά διάφορα θεωρητικά μοντέλα που μας βοηθούν στην πρόγνωση του κινδύνου από φυσικά φαινόμενα. Σε ότι αφορά την ορθολογική διαχείριση των λεκανών απορροής κατά της πλημμυρογένεσης, απαιτείται η αναγνώριση και χαρτογράφηση του πλημμυρικού κινδύνου. Η χαρτογράφηση μπορεί να γίνει με την χρήση σύνθετων υδραυλικών και υδρολογικών μοντέλων (Anselmo et al. 1996, Booij 2005, Smith 1994, Myronidis et al. 2009), τα οποία όμως, απαιτούν πολύ μεγάλης κλίμακας δεδομένα. 22

23 Τα τελευταία χρόνια, πολλοί ερευνητές χρησιμοποιούν την πολυκριτηριακή ανάλυση στη διαδικασία λήψης αποφάσεων, για την αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων σε προβλήματα που επηρεάζονται από πλήθος παραγόντων (Malczewski 1999). Οι Ologunorisa (2003), Μansor et al. (2005) και Sanyal and Lu (2006) χρησιμοποίησαν τεχνικές πολυκριτηριακής ανάλυσης ώστε να συνδυάσουν τους παράγοντες που καθορίζουν την πλημμυρική επικινδυνότητα χωρίς όμως να αξιολογήσουν τη βαρύτητα του κάθε παράγοντα. Οι Gatzojannis et. al (2001), αξιολόγησαν την προστατευτική επίδραση του δάσους ενάντια στην δημιουργία χειμαρρικών φαινομένων, με την χρήση της πολυκριτηριακής ανάλυσης. Έπειτα από την αναγνώριση και την περιγραφή των παραγόντων που ενσωμάτωσαν στο μοντέλο τους, προσδιόρισαν το συντελεστή βαρύτητας του κάθε παράγοντα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της άμεσης αξιολόγησης (Zangemeister 1971), κατά την οποία προσδιορίζεται η βαρύτητα του κάθε κριτηρίου ξεχωριστά, αλλά θα πρέπει να έχουν ένα σταθερό άθροισμα (π.χ. 100). Για τις ανάγκες της παραπάνω έρευνας κάθε παράγοντας λάμβανε τιμές από 1 μέχρι 4 ανάλογα με την επίδραση του (χαμηλή, μέτρια, υψηλή, πολύ υψηλή). Επίσης οι Yalcin and Akyrek (2004) εφάρμοσαν την πολυκριτηριακή ανάλυση για να αξιολογήσουν τον πλημμυρικό κίνδυνο για μία περιοχή στη Βόρεια Τουρκία. Σε ότι αφορά τους συντελεστές βαρύτητας των παραγόντων χρησιμοποίησαν και την άμεση μέθοδο αξιολόγησης και της σύγκρισης των τιμών κατά ζεύγη και διαπίστωσαν ότι η δεύτερη δίνει καλύτερα αποτελέσματα. Πολλοί ερευνητές δημιούργησαν μοντέλα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της αναλυτικής ιεραρχικής διαδικασίας (ΑΗP), για να αξιολογήσουν την βαρύτητα των παραγόντων που ενσωμάτωσαν στα μοντέλα τους. Οι Εμμανουλούδης κ.α (2008) χρησιμοποίησαν την πολυκριτηριακή ανάλυση σε συνδυασμό με τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS), για να αξιολογήσουν τον πλημμυρικό κίνδυνο στη νήσο Θάσο. Βαθμονόμησαν τους παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο, ανάλογα με την επίδρασή τους από 1 (χαμηλή) μέχρι 3 (υψηλή), χρησιμοποίησαν το λογισμικό expert choice 11, για τον υπολογισμό των συντελεστών βαρύτητας 23

24 για τους παραπάνω παράγοντες, σύμφωνα με τη μέθοδο σύγκρισης των παραγόντων κατά ζεύγη, και τέλος χρησιμοποιώντας το εργαλείο Μap Calculator, του Spatial Analyst, υπολόγισαν μια σύνθετη τιμή για τον πλημμυρικό κίνδυνο για κάθε pixel. Με βάση τις τιμές που προέκυψαν και την μέθοδο Natural Breaks του GIS, δημιούργησαν τέσσερις ζώνες κινδύνου (χαμηλή, μέτρια, υψηλή, πολύ υψηλή). Οι Shinha et. al (2008), για τη λεκάνη απορροής του ποταμού Κόσι στην Ινδία, χρησιμοποίησαν την AHP, σε συνδυασμό με τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών και τηλεπισκόπισης. Στο μοντέλο τους χρησιμοποίησαν υδρολογικά, γεωμορφολογικά και δημογραφικά δεδομένα, και καθόρισαν τον κίνδυνο, να χαθούν ανθρώπινες ζωές και να προκληθούν οικονομικές καταστροφές σε περιουσίες κυρίως για τις περιοχές με μεγάλη πυκνότητα πληθυσμού. Τέλος σε πρόσφατη έρευνα στην Ταϊβάν (Chen et. al 2011) χρησιμοποιήθηκε επίσης η αναλυτική ιεραρχική διαδικασία (AHP) για δύο λεκάνες απορροής, μια σε αστική περιοχή και μια σε αγροτική. Για τον υπολογισμό των συντελεστών βαρύτητας των παραγόντων που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο, συντάχθηκε ένα ερωτηματολόγιο και στάλθηκε σε ειδικούς επιστήμονες που ασχολούνται με τις πλημμύρες, για να συγκρίνουν τους παράγοντες χρησιμοποιώντας την κλίμακα του Saaty από το 1 εώς το 9 ανάλογα με το ποιον παράγοντα θεωρούν πιο σημαντικό. Συνολικά συγκεντρώθηκαν 33 ερωτηματολόγια, τα οποία στη συνέχεια επεξεργάστηκαν με το λογισμικό Super Decision της ΑΗP. Τέλος για την εκτίμηση του κινδύνου βαθμονόμησαν την επίδραση των παραγόντων δίνοντας τιμές από 0.0 (χαμηλή) μέχρι 1 (υψηλή) και διέκριναν 6 κλάσεις κινδύνου. Τέλος σε πιο πρόσφατες έρευνες ορισμένοι ερευνητές, χρησιμοποίησαν την πολυκριτηριακή ανάλυση, σε συνδυασμό με μεθόδους ασαφούς λογικής και χρήση μαθηματικών αλγόριθμων, για να προβλέψουν ενδεχόμενη αλλαγή στους παράγοντες που χρησιμοποίησαν (κλιματική αλλαγή, αλλαγή των χρήσεων γής)(τζιμόπουλος κ.α. 2009, Scheuer et. al 2011, Wang et. al 2011). 24

25 3. ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ Η έρευνα μας πραγματοποιήθηκε στη Χερσόνησο της Κασσάνδρας, του Νομού Χαλκιδικής. Η Χερσόνησος της Κασσάνδρας έχει τριγωνικό σχήμα και περιβρέχεται από θάλασσα. Το ακρωτήριο Ποσείδι, αποτελεί την κορυφή του τριγώνου ενώ οι ακτές του Τορωναίου κόλπου (μήκος 45 km), αποτελούν τη βάση του. Τη δυτική πλευρά (μήκος 28 km), αποτελούν οι ακτές του Θερμαϊκού κόλπου και τη νότια πλευρά (μήκος 33 km), αποτελούν οι ακτές του Βόρειου Αιγαίου. Η διώρυγα της Ποτίδαιας, στο Βόρειο άκρο, χωρίζει την Κασσάνδρα από τον κορμό την Χαλκιδικής έτσι ώστε αυτή να αποκτά νησιωτικό χαρακτήρα. Η συνολική έκταση της Κασσάνδρας είναι 365 km 2 περίπου (Ψιλοβίκος κ.α. 1993). Εικόνα 1. Η περιοχή έρευνας. Η περιοχή έχει υποστεί δύο φορες την επίδραση της πυρκαγιάς, μία το Μάρτιο του 1990, όπου καήκαν 5,5 km 2 δασών και δασικών εκτάσεων, και μία τον Αύγουστο του 2006 όπου καταστράφηκαν 55 km 2 δασών και δασικών εκτάσεων (Stefanidis & Kotoulas 1992, Stefanidis et. al 2007). Μετά την καταστροφή του προστατευτικού μανδύα της βλάστησης, παρατηρήθηκαν 25

26 έντονα φαινόμενα επιταχυνόμενης διάβρωσης και πλημμυρών (Mallinis et. al 2009, Myronidis et.al 2010). Το κλίμα της περιοχής ανήκει στο μεσογειακό τύπο (Μπαλαφούτης 1977). Σύμφωνα με το κλιματικό διάγραμμα του Emberger (1959) και τους βιοκλιματικούς χάρτες (Μαυρομάτης 1980), η περιοχή ανήκει στο ύφυγρο βιοκλιματικό όροφο (Tsitsoni 1997). Αυτό επιβεβαιώνεται και από είδη της βλάστησης που κυριαρχούν στην περιοχή (Tsitsoni and Karagiannakidou 1992). Η φυτοκοικωνιολογική ένωση της περιοχής είναι η Ευμεσογειακή ζώνη (Quercetalia ilicis) (Tsakaldimi et. al 2004). Η δασική βλάστηση της περιοχής περιλαμβάνει ξηροθερμικά φρύγανα, αριές, χαλέπιο πεύκη και περιοχές με δρυ (Quercus conferta και Quercus cerris) (Mallinis et. al 2004). 26

27 4. ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Για την επίτευξη των σκοπών που έχουμε θέσει εργασθήκαμε ως εξής : Για τον προσδιορισμό των μορφομετρικών και υδρογραφικών χαρακτηριστικών και του χειμαρρικού περιβάλλοντος της περιοχής έρευνας πραγματοποιήθηκαν τα εξής : Συγκεντρώθηκαν τα φύλλα των τοπογραφικών χαρτών 1: της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού (Γ.Υ.Σ.) της περιοχής έρευνας, καθώς και τα αντίστοιχα φύλλα 1: του Ινστιτούτου Γεωλογικών, Μεταλλευτικών Ερευνών (Ι.Γ.Μ.Ε.) και ο χάρτης βλάστησης 1: του Ν. Χαλκιδικής. Με την χρησιμοποίηση των παραπάνω χαρτών ως υπόβαθρα, χαρτογραφήθηκε το υδρογραφικό δίκτυο της περιοχής έρευνας, οριοθετήθηκαν οι λεκάνες απορροής με εμβαδόν F > 1 km 2, και έγινε η σύνταξη του χάρτη γεωλογικού υποθέματος, του χάρτη κατανομής χρήσεων γης και του χάρτη αναγλύφου, με βάση τις χωροσταθμικές καμπύλες ισοδιάστασης 20m. Οι χάρτες δημιουργήθηκαν με τη χρησιμοποίηση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (Γ.Σ.Π.) και συγκεκριμένα του προγράμματος ArcGis 10. Μετά την ολοκλήρωση της χαρτογράφησης, με την βοήθεια του προγράμματος GRhydro (Μυρωνίδης 2006), προσδιορίστηκαν τα μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των 56 λεκανών απορροής. Ακολούθησε ο προσδιορισμός των μέγιστων αναμενόμενων παροχών και στερεοπαροχών με τη χρησιμοποίηση εμπειρικών και αναλυτικών τύπων. Τέλος ακολούθησε η συγκέντρωση και επεξεργασία των μετεωρολογικών δεδομένων των σταθμών που λειτουργούν εντός της περιοχής έρευνας. 27

28 Για την καταγραφή των ανθρωπογενών επεμβάσεων στις κοίτες των χειμαρρικών ρεμάτων: Συντάχθηκε φύλλο περιγραφής με τις κυριότερες ανθρωπογενείς επεμβάσεις που είχε την ακόλουθη μορφή: Έντυπο καταγραφής ανθρωπογενών παραγόντων πλημμυρογένεσης στη χερσόνησο της Κασσάνδρας Κωδικός Λεκάνης Εμβαδό km 2 Όνομα Λεκάνης Ανθρωπογενείς επεμβάσεις στις κοίτες των χειμαρρικών ρευμάτων ΝΑΙ ΟΧΙ Εξαφάνιση κοίτης εκβολής Διαμορφωμένη διατομή της πεδινής διαδρομής Καταπατήσεις κεντρικής κοίτης Ακατάλληλα τεχνικά έργα Στη συνέχεια μεταβήκαμε σε κάθε μία από της λεκάνες απορροής και καταγράψαμε τις επεμβάσεις που υπήρχαν. Για την αξιολόγηση του πλημμυρικού κινδύνου τόσο από φυσικούς όσο και από ανθρωπογενείς παράγοντες εργαστήκαμε ως εξής: Για τους φυσικούς παράγοντες μετά από βιβλιογραφική έρευνα, έγινε η επιλογή των παραγόντων που καθορίζουν τον πλημμυρικό κίνδυνο και μπορούν να μοντελοποιηθούν, λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες και τη διαθεσιμότητα των δεδομένων που υπάρχουν στον Ελλαδικό χώρο. Για τους 28

29 ανθρωπογενείς παράγοντες συμπεριλάβαμε αυτούς που καταγράψαμε στο φύλλο περιγραφής. Οι φυσικοί παράγοντες βαθμονομήθηκαν εσωτερικά σύμφωνα με το μέγεθός τους σε κλίμακα από το ένα (1) εώς το τρία (3) ανάλογα με την επίδρασή τους στον πλημμυρικό κίνδυνο, όπου ένα (1) είναι χαμηλός κίνδυνος, δύο (2) μέτριος και τρία (3) υψηλός. Οι ανθρωπογενείς επεμβάσεις βαθμονομήθηκαν εσωτερικά σε κλίμακα από το ένα (1) εώς το δύο (2) ανάλογα με το αν οι συγκεκριμένες επεμβάσεις υπήρχαν ή όχι, όπου με δύο (2) δηλώνουμε ότι υπάρχει η επέμβαση και με ένα (1) ότι δεν υπάρχει επέμβαση. Σύμφωνα με την διεθνή βιβλιογραφία, υπάρχει η δυνατότητα χρησιμοποίησης διαφορετικής κλίμακα βαθμονόμησης (Yalcin and Akyrek 2004) Για τον υπολογισμό των συντελεστών βαρύτητας των επιμέρους παραγόντων χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό expert choice 11. To συγκεκριμένο λογισμικό, χρησιμοποιώντας αναλυτική ιεραρχική διαδικασία (ΑΗP) σε συνεργασία με τον χρήστη, δημιουργεί μια ιεραρχία των παραμέτρων οι οποίες συμμετέχουν στο πρόβλημα και στη συνέχεια πραγματοποιώντας σύγκριση τιμών ανά ζεύγη, εκτιμάται η σχετική βαρύτητα των παραμέτρων σύμφωνα με την μέθοδο του Koelle (1975). Για την εκτέλεση αυτών των συγκρίσεων χρησιμοποιείται η κλίμακα του Saaty (1980), που είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος για την εκτέλεση αυτών των συγκρίσεων. H κλίμακα αποτελείται από ακέραιους αριθμούς από το ένα (1) εώς το εννέα (9), όπου η χρήση της μονάδας (1) χρησιμοποιείται όταν οι παράγοντες είναι ίσης σημαντικότητας, ενώ η χρήση του εννέα (9), όταν η παράμετρος είναι ισχυρά σημαντικότερη από την συγκρινόμενη. Στη συνέχεια συνδυάζονται οι παράγοντες με βάση το μέγεθός τους και τους συντελεστές βαρύτητας, που αντιστοιχούν σε κάθε ένα παράγοντα με βάση την ακόλουθη εξίσωση: FR = Σ w i x i 29

30 όπου FR = η σύνθετη τιμή του πλημμυρικού κινδύνου W = το μέγεθος του κάθε παράγοντα Χ = συντελεστής βαρύτητας ως προς τον πλημμυρικό κίνδυνο i = ο αριθμός των παραγόντων που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Για να επιτύχουμε τους στόχους της παρούσας εργασίας, αλλά και για να είναι πιο εύκολη η σύγκριση των παραγόντων δημιουργήσαμε δύο δείκτες επικινδυνότητας. Ο ένας ήταν ο FR n, ο οποίος αποτελεί τον δείκτη πλημμυρικής επικινδυνότητας, με βάση του φυσικούς παράγοντες πλημμυρογένεσης, και τον δείκτη FR a, ο οποίος αποτελεί τον δείκτη πλημμυρικής επικινδυνότητας με βάση τους ανθρωπογενείς παράγοντες πλημμυρογένεσης. 30

31 5. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 5.1 Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά H μελέτη των μορφομετρικών και υδρογραφικών χαρακτηριστικών τα οποία επηρεάζουν τον τρόπο και τη διαδικασία κίνησης του απορρέοντος νερού, είναι απαραίτητα για την σύνταξη μίας υδρολογικής μελέτης. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, τα σπουδαιότερα γνωρίσματα των λεκανών απορροής που εκφράζουν την μορφομετρία τους είναι: το εμβαδόν, η περίμετρος, η μορφή της λεκάνης, ο βαθμός στρογγυλομορφίας, το ελάχιστο, το μέσο και το μέγιστο υψόμετρο, η μέση κλίση της λεκάνης, το μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο και το μέγιστο ανάγλυφο. Από υδρογραφική άποψη τα σημαντικότερα γνωρίσματα των λεκανών απορροής είναι η μορφή και η πυκνότητα του υδρογραφικού δικτύου, το μήκος και η μέση κλίση της κεντρικής κοίτης (Στεφανίδης Π. 2007). Στον παρακάτω πίνακα 1 δίνονται τα μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής που μελετήθηκαν ενώ στο ΧΑΡΤΗ I διακρίνονται το υδρογραφικό δίκτυο και οι λεκάνες απορροής της περιοχής έρευνας. Πίνακας 1. Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά. Α/Α ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Σύμβολα Μονάδα Μέτρησης Μορφομετρικά 1 Εμβαδόν λεκάνης απορροής Ε Km 2 2 Μορφή λεκάνης απορροής Περίμετρος U Km 4 Βαθμός στρογγυλομορφίας B Km 5 Ελάχιστο υψόμετρο Hmin m 6 Μέγιστο υψόμετρο Hmax m 7 Μέσο υψόμετρο Hmed m 31

32 Α/Α ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Σύμβολα Μονάδα Μέτρησης 8 Μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο Ηχ m 9 Μέγιστο ανάγλυφο Hr m 10 Μέση κλίση λεκάνης J I % Υδρογραφικά 11 Μορφή υδρογραφικού δικτύου Πυκνότητα υδρογραφικού δικτύου D Km/Km 2 13 Μήκος κεντρικής κοίτης L Km 14 Μέση κλίση κεντρικής κοίτης J k % 32

33 33

34 Μορφομετρικά χαρακτηριστικά 1. Το Εμβαδόν Ε (km 2 ) των λεκανών απορροής: το οποίο καθορίζεται από την επιφάνεια σε οριζόντια προβολή που περιβάλλει ο υδροκρίτης μέχρι την κοίτη εκκένωσης του ρεύματος. Ανάλογα με το εμβαδόν τους οι λεκάνες απορροής χαρακτηρίζονται ως εξής: < 10 Km 2 Πολύ μικρές Km 2 Μικρές Km 2 Μέτριες Km 2 Μεγάλες Km 2 Αρκετά Μεγάλες > 250 Km 2 Πολύ μεγάλες 2. Σχήμα λεκάνης απορροής: εκτιμάται εμπειρικά, από το σχήμα που προσδίδει σ' αυτή ο υδροκρίτης της. Το σχήμα της λεκάνης επηρεάζει σε σημαντικό βαθμό την ταχύτητα συγκέντρωσης της απορροής, επομένως αθροίζει τη μορφή του υδρογραφήματος και έτσι το μέγεθος της μέγιστης υδατοπαροχής. Στρογγυλόμορφες λεκάνες συγκεντρώνουν ταχύτατα το νερό, άρα οδηγούν σε μεγαλύτερες παροχές. Αντίθετα οι επιμήκεις λεκάνες απαιτούν μεγαλύτερο χρόνο συγκέντρωσης του νερού γι αυτό και εμφανίζουν μικρότερες παροχές (με τις ίδιες συνθήκες). 3. Η Περίμετρος U (km): είναι το μήκος του υδροκρίτη της λεκάνης απορροής. 4. Ο Βαθμός στρογγυλομορφίας Β: υπολογίσθηκε με τον τύπο B=E/U, όπου Ε το εμβαδό της λεκάνης απορροής (km 2 ) και U η περίμετρος της λεκάνης απορροής (km), ο οποίος δίνει μία καλή εκτίμηση της μορφής της λεκάνης απορροής. 5. Ελάχιστο υψόμετρο Hmin (m): Είναι το υψόμετρο στο στόμιο της λεκάνης, δηλαδή στην έξοδο του χειμαρρικού ρεύματος στην πεδινή περιοχή. Προσδιορίζεται από τον τοπογραφικό χάρτη, μετά τη χάραξη του υδροκρίτη και τον προσδιορισμό της λεκάνης απορροής. 34

35 6. Μέγιστο υψόμετρο Hmax (m): Είναι το μεγαλύτερο υψόμετρο που επικρατεί στην περιοχή της λεκάνης απορροής. Συνήθως το υψόμετρο αυτό βρίσκεται επί του υδροκρίτη. 7. Το Μέσο υψόμετρο Hmed (m):εκφράζει το υψόμετρο του γεωμετρικού κέντρου της λεκάνης απορροής και προσδιορίζεται είτε από τον τοπογραφικό χάρτη, είτε με μεγαλύτερη ακρίβεια με την εφαρμογή του παρακάτω τύπου: ( ) Σ l = i H Hmed i ΣΙ Hmed : το μέσο υψόμετρο της λεκάνης (m) Ι i : το μήκος της χωροσταθμικής καμπύλης (km) H i : το υψόμετρο της αντίστοιχης χωροσταθμικής καμπύλης (km) 8. Το Μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο Ηχ (m): Μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο είναι το υψόμετρο εκείνο στο χώρο μιας λεκάνης απορροής πάνω από το οποίο περιλαμβάνεται μια έκταση ίση με το 3-5% του εμβαδού της λεκάνης ( σε οριζόντια προβολή). 9. Μέγιστο ανάγλυφο Hr (m): Είναι η διαφορά μεταξύ μεγίστου και ελαχίστου υψομέτρου σε μια λεκάνη απορροής: Hr=Ηmax-Hmin 10. Η Μέση κλίση της λεκάνης Jl (%): η οποία υπολογίζεται από τον τύπο: Η ΣΙ F Jl= 100 Jl : μέση κλίση λεκάνης απορροής (%) ΔΗ : ισοδιάσταση των χωροσταθμικών καμπυλών (km) ΣΙ : το άθροισμα των μηκών όλων των χωροσταθμικών καμπυλών της λεκάνης(km) F : εμβαδόν της επιφάνειας της λεκάνης (km 2 ) 35

36 Υδρογραφικά χαρακτηριστικά 11.Μορφή υδρογραφικού δικτύου: Αυτή προσδιορίστηκε από τους ψηφιοποιημένους τοπογραφικούς χάρτες. 12. Πυκνότητα υδρογραφικού δικτύου D (Km/Km 2 ): Πυκνότητα υδρογραφικού δικτύου είναι ο λόγος μεταξύ του συνολικού μήκους των κλάδων μέσα σε μια λεκάνη, προς το εμβαδόν της παραπάνω λεκάνης απορροής και εκφράζει το μήκος του υδρογραφικού δικτύου στη μονάδα επιφάνειας της λεκάνης. Υπολογίζεται από τον τύπο: Σ L D=, F όπου: ΣL το συνολικό μήκος των ρευμάτων της λεκάνης (Km) και F το εμβαδόν της λεκάνης απορροής (Km 2 ). 13. Μήκος κεντρικής κοίτης L (Km): κεντρική κοίτη ενός χειμαρρικού ρεύματος είναι η κοίτη, που αρχίζει από τα χαμηλότερα σημεία της λεκάνης απορροής και φθάνει σχεδόν μέχρι τον υδροκρίτη στις ψηλότερες περιοχές. Έχει το μεγαλύτερο μήκος ή αποστραγγίζει την μεγαλύτερη επιφάνεια στο χώρο της λεκάνης. Το μήκος της κεντρικής κοίτης υπολογίζεται με μέτρησή της από τον τοπογραφικό χάρτη. 14. Μέση κλίση κεντρικής κοίτης Jk (%): υπολογίσθηκε από τον τύπο: Σ( L J Jk S ) = ΣL όπου: L η οριζόντια απόσταση της κοίτης με ορισμένη σταθερή κλίση (Km), J s η κλίση του παραπάνω τμήματος(%). Στον πίνακα 2 δίνονται τα μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής της περιοχής έρευνας. 36

37 Α/Α Πίνακας 2. Μορφομετρικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής της Χερσονήσου της Κασσάνδρας. Ονομασία Μήκος Εμβαδό Μήκος Βαθμός Υψόμετρα Μέγιστο Μέση Πυκνότητα κεντ- Mέση κλίση Χειμαρρικού τρικής Λεκάνης Υδροκρίτη στρογγυλομ. Ελάχιστο Μέγιστο Μέσο Μέγ.Χειμαρρικό ανάγλυφο κλίση υδρ.δικτύου κοίτης κεντρ.κοίτης Σχήμα Λεκάνης Ρεύματος Ε U B Hmin Hmax Hmed Hx Hr Ji D L Jk Km 2 Km Km m m m m m % Km/Km 2 Km % (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 8,59 0,46 20,00 80,00 43,70 75,00 60,00 13,0 % 2,05 3,86 1,00 Στρογγυλόμορφη 2 2 Δάφνης 2,86 7,37 0,39 20,00 80,00 55,00 70,00 60,00 12,3 % 2,22 2,34 2,00 Λοβοειδής 3 3 Καλλιθέα Α 9,28 15,81 0,59 20,00 200,00 85,10 180,00 180,00 13,5 % 2,11 5,00 2,00 Λοβοειδής 4 4 Καλλιθέα Β 4,00 9,83 0,41 20,00 200,00 104,80 190,00 180,00 17,7 % 2,67 4,03 4,00 Λοβοειδής 5 5 Κρυοπηγή 1,38 5,21 0,26 40,00 200,00 120,60 190,00 160,00 18,0 % 1,75 1,74 4,00 Στρογγυλόμορφη 6 6 Ραχώνι 2,64 6,75 0,39 20,00 180,00 100,40 175,00 160,00 25,2 % 3,34 2,11 3,00 Στρογγυλόμορφη 7 7 Ανώνυμο 1,73 6,74 0,26 20,00 340,00 177,50 320,00 320,00 23,1 % 2,16 1,80 10,00 Επιμήκης 8 8 Πολύχρονο 1,27 5,60 0,23 20,00 300,00 131,30 280,00 280,00 24,4 % 2,04 1,33 2,00 Επιμήκης 9 9 Παλιοπήγαδο 5,56 10,53 0,53 20,00 340,00 154,30 300,00 320,00 29,7 % 3,19 4,11 2,00 Λοβοειδής Παναγούδα 3,10 9,46 0,33 20,00 340,00 154,40 300,00 320,00 32,2 % 3,51 4,11 3,00 Επιμήκης Λυκόρεμα 1,82 6,03 0,30 20,00 220,00 107,50 200,00 200,00 29,3 % 3,26 2,58 3,00 Επιμήκης Χανιώτη 5,12 10,54 0,49 40,00 320,00 168,90 280,00 280,00 30,4 % 4,04 4,07 3,00 Λοβοειδής Αμμούδες 5,38 10,06 0,53 20,00 300,00 155,10 280,00 280,00 28,1 % 4,26 3,82 6,00 Λοβοειδής Λακκώματα 5,44 10,04 0,54 20,00 300,00 139,20 290,00 280,00 30,4 % 4,00 3,85 6,00 Λοβοειδής Αγίου Ιωάννη 4,99 9,55 0,52 20,00 300,00 129,20 260,00 280,00 25,6 % 3,30 3,60 7,00 Λοβοειδής Μακρυχώραφα 3,82 7,87 0,49 20,00 280,00 130,90 250,00 260,00 26,2 % 3,96 2,95 7,00 Στρογγυλόμορφη Αλωνάκι 1,99 5,84 0,34 20,00 280,00 110,40 230,00 260,00 24,6 % 4,32 2,08 8,00 Στρογγυλόμορφη Παλιουρίου 3,71 7,83 0,47 20,00 200,00 97,80 160,00 180,00 19,3 % 1,81 2,77 4,00 Στρογγυλόμορφη Κάνιστρο 1,11 4,77 0,23 20,00 200,00 98,70 190,00 180,00 28,8 % 3,35 1,41 9,00 Στρογγυλόμορφη Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 4,63 0,28 20,00 220,00 87,70 180,00 200,00 25,6 % 2,62 1,50 5,00 Στρογγυλόμορφη Αγίου Νικολάου 1,96 6,61 0,30 20,00 140,00 59,80 120,00 120,00 19,4 % 2,03 2,91 2,00 Επιμήκης 37

38 Α/Α Ονομασία Μήκος Εμβαδό Μήκος Βαθμός Υψόμετρα Μέγιστο Μέση Πυκνότητα κεντ- Mέση κλίση Χειμαρρικού τρικής Λεκάνης Υδροκρίτη στρογγυλομ. Ελάχιστο Μέγιστο Μέσο Μέγ.Χειμαρρικό ανάγλυφο κλίση υδρ.δικτύου κοίτης κεντρ.κοίτης Σχήμα Λεκάνης Ρεύματος Ε U B Hmin Hmax Hmed Hx Hr Ji D L Jk Km 2 Km Km m m m m m % Km/Km 2 Km % (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) Αγιοί Θεώδοροί 1,32 5,20 0,25 20,00 200,00 129,80 190,00 180,00 31,8 % 3,96 1,86 2,00 Επιμήκης Κρυονέρι 5,02 11,35 0,44 20,00 280,00 119,40 220,00 260,00 31,5 % 3,82 5,16 3,00 Επιμήκης Καμίνια 4,57 10,80 0,42 20,00 260,00 129,10 250,00 240,00 29,7 % 4,40 5,05 3,00 Επιμήκης Δροσερού 6,51 12,33 0,53 20,00 300,00 148,00 270,00 280,00 28,2 % 3,96 5,14 4,00 Λοβοειδής Ανώνυμο 1,85 6,59 0,28 20,00 240,00 110,40 220,00 220,00 30,4 % 3,73 3,08 2,00 Επιμήκης Αγία Παρασκευή 3,29 9,70 0,34 40,00 300,00 158,70 280,00 260,00 30,9 % 2,95 3,99 3,00 Επιμήκης Λουτρών 2,59 8,14 0,32 20,00 300,00 134,80 280,00 280,00 36,4 % 3,26 3,62 6,00 Επιμήκης Βλαχάδικα 2,11 8,30 0,25 20,00 300,00 143,00 290,00 280,00 40,1 % 3,75 3,76 6,00 Επιμήκης Κουκουσκιάθη 2,15 8,40 0,26 20,00 300,00 152,00 290,00 280,00 39,9 % 3,98 3,86 5,00 Επιμήκης Ανώνυμο 1,24 8,00 0,16 20,00 300,00 139,10 280,00 280,00 41,2 % 4,09 3,78 3,00 Επιμήκης Αγίου Δημητρίου 3,55 9,53 0,37 20,00 300,00 148,40 270,00 280,00 38,9 % 3,64 4,24 4,00 Επιμήκης Ανώνυμο 1,66 6,96 0,24 20,00 300,00 130,90 290,00 280,00 44,8 % 3,96 2,98 6,00 Επιμήκης Νέα Σκιώνη 4,41 9,56 0,46 20,00 320,00 160,20 300,00 300,00 38,1 % 3,89 3,84 6,00 Λοβοειδής Κοτσέϊκος 2,19 7,69 0,28 20,00 340,00 152,80 320,00 320,00 40,8 % 3,94 3,44 2,00 Επιμήκης Λυκοπέρασμα 2,47 8,01 0,31 20,00 340,00 170,80 330,00 320,00 42,1 % 4,19 3,44 7,00 Επιμήκης Ανώνυμο 1,90 6,90 0,28 20,00 340,00 161,10 330,00 320,00 39,9 % 3,27 2,88 10,00 Επιμήκης Ανώνυμο 1,46 6,04 0,24 20,00 320,00 136,00 315,00 300,00 39,7 % 4,21 2,64 3,00 Επιμήκης Αιγαίο 2,02 6,30 0,32 20,00 320,00 134,50 300,00 300,00 38,8 % 4,53 2,68 6,00 Επιμήκης Καλούτσικος 2,04 6,37 0,32 20,00 300,00 153,50 280,00 280,00 37,5 % 3,47 2,33 6,00 Λοβοειδής Τσαντάνη Λάκκος 2,42 6,50 0,37 20,00 320,00 167,00 290,00 300,00 36,7 % 2,64 2,27 7,00 Στρογγυλόμορφη Καλάνδρα 1,73 5,78 0,30 40,00 100,00 71,50 90,00 60,00 12,7 % 3,16 2,07 2,00 Στρογγυλόμορφη Χιλιαδού 3,66 7,88 0,46 20,00 140,00 54,20 120,00 120,00 17,2 % 2,42 2,03 1,00 Στρογγυλόμορφη Βλαχοκαλύβα 5,23 10,87 0,48 20,00 320,00 168,30 300,00 300,00 23,2 % 3,33 4,63 3,00 Λοβοειδής Μετόχι Χιλακταρίου 3,23 7,60 0,43 40,00 280,00 132,40 260,00 240,00 18,7 % 3,01 3,34 7,00 Λοβοειδής 38

39 Α/Α Ονομασία Μήκος Εμβαδό Μήκος Βαθμός Υψόμετρα Μέγιστο Μέση Πυκνότητα κεντ- Mέση κλίση Χειμαρρικού τρικής Λεκάνης Υδροκρίτη στρογγυλομ. Ελάχιστο Μέγιστο Μέσο Μέγ.Χειμαρρικό ανάγλυφο κλίση υδρ.δικτύου κοίτης κεντρ.κοίτης Σχήμα Λεκάνης Ρεύματος Ε U B Hmin Hmax Hmed Hx Hr Ji D L Jk Km 2 Km Km m m m m m % Km/Km 2 Km % (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) Φούρκας 37,37 31,11 1,20 20,00 340,00 163,10 280,00 320,00 25,7 % 3,71 14,36 1,00 Λοβοειδής Ασημίνες 2,50 7,34 0,34 20,00 240,00 112,20 210,00 220,00 30,7 % 3,80 2,85 2,00 Στρογγυλόμορφη Ζαφειρούλα 2,81 9,35 0,30 20,00 240,00 99,40 220,00 220,00 25,9 % 3,93 4,12 1,00 Επιμήκης Λάκκος Χατζή 30,94 26,40 1,17 20,00 220,00 73,30 160,00 200,00 13,5 % 2,62 12,56 1,00 Λοβοειδής Βλάχικα 2,62 9,25 0,28 20,00 160,00 73,20 150,00 140,00 24,9 % 3,75 3,61 2,00 Επιμήκης Μικρή Κύψα 10,01 16,86 0,59 20,00 160,00 70,70 140,00 140,00 16,1 % 2,56 6,88 1,00 Επιμήκης Μεγάλη Κύψα 13,42 17,24 0,78 20,00 140,00 55,80 120,00 120,00 11,3 % 2,25 6,83 1,00 Επιμήκης Κουτσοπιάς 1,25 5,25 0,24 40,00 80,00 63,10 70,00 40,00 11,8 % 1,58 1,68 1,00 Επιμήκης Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 20,00 0,81 20,00 80,00 40,80 70,00 60,00 7,8 % 1,89 7,13 1,00 Λοβοειδής Γούρνες 8,19 13,76 0,60 20,00 80,00 34,30 75,00 60,00 6,8 % 0,89 5,66 1,00 Λοβοειδής Γεράνη 9,99 14,10 0,71 20,00 80,00 32,10 70,00 60,00 6,5 % 1,55 4,95 1,00 Λοβοειδής Σύνολα 276,30 535,12 39

40 Όπως προκύπτει από τον παραπάνω πίνακα η περιοχή αποτελείται από 56 λεκάνες απορροής με εμβαδόν F>1 Km 2. Από το σύνολο των λεκανών απορροής οι περισσότερες έχουν εμβαδόν που κυμαίνεται από 1-4 Km 2, ενώ την μεγαλύτερη έκταση έχουν η λεκάνη της "Φούρκας" (Νο 46) με εμβαδό F= 37,37 Km 2 και "Λάκκος Χατζή" (Νο 49) με εμβαδό F= 30,94 Km 2. Επίσης διαπιστώσαμε ότι το ελάχιστο υψόμετρο της περιοχής είναι Hmin= 20m και το μέγιστο Ηmax= 340m. Σε ότι αφορά τις μέσες κλίσεις των λεκανών αυτές κυμαίνονται από 6,5% μέχρι 44,8%, ενώ οι μέσες κλίσεις των κεντρικών κοιτών κυμαίνονται από 1% μέχρι 10%. Τέλος αξίζει να αναφέρουμε πως η πυκνότητα του υδρογραφικού δικτύου D λαμβάνει τιμές από 0,89 μέχρι 4,4 Km/Km 2 και το μήκος της κεντρικής κοίτης L κυμαίνεται από 1,33 Km μέχρι 14,36. (βλέπε XAΡTH I ). 5.2 Βασικοί παράγοντες χειμαρρικότητας Οι βασικοί παράγοντες χειμαρρικότητας οι οποίοι καθορίζουν το χειμαρρικό περιβάλλον μιας περιοχής είναι : Το κλίμα Το ανάγλυφο Η βλάστηση Το γεωλογικό υπόθεμα Το κλίμα, αποτελεί τον παράγοντα επίθεσης πάνω στο γεωλογικό υπόθεμα, τόσο στην περίπτωση της παραγωγής όσο και της μεταφοράς φερτών υλικών. Το γεωλογικό υπόθεμα διαμορφώνει τις εξάρσεις στον χειμαρρικό χώρο και αποτελεί το αδρανές υπόβαθρο το οποίο υφίσταται τις συνέπειες επίθεσης του κλίματος. Ο ρόλος του αναγλύφου είναι ρυθμιστικός, καθώς καθορίζει την ένταση με την οποία δρα το κλίμα και μπορεί να μετριάζει ή να επιτείνει τα χειμαρρικά φαινόμενα. Τέλος η βλάστηση, κάθε είδους και μορφής, ασκεί προστατευτική και υδρολογική επίδραση στην περιοχή (Κωτούλας 2001, Στεφανίδης, 2007). 40

41 Το κλίμα Για την έρευνα, μελέτη και εκτέλεση έργων για την αντιμετώπιση των προβλημάτων της λειψυδρίας και των πλημμυρών είναι απαραίτητη η γνώση των μετεωρολογικών συνθηκών για κάθε περιοχή (Στάθης 1998). Όπως προαναφέρθηκε το κλίμα, και ιδιαίτερα τα κατακρημνίσματα είναι ο παράγοντας που καθορίζει την εμφάνιση, την ένταση και την έκταση των χειμαρρικών φαινομένων παραγωγής και μεταφοράς των φερτών υλικών. Αποτελεί τον παράγοντα επίθεσης πάνω στο γεωλογικό υπόθεμα. Η διεθνώς αναγνωρισμένη κλιματική κατάταξη κατά Κoppen, χρησιμοποιεί ως κριτήριο τη θερμοκρασία και τη βροχή. Με βάση την ως άνω ανάλυση αυτών των παραμέτρων, η Χερσόνησος της Κασσάνδρας υπάγεται στον κλιματικό τύπο Csa. Αυτό σημαίνει κλίμα εύκρατο, θερμό, βροχερό, με ήπιους χειμώνες και ξηρή εποχή κατά το θερινό εξάμηνο (Μακρογιάννης 1996). Η μελέτη των κλιματικών και μετεωρολογικών συνθηκών στη Χερσόνησο της Κασσάνδρας πραγματοποιήθηκε από τα στοιχεία του μετεωρολογικού σταθμού στην περιοχή της Κασσανδρείας, ο οποίος λειτούργησε για 17 συνεχόμενα χρόνια ( ), και του μετεωρολογικού σταθμού στη περιοχή του "Σάνι" ο οποίος λειτούργησε τα έτη 1998, και 2007 μέχρι σήμερα. Σύμφωνα με τα στοιχεία του μετεωρολογικού σταθμού της Κασσανδρείας, το μέσο ετήσιο ύψος βροχής ανέρχεται σε 595 mm με βροχερότερο μήνα το Δεκέμβριο (95mm) και ξηρότερο τον Ιούλιο (22mm). Η απόλυτη μέγιστη τιμή της θερμοκρασίας είναι 40 0 C, και σημειώθηκε τον Ιούλιο του 1982 και τον Ιούλιο του 1988, ενώ η απόλυτα ελάχιστη είναι -5,5 0 C και σημειώθηκε τον Φεβρουάριο του Στον παρακάτω πίνακα (πίνακας 3) δίνονται τα μέσα μηνιαία κατακρημνίσματα (mm) καθώς και οι μέσες μηνιαίες θερμοκρασίες αέρα ( 0 C). 41

42 Μετεωρολογικοί Παράμετροι Πίνακας 3. Μέσες μηνιαίες και ετήσιες τιμές κατακρημνισμάτων (mm) και θερμοκρασίας αέρα ( 0 C) στο Μ/Σ Κασσανδρείας. Μέση Μηνιαία Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μάιος Ιουν Ιουλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μέση Ετήσια Βροχόπτωση (mm) Θερμοκρασία ( 0 C) 7,2 7,8 10,2 14,1 18, ,1 25,5 22,2 17,6 11,9 9 16,2 Από τα στοιχεία του παραπάνω πίνακα (Πίνακας 3) προέκυψε το ομβροθερμικό διάγραμμα (Σχήμα 1) Σχήμα 1. Ομβροθερμικό διάγραμμα Μετεωρολογικού Σταθμού Κασσανδρείας περιόδου

43 Όπως προκύπτει από το ομβροθερμικό διάγραμμα, η ξηροθερμική περίοδος έχει μεγάλη διάρκεια, από το Μάιο μέχρι και το Σεπτέμβριο. Κυρίαρχο ρόλο για την εμφάνιση πλημμυρικών φαινομένων έχει η ραγδαιότητα των βροχοπτώσεων. Για το λόγο αυτό συγκεντρώθηκαν οι σημαντικότερες βροχοπτώσεις που καταγράφτηκαν στην περιοχή. Στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 4) δίνονται οι σημαντικότερες βροχοπτώσεις που καταγράφηκαν από το σταθμό της Κασσανδρείας (συνολικό ύψος βροχής και διάρκεια). Ημερομηνία Πίνακας 4. Ραγδαιότητες βροχής από το Μ/Σ Κασσανδρείας. Συνολικό Ύψος Βροχής (mm) Διάρκεια Βροχής (h) Ημερομηνία Συνολικό Ύψος Βροχής (mm) Διάρκεια Βροχής (h) 6/1/ /12/ /6/ ,5 28/1/ /8/ /2/ /9/ /2/ /10/ /2/ /11/ /6/ /12/ /9/ /2/ /11/ /5/ /1/ /5/ /1/ /7/ ,5 23/2/ /10/ ,5 22/3/ /10/ /4/ /11/ /10/ /11/ /10/ /12/ /10/ /3/ /11/ /7/ /11/ /10/ /2/ /11/ /3/ /11/ /11/ /12/ /12/ /1/ /12/ /2/ /12/ /2/ /9/ ,5 19/3/ /11/ /10/ /9/ /11/ /10/ /11/ /12/

44 Ημερομηνία Συνολικό Ύψος Βροχής (mm) Διάρκεια Βροχής (h) Ημερομηνία Συνολικό Ύψος Βροχής (mm) Διάρκεια Βροχής (h) 25/2/ /12/ /2/ /2/ /4/ /3/ /5/ /4/ /10/ /4/ /10/ /11/ /11/ /11/ /6/ /4/ /8/ /6/ /12/ /7/ /12/ /10/ /2/ ,5 18/11/ /2/ /12/ /3/ /3/ /4/ /9/ /5/ /9/ /10/ ,5 27/10/ /12/ /11/ /9/ /11/ /10/ /11/ /11/ Επίσης έγινε η καταγραφή των σημαντικότερων ραγδαίων βροχοπτώσεων απο το μετεωρολογικό σταθμό του "Σάνι", όπου έκτος από τη συνολική ένταση (mm) και τη διάρκεια της βροχής (h), υπήρχαν δεδομένα για τη μέγιστη ένταση της βροχής (mm/h). Tα στοιχεία αυτά δίνονται στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 5). 44

45 Ημερομηνία Συνολικό Ύψος Βροχής (mm) Πίνακας 5. Ραγδαιότητες βροχής από το Μ/Σ του Σάνι. Διάρκεια Βροχής (h) Μέγιστη Ένταση Βροχόπτωσης (mm/h) Ημερομηνία Συνολικό Ύψος Βροχής (mm) Διάρκεια Βροχής (h) Μέγιστη Ένταση Βροχόπτωσης (mm/h) 8/11/ , ,83 26/9/ , ,2 20/11/ , ,84 28/9/ ,8 12 6,4 23/9/ ,1 3 7,67 19/11/ /9/ ,11 5 6,06 12/12/ , /10/ , ,33 27/12/ , /10/ , ,72 14/1/ , /10/ , ,97 23/1/ ,2 5 11,6 27/11/ , ,63 22/2/ , /1/ , ,64 21/3/ , /1/ ,58 6 4,84 6/7/ ,6 3 24,2 2/2/ , ,04 11/7/ /4/ ,93 6 9,49 6/8/ ,8 2 10,2 10/5/ , ,85 15/10/ ,4 6 6,8 13/12/ , ,24 3/11/ ,2 9 4,6 16/12/ , ,23 2/12/ /12/ , ,25 9/12/ ,8 11/3/ ,2 22 5,25 7/2/ ,2 20 6,8 4/4/ , ,88 10/2/ ,2 20 9,2 16/4/ , ,65 15/5/ ,6 8 10,2 19/5/ ,8 7 12,4 20/5/ ,4 20 8,2 6/6/ , ,8 18/6/ ,4 5 26,4 5/8/ ,4 25/7/ ,8 2/9/ ,4 6 35,2 26/7/ , /9/ ,6 2 17,2 12/10/ , /9/ , ,6 14/10/ ,8 3 12,2 12/10/ ,2 5 18,2 27/10/ , ,8 1/1/ ,4 8 9,4 16/12/ ,4 11 5,2 5/4/ ,4 7 13,8 12/1/ ,2 6 10,8 Από τα στοιχεία των παραπάνω πινάκων (Πίνακας 4 & Πίνακας 5) προκύπτει, ότι η περιοχή δέχεται βροχές με σημαντική ραγδαιότητα, (275mm/74h, 222mm/48h (από τα οποία 150mm/24 ώρες), 125mm/14h, 105mm/14h, 114mm/8h, 54,6mm/6h) και ωριαία ένταση (35,2mm/h, 26,4mm/h, 24,2mm/h, 19,8mm/h). Παρατηρούμε ότι το μέγιστο ύψος βροχής 24ώρου, ανέρχεται σε 150mm/24h, και η μέγιστη ένταση βροχής, ανέρχεται σε i= 35,2mm/h, τιμές ιδιαίτερα σημαντικές για την εκδήλωση χειμαρρικών φαινομένων. 45

46 5.2.2 Το ανάγλυφο Από άποψη αναγλύφου, ιδιαίτερη σημασία έχει το υπερθαλάσσιο ύψος και οι επικρατούσες κλίσεις στην περιοχή. Το υπερθαλάσσιο ύψος σχετίζεται άμεσα με όλα τα χαρακτηριστικά του κλίματος (ετήσιο ύψος βροχής, ραγδαιότητα, καταιγίδα, χιονόπτωση, θερμοκρασία αέρα). Οι επικρατούσες κλίσεις στις κοίτες των ρευμάτων και στις λεκάνες απορροής επιβραδύνουν ή επιτείνουν την κίνηση του απορρέοντος νερού και έτσι επιδρούν καθοριστικά στη χειμαρρική του φυσιογνωμία. Το υπερθαλάσσιο ύψος της περιοχής, κυμαίνεται από 0-340m ενώ σε ότι αφορά τις κλίσεις που επικρατούν στην περιοχή, μπορούν να χαρακτηριστούν ως ήπιες. Στον παρακάτω πίνακα 6, δίνεται η κατανομή των υψομετρικών βαθμίδων στις λεκάνες απορροής της περιοχής έρευνας. Πίνακας 6. Ανάλυση χώρου κατανομή υψομετρικών βαθμίδων (m). Ονομασία Εμβαδό Είδος χώρου (m) Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Πεδινός Λοφώδης Ημιορεινός ορεινός Ρεύματος Km2 ( ) ( ) (1001- (0-200) m m m 1500)m (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 3, Δάφνης 2,86 2, Καλλιθέα Α 9,28 9, Καλλιθέα Β 4,00 4, Κρυοπηγή 1,38 1, Ραχώνι 2,64 2, Ανώνυμο 1,73 0,78 0, Πολύχρονο 1,27 0,96 0, Παλιοπήγαδο 5,56 3,80 1, Παναγούδα 3,10 2,43 0, Λυκόρεμα 1,82 1,81 0, Χανιώτη 5,12 3,75 1, Αμμούδες 5,38 4,34 1, Λακκώματα 5,44 4,05 1, Αγίου Ιωάννη 4,99 4,10 0, Μακρυχώραφα 3,82 3,17 0, Αλωνάκι 1,99 1,88 0, Παλιουρίου 3,71 3, Κάνιστρο 1,11 1, Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 1,30 0, Αγίου Νικολάου 1,96 1, Αγιοί Θεώδοροί 1,32 1, Κρυονέρι 5,02 4,88 0, Καμίνια 4,57 3,92 0,66 Πολύ ορεινός (1500 <)m (8) 46

47 Ονομασία Εμβαδό Είδος χώρου (m) Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Πεδινός Λοφώδης Ημιορεινός ορεινός Km2 ( ) ( ) (1001- Ρεύματος (0-200) m m m 1500)m (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Δροσερού 6,51 4,79 1, Ανώνυμο 1,85 1,78 0, Αγία Παρασκευή 3,29 2,21 1, Λουτρών 2,59 2,08 0, Βλαχάδικα 2,11 1,54 0, Κουκουσκιάθη 2,15 1,48 0, Ανώνυμο 1,24 0,94 0, Αγίου Δημητρίου 3,55 2,51 1, Ανώνυμο 1,66 1,34 0, Νέα Σκιώνη 4,41 2,97 1, Κοτσέϊκος 2,19 1,59 0, Λυκοπέρασμα 2,47 1,62 0, Ανώνυμο 1,90 1,26 0, Ανώνυμο 1,46 1,17 0, Αιγαίο 2,02 1,60 0, Καλούτσικος 2,04 1,41 0, Τσαντάνη Λάκκος 2,42 1,57 0, Καλάνδρα 1,73 1, Χιλιαδού 3,66 3, Βλαχοκαλύβα 5,23 3,91 1, Μετόχι Χιλακταρίου 3,23 2,87 0, Φούρκας 37,37 28,49 8, Ασημίνες 2,50 2,45 0, Ζαφειρούλα 2,81 2,66 0, Λάκκος Χατζή 30,94 30,91 0, Βλάχικα 2,62 2, Μικρή Κύψα 10,01 10, Μεγάλη Κύψα 13,42 13, Κουτσοπιάς 1,25 1, Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 16, Γούρνες 8,19 8, Γεράνη 9,99 9,99 Πολύ ορεινός (1500 <)m Σύνολα 276,29 243,54 32,75 0,00 0,00 0,00 % 100 % 88,1 % 11,9 % 0,0% 0,0% 0,0% (8) Από τον παραπάνω πίνακα 6, προκύπτει ότι τη μεγαλύτερη έκταση καταλαμβάνουν οι χείμαρροι των πεδινών περιοχών με ποσοστό 88,1% και ακολουθούν οι χείμαρροι των λοφωδών περιοχών με ποσοστό 11,9%.(βλέπε ΧΑΡΤΗ ΙΙ). Από άποψη αναγλύφου, η περιοχή έρευνας εντάσσεται στις πεδινές και λοφώδεις περιοχές, με μέτριες σχετικά κλίσεις λεκανών απορροής. 47

48 48

49 Η βλάστηση Η περιοχή έρευνάς μας υπάγεται στην Ευμεσογειακή ζώνη βλάστησης (Quercetalia ilicis). Το κύριο δασικό είδος που απαντάται στη περιοχή είναι η χαλέπιος πεύκη (Pinus Halepensis). Tα οικοσυστήματα της χαλεπίου πεύκης, που είναι κατ' εξοχήν πυρόφιλα οικοσυστήματα, αποτελούν το τελικό στάδιο Klimax μιας πυρογενούς διαδοχής. Η εμφάνιση και εξάπλωση τους εξαρτάται από την ύπαρξη πυρκαγιάς, αλλιώς θα ήταν περιορισμένη (Ντάφης 1986). Στις εκδηλώθηκε μεγάλη δασική πυρκαγιά, η οποία έκαψε 55 Km 2 δασών και δασικών εκτάσεων, δηλαδή το 37% της υπάρχουσας δασικής βλάστησης. Σήμερα έξι 6 χρόνια περίπου μετά την καταστροφική πυρκαγιά, η πορεία εξέλιξης της φυσικής αναγέννησης είναι ικανοποιητική, λόγω της ικανότητας των ειδών να αναγεννώνται μετά την πυρκαγιά. Στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 7) δίνεται η κατανομή των χρήσεων γης στις λεκάνες απορροής της περιοχής έρευνας Πίνακας 7. Κατανομή χρήσεων γης (km 2 ). Α/Α Ονομασία Εμβαδό Χειμαρρικού Άγονα - Λεκάνης Δάση Μερικώς Οικισμοί Γεωργικές Θάμνοι Ρεύματος Km2 Δασοσκεπείς Καλλιέργειες Βοσκότοποι (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 2,10 0,01 1, Δάφνης 2,86 0,78 2, Καλλιθέα Α 9,28 1,60 0,05 7, Καλλιθέα Β 4,32 1,39 2, Κρυοπηγή 2,56 0,29 2, Ραχώνι 3,09 1,71 1, Ανώνυμο 1,73 1,59 0,03 0, Πολύχρονο 1,27 0,70 0, Παλιοπήγαδο 5,56 2,57 0,57 1,36 1, Παναγούδα 3,10 0,52 0,62 0,71 1, Λυκόρεμα 1,82 1,13 0,46 0, Χανιώτη 5,12 2,00 0,03 1,03 2, Αμμούδες 5,38 3,77 1, Λακκώματα 5,44 4,32 0,07 1, Αγίου Ιωάννη 4,99 2,60 0,58 1, Μακρυχώραφα 3,82 1,70 0,28 1, Αλωνάκι 1,99 1, Παλιουρίου 3,71 1,05 2, Κάνιστρο 1,11 0,56 0, Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 0,56 0, Αγίου Νικολάου 1,96 0,33 1, Αγιοί Θεώδοροί 1,32 0,58 0,74 49

50 Α/Α Ονομασία Εμβαδό Χειμαρρικού Άγονα - Λεκάνης Δάση Μερικώς Οικισμοί Γεωργικές Θάμνοι Ρεύματος Km2 Δασοσκεπείς Καλλιέργειες Βοσκότοποι (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Κρυονέρι 5,02 2,38 0,29 2, Καμίνια 4,57 3,14 0,00 1, Δροσερού 6,51 3,42 0,42 2, Ανώνυμο 1,85 1,57 0, Αγία Παρασκευή 3,29 1,64 1, Λουτρών 2,59 1,62 0, Βλαχάδικα 2,11 1,60 0, Κουκουσκιάθη 2,15 1,92 0, Ανώνυμο 1,24 0,67 0, Αγίου Δημητρίου 3,55 2,31 0,72 0, Ανώνυμο 1,66 1,11 0,35 0, Νέα Σκιώνη 4,41 1,44 1,21 1, Κοτσέϊκος 2,19 0,52 0,75 0,42 0, Λυκοπέρασμα 2,47 0,30 0,32 0,62 1, Ανώνυμο 1,90 0,93 0,17 0, Ανώνυμο 1,46 1,40 0, Αιγαίο 2,02 1,69 0, Καλούτσικος 2,04 1,85 0, Τσαντάνη Λάκκος 2,42 1,06 1, Καλάνδρα 1,73 0,06 0,05 1, Χιλιαδού 3,66 0,33 0,19 3, Βλαχοκαλύβα 5,23 2,00 3, Μετόχι Χιλακταρίου 3,23 1,10 2, Φούρκας 37,54 20,57 4,60 12,24 0, Ασημίνες 2,50 1,66 0, Ζαφειρούλα 2,81 1,62 1, Λάκκος Χατζή 30,94 4,64 0,56 0,76 24, Βλάχικα 2,62 1,54 1, Μικρή Κύψα 10,01 6,39 3, Μεγάλη Κύψα 13,42 3,53 9, Κουτσοπιάς 1,25 1, Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 3,06 13, Γούρνες 8,19 0,53 0,22 7, Γεράνη 9,99 9,66 0,33 Σύνολα 278,41 109,56 10,23 1,30 147,25 10,07 % 100 % 39,4 % 3,7 % 0,5 % 52,9 % 3,6 % Στον ΧΑΡΤΗ ΙΙΙ, δίνονται οι χρήσεις γης της περιοχής έρευνας και τα όρια της πυρκαγιάς. Από τα στοιχεία του πίνακα 7, προκύπτει ότι το μεγαλύτερο ποσοστό καταλαμβάνουν οι γεωργικές καλλιέργειες (52,9%), και ακολουθούν τα δάση (39,4%). 50

51 51

52 Το είδος και η μορφή των χρήσεων γης, δεν μπορούν να ασκήσουν την μέγιστη υδρονομική προστασία στις ορεινές λεκάνες απορροής Το γεωλογικό υπόθεμα Η διάκριση των πετρωμάτων σύμφωνα με τη γενετική τους προέλευση (πυριγενή, ιζηματογενή και μεταμορφωσιγενή), δεν μας παρέχει πληροφορίες σχετικά με την αντοχή τους στη δράση των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων. Με βάση την ευπάθεια των πετρωμάτων στη δράση των κατακρημνισμάτων, κατατάσσονται τα γνωστά πετρώματα σε χειμαρρικούς πετρολογικούς σχηματισμούς ως εξής (Κωτούλας 1972, Στεφανίδης 1990): - Ο ασβεστολιθικός σχηματισμός (Κ): περιλαμβάνει τους ασβεστόλιθους, τα μάρμαρα, τους δολομίτες και τους κερατόλιθους. Χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση έντονων αποσαθρώσεων (ιδίως στους πλακοπαγείς ασβεστόλιθους), οι οποίοι οδηγούν συχνά σε κατακρημνίσεις των αποσαθρωμάτων (σάρες). Τα υλικά που παράγονται, είναι κατά κανόνα ογκώδη, ακανόνιστα εώς πλακοπαγή και πολύ γωνιώδη. Στον σχηματισμό αυτό εμφανίζεται επίσης και σημαντική επιφανειακή διάβρωση με την οποία παρασύρεται το λεπτόκοκκο υλικό των κλυτιών, ενώ το χονδρόκοκκο παραμένει επί τόπου, ως λιθόστρωτο διάβρωσης. Αυλακωτή διάβρωση και γεωλισθήσεις δεν εμφανίζονται. Ο σχηματισμός αυτός υποδιαιρείται ως εξής: Κ Α : υποσχηματισμός με φαινόμενα αυξημένης έντασης (ασβεστόλιθοι, δολομίτες, κερατόλιθοι). Κ Μ : υποσχηματισμός με φαινόμενα μειωμένης έντασης (μάρμαρα, κρυσταλλικοί ασβεστόλιθοι) - Ο φλυσχικός σχηματισμός (F): περιλαμβάνει τον πετρολογικό σχηματισμό του φλύσχη και εμφανίζει κυρίως ολισθήσεις και κάθε είδους διαβρώσεις (λιγότερο την φαραγγωτή), απουσιάζουν οι αποσαθρώσεις. 52

53 - Ο σχιστολιθικός σχηματισμός (G): περιλαμβάνει τα πετρώματα που εμφανίζουν μακροσκοπικά σαφείς σχισμές ή ρωγμές, όπως τα διάφορα είδη σχιστόλιθων, και εμφανίζει όλα σχεδόν τα είδη των χειμαρρικών φαινομένων. - Ο νεογενής σχηματισμός (S): περιλαμβάνει κυρίως άμμους, αργίλους, κροκαλοπαγή, ψαμμίτες κλπ. και εμφανίζει έντονες χαραδρωτικές, φαραγγωτές και πρανικές διαβρώσεις. Ο σχηματισμός αυτός υποδιαιρείται ως εξής: S Α : υποσχηματισμός από νεογενείς λιμναίες και χερσαίες αποθέσεις με χειμαρρικά φαινόμενα αυξημένης έντασης (άμμοι, άργιλοι, μάργες, κροκαλοπαγή, λατυποπαγή κλπ.). S B : υποσχηματισμός από νεογενή, μολασσικά ιζήματα με χειμαρρικά φαινόμενα μειωμένης έντασης. - Ο κρυσταλλοπυριγενής σχηματισμός (Μ): περιλαμβάνει τους γρανίτες, γνεύσιους, αμφιβολίτες, βασάλτες κ.λ.π. και εμφανίζει όλα τα είδη των χειμαρρικών φαινομένων εκτός από τις γεωλισθήσεις, σε ήπια μορφή. Μ Ο : όξινος πυριγενής υποσχηματισμός με φαινόμενα ήπιας έντασης (γρανίτης, γρανοδιορίτης, μονζονίτης κλπ.) Mr: βασικός πυριγενής υποσχηματισμός με φαινόμενα συνήθους έντασης (οφειόλιθος, διαβάσης, δοκίτης, περιδοτίτης, σερπεντίνης κλπ.) ΜΑ: μεταμορφωμένος υποσχηματισμός με φαινόμενα αυξημένης έντασης (γνεύσιος, αμφιβολίτης κλπ.) - Ο προσχωσιγενής σχηματισμός (Α): περιλαμβάνει τα προσχωσιγενή καλλιεργούμενα εδάφη, τα οποία εμφανίζουν ήπιας μορφής χειμαρρικά φαινόμενα, (αυλακωτή, μικρή χαραδρωτική διάβρωση). Με βάση τον παραπάνω διαχωρισμό, παρατίθεται συγκεντρωτικά τα ποσοστά κατανομής των πετρολογικών σχηματισμών ανά λεκάνη απορροής της περιοχής έρευνας (πίνακας 8). 53

54 Πίνακας 8. Κατανομή των χειμαρρικών πετρολογικών σχηματισμών των λεκανών απορροής στην περιοχή έρευνας (km 2 ). Ονομασία Εμβαδό Χειμαρρικοί Πετρολογικοί Σχηματισμοί (Km 2 ) Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Προσχωσιγενής Φλυσχικός Σχιστολιθικός Ασβεστολιθικός Κρυσταλλοπυριγενής Νεογενής Ρεύματος Km 2 Α F G K M S (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 3, Δάφνης 2,86 2, Καλλιθέα Α 9,43 9, Καλλιθέα Β 4,72 4, Κρυοπηγή 1,72 1, Ραχώνι 2,82 2, Ανώνυμο 1,77 1, Πολύχρονο 1,27 1, Παλιοπήγαδο 5,56 5, Παναγούδα 3,10 3, Λυκόρεμα 1,82 1, Χανιώτη 5,12 5, Αμμούδες 5,38 5, Λακκώματα 5,44 5, Αγίου Ιωάννη 4,99 4, Μακρυχώραφα 3,81 3, Αλωνάκι 1,99 0,01 0,00 1, Παλιουρίου 3,93 0,43 0,66 2, Κάνιστρο 1,25 0,49 0,18 0, Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 0,22 1, Αγίου Νικολάου 2,37 1,96 0, Αγιοί Θεώδοροί 1,45 0,20 0,13 0,02 1, Κρυονέρι 5,02 0,05 4, Καμίνια 4,57 0,04 4, Δροσερού 6,51 0,26 6, Ανώνυμο 1,88 1, Αγία Παρασκευή 3,29 3, Λουτρών 2,59 2, Βλαχάδικα 2,11 2, Κουκουσκιάθη 2,15 2, Ανώνυμο 1,29 1, Αγίου Δημητρίου 3,55 0,08 3, Ανώνυμο 1,66 1, Νέα Σκιώνη 4,41 4, Κοτσέϊκος 2,19 2, Λυκοπέρασμα 2,47 2, Ανώνυμο 1,90 1, Ανώνυμο 1,48 1, Αιγαίο 2,06 2, Καλούτσικος 2,09 2,09 54

55 Ονομασία Εμβαδό Χειμαρρικοί Πετρολογικοί Σχηματισμοί (Km 2 ) Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Προσχωσιγενής Φλυσχικός Σχιστολιθικός Ασβεστολιθικός Κρυσταλλοπυριγενής Νεογενής Ρεύματος Km 2 Α F G K M S (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Τσαντάνη Λάκκος 2,43 2, Καλάνδρα 1,73 1, Χιλιαδού 3,66 3, Βλαχοκαλύβα 5,28 5, Μετόχι Χιλακταρίου 3,27 3, Φούρκας 38,72 38, Ασημίνες 2,50 2, Ζαφειρούλα 2,81 2, Λάκκος Χατζή 30,94 4,18 26, Βλάχικα 2,62 0,73 1, Μικρή Κύψα 10,00 2,84 7, Μεγάλη Κύψα 13,42 1,76 11, Κουτσοπιάς 1,25 1, Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 0,73 15, Γούρνες 8,17 8, Γεράνη 9,99 9,99 Σύνολα 280,24 0,00 0,00 1,20 11,52 2,25 265,26 % 100 % 0,0% 0,0% 0,4% 4,1% 0,8% 94,7% Στην χερσόνησο της Κασσάνδρας, όπως προκύπτει και από τα αποτελέσματα του πίνακα 8, κυριαρχεί με ποσοστό 94,7% ο νεογενής σχηματισμός, ο οποίος είναι ευδιάβρωτος και ευνοεί την ανάπτυξη χειμαρρικών φαινομένων (ΧΑΡΤΗΣ ΙV). Τα χειμαρρικά φαινόμενα που εμφανίζονται στο σχηματισμό αυτό είναι χαραδρωτική, φαραγγωτή και πρανική διάβρωση σε έντονη μορφή. 55

56 56

57 5.3 Χειμαρρικά χωροδιαστήματα (ζώνες) Οι βασικοί παράγοντες χειμαρρικότητας ανάγλυφο, κλίμα, βλάστηση, εξαρτώνται άμεσα από το μέγιστο υπερθαλάσσιο ύφος (μέγιστο χειμαρρικό υψόμετρο) κάθε περιοχής. Η κατά χώρο κατανομή των δυνατών χειμαρρικών τύπων καθορίζεται με βάση τα εξής κύρια χειμαρρικά όρια:. τη στάθμη της θάλασσας. το όριο της πλήρους επίδρασης του δάσους: στη χώρα μας και γενικά για τις ευρωπαϊκές συνθήκες, το όριο αυτό βρίσκεται περί το υψόμετρο των 1.000m, το οποίο διαχωρίζει τις ημιορεινές από τις ορεινές περιοχές. Τα φυσικά δασοόρια: για τη μεσευρωπαϊκή και την παραμεσόγειο περιοχή φθάνουν έως τα 2.000m (1.800 με 2.000m). Το όριο του αιώνιου χιονιού: για ευρωπαϊκές συνθήκες κυμαίνεται περί τα με 3.200m (δεν εμφανίζεται στον ελλαδικό χώρο). Τα παραπάνω κύρια χειμαρρικά όρια καθορίζουν τις ακόλουθες τέσσερις κύριες χειμαρρικές ζώνες, γνωστές και ως χειμαρρικά χωροδιαστήματα 1 Χειμαρρική ζώνη I, της πλήρους επίδρασης του δάσους (υπερθαλάσσιο ύφος έως 1.000m για ευρωπαϊκές συνθήκες): η παρουσία δάσους στη ζώνη αυτή αποτρέπει τα σχετικά ήπια χειμαρρικά φαινόμενα που εμφανίζονται και ασκεί τη μέγιστη δυνατή υδρολογική επίδραση. 2 Χειμμαρική ζώνη II, της μερικής επίδρασης του δάσους (υπερθαλάσσιο ύψος μεταξύ 1.000m και 2.000m για ευρωπαϊκές συνθήκες): το δάσος αποτρέπει μόνο τα εκτατικά, όχι όμως και τα εντατικά χειμαρρικά φαινόμενα, που εμφανίζονται και ασκεί περιορισμένη υδρολογική επίδραση. 3 Χειμμαρική ζώνη III, των αλπικών περιοχών (υπερθαλάσσιο ύψος μεταξύ 2.000m και 3.000m για ευρωπαϊκές συνθήκες): λόγω της έλλειψης δάσους το κλίμα ασκεί άμεση, ισχυρότατη επίδραση στο γεωλογικό υπόθεμα, δημιουργώντας πολύ έντονα χειμαρρικά φαινόμενα. 4 Χειμαρρική ζώνη ΙV, του αιώνιου χιονιού (υπερθαλάσσιο ύψος άνω των 3.000m, για ευρωπαϊκές συνθήκες): λόγω της ύπαρξης μόνιμου χιονοστρώματος το κλίμα δεν επιδρά άμεσα στο γεωλογικό υπόθεμα. Η κίνηση 57

58 όμως του χιονοστρώματος (παγετώνες) ασκεί στο γεωϋπόθεμα διαβρωτική επίδραση ( Κωτούλας 2001). Στη χώρα μας αναπτύσσονται τα τρία πρώτα χειμαρρικά χωροδιαστήματα. Σύμφωνα με την παραπάνω κατάταξη παρατίθενται τα παρακάτω αποτελέσματα για την περιοχή έρευνας. Πίνακας 9. Χειμαρρικές ζώνες ανά λεκάνη απορροής. Ονομασία Εμβαδό Χειμαρικές Ζώνες Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Ι ΙΙ ΙΙΙ Ρεύματος Km2 (0- (2000 ( ) 1000) <) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 3, Δάφνης 2,86 2, Καλλιθέα Α 9,28 9, Καλλιθέα Β 4,00 4, Κρυοπηγή 1,38 1, Ραχώνι 2,64 2, Ανώνυμο 1,73 1, Πολύχρονο 1,27 1, Παλιοπήγαδο 5,56 5, Παναγούδα 3,10 3, Λυκόρεμα 1,82 1, Χανιώτη 5,12 5, Αμμούδες 5,38 5, Λακκώματα 5,44 5, Αγίου Ιωάννη 4,99 4, Μακρυχώραφα 3,82 3, Αλωνάκι 1,99 1, Παλιουρίου 3,71 3, Κάνιστρο 1,11 1, Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 1, Αγίου Νικολάου 1,96 1, Αγιοί Θεώδοροί 1,32 1, Κρυονέρι 5,02 5, Καμίνια 4,57 4, Δροσερού 6,51 6, Ανώνυμο 1,85 1, Αγία Παρασκευή 3,29 3, Λουτρών 2,59 2, Βλαχάδικα 2,11 2, Κουκουσκιάθη 2,15 2, Ανώνυμο 1,24 1, Αγίου Δημητρίου 3,55 3, Ανώνυμο 1,66 1, Νέα Σκιώνη 4,41 4, Κοτσέϊκος 2,19 2,19 58

59 Ονομασία Εμβαδό Χειμαρικές Ζώνες Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Ι ΙΙ ΙΙΙ (0- (2000 Ρεύματος Km2 ( ) 1000) <) (1) (2) (3) (4) (5) (6) Λυκοπέρασμα 2,47 2, Ανώνυμο 1,90 1, Ανώνυμο 1,46 1, Αιγαίο 2,02 2, Καλούτσικος 2,04 2, Τσαντάνη Λάκκος 2,42 2, Καλάνδρα 1,73 1, Χιλιαδού 3,66 3, Βλαχοκαλύβα 5,23 5, Μετόχι Χιλακταρίου 3,23 3, Φούρκας 37,37 37, Ασημίνες 2,50 2, Ζαφειρούλα 2,81 2, Λάκκος Χατζή 30,94 30, Βλάχικα 2,62 2, Μικρή Κύψα 10,01 10, Μεγάλη Κύψα 13,42 13, Κουτσοπιάς 1,25 1,25 Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 16, Γούρνες 8,19 8, Γεράνη 9,99 9,99 Σύνολα 276,29 276,29 0,00 0,00 100,0 % 100 % %,0 %,0 % Από τον παραπάνω πίνακα προκύπτει πως όλες οι λεκάνες απορροής της περιοχής έρευνας ανήκουν στη χειμαρρική ζώνη I. Η ζώνη Ι είναι η ζώνη της πλήρους επίδρασης του δάσους. Οι καταστροφικές όμως πυρκαγιές που ταλαιπώρησαν την Κασσάνδρα κατά τα τελευταία χρόνια έχουν καταστρέψει τον φυσικό μανδύα προστασίας των δασικών εδαφών. Πρωταρχικό μέλημα θα πρέπει να είναι, η εκτέλεση άμεσων αντιδιαβρωτικών και αντιπλημμυρικών έργων για την προστασία των εδαφών και την υποβοήθηση της φυσικής αναγέννησης. 5.4 Χειμαρρικοί τύποι Σε ότι αφορά το γεωλογικό υπόθεμα, από τις μέχρι τώρα έρευνες προέκυψε ότι, ο κύριος παράγοντας χειμαρρικότητας είναι ο πετρολογικός σχηματισμός. Ενώ τόσο οι κλιματικές συνθήκες όσο και η βλάστηση μπορούν να θεωρηθούν ότι μεταβάλλονται ανάλογα με το υψόμετρο. 59

60 Οι χειμαρρικοί τύποι διακρίνονται σε: Αμιγείς: όταν ολόκληρη η λεκάνη απορροής συγκροτείται από τον ίδιο χειμαρρικό πετρολογικό σχηματισμό Μικτούς: όταν η ορεινή λεκάνη συγκροτείται από περισσότερα είδη χειμαρρικών πετρολογικών σχηματισμών. Η συμμετοχή όμως του κάθε σχηματισμού προσμετράτε μόνο, όταν η έκταση του υπερβαίνει το 15% της επιφάνειας της ορεινής λεκάνης απορροής. Ακολουθώντας την διάκριση αυτή καθορίστηκαν οι χειμαρρικοί τύποι των λεκανών απορροής της περιοχής έρευνας (βλέπε πίνακα 10). Πίνακας 10. Χειμαρρικοί τύποι ανά λεκάνη απορροής. Ονομασία Εμβαδό Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Χειμαρρικός Τύπος Ρεύματος Km 2 (1) (2) (3) (4) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 S- I 2 2 Δάφνης 2,86 S- I 3 3 Καλλιθέα Α 9,43 S- I 4 4 Καλλιθέα Β 4,72 S- I 5 5 Κρυοπηγή 1,72 S- I 6 6 Ραχώνι 2,82 S- I 7 7 Ανώνυμο 1,77 S- I 8 8 Πολύχρονο 1,27 S- I 9 9 Παλιοπήγαδο 5,56 S- I Παναγούδα 3,10 S- I Λυκόρεμα 1,82 S- I Χανιώτη 5,12 S- I Αμμούδες 5,38 S- I Λακκώματα 5,44 S- I Αγίου Ιωάννη 4,99 S- I Μακρυχώραφα 3,81 S- I Αλωνάκι 1,99 S- I Παλιουρίου 3,93 S(72), K(17), G(11) - I Κάνιστρο 1,25 S(46), G(40), K(14) - I Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 S(83), M(17) - I Αγίου Νικολάου 2,37 M(83), S(17) - I Αγιοί Θεώδοροί 1,45 S(76), G(14) - I Κρυονέρι 5,02 S- I Καμίνια 4,57 S- I Δροσερού 6,51 S- I Ανώνυμο 1,88 S- I Αγία Παρασκευή 3,29 S- I Λουτρών 2,59 S- I Βλαχάδικα 2,11 S- I 60

61 Ονομασία Εμβαδό Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Χειμαρρικός Τύπος Ρεύματος Km 2 (1) (2) (3) (4) Κουκουσκιάθη 2,15 S- I Ανώνυμο 1,29 S- I Αγίου Δημητρίου 3,55 S- I Ανώνυμο 1,66 S- I Νέα Σκιώνη 4,41 S- I Κοτσέϊκος 2,19 S- I Λυκοπέρασμα 2,47 S- I Ανώνυμο 1,90 S - I Ανώνυμο 1,48 S- I Αιγαίο 2,06 S- I Καλούτσικος 2,09 S- I Τσαντάνη Λάκκος 2,43 S- I Καλάνδρα 1,73 S- I Χιλιαδού 3,66 S- I Βλαχοκαλύβα 5,28 S- I Μετόχι Χιλακταρίου 3,27 S- I Φούρκας 38,72 S- I Ασημίνες 2,50 S- I Ζαφειρούλα 2,81 S- I Λάκκος Χατζή 30,94 S(86), K(14) - I Βλάχικα 2,62 S(72), K(28) - I Μικρή Κύψα 10,00 S(72), K(28) - I Μεγάλη Κύψα 13,42 S(87), K(13) - I Κουτσοπιάς 1,25 S- I Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 S- I Γούρνες 8,17 S- I Γεράνη 9,99 S- I Όπου υπάρχει μόνο ο συμβολισμός του σχηματισμού και η υψομετρική ζώνη έχουμε τους αμιγείς χειμαρρικούς τύπους ενώ όταν έχουμε περισσότερους από έναν σχηματισμούς, μετά το σύμβολό του, στην παρένθεση εμφανίζεται με αριθμό το ποσοστό συμμετοχής τους. O χειμαρρικός πετρολογικός σχηματισμός που επικρατεί είναι ο αμιγής τύπος S-I. Τα χειμαρρικά φαινόμενα που εμφανίζονται στο τύπο αυτό είναι η εντονότατη επιφανειακή και αυλακωτή διάβρωση, εντονότατη χαραδρωτική διάβρωση, φαραγγωτή και πρανική διάβρωση, γεωλισθήσεις και γεωκατακριμνήσεις από υποσκαφή των πρανών (Στεφανίδης 1990). 61

62 5.5 Προσδιορισμός της μέγιστης αναμενόμενης υδατοπαροχής Παροχή: Ορίζεται η ποσότητα του νερού (m 3 ) η οποία διέρχεται από συγκεκριμένη διατομή της κοίτης ενός ρεύματος στη μονάδα του χρόνου. Μέγιστη παροχή: είναι η μέγιστη τιμή της στιγμιαίας παροχής (m 3 /sec) με περίοδο επανάληψης τα 100 χρόνια που μπορεί να εμφανισθεί σε συγκεκριμένη διατομή χειμαρρικού ρεύματος. Η έλλειψη υδρομετρήσεων στις κεντρικές και δευτερεύουσες κοίτες των χειμαρρικών μας ρευμάτων, μας αναγκάζει να καταφύγουμε στον έμμεσο προσδιορισμό της παροχής, με την χρήση εμπειρικών και αναλυτικών τύπων. Η διαφορά μεταξύ των εμπειρικών και αναλυτικών τύπων είναι, ότι οι πρώτοι λαμβάνουν υπόψη τους κυρίως μορφομετρικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της λεκάνης απορροής καθώς και τον συντελεστή απορροής, ενώ οι αναλυτικοί τύποι λαμβάνουν υπόψη τους, εκτός από τα παραπάνω, και βροχομετρικά δεδομένα, εφόσον αυτά υπάρχουν. Εμπειρικοί (στοχαστικοί) τύποι 1) Friedrich : Qmax = 24,12 * F 0,516 2) Klement - WunderIich : Qmax = 5,5 * F 5/6 (ισχύει για έντονα ορεινές περιοχές με Hmax > 1000 m) 3) Wundt : Qmax = 13,8 * F 0,6 4) Coutagne : Qmaχ = α * F 1/2 όπου α = 20 έως 40. όπου: α = 40 σε μικρές λεκάνες απορροής, α = 20 σε μεγάλες. Ο χαρακτηρισμός των λεκανών ανάλογα με το μέγεθός τους (F ) έχει ως εξής: F < 10 Κm 2 πολύ μικρές λεκάνες 62

63 F = Km 2 μικρές. F = Km 2 μέτριες F = Km 2 μεγάλες 32 5) Kresnik : q max =α F 1 2 και Q max = q max *F όπου: α = 0,6-2, (α = 2 για μικρές λεκάνες και α = 0,6 για μεγάλες). 6) Valentini : q max = F και Q max = q max *F 7) Muller : q max = Όπου Q max =q max *F όπου c m είναι ο μέσος συντελεστής απορροής c m = Αναλυτικοί τύποι Τύπος του Turazza hp Qmax = 11,57 c Κ F t + t p c Όπου: c : συντελεστής απορροής που εκτιμάται Κ : συντελεστής αιχμής, Κ = 2 t p : η διάρκεια της βροχής σε ημέρες. Θεωρείται ότι tp = tc 63

64 t c : μέγιστος χρόνος συγκέντρωσης της απορροής (ημέρες) ' t t c = c 24 όπου t c ο χρόνος t c εκφρασμένος σε ώρες ' 4 F + 1.5L t c = ( ώρες) 0. 8 Z L: μήκος κεντρικής κοίτης (Km) Ζ: διαφορά μεταξύ μέσου και ελάχιστου υψομέτρου (m) h p : μέγιστο ύψος βροχής με διάρκεια ίση με t p (m) ' h hp = 1000 h' : ύψος βροχής με διάρκεια t ρ (mm) h' = a a 72 ' ' t p t p (mm) όπου: α : συντελεστής, που προσδιορίζεται από τον τύπο: h α= t' ρ : ο χρόνος t p σε ώρες h: το μέγιστο ύψος βροχής 24ώρου. Τύπος του Giandotti: Q max P F = ' t c Ρ : ύψος βροχής σε χρόνο t c ' (mm) 64

65 P = h ; t c 24 t c ' : μέγιστος χρόνος συγκέντρωσης της απορροής (ώρες) ' 4 F + 1.5L t c = ( ώρες) 0. 8 Z L : μήκος κεντρικής κοίτης (Km) Ζ : διαφορά μεταξύ μέσου και ελαχίστου υψομέτρου (m) h: μέγιστο ύψος βροχής 24ώρου (mm) 65

66 Πίνακας 11. Προσδιορισμός μέγιστων αναμενόμενων υδατοπαροχών 100ετίας (Qmax 100 ). Α/Α Εμπειρικοί τύποι Ονομασία Αναλυτικοί τύποι Εμβαδό Klement - Χειμαρρικού Λεκάνης Friedrich Wunderlich Wundt Countage Valentini Kresnik Μuller Giandotti Turazza Qmax Ρεύματος Km 2 m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec Mέση τιμή (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (10) (11) (12) (13) (14) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 49,00 17,28 31,47 79,50 59,62 101,63 45,98 9,45 14,39 45, Δάφνης 2,86 41,48 13,20 25,92 67,65 50,73 83,54 45,13 10,83 13,28 39, Καλλιθέα Α 9,28 76,14 35,21 52,53 121,85 91,39 167,48 97,15 28,76 36,36 69, Καλλιθέα Β 4,00 49,32 17,46 31,70 80,00 60,00 102,40 58,46 16,81 19,82 48, Κρυοπηγή 1,38 28,48 7,19 16,74 46,99 35,24 52,74 29,75 8,31 9,36 26, Ραχώνι 2,64 39,80 12,35 24,71 64,99 48,74 79,52 42,79 12,84 15,56 37, Ανώνυμο 1,73 32,00 8,68 19,17 52,61 39,46 60,99 19,02 6,51 13,29 27, Πολύχρονο 1,27 27,29 6,71 15,93 45,08 33,81 49,96 22,52 7,06 9,90 24, Παλιοπήγαδο 5,56 58,46 22,98 38,63 94,32 70,74 124,51 56,49 19,36 29,33 57, Λυκόρεμα 1,82 32,85 9,06 19,77 53,96 40,47 62,99 29,22 8,09 11,19 29, Χανιώτη 5,12 56,02 21,45 36,77 90,51 67,88 118,61 54,66 18,30 27,12 54, Αμμούδες 5,38 57,47 22,35 37,87 92,78 69,58 122,12 51,58 17,87 28,97 55, Λακκώματα 5,44 57,80 22,56 38,13 93,30 69,97 122,92 47,02 15,76 28,30 55, Αγίου Ιωάννη 4,99 55,28 20,99 36,20 89,35 67,01 116,82 53,73 17,58 26,07 53, Μακρυχώραφα 3,82 48,16 16,80 30,84 78,18 58,63 99,61 46,92 15,31 21,68 46, Αλωνάκι 1,99 34,40 9,76 20,85 56,43 42,32 66,66 41,13 12,18 12,68 32, Παλιουρίου 3,71 47,44 16,40 30,30 77,05 57,78 97,87 52,72 15,79 19,58 46, Κάνιστρο 1,11 25,45 6,00 14,69 42,14 31,61 45,73 19,30 5,37 8,04 22, Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 27,73 6,89 16,23 45,78 34,34 50,98 22,51 6,12 8,80 24, Αγίου Νικολάου 1,96 34,13 9,64 20,66 56,00 42,00 66,02 34,46 7,67 9,54 31, Αγιοί Θεώδοροί 1,32 27,84 6,93 16,30 45,96 34,47 51,23 25,03 7,42 9,62 24, Κρυονέρι 5,02 55,45 21,10 36,33 89,62 67,22 117,23 57,46 16,96 23,73 53, Καμίνια 4,57 52,83 19,51 34,34 85,51 64,13 110,88 47,37 14,15 22,51 50,14 66

67 Α/Α Εμπειρικοί τύποι Ονομασία Αναλυτικοί τύποι Εμβαδό Klement - Χειμαρρικού Λεκάνης Friedrich Wunderlich Wundt Countage Valentini Kresnik Μuller Giandotti Turazza Qmax Ρεύματος Km 2 m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec Mέση τιμή (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (10) (11) (12) (13) (14) Δροσερού 6,51 63,41 26,20 42,46 102,06 76,54 136,54 65,55 21,73 31,66 62, Ανώνυμο 1,85 33,13 9,18 19,96 54,41 40,80 63,65 21,70 5,84 11,01 28, Αγία Παρασκευή 3,29 44,59 14,84 28,20 72,55 54,42 91,00 44,24 13,42 18,26 42, Λουτρών 2,59 39,41 12,16 24,43 64,37 48,28 78,58 33,95 9,98 15,06 36, Βλαχάδικα 2,11 35,46 10,25 21,60 58,10 43,58 69,16 26,32 7,50 12,71 31, Κουκουσκιάθη 2,15 35,80 10,41 21,84 58,65 43,99 69,98 22,66 6,55 13,06 31, Ανώνυμο 1,24 26,95 6,58 15,70 44,54 33,41 49,18 22,16 5,59 7,88 23, Αγίου Δημητρίου 3,55 46,38 15,81 29,51 75,37 56,52 95,30 38,16 11,82 19,62 43, Ανώνυμο 1,66 31,33 8,39 18,70 51,54 38,65 59,40 22,99 6,44 10,63 27, Νέα Σκιώνη 4,41 51,87 18,94 33,62 84,00 63,00 108,55 52,71 17,78 24,68 50, Κοτσέϊκος 2,19 36,14 10,57 22,09 59,19 44,40 70,79 31,03 9,28 13,67 33, Λυκοπέρασμα 2,47 38,46 11,68 23,74 62,86 47,15 76,31 37,28 11,80 15,66 36, Ανώνυμο 1,90 33,59 9,39 20,28 55,14 41,35 64,74 25,77 7,94 12,78 30, Ανώνυμο 1,46 29,32 7,54 17,32 48,33 36,25 54,70 16,47 4,68 9,89 24, Αιγαίο 2,02 34,67 9,88 21,04 56,85 42,64 67,29 23,65 7,10 12,98 30, Καλούτσικος 2,04 34,85 9,96 21,17 57,13 42,85 67,71 21,88 7,04 13,98 30, Τσαντάνη Λάκκος 2,42 38,06 11,49 23,45 62,23 46,67 75,34 37,49 12,80 16,62 36, Καλάνδρα 1,73 32,00 8,68 19,17 52,61 39,46 60,99 34,59 7,61 8,67 29, Χιλιαδού 3,66 47,11 16,22 30,06 76,52 57,39 97,07 56,05 14,21 16,56 49, Βλαχοκαλύβα 5,23 56,64 21,83 37,24 91,48 68,61 120,10 59,06 20,02 27,84 55, Μετόχι Χιλακταρίου 3,23 44,17 14,61 27,89 71,89 53,92 89,99 48,95 14,43 17,55 42, Φούρκας 37,37 156,24 112,41 121,17 244,52 183,39 361,66 201,20 73,56 116,63 174, Ασημίνες 2,50 38,70 11,80 23,91 63,25 47,43 76,88 31,68 9,22 14,56 35, Ζαφειρούλα 2,81 41,11 13,01 25,65 67,05 50,29 82,64 37,44 9,84 14,30 37, Λάκκος Χατζή 30,94 141,74 96,04 108,19 222,49 166,87 326,63 252,30 69,21 79,81 162,59 67

68 Α/Α Εμπειρικοί τύποι Ονομασία Αναλυτικοί τύποι Εμβαδό Klement - Χειμαρρικού Λεκάνης Friedrich Wunderlich Wundt Countage Valentini Kresnik Μuller Giandotti Turazza Qmax Ρεύματος Km 2 m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec Mέση τιμή (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (10) (11) (12) (13) (14) Βλάχικα 2,62 39,65 12,27 24,60 64,75 48,56 79,15 34,97 8,43 12,56 36, Μικρή Κύψα 10,01 79,18 37,50 54,97 126,55 94,92 174,85 81,75 21,27 34,10 78, Μεγάλη Κύψα 13,42 92,11 47,88 65,54 146,53 109,90 206,30 133,27 33,09 40,26 97, Κουτσοπιάς 1,25 27,06 6,62 15,78 44,72 33,54 49,44 13,92 2,79 6,34 22, Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 101,38 55,90 73,27 160,80 120,60 228,82 158,52 34,13 40,81 108, Γούρνες 8,19 71,39 31,73 48,74 114,47 85,85 155,92 110,52 20,25 21,83 73, Γεράνη 9,99 79,10 37,44 54,91 126,43 94,82 174,66 128,02 23,73 25,45 82,73 Σύνολα 273,18 % 100 % 68

69 Από τον παραπάνω πίνακα προκύπτει ότι οι μέγιστες αναμενόμενες παροχές της εκατονταετίας Qmax 100 (για το μέγεθος των λεκανών απορροής) είναι ιδιαίτερα σημαντικές. Τα περισσότερα χειμαρρικά ρεύματα είναι "ξηριάδες", δεν εμφανίζουν βασική απορροή αλλά μετά από ραγδαίες βροχοπτώσεις εμφανίζουν μέγιστες πλημμυρικές παροχές (m 3 /sec). Η έλλειψη βασικής απορροής, και ο "εφησυχασμός" των κατοίκων, τους ώθησε σε καταπατήσεις και κακοποιήσεις των κοιτών των ρευμάτων (μετατροπή κοίτης σε δρόμους, στενώματα των κοιτών, κ.λ.π.). 5.6 Προσδιορισμός της μέγιστης αναμενόμενης στερεοπαροχής Τα φερτά υλικά, εντός του απορρέοντος νερού, κινούνται με τους εξής τρόπους: o ως ατομική μεταφορά, κατά την οποία τα μεταφερόμενα υλικά κινούνται ανεξάρτητα μεταξύ τους, και o ως μαζική μεταφορά, όταν τα υλικά κινούνται ως λάβα. Για την εκτίμηση της ποσότητας των μεταφερόμενων υλικών από τα χειμαρρικά ύδατα χρησιμοποιούνται οι έννοιες της στερεοπαροχής και του στερεοφορτίου. Με βάση αυτές η στερεομεταφορά εκφράζεται ως εξής (Στεφανίδης 2007): Στερεοπαροχή: είναι η ποσότητα των υλικών που μεταφέρεται στη μονάδα του χρόνου, από ορισμένη διατομή της κοίτης (m 3 /sec ). Παρέχει την ένταση της στερεομεταφοράς για συγκεκριμένες συνθήκες ροής. Στερεοφορτίο ή στερεοποσότητα: είναι η ποσότητα φερτών υλών, η οποία διέρχεται από συγκεκριμένη διατομή της κοίτης για ένα σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα (μήνας, εξάμηνο, έτος, κλπ). Για τον προσδιορισμό της στερεοπαροχής στα χειμαρρικά ρεύματα χρησιμοποιήσαμε την παρακάτω εξίσωση : 69

70 Εξίσωση στερεοπαροχής των Stiny και Herheulidze Πρόκειται για εμπειρική εξίσωση η οποία παρέχει την πραγματική στερεοπαροχή σε m 3 /sec και έχει την ακόλουθη μορφή: G max = Y n P m n Q max ( 100 P ) n όπου: Gmax: η στερεοπαροχή του χειμαρρικού ρεύματος (m 3 /s) Qmax: υδατοπαροχή (m 3 /s) Ρ n : το επί % βάρος των στερεών υλικών για ορισμένη κλίση (δίνεται από πίνακες) m : βαθμός χειμαρρικότητας της ορεινής λεκάνης απορροής (δίνεται από πίνακες) Υn: το ειδικό βάρος ενός κυβικού μεταφερομένων στερεών υλικών το οποίο ποικίλλει ανάλογα με την φύση των υλικών (t/m 3 ) Οι τιμές του Ρ n καθορίζονται ως εξής: Κλίση λεκάνης % Ρ n (%) Ο παράγοντας Υn προσδιορίζεται από τη σύσταση των μεταφερόμενων υλικών (άμμος, χάλικες, κροκάλες, ογκόλιθοι κλπ.) και τη δομή τους (ασβεστόλιθοι, γρανίτης κλπ.) κυμαίνεται δε μεταξύ 1,5 (άμμος) και 2,6 (κροκάλες γρανιτών). 70

71 Ο βαθμός χειμαρρικότητας m, της ορεινής λεκάνης απορροής δίνεται από τον ακόλουθο πίνακα, με βάση τις επόμενες κατηγορίες ορεινών λεκανών απορροής: Κατηγορία Χειμαρρικός χαρακτήρας Τιμή του m λεκάνης λεκάνης από έως μέση τιμή I έντονη χειμαρρικότητα 1 1,5 1,3 II μέση χειμαρρικότητα 0,9 1,1 1 III μικρή χειμαρρικότητα 0,7 0,9 0,8 IV ασήμαντη χειμαρρικότητα 0,5 0,7 0,6 Ακολουθώντας την παραπάνω κατάταξη προσδιορίστηκαν οι μέγιστες αναμενόμενες στερεοπαροχές των λεκανών απορροής της περιοχής έρευνας (πίνακας 12). 71

72 Πίνακας 12. Προσδιορισμός μέγιστων αναμενόμενων στερεοπαροχών 100ετίας (Gmax 100 ). Ονομασία Εμβαδό Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Pn m Yn Qmax Gmax Max(Q+G)100 Ρεύματος Km 2 % t m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1 1 Νέα Φώκια 3,95 20,00 0,80 1,50 45,37 6,05 51, Δάφνης 2,86 20,00 0,80 1,50 39,08 5,21 44, Καλλιθέα Α 9,28 20,00 0,80 1,50 69,70 9,29 78, Καλλιθέα Β 4,00 25,00 0,80 1,50 48,44 8,61 57, Κρυοπηγή 1,38 25,00 0,80 1,50 26,09 4,64 30, Ραχώνι 2,64 30,00 0,80 1,50 37,92 8,67 46, Ανώνυμο 1,73 25,00 0,80 2,60 27,97 2,87 30, Πολύχρονο 1,27 25,00 0,80 1,50 24,25 4,31 28, Παλιοπήγαδο 5,56 30,00 0,80 1,50 57,20 13,07 70, Παναγούδα 3,10 30,00 0,80 1,50 40,87 9,34 50, Λυκόρεμα 1,82 30,00 0,80 1,50 29,73 6,80 36, Χανιώτη 5,12 30,00 0,80 1,50 54,59 12,48 67, Αμμούδες 5,38 30,00 0,80 1,50 55,62 12,71 68, Λακκώματα 5,44 30,00 0,80 1,60 55,08 11,80 66, Αγίου Ιωάννη 4,99 30,00 0,80 1,50 53,67 12,27 65, Μακρυχώραφα 3,82 30,00 0,80 1,60 46,24 9,91 56, Αλωνάκι 1,99 25,00 0,80 1,60 32,93 5,49 38, Παλιουρίου 3,71 25,00 0,80 1,60 46,10 7,68 53, Κάνιστρο 1,11 30,00 0,80 1,60 22,04 4,72 26, Τσαγκάρη Πηγάδι 1,31 30,00 0,80 1,60 24,38 5,22 29, Αγίου Νικολάου 1,96 25,00 0,80 1,50 31,12 5,53 36, Αγιοί Θεώδοροί 1,32 30,00 0,80 1,60 24,98 5,35 30, Κρυονέρι 5,02 30,00 0,80 1,60 53,90 11,55 65, Καμίνια 4,57 30,00 0,80 1,60 50,14 10,74 60, Δροσερού 6,51 30,00 0,80 1,60 62,91 13,48 76, Ανώνυμο 1,85 30,00 0,80 1,60 28,85 6,18 35, Αγία Παρασκευή 3,29 30,00 0,80 1,60 42,39 9,08 51, Λουτρών 2,59 35,00 0,80 1,60 36,25 9,76 46, Βλαχάδικα 2,11 35,00 0,80 1,60 31,63 8,52 40, Κουκουσκιάθη 2,15 35,00 0,80 1,70 31,44 7,97 39, Ανώνυμο 1,24 35,00 0,80 1,70 23,55 5,97 29, Αγίου Δημητρίου 3,55 35,00 0,80 1,70 43,17 10,94 54, Ανώνυμο 1,66 35,00 0,80 1,70 27,56 6,98 34, Νέα Σκιώνη 4,41 35,00 0,90 1,70 50,57 14,42 64, Κοτσέϊκος 2,19 35,00 0,80 1,60 33,02 8,89 41, Λυκοπέρασμα 2,47 35,00 0,80 1,60 36,10 9,72 45, Ανώνυμο 1,90 35,00 0,80 1,60 30,11 8,11 38, Ανώνυμο 1,46 35,00 0,80 1,60 24,94 6,72 31, Αιγαίο 2,02 35,00 0,80 1,60 30,68 8,26 38, Καλούτσικος 2,04 35,00 0,80 1,70 30,73 7,79 38, Τσαντάνη Λάκκος 2,42 35,00 0,80 1,60 36,02 9,70 45, Καλάνδρα 1,73 20,00 0,80 1,60 29,31 3,66 32, Χιλιαδού 3,66 25,00 0,80 1,60 49,33 8,22 57, Βλαχοκαλύβα 5,23 25,00 0,80 1,60 55,87 9,31 65,18 72

73 Ονομασία Εμβαδό Α/Α Χειμαρρικού Λεκάνης Pn m Yn Qmax Gmax Max(Q+G)100 Ρεύματος Km 2 % t m 3 /sec m 3 /sec m 3 /sec (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Μετόχι Χιλακταρίου 3,23 25,00 0,80 1,70 42,60 6,68 49, Φούρκας 37,37 30,00 1,00 1,60 174,53 46,75 221, Ασημίνες 2,50 30,00 0,80 1,60 35,27 7,56 42, Ζαφειρούλα 2,81 30,00 0,70 1,60 37,93 7,11 45, Λάκκος Χατζή 30,94 20,00 1,10 1,60 162,59 27,94 190, Βλάχικα 2,62 25,00 0,80 1,60 36,10 6,02 42, Μικρή Κύψα 10,01 25,00 0,80 1,60 78,34 13,06 91, Μεγάλη Κύψα 13,42 20,00 0,80 1,60 97,21 12,15 109, Κουτσοπιάς 1,25 20,00 0,80 1,60 22,25 2,78 25, Φυλακές Κασσάνδρας 16,16 20,00 0,80 1,60 108,25 13,53 121, Γούρνες 8,19 20,00 0,80 1,70 73,41 8,64 82, Γεράνη 9,99 20,00 0,80 1,60 82,73 10,34 93,07 Σύνολα 276,29 % 100 % Η μέγιστη στερεοπαροχή της εκατονταετίας Gmax 100, είναι η ποσότητα των φερτών υλικών που διακινούνται εντός των κοιτών των χειμάρρων όταν διαμέσου αυτών διακινηθεί η μέγιστη παροχή της εκατονταετίας Qmax 100. Σε γενικές γραμμές από τη βιβλιογραφία προκύπτει ότι η μέγιστη στερεοπαροχή της εκατονταετίας Gmax 100, είναι το 20-30% της μέγιστης παροχής της εκατονταετίας Qmax 100. Από τον πίνακα 12 προκύπτει ότι αυτή η αρχή επιβεβαιώνεται. Μετά από επιτόπια παρατήρηση των κινητών πυθμένων των ρευμάτων της περιοχής έρευνας, προκύπτει ότι τα μεταφερόμενα φερτά υλικά δεν είναι σημαντικών διαστάσεων. 5.7 Φυσικοί παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Μετά από σχετική έρευνα, επισημάνθηκαν οι παράγοντες για τους οποίους δεν υπάρχει δυνατότητα ενσωμάτωσης στο μοντέλο, αν και έχουν σημαντικό ρόλο στην πλημμυρογένεση. Αυτοί οι παράγοντες είναι η κατανομή και η ραγδαιότητα της βροχόπτωσης. Στην περιοχή έρευνας όμως, λειτουργεί αυτή τη στιγμή μόνο ένας μετεωρολογικός σταθμός, οπότε δεν μπορούμε να κάνουμε συγκρίσεις των βροχοπτώσεων που δέχονται οι λεκάνες. Το κλίμα και γενικά τα κατακρημνίσματα αποτελούν τον παράγοντα επίθεσης και είναι η κύρια αιτία εκδήλωσης πλημμυρικών φαινομένων. Στην παρούσα εργασία γίνεται μία προσπάθεια αξιολόγησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας των 73

74 λεκανών απορροής μελετώντας τες ως υπόβαθρα που θα δεχτούν την επίδραση των βροχοπτώσεων. Στο μοντέλο μας, συμπεριλάβαμε επτά (7) παράγοντες και αυτοί είναι: Οι χρήσεις γης, γιατί η βλάστηση (κάθε είδους και μορφής) όπου υπάρχει δρα προστατευτικά, και επιβραδύνει σημαντικά την επιφανειακή απορροή. Το γεωλογικό υπόθεμα και συγκεκριμένα οι χειμαρρικοί πετρολογικοί σχηματισμοί που εμφανίζονται τόσο από άποψη διαβρωσιμότητας, δηλαδή την παραγωγή φερτών υλικών κατά την εκδήλωση έντονων βροχοπτώσεων (Στεφανίδης 1990), όσο και την διαπερατότητα τους (Σούλιος 1981). Οι κλίσεις της λεκάνης και οι κλίσεις της κεντρικής κοίτης που μπορούν να επιτείνουν ή να επιβραδύνουν την ταχύτητα κίνησης του απορρέοντος νερού. Όσο μεγαλύτερες είναι οι κλίσεις, τόσο συντομεύει ο χρόνος συγκέντρωσης του νερού, περιορίζεται η δυνατότητα διείσδυσης του νερού στο έδαφος, δηλαδή μειώνονται οι απώλειες και συνεπώς αυξάνεται η παροχή. Το σχήμα της λεκάνης επηρεάζει σημαντικά το χρόνο συγκέντρωσης του νερού σε αυτήν και προσδιορίζει τη μορφή του υδρογραφήματος, που προκύπτει από διάφορες βροχοπτώσεις. Η πυκνότητα του υδρογραφικού δικτύου όπου όσο πυκνότερο το υδρογραφικό δίκτυο τόσο ταχύτερα συγκεντρώνεται η απορροή. Το είδος και ο βαθμός επίδρασης των παραπάνω παραγόντων παρουσιάζεται στον ακόλουθο πίνακα (πίνακας 12). 74

75 Πίνακας 13. Φυσικοί παράγοντες οι οποίοι διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο και ο βαθμός της επίδρασής τους. α/α Παράγοντας Μέγεθος Τιμή Επίδραση 1 Χρήσεις Γης Άγονα, Οικισμοί, Καλλιέργειες Θαμνώνες, Βοσκότοποι 3 Υψηλή 2 Μέτρια Δάσος, Μερικώς δασοσκεπής εκτάσεις 1 Χαμηλή 2 Διαβρωσιμότητά πετρωμάτων 3 Κλίση Λεκάνης S,F,A 3 Υψηλή G, K 2 Μέτρια M 1 Χαμηλή >35% 3 Υψηλή 15-35% 2 Μέτρια <15% 1 Χαμηλή 4 Κλίση Κεντρικής Κοίτης >10% 3 Υψηλή 5-10% 2 Μέτρια <5% 1 Χαμηλή 5 Διαπερατότητα πετρωμάτων 6 Σχήμα Λεκάνης S,M,A 3 Υψηλή G, F 2 Μέτρια K 1 Χαμηλή Στρογγυλόμορφη 3 Υψηλή Λοβοειδής 2 Μέτρια Επιμήκης 1 Χαμηλή 7 Πυκνότητα Υδρογραφικού Δικτύου (km/km 2 ) >3 3 Υψηλή 1,5-3 2 Μέτρια <1,5 1 Χαμηλή 75

76 5.7.1 Αξιολόγηση πλημμυρικού κινδύνου με βάση τους φυσικούς παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Μετά την αναγνώριση των παραγόντων που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο, ακολούθησε η εκτέλεση συγκρίσεων για κάθε ζεύγος παραγόντων με τη χρήση της κλίμακας Saaty, έτσι ώστε να προκύψουν οι συντελεστές βαρύτητας για κάθε παράγοντα. Οι συντελεστές παρουσιάζονται στο ακόλουθο σχήμα (σχήμα 2), ταξινομημένοι με φθίνουσα κατάταξη ανάλογα με το μέγεθος του συντελεστή βαρύτητας. Σχήμα 2. Συντελεστές βαρύτητας για τους φυσικούς παράγοντες πλημμυρογένεσης που ενσωματώθηκαν στο μοντέλο. Για τους παραπάνω συντελεστές βαρύτητας υπολογίσθηκε η ασυνέπεια που εμφανίζει το μοντέλο μας (inconsistency). Οι συντελεστές βαρύτητας που προκύπτουν για να είναι αποδεκτοί θα πρέπει ο συντελεστής inconsistency να έχει τιμή μικρότερη από 0,1 (Saaty 1980), στην περίπτωση μας λαμβάνει τιμή ίση με 0,03 άρα θεωρείται αρκετά ικανοποιητικός. Σύμφωνα με τη μέθοδο που αναλύθηκε παραπάνω υπολογίζεται μια σύνθετη τιμή για τον πλημμυρικό κίνδυνο σε κάθε λεκάνη απορροής με βάση τους φυσικούς παράγοντες και τους αντίστοιχους συντελεστές βαρύτητας και με βάση αυτά τα στοιχεία συντάχθηκε ο παρακάτω χάρτης (ΧΑΡΤΗΣ V). Οι 76

77 τιμές που προέκυψαν, ομαδοποιήθηκαν σε τέσσερις κλάσεις, ανάλογα με την πιθανότητα εμφάνισης πλημμυρικού γεγονότος, σύμφωνα με τη μέθοδο βέλτιστης κατανομής κλάσεων του Jenks (Natural Breaks) (Jenks 1967). Τα όρια των τεσσάρων κατηγοριών (κλάσεων) επικινδυνότητας είναι τα ακόλουθα: Κατηγορία Όρια κλάσεων Επικινδυνότητα 1 < 1,71 Μικρή 2 1,72-2,25 Μέτρια 3 2,26-2,44 Υψηλή 4 >2,45 Πολύ Υψηλή Με βάση τα παραπάνω όρια κλάσεων, προσδιορίστηκε σε ποιά κατηγορία ανήκουν οι λεκάνες απορροής της περιοχής έρευνας. Κωδικός Λεκάνης Πίνακας 14. Κατηγορίες κινδύνου των λεκανών απορροής με βάση τους φυσικούς παράγοντες πλημμυρογένεσης. Ονομασία Χειμαρρικού Ρεύματος Κατηγορία Κινδύνου Κωδικός Λεκάνης Ονομασία Χειμαρρικού Ρεύματος Κατηγορία Κινδύνου 1 Νέα Φώκια 2 29 Βλαχάδικα 3 2 Δάφνης 2 30 Κουκουσκιάθη 3 3 Καλλιθέα Α 3 31 Ανώνυμο 3 4 Καλλιθέα Β 3 32 Αγίου Δημητρίου 3 5 Κρυοπηγή 4 33 Ανώνυμο 3 6 Ραχώνι 3 34 Νέα Σκιώνη 4 7 Ανώνυμο 2 35 Κοτσέϊκος 3 8 Πολύχρονο 2 36 Λυκοπέρασμα 4 9 Παλιοπήγαδο 2 37 Ανώνυμο 4 10 Παναγούδα 3 38 Ανώνυμο 2 11 Λυκόρεμα 2 39 Αιγαίο 3 12 Χανιώτη 2 40 Καλούτσικος 2 13 Αμμούδες 2 41 Τσαντάνη Λάκκος 4 14 Λακκώματα 2 42 Καλάνδρα 4 15 Αγίου Ιωάννη 3 43 Χιλιαδού 4 16 Μακρυχώραφα 3 44 Βλαχοκαλύβα 3 17 Αλωνάκι 4 45 Μετόχι Χιλακταρίου 4 18 Παλιουρίου 3 46 Φούρκας 2 19 Κάνιστρο 2 47 Ασημίνες 3 20 Τσαγκάρη Πηγάδι 2 48 Ζαφειρούλα 2 77

78 Κωδικός Λεκάνης Ονομασία Χειμαρρικού Ρεύματος Κατηγορία Κινδύνου Κωδικός Λεκάνης Ονομασία Χειμαρρικού Ρεύματος Κατηγορία Κινδύνου 21 Αγίου Νικολάου 1 49 Λάκκος Χατζή 2 22 Αγιοί Θεώδοροί 2 50 Βλάχικα 2 23 Κρυονέρι 1 51 Μικρή Κύψα 1 24 Καμίνια 2 52 Μεγάλη Κύψα 2 25 Δροσερού 2 53 Κουτσοπιάς 1 26 Ανώνυμο 2 54 Φυλακές Κασσάνδρας 2 27 Αγία Παρασκευή 2 55 Γούρνες 3 28 Λουτρών 3 56 Γεράνη 3 Όπως προκύπτει από τα στοιχεία του πίνακα 13 οι περισσότερες απο τις λεκάνες απορροής ανήκουν στην κατηγορία κινδύνου 2 (37,5%) και στην κατηγορία 3 (32%) που είναι αντίστοιχα μέτριος και υψηλός κίνδυνος εμφάνισης πλημμυρικών φαινομένων. 78

79 79

80 5.8 Ανθρωπογενείς παράγοντες που διαμορφώνουν τον πλημμυρικό κίνδυνο Όπως αναφέραμε, τα χειμαρρικά ρεύματα που διέρχονται διαμέσου οικισμών και αστικών κέντρων, έχουν κακοποιηθεί από τις ανθρωπογενείς επεμβάσεις στις κοίτες των χειμαρρικών ρευμάτων. Από τις σημαντικότερες επεμβάσεις που συναντήσαμε ήταν, οι καταπατήσεις της κεντρικής κοίτης, εδώ περιλαμβάνονται η κατασκευή κατοικιών, ακόμη και ξενοδοχείων μέσα στην κεντρική κοίτη των ρεμάτων, η μετατροπή της κεντρικής κοίτης σε δρόμο κλπ. Εικόνα 2. Κατασκευή ξενοδοχείου στην κεντρική κοίτη του χειμάρρου Ραχωνίου (Νο 6). 80

81 Εικόνα 3. Κατασκευή ξενοδοχείου στην κεντρική κοίτη του χειμάρρου Αιγαίου (Νο 39) και η ποσότητα φερτών υλικών που συγκεντρώθηκαν μετά από ραγδαία βροχόπτωση. Εικόνα 4. Μετατροπή της κεντρικής κοίτης σε δρόμο στο χειμαρρικό ρεύμα Πολύχρονο (Νο 8). 81

82 Εικόνα 5. Καταπατήσεις στην κεντρική κοίτη του χειμαρρικού ρεύματος της Μόλας Καλύβας (Νο 41). 82

83 Επίσης πολλές φορές στις πεδινές διαδρομές των ρευμάτων παρατηρήθηκε ότι κατασκευάζονται ακατάλληλα τεχνικά έργα όπως γέφυρες και οχετοί με περιορισμένη παροχετευτική ικανότητα, απο τα οποία δεν μπορεί να διέλθει η μέγιστη πλημμυρική παροχή. Εικόνα 6. Γέφυρα με μικρές διαστάσεις στο χειμαρρικό ρεύμα Νο

84 Εικόνα 7. Οχετοί με πολύ μικρές διαστάσεις στην πεδινή διαδρομή του χειμαρρικού ρεύματος Μεγάλη Κύψα (Νο 52). Επιπρόσθετα, σε πολύ λίγα χειμαρρικά ρεύματα στη χερσόνησο της Κασσάνδρας, παρατηρείται ότι υπάρχει διαμορφωμένη διατομή στην πεδινή διαδρομή τους. Η διαμορφωμένη διατομή πρέπει να έχει ένα σαφώς εκπεφρασμένο γεωμετρικό σχήμα, με επαρκές πλάτος πυθμένα ώστε να έχει τη μέγιστη παροχετευτική δυνατότητα. Σε αντίθεση με όλα αυτά, συναντάμε την παρουσία βλάστησης όχι μόνο στα πρανή αλλά και μέσα στην κοίτη, πράγμα που επιτείνει την πλημμυρογένεση καθώς και επιχωματώσεις και απορρίψεις μπάζων και σκουπιδιών στις κοίτες. Μόνο σε λίγες περιπτώσεις έχουν γίνει έργα για την διαμόρφωση των διατομών. 84

85 Εικόνα 8. Διαμορφωμένη πεδινή διατομή με "σαραζανέτ" στο χειμαρρικό ρεύμα της Φούρκας (Νο 46). Εικόνα 9. Μη διαμορφωμένη διατομή στο χειμαρρικό ρεύμα Λάκκος Χατζή (Νο 49). 85