Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία Πρόληψη και Διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Επιβλέπων: Αναπλ. Καθηγητής, Καραμπάς Θεοφάνης Εξεταστική επιτροπή: Καθηγητής, Κουτίτας Χριστόφορος Επίκ. Καθηγητής, Θεοδοσίου Νικόλαος Εκπονητής: Διπλ. Πολ. Μηχ., Γινόπουλος Ζαφείριος Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 2012

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Εκπόνηση Διπλωματικής εργασίας Γινόπουλος Ζαφείριος: Α.Ε.Μ. 146 Διπλωματική εργασία που υποβλήθηκε στη Πολυτεχνική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ως μέρος των υποχρεώσεων για την απόκτηση του διπλώματος του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων». Η εξεταστική επιτροπή Ο επιβλέπων Καθηγητής, Κουτίτας Χριστόφορος Αναπλ. Καθηγητής, Καραμπάς Θεοφάνης Επίκ. Καθηγητής, Θεοδοσίου Νικόλαος Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 2012

3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή κ. Καραμπά Θεοφάνη, για την κατανόηση και τη συνεισφορά του καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας. Ακόμη, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους συμφοιτητές μου στο ΠΜΣ «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων» με τους οποίους περάσαμε μια ιδιαίτερη χρονιά προσπαθώντας να συνεργαστούμε και να γνωριστούμε. Εύχομαι καλή τύχη στις προσπάθειές σας από εδώ και πέρα. Γινόπουλος Ζαφείριος Νοέμβριος, 2012

4 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Πρόλογος Η ανάγκη ολοκληρωμένης (πολυδιάστατης) προσέγγισης των προβλημάτων του παράκτιου χώρου έγινε παγκοσμίως αισθητή κατά τις τελευταίες δεκαετίες του 20 ου αιώνα, καθώς όλο και μεγαλύτερα τμήματα του πληθυσμού του πλανήτη δραστηριοποιούνται κοντά στη θάλασσα ή γύρω από αυτήν. Για την ανάπτυξη κατάλληλων μεθόδων διαχείρισης απαιτείται καλή γνώση των οικολογικών και κοινωνικών δεδομένων και της δυναμικής των αλλαγών της παράκτιας ζώνης. Οι κύριοι άξονες της μεθοδολογίας για την Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παράκτιας Ζώνης (ΟΔΠΖ, στην αγγλική ορολογία: Integrated Coastal Zone Management - ICZM) αποκρυσταλλώθηκαν στην δεκαετία του 90 και περιλαμβάνουν περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές συνιστώσες των παράκτιων συστημάτων σε αρμονική αλληλεξάρτηση. Η εφαρμογή της ΟΔΠΖ είναι μια αργή και μακροπρόθεσμη διαδικασία. Στοχεύει ταυτόχρονα στην διατήρηση της δομής και λειτουργίας των παράκτιων οικοσυστημάτων, στην βιώσιμη οικονομική διαχείριση των πόρων της ακτής και στην δημιουργία λειτουργικών κοινωνικών συστημάτων στις τοπικές κοινότητες. Μεταξύ των απαραίτητων μέσων είναι η έγκυρη και έγκαιρη αναγνώριση των απειλών, τα κατάλληλα διαχειριστικά και τεχνικά μέτρα προστασίας των ακτών, η δημιουργία βιώσιμων οικονομιών και θέσεων απασχόλησης και ο συντονισμός των ενεργειών που πραγματοποιούνται από τις αρμόδιες αρχές.

5 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Περίληψη Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία έχει ως κύριο στόχο τη συστημική προσέγγιση στην πρόληψη και διαχείριση των πλημμυρικών κινδύνων από τα φυσικά φαινόμενα της μετεωρολογικής παλίρροιας και του τσουνάμι. Οι πλημμύρες ήταν πάντα ένας υπαρκτός φυσικός κίνδυνος για τις παράκτιες περιοχές. Τα τελευταία χρόνια, συνέπεια της αυξημένης ανθρώπινης δραστηριότητας για την απόκτηση υλικών αγαθών, έχει επέλθει μια σημαντική μεταβολή στις καιρικές και κλιματολογικές συνθήκες σε παγκόσμια αλλά και σε τοπική κλίμακα. Τα ακραία φυσικά φαινόμενα, (πυρκαγιές, πλημμύρες, καύσωνες, ρύπανσης θαλασσών κ.λ.π) εμφανίζονται με μεγάλη συχνότητα και έχουν δυσμενή επίδραση στην ανθρώπινη διαβίωση. Ταυτόχρονα, προκαλούν επικίνδυνες καταστάσεις, για την ασφάλεια και την ευημερία των κατοίκων μιας χώρας. Δεύτερος στόχος της εργασίας είναι η αναλυτική παρουσίαση υπολογισμού της ποσοτικής εκτίμησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας, έχοντας ως βάση αναφοράς την Οδηγία 2007/60 της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη διαχείριση της επικινδυνότητας της πλημμύρας. Η χρησιμότητα της εργασίας έγκειται στο γεγονός ότι, παρουσιάζει λεπτομερείς χάρτες πλημμυρικής επικινδυνότητας εξαιτίας των φαινομένων της μετεωρολογικής παλίρροιας και του τσουνάμι σε ολόκληρη τη Μεσόγειο θάλασσα. Η σύνταξη αυτών των χαρτών είναι το αποτέλεσμα της προσομοίωσης των δύο φαινομένων με μαθηματικά μοντέλα. Η εργασία αποτελείται συνολικά από οκτώ κεφάλαια. Αρχικά, εξετάζονται συνοπτικά οι βασικοί φυσικοί κίνδυνοι και οι κοινωνικοοικονομικές συνέπειές τους, παραθέτοντας στο τέλος του κεφαλαίου ορισμένα εργαλεία διαχείρισης των φυσικών κινδύνων. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα αίτια των παγκόσμιων κλιματικών αλλαγών, η επιρροή τους στα φαινόμενα που εξετάζει η εργασία, οι συνέπειες στο παγκόσμιο κλίμα και η ορθή αντιμετώπιση και διαχείρισή τους. Στην πορεία, γίνεται μια εκτενής αναφορά στις επιπτώσεις στις παράκτιες περιοχές εξαιτίας της αύξησης της εντάσεως των φυσικών φαινομένων και των κλιματικών αλλαγών. Ακολουθεί, η λεπτομερής περιγραφή των αιτιών των πλημμυρών στις παράκτιες περιοχές. Ιδιαίτερο βάρος δόθηκε στην ποιοτική εκτίμηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας και στον ποσοτικό υπολογισμό του φαινομένου της πλημμύρας, μέσω της μοντελοποίησης του φαινομένου. Ακολουθεί, η λεπτομερής παρουσίαση των μοντέλων προσομοίωσης της μετεωρολογικής παλίρροιας και του τσουνάμι και των αποτελεσμάτων τους, που είναι η

6 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ παραγωγή των χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας και ο προσδιορισμός των περιοχών όπου αναμένεται η ακραία εκδήλωση των φαινομένων. Έπεται η καταγραφή των αρχών, των στόχων, των δράσεων και των μέτρων προστασίας που προτείνει η Ολοκληρωμένη Διαχείριση των Παράκτιων Περιοχών. Τέλος, περιγράφεται η επίδραση της μετεωρολογικής παλίρροιας στην περιοχή της ακτής της Εφταλούς στη Λέσβο, η μοντελοποίηση του φαινομένου και τα μέτρα προστασίας που λήφθηκαν στην περιοχή. Λέξεις κλειδιά: Φυσικός κίνδυνος, Κλιματική αλλαγή, Πλημμυρική επικινδυνότητα, Χάρτης πλημμυρικής επικινδυνότητας, Μετεωρολογική παλίρροια, Τσουνάμι

7 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Abstract This thesis has as its main objective, the systemic approach of flood risks prevention and management, triggered from natural disasters, such as storm surge and tsunami. Flooding events has always been a real physical danger for coastal areas. In recent years, a result of increased human activity for the acquisition of material goods, has brought about a significant change in the weather and climate on a global and local scale. Extreme natural phenomena, (fires, floods, heat waves, sea pollution etc.) occur with great frequency and have an adverse effect on human life. At the same time, they cause dangerous situations, for the safety and well-being of the inhabitants of a country. The second goal is the presentation of the quantitative appreciation of flood risk, having as reference the Directive 2007/60 of the European Union for a better flood risk management. This thesis usefulness lies in the fact that, presents detailed flood risk maps due to the phenomena of storm surges and tsunamis across the Mediterranean Sea. The syntax of these maps is the result of likening the two phenomena with mathematical models. This thesis consists of eight chapters. Originally, are addressed briefly the main natural hazards and their socio-economic consequences, citing at the end of the chapter some tools for natural hazards management. Then, follows the introduction to the causes of global climate change, their influence on the phenomena addressed by this thesis, the impact on the global climate and the proper treatment and management. Along the way, there is an extensive reference to impacts on coastal areas due to the intensive growth of natural phenomena and climatic changes. Follows, a detailed description of the flooding causes in coastal areas. Particular emphasis was given to flood risk s quality assessment and the flood s quantitative calculation through the modeling of this phenomenon. Afterwards, follows a detailed presentation of the simulation models of meteorological tides and tsunamis and their results, that is the production of flood risk maps and the identification of areas where expected the extreme manifestation of phenomena. The following chapter records the principles, objectives, actions and measures proposed in the Integrated Management of Coastal Areas. Finally, the storm surge effects in the area of the coast of Eftalou in Lesvos are being described, as well as the modeling of this phenomenon and the protective measures taken in the area.

8 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Tsunami Keywords: Natural hazard, Climatic change, Flood risk, Flood risk map, Storm surge,

9 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Περιεχόμενα 1. Φυσικοί κίνδυνοι Εισαγωγικά Τυπολογία φυσικών κινδύνων Συνοπτική εξέταση βασικών φυσικών κινδύνων Σεισμοί Ηφαιστειακές εκρήξεις Tsunamis Τροπικές Καταιγίδες/Τυφώνες Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας Ξηρασίες (Ερημοποίηση) Δασικές Πυρκαγιές Καταστροφές από φυσικούς κινδύνους Κοινωνικές/Οικονομικές συνέπειες φυσικών καταστροφών Διαχείριση φυσικών κινδύνων Φορείς διαχείρισης φυσικών κινδύνων Εργαλεία διαχείρισης φυσικών κινδύνων Παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές Εισαγωγικά Το κλίμα της Γης Αίτια των κλιματικών αλλαγών Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου ως φυσικό φαινόμενο Η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας Καταγραφές κλιματικών αλλαγών Εκτιμήσεις μελλοντικού κλίματος Επιπτώσεις από τις κλιματικές αλλαγές Μέτρα αντιμετώπισης και διαχείριση κλιματικών αλλαγών Οι επιπτώσεις στις παράκτιες ζώνες Εισαγωγικά Ορισμοί της παράκτιας ζώνης Εύρος παράκτιων ζωνών Κατηγοριοποίηση των επιπτώσεων στις παράκτιες ζώνες Πλημμυρικές επιπτώσεις/ζημίες στις παράκτιες ζώνες Κατηγοριοποίηση πλημμυρικών επιπτώσεων/ζημιών στις παράκτιες περιοχές Μέθοδος υπολογισμού ανθρώπινων απωλειών και τραυματισμών από πλημμύρες Μέθοδος υπολογισμού νομισματικών (monetary) απωλειών Πλημμύρες στις παράκτιες ζώνες Εισαγωγικά Ορισμός πλημμύρας Κατηγοριοποίηση πλημμυρών Αίτια πρόκλησης παράκτιων πλημμυρών Παράκτιες πλημμύρες λόγω μετεωρολογικής παλίρροιας Παράκτιες πλημμύρες λόγω τσουνάμι Πλημμυρική Επικινδυνότητα Εισαγωγικά Ορισμοί Κίνδυνος (Hazard) Τρωτότητα (Vulnerability)... 56

10 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Επικινδυνότητα (Risk) Πλημμυρική επικινδυνότητα (Flood risk) Εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας Αποσαφήνιση όρων σχετικών με την πλημμυρική επικινδυνότητα Χάρτες κινδύνου και επικινδυνότητας πλημμύρας Σχέση μεταξύ τρωτότητας και πλημμυρικής ζημιάς Σχέση μεταξύ τρωτότητας και αντίληψης της πλημμυρικής επικινδυνότητας Δείκτης παράκτιας τρωτότητας Μεταβλητές του δείκτη παράκτιας τρωτότητας Πηγές δεδομένων Κατηγοριοποίηση των μεταβλητών του δείκτη παράκτιας τρωτότητας Τυποποίηση του δείκτη παράκτιας τρωτότητας Το «Σύστημα Ρίσκου Πλημμύρας» Μεθοδολογία ανάλυσης πλημμυρικής επικινδυνότητας Κρίσιμα σημεία στην εφαρμογή της μεθοδολογίας Αβεβαιότητα στην ανάλυση της επικινδυνότητας Ποσοτική ανάλυση και αποτίμηση επικινδυνότητας Πηγές επικινδυνότητας Διαδρομές επικινδυνότητας Μηχανισμοί μεταφοράς φερτών υλών Διάβρωση Υπολογισμοί Δέκτες επικινδυνότητας Συνέπειες επικινδυνότητας Πλημμυρικά σενάρια Κίνδυνοι πλημμύρας από μετεωρολογική παλίρροια στον Ελλαδικό χώρο Μεθοδολογία Υδροδυναμικό μοντέλο Μετρήσεις επιφανειακής στάθμης Υπολογισμός των τροχιών μετεωρολογικής παλίρροιας (Storm Tracks) Χρήση εδαφικού μοντέλου για τον εντοπισμό «επικίνδυνων» περιοχών Αποτελέσματα Πρόβλεψη πλημμύρας από μετεωρολογική παλίρροια στο Β/ΒΑ Αιγαίο Μαθηματική προσομοίωση ανεμογενούς κυκλοφορίας Αποτελέσματα Πρόβλεψη πλημμύρας από τσουνάμι στην Ανατολική Μεσόγειο Εισαγωγή Μεθοδολογία Εντοπισμός παράκτιων περιοχών υψηλής επικινδυνότητας Ηφαιστειακές (μη σεισμικές) τσουναμογενείς πηγές Σεισμικές τσουναμογενείς πηγές Tσουναμογενείς πηγές (μη σεισμικές) εξαιτίας κατολίσθησης Μοντέλο κυματισμών και προσομοίωση τσουνάμι Εξισώσεις Boussinesq για προσομοίωση θραυόμενου ή μη κυματισμού Τριβή πυθμένα Γένεση τσουνάμι Αριθμητική επίλυση Οριακές συνθήκες Ζώνη παφλασμών και προσομοίωση αναρρίχησης

11 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πρώτη εφαρμογή του μοντέλου Εγκυρότητα μοντέλου Εφαρμογή του μοντέλου στην ανατολική Μεσόγειο Τσουναμογενείς ζώνες της Μεσογείου Γένεση τσουνάμι εξαιτίας της μετατόπισης του πυθμένα από υποθαλάσσιο σεισμό Γένεση τσουνάμι από υποθαλάσσιες κατολισθήσεις Αποτελέσματα του μοντέλου και σύνταξη χαρτών τρωτότητας Ποιοτική εκτίμηση επικινδυνότητας των σεναρίων Εφαρμογή του μοντέλου αναρρίχησης σε περιοχές υψηλού κινδύνου και σύνταξη πλημμυρικών χαρτών Διαχείριση πλημμυρικής επικινδυνότητας Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παράκτιων Ζωνών Αρχές ολοκληρωμένης διαχείρισης παράκτιων ζωνών Στόχοι ολοκληρωμένης διαχείρισης παράκτιων ζωνών Δράσεις της ολοκληρωμένης διαχείρισης παράκτιων ζωνών Μέτρα προστασίας των παράκτιων ζωνών Τεχνικά μέτρα προστασίας παράκτιων ζωνών Σκληρές μέθοδοι προστασίας Εγκατάσταση πυθμενικών προβόλων Κυματοθραύστες χαμηλής Στέψης Πλωτοί κυματοθραύστες Θαλάσσια τείχη Ήπιες μέθοδοι προστασίας Τεχνητή αναπλήρωση ακτής Τεχνητή φυτοκάλυψη Μέτρα κατά της υφαλμύρωσης Οπισθοχώρηση από την ακτή Η οπισθοχώρηση ως μέτρο αντιμετώπισης της ανόδου της στάθμης της θάλασσας Τα χαρακτηριστικά των ζωνών οπισθοχώρησης Πώς οργανώνεται η οπισθοχώρηση Προβλήματα που προκύπτουν κατά την εφαρμογή της οπισθοχώρησης Πώς οργανώνεται ένα πλήρες πρόγραμμα παράκτιας προστασίας Μαθηματική διατύπωση της στρατηγικής οπισθοχώρησης Διαχείριση του ζητήματος της οπισθοχώρησης Διαχείριση και έλεγχος οδικών δικτύων για την αποτελεσματική εκκένωση παράκτιων περιοχών Βασικές έννοιες Βήματα σχεδιασμού Ολοκληρωμένο πλαίσιο αντιμετώπισης πλημμυρικών γεγονότων Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων Σημεία προσοχής κατά την εφαρμογή του σχεδίου Χαρακτηριστικά του δικτύου Εξέλιξη δομής ζήτησης για μετακίνηση Λαμβάνοντας υπόψη την συμπεριφορά των οδηγών Διαχείριση πλημμυρικού κινδύνου από μετεωρολογική παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς Εισαγωγικά Τεχνικά αίτια αστοχίας Στοιχεία περιοχής Περιοχή μελέτης Γεωμορφολογία

12 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Κυματισμοί Μοντέλα μετάδοσης κυματισμών και κυματογενούς κυκλοφορίας Μοντέλο μετάδοσης κυματισμών WAVE-L Μοντέλο κυματογενούς κυκλοφορίας και ανύψωσης της στάθμης θάλασσας WICIR (Wave Induced CIRculation) Προηγμένο μοντέλο (τύπου Boussinesq) βραχυχρόνιας εγκάρσιας στερεομεταφοράς και υποσκαφής Εφαρμογές και αναλύσεις Κυματικά χαρακτηριστικά Υδροδυναμικά χαρακτηριστικά στην περιοχή των έργων Υπολογισμός υποσκαφής Υπολογισμός του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας Επιλογή του βέλτιστου μέτρου προστασίας Περιγραφή προτεινόμενων έργων Ακτομηχανική διερεύνηση Παράκτια μεταφορά άμμου Ισοδύναμοι κυματισμοί Μοντέλο εξέλιξης ακτογραμμής Διαμόρφωση του μοντέλου Αριθμητική επίλυση με πεπλεγμένο σχήμα Περιγραφή κατασκευαστικών εργασιών Αναλυτική προμέτρηση εργασιών Αναλυτικός προϋπολογισμός Κατάλογος κινδύνων Ποιοτική ανάλυση κινδύνων Χρονικός προγραμματισμός του έργου Γενικά Αναμενόμενο σενάριο (Expected) Αισιόδοξο σενάριο (Optimistic) Απαισιόδοξο σενάριο (Pesimistic) Σενάριο που προκύπτει από την κατανομή β (Pert analysis) Σενάριο συμπίεσης δραστηριοτήτων (Crushing) Αξιολόγηση σεναρίων Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Παράρτημα Α Παράρτημα Β Παράρτημα Γ Παράρτημα Δ

13 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Κατάλογος πινάκων Πίνακας 1: Κατηγοριοποίηση φυσικών φαινομένων (πηγή: [3])... 2 Πίνακας 2: Συνέπειες φυσικών καταστροφών το 2010, το 2009 και των περιόδων και (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Πίνακας 3: Κατάταξη των 5 μεγαλύτερων φυσικών καταστροφών του 2010 σύμφωνα με τις συνολικές υλικές απώλειες (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Πίνακας 4: Κατάταξη των 5 μεγαλύτερων φυσικών καταστροφών του 2010 σύμφωνα με τις ασφαλισμένες υλικές απώλειες (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Πίνακας 5: Κατάταξη των 5 μεγαλύτερων φυσικών καταστροφών του 2010 σύμφωνα με τις ανθρώπινες απώλειες (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Πίνακας 6: Καταγραφές κλιματικών αλλαγών (πηγή: [12]) Πίνακας 7: Εκτιμήσεις μελλοντικού κλίματος (πηγή: [12]) Πίνακας 8: Επιπτώσεις που παρατηρήθηκαν σε διάφορα συστήματα (πηγή: [12]) Πίνακας 9: Χαρακτηριστικά παραδείγματα των κατηγοριών πλημμυρικής ζημιάς (πηγή: [4], [32]) Πίνακας 10: Γένεση και συνέπειες παράκτιων πλημμυρών (πηγή: [8], [29]) Πίνακας 11: Τύποι κυμάτων (πηγή: [26]) Πίνακας 12: Κατηγοριοποίηση των φυσικών μεταβλητών του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας (πηγή: [11]) Πίνακας 13: Κατηγοριοποίηση των κοινωνικοοικονομικών μεταβλητών του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας (πηγή: [29]) Πίνακας 14: Τυποποιήσεις του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας (πηγή: [11], [29]) Πίνακας 15: Επίδραση κυματισμών στην ακτογραμμή (πηγή: [11], [38]) Πίνακας 16: Παρουσίαση και μέθοδοι παραγωγής χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας (πηγή: [1]) Πίνακας 17: Κλίμακα ποιοτικής εκτίμησης επικινδυνότητας Πίνακας 18: Συσχετισμός επικινδυνότητας και προτεινόμενων δράσεων Πίνακας 19: Ποιοτικός υπολογισμός επικινδυνότητας των 40 σεναρίων Πίνακας 20: Κυματικές παράμετροι για B άνεμο Πίνακας 21: Κυματικές παράμετροι για BΔ άνεμο Πίνακας 22: Κυματικές παράμετροι για BΑ άνεμο Πίνακας 23: Χαρακτηριστικά κυματισμών σχεδιασμού διατομής Πίνακας 24: Φυσικοί παράμετροι Πίνακας 25: Παράμετροι ανθρώπινης επίδρασης Πίνακας 26: Κοινωνικοοικονομικοί παράμετροι Πίνακας 27: Στρατηγικές διαχείρισης Πίνακας 28: Υπολογισμός του Σταθμισμένου γραμμικού συνδυασμού Πίνακας 29: Χαρακτηριστικά ισοδύναμων κυματισμών - Β άνεμος Πίνακας 30: Χαρακτηριστικά ισοδύναμων κυματισμών - ΒΔ άνεμος Πίνακας 31: Χαρακτηριστικά ισοδύναμων κυματισμών - ΒΑ άνεμος Πίνακας 32: Εκσκαφές πυθμένα Πίνακας 33: Επιχώσεις ράχης τοίχου Πίνακας 34: Αναλυτικός προϋπολογισμός του έργου Πίνακας 35: Κατάλογος κινδύνων Πίνακας 36: Πιθανότητα εμφάνισης Συνέπειες σε περίπτωση εμφάνισης Πίνακας 37: Ποιοτική κλίμακα πιθανότητας εμφάνισης Πίνακας 38: Ποιοτική κλίμακα συνεπειών Πίνακας 39: Έκθεση του έργου σε κίνδυνο Πίνακας 40: Συνολική έκθεση κινδύνου του έργου Πίνακας 41: Ποιοτική ανάλυση κινδύνων Πίνακας 42: Αναλυτικές εργασίες του έργου Πίνακας 43: Αναμενόμενο σενάριο

14 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 44: Αισιόδοξο σενάριο Πίνακας 45: Απαισιόδοξο σενάριο Πίνακας 46: Εισαγωγή χρονικών δραστηριοτήτων για τον υπολογισμό της κατανομής β Πίνακας 47: Σενάριο κατανομής β Πίνακας 48: Κρίσιμες δραστηριότητες πιθανού σεναρίου Πίνακας 49: Δεδομένα συμπίεσης Πίνακας 50: Αποτελέσματα συμπίεσης Πίνακας 51: Σενάριο συμπίεσης Πίνακας 52: Κόστη συμπίεσης Πίνακας 53: Συγκέντρωση αποτελεσμάτων

15 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Κατάλογος εικόνων Εικόνα 1: Οι μεγαλύτερες καταστροφές του 2010 (πηγή: [3])... 8 Εικόνα 2: Παγκόσμιος χάρτης των φυσικών καταστροφών και απωλειών του 2005 (πηγή: [3]) Εικόνα 3: Κλιματικοί παράγοντες (πηγή: [14]) Εικόνα 4: Το φυσικό και το ενισχυμένο φαινόμενο του θερμοκηπίου (πηγή: [12]) Εικόνα 5: Μοτίβα των γραμμικών τάσεων της πλανητικής θερμοκρασίας ( ) για την επιφάνεια και για την τροπόσφαιρα, με βάση δορυφορικά δεδομένα (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Εικόνα 6: Τάση των τιμών των ετήσιων κατακρημνίσεων ( ), (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Εικόνα 7: Εκτιμήσεις των Ατμοσφαιρικών-Ωκεάνιων Μοντέλων Γενικής Κυκλοφορίας για την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας του εδάφους (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Εικόνα 8: Οι μέσες αλλαγές στις βροχοπτώσεις (%) για το SRES σενάριο A1B και την περίοδο , σε σχέση με την περίοδο (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Εικόνα 9: Αξιοποίηση γεωθερμικής ενέργειας (πηγή: [16]) Εικόνα 10: Αξιοποίηση υδροηλεκτρικής ενέργειας (πηγή: [16]) Εικόνα 11: Αξιοποίηση θαλάσσιας ενέργειας με πλωτά αρθρωτά συστήματα (Pelamis), (πηγή: [16]) Εικόνα 12: Αξιοποίηση θαλάσσιας ενέργειας με πλωτές δεξαμενές (Wave dragon), (πηγή: [16]) Εικόνα 13: Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας μέσω του βιοκλιματικού σχεδιασμού των κτηρίων (Wave dragon), (πηγή: [16]) Εικόνα 14: Αποθήκευση υγροποιημένου CO2 σε υπόγειες ή υποθαλάσσιες φυσικές αποθήκες (συνήθως εξαντλημένα πετρελαϊκά πεδία), (πηγή: [12]) Εικόνα 15: Αρχές της Γεωμηχανικής (πηγή: [12]) Εικόνα 16: Παγκόσμιος χάρτης παράκτιων περιοχών, ευάλωτων σε πλημμυρικές επιπτώσεις εξαιτίας της ανόδου της στάθμης της θάλασσας το 2080 (πηγή: [25]) Εικόνα 17: Μεθοδολογία υπολογισμού νομισματικών απωλειών (πηγή: [9]) Εικόνα 18: Περιγραφή των φυσικών παραγόντων που σχετίζονται με τις πλημμύρες στην παράκτια ζώνη (πηγή [15]) Εικόνα 19: Μετεωρολογική παλίρροια (πηγή: [21]) Εικόνα 20: Συνδυασμός αστρονομικής και μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [29]) Εικόνα 21: Μηχανισμοί γένεσης τσουνάμι (1): Έκρηξη ηφαιστείου, (2): Σεισμικό ρήγμα, (3): Κατολίσθηση (πηγή: [30]) Εικόνα 22: (1) Υποθαλάσσιος σεισμός και (2) Δημιουργία τσουνάμι (πηγή: [30], [31]) Εικόνα 23: Χαρακτηριστικοί δείκτες έκθεσης και τρωτότητας του συστήματος που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση της πλημμυρικής τρωτότητας (πηγή: [32]) Εικόνα 24: Χάρτης πλημμύρας (πηγή: [37]) Εικόνα 25: Χάρτης κινδύνου πλημμύρας (πηγή: [37]) Εικόνα 26: Χάρτης επικινδυνότητας πλημμύρας (πηγή: [37]) Εικόνα 27: Συνδυασμός χαρτών κινδύνου και τρωτότητας για τη σύνταξη του χάρτη επικινδυνότητας πλημμύρας (πηγή: [9]) Εικόνα 28: Παράκτιες μορφοδυναμικές αλλαγές (πηγή: [9]) Εικόνα 29: Βαθυμετρία και γεωμετρία μοντέλου μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [42]) Εικόνα 30: Χάρτης παράκτιας τρωτότητας του Θερμαϊκού κόλπου (πηγή: [42]) Εικόνα 31: Χάρτης παράκτιας τρωτότητας στην Αν. Μακεδονία και Θράκη (πηγή: [42]) Εικόνα 32: Χάρτης παράκτιας τρωτότητας στον Πατραϊκό κόλπο (πηγή: [42]) Εικόνα 33: Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω Ν ανέμων (πηγή: [27], [28]) Εικόνα 34: Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω ΝΔ ανέμων (πηγή: [27], [28]) Εικόνα 35: Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω Δ ανέμων (πηγή: [27], [28]) Εικόνα 36: Χάρτης πιθανών τσουναμογενών περιοχών στην Ανατολική Μεσόγειο (πηγή: [43], [44]) Εικόνα 37: Προοπτική προβολή της ανύψωσης της επιφανειακής στάθμης, που προκαλείται από τσουνάμι, t=0 s

16 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 38: Προοπτική προβολή της ανύψωσης της επιφανειακής στάθμης, που προκαλείται από τσουνάμι, t=500 s Εικόνα 39: Οι τσουναμογενείς ζώνες της Μεσογείου Εικόνα 40: Οι τσουναμογενείς περιοχές της Ελλάδας Εικόνα 41: Συγκεντρωτική παρουσίαση των τσουναμογενών περιοχών της Ανατολικής Μεσογείου Εικόνα 42: Προσομοίωση της γένεσης και μετάδοσης τσουνάμι ΝΔ της Πελοποννήσου Εικόνα 43: Μέγιστη ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω του τσουνάμι Εικόνα 44: Παράκτια περιοχή του ακρωτηρίου Passero, Ιταλία: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο 30. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 45: Παράκτια περιοχή στην Ανατολική Κύπρο: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε5. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 46: Παράκτια περιοχή του κόλπου του Taranto, Ιταλία: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο 28. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 47: Παράκτια περιοχή του κόλπου του Λακωνικού, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε2. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 48: Παράκτια περιοχή στον Μεσσηνιακό κόλπο, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε2. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 49: Παράκτια περιοχή στον Πατραϊκό κόλπο, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε8. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 50: Παράκτια περιοχή στην Νότια-Κεντρική Κρήτη, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε7. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 51: Παράκτια περιοχή στην Δυτική Κεφαλονιά, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε8. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα Εικόνα 52: Μέτρα προστασίας παράκτιων ζωνών (πηγή: [9]) Εικόνα 53: Παραδείγματα αντιπλημμυρικής προστασίας κτιρίων (πηγή: [9]) Εικόνα 54: Παραδείγματα άνυδρης και ένυδρης προστασία κτιρίων (πηγή: [9]) Εικόνα 55: Αρχές της ένυδρης και άνυδρης προστασίας κτιρίων (πηγή: [9]) Εικόνα 56: Σκληρά μέτρα προστασίας ακτών (πηγή: [49]) Εικόνα 57: Κυματοθραύστης χαμηλής στέψης (πηγή: [16]) Εικόνα 58: Τεχνητή αναπλήρωση (θρέψη) ακτής (πηγή: [49]) Εικόνα 59: Αστοχία θαλάσσιου τοίχου στην Εφταλού Εικόνα 60: Αστοχία θαλάσσιου τοίχου στην Παραλία της Ερεσού Εικόνα 61: Καταστροφή πεζοδρομίου στον οικισμό της Πέτρας Λέσβου Εικόνα 62: Η περιοχή μελέτης (η λευκή γραμμή έχει μήκος 600,00 m) Εικόνα 63: Παραλία και τοίχος αντιστήριξης Εικόνα 64: Αστοχία τοίχου αντιστήριξης και πρόχειρη προστασία παραλιακής οδούς με πρανές από φυσικούς ογκόλιθους Εικόνα 65: Ισοϋψείς σημαντικού ύψους κύματος - Β Κυματισμοί Εικόνα 66: Ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας - Β Κυματισμοί Εικόνα 67: Ισοϋψείς σημαντικού ύψους κύματος - ΒΑ Κυματισμοί Εικόνα 68: Ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας - ΒΑ Κυματισμοί

17 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 69: Ισοϋψείς σημαντικού ύψους κύματος - ΒΔ Κυματισμοί Εικόνα 70: Ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας - ΒΔ Κυματισμοί Εικόνα 71: Ισοϋψείς ισοδύναμου ύψους κύματος - Β Κυματισμοί Εικόνα 72: Ισοϋψείς ισοδύναμου ύψους κύματος - ΒΑ Κυματισμοί Εικόνα 73: Ισοϋψείς ισοδύναμου ύψους κύματος - ΒΔ Κυματισμοί Εικόνα 74: Πρόβλεψη εξέλιξης της ακτογραμμής Εικόνα 75: Κόστος αναμενόμενου σεναρίου Εικόνα 76: Κόστος αισιόδοξου σεναρίου Εικόνα 77: Κόστος απαισιόδοξου σεναρίου Εικόνα 78: Παράθυρο εισαγωγής συντελεστών βαρύτητας Εικόνα 79: Κόστος σεναρίου κατανομής β Εικόνα 80: Κρίσιμες δραστηριότητες πιθανού σεναρίου Εικόνα 81: Κόστος εργασιών του σεναρίου συμπίεσης Εικόνα 82: t = 0s Εικόνα 83: t = 100s Εικόνα 84: t = 200s Εικόνα 85: t = 300s Εικόνα 86: t = 400s Εικόνα 87: t = 500s Εικόνα 88: t = 10s Εικόνα 89: t = 50s Εικόνα 90: t = 250s Εικόνα 91: t = 550s Εικόνα 92: t = 850s Εικόνα 93: t = 2000s Εικόνα 94: t = 4000s Εικόνα 95: t = 6000s Εικόνα 96: Σενάριο Εικόνα 97: Σενάριο Εικόνα 98: Σενάριο Εικόνα 99: Σενάριο Εικόνα 100: Σενάριο Εικόνα 101: Σενάριο Εικόνα 102: Σενάριο Εικόνα 103: Σενάριο Εικόνα 104: Σενάριο Εικόνα 105: Σενάριο Εικόνα 106: Σενάριο Εικόνα 107: Σενάριο Εικόνα 108: Σενάριο Εικόνα 109: Σενάριο Εικόνα 110: Σενάριο 15a Εικόνα 111: Σενάριο 15b Εικόνα 112: Σενάριο Εικόνα 113: Σενάριο Εικόνα 114: Σενάριο Εικόνα 115: Σενάριο Εικόνα 116: Σενάριο Εικόνα 117: Σενάριο

18 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 118: Σενάριο Εικόνα 119: Σενάριο Εικόνα 120: Σενάριο Εικόνα 121: Σενάριο Εικόνα 122: Σενάριο Εικόνα 123: Σενάριο Εικόνα 124: Σενάριο Εικόνα 125: Σενάριο Εικόνα 126: Σενάριο Εικόνα 127: Σενάριο E Εικόνα 128: Σενάριο E Εικόνα 129: Σενάριο E Εικόνα 130: Σενάριο E3α Εικόνα 131: Σενάριο E Εικόνα 132: Σενάριο E Εικόνα 133: Σενάριο E Εικόνα 134: Σενάριο E Εικόνα 135: Σενάριο E

19 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Κατάλογος διαγραμμάτων Διάγραμμα 1: Μεγάλες φυσικές καταστροφές της περιόδου (πηγή: [9])... 9 Διάγραμμα 2: Ποσοστά των πληθυσμών που επηρεάζουν οι φυσικές καταστροφές (πηγή: [2])... 9 Διάγραμμα 3: Ασφαλισμένες υλικές απώλειες της περίοδο (πηγή: [3]) Διάγραμμα 4: Ποσοστά αερίων του θερμοκηπίου (IPCC 2007), (πηγή: [16]) Διάγραμμα 5: Παγκόσμιες ετήσιες εκπομπές ανθρωπογενών αερίων του θερμοκηπίου την περίοδο σε Gt ισοδυνάμων CO2 (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Διάγραμμα 6: Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου το 2004, εξαιτίας ανθρωπίνων δραστηριοτήτων (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Διάγραμμα 7: Εκπομπές αερίων ανά τομέα ανθρώπινης δραστηριότητας το 2004 (IPCC, 2007), (πηγή: [12]).. 22 Διάγραμμα 8: Τάση της αύξησης της μέσης στάθμης των ωκεανών την περίοδο , (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Διάγραμμα 9: Εκτίμηση της αύξησης της μέσης στάθμης των ωκεανών την περίοδο , (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Διάγραμμα 10: Τεχνητή δέσμευση και αποθήκευση CO2 (πηγή: [12]) Διάγραμμα 11: Συνολικές και ασφαλισμένες απώλειες εξαιτίας παράκτιων πλημμύρων την περίοδο (πηγή: [9]) Διάγραμμα 12: Συνάρτηση τρωτότητας έναντι έντασης φυσικού φαινομένου για αρχική και αυξημένη δυναμική αντιμετώπισης (ή αντίστοιχα μειωμένη τρωτότητα) συστήματος (πηγή: [33]) Διάγραμμα 13: Αριστερά - Καμπύλη επικινδυνότητας που απεικονίζει την εγγενή αβεβαιότητα, Δεξιά - Οικογένεια καμπυλών επικινδυνότητας που απεικονίζουν την επίκτητη αβεβαιότητα (πηγή: [32]) Διάγραμμα 14: Η εκκένωση (%) σε σχέση με τον απαιτούμενο χρόνο εκκένωσης (πηγή: [9]) Διάγραμμα 15: Βασικό διάγραμμα λειτουργίας ενός συστήματος δυναμικής κατανομής της κυκλοφορίας με έμφαση στο σχεδιασμό αντίδρασης σε έκτακτα συμβάντα (πηγή: [50]) Διάγραμμα 16: Αξιολόγηση κάθε σεναρίου σύμφωνα με τις πέντε παραμέτρους Διάγραμμα 17: Τελική αξιολόγηση κάθε στρατηγικής Διάγραμμα 18: Ποιοτική ανάλυση κινδύνου

20 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς]

21 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Κατάλογος σχημάτων Σχήμα 1: Ελάχιστο πλάτος κοινόχρηστης ζώνης σε απόκρημνες ακτές (πηγή: [20]) Σχήμα 2: Ελάχιστο πλάτος κοινόχρηστης ζώνης σε μη απόκρημνες περιοχές (πηγή: [20]) Σχήμα 3: Ελάχιστο πλάτος κοινόχρηστης ζώνης σε ακτές που περιλαμβάνουν μικρό, ομαλής κλίσης, τμήμα και απόκρημνο τμήμα (πηγή: [20]) Σχήμα 4: Προσέγγιση φόρτισης αντίστασης με αποτέλεσμα πρόκληση άμεσης ζημιάς μέσω μηχανισμού αστοχίας (πηγή: [32]) Σχήμα 5: Μεταβολές στην μορφολογία και τη βυθομετρία της παράκτιας ζώνης (πηγή: [29]) Σχήμα 6: Μοντέλο παράκτιας πλημμύρας (πηγή: [24]) Σχήμα 7: Το φαινόμενο της μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [27], [28]) Σχήμα 8: Το φαινόμενο του ανάστροφου βαρομέτρου (πηγή: [30]) Σχήμα 9: Ανύψωση της Μ.Σ.Θ. λόγω κυκλώνων (πηγή: [30]) Σχήμα 10: Καταστροφή υποδομών λόγω μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [15]) Σχήμα 11: Θραύση και αναρρίχηση κύματος (πηγή: [30], [31]) Σχήμα 12: Κάθοδος κύματος (πηγή: [31], [31]) Σχήμα 13: Συστημική προσέγγιση πλημμυρικής διακινδύνευσης (πηγή: [2]) Σχήμα 14: Το μοντέλο «SPRC» (πηγή: [9]) Σχήμα 15: Η πλημμυρική διακινδύνευση και τα στοιχεία που τη συνθέτουν (πηγή: [9]) Σχήμα 16: Μοντέλο ενός «Συστήματος Ρίσκου Πλημμύρας» για Πλημμύρα στην Παράκτια Ζώνη (πηγή: [24]) 76 Σχήμα 17: Στάδια ανάλυσης πλημμυρικής επικινδυνότητας (πηγή: [32]) Σχήμα 18: Σχηματοποίηση των τύπων αβεβαιότητας (πηγή: [32]) Σχήμα 19: Συλλογή δεδομένων και βήματα δημιουργίας ενός χάρτη πλημμυρικής επικινδυνότητας (πηγή: [2]) Σχήμα 20: Μεθοδολογία υπολογισμού της επικινδυνότητας, σύμφωνα με το μοντέλο «SPRC» (πηγή: [24], [35]) Σχήμα 21: Στατιστική Προσέγγιση στη μέθοδο Απόκρισης (πηγή: [24], [35]) Σχήμα 22: Τομείς παράκτιας συλλογής δεδομένων (πηγή: [24], [38]) Σχήμα 23: Φορτίο πυθμένα (πηγή: [39]) Σχήμα 24: Φορτίο σε αιώρηση (πηγή: [39]) Σχήμα 25: Παράκτιο ρεύμα, παράλληλο στην ακτή (πηγή: [39]) Σχήμα 26: Στερεοπαροχή παράλληλα στην ακτή (πηγή: [39]) Σχήμα 27: Κυματογενές ρεύμα εγκάρσια στην ακτή (πηγή: [39]) Σχήμα 28: Θερινό προφίλ (πηγή: [39]) Σχήμα 29: Χειμερινό προφίλ (πηγή: [39]) Σχήμα 30: Οι δύο διαφορετικοί τύποι αμμόλοφων: απλός (άνω) και σύνθετος (κάτω), (πηγή: [3]) Σχήμα 31: Διατομή της παραλίας (πηγή: [11]) Σχήμα 32: Προφίλ ισορροπίας και υποχώρησης της ακτογραμμής (πηγή: [39]) Σχήμα 33: Απεικόνιση του υπολογισμού της αναρρίχησης (πηγή: [24]) Σχήμα 34: Προσδιορισμός έκτασης πλημμυρισμένης περιοχής (πηγή: [24]) Σχήμα 35: Πλημμυρική κυματική εξάπλωση (πηγή: [38]) Σχήμα 36: Μέση ατμοσφαιρική πίεση και κατεύθυνση των συστημάτων βαρομετρικού χαμηλού για την περίοδο (πηγή: [41]) Σχήμα 37: Διακριτοποίηση των μεταβλητών (πηγή: [27], [28]) Σχήμα 38: Μοντέλο αναρρίχησης τσουνάμι στην ακτή και σύγκριση με τα πειραματικά δεδομένα του μοντέλου Synolakis (1987) Περιπτώσεις d, e, f Σχήμα 39: Απεικόνιση των προβλημάτων του μοντέλου, για υποθαλάσσιες κατολισθήσεις και καθιζήσεις Σχήμα 40: Αναρρίχηση ενός κύματος τσουνάμι σε παραλία Σχήμα 41: Ο κύκλος της ολοκληρωμένης διαχείρισης των παράκτιων ζωνών (πηγή: [37]) Σχήμα 42: Ο κύκλος της διαχείρισης των πλημμυρικών φαινομένων (πηγή: [9])

22 Πρόληψη και διαχείριση Πλημμυρικών Κινδύνων από Τσουνάμι και Μετεωρολογική Παλίρροια στην Παράκτια Ζώνη [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Σχήμα 43: Τα επτά επίπεδα ανάμιξης των εμπλεκομένων φορέων (πηγή: [9]) Σχήμα 44: Απεικόνιση της στρατηγικής οπισθοχώρησης (πηγή: [49]) Σχήμα 45: Διαφορετικές προσεγγίσεις μοντελοποίησης της εκκένωσης μιας περιοχής (πηγή: [9]) Σχήμα 46: Πρόσπτωση του κυματισμού και δυνάμεις διήθησης Σχήμα 47: Υποχώρηση κυματισμού, απόπλυση υλικού επίχωσης και αστοχία θαλάσσιου Σχήμα 48: Διακριτοποίηση των μεταβλητών Σχήμα 49: Εκτίμηση υποσκαφής πόδα τοίχου αντιστήριξης (διακεκομμένη γραμμή: αρχικό προφίλ, συνεχής γραμμή: εξέλιξη μορφολογίας) Σχήμα 50: Σχέδιο διατομής υπό μελέτη τοίχου Σχήμα 51: Ρυθμός στερεοπαροχής παράλληλα στην ακτή και εξέλιξη ακτογραμμής Σχήμα 52: Μοντέλο a Σχήμα 53: Μοντέλο b Σχήμα 54: Μοντέλο c Σχήμα 55: Μοντέλο d Σχήμα 56: Μοντέλο e Σχήμα 57: Μοντέλο f Σχήμα 58: Μοντέλο g Σχήμα 59: Μοντέλο h Σχήμα 60: Μοντέλο i

23 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] 1. Φυσικοί κίνδυνοι 1.1 Εισαγωγικά Από τη δεκαετία του 90 (που ονομάστηκε Δεκαετία των Φυσικών Καταστροφών σε παγκόσμιο επίπεδο), η γνώση και η μελέτη των κινδύνων έχουν αναπτυχθεί ραγδαία, δυστυχώς όμως, όχι τόσο ραγδαία όσο η ικανότητά μας να μειώνουμε τις επιπτώσεις των φυσικών καταστροφών. Συνεπώς, ο θάνατος και οι ζημιές από μεγάλες καταστροφές συνεχίζουν να αυξάνονται. Και είναι φανερό, στην αρχή της τρίτης χιλιετίας, ότι υπάρχει η συνειδητοποίηση πως οι περιβαλλοντικοί κίνδυνοι όχι μόνο υπάρχουν παράλληλα με τις αλλαγές σε παγκόσμιο επίπεδο αλλά αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι αυτών των αλλαγών [1]. Πολλές από τις τάσεις που παρατηρούνται σήμερα (εξάντληση των διαθεσίμων, παγκοσμιοποίηση, στήριξη στην τεχνολογία), συνεισφέρουν στην αύξηση των καταστροφών που έχουν αντίκτυπο στους ανθρώπους και στο περιβάλλον στο οποίο ζουν σε διεθνές επίπεδο, χωρίς αυτό να έχει καμία σχέση με το επίπεδο ανάπτυξης στο οποίο βρίσκεται κάθε χώρα. Όλοι είναι αποδέκτες των φυσικών κινδύνων, ασχέτως με το βαθμό της οικονομικής ή οποιασδήποτε άλλης ανάπτυξης έχουν επιτύχει [1]. Τα προβλήματα που εντοπίζονται σήμερα αναφορικά με τους φυσικού κινδύνους είναι η [2]: αύξηση της έντασης, της διάρκειας, και της συχνότητάς τους αύξηση των επιπτώσεων έξαρση των καταστροφών στις αναπτυσσόμενες χώρες Παράλληλα με τη συνειδητοποίηση της αδυναμίας αντίδρασης σε μια φυσική καταστροφή, την ίδια δεκαετία, υπήρξε μια στροφή προς την υιοθέτηση προληπτικής συμπεριφοράς απέναντι σε πιθανά προβλήματα. Η επιστημονική έρευνα απέδειξε ότι το κόστος υιοθέτησης προληπτικής στάσης σε θέματα που αφορούν στο άτομο ή τον οργανισμό, είναι υποπολλαπλάσιο του κόστους αντίδρασης μετά την εμφάνιση του προβλήματος. Η προληπτική συμπεριφορά υιοθετήθηκε πρώτα με επιτυχία από επιχειρήσεις στον ιδιωτικό τομέα και στη συνέχεια εξαπλώθηκε σε δημόσιους οργανισμούς, υπηρεσίες και παγκόσμιες οργανώσεις [1]. 1.2 Τυπολογία φυσικών κινδύνων Ως «φυσικοί κίνδυνοι» ορίζονται τα φαινόμενα που προκύπτουν από φυσικές διεργασίες ή/και ανθρωπογενή αίτια και που αποτελούν απειλή για την ασφάλεια και υγεία 1

24 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] ομάδας ατόμων ή/και για τις δραστηριότητες και οικονομία μικρών ή μεγάλων κοινωνικών ενοτήτων [3]. Τα περισσότερα φυσικά φαινόμενα προκύπτουν από σύνθετες διεργασίες στη λιθόσφαιρα, υδρόσφαιρα και ατμόσφαιρα. Χαρακτηρίζονται από την ένταση και τη χρονική κατανομή τους (συχνότητα εκδήλωσης) [3]. Οι ανθρωπογενείς κίνδυνοι εξελίσσονται βραδέως και στις περισσότερες περιπτώσεις είναι δυνατό να μειωθούν σημαντικά ή να αποφευχθούν [3]. Ως φυσικοί κίνδυνοι ορίζονται τυπολογικά κατά την Ε.Ε. τα ακόλουθα φαινόμενα (Πίνακας 1): Πίνακας 1: Κατηγοριοποίηση φυσικών φαινομένων (πηγή: [3]) Διεργασίες Ρυθμός εξέλιξης Φυσικό φαινόμενο Γεωφυσικές Ραγδαίος 1. Σεισμοί 2. Υποθαλάσσια κύματα 3. Ηφαιστειακές εκρήξεις Κλιματικές (μετεωρολογικές) Ραγδαίος Βραδύς 1. Πλημμύρες 2. Κατολισθήσεις 3. Χιονολισθήσεις 4. Ισχυροί άνεμοι 5. Πυρκαγιές 6. Καρστικές καταπτώσεις 7. Καύσωνες 8. Ισχυρές καταιγίδες 1. Παράκτια διάβρωση 2. Διάβρωση εδαφών 3. Ερημοποίηση 4. Ανύψωση στάθμης θάλασσας 4. Καθιζήσεις Συνηθισμένο φαινόμενο μετά την εκδήλωση ενός κινδύνου είναι η πρόκληση ενός άλλου κινδύνου, διαδικασία γνωστή ως «ντόμινο». Για παράδειγμα, μια μεγάλη δασική πυρκαγιά που αποψιλώνει μια δασική περιοχή, αυξάνει τον κίνδυνο εκδήλωσης πλημμυρών στη περιοχή, αφού το γυμνό έδαφος δεν μπορεί να συγκρατήσει μεγάλες ποσότητες νερού, όπως γινόταν με το δάσος, με αποτέλεσμα να αυξάνει η επιφανειακή απορροή και να αυξάνει η πιθανότητα πλημμυρών στα πεδινά της λεκάνης απορροής [4]. Περισσότερο από το ήμισυ του πληθυσμού της Γης (~3.4 δις κατά τη World Bank) είναι εκτεθειμένο τουλάχιστον σε ένα φυσικό κίνδυνο [3]. 2

25 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] 1.3 Συνοπτική εξέταση βασικών φυσικών κινδύνων Στην παράγραφο αυτή εξετάζονται συνοπτικά οι πιο σημαντικοί φυσικοί κίνδυνοι (εκτός των πλημμυρών που εξετάζονται διεξοδικά). Έτσι, γίνεται μία σύντομη αναφορά: α) στους σεισμούς β) στις ηφαιστειακές εκρήξεις γ) στα tsunamis δ) στις τροπικές καταιγίδες/τυφώνες ε) στην ανύψωση της στάθμης της θάλασσας ζ) στις ξηρασίες η) στις δασικές πυρκαγιές Σεισμοί Οι σεισμοί αποτελούν τη σοβαρή απειλή για τις δομημένες περιοχές. Όταν εκδηλώνονται κοντά σε αστικές περιοχές οι συνέπειες μπορούν να είναι καταστροφικές. Μετά τη μεγάλη οικονομική ανάπτυξη του περασμένου αιώνα, το διακύβευμα που απειλείται από τους σεισμούς έχει αυξηθεί σημαντικά. Από τους σεισμούς κινδυνεύουν κτήρια, φράγματα, γέφυρες, τοίχοι αντιστήριξης, συστήματα μεταφορών κ.α.. Η αιτία των ισχυρών σεισμών μπορεί να εξηγηθεί με τη βοήθεια της τεκτονικής θεωρίας των πλακών. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η επιφάνεια της γης αποτελείται από τεράστιες πλάκες που ονομάζονται τεκτονικές πλάκες, στα όρια των οποίων πραγματοποιούνται διάφορες κινήσεις και αλληλεπιδράσεις. Οι σεισμοί συνήθως πραγματοποιούνται σε μεγάλο βάθος στα όρια των πλακών (π.χ. 300 χλμ. κάτω από την επιφάνεια της γης). Εντούτοις, πολλοί καταστρεπτικοί σεισμοί εκδηλώνονται σε μικρότερα βάθη. Ανεξάρτητα από τις κινήσεις στα όρια των πλακών, τα σεισμικά κύματα παράγονται και μεταδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις [4]. Τα σεισμικά κύματα καταγράφονται σε σεισμογράφους, όργανα που χρησιμοποιούνται εδώ και εκατό χρόνια. Ο σεισμός δημιουργείται σε ένα υπόκεντρο από το οποίο κάθετα πάνω στην επιφάνεια της γης βρίσκεται το επίκεντρο. Οι σεισμοί ταξινομούνται σύμφωνα με τον τρόπο δημιουργίας τους, σε τεκτονικούς και ηφαιστειακούς σεισμούς [4]. Οι σεισμοί με τις μεγαλύτερες ανθρώπινες απώλειες ήταν [5]: Ο σεισμός του 1556, στο Σαάνξι της Κίνας, με νεκρούς. Ο σεισμός του 2010 στην Αϊτή με νεκρούς. Ο σεισμός του 1976, στο Τάνκσαν της Κίνας, με νεκρούς. 3

26 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Ηφαιστειακές εκρήξεις Μια ηφαιστειακή έκρηξη αποτελεί εκδήλωση έκκλησης θερμότητας, όπου ο φλοιός της γης ανοίγει και το μάγμα, ένα ρευστό πύρινο υλικό, χύνεται ως λάβα στις γύρω περιοχές. Ο κίνδυνος λόγω των ηφαιστειακών εκρήξεων είναι συγκρίσιμος με αυτόν των σεισμών, με τη διαφορά ότι οι θέσεις των ηφαιστείων είναι γεωγραφικά προκαθορισμένες, ενώ των σεισμών όχι [4]. Παγκοσμίως υπάρχουν περίπου 650 ενεργά ηφαίστεια. Ο ηφαιστειακός κίνδυνος είναι μεγαλύτερος στην περιοχή του Ειρηνικού, στη Χαβάη και στη Μεσόγειο [6]. Ιστορικά, οι πιο γνωστές ηφαιστειακές εκρήξεις είναι, της Σαντορίνης το 1500 π.χ. και η του Βεζούβιου στη Νάπολη το 79 μ.χ.. Τα τελευταία χρόνια, οι μεγαλύτερες ηφαιστειακές καταστροφές προήλθαν από τις εκρήξεις του ηφαιστείου Krakatoa στις 27 Αυγούστου του 1983 στην Ινδονησία και στις 18 Μαΐου του 1980 στη Washington των Η.Π.Α. [6]. Οι κίνδυνοι από τις ηφαιστειακές εκρήξεις οφείλονται [4]: α) στις πυροκλαστικές ροές με υψηλές θερμοκρασίες που ξεπερνούν και τους 600 βαθμούς Κελσίου και καταστρέφουν τα πάντα στο πέρασμα τους β) στα τοξικά νέφη αερίου που περιέχουν υδρόθειο, μονοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα γ) πτώση τέφρας που προκαλεί ζημιές στα κτήρια και τη γεωργία Η εκτίμηση του κινδύνου εξαιτίας της ηφαιστειακής δραστηριότητας εξαρτάται από την «ιστορική» συμπεριφορά του ηφαιστείου [4] Tsunamis Τα tsunamis είναι θαλάσσια κύματα που προκαλούνται από σεισμικές, ηφαιστειακές, υποθαλάσσιες κατολισθήσεις ή άλλες γεωλογικές αιτίες. Κατά τη διάρκεια ενός ισχυρού σεισμού, μετακινούνται οι πλάκες του γήινου φλοιού όχι μόνο οριζόντια αλλά και κατακόρυφα. Οι μετακινήσεις αυτές, έχουν ως αποτέλεσμα την ξαφνική ανύψωση του πυθμένα της θάλασσας, αναγκάζοντας το νερό να κινηθεί προς τα πάνω. Τα κύματα που δημιουργούνται, εξαπλώνονται προς όλες τις κατευθύνσεις, φτάνπντας στο μέγιστο ύψος τους κοντά στις παράκτιες περιοχές [4]. Η ιστορία έχει καταγράψει πολλά tsunamis από σεισμούς άνω των 6 Richter. Το 1707, ένα tsunami στην Ιαπωνία, βύθισε μόνο στον κόλπο της Οζάκα σκάφη. Άλλα καταστρεπτικά tsunamis σημειώθηκαν, στη Λισσαβώνα από σεισμό 9 Richter με νεκρούς το 1755, στη Μεσσήνη της Σικελίας από σεισμό 7,5 Richter και νεκρούς [4]. Στις 26 Δεκεμβρίου του 2004, δημιουργήθηκε tsunami από σεισμό 9,3 Richter στον Ινδικό ωκεανό. Το επίκεντρο βρισκόταν σε απόσταση 200 km από τη βορειοδυτική ακτή του 4

27 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] νησιού Sumatra της Ινδονησίας. Ο τελικός απολογισμός κατέγραψε νεκρούς και τεράστιες υλικές καταστροφές στην Ινδονησία, στη Σρι Λάνκα, στην Ινδία, στην Ταϋλάνδη και άλλες χώρες. Τα κύματα που δημιουργήθηκαν από την μετατόπιση μέρους της Ινδικής πλάκας είχαν ταχύτητες πάνω από 800 km/h φτάνοντας σε 10 ώρες στην Ανατολική Αφρική [4] Τροπικές Καταιγίδες/Τυφώνες Οι τροπικές καταιγίδες δημιουργούνται συνήθως σε παράκτιες περιοχές. Λόγω της μεγάλης εξάτμισης ύδατος από τον ωκεανό, η ατμόσφαιρα φορτίζεται με μεγάλες ποσότητες νερού στα σύννεφα. Η ύπαρξη ενός κέντρου χαμηλών πιέσεων στην ατμόσφαιρα, ωθεί τους ανέμους σε μια ελικοειδή κίνηση, με ταχύτητες που πολλές φορές ξεπερνούν και τα 200 km/h. Υπάρχουν διάφορα επίπεδα τροπικών καταιγίδων, τα πιο καταστροφικά από τα οποία είναι οι τυφώνες [4]. Οι τυφώνες αποτελούν έναν από τους μεγαλύτερους φυσικούς κινδύνους της σημερινής εποχής [4]. Ιδιαίτερα γνωστός, είναι ο τυφώνας Katrina και οι καταστροφές που έφερε στην περιοχή της Λουϊζιάνας των Η.Π.Α.. Ο τυφώνας συνέβαλε στην θραύση των αναχωμάτων προστασίας από τη θάλασσα, με αποτέλεσμα να πλημμυρίσει η πόλη και να χαθούν ζωές [4]. Μεγάλοι καταστροφικοί τυφώνες αποδείχθηκαν, οι πρόσφατοι αλλεπάλληλοι τυφώνες στο Bangladesh και στην Mian Mar (Βιρμανία) με εκατοντάδες χιλιάδες νεκρούς [4] Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας Μία από τις επιπτώσεις που επιφέρουν οι κλιματικές αλλαγές είναι και το λιώσιμο των πάγων στους πόλους, που έχει ως αποτέλεσμα την ανύψωση της στάθμης των θαλασσών και των ωκεανών [4]. Η ανύψωση της στάθμης αναμένεται να κυμανθεί από 20,00-50,00 cm στην Ανατολική Μεσόγειο και θα έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην οικονομία αλλά και στα αποθέματα νερού. Εκτιμάται ότι σε πολλές περιοχές θα υπάρξει απώλεια παράκτιων εδαφών, τα οποία χρησιμοποιούνται για τουρισμό και για διάφορες καλλιέργειες [4]. Άλλη σημαντική συνέπεια της ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας αποτελεί η εισροή θαλασσινού νερού στους υπόγειους παράκτιους υδροφορείς. Το κόστος υδροδότησης των παράκτιων περιοχών θα είναι μεγάλο, αφού θα απαιτείται η αφαλμύρωση του πόσιμου νερού [4]. 5

28 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Τέλος, υπάρχει και η απευθείας απειλή οικισμών που βρίσκονται σε χαμηλά υψόμετρα (0,00-2,00 m πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας), όπως για παράδειγμα το Μεσολόγγι και το Αιτωλικό [4] Ξηρασίες (Ερημοποίηση) Ο όρος ξηρασία χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια μακρά χρονική περίοδο, όπου η παρουσία του γλυκού νερού σε μια γεωγραφική περιοχή είναι σημαντικά μικρότερη από την αναμενόμενη, όπως αυτή έχει προσδιοριστεί με βάση το κλιματικό καθεστώς αλλά και τις απαιτήσεις νερού για την κάλυψη των τοπικών αναγκών [7]. Η είσοδος του γλυκού νερού σε μια περιοχή γίνεται με τη διεργασία της κατακρήμνισης (βροχόπτωση, χιονόπτωση κλπ), ενώ στη συνέχεια το νερό μετασχηματίζεται σε παροχή των ποταμών και πηγών, ή αποθηκεύεται προσωρινά ως εδαφική υγρασία ή απόθεμα στις φυσικές και τεχνητές λίμνες και τους υπόγειους υδροφορείς, μέχρι να εξατμιστεί ή να καταλήξει στη θάλασσα [7]. Οι απαιτήσεις νερού περιλαμβάνουν την άρδευση καλλιεργειών, την ύδρευση ανθρώπων και ζώων, την υδροηλεκτρική ενέργεια, τη λειτουργία της βιομηχανίας, την παροχή για τη διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος, την αναψυχή και την ναυσιπλοία σε ποτάμια και λίμνες. H πραγματοποίηση της ξηρασίας εξαρτάται από την αλληλεπίδραση ενός φυσικού φαινομένου (λιγότερη βροχή από την αναμενόμενη και κατά συνέπεια μικρότερη παρουσία νερού) με τη λειτουργία των υδατικών συστημάτων από τον άνθρωπο, ώστε να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις σε νερό [7]. Η ξηρασία διαφέρει από τις άλλες φυσικές καταστροφές σε τρία βασικά σημεία: 1. Πλήττει πολύ περισσότερους ανθρώπους από κάθε άλλη φυσική καταστροφή. Μόνο κατά τον 20ο αιώνα υπήρξαν εκατομμύρια νεκροί ως συνέπεια δεκάδων μεγάλων ξηρασιών που συνέβησαν στην Ασία και την Αφρική [7]. 2. Είναι φαινόμενο που εξελίσσεται σιωπηλά και είναι δύσκολο να προσδιοριστεί η αρχή και το τέλος του. Ο επιδράσεις του συσσωρεύονται αργά μέσα σε μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί να παραμείνουν για αρκετά χρόνια μετά τη λήξη του. Για το λόγο αυτό και δεδομένης της απουσίας διεθνώς αναγνωρισμένου ορισμού, συνήθως προκαλείται σύγχυση μέχρι να προσδιοριστεί η ξηρασία και η έντασή της [7]. 3. Οι κοινωνικές επιδράσεις είναι λιγότερο ορατές και εκτείνονται σε πολύ μεγαλύτερες γεωγραφικές περιοχές από ότι οι άλλες φυσικές καταστροφές (πλημμύρες, σεισμοί). Δεδομένου ότι η ξηρασία σπάνια καταλήγει σε καταστροφή των υποδομών, είναι πολύ πιο δύσκολη η ποσοτικοποίηση των επιδράσεών της και η πρόβλεψη αρωγής στους πληγέντες [7]. 6

29 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Οι παρατεταμένες ξηρασίες μπορούν να δημιουργήσουν υποβάθμιση της βλάστησης (βιομάζα) και σταδιακά να μετατρέψουν μια περιοχή σε έρημο. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως ερημοποίηση [4] Δασικές Πυρκαγιές Οι δασικές πυρκαγιές οφείλονται σε φυσικά, αλλά τις περισσότερες φορές ανθρωπογενή, αίτια. Προκαλούνται σε περιόδους ελάχιστης εδαφικής υγρασίας, υψηλών θερμοκρασιών και ανέμων με μεγάλες ταχύτητες [4]. Η Μεσόγειος είναι μια περιοχή, η οποία λόγω του κλίματος της, έχει ξηρά και θερμά καλοκαίρια χωρίς βροχές και συνεπώς δημιουργούνται, εύκολα, οι κατάλληλες συνθήκες για εκδήλωση πυρκαγιών αλλά και γρήγορη διάδοση τους [4]. Νωπές είναι οι μνήμες στην Ελλάδα από το καλοκαίρι του 2007, όταν οι δασικές πυρκαγιές έκαψαν περίπου 3 εκατομμύρια στρέμματα δασικών και καλλιεργήσιμων εκτάσεων. Οι απώλειες σε ανθρώπινες ζωές ανήλθαν στις 80. Τέλος, πολλά χωριά καταστράφηκαν τόσο στην Πελοπόννησο και στην Εύβοια όσο και σε άλλες περιφέρειες της χώρας [4]. Οι δασικές πυρκαγιές είναι ένας σύνθετος κίνδυνος, ο οποίος εκδηλώνεται εξαιτίας φυσικών και ανθρωπογενών αιτιών. Οι οικονομικές και κοινωνικές προεκτάσεις των πυρκαγιών, παίρνει μεγάλες διαστάσεις σε περιοχές όπου το διακύβευμα είναι μεγάλο. 1.4 Καταστροφές από φυσικούς κινδύνους Καταστροφή νοείται κάθε ταχείας ή βραδείας εξέλιξης φυσικό ή τεχνολογικό συμβάν στο χερσαίο, θαλάσσιο και εναέριο χώρο, το οποίο προκαλεί εκτεταμένες δυσμενείς επιπτώσεις στον άνθρωπο, καθώς και στο ανθρωπογενές ή φυσικό περιβάλλον [8]. Η ένταση της καταστροφής καθορίζεται από το μέγεθος των απωλειών ή ζημιών που αφορούν στη ζωή, στην υγεία και στην περιουσία των πολιτών, στα αγαθά, στις παραγωγικές πηγές και στις υποδομές [8]. H παγκόσμια πληθυσμιακή έκρηξη, η συγκέντρωση των ανθρώπων και δραστηριοτήτων σε αστικά κέντρα και οι αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των κρατών έχουν οξύνει σημαντικά τις συνέπειες από τους διάφορους φυσικούς κινδύνους [3]. Γενικά η βιώσιμη ανάπτυξη και οι φυσικοί κίνδυνοι δημιουργούν μια ιδιαίτερη τεχνική, οικονομική και νομική διάσταση στον αναπτυξιακό σχεδιασμό που επιτελείται σε διάφορες κλίμακες [3]. Οι ιδιαιτερότητες εκκινούν από την αντικειμενική αδυναμία ουσιαστικής αντιμετώπισης των φυσικών κινδύνων με άμεσες παρεμβάσεις. Τούτο έχει ως συνέπεια την επιτακτική ανάγκη αναπτυξιακού επανασχεδιασμού σε μεγάλη κλίμακα με στόχο την ελαχιστοποίηση 7

30 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] των κοινωνικών και οικονομικών επιπτώσεων την φυσικών κινδύνων. Κύριο εργαλείο στην επίτευξη των στόχων αυτών είναι η εφαρμογή ενός ολοκληρωμένου σχεδίου διαχείρισης των φυσικών κινδύνων [3]. Ακολουθεί μία σειρά εικόνων και διαγραμμάτων, όπου παρατηρείται η γεωμετρική αύξηση των φυσικών καταστροφών (Εικόνα 1 και Διάγραμμα 1), αλλά και τα ποσοστά των πληθυσμών που επηρεάζονται (Διάγραμμα 2). Εικόνα 1: Οι μεγαλύτερες καταστροφές του 2010 (πηγή: [3]) 8

31 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Διάγραμμα 1: Μεγάλες φυσικές καταστροφές της περιόδου (πηγή: [9]) Διάγραμμα 2: Ποσοστά των πληθυσμών που επηρεάζουν οι φυσικές καταστροφές (πηγή: [2]) 9

32 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] 1.5 Κοινωνικές/Οικονομικές συνέπειες φυσικών καταστροφών Οι κοινωνικοοικονομικές συνέπειες των φυσικών καταστροφών αυξάνονται συνεχώς, ακολουθώντας την αύξηση του αριθμού των φαινομένων. Σύμφωνα με έκθεση της Παγκόσμιας Τράπεζας και του Οργανισμού Ηνωμένων Εθνών, οι φυσικές καταστροφές προκάλεσαν από το 1970 έως το 2008 περίπου 3,3 εκατ. Θανάτους [3]. Οι παραπάνω Οργανισμοί, σε έκθεσή τους, ανέφεραν ότι το 2100 ακόμα και χωρίς να υπολογίζονται οι συνέπειες από τις κλιματικές αλλαγές, οι ζημιές από φυσικές καταστροφές ενδέχεται να τριπλασιαστούν φθάνοντας σε χρηματική αξία τα 185 δις δολάρια ετησίως. Η κλιματική αλλαγή μπορεί να αυξήσει το ποσό από 28 έως 68 δις δολάρια μόνο στην περίπτωση που αυξηθούν οι τροπικοί κυκλώνες, κατά την έκθεση, που τιτλοφορείται «Natural Hazards, UnNatural Disasters: The Economics of Effective Prevention» [3]. Ακολούθως, παρουσιάζεται ο παγκόσμιος χάρτης των φυσικών καταστροφών και των συνεπειών τους για το έτος 2005 (Εικόνα 2). 10

33 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Εικόνα 2: Παγκόσμιος χάρτης των φυσικών καταστροφών και απωλειών του 2005 (πηγή: [3]) 11

34 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Σύμφωνα με την ασφαλιστική εταιρία Swiss Re για το 2010: Ο απολογισμός των νεκρών ήταν ο υψηλότερος από το 1976: άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους από φυσικές καταστροφές το 2010 έναντι το 2009 [3]. Το μεγαλύτερο μέρος των θυμάτων οφείλεται στον σαρωτικό σεισμό της Αϊτής τον Ιανουάριο, όπου έχασαν τη ζωή τους πάνω από άνθρωποι. Επιπλέον, άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους από το κύμα καύσωνα και τις πυρκαγιές στη Ρωσία, ενώ οι θερινές πλημμύρες σε Κίνα και Πακιστάν στοίχισαν θανάτους [3]. Το Φεβρουάριο, σεισμός 8,8 βαθμών στοίχισε τη ζωή 800 ανθρώπων στη Χιλή, σεισμός 7,1 βαθμών κόστισε το θάνατο ανθρώπων και άφησε άστεγους στη Γιουσού στην επαρχία Τσίνγκαϊ της Κίνας τον Απρίλιο, ενώ πάνω από 500 ήταν οι νεκροί μετά από σεισμό 7,7 βαθμών και τσουνάμι στα νησιά Μενταουάι στις δυτικές ακτές της Σουμάτρας στην Ινδονησία. Το Νοέμβριο εξερράγη το ηφαίστειο στο Όρος Μεράπι της Ιάβας στην Ινδονησία, στοιχίζοντας τις ζωές εκατοντάδων [3]. Οι οικονομικές απώλειες σε παγκόσμιο επίπεδο από φυσικές καταστροφές και τεχνολογικές καταστροφές ανήλθαν σε 222 δις δολάρια το 2010, ποσό υπερτριπλάσιο από τα 63 δις δολάρια του 2009 [3]. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η ποσοτικοποίηση των ανθρώπινων και υλικών απωλειών (ασφαλισμένων και μη) των φυσικών καταστροφών, κυρίως για το 2010 (Διάγραμμα 3 και Πίνακες 2, 3, 4, 5). Διάγραμμα 3: Ασφαλισμένες υλικές απώλειες της περίοδο (πηγή: [3]) 12

35 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Πίνακας 2: Συνέπειες φυσικών καταστροφών το 2010, το 2009 και των περιόδων και (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Μέσος όρος Μέσος όρος Αριθμός φαινομένων Συνολικές υλικές απώλειες (εκ. $) 130,000 60, ,000 95,000 Ασφαλισμένες υλικές απώλειες 37,000 22,000 35,000 23,000 (εκ. $) Ανθρώπινες απώλειες Πίνακας 3: Κατάταξη των 5 μεγαλύτερων φυσικών καταστροφών του 2010 σύμφωνα με τις συνολικές υλικές απώλειες (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Συνολικές Ασφαλισμένες Ημερομηνία/ Φυσικό υλικές υλικές Ανθρώπινες Χώρα/Περιοχή Περίοδος φαινόμενο απώλειες απώλειες απώλειες (εκ. $) (εκ. $) 27/2/2010 Χιλή Σεισμός, Tsunami 30,000 8, Ιούλιος Σεπτέμβριος Πακιστάν Πλημμύρες 9, /1/2010 Αϊτή Σεισμός 8, /2/2010 Ευρώπη Χειμερινή καταιγίδα 6,100 3, Ιούνιος Κίνα Πλημμύρες 6, Πίνακας 4: Κατάταξη των 5 μεγαλύτερων φυσικών καταστροφών του 2010 σύμφωνα με τις ασφαλισμένες υλικές απώλειες (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Ασφαλισμένες Συνολικές Ημερομηνία/ Φυσικό υλικές υλικές Ανθρώπινες Χώρα/Περιοχή Περίοδος φαινόμενο απώλειες απώλειες απώλειες (εκ. $) (εκ. $) 27/2/2010 Χιλή Σεισμός, Tsunami 8,000 30, /9/2010 Νέα Ζηλανδία Σεισμός 3,300 3, /2/2010 Ευρώπη Χειμερινή καταιγίδα 3,100 6, /5/2010 Η.Π.Α. Σφοδρή Θύελλα, 2,000 2,700 3 Χαλάζι 4-6/10/2010 Η.Π.Α. Σφοδρή Θύελλα, Τυφώνες 1,450 2,000 13

36 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Πίνακας 5: Κατάταξη των 5 μεγαλύτερων φυσικών καταστροφών του 2010 σύμφωνα με τις ανθρώπινες απώλειες (πηγή: [3] και επεξεργασία συγγραφέα) Ημερομηνία/Περίοδος Χώρα/Περιοχή Φυσικό φαινόμενο Ανθρώπινες απώλειες 12/1/2010 Αϊτή Σεισμός Ιούλιος Καύσωνας, Δασικές Ρωσία Σεπτέμβριος Πυρκαγιές /4/2010 Κίνα Σεισμός Ιούλιος Σεπτέμβριος Πακιστάν Πλημμύρες /8/2010 Κίνα Κατολισθήσεις, Αιφνίδιες πλημμύρες Διαχείριση φυσικών κινδύνων Ως Διαχείριση Φυσικών Κίνδυνων νοείται η ανάληψη δράσεων, με στόχο την πρόβλεψη της χωρικής και χρονικής πιθανότητας εκδήλωσης φυσικών καταστροφικών φαινομένων, την αξιολόγηση των κοινωνικών και οικονομικών επιπτώσεων και τη μείωση των κινδύνων με προσαρμογή του αναπτυξιακού σχεδιασμού, επιμόρφωση, έγκαιρη προειδοποίηση και δημιουργία κατάλληλων υποδομών [8]. Τα κύρια επίπεδα της ολοκληρωμένης διαχείρισης των φυσικών κινδύνων είναι: Πρόβλεψη-Σχεδιασμός Ενημέρωση Έγκαιρη προειδοποίηση Λήψη προστατευτικών μέτρων Αποκατάσταση Φορείς διαχείρισης φυσικών κινδύνων Οι εμπλεκόμενοι φορείς σε καταστάσεις φυσικών καταστροφών διαφοροποιούνται ανάλογα με την ένταση/έκταση της καταστροφής. Σύμφωνα με το ΦΕΚ 423/Β/ , ισχύουν τα κάτωθι: Γενική καταστροφή, νοείται η καταστροφή που εκτείνεται σε περισσότερες από τρεις περιφέρειες της χώρας. Περιφερειακή καταστροφή μικρής έντασης, νοείται αυτή, για την αντιμετώπιση της οποίας, αρκεί το δυναμικό και τα μέσα πολιτικής προστασίας της περιφέρειας. Περιφερειακή καταστροφή μεγάλης έντασης, νοείται αυτή, για την αντιμετώπιση της οποίας, απαιτείται η διάθεση δυναμικού και μέσων πολιτικής προστασίας και από άλλες περιφέρειες ή και από κεντρικές υπηρεσίες και φορείς. Τοπική καταστροφή μικρής έντασης, νοείται αυτή, για την αντιμετώπιση της οποίας, αρκεί το δυναμικό και τα μέσα πολιτικής προστασίας της περιφερειακής ενότητας. 14

37 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] Τοπική καταστροφή μεγάλης έντασης, νοείται αυτή, για την αντιμετώπιση της οποίας, απαιτείται η διάθεση δυναμικού και μέσων πολιτικής προστασίας και από άλλες περιφερειακές ενότητες ή και από κεντρικές υπηρεσίες και φορείς Εργαλεία διαχείρισης φυσικών κινδύνων Η πολυπλοκότητα και η ποικιλία των φυσικών καταστροφών καθιστά αναγκαία την αποτελεσματική διαχείριση τους σε όλες τις φάσεις που συνθέτουν τον κύκλο τους (ετοιμότητα, απόκριση και αντιμετώπιση). Για το σκοπό αυτό απαιτούνται ικανά εργαλεία, τα οποία θα εξασφαλίσουν την επιτυχή ολοκλήρωση των στόχων της διαχείρισης των φυσικών καταστροφών τόσο σε τοπικό όσο και σε περιφερειακό επίπεδο. Τα εργαλεία αυτά ονομάζονται Συστήματα Διαχείρισης Φυσικών Καταστροφών (εφεξής ΣΔΦΚ), [10]. Βασικός στόχος ενός ΣΔΦΚ είναι η ανάπτυξη ενός ευέλικτου και καινοτόμου διαδικτυακού πληροφοριακού συστήματος για τη διαχείριση τόσο σε τοπικό όσο και σε περιφερειακό επίπεδο, των φυσικών καταστροφών καθώς και των επιπτώσεών τους. Τα βασικά μέρη του συστήματος, τα οποία το καθιστούν ένα ισχυρό εργαλείο για τη διαχείριση των φυσικών καταστροφών είναι [10]: 1. Ηλεκτρονικές φόρμες αυτοψιών για την καταγραφή και εκτίμηση των βλαβών που προκλήθηκαν. 2. Ηλεκτρονικές φόρμες ελέγχου της τρωτότητας των κτηρίων. 3. Σενάρια που προβλέπουν τις επιπτώσεις ενός ενδεχόμενου καταστροφικού συμβάντος. 4. Αξιολόγηση των υπαρχόντων σχεδίων πολιτικής προστασίας και προσδιορισμός αστοχιών και αδυναμιών που εμφανίζουν. 5. Διαδικτυακή καταχώρηση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. 6. Ένα περιβάλλον του διαδικτυακού ΓΣΠ, το οποίο προσφέρεται για την ενσωμάτωση και ανάλυση όλων των διαθέσιμων πληροφοριών. Η δημιουργία βάσεων δεδομένων σε περιοχές που επλήγησαν από καταστροφές, με αντίστοιχη καταχώρηση πολλαπλών πληροφοριών, αποτελεί μία μεθοδολογία που συναντάται με μεγάλη συχνότητα στη διεθνή βιβλιογραφία κατά την τελευταία δεκαπενταετία και πρόσφατα και στη χώρα μας [10]. Η διαχείριση των βάσεων δεδομένων πραγματοποιείται μέσω Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ) και αντιστοίχων λογισμικών που τα υποστηρίζουν. Όλες αυτές οι προσπάθειες κατατείνουν στη δημιουργία ενός πλαισίου με σκοπό την αρτιότερη αντιμετώπιση των προβλημάτων που δημιουργούνται στον πληθυσμό μετά από σοβαρά καταστροφικά συμβάντα, αλλά και στη μελέτη και ανάπτυξη σχεδίων και στρατηγικών για την 15

38 Κεφάλαιο 1 ο [Φυσικοί Κίνδυνοι] ανακούφιση του πληθυσμού και την επαρκή κάλυψη ανάλογων φυσικών φαινομένων στο μέλλον. Συνήθως, με βάση τα δεδομένα συγκεκριμένων γεγονότων και των συμπερασμάτων που προκύπτουν από την ανάλυσή τους, μελετώνται σενάρια και εναλλακτικές εκδοχές για ανάλογες καταστάσεις όχι μόνο στην πληγείσα περιοχή αλλά και σε άλλες περιοχές, οι οποίες παρουσιάζουν παρόμοια χαρακτηριστικά με την υπό μελέτη περιοχή. Η ανάπτυξη τέτοιων μοντέλων προσομοίωσης αλλά και πρόγνωσης για την εκτίμηση καταστάσεων έκτακτης ανάγκης και την κατά το δυνατόν επαρκή αντιμετώπισή τους συναρτάται επίσης άμεσα και με το είδος των κατασκευών και την ποιότητά τους στις συγκεκριμένες περιοχές μελέτης. Είναι προφανές λοιπόν ότι τα μοντέλα πρόγνωσης που αναπτύσσονται με το συνδυασμό των βάσεων δεδομένων και των ΓΣΠ για την αντιμετώπιση εκτάκτων αναγκών αποσκοπούν στο να βοηθήσουν τους αρμόδιους φορείς στη λήψη κρίσιμων αποφάσεων με άμεση κοινωνική και οικονομική διάσταση [10]. Την τελευταία δεκαετία η ραγδαία ανάπτυξη των ΓΣΠ και της πληροφορικής γενικότερα συνέβαλαν στην ανάπτυξη λογισμικών, τα οποία διαχειρίζονται και αναλύουν σε σχεδόν πραγματικό χρόνο τις πληροφορίες που προκύπτουν κατά την καταγραφή συμβάντων με τη μεταβίβαση όλων των δεδομένων σε ισχυρά κεντρικά υπολογιστικά συστήματα. Στην κατεύθυνση αυτή συνεισέφεραν πολλές από τις σύγχρονες τεχνολογικές κατακτήσεις, όπως οι φορητοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, η κινητή τηλεφωνία, κ.λπ. [10]. 16

39 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] 2. Παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές 2.1 Εισαγωγικά Η κλιματική αλλαγή αναγνωρίζεται ευρύτατα ως σοβαρή απειλή για το παγκόσμιο περιβάλλον. Το 1995, η IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) κατέληξε στο συμπέρασμα ότι: «το σύνολο των στοιχείων δείχνει ότι υπάρχει μια ευδιάκριτη ανθρώπινη επίδραση στην αλλαγή του παγκόσμιου κλίματος» και βεβαίωσε ότι το κλίμα αναμένεται να αλλάξει στο μέλλον. Το 1999, επιστήμονες υποστήριξαν ότι η αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας του συστήματος «γη - ατμόσφαιρα» συσχετίζεται σχεδόν εξ ολοκλήρου με τις ανθρωπογενείς επιδράσεις στο κλιματικό σύστημα. Το γεγονός ότι αυτές οι αλλαγές είναι πιθανό να εμφανιστούν γρηγορότερα απ ότι έχουν εμφανιστεί κατά τη διάρκεια της γνωστής ιστορίας του ανθρώπινου είδους, είναι γενικά αποδεκτό [11]. Η UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) ορίζει την κλιματική αλλαγή ως «την αλλαγή του κλίματος που αποδίδεται άμεσα ή έμμεσα στην ανθρώπινη δραστηριότητα που αλλάζει τη σύνθεση της παγκόσμιας ατμόσφαιρας και που έχει παρατηρηθεί από τη φυσική μεταβολή του κλίματος κατά τη διάρκεια συγκρίσιμων χρονικών περιόδων» [11]. Η κλιματική αλλαγή μπορεί να οριστεί και ως «η αλλαγή στην κατάσταση του κλίματος που μπορεί να προσδιοριστεί από τις αλλαγές στο μέσο όρο ή/και τη μεταβλητότητα των ιδιοτήτων του, και που υπάρχει για μια εκτεταμένη περίοδο, συνήθως δεκαετίες ή περισσότερο» [12]. 2.2 Το κλίμα της Γης Οι αλλοιώσεις που έχουν επιφέρει οι ανθρώπινες δραστηριότητες στο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της βιομηχανικής εποχής, με κυριότερη τη ρύπανση της ατμόσφαιρας, εκδηλώνονται πλέον σε τέτοια κλίμακα ώστε να επηρεάζουν τη γενική κατάσταση του πλανήτη. Θεωρούνται μάλιστα, συνολικά, ως ένα διασυνδεδεμένο σύστημα διαταραχών που αποκαλείται συνήθως «Παγκόσμια Αλλαγή» (Global Change). Το εντεινόμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου και η συνακόλουθη αλλαγή του κλίματος, που έχει ήδη αρχίσει να παρατηρείται, αποτελούν χαρακτηριστικό παράδειγμα [11]. Το κλίµα είναι το σύνολο των µέσων τιµών των διαφόρων στοιχείων που ορίζουν τον καιρό, όπως η θερµοκρασία, η υγρασία, οι βροχές, οι άνεµοι, το χιόνι καθώς και βίαια φαινόµενα όπως οι καταιγίδες, οι τυφώνες κ.λ.π. Όλα αυτά είναι εκδηλώσεις των κινήσεων και µεταβολών της κατώτερης ατµόσφαιρας (τροπόσφαιρα) που αλληλεπιδρούν µε τις 17

40 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] διάφορες φυσικοχηµικές διεργασίες, τη δράση των ζωντανών οργανισµών και έκτακτα περιστατικά, όπως οι εκρήξεις των ηφαιστείων [13] (Εικόνα 3). Εικόνα 3: Κλιματικοί παράγοντες (πηγή: [14]) Υπάρχουν πλέον αναμφισβήτητα στοιχεία ότι το κλίμα της Γης γίνεται θερμότερο εξαιτίας της αύξησης των αερίων του θερμοκηπίου, με μεγάλες συνέπειες και στον υδρολογικό κύκλο. Θερμότερο κλίμα σημαίνει περισσότερη εξάτμιση από τις χερσαίες επιφάνειες, τα φυτά και τα υδάτινα σώματα, γιατί η εξάτμιση αυξάνει εκθετικά με τη θερμοκρασία. Υγρότερη ατμόσφαιρα έχει ως αποτέλεσμα περισσότερες, συχνότερες και με μεγαλύτερη ένταση κατακρημνίσεις και περισσότερες πλημμύρες [15]. Το 1998, το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών (United Nations Environment Program-UNEP) σε συνεργασία με την Παγκόσμια Μετεωρολογική Κοινότητα (World Meteorological Society) ίδρυσαν τον Διακυβερνητικό Οργανισμό για την Κλιματική Αλλαγή (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) προκειμένου να εξασφαλίσουν ακριβείς πληροφορίες και προβλέψεις για την κατανόηση των φυσικών και ανθρωπογενών επιδράσεων στην αλλαγή του κλίματος [15]. Μία από τις σημαντικότερες επιδράσεις της κλιματικής αλλαγής είναι η υποχώρηση των παγετώνων. Η World Glacier Monitoring Service έχει παρακολουθήσει την τήξη και την αργή υποχώρηση των παγετώνων σε όλον τον κόσμο. Αν και βρέθηκε ότι ο χρόνος απόκρισης των παγετώνων στις κλιματολογικές τάσεις είναι αργός - 10 έως 50 έτη, τα στοιχεία δείχνουν ευρείας κλίμακας υποχώρηση των παγετώνων (π.χ. The Greenland Ice Sheet) κατά τη διάρκεια των τελευταίων 100 ετών, που συμφωνούν με μια αύξηση στα αέρια του θερμοκηπίου [15]. 18

41 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Ένας άλλος αντίκτυπος θεωρείται η υποχώρηση των πολικών (ωκεάνιων) πάγων. Τελευταία έχουν σημειωθεί μεγάλες μειώσεις στο πάχος και την έκταση του θαλάσσιου πάγου στην Αρκτική [15]. Οι περαιτέρω επιδράσεις που αναφέρονται από το IPCC περιλαμβάνουν σημαντικές αυξήσεις στις κατακρημνίσεις σε κάποιες περιοχές, μείωση της συχνότητας των πολύ χαμηλών θερμοκρασιών, μεγαλύτερη συχνότητα των τυφώνων, συχνότερες και πιο έντονες ξηρασίες σε περιοχές της Ασίας και της Αφρικής και αύξηση της συχνότητας ακραίων καιρικών φαινομένων [15]. 2.3 Αίτια των κλιματικών αλλαγών Οι κλιματικές αλλαγές λαμβάνουν χώρα, όταν κλίμα του πλανήτη αλλάζει ανάμεσα σε δύο διαφορετικές χρονικές περιόδους, εξαιτίας της μεταβολής της ποσότητας της ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται ή ανακλάται από την ατμόσφαιρα και την επιφάνεια της γης, καθώς και στην ηλιακή ενέργεια που παγιδεύεται στην ατμόσφαιρα [16]. Οι σημαντικές χρονικές διακυμάνσεις που παρουσιάζει το παγκόσμιο κλίμα, οφείλονται σε διάφορους φυσικούς και ανθρωπογενείς παράγοντες [16]. Οι φυσικές μεταβολές εξελίσσονται στο σύστημα ατμόσφαιρα υγρόσφαιρα γεώσφαιρα και βιόσφαιρα. Οι κύριες μεταβολές είναι [12]: 1. Η απόσταση ήλιου - γης 2. Οι μεταβολές της ηλιακής ενέργειας 3. Η γήινη τροχιά 4. Οι ηφαιστειακές δραστηριότητες Οι μεταβολές εξαιτίας των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων χαρακτηρίζονται από τον ρυπογόνο χαρακτήρα τους. Χαρακτηριστικές είναι [12]: 1. Η χρήση ορυκτών καυσίμων 2. Οι εκπομπές θερμοκηπικών αερίων 3. Η αύξηση θειικών αερολυμάτων 4. Οι μεταβολές στη χρήση της γης 5. Η καταστροφή των δασών 2.4 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου, αντιπροσωπεύει την αύξηση της θερμοκρασίας της γης, ωα αποτέλεσμα της δέσμευσης ορισμένης ποσότητας θερμότητας που ανακλάται από τη γη προς το διάστημα. Τα αέρια του θερμοκηπίου οδηγούν στην δημιουργία ενός μανδύα που περιβάλλει τη γη και επιτρέπει την πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας από το 19

42 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] διάστημα προς τη γη, αλλά παγιδεύει μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που αντανακλάται από τη γη προς το διάστημα. Συνέπεια του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι η αύξηση του πλανήτη [16] Η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου ως φυσικό φαινόμενο Τα κύρια αέρια του φυσικού φαινομένου του θερμοκηπίου είναι (Διάγραμμα 4 τιμές 2004), [16]: Οι υδρατμοί (60%) Το CO 2 (26%) Το όζον (8%) Τα CH 4 και NO 2 (6%) Διάγραμμα 4: Ποσοστά αερίων του θερμοκηπίου (IPCC 2007), (πηγή: [16]) Οι αυξομειώσεις της επιφανειακής θερμοκρασίας του πλανήτη, εξαιτίας των εναλλαγών της τροχιάς της γης, οδηγούν σε αντίστοιχες αυξομειώσεις των συγκεντρώσεων του αερίων του θερμοκηπίου [16]. Επιπρόσθετα, οι υδρατμοί, που αποτελούν το πλέον άφθονο αέριο του θερμοκηπίου, δημιουργούνται εξαιτίας της θέρμανσης του πλανήτη, μέσω της εξάτμισης [16] Η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας Παρόλο που το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι ένα φυσικό φαινόμενο, εντούτοις επιδεινώνεται εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας. Σύμφωνα με την IPCC, το μεγαλύτερο μέρος της θέρμανσης από τα μέσα του 20 ου αιώνα είναι «πολύ πιθανό» να οφείλεται στις ανθρωπογενείς εκπομπές των θερμοκηπικών αερίων (Εικόνα 4), [12], [16]. 20

43 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Εικόνα 4: Το φυσικό και το ενισχυμένο φαινόμενο του θερμοκηπίου (πηγή: [12]) Η κύρια αιτία για την παρούσα κατάσταση είναι η εκπομπή CO 2 εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας (Διαγράμματα 5, 6), [16]. Διάγραμμα 5: Παγκόσμιες ετήσιες εκπομπές ανθρωπογενών αερίων του θερμοκηπίου την περίοδο σε Gt ισοδυνάμων CO2 (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) 21

44 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Διάγραμμα 6: Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου το 2004, εξαιτίας ανθρωπίνων δραστηριοτήτων (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Οι ανθρώπινες δραστηριότητες που συμβάλλουν στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι (Διάγραμμα 7), [16]: Η καύση ορυκτών καυσίμων Η κτηνοτροφία Η γεωργία Οι πυρκαγιές Η κυκλοφοριακή συμφόρηση Διάγραμμα 7: Εκπομπές αερίων ανά τομέα ανθρώπινης δραστηριότητας το 2004 (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) 22

45 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] 2.5 Καταγραφές κλιματικών αλλαγών Τα τελευταία 50 έτη, παρατηρήθηκε αύξηση στην εκδήλωση ακραίων φαινομένων, όπως [12]: Αύξηση συχνότητας έντονων κατακρημνίσεων στις περισσότερες περιοχές Συχνότερα κύματα θερμότητας στις περισσότερες χερσαίες περιοχές Αύξηση φαινομένου ακραίας υψηλής στάθμης της θάλασσας Αύξηση έντονης τροπικής δραστηριότητας κυκλώνων (Βόρειος Ατλαντικός) Περισσότερα στοιχεία αναφορικά με τις αλλαγές στην θερμοκρασία, στις κατακρημνίσεις και στη μέση στάθμη της θάλασσας, παρουσιάζονται στον Πίνακα 6, στις Εικόνες 5, 6 και στο Διάγραμμα 8. Πίνακας 6: Καταγραφές κλιματικών αλλαγών (πηγή: [12]) Στοιχείο που επηρεάζεται Θερμοκρασία Κατακρημνίσεις ( ) Αύξηση της μέσης στάθμης των ωκεανών Μεταβολές Αύξηση κατά 0,74 C την 100-ετία Διπλάσιος ρυθμός αύξησης την 50-ετία Σημαντική αύξηση στις ανατολικές περιοχές της Βόρειας και της Νότιας Αμερικής, στη βόρεια Ευρώπη και τη βόρεια και κεντρική Ασία Μείωση στη Σάχελ, τη Μεσόγειο, τη Νότιο Αφρική και περιοχές της νότιας Ασίας Οι πλανητικές μέσες τιμές επηρεάζονται κυρίως από τις τροπικές και υποτροπικές κατακρημνίσεις : 1,80 mm/έτος : 3,10 mm/έτος : 3,20 mm/έτος Εικόνα 5: Μοτίβα των γραμμικών τάσεων της πλανητικής θερμοκρασίας ( ) για την επιφάνεια και για την τροπόσφαιρα, με βάση δορυφορικά δεδομένα (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) 23

46 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Εικόνα 6: Τάση των τιμών των ετήσιων κατακρημνίσεων ( ), (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Διάγραμμα 8: Τάση της αύξησης της μέσης στάθμης των ωκεανών την περίοδο , (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) 2.6 Εκτιμήσεις μελλοντικού κλίματος Εκτιμήσεις αναφορικά με τις μελλοντικές αλλαγές στην θερμοκρασία, στις κατακρημνίσεις και στη μέση στάθμη της θάλασσας, παρουσιάζονται στον Πίνακα 7, στις Εικόνες 7, 8 και στο Διάγραμμα 9. 24

47 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Πίνακας 7: Εκτιμήσεις μελλοντικού κλίματος (πηγή: [12]) Στοιχείο που επηρεάζεται Θερμοκρασία Κατακρημνίσεις Αύξηση της μέσης στάθμης των ωκεανών Μεταβολές Θέρμανση περίπου 0,2 C ανά δεκαετία Μεγαλύτερες αλλαγές από αυτές του 20 ού αιώνα Συνολικά, οι βροχοπτώσεις πάνω από τη χέρσο θα αυξηθούν περίπου 5%, ενώ οι βροχοπτώσεις πάνω από τους ωκεανούς θα αυξηθούν 4% ( ) Μείωση έως και 20% στις περιοχές της Μεσογείου Στο τέλος του 21 ου αιώνα, η στάθμη των ωκεανών θα αυξηθεί έως: 18,00cm (αισιόδοξο σενάριο) 60,00cm (απαισιόδοξο σενάριο) Εικόνα 7: Εκτιμήσεις των Ατμοσφαιρικών-Ωκεάνιων Μοντέλων Γενικής Κυκλοφορίας για την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας του εδάφους (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) 25

48 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Εικόνα 8: Οι μέσες αλλαγές στις βροχοπτώσεις (%) για το SRES σενάριο A1B και την περίοδο , σε σχέση με την περίοδο (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) Διάγραμμα 9: Εκτίμηση της αύξησης της μέσης στάθμης των ωκεανών την περίοδο , (IPCC, 2007), (πηγή: [12]) 2.7 Επιπτώσεις από τις κλιματικές αλλαγές Η άνοδος της θερμοκρασίας και η αύξηση των κατακρημνίσεων και της μέσης στάθμης της θάλασσας, είναι μόνο τρεις από τις επιπτώσεις που θα έχει η ενδεχόμενη σφαιρική θέρμανση. Η µεταβολή θα είναι µεν σταδιακή, αλλά µε ρυθµό πρωτοφανή για τα γεωλογικά δεδομένα [13]. 26

49 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Οι αλλαγές της θερμοκρασίας, αλλά ακόµα περισσότερο οι µεταβολές των υπολοίπων κλιµατικών παραµέτρων, θα έχουν ανομοιόμορφη κατανοµή σε παγκόσμιο επίπεδο. Με την υπόθεση ότι θα υλοποιηθούν οι μεγαλύτερες από τις παραπάνω τιµές για την άνοδο της θερμοκρασίας και γενικότερα ότι το φαινόμενο θα συνεχιστεί, οι συνέπειες για την ανθρωπότητα θα είναι σοβαρές, δεδομένου μάλιστα ότι το 1/3 του ανθρώπινου πληθυσμού ζει σε απόσταση μέχρι 60 Km από την ακτή: κατακλυσµός σημαντικών λιµανιών και παραλιακών εκτάσεων, αύξηση των ζηµιών από παλίρροιες και παλιρροιακά κύµατα, αλλοίωση και διάβρωση των ακτών, υφαλµύρωση του υδροφόρου ορίζοντα, υποβάθμιση υγροτόπων κ.λ.π. [13]. Η αντιμετώπιση τέτοιων κινδύνων απαιτεί δαπανηρά µέτρα προστασίας, τα οποία, τουλάχιστον για τις αναπτυσσόμενες χώρες, θεωρούνται ανέφικτα. Μια σειρά από άλλες συνέπειες προβλέπονται ως πιθανές, όπως η µετατόπιση δασών εγγύτερα προς τις πολικές περιοχές, η διατάραξη πολλών φυσικών οικοσυστημάτων, η υποβάθμιση των συνθηκών ζωής (ζέστη, υγρασία, δυσφορία) σε πόλεις µε τροπικό ή µεσογειακό κλίµα, η αυξημένη κατανάλωση ενέργειας για συστήµατα κλιματισμού, η αχρήστευση ή δυσχέρεια λειτουργίας πολλών τεχνικών έργων (φράγµατα, ταμιευτήρες, αρδευτικά συστήµατα κλπ.) [13]. Οι επιπτώσεις που έχουν παρατηρηθεί έως σήμερα, κατηγοριοποιούνται ανά σύστημα στον Πίνακα 8. Πίνακας 8: Επιπτώσεις που παρατηρήθηκαν σε διάφορα συστήματα (πηγή: [12]) Εκτεταμένο λιώσιμο χιονιού και πάγου Αύξηση υδρατμών στην ατμόσφαιρα Φυσικά-Υδρολογικά συστήματα Αύξηση εξάτμισης του νερού Θέρμανση λιμνών και ποταμών Αύξηση στάθμης της θάλασσας Αλλαγές στη βιοποικιλότητα Βιολογικά συστήματα Απώλεια παράκτιων υγροτόπων Μεταναστεύσεις ειδών Περιβαλλοντικοί πρόσφυγες Ανθρώπινα και διαχειριζόμενα Ανθρώπινη υγεία συστήματα Γεωργία Δραστηριότητες στην Αρκτική 2.8 Μέτρα αντιμετώπισης και διαχείριση κλιματικών αλλαγών Τα μέτρα αντιμετώπισης των αιτιών των κλιματικών αλλαγών περιλαμβάνουν πολλαπλούς τομείς δράσης, όπως [16]: Δάση Μεταφορές Βιομηχανία Γεωργία 27

50 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Κατασκευές Ενέργεια Εκπαίδευση Πιο συγκεκριμένα, οι βασικοί τρόποι αντιμετώπισης των κλιματικών αλλαγών είναι [12]: Η μείωση των εκπομπών θερμοκηπικών αερίων, μέσω: Της ελάττωσης της κατανάλωσης ενέργειας Της στροφής προς τις ανανεώσιμες μορφές ενέργειας [16]: Αιολική Γεωθερμική (Εικόνα 9) Υδροηλεκτρική (Εικόνα 10) Θαλάσσια (Εικόνες 11, 12) Ενέργεια από βιομάζα Ηλιακή (Θερμικά ηλιακά συστήματα, Φωτοβολταϊκά, Παθητικά συστήματα Βιοκλιματικός σχεδιασμός (Εικόνα 13)) Της προστασίας των δασών Της ελάττωσης και της διαχείρισης των απορριμμάτων Κατοχύρωση των μέτρων με ισχυρές διεθνείς συμφωνίες Ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, όπως: Απόσυρση και αποθήκευση CO 2 (Διάγραμμα 10, Εικόνα 14) Γεωμηχανική (Geoengineering), (Εικόνα 15) Εικόνα 9: Αξιοποίηση γεωθερμικής ενέργειας (πηγή: [16]) Εικόνα 10: Αξιοποίηση υδροηλεκτρικής ενέργειας (πηγή: [16]) 28

51 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Εικόνα 12: Αξιοποίηση θαλάσσιας ενέργειας με πλωτές δεξαμενές (Wave dragon), (πηγή: [16]) Εικόνα 11: Αξιοποίηση θαλάσσιας ενέργειας με πλωτά αρθρωτά συστήματα (Pelamis), (πηγή: [16]) Εικόνα 13: Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας μέσω του βιοκλιματικού σχεδιασμού των κτηρίων (Wave dragon), (πηγή: [16]) 29

52 Κεφάλαιο 2 ο [Παγκόσμιες Κλιματικές Αλλαγές] Διάγραμμα 10: Τεχνητή δέσμευση και αποθήκευση CO2 (πηγή: [12]) Εικόνα 14: Αποθήκευση υγροποιημένου CO2 σε υπόγειες ή υποθαλάσσιες φυσικές αποθήκες (συνήθως εξαντλημένα πετρελαϊκά πεδία), (πηγή: [12]) Εικόνα 15: Αρχές της Γεωμηχανικής (πηγή: [12]) 30

53 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] 3. Οι επιπτώσεις στις παράκτιες ζώνες 3.1 Εισαγωγικά Οι παράκτιες ζώνες, θεωρούνται ως η ενδιάμεση περιοχή μεταξύ ξηράς και θάλασσας. Οι διαστάσεις τους μεταβάλλονται από περιοχή σε περιοχή ανάλογα με την αλληλεπίδραση των θαλάσσιων και χερσαίων διεργασιών [17]. Σε παγκόσμια κλίμακα το μέσο πλάτος του χερσαίου τμήματος των παράκτιων ζωνών υπολογίζεται σε 60,00 km, εύρος κάτι που δεν ισχύει στην περίπτωση νησιών, νησιωτικών συμπλεγμάτων κλπ. [17]. Η μεγάλη συγκέντρωση πληθυσμού και οικονομικών δραστηριοτήτων στις παράκτιες ζώνες υπογραμμίζει την αξία ορθολογικής διαχείρισής τους με σεβασμό στο φυσικό περιβάλλον. Σύμφωνα με εκτιμήσεις, το 20,6% του παγκόσμιου πληθυσμού κατοικεί σε μια ζώνη πλάτους 30,00 km από τη θάλασσα και το 37% του πληθυσμού σε μια ζώνη πλάτους 100,00 km. Πολλές παράκτιες περιοχές χωρών παρουσιάζουν ρυθμούς αύξησης πληθυσμού και αστικοποίησης μεγαλύτερους από τους εθνικούς μέσους όρους τους [17]. 3.2 Ορισμοί της παράκτιας ζώνης Ως Παράκτια Ζώνη, ορίζεται η γεωγραφική περιοχή στην οποία οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ του θαλάσσιου και χερσαίου τμήματος έχουν την μορφή σύνθετων οικολογικών συστημάτων, που προκαλούνται από βιοτικά και αβιοτικά συστατικά, συνυπάρχοντας και αλληλεπιδρώντας με τις ανθρώπινες κοινωνίες και τις σχετικές κοινωνικό-οικονομικές δραστηριότητες [18]. Σε μία πολύ γενική οικολογική θεώρηση, η παράκτια ζώνη εντάσσεται στην ευρύτερη ζώνη επαφής της λιθόσφαιρας με την υδρόσφαιρα και είναι προϊόν της διαρκούς ανταγωνιστικής δράσης τους, που διαμορφώνεται μέσα από την αλληλεπίδρασή τους στην πορεία του χρόνου [19]. H παράκτια ζώνη αποτελεί έκφραση της δυναμικής ισορροπίας μεταξύ ιζημάτων από τη λιθόσφαιρα και διευθέτησής τους (απομάκρυνσης ή συσσώρευσης) από την υδρόσφαιρα, με την δράση των κυμάτων και των ρευμάτων, που εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ατμόσφαιρα. Στη διαδικασία αυτή παρεμβαίνει και η βιόσφαιρα (βιοδόμηση υφάλων, βιοδιάβρωση κ.λπ.), καθώς και ο άνθρωπος. Η επέμβαση του ανθρώπου στον παράκτιο χώρο με διάφορα έργα, σε συνδυασμό με τα φυσικά χαρακτηριστικά της ακτής, δημιουργεί μια νέα, ανθρωπογενή, δυναμική ισορροπία [19]. 31

54 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] 3.3 Εύρος παράκτιων ζωνών Για τον καθορισμό του εύρους των παράκτιων ζωνών, είναι αναγκαίο να οριστούν η ακτογραμμή (αιγιαλός) και η παραλία (παράκτια λωρίδα): Ακτογραμμή ή αιγιαλός, είναι η γραμμή επαφής της θάλασσας με την ξηρά, η οποία μεταβάλλεται συνεχώς και ορίζεται ως το όριο της θάλασσας προς την ξηρά, που βρέχεται από τη θάλασσα από τις μεγαλύτερες αναβάσεις των κυμάτων της [20]. Παραλία ή παράκτια λωρίδα, είναι η χερσαία ζώνη η οποία βρίσκεται σε άμεση επαφή με την ακτογραμμή και σχετίζεται άμεσα με αυτήν, χρήζει δε ιδιαίτερης, ή ακόμη και απολύτου προστασίας εξαιτίας του οικολογικού, αρχαιολογικού, ιστορικού και αισθητικού της ρόλου [20]. H παραλία είναι η ζώνη που επηρεάζεται άμεσα από τις φυσικές και κλιματικές αλλαγές (κυματισμοί, άνεμοι, άνοδος στάθμης της θάλασσας). Συγκεκριμένα, ως παραλία, η οποία αποτελεί κοινόχρηστη ζώνη, ορίζεται [20]: 1) Η ζώνη στην οποία έχουν αποτεθεί υλικά, είτε από τη δράση της θάλασσας, είτε του ανέμου, είτε γενικότερα τη διάβρωση των γειτονικών, στην παράκτια περιοχή, εδαφών, τα οποία μπορεί να αποτελούνται από άμμο, αμμοχάλικα, βότσαλα, κροκάλες κ.λπ. και τη χαρακτηριστική χλωρίδα (που μεταξύ άλλων συμβάλλει στη σταθεροποίηση των αποθέσεων) και πανίδα των εκτάσεων αυτών. Στη ζώνη αυτή συμπεριλαμβάνονται τα Tombolo και τα αμμώδη βέλη. 2) Η ζώνη στην οποία απαντώνται βραχώδεις, ή άλλες εκτάσεις, με ή χωρίς αποθέσεις άλλων υλικών (π.χ. άμμου), μέχρι το σημείο που είναι εμφανής η επίδραση της θάλασσας (επηρεάζοντας κυρίως την ύπαρξη χλωρίδας), και αφορά εκτάσεις που παρουσιάζουν ομαλή κλίση. 3) Η ζώνη που περιλαμβάνει τις απόκρημνες ακτές, αρχομένης από το φρύδι του πρανούς, μέχρι το σημείο που είναι εμφανής η επίδραση της θάλασσας (χωρίς ή με μειωμένη ύπαρξη χλωρίδας), με ή χωρίς αποθέσεις άλλων υλικών (π.χ. άμμου). Εφόσον στις εκτάσεις των περιπτώσεων (α) και (β) ή τις συνεχόμενες σε αυτές, διαπιστώνεται η ύπαρξη ιδιαίτερης χλωρίδας -που απαντάται μόνο στις περιοχές αυτές που βρίσκονται δίπλα στη θάλασσα-, η ζώνη επεκτείνεται ώστε να συμπεριλάβει και τις εκτάσεις αυτές. Στην περίπτωση αυτή, αν οι εκτάσεις είναι ιδιωτικές απαλλοτριώνονται ή εφόσον πρόκειται για τμήμα ιδιωτικών εκτάσεων τίθενται περιορισμοί. Σε κάθε περίπτωση, το ελάχιστο πλάτος της ζώνης στις περιπτώσεις (α) και (β) δεν μπορεί να είναι μικρότερο των 12μ. από την ακτογραμμή ή από το φρύδι του μικρού απόκρημνου τμήματος, πριν το τμήμα με ομαλή κλίση, που είναι και η συνηθέστερη περίπτωση (Σχήμα 2), [20]. 32

55 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] Στη ζώνη (γ) συμπεριλαμβάνονται και τμήματα με τα χαρακτηριστικά των περιπτώσεων (α) και (β) όπου μετά τη ζώνη αυτή απαντώνται απόκρημνα εδάφη και συνήθως σχηματίζουν ένα μικρό κόλπο (Σχήμα 3). Η ζώνη προσαυξάνεται για τουλάχιστον 12,00μ. από το φρύδι του πρανούς, εφόσον δεν παρατηρείται διάβρωση (Σχήμα 1) και εφόσον η ζώνη που περιλαμβάνει αποθέσεις υλικών ή ιδιαίτερη χλωρίδα είναι μικρότερη των 12,00μ. Σε περίπτωση διάβρωσης, ανάλογα με τα γεωλογικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά και το ρυθμό διάβρωσης του πρανούς, η έκταση αυτή επεκτείνεται μέχρι το σημείο που εκτιμάται ότι η ακτή θα διαβρωθεί στα επόμενα 100 χρόνια από το χρόνο καθορισμού της ακτογραμμής και καθορίζεται το διάστημα επανακαθορισμού, το οποίο δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 10 χρόνια [20]. Σχήμα 1: Ελάχιστο πλάτος κοινόχρηστης ζώνης σε απόκρημνες ακτές (πηγή: [20]) Σχήμα 2: Ελάχιστο πλάτος κοινόχρηστης ζώνης σε μη απόκρημνες περιοχές (πηγή: [20]) Σχήμα 3: Ελάχιστο πλάτος κοινόχρηστης ζώνης σε ακτές που περιλαμβάνουν μικρό, ομαλής κλίσης, τμήμα και απόκρημνο τμήμα (πηγή: [20]) H παράκτια ή παρόχθια λωρίδα, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει κοινόχρηστες ή/και ιδιωτικές εκτάσεις, είναι [20]: 33

56 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] 1) Η ζώνη που περιλαμβάνει την εκβολή ρέματος ή ποταμού. Στη ζώνη αυτή συμπεριλαμβάνονται οι υγρότοποι (ελώδεις ή βαλτώδεις εκτάσεις) που δημιουργήθηκαν ή σχετίζονται με την ύπαρξη του ρέματος ή του ποταμού. H ύπαρξη ελών και βάλτων σε συνδυασμό με την ύπαρξη συγκεκριμένων ειδών χλωρίδας, ή μεμονωμένων δασικών συστημάτων, αποτελούν βασικά κριτήρια οριοθέτησης της ζώνης. Στη ζώνη αυτή, επίσης, μπορεί να συμπεριλαμβάνονται και τα τμήματα που πιθανόν εκτείνονται πέραν των οριογραμμών του ρέματος ή της όχθης του ποταμού, στα οποία απαντάται βλάστηση που σχετίζεται άμεσα με την ύπαρξη του ρέματος ή του ποταμού και βρίσκονται μεταξύ των δύο ακραίων σημείων των γραμμών που καθορίζουν το όριο της παραλίας. Σε κάθε περίπτωση, η κοινόχρηστη ζώνη δεν μπορεί να είναι μικρότερη των 100μ. από την ακτογραμμή, όταν η ζώνη αυτή εκτείνεται σε απόσταση μεγαλύτερη των 100μ. από την ακτογραμμή. 2) Η ζώνη που περιλαμβάνει τους, συνεχόμενους στη ζώνη παραλίας ή την παράκτια λωρίδα, υγροτόπους (ελώδεις ή βαλτώδεις εκτάσεις), αλυκές ή εκτάσεις που παρουσιάζουν χαρακτηριστικά αλυκών, ή ακόμη και τους μη συνεχόμενους, εφόσον εκτιμηθεί ότι αποτελούν ενιαίο σύστημα με τις ζώνες αυτές. Αν εκτιμηθεί ότι δεν υπάρχει άμεση συσχέτιση, τότε μπορεί απλά να τίθενται περιορισμοί στις χρήσεις γης, στο μεταξύ τους τμήμα. Στην περίπτωση που δεν είναι συνεχόμενες, το μεταξύ τους τμήμα μπορεί να ανήκει και σε ιδιώτη. 3) Η ζώνη που περιλαμβάνει τμήματα ξηράς που δημιουργήθηκαν από πρόσχωση από φυσικές διεργασίες ή, άμεσα με την κατασκευή τεχνικών έργων ή έμμεσα εξαιτίας των κατασκευασμένων τεχνικών έργων. Τα εδάφη αυτά είναι κοινόχρηστα, εφόσον παρουσιάζουν κάποια από τα χαρακτηριστικά που τα κατατάσσουν σε μια από τις παραπάνω κατηγορίες (παραλίας ή παράκτιας λωρίδας), αλλιώς ανήκουν στην ιδιωτική περιουσία του Δημοσίου. Οι παραπάνω ζώνες αποτελούν την κρίσιμη πλημμυρική ζώνη. Σε συνέχεια των παραπάνω ζωνών καθορίζεται μια ζώνη τουλάχιστον 100μ. η οποία καλείται δυναμική ζώνη ή ζώνη άμεσης επίδρασης. H ζώνη επεκτείνεται και πέραν των 100μ., εφόσον οι δραστηριότητες έχουν άμεση και σημαντική επίπτωση στις παράκτιες ζώνες, φθάνοντας τα μ. ή και περισσότερο αν κρίνεται απαραίτητο. Στις ζώνες αυτές μπορεί να τίθενται αυστηροί περιορισμοί, όπως π.χ. απαγόρευση οικοδόμησης, άντλησης ύδατος, καλλιεργειών, διαμόρφωσης εδάφους κ.λπ., λαμβάνοντας, σε κάθε περίπτωση, υπόψη το ανάγλυφο της περιοχής και εν γένει τις συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή. Οι περιορισμοί δεν αφορούν περιπτώσεις παραδοσιακών δραστηριοτήτων, οι οποίες μπορεί να συνεχίσουν να υφίστανται, εκτός αν εντατικοποιούνται ή έχουν σημαντική επίπτωση στο περιβάλλον [20]. 34

57 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] Σε κάθε περίπτωση οι περιορισμοί δόμησης, διαμόρφωσης εδάφους και άντλησης ύδατος εφαρμόζονται υποχρεωτικά για απόσταση τουλάχιστον 50μ. από το όριο των παραπάνω ζωνών (παραλίας ή παράκτιας ή παρόχθιας λωρίδας), [20]. Ελάχιστη θαλάσσια ζώνη προστασίας ορίζεται η ζώνη μέχρι την ισοβαθή των 50μ ή και περισσότερο, εάν σε βάθος μεγαλύτερο των 50μ. διαπιστώνεται η ύπαρξη σημαντικής βιοποικιλότητας [20]. Σε όλες τις παραπάνω ζώνες μπορεί να τίθενται επιπλέον περιορισμοί για την προστασία της χλωρίδας και πανίδας και για εκπαιδευτικούς ή ερευνητικούς σκοπούς [20]. 3.4 Κατηγοριοποίηση των επιπτώσεων στις παράκτιες ζώνες Η παράκτια ζώνη έχει μεγάλη περιβαλλοντική, οικονομική, κοινωνική, πολιτισμική και ψυχαγωγική σημασία. Συνδυάζοντας την ομορφιά του τοπίου, οι παράκτιες ζώνες αποτελούν τους βασικούς πόλους έλξης τουριστών. Ο οικονομικός ρόλος τους επεκτείνεται και στις εμπορικές συναλλαγές, λόγω της στρατηγικής τους θέσης, ανάμεσα στη στεριά και τη θάλασσα, αλλά και στην αλιεία, στη γεωργία και στις υπηρεσίες. Στις περισσότερες παράκτιες ζώνες παρατηρείται αύξηση της δημογραφικής πίεσης και εποχικές μεταβολές στην απασχόληση, οι οποίες συνδέονται κυρίως με τον τουρισμό [18]. Η υψηλή συγκέντρωση πληθυσμού και δραστηριοτήτων είναι ο βασικός παράγων περιβαλλοντικής πίεσης στις παράκτιες ζώνες. Οι αναπτυξιακές διεργασίες των τελευταίων 40 ετών συνοδεύονται από μείζονες αλλαγές των παράκτιων οικοσυστημάτων και κοινωνιών, με αποτέλεσμα τον πολλαπλασιασμό των περιβαλλοντικών πιέσεων [19]. Οι αλλαγές στη χρήση της γης των παράκτιων ζωνών αυξάνουν και τις επιπτώσεις από φυσικούς και κλιματικούς κινδύνους [19]. Όταν το σύνολο σχεδόν της ακτής βρισκόταν σε φυσική ή ημιφυσική κατάσταση και η παράκτια ζώνη δεν ήταν πυκνοκατοικημένη, οι επιπτώσεις των βίαιων φαινομένων ήταν πολύ λιγότερο καταστροφικές, αφού η ανθρώπινη επίδραση ήταν κυρίως παραδοσιακές γεωργικές και κτηνοτροφικές δραστηριότητες, ενώ οι οικισμοί κατείχαν μόνο ένα μικρό ποσοστό της ακτής [19]. Σήμερα, βίαια φαινόμενα όπως πλημμύρες, τυφώνες, τσουνάμι κ.λπ. προκαλούν τεράστιες καταστροφές στις περισσότερες παράκτιες ζώνες που φιλοξενούν πολλές δραστηριότητες και μεγάλους πληθυσμούς. Η ενδεχόμενη κλιματική αλλαγή θα ενισχύσει σημαντικά αυτούς τους κινδύνους [19]. Οι φυσικές επιπτώσεις είναι [17]: 1) Αύξηση της συχνότητας κατάκλυσης και πλημμύρων από καταιγίδες. 2) Επιταχυνόμενη παράκτια διάβρωση. 35

58 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] 3) Υφαλμύρωση παράκτιων υδροφορέων. 4) Εισχώρηση θαλάσσιων υδάτων σε εκβολές ποταμών και ποτάμια συστήματα. 5) Υποβάθμιση ή και εξαφάνιση παράκτιων υγροβιότοπων. Οι κοινωνικοοικονομικές επιπτώσεις είναι [17]: 1) Αυξανόμενος κίνδυνος πλημμύρων και ανθρώπινων απωλειών. 2) Καταστροφή ή ζημιές σε παράκτιους οικισμούς, προστατευτικά έργα και άλλες υποδομές. 3) Υποβάθμιση ανανεώσιμων φυσικών πόρων. 4) Δυσχέρειες στον τουρισμό και τις μεταφορές. 5) Κίνδυνος για παράκτια ιστορικά και πολιτιστικά μνημεία. 6) Υποβάθμιση της παράκτιας γεωργίας και της αλιείας λόγω υποβάθμισης της ποιότητας των εδαφών και των υδάτων αντίστοιχα. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι [23]: 1) Η απόφραξη σταθμών επεξεργασίας υδάτων με ταυτόχρονη αποδέσμευση ποσοτήτων ρυπαντών, 2) Η καταστροφή της βλάστησης και η κινητοποίηση ρυπαντών του εδάφους. 3) Η διάρρηξη υπόγειων σωλήνων, 4) Η παρεκτόπιση δεξαμενών αποθήκευσης, 5) Το ξέπλυμα περιοχών με τοξικά απόβλητα. 6) Η αποδέσμευση χημικών ουσιών που βρίσκονται αποθηκευμένες στο έδαφος. 3.5 Πλημμυρικές επιπτώσεις/ζημίες στις παράκτιες ζώνες Ορισμένες παράκτιες ζώνες, βιώνουν στις μέρες μας το φαινόμενο των πλημυρών από τα νερά των ωκεανών. Η συχνότητα, το μέγεθος και η έκταση των πλημυρών, είναι συνάρτηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη, της αύξησης της στάθμης της θάλασσας, την αύξηση του ύψους της πλημμυρίδας της παλίρροιας και την αύξηση της έντασης και συχνότητας των καταιγίδων [16]. Το WGII (Working Group II, IPCC), επισημαίνει ότι, είναι πιθανόν περισσότερο από 100 εκατομμύρια άνθρωποι να υποστούν τις συνέπειες μιας παράκτιας καταιγίδας ή πλημμύρας κάθε χρόνο από το 2080 και μετά [16]. Ο όρος πλημμυρική ζημιά (flood damage) αναφέρεται στις αρνητικές συνέπειες που μπορεί να προκύψουν από ένα πλημμυρικό γεγονός. Στη διεθνή βιβλιογραφία χρησιμοποιείται με διττή σημασία, αυτή της υλικής φθοράς σε κατασκευή από το φυσικό φαινόμενο της πλημμύρας και αυτή της οικονομικής απώλειας, είτε λόγω υλικής φθοράς, είτε 36

59 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] λόγω δυσλειτουργιών της αγοράς που μπορεί να έχει αποτέλεσμα μία πλημμύρα. Ακόμη, η υλική φθορά μιας πληγείσας ιδιοκτησίας από το φυσικό φαινόμενο της πλημμύρας μπορεί να οριστεί ως πλημμυρική ζημιά (flood damage), ενώ η οικονομική απώλεια λόγω της υλικής φθοράς μιας πλημμυρόπληκτης κατοικίας ως πλημμυρική απώλεια (flood loss) [32]. Οι πλημμυρικές επιπτώσεις/ζημίες εξαρτώνται από τους εξής παράγοντες [23]: Ύπαρξη αντιπλημμυρικών έργων Αλλοίωση φυσικού περιβάλλοντος Ένταση ανθρώπινης δραστηριότητας Στην Εικόνα 16 παρουσιάζονται οι παράκτιες περιοχές που θα είναι ευάλωτες σε πλημμύρες εξαιτίας της ανόδου της στάθμης της θάλασσας το Εικόνα 16: Παγκόσμιος χάρτης παράκτιων περιοχών, ευάλωτων σε πλημμυρικές επιπτώσεις εξαιτίας της ανόδου της στάθμης της θάλασσας το 2080 (πηγή: [25]) Κατηγοριοποίηση πλημμυρικών επιπτώσεων/ζημιών στις παράκτιες περιοχές Οι επιπτώσεις από τις πλημμύρες μπορούν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες : οι άμεσες (direct) και οι έμμεσες (indirect). Οι άμεσες έχουν σχέση με τη φυσική επίδραση του νερού, ενώ οι έμμεσες δεν έχουν απόλυτη σχέση με το νερό. Οι άμεσες διακρίνονται επίσης σε μετρήσιμες (tangible) και μη μετρήσιμες (intangible) [4]. Η πρόκληση άμεσης πλημμυρικής ζημιάς μπορεί να μοντελοποιηθεί με την προσέγγιση φόρτισης αντίστασης, η οποία απεικονίζεται στο Σχήμα 4. Εάν η φόρτιση από επίδραση ενός φυσικού φαινομένου υπερβεί την αντίσταση ενός πληγέντος στοιχείου, τότε θα προκληθεί άμεση ζημιά στο στοιχείο μέσω μηχανισμού αστοχίας. Τέλος, σημειώνεται ότι η 37

60 Έμμεση Άμεση Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] χωρική εμβέλεια της άμεσης πλημμυρικής ζημιάς περιορίζεται εντός των ορίων της κατακλυσμένης περιοχής [32]. Φόρτιση ή Φυσικός Κίνδυνος Αντίσταση ή τρωτότητα στοιχείου Μηχανισμός Αστοχίας Άμεση ζημία στο στοιχείο Σχήμα 4: Προσέγγιση φόρτισης αντίστασης με αποτέλεσμα πρόκληση άμεσης ζημιάς μέσω μηχανισμού αστοχίας (πηγή: [32]) Όμοια, οι έμμεσες ζημιές διακρίνονται σε μετρήσιμες και μη μετρήσιμες. Στις έμμεσες μετρήσιμες περιλαμβάνονται πιθανές επιδράσεις σε γύρω περιοχές έξω από την περιοχή που κατακλύζεται [4]. Στον Πίνακα 9 παρουσιάζονται ορισμένα παραδείγματα πλημμυρικής ζημίας. Πίνακας 9: Χαρακτηριστικά παραδείγματα των κατηγοριών πλημμυρικής ζημιάς (πηγή: [4], [32]) Μετρήσιμη Κατοικίες Κτήρια εμπορικής και βιομηχανικής χρήσεως Έργα δημόσιας υποδομής (δρόμοι, γέφυρες, αναχώματα κτλ) Οχήματα Αγροτική γη Πανίδα Έξοδα εκκένωσης και προσωρινής στέγασης των πληγέντων Έξοδα καθαρισμού των συντριμμιών Απώλεια οικονομικής παραγωγής λόγω κατεστραμμένων εγκαταστάσεων Έλλειψη αποθεμάτων ενέργειας και τηλεπικοινωνίας Διαταραχή των κτηματομεσιτικών αγορών π.χ. μείωση τιμών αξίας γης Μείωση ανταγωνιστικότητας συγκεκριμένων τομέων οικονομίας Μη μετρήσιμη Απώλεια ανθρώπινης ζωής Τραυματισμός Απώλειες πολιτιστικής κληρονομιάς Ρύπανση / μόλυνση οικοσυστημάτων Απώλεια χρόνου λόγω κυκλοφοριακής δυσλειτουργίας Κοινωνική δυσλειτουργία Έλλειψη εμπιστοσύνης στην αποτελεσματικότητα των κρατικών λειτουργιών Ψυχική / ψυχολογική βλάβη Ανεργία Μείωση παραγωγικότητας 38

61 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] Μέθοδος υπολογισμού ανθρώπινων απωλειών και τραυματισμών από πλημμύρες Η μεθοδολογία που θα αναλυθεί στη συνέχεια, χρησιμοποιείται στη Μεγάλη Βρετανία. Ο αριθμός των τραυματιών και των ανθρωπίνων απωλειών, υπολογίζεται συναρτήσει τριών παραγόντων [9]: 1. Αξιολόγηση κινδύνου = Συνάρτηση των χαρακτηριστικών ροής της πλημμύρας (βάθος (m), ταχύτητα (m/s) και φερτά υλικά). 2. Τρωτότητα περιοχής = Συνάρτηση της αποτελεσματικότητας των πλημμυρικών προειδοποιήσεων, της ταχύτητας εκδήλωσης του φαινομένου και του τύπου των κτιρίων. 3. Ανθρώπινη τρωτότητα = Συνάρτηση του αριθμού των υπέργηρων ανθρώπων (άνω των 75 ετών) και των μακροχρόνια αρρώστων/κατάκοιτων/ανάπηρων. Ο παράγοντας αυτός εκφράζεται ως ποσοστό. εξής [9]: Ο αριθμός των τραυματιών που προκαλούνται από μια πλημμύρα υπολογίζεται ως Όπου: N(I) = ο αριθμός των τραυματιών N Z = ο πληθυσμός που ζει στην πλημμυρισμένη περιοχή Ο αριθμός των ανθρώπινων απωλειών από ένα πλημμυρικό γεγονός υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την παρακάτω σχέση [9]: Όπου: N(f) = ο αριθμός των ανθρώπινων απωλειών Μέθοδος υπολογισμού νομισματικών (monetary) απωλειών Οι νομισματικές ζημίες ποσοτικοποιούνται ως η απώλεια της αξίας των περιοχών που έχουν πληγεί ή ως το κόστος αποκατάστασής τους. Η απώλεια της αξίας μπορεί να 39

62 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] εκφραστεί ως ποσοστό (ή κλάσμα) της συνολικής αξίας. Τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των απωλειών είναι οι χρήσεις γης, το βάθος, η ταχύτητα ροής, κ.λπ. Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων γίνεται με καμπύλες π.χ. «Βάθους - Ζημίας» ή και άλλων παρόμοιων καμπυλών [9]. Στην Εικόνα 17 παρουσιάζεται η μεθοδολογία υπολογισμού των νομισματικών απωλειών. Εικόνα 17: Μεθοδολογία υπολογισμού νομισματικών απωλειών (πηγή: [9]) Κάθε υλικό υπόκεινται σε διαφορετικό βαθμό ζημίας από μια πλημμύρα. Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός ενός γραφείου ή μιας κατοικίας, μπορεί να καταστραφεί εντελώς χωρίς να υπάρχει η δυνατότητα επιδιόρθωσης. Σε αυτήν την περίπτωση η οικονομική ζημία ανέρχεται στο 100% της αξίας του εξοπλισμού. Αντίθετα, σε ανθεκτικά υλικά η ζημία μπορεί να ανέλθει στο 5-10% της αξίας τους [9]. Πολλαπλασιάζοντας το ποσοστό των απωλειών με την νομισματική αξία των αντικειμένων, υπολογίζεται η απώλεια της αξίας σε νομισματικούς όρους. Αυτή η διαδικασία πρέπει να γίνει για όλα τα αντικείμενα σε μια κατακλυσμένη περιοχή, έτσι ώστε να υπολογιστούν οι συνολικές ζημίες. Ανάλογα με την κλίμακα των πλημμυρών και τα διαθέσιμα δεδομένα, η διαδικασία αυτή μπορεί να εφαρμοστεί σε μεμονωμένα αντικείμενα ή σε 40

63 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] μικρότερες περιοχές. Οι καμπύλες «Βάθους-Ζημίας» θα πρέπει να είναι διαθέσιμες, για τον ορθότερο υπολογισμό των απωλειών [9]. Στο Διάγραμμα 11 παρουσιάζονται οι συνολικές και ασφαλισμένες απώλειες εξαιτίας παράκτιων πλημμύρων την περίοδο Διάγραμμα 11: Συνολικές και ασφαλισμένες απώλειες εξαιτίας παράκτιων πλημμύρων την περίοδο (πηγή: [9]) 41

64 Κεφάλαιο 3 ο [Επιπτώσεις στις Παράκτιες Ζώνες] 42

65 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] 4. Πλημμύρες στις παράκτιες ζώνες 4.1 Εισαγωγικά Ορισμός πλημμύρας Η παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου θεωρείται ότι μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της έντασης των ακραίων παράκτιων πλημμυρικών φαινομένων [15]. Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 2007/60/EC (23 Οκτωβρίου 2007), με τίτλο: «Αξιολόγηση και τη Διαχείριση των Κινδύνων Πλημμύρας», (άρθρο 1), [15], [21]: «Πλημμύρα είναι, η προσωρινή κάλυψη από νερό τμήματος γης που υπό κανονικές συνθήκες δεν καλύπτεται από νερό. Ο όρος αυτός πρέπει να περιλαμβάνει τις πλημμύρες από ποταμούς, από χείμαρρους, πλημμύρες από τη θάλασσας σε παράκτιες περιοχές και μπορεί να εξαιρεί τις πλημμύρες από τα αποχετευτικά συστήματα». «Κίνδυνος πλημμύρας είναι, ο συνδυασμός της πιθανότητας ενός πλημμυρικού γεγονότος και των και των εν δυνάμει επιπτώσεών του στην ανθρώπινη υγεία, στο περιβάλλον, στην πολιτιστική κληρονομιά και στην οικονομική δραστηριότητα». Συγκεκριμένα, η συνδυασμένη επίδραση των φαινομένων μετεωρολογικής παλίρροιας, που συνδέονται με τα μεγαλύτερα κύματα και την αυξανόμενη επίγεια απορροή, αναμένεται να επηρεάσει πολλές παράκτιες πόλεις και αποτελεί αίτιο μεγάλης ανησυχίας για όλους τους φορείς που συνδέονται με τη διαχείριση και την προστασία [15]. Κατά τη διάρκεια των ερχόμενων δεκαετιών, ο πληθυσμός των υποκείμενων σε πλημμύρες περιοχών θεωρείται πως θα αυξηθεί, με αποτέλεσμα οι αρνητικές επιπτώσεις των ενδεχόμενων πλημμυρών να είναι ακόμα μεγαλύτερες. Έτσι, η κατανόηση του πως οι ακτές ανταποκρίνονται στις αλλαγές των παραγόντων που οδηγούν σε ακραία φαινόμενα αποτελεί μία ιδιαίτερα κρίσιμη διαδικασία [15]. 4.2 Κατηγοριοποίηση πλημμυρών Λόγω πολύπλοκων και αλληλένδετων διαδικασιών που προκαλούν πλημμύρες, η κατάταξη τους σε κατηγορίες δεν είναι κάτι απλό. Η ΕΕ έχει ομαδοποιήσει τα είδη πλημμύρων στις ακόλουθες κατηγορίες [2], [21], [22], [23]: Ποτάμιες πλημμύρες (Fluvial floods). Η πλημμύρα κατά μήκος ποταμών είναι ένα φυσικό φαινόμενο. Μερικές πλημμύρες είναι εποχιακές, όταν οι βροχές του χειμώνα ή της άνοιξης, μαζί με τα χιόνια που λειώνουν, γεμίζουν τις λεκάνες απορροής με μεγάλες ποσότητες νερού σε μικρό χρονικό διάστημα. 43

66 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] Παράκτιες πλημμύρες (Coastal Floods). Οι άνεμοι που δημιουργούνται από καταιγίδες ή έντονα συστήματα χαμηλής πίεσης μπορούν να προκαλέσουν κύματα που εισχωρούν στην στεριά και προκαλούν σημαντικές πλημμύρες. Οι μετεωρολογικές παλίρροιες (storm surges) ή και τα τσουνάμι είναι τα κύματα που προκαλούν πλημμύρες και καταστροφή. Πλημμύρες Κατάκλυσης (Pluvial Floods) Αστικές πλημμύρες (Urban Floods). Όταν η αγροτική ή δασική γη μετατρέπεται σε αστική, με τις συνεπαγόμενες υποδομές, τα κτήρια, τους δρόμους κλπ, χάνει την ικανότητα απορρόφησης της βροχής. Η αστικοποίησης αυξάνει την απορροή των ομβρίων υδάτων από 2 έως 6 φορές σε σχέση με την απορροή που θα υπήρχε αν η περιοχή παρέμενε στη φυσική της κατάσταση. Αιφνίδιες πλημμύρες (Flash floods). Πολλές είναι οι παράμετροι που οδηγούν σε μια ξαφνική πλημμύρα. Τα δύο βασικά στοιχεία είναι, η ένταση της βροχόπτωσης και η διάρκειά της. Το ανάγλυφο της κάθε περιοχής, τα χαρακτηριστικά του εδάφους και η κάλυψη από χώμα παίζουν σημαντικό ρόλο. Οι μεγαλύτερες υλικές και ανθρώπινες απώλειες προέρχονται συνήθως από τις Αιφνίδιες πλημμύρες καθώς δεν υπάρχει έγκαιρη προειδοποίηση για κατάλληλη λήψη μέτρων [22], [23]. Οι Αστικές πλημμύρες είναι συχνότερες από τις αιφνίδιες, όμως το μέγεθος των προβλημάτων που δημιουργούν είναι μικρότερο [22]. Σε περιπτώσεις πλημμυρών από υπερχείλιση ποταμών ή θυελλών το ποσοστό θανάτων είναι χαμηλό μιας και τα φαινόμενα αυτά μπορούν να προβλεφθούν [23]. 4.3 Αίτια πρόκλησης παράκτιων πλημμυρών Οι παράκτιες πλημμύρες είναι ένα φυσικό φαινόμενο που προκαλείται από τσουνάμι, έντονους ανέμους και κυματισμούς, όπως φαίνεται και στον Πίνακα 10. Πίνακας 10: Γένεση και συνέπειες παράκτιων πλημμυρών (πηγή: [8], [29]) Αίτια γενέσεως Πρωτογενή Δευτερογενή Βλαπτικές συνέπειες/ φαινόμενα φαινόμενα Επιπτώσεις 1. Παλιρροιακά Κύματα Βαρύτητας (Tsunamis) 2. Ισχυροί άνεμοι 3. Μετεωρολογική παλίρροια 1. Άνοδος της στάθμης της θάλασσας 2. Κατακλυσμός παράκτιων περιοχών 3. Ισχυροί κυματισμοί 1. Κατολισθήσεις 2. Διάβρωση 3. Μετατοπίσεις εδαφών 1. Ρύπανση υδάτων 2. Καταστροφή βιοτόπων 3. Προβλήματα στις θαλάσσιες μεταφορές 4. Αποκλεισμός περιοχών 5. Ζημιές σε κτήρια, εγκαταστάσεις, οδικό δίκτυο κλπ 6. Εγκλωβισμός ατόμων 7. Τραυματίες/Νεκροί 44

67 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] Η ανύψωση της στάθμης θάλασσας και η εμφάνιση πλημμύρων στις παράκτιες περιοχές εξαρτάται από [27], [28]: Το μέγεθος των ατμοσφαιρικών πιέσεων του βαρομετρικού χαμηλού συστήματος. Την ένταση και την ταχύτητα προώθησης του ατμοσφαιρικού συστήματος. Τον προσανατολισμό των ανέμων σε σχέση με την ακτή. Τη μορφολογία της ακτογραμμής και τη βαθυμετρία της παράκτιας ζώνης (Σχήμα 5). Σχήμα 5: Μεταβολές στην μορφολογία και τη βυθομετρία της παράκτιας ζώνης (πηγή: [29]) Δέκτης). Στο Σχήμα 6 παρουσιάζεται το μοντέλο μιας παράκτιας πλημμύρας (Πηγή Διαδρομή Σχήμα 6: Μοντέλο παράκτιας πλημμύρας (πηγή: [24]) Στην Εικόνα 18 περιγράφονται οι φυσικοί παράγοντες που επηρεάζουν την γένεση και τον ρυθμό έκτασης των παράκτιων πλημμυρών. 45

68 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] Εικόνα 18: Περιγραφή των φυσικών παραγόντων που σχετίζονται με τις πλημμύρες στην παράκτια ζώνη (πηγή [15]) Εκτός από τους φυσικούς παράγοντες γένεσης παράκτιων πλημμυρών υπάρχουν και οι ανθρωπογενείς. Τέτοιοι είναι, η αστοχία των έργων προστασίας των ακτών, ενώ, εξίσου σημαντικό παράγοντα αποτελεί και η έλλειψη μέτρων για την μείωση των επιπτώσεων από πλημμύρες [23]. Οι παράκτιες πλημμύρες εκδηλώνονται μέσω των κυματισμών. Στον Πίνακα 11 παρουσιάζονται οι διάφοροι τύποι κυματισμών. Πίνακας 11: Τύποι κυμάτων (πηγή: [26]) Τύπος κύματος Περίοδος Δύναμη που επηρεάζει τα χαρακτηριστικά των κυμάτων Δύναμη που δημιουργεί τα κύματα Σχόλια Τριχοειδή κύματα < 0,1 sec Επιφανειακή τάση Άνεμος - Μεγάλης βαρύτητας κύματα 0,1-1 sec Επιφανειακή τάση και βαρύτητα Άνεμος - Συνήθους βαρύτητας κύματα 1-30 sec Βαρύτητα Άνεμος Ανεμογενή κύματα Μικρής βαρύτητας κύματα 30 sec - 5min Σπάσιμο κυμάτων Άνεμος και Βαρύτητα και στην συνήθη κύματα επιτάχυνση Coriolis ακτή, ταλαντώσεις βαρύτητας και καταιγίδες Μακράς περιόδου κύματα >5 min Βαρύτητα και Καταιγίδες Tsunamis Συνήθη παλιρροιακά κύματα Καθορισμένη περίοδος σε ώρες επιτάχυνση Coriolis Βαρύτητα και επιτάχυνση Coriolis Σεισμοί Έλξεις Σελήνης και Ήλιου Παλίρροια 46

69 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] 4.4 Παράκτιες πλημμύρες λόγω μετεωρολογικής παλίρροιας Οι μετεωρολογικές παλίρροιες είναι φαινόμενα μεταβολής-διαταραχών του επιπέδου της ελεύθερης επιφάνειας της θάλασσας που προκαλούνται από μετεωρολογικά φαινόμενα τα οποία συνδέονται με την επίδραση του ανέμου και των βαροβαθμίδων στις θαλάσσιες μάζες [26]. Πρόκειται για κύματα θύελλας και θυελλώδους φουσκοθαλασσιάς (storm tides ή storm surges) που παρά το γεγονός ότι συνηθίζεται να ονομάζονται παλιρροιακά κύματα (tidal waves) στην πραγματικότητα δεν έχουν καμία σχέση με το φαινόμενο της παλίρροιας (αστρονομική παλίρροια) [26]. Στην περίπτωση περιορισμένων πλευρικά πεδίων που χαρακτηρίζονται από μικρά βάθη όπως είναι η Βόρεια θάλασσα και η Βαλτική, η παρατεταμένη επίδραση τέτοιων μετεωρολογικών φαινομένων (άνεμος σε συνδυασμό με ανάπτυξη βαροβαθμίδων) προκαλεί συσσώρευση υδάτινων μαζών στις ακτές και υπερύψωση της μέσης στάθμης του νερού, προκαλώντας συχνά καταστρεπτικές συνέπειες για τις παράκτιες περιοχές [26]. Ως μετεωρολογική παλίρροια (storm surge) ορίζεται η εξαιρετική, μη συνήθης άνοδος της στάθμης της θάλασσας κατά μήκος της ακτογραμμής, που προκαλείται από τις δυνάμεις του ανέμου και της πίεσης ενός βαρομετρικού χαμηλού ή μιας έντονης καταιγίδας (Εικόνα 19). Δεν πρέπει να συγχέεται η μετεωρολογική παλίρροια με την αστρονομική παλίρροια, που είναι η συστηματική ανύψωση της στάθμης της θάλασσας εξ αιτίας της βαρύτητας, της κίνησης της γης, της θέσης του φεγγαριού και των πλανητών [21]. Εικόνα 19: Μετεωρολογική παλίρροια (πηγή: [21]) Συνοπτικά, αυτό που συμβαίνει με τη μετεωρολογική παλίρροια είναι ότι για κάθε πτώση της ατμοσφαιρικής πίεσης κατά 1,00 mbar, δημιουργείται ανύψωση της στάθμης του νερού κατά 1,00 cm. Γι αυτό η μετεωρολογική παλίρροια συνδέεται με βαρομετρικά χαμηλό. Επίσης η διαφορά των ατμοσφαιρικών πιέσεων ανάμεσα σε δύο θαλάσσιες περιοχές μπορεί και αυτή να προκαλέσει ανύψωση της στάθμης της θάλασσας [21], [27], [28]. Η μετεωρολογική παλίρροια προκαλείται από τη δράση του ανέμου στην επιφάνεια της θάλασσας καθώς και των πιέσεων ενός βαρομετρικού χαμηλού. Ο άνεμος ωθεί το επιφανειακό νερό προς την ξηρά με αποτέλεσμα τη συσσώρευση νερού κοντά στην ακτή (Σχήμα 7). 47

70 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] Σχήμα 7: Το φαινόμενο της μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [27], [28]) Οι βασικές διεργασίες επίδρασης της μετεωρολογικής παλίρροιας στη στάθμη της θάλασσας της παράκτιας ζώνης, είναι οι κάτωθι δύο. 1 - Ανύψωση λόγω χαμηλής πίεσης Η διαφορά μεταξύ της χαμηλής πίεσης στο κέντρο του τυφώνα και της υψηλότερης περιβαλλοντικής πίεσης έξω από τον πυρήνα, μπορεί να προκαλέσει άνοδο της στάθμης του νερού (φαινόμενο του ανάστροφου βαρομέτρου), (Σχήμα 8) [30]. Σχήμα 8: Το φαινόμενο του ανάστροφου βαρομέτρου (πηγή: [30]) 48

71 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] 2 - Ανύψωση λόγω του ανέμου Προκαλείται από τους έντονους επιφανειακούς ανέμους (κυκλώνες) ενός τυφώνα ή μιας καταιγίδας, που ωθούν το επιφανειακό νερό προς την ξηρά με αποτέλεσμα την συσσώρευση του νερού κοντά στην ακτή (Σχήμα 9), [30], Σχήμα 9: Ανύψωση της Μ.Σ.Θ. λόγω κυκλώνων (πηγή: [30]) Η ανύψωση της στάθμης της θάλασσας οδηγεί, σε συνδυασμό με τη δράση των κυματισμών, σε σημειακές καταστροφές υποδομών (οδοστρώματα, θαλάσσιοι τοίχοι) και σε υπερπήδηση των έργων προστασίας των ακτών και τη διαβροχή των εδαφών (Σχήμα 10). Σχήμα 10: Καταστροφή υποδομών λόγω μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [15]) Οι μεγαλύτερες πλημμύρες εμφανίζονται όταν εμφανίζονται μεγαλύτερες από τις συνήθεις παλίρροιες, ταυτόχρονα με φαινόμενα μετεωρολογικής παλίρροιας. Οι πιο ακραίες πλημμύρες συμβαίνουν όταν μια μετεωρολογική παλίρροια συμπέσει με το υψηλό σημείο της 49

72 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] αστρονομικής παλίρροιας. Οπότε η στάθμη του νερού αυξάνεται σημαντικά, και «προστίθεται» στο ύψος των κυμάτων που κινούνται στην επιφάνεια της θάλασσας. Ο συνδυασμός αυτός λέγεται παλίρροια καταιγίδας (Εικόνα 20), [15], [21]. Εικόνα 20: Συνδυασμός αστρονομικής και μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [29]) Σε περιοχές χαμηλών υψομέτρων, οι παράκτιες πλημμύρες από τις καταιγίδες μπορεί να εκτείνονται πέραν των 100,00 χλμ από την ακτογραμμή προς την ενδοχώρα, με μεγάλες καταστροφές κτηρίων και υποδομών [21]. Ο εντοπισμός και ο χαρακτηρισμός των επικίνδυνων περιοχών σε συνδυασμό με την πρόγνωση και η λήψη κατάλληλων μέτρων συντελεί στην αποτροπή καταστροφικών συνεπειών από τις θαλάσσιες πλημμύρες και συμβάλλει σημαντικά στην αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των πληθυσμών των παράκτιων περιοχών [27], [28]. 4.5 Παράκτιες πλημμύρες λόγω τσουνάμι Το τσουνάμι είναι μια σειρά θαλάσσιων κυμάτων που δημιουργείται από οποιαδήποτε διαταραχή, η οποία είναι σε θέση να μετακινήσει γρήγορα μια μεγάλη μάζα νερού. Μια τέτοια διαταραχή μπορεί να είναι ένας υποθαλάσσιος σεισμός, μια ηφαιστειακή έκρηξη, κατολισθήσεις υποβρύχιων ή παράκτιων εδαφών (Εικόνα 21, 22), [30], [31]. 50

73 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] Εικόνα 21: Μηχανισμοί γένεσης τσουνάμι (1): Έκρηξη ηφαιστείου, (2): Σεισμικό ρήγμα, (3): Κατολίσθηση (πηγή: [30]) Εικόνα 22: (1) Υποθαλάσσιος σεισμός και (2) Δημιουργία τσουνάμι (πηγή: [30], [31]) Όταν ένα τσουνάμι πλησιάσει τις ακτές αυξάνεται σημαντικά το ύψος του. Ακολουθεί η θραύση του και η αναρρίχησή του (συνήθως πολύ ψηλά στην ακτή) που συνοδεύονται από έντονα στροβιλώδεις κινήσεις που παρασέρνουν τα θύματά του (Σχήμα 11). Κατά την κάθοδό του προς τη θάλασσα (Σχήμα 12) αναπτύσσονται μεγάλες ταχύτητες με ακόμη πιο καταστρεπτικές συνέπειες [30], [31]. Σχήμα 11: Θραύση και αναρρίχηση κύματος (πηγή: [30], [31]) 51

74 Κεφάλαιο 4 ο [Πλημμύρες στις Παράκτιες Ζώνες] Σχήμα 12: Κάθοδος κύματος (πηγή: [31], [31]) Τόσο τα Tsunamis όσο και οι θυελλώδεις παλίρροιες αποκαλούνται παλιρροιακά κύματα, παρά το γεγονός ότι ούτε τα Tsunamis αλλά ούτε και οι θυελλώδεις παλίρροιες έχουν σχέση με τις κανονικές παλίρροιες [26]. Το τσουνάμι είναι ένα κύμα με μήκος της τάξης χιλιομέτρων, τη στιγμή που το μήκος ενός ανεμογενούς κυματισμού είναι της τάξης των 100 μέτρων. Η ενέργεια που μεταφέρεται από ένα τσουνάμι είναι πολλαπλάσια από την ενέργεια ενός ανεμογενούς κυματισμού που έχει ίδιο ύψος. Μεταδίδεται με μεγάλες ταχύτητες (π.χ. σε ένα βάθος 1000 μέτρων η ταχύτητα μετάδοσης είναι περίπου 350 χιλιόμετρα την ώρα) και έτσι ο χρόνος αντίδρασης είναι σημαντικά μικρός, ιδιαίτερα σε κλειστές θάλασσες [30], [31]. Τα Tsunamis έχουν πολύ μεγάλες περιόδους και μήκη κύματος, της τάξεως των 15,00-20,00 min και 200,00 km αντίστοιχα. Έτσι συμπεριφέρονται σαν αβαθή κύματα με ταχύτητα της τάξεως των 200,00 m/s για τυπικά ωκεάνια βάθη [26]. Στον ανοικτό ωκεανό τα κύματα τσουνάμι είναι μόλις παρατηρήσιμα, όταν όμως πλησιάζουν τις ακτές γιγαντώνονται και μπορούν να προκαλέσουν μεγάλες καταστροφές. Ενώ στον ανοιχτό ωκεανό τα ύψη των κυμάτων αυτών είναι της τάξης του 1,00 m όταν πλησιάζουν στις ακτές το ύψος αυξάνεται δραματικά φτάνοντας και ξεπερνώντας πολλές φορές τα 10,00 m, με καταστρεπτικές συνέπειες για τις παράκτιες περιοχές [26], [30], [31]. Συνοπτικά, οι κίνδυνοι που προκύπτουν για τις παράκτιες περιοχές από ένα τσουνάμι είναι [30]: Αναρρίχηση κυματισμού Μεταφορά ιζημάτων, μεταβολές μορφολογίας υλικά που επιπλέουν Υποσκαφή/διάβρωση εδάφους και ρευστοποίηση Υδροδυναμικές φορτίσεις κατασκευών 52

75 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] 5. Πλημμυρική Επικινδυνότητα 5.1 Εισαγωγικά Το εύρος των διαθέσιμων επιλογών, για τη διαχείριση του φυσικού κινδύνου μιας πλημμύρας είναι μεγάλο και περιλαμβάνει ποικιλία μέτρων και έργων αντιπλημμυρικής προστασίας που μπορούν να ληφθούν σε τοπικό ή/και κεντρικό διοικητικό επίπεδο. Τα μέτρα διακρίνονται σε κατασκευαστικά, όπως είναι τα φράγματα, οι ταμιευτήρες, τα αναχώματα κ.α., και σε μη κατασκευαστικά, όπως είναι ο χωροταξικός σχεδιασμός χρήσεων γης, τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης, τα σχέδια εκκένωσης, η ασφάλιση έναντι πλημμύρας κ.α. [32]. Σήμερα κερδίζει συνεχώς έδαφος η νοοτροπία διαχείρισης του πλημμυρικού κινδύνου και της πλημμυρικής διακινδύνευσης, η οποία οδηγεί στην ιεράρχηση των αντιπλημμυρικών μέτρων ανάλογα με την αποδοτικότητά τους [32]. Γίνεται φανερό ότι έννοιες, όπως ο πλημμυρικός κίνδυνος, η πλημμυρική επικινδυνότητα και η τρωτότητα έναντι πλημμύρας, χρησιμοποιούνται συχνά προκειμένου να περιγράψουν και να προσδιορίσουν την απειλή ενός συστήματος από πλημμύρα. Επιπλέον, οι όροι αυτοί χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της επάρκειας των κατασκευαστικών και μη κατασκευαστικών μέτρων αντιπλημμυρικής προστασίας [32]. Η συστημική προσέγγιση της πλημμυρικής διακινδύνευσης παρουσιάζεται στο Σχήμα 13. Σχήμα 13: Συστημική προσέγγιση πλημμυρικής διακινδύνευσης (πηγή: [2]) 53

76 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] 5.2 Ορισμοί Κίνδυνος (Hazard) Ως κίνδυνος (hazard) ορίζεται μια απειλή ή κατάσταση με τη δυναμική να προκαλέσει απώλεια ανθρώπινης ζωής ή μια οποιαδήποτε αστοχία σε φυσικό ή τεχνητό σύστημα. Η πηγή πρόκλησης του κινδύνου μπορεί να είναι είτε εξωγενής (π.χ. σεισμός, πλημμύρα) είτε ενδογενής (π.χ. ελαττωματικό στοιχείο συστήματος όπως ένα ρήγμα σε ανάχωμα) με την εκκίνηση ενός μηχανισμού αστοχίας. Ο κίνδυνος διακρίνεται σε φυσικό κίνδυνο (natural hazard) όταν προέρχεται από ένα φυσικό φαινόμενο και σε ανθρωπογενή κίνδυνο (manmade hazard) όταν οφείλεται σε ανθρωπογενή αίτια (π.χ. τρομοκρατική ενέργεια) [32]. Η ποσοτικοποίηση του κινδύνου μπορεί να γίνει με δύο τρόπους [33], [34]: Με την πιθανότητα εμφάνισης επικίνδυνων φαινομένων Με το άθροισμα των πιθανών συνεπειών της πληγείσας περιοχής, εφόσον δεν υπήρχε κανένα λειτουργικό σύστημα προστασίας. Ο υπολογισμός των πιθανών συνεπειών μπορεί να γίνει έχοντας υπόψη ότι ένα είδος βασικής προστασίας, κυρίως για χαμηλής σημαντικότητας περιστατικά, μπορεί να βρεθεί για τις περισσότερες περιοχές. Αυτό το είδος βασικής προστασίας, θα μπορούσε να θεωρηθεί ως το επίπεδο αναφοράς μιας περιοχής που χαρακτηρίζεται «εντελώς απροστάτευτη». Οι φυσικοί κίνδυνοι που οφείλονται κυρίως σε εξωτερικές αιτίες, μπορεί να προσδιοριστούν ποσοτικώς από πιθανοτικές προσεγγίσεις. Αντίθετα, τα φαινόμενα που προκαλούνται από ανθρώπινα αίτια οφείλονται κυρίως σε εσωτερικές αιτίες και ποσοτικοποιούνται καλύτερα με ντετερμινιστικές προσεγγίσεις, υπολογίζοντας τις πιθανές συνέπειες από ένα «κρίσιμο» σενάριο αποτυχίας. Το «κρίσιμο» σενάριο που θα επιλεχθεί, θα αντιπροσωπεύει τη βάση για το σχεδιασμό ενός συστήματος προστασίας [33], [34]. Η εργασία θα επικεντρωθεί στους φυσικούς κινδύνους, στους οποίους το αίτιο έναρξης του σεναρίου αποτυχίας είναι φυσικό. Σε τέτοιες περιπτώσεις, δεν αρκεί μόνο η συχνότητα για να περιγράψει το επίπεδο του κινδύνου, αλλά και το μέγεθος και η έκτασή τους (και, συνεπώς, των πιθανών συνεπειών τους), σε συνδυασμό με την συχνότητά τους [33], [34]. Τα μεγέθη και η έκταση των φαινομένων (και, συνεπώς, οι αναμενόμενες συνέπειες) ακολουθούν, στις περισσότερες περιπτώσεις, μια ορισμένη κατανομή πιθανοτήτων. Έτσι μπορούν να γραφούν οι ακόλουθες εξισώσεις [33], [34]: 54

77 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Όπου: x = το άθροισμα των δυνητικών συνεπειών κάθε επικίνδυνου συμβάντος ενός φαινομένου F(x) and P(D < x) = συναρτήσεις αθροιστικής πυκνότητας P(D > x) = πιθανότητα υπέρβασης f D (x) = συνάρτηση πιθανοτικής πυκνότητας Πρέπει να σημειωθεί πως, για τον υπολογισμό του f(x), πρέπει να είναι γνωστή η σχέση μεταξύ F(x) and x. Γενικά, αυτή η σχέση μπορεί να απεικονιστεί ως καμπύλη και δεν είναι απαραίτητο να ακολουθεί μια συγκεκριμένη κατανομή πιθανοτήτων. Η καμπύλη (F x) παράγεται από έναν πίνακα, συνδέοντας τις αθροιστικές συχνότητες με τα μεγέθη του φαινομένου και τις εκτιμώμενες δυνητικές συνέπειες [33], [34]. Η σχέση που δείχνει ότι μια αντιπροσωπευτική τιμή του κινδύνου είναι η αναμενόμενη τιμή E(D), η οποία λαμβάνει υπόψη τόσο τις δυνητικές συνέπειες όσο και την πιθανότητα εμφάνισης [33], [34]: Δεδομένου ότι η τιμή E(D) είναι ο ετήσιος μέσος όρος, ο αναμενόμενος κίνδυνος θα ήταν χρήσιμο να υπολογίζει τη διακύμανση Var(D) για την εκτίμηση όχι μόνο των πιο αναμενόμενων αποτελεσμάτων, αλλά και της περιοχής των τιμών των αποτελεσμάτων [33], [34]. Όπου το μ αντικαθίσταται από το E(D): Για την εφαρμογή των ανωτέρω εξισώσεων, θα πρέπει να τηρηθεί η υπόθεση ότι η συνάρτηση που συσχετίζει τις πιθανές συνέπειες με τα μεγέθη των φαινομένων είναι μια συνάρτηση 1-1. Οι συναρτήσεις αυτές είναι συνήθως γεωμετρικού τύπου και ονομάζονται «Συναρτήσεις Ζημίας (Loss functions)» [33], [34]. 55

78 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Τρωτότητα (Vulnerability) Τρωτότητα (Vulnerability) είναι ο βαθμός της ευπάθειας μίας φυσικής, κοινωνικής και οικονομικής κοινωνίας-συστήματος απέναντι σε φυσικούς κινδύνους. Πρόκειται για ένα σύνολο καταστάσεων και διαδικασιών, οι οποίες πηγάζουν από φυσικούς, κοινωνικούς, οικονομικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες, που αυξάνουν την ευαισθησία του αντίκτυπου και των συνεπειών των φυσικών κινδύνων. Η ευπάθεια εξαρτάται από ενδεχόμενο ενός φυσικού κινδύνου, το ρίσκο και το ενδεχόμενο να αντιδράσει αυτό [24], [35]. Η έννοια της τρωτότητας χρησιμοποιείται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους στη διεθνή βιβλιογραφία και διακρίνονται τρεις σχολές διαφορετικής αντίληψης για την τρωτότητα. Η πρώτη σχολή εστιάζει στην έκθεση του συστήματος σε φυσικούς κινδύνους [32]. Η δεύτερη σχετίζει την τρωτότητα με τη δυναμική μιας κοινότητας στην αντιμετώπιση φυσικών κινδύνων (coping capacity), δηλαδή με την κοινωνική της ανθεκτικότητα (resilience) και αντίσταση (resistance). Όσο μειώνεται η δυναμική αντιμετώπισης ενός συστήματος στην αντιμετώπιση φυσικών κινδύνων τόσο αυξάνει η ευαλώτητα του συστήματος. Επομένως, η δυναμική αντιμετώπισης και η ευαλώτητα ενός συστήματος αποτελούν έννοιες αλληλοεξαρτώμενες [32]. Η τρίτη σχολή συνδυάζει τις δύο παραπάνω προσεγγίσεις. Η βασική συναίνεση που έχει επιτευχθεί, αφορά στη διπλή υπόσταση της έννοιας της τρωτότητας, η οποία αποτελείται από την «εξωτερική» πλευρά (έκθεση σε φυσικό κίνδυνο) και από την «εσωτερική» πλευρά (ευαλώτητα/δυναμική αντιμετώπισης του συστήματος) [32]. Επίσης, η τρωτότητα, φέρει τρία βασικά χαρακτηριστικά [32]: a) Είναι μία πολυδιάστατη έννοια και διαφοροποιείται στο φυσικό χώρο και μεταξύ των κοινωνικών ομάδων. b) Εξαρτάται από την κλίμακα ανάλυσης (π.χ. ατομικά, ανά περιοχή, σύστημα). c) Είναι δυναμικά μεταβλητή, δηλαδή τα χαρακτηριστικά της μεταβάλλονται με τον χρόνο και προφανώς η αλλαγή αυτή υπερβαίνει την περίοδο εκδήλωσης του φυσικού γεγονότος. Ανάλογα με το βαθμό διεύρυνσης της έννοιας της τρωτότητας η ποσοτικοποίησή της μπορεί να επιτευχθεί είτε με ανάπτυξη ποιοτικών κλάσεων τρωτότητας είτε με χρήση απλών δεικτών (indicators) είτε με το άθροισμα ζυγισμένων δεικτών για την παραγωγή σύνθετων δεικτών (composite indices) [32]. O ποσοτικός προσδιορισμός της τρωτότητας είναι μια αρκετά δύσκολη και σύνθετη εργασία. Η ποσοτική εκτίμηση της τρωτότητας χρησιμοποιείται για να εκτιμηθεί η πραγματική απειλή από μία υπάρχουσα πηγή κινδύνου [33]. 56

79 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Ακολουθεί μια κλίμακα αξιολόγησης της τρωτότητας που σχετίζεται με τις αναμενόμενες ζημίες. Η τρωτότητα μπορεί να προκαλέσει [33]: 1. Αμελητέα ή ελαφρά ζημία 2. Μέτρια ζημία 3. Σημαντική έως μεγάλη ζημία 4. Πολύ μεγάλη ζημία 5. Καταστροφή Γίνεται εύκολα κατανοητό πως η τρωτότητα ενός συστήματος αποτελείται από δύο στοιχεία [33]: 1. Την ικανότητα αντίδρασης του συστήματος για την αντιμετώπιση επικίνδυνων φαινομένων 2. Την έκθεση του συστήματος σε αυτό το συμβάν Η εκτίμηση της ευπάθειας, που βασίζεται κυρίως στην ικανότητα του συστήματος, έχει νόημα μόνο εάν το σύστημα εκτίθεται σε επικίνδυνα συμβάντα [33]. Η τρωτότητα εξαρτάται από ένα μεγάλο αριθμό παραγόντων, οι οποίοι παραθέτονται ακολούθως [2], [29], [33]: 1. Έκθεση 2. Ικανότητα/Ιδιότητες του συστήματος Υποδομή Κατάσταση του συστήματος Θεσμική οργάνωση Ποιότητα διακυβέρνησης Κίνητρα αντίδρασης Δεξιότητες και εκπαίδευση των εμπλεκομένων ατόμων Διαθέσιμοι πόροι Κατάσταση ετοιμότητας Δυνατότητες παρακολούθησης Ύπαρξη σχεδίου εκτάκτου ανάγκης Κατάσταση ανάπτυξης Ανθεκτικότητα / Χρόνος αποκατάστασης Αρχική κατάσταση του συστήματος Αλληλεπίδραση αλληλοσχετιζόμενων στοιχείων 3. Επικίνδυνο φαινόμενο Μέγεθος/Έκταση του φαινομένου 57

80 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Διάρκεια της έντασης Χρονική στιγμή (timing) της εκδήλωσης του φαινομένου Συνθήκες που ενδέχεται να επηρεάσουν τις καταστροφικές συνέπειες Χρησιμοποιώντας μια διαφορετική κατηγοριοποίηση, οι παραπάνω παράγοντες μπορούν να ομαδοποιηθούν σε πέντε κατηγορίες [33], [34]: 1. Έκθεση του συστήματος (E) 2. Ικανότητα/Ιδιότητες του συστήματος (S) 3. Κοινωνικός παράγοντας (SF) 4. Σφοδρότητα του συμβάντος (Qmax) 5. Συνθήκες και αλληλένδετοι παράγοντες (I) Τα παραπάνω εκφράζονται με τον ακόλουθο μαθηματικό τύπο: Η τρωτότητα μπορεί να θεωρηθεί ως μια συνάρτηση που κυμαίνεται μεταξύ του 0 και του 1 [2], [33]. Η τρωτότητα μπορεί να αφορά ολόκληρο το σύστημα ή μπορεί να είναι αναγκαία η διάσπασή του στα στοιχεία που το απαρτίζουν, με σκοπό την λεπτομερέστερη ανάλυση καθενός αυτά. Ο στόχος της αποκατάστασης και των προστατευτικών έργων είναι η κατάληξη στο χαμηλότερο επίπεδο τρωτότητας του συστήματος. Ένας τρόπος μέτρησης της βελτίωσης του συστήματος είναι το ποσοστό των αναμενόμενων συνεπειών μετά την βελτίωση προς τις αρχικές δυνητικές συνέπειες. Μια γραφική αναπαράσταση της τρωτότητας και της μείωσης που παρουσίασε έναντι του μεγέθους του επικίνδυνου φαινομένου παρουσιάζεται στο Διάγραμμα 12. Στο διάγραμμα, παρατηρείται ότι η βελτίωση στη δυναμική αντιμετώπισης του συστήματος σχηματικά αντιπροσωπεύεται από μια μετατόπιση της καμπύλης τρωτότητας προς τα δεξιά [2], [33]. 58

81 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Διάγραμμα 12: Συνάρτηση τρωτότητας έναντι έντασης φυσικού φαινομένου για αρχική και αυξημένη δυναμική αντιμετώπισης (ή αντίστοιχα μειωμένη τρωτότητα) συστήματος (πηγή: [33]) Η μείωση της τρωτότητας, όπως αυτή παρουσιάζεται στο παραπάνω διάγραμμα, μπορεί να επιτευχθεί με τους ακόλουθους τρόπους [33]: 1. Ενισχύοντας την ικανότητα του συστήματος 2. Μειώνοντας το μέγεθος του φαινομένου (και τις πιθανές συνέπειες αυτού) 3. Βελτιώνοντας τις κοινωνικές ικανότητες για την αντιμετώπιση του φαινομένου (capacity building) 4. Ελέγχοντας τους εσωτερικούς και εξωτερικούς παράγοντες και τη μεταξύ τους σχέση 5. Αλλάζοντας την έκθεση του συστήματος Συνοψίζοντας τα παραπάνω, ένα στοιχείο υπό την απειλή να πάθει ζημιά είναι τόσο πιο τρωτό, όσο πιο εκτεθειμένο βρίσκεται σε έναν φυσικό κίνδυνο και όσο πιο ευάλωτο είναι στην επίδραση του κινδύνου. Συνεπώς, κάθε ανάλυση τρωτότητας έναντι πλημμύρας απαιτεί πληροφορία για την ανάπτυξη των κατάλληλων δεικτών έκθεσης σε κίνδυνο και τρωτότητας του συστήματος [32]. Το σχήμα της Εικόνας 23 δίνει χαρακτηριστικά παραδείγματα δεικτών έκθεσης και τρωτότητας που απαιτούνται για την ανάλυση της πλημμυρικής τρωτότητας και περιγράφει τη ροή της πληροφορίας στην ανάλυση αυτή. Καθοριστικό σημείο της ανάλυσης αποτελεί ο προσδιορισμός των στοιχείων υπό την απειλή πλημμύρας με τελικό στόχο την εκτίμηση της μέγιστης δυνατής πλημμυρικής ζημιάς (δυνητική ζημιά). Κάθε στοιχείο υπό απειλή είναι λίγο έως πολύ εκτεθειμένο σε πλημμυρικά γεγονότα και λίγο έως πολύ ευάλωτο σε αυτά. Έτσι οι δείκτες έκθεσης και τρωτότητας συνδέονται πάντα με τα στοιχεία υπό απειλή και συνεισφέρουν σημαντικά στην ανάλυση της πλημμυρικής τρωτότητας [32]. 59

82 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Τα τυπικά αποτελέσματα της ανάλυσης παρατίθενται στο δεξί μέρος του σχήματος της Εικόνας 23 και είναι οι καμπύλες που συνδέουν την αναμενόμενη πλημμυρική ζημιά σε στοιχείο υπό απειλή με τους δείκτες της έκθεσης και της τρωτότητας του συστήματος [32]. Εικόνα 23: Χαρακτηριστικοί δείκτες έκθεσης και τρωτότητας του συστήματος που χρησιμοποιούνται στην ανάλυση της πλημμυρικής τρωτότητας (πηγή: [32]) Τέλος, ο οργανισμός UNDP-BCPR (United Nations Development Programme-Bureau of Crisis Prevention and Recovery) ανέπτυξε έναν δείκτη τρωτότητας που εκφράζει τη μέτρηση της ανθρώπινης έκθεσης σε φυσικούς κινδύνους σε επίπεδο κρατών. Ο δείκτης για κάθε κράτος υπολογίζεται διαιρώντας το μέσο αριθμό θυμάτων κάθε χρόνο εξαιτίας ενός φυσικού κινδύνου προς τον αριθμό των ανθρώπων που βρίσκονται εκτεθειμένοι στον κίνδυνο αυτό. Με τη χρήση αυτού του δείκτη επιτυγχάνεται η σύγκριση της τρωτότητας (έναντι ορισμένου φυσικού κινδύνου) μεταξύ κρατών, αλλά και η σύγκριση της τρωτότητας ενός κράτους έναντι πολλαπλών φυσικών κινδύνων. Ακόμη, αρκετά διαδεδομένη σε επίπεδο κρατών, είναι η ανάπτυξη σύνθετων δεικτών τρωτότητας οι οποίοι απαρτίζονται από το άθροισμα ζυγισμένων οικονομικών και κοινωνικών δεικτών, όπως είναι το ακαθάριστο εθνικό προϊόν, η πληθυσμιακή σύνθεση κ.α. [32]. 60

83 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Επικινδυνότητα (Risk) Η επικινδυνότητα (risk) μπορεί να οριστεί ως μια υπάρχουσα απειλή για ένα σύστημα (ζωή, υγεία, ιδιότητες, περιβάλλον, πολιτιστική κληρονομιά) θεωρώντας δεδομένη την τρωτότητά του. Ακόμη, μπορεί να οριστεί ως η σύνθεση πιθανότητας να συμβεί ένα αντίξοο γεγονός επί την επίπτωση του (συνήθως κοινωνικοοικονομική). Η επικινδυνότητα εκτιμάται εύκολα από τα στατιστικά στοιχεία παρελθόντος και τις οικονομικές επιπτώσεις που επιφέρει [29], [33]. Η επικινδυνότητα είναι παρόμοια με τον κίνδυνο, χωρίς όμως να αποτελεί ένα ενδεχόμενο αλλά μια πραγματική απειλή. Συνηθίζεται η διακινδύνευση (R) να εκφράζεται ως μια συναρτησιακή σχέση μεταξύ του κινδύνου (H) και της τρωτότητας (V) [33]. Όπου το σύμβολο αντιπροσωπεύει μία πολύπλοκη συνάρτηση, η οποία ενσωματώνει την αλληλεπίδραση μεταξύ του κινδύνου και της τρωτότητας. Ένα απλό παράδειγμα μιας τέτοιας συνάρτησης είναι το γινόμενο του κινδύνου επί την τρωτότητα [33]. Δεδομένου ότι η τρωτότητα είναι μια αδιάστατη ποσότητα κινδύνου θα μπορούσε να εξισωθεί με την ποσότητα του κινδύνου. Η επικινδυνότητα μπορεί να αντιπροσωπεύει την πιθανότητα εμφάνισης των επιβλαβών συνεπειών ή των αναμενόμενων ζημιών που προκύπτουν από τις αλληλεπιδράσεις του κινδύνου και των συνθηκών τρωτότητας [33]. Ακολουθώντας τη μεθοδολογία υπολογισμού του μέσου (ετήσιου) κινδύνου, η μέση επικινδυνότητα μπορεί να υπολογισθεί ως εξής [33]: Όπου: Το x είναι η πιθανή συνέπεια που προκαλείται από φαινόμενο αντίστοιχου μεγέθους Το f D (x) είναι η συνάρτηση της πιθανοτικής πυκνότητας Το V(x) είναι η τρωτότητα του συστήματος προς το αντίστοιχο μέγεθος του φαινομένου Σημαντικά θέματα που προκύπτουν κατά τον υπολογισμό της επικινδυνότητας είναι τα χαρακτηριστικά των αιτίων της έναρξης του σεναρίου αστοχίας και της πρόκλησης ζημιών. Οι αιτίες αυτές μπορεί να είναι φυσικές ή ανθρωπογενείς. Εάν το εναρκτήριο φαινόμενο 61

84 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] προκαλείται από ανθρώπινη παρέμβαση ή δραστηριότητα, τότε η διαδικασία αυτή δεν μπορεί να περιγραφεί από πιθανότητες [33]. Ως εκ τούτου, για την αξιολόγηση των κινδύνων που απειλούν μια συγκεκριμένη περιοχή (area at risk) ή πληθυσμό (population at risk), θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι χειρότερες συνθήκες. Το «κρίσιμο» σενάριο μπορεί να ταυτίζεται με το χειρότερο σενάριο, στην περίπτωση που απειλούνται ζωές, ιδιοκτησίες και μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς [33]. Εάν η επικινδυνότητα υπολογίζεται με βάση τις πιθανότητες των ακραίων γεγονότων, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι είναι δυνατό να εμφανιστούν ταυτόχρονα δύο ή περισσότερα σενάρια αποτυχίας. Έτσι, οι συνολικές ζημίες ενδέχεται να είναι υψηλότερες από τις ζημίες που προκαλούνται από αυτές τις δύο αιτίες, όταν εμφανίζονται ανεξάρτητα η μία από την άλλη [33]. Η παραπάνω ανάλυση βασίζεται στην υπόθεση ότι το σύστημα που βρίσκεται σε διακινδύνευση είναι μια ενιαία οντότητα, η οποία εκτίθεται σε έναν ορισμένο κίνδυνο. Εάν το σύστημα αυτό θεωρηθεί ως στοιχείο ενός ευρύτερου και ανομοιόμορφου συστήματος, τότε η συνολική επικινδυνότητα θα μπορούσε να υπολογιστεί ολοκληρώνοντας το άθροισμα των στοιχείων που βρίσκονται σε κίνδυνο. Είναι επίσης χρήσιμο να γίνει διάκριση της έκθεσης (exposure) από την τρωτότητα. Σε αυτήν την περίπτωση, η έκθεση μπορεί να αναπαρασταθεί από μια παρόμοια συνάρτηση που κυμαίνεται από 0 έως 1 [33] Πλημμυρική επικινδυνότητα (Flood risk) Ρίσκο ή Επικινδυνότητα Πλημμύρας (Flood Risk) είναι ο συνδυασμός της πιθανότητας εμφάνισης ενός πλημμυρικού γεγονότος σε συνδυασμό με τις πιθανές αρνητικές επιπτώσεις σε ανθρώπινες ζωές, στο περιβάλλον και σε διάφορες οικονομικές δραστηριότητες, οι οποίες σχετίζονται με το πλημμυρικό γεγονός [8], [24], [35]. Κατάλοιπο Ρίσκο (Residual Risk) είναι το μέρος του κινδύνου, πού εξακολουθεί να παραμένει μετά και από τις δράσεις αντιπλημμυρικής διαχείρισης που έχουν ληφθεί και εφαρμοστεί [8], [24], [35]. Οι μονάδες μέτρησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας μπορεί να είναι νομισματικοί όροι, ή απώλειες ανθρώπινης ζωής όταν οι ζημιές είναι μετρήσιμες, ή ποιοτικοί όροι (π.χ. κλάσεις) όταν οι ζημιές δεν είναι μετρήσιμες. Ιδιαίτερη σημασία έχει ο προσδιορισμός των συνιστωσών του χώρου και του χρόνου σε ένα σύστημα υπό εξέταση [32]. Ο καθορισμός των χωρικών ορίων στο εκάστοτε υπό εξέταση σύστημα, είναι απαραίτητος για να προσδιοριστούν η ποσότητα και η συγκέντρωση των στοιχείων υπό απειλή (elements at risk), δηλαδή όλες οι κοινωνικές, οικονομικές ή οικολογικές μονάδες του συστήματος που μπορεί να επηρεαστούν από την επίδραση ενός φυσικού κινδύνου στην 62

85 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] χωρικά οριοθετημένη περιοχή. Τα στοιχεία υπό απειλή μπορεί να είναι οι άνθρωποι, οι κατοικίες, τα ιδιωτικά και δημόσια κτήρια, τα έργα υποδομής, η οικονομική παραγωγή, η πολιτιστική κληρονομιά και τα οικολογικά είδη και τα τοπία που είτε βρίσκονται εντός της χωρικά οριοθετημένης περιοχής είτε συνδέονται με αυτήν [32]. Ο καθορισμός χρονικών ορίων σε ένα υπό εξέταση σύστημα αφορά στον προσδιορισμό της χρονικής περιόδου για την οποία υλοποιείται η ανάλυση της πλημμυρικής επικινδυνότητας. Η πιθανότητα εκδήλωσης ενός φυσικού φαινομένου αντιστοιχεί σε μία συγκεκριμένη περίοδο επαναφοράς και συνεπώς καλύπτει μια ορισμένη περίοδο. Σημειώνεται, ότι ο καθορισμός της επικινδυνότητας ενός συστήματος έναντι ενός φυσικού κινδύνου ισχύει για μια ορισμένη χρονική περίοδο, καθώς η επικινδυνότητα αποτελεί μία έννοια που μεταβάλλεται με τον χρόνο [32] Εκτίμηση πλημμυρικής επικινδυνότητας Για κάθε σενάριο πλημμύρας (δεδομένης περιόδου επαναφοράς) προκύπτει μια επιφάνεια που κατακλύζεται και επομένως ένα ύψος ζημιών που εξαρτάται από τις χρήσεις γης, τις οικονομικές δραστηριότητες, τη δόμηση, κ.λπ. Σύμφωνα με την Οδηγία 2007/60, για διαφορετικά σενάρια θα προκύψουν διαφορετικά βάθη νερού και ύψη ζημιών [36]. Οι χάρτες με τα βάθη κατάκλυσης αποτελούν τους χάρτες κινδύνου, ενώ οι χάρτες που αποτυπώνουν το ύψος των ζημιών αποτελούν τους χάρτες διακινδύνευσης [36]. Με τον τρόπο αυτό, για κάθε σενάριο προκύπτουν διαφορετικά αποτελέσματα και επομένως, κατά την ιεράρχηση των περιοχών με τη μεγαλύτερη επικινδυνότητα δεν θα χρησιμοποιηθεί ένας και μοναδικός τρόπος. Αυτή η προσέγγιση συμπλρώνεται με την έννοια της ετησιοποιημένης επικινδυνότητας που αποτελεί το πιο αντιπροσωπευτικό μέγεθος που περιλαμβάνει και τα διάφορα σενάρια πλημμύρας (διάφορες περιόδους επαναφοράς) και τις αντίστοιχες ζημιές [36]. Τα βήματα που ακολουθούνται για τον υπολογισμό της ετησιοποιημένης επικινδυνότητας είναι [2]: 1. Για κάθε περίοδο επαναφοράς εκτιμάται η κατακλυζόμενη περιοχή και το αντίστοιχο μέγεθος των ζημιών 2. Βρίσκεται το μέσο ύψος ζημιών μεταξύ διαδοχικών περιόδων επαναφοράς Τότε το αναμενόμενο μέσο ετήσιο κόστος ζημιών (που αποτελεί την ετησιοποιημένη επικινδυνότητα) είναι [2], [36]: 63

86 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Όπου: x i το ύψος ζημιών της i περιόδου επαναφοράς F(x i ) η αθροιστική πιθανότητα του i th μεγέθους πλημμύρας Αποσαφήνιση όρων σχετικών με την πλημμυρική επικινδυνότητα Αντίληψη περί επικινδυνότητας (risk perception) και αποστροφή προς την επικινδυνότητα (risk aversion) Η έννοια της αντίληψης περί επικινδυνότητας μπορεί να χαρακτηριστεί «ως υποκειμενική αντιπροσώπευση μιας αποδεκτής πραγματικότητας ή ερεθίσματος». Οι διαστάσεις που υποκινούν την αντίληψη περί επικινδυνότητας μπορεί να σχετίζονται, είτε με τις συνέπειες των γεγονότων (π.χ. φυσική και κοινωνική έκταση της ζημιάς), είτε με την πιθανότητα εκδήλωσης του γεγονότος, είτε με την ίδια τη φύση της διακινδυνευμένης δραστηριότητας και όχι τόσο με την ίδια την επικινδυνότητα (π.χ. την πείρα σε παρόμοια γεγονότα, τη σαφήνεια στην σπουδαιότητα των αναμενόμενων συνεπειών κ.α.). Η συμπεριφορά προς την επικινδυνότητα εξαρτάται από τον φόβο της επικινδυνότητας (συμπεριλαμβάνονται παράγοντες όπως η συνειδητή έλλειψη ελέγχου, ο φόβος και η άνιση κατανομή επικινδυνότητας) και από την άγνωστη διακινδύνευση (χαρακτηρίζεται από μη παρατηρημένους, νέους κινδύνους) [32]. Η αποστροφή προς την έννοια της επικινδυνότητας σχετίζεται επίσης, με την αντίληψη περί επικινδυνότητας. Η αποστροφή συναντάται για παράδειγμα σε ατυχήματα με μεγάλο αριθμό θυμάτων, διότι αυτά προκαλούν μεγάλη κοινωνική αναταραχή. Η αποστροφή αφορά συμπεριφορές που εξαρτώνται από την αντίληψη περί επικινδυνότητας. Σε ορισμένες χώρες τα ποσοτικά όρια της αποδεκτής επικινδυνότητας αντανακλούν την αποστροφή της κοινωνίας προς την επικινδυνότητα (π.χ. προληπτικά μέτρα αποτροπής ατυχημάτων με πολλά θύματα, παρόλο που έχουν μικρή πιθανότητα εμφάνισης). Η αποστροφή προς την επικινδυνότητα παρατηρείται σε γεγονότα με συνέπειες μεγάλου μεγέθους (π.χ. με μεγάλη οικονομική ζημιά) [32]. Αποδεκτή επικινδυνότητα Ως αποδεκτή επικινδυνότητα ορίζεται εκείνο το επίπεδο απωλειών που η τοπική κοινωνία θεωρεί αποδεκτό βάσει των οικονομικών, κοινωνικών, πολιτικών και περιβαλλοντικών δεδομένων, με την προϋπόθεση, όμως, ότι δε θα συμβεί καμία αλλαγή στα μέτρα ελέγχου επικινδυνότητας. Η αποδεκτή επικινδυνότητα θεωρείται ασήμαντη και ελεγχόμενη. Δράση για περαιτέρω μείωσή της δεν απαιτείται, εκτός και εάν είναι διαθέσιμα 64

87 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] πρακτικά μέτρα με μικρός κόστος εφαρμογής σε χρήμα, χρόνο και προσπάθεια. Από καθαρά οικονομική άποψη η επικινδυνότητα είναι αποδεκτή, όταν το κόστος περαιτέρω μείωσης της επικινδυνότητας, υπερβαίνει το κόστος της ζημιάς που θα αποφευχθεί. Καθοριστική σημασία για τον προσδιορισμό της επικινδυνότητας ως αποδεκτή, έχει ο κοινωνικός εταίρος που την προσδιορίζει [32]. Η έννοια της αποδεκτής επικινδυνότητας χρησιμοποιείται για να αξιολογήσει κατασκευαστικά και μη κατασκευαστικά μέτρα που λήφθηκαν για να μειώσουν τη δυνητική ζημιά σε ένα επίπεδο και βασίζεται σε γνωστή πιθανότητα υπέρβασης του κινδύνου [32]. Ανεκτή επικινδυνότητα Ως ανεκτή επικινδυνότητα θεωρείται εκείνο το επίπεδο επικινδυνότητας με το οποίο η κοινωνία υπό την απειλή του κινδύνου, μπορεί να εξασφαλίσει συγκεκριμένα όρια ασφαλείας. Αυτό το επίπεδο επικινδυνότητας δεν μπορεί να αγνοηθεί και να θεωρηθεί ασήμαντο. Αντιπροσωπεύει μια τιμή επικινδυνότητας, η οποία θα πρέπει να μειωθεί εάν αυτό καταστεί αναγκαίο [32]. Μικρή τιμή επικινδυνότητας όσο πρακτικά επιτρεπτό (ALARP- As Low As Reasonably Practicable) Αυτός ο προσδιορισμός αντιπροσωπεύει ένα εύρος τιμών πιο μικρών από την τιμή της ανεκτής επικινδυνότητας. Αυτό συμβαίνει επειδή η περαιτέρω μείωση της επικινδυνότητας είναι μη πρακτική ή ασύμφορη, δηλαδή το κόστος είναι δυσανάλογα μεγάλο με την προσδοκόμενη βελτίωση [32]. Σύμφωνα με τους παραπάνω ορισμούς, οι τιμές της επικινδυνότητας εμφανίζουν τα ακόλουθα όρια [32]: Εάν η επικινδυνότητα > ανεκτή επικινδυνότητα μη αποδεκτή περιοχή, ανάγκη μείωσης επικινδυνότητας Εάν η επικινδυνότητα < ανεκτή επικινδυνότητα ο έλεγχος ALARP θα πρέπει να ικανοποιείται Χάρτες κινδύνου και επικινδυνότητας πλημμύρας Χάρτης πλημμύρας θεωρείται, οποιοσδήποτε χάρτης περιέχει τουλάχιστον ένα από τα χαρακτηριστικά του κινδύνου μιας πλημμύρας (πιθανότητας πλημμύρας, έκταση, βάθη, κίνδυνο, επικινδυνότητα, σχέδια διαφυγής εκκένωσης μιας περιοχής), (Εικόνα 24) [1]. 65

88 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Εικόνα 24: Χάρτης πλημμύρας (πηγή: [37]) Χάρτης πλημμυρικού κινδύνου, θεωρείται ένας χάρτης που αναπαριστά την πλημμύρα (τον κίνδυνο). Οι Χάρτες Πλημμυρικού Κινδύνου (Flood Hazard Maps, Εικόνα 25) παρουσιάζουν τις περιοχές οι οποίες είναι πιθανόν να καλυφθούν σύμφωνα με τρεις πιθανότητες (χαμηλή, μεσαία, υψηλή) και συμπληρώνονται με τον τύπο και την έκταση της πλημμύρας, τα βάθη ή τα επίπεδα της στάθμης του νερού, τη ταχύτητα της ροής ή τη σχετική κατεύθυνση της ροής του νερού (για μια ή περισσότερες περιόδους επαναφοράς) [1], [8], [24], [35]. Εικόνα 25: Χάρτης κινδύνου πλημμύρας (πηγή: [37]) 66

89 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Χάρτης πλημμυρικής επικινδυνότητας, θεωρείται ο χάρτης ο οποίος αναδεικνύει τι διακυβεύεται (σε κοινωνικοοικονομικό, φυσικό επίπεδο) στην περίπτωση του κινδύνου (στην περίπτωση της πλημμύρας). Οι Χάρτες Πλημμυρικής Επικινδυνότητας (Flood Risk Maps, Εικόνα 26) υποδεικνύουν τις πιθανές αρνητικές συνέπειες που έχουν σχέση με την πλημμύρα, εκφρασμένες ως προς τον ενδεικτικό αριθμό των κατοίκων που πιθανόν να επηρεαστούν, το τύπο των οικονομικών δραστηριοτήτων της περιοχής, η οποία πιθανόν να επηρεαστεί, τις υφιστάμενες εγκαταστάσεις, οι οποίες θα μπορούσαν να προκαλέσουν μόλυνση σε περίπτωση πλημμύρας [1], [8], [24], [35]. Εικόνα 26: Χάρτης επικινδυνότητας πλημμύρας (πηγή: [37]) Η μεθοδολογία που ακολουθείται για την σύνταξη ενός χάρτη επικινδυνότητας πλημμύρας είναι η εξής, (Εικόνα 27), [2]: Αρχικά, σε κάθε στοιχείο του χάρτη κινδύνου και με τα δεδομένα διακυβεύματος, τρωτότητας και έκθεσης υπολογίζονται οι ζημιές. Ακολούθως, συντάσσεται ο χάρτης των ζημιών, ο οποίος αποτελεί τον χάρτη επικινδυνότητας σύμφωνα με την Οδηγία 2007/60. 67

90 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Εικόνα 27: Συνδυασμός χαρτών κινδύνου και τρωτότητας για τη σύνταξη του χάρτη επικινδυνότητας πλημμύρας (πηγή: [9]) Οι χάρτες πλημμυρικής επικινδυνότητας καλύπτουν τις γεωγραφικές περιοχές που θα μπορούσαν να πλημμυρήσουν σύμφωνα με τα ακόλουθα σενάρια [8], [24]: 1. Πλημμύρες χαμηλής πιθανότητας ή Σενάρια ακραίων φαινομένων 2. Πλημμύρες μέσης πιθανότητας (με πιθανή περίοδο επαναληπτικότητας 100 χρόνια) 3. Πλημμύρες υψηλής πιθανότητας, ανάλογα με την περίπτωση Η χρήση των χαρτών πλημμύρας και επικινδυνότητας είναι η εξής [24], [29], [35]: Πληροφορούν τους κατοίκους επιλεγμένων περιοχών για το εύρος των πιθανών καταστροφών από τις πλημμύρες και τις δραστηριότητες παρεμπόδισής τους. Χρησιμοποιούνται ως εργαλείο προειδοποίησης και ως πιθανό σύστημα εκκένωσης. Χρησιμοποιούνται για σκοπούς σχεδιασμού. Μπορούν να αποτελέσουν βάση μιας κοινής ορολογίας για τις παράκτιες πλημμύρες Σχέση μεταξύ τρωτότητας και πλημμυρικής ζημιάς Η ανάλυση της πλημμυρικής ζημιάς στοχεύει στην ποσοτικοποίηση της ζημιάς που προκύπτει σε ένα σύστημα από διάφορα σενάρια πλημμύρας, έτσι ώστε να αποτιμηθούν τα οφέλη από τη λήψη μέτρων αντιπλημμυρικής προστασίας. Με βάση το σκεπτικό αυτό, η μέγιστη δυνατή πλημμυρική ζημιά ή η δυνητική ζημιά αποτελεί μέγεθος καθοριστικής σημασίας [32]. Όταν λαμβάνεται υπόψη η τρωτότητα του συστήματος σε πλημμύρα, τότε μπορεί να εκτιμηθεί το ποσοστό της δυνητικής ζημιάς που τελικά θα υποστεί το σύστημα. Συνήθως, αναγνωρίζεται ένας μόνο παράγοντας, ως ο πιο σημαντικός δείκτης τρωτότητας του συστήματος, ο οποίος θεωρείται ότι έχει καθοριστική επίδραση στο βαθμό ζημιάς που μπορεί 68

91 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] να προκληθεί. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η επιλογή του παράγοντα αυτού προκύπτει βάσει εμπειρικών στοιχείων πλημμυρικής ζημιάς [32]. Ο παράγοντας αυτός, μπορεί να εκφραστεί με μία κλίμακα μέτρησης από το 0 (μηδενική απώλεια) έως το 1 (καταστροφή) και αποσκοπεί στην ποσοτικοποίηση της μείωσης της αναμενόμενης πλημμυρικής ζημιάς [32] Σχέση μεταξύ τρωτότητας και αντίληψης της πλημμυρικής επικινδυνότητας Όσον αφορά τους δείκτες κοινωνικού περιεχομένου της τρωτότητας, η έννοια της αντίληψης της επικινδυνότητας είναι κρίσιμη. Όπως φαίνεται και στο σχήμα της Εικόνας 23, οι δείκτες κοινωνικού περιεχομένου της τρωτότητας περιλαμβάνουν την ετοιμότητα και την πείρα του απειλούμενου συστήματος [32]. Εάν η μέση αντίληψη της πλημμυρικής επικινδυνότητας είναι χαμηλή σε μια περιοχή, τότε πολλοί εμπλεκόμενοι εταίροι της περιοχής μπορεί να θεωρήσουν ότι είναι ασφαλείς έναντι του φυσικού κινδύνου μιας πλημμύρας. Άμεση συνέπεια αυτής της νοοτροπίας είναι να μη λαμβάνονται μέτρα αντιπλημμυρικής προστασίας και οι κάτοικοι να μην είναι προετοιμασμένοι για το ενδεχόμενο μιας πλημμύρας [32]. Ακόμη και στην περίπτωση που υπάρχει σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης πλημμυρικού κινδύνου, υπάρχει η πιθανότητα οι κάτοικοι είτε να μην πιστεύουν στην εκδήλωση της πλημμύρας είτε να μην γνωρίζουν πως πρέπει να αντιδράσουν για να αντιμετωπίσουν την επικείμενη πλημμύρα [32]. Συνεπώς, η χαμηλή αντίληψη πλημμυρικής επικινδυνότητας οδηγεί σε μικρό βαθμό ετοιμότητας έναντι πλημμυρικού κινδύνου (μεγάλη ευαλώτητα συστήματος) και κατά συνέπεια σε αυξημένη πλημμυρική τρωτότητα του συστήματος [32]. Αντίθετα, εάν οι κάτοικοι έχουν πλήρη αντίληψη της πλημμυρικής επικινδυνότητας της περιοχής όπου κατοικούν, τότε τείνουν να είναι καλύτερα ενημερωμένοι και προετοιμασμένοι για το ενδεχόμενο μιας πλημμύρας [32]. 5.3 Δείκτης παράκτιας τρωτότητας Ο Δείκτης Παράκτιας Τρωτότητας (CVI) αποτελεί ένα δυναμικό, απλό, αντικειμενικό και εύχρηστο μοντέλο προσδιορισμού της επικινδυνότητας των παράκτιων τμημάτων ή ζωνών σε σχέση με μελλοντικές μεταβολές της στάθμης της θάλασσας. Συνδυάζει την ευαισθησία του παράκτιου συστήματος σε μεταβολές (μεταβολή της ακτογραμμής λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας) με τη φυσική δυνατότητά του για προσαρμογή στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες [11]. 69

92 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Η βασική ιδέα του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας είναι η ταξινόμηση της τρωτότητας των παράκτιων περιοχών ανάλογα με την τιμή του δείκτη αυτού σε σχέση με ορισμένες μεταβλητές ή παραμέτρους. O πρωταρχικός σκοπός της πρόβλεψης της μεταβολής της ακτογραμμής λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας είναι η ποσοτικοποίηση των σημαντικών μεταβλητών που συμβάλλουν στην παράκτια εξέλιξη μιας περιοχής. Η μεθοδολογία αυτή εστιάζει σε 6 μεταβλητές που επηρεάζουν καταλυτικά την εξέλιξη μιας ακτής [11], [29] Μεταβλητές του δείκτη παράκτιας τρωτότητας Για τον υπολογισμό του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας χρησιμοποιούνται ορισμένες μεταβλητές. Οι μεταβλητές με τις οποίες γίνεται ο προσδιορισμός της παράκτιας τρωτότητας είναι οι εξής [11], [29]: 1. Γεωμορφολογία 2. Παράκτια κλίση 3. Ιστορική αλλαγή της ακτογραμμής 4. Σχετική μεταβολή της στάθμης της θάλασσας 5. Μέσο σημαντικό ύψος κυμάτων 6. Μέσο εύρος παλίρροιας Οι μεταβλητές αυτές μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες [11]: 1. Τις γεωλογικές μεταβλητές και 2. Τις μεταβλητές φυσικών διεργασιών Στις γεωλογικές μεταβλητές περιλαμβάνονται [29]: Η γεωμορφολογία Η ιστορική αλλαγή της ακτογραμμής Η παράκτια κλίση της ακτογραμμής Στις μεταβλητές φυσικών διεργασιών περιλαμβάνονται [29]: Η μεταβολή της στάθμης της θάλασσας Το μέσο ύψος κύματος Το μέσο εύρος παλίρροιας Πηγές δεδομένων Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των μεταβλητών του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας αντλούνται από διάφορες πηγές, όπως [11]: 70

93 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Τοπογραφικές αποτυπώσεις και εργασίες Χάρτες που δείχνουν τις δραστηριότητες που συντελούνται στην ακτή σε υψόμετρο 1,00, 3,00 και 6,00 μέτρων πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας, όπως: o Πόλεις o Λιμάνια o Τουριστικές περιοχές και παράλιες o Βιομηχανικές περιοχές o Αγροτικές περιοχές Τοπογραφικοί χάρτες με ισοδιάσταση ισοϋψών 1,00, 2,00 ή 3,00 μέτρων Αεροφωτογραφίες Πληροφορίες για τις παλίρροιες προερχόμενες κυρίως από τους υπάρχοντες παλιρροιακούς σταθμούς Δεδομένα για τη σχετική άνοδο της στάθμης της θάλασσας Ρυθμός της ιστορικής οπισθοχώρησης Άλλα ιστορικά δεδομένα, όπως: o Το μέγεθος της καταστροφής από πλημμύρες μέσα από χάρτες, αεροφωτογραφίες και άλλες πηγές o Ακριβείς χάρτες ακτών διαφορετικών χρόνων για την εξέταση των αλλαγών της ακτογραμμής π.χ. λόγω της διάβρωσης Πληθυσμιακή πυκνότητα και αλλά δημογραφικά δεδομένα Κατηγοριοποίηση των μεταβλητών του δείκτη παράκτιας τρωτότητας Η κατηγοριοποίηση των μεταβλητών του δείκτη παράκτιας τρωτότητας, θα γίνει μα βάση τις ακόλουθες παραμέτρους [29]: Παράμετροι χαρακτηρισμού του κυματικού κλίματος Παράμετροι χαρακτηρισμού της επίδρασης της ανύψωσης της μέσης στάθμης (κατακλυζόμενες ζώνες) Παράμετροι χαρακτηρισμού της διαβρωσιμότητας της ακτής Παράμετροι ανάπτυξης της παράκτιας ζώνης (οικιστική πυκνότητα, οικονομική δραστηριότητα, βιομηχανικές συγκοινωνιακές κλπ υποδομές) Παράμετροι οικολογικής ευαισθησίας (πολύτιμα και ευαίσθητα οικοσυστήματα βιοποικιλότητα κλπ) Πολιτιστική αξία της περιοχής 71

94 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Παράμετροι χαρακτηρισμού της ύπαρξης (υφιστάμενων ή εν δυνάμει) και της δυνατότητας κατασκευής έργων και διατάξεων επιβράδυνσης ή και ανάσχεσης των φυσικών διεργασιών, (έργων προστασίας από διάβρωση και κατακλυσμό της ακτής) Οι προαναφερόμενες μεταβλητές ταξινομούνται σε μια κλίμακα από το 1 μέχρι το 5 με σειρά αυξανόμενης επικινδυνότητας: πολύ μικρή επικινδυνότητα, μικρή επικινδυνότητα, μέτρια επικινδυνότητα, υψηλή επικινδυνότητα, πολύ υψηλή επικινδυνότητα (Πίνακες 12, 13). H κατηγοριοποίηση των παραπάνω μεταβλητών επιτρέπει την ποσοτική συσχέτισή τους με τον Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας, εκφράζοντας την επικινδυνότητα της ακτής [11]. Πίνακας 12: Κατηγοριοποίηση των φυσικών μεταβλητών του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας (πηγή: [11]) Ταξινόμηση Πολύ χαμηλή Χαμηλή Μέτρια Υψηλή Πολύ υψηλή Τιμή Γεωμορφολογία Διάβρωση/ Πρόσχωση ακτογραμμής (m/έτος) Απότομες βραχώδεις ακτές, φιόρδ Ήπιοι βράχοι, κοίλες ακτές Χαμηλοί βράχοι, παγετώνες, προσχωματικές πεδιάδες Χαλικώδεις ακτές, εκβολές ποταμών, λιμνοθάλασσες Αμμώδεις ακτές, υφάλμυρα έλη, δέλτα, κοραλλιογενείς ύφαλοι και παραλίες >2,00 1,00 2,00-1,00 1,00-2,00-1,00 <-2,00 Κλίση ακτής (%) >0,20 0,20 0,07 0,07 0,04 0,04 0,025 <0,025 Σχετική μεταβολή της θαλάσσιας στάθμης (mm/έτος) Μέσο μέγιστο ύψος κύματος(m) Μέσο εύρος παλίρροιας (m) <1,80 1,80 2,50 2,50 2,95 2,95 3,16 >3,16 <0,55 0,55 0,85 0,85 1,05 1,05 1,25 >1,25 >6,00 4,00 6,00 2,00 4,00 1,00 2,00 <1,00 72

95 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Πίνακας 13: Κατηγοριοποίηση των κοινωνικοοικονομικών μεταβλητών του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας (πηγή: [29]) Ταξινόμηση Πολύ χαμηλή Χαμηλή Μέτρια Υψηλή Τιμή Πολύ υψηλή Πυκνότητα πληθυσμού Ακατοίκητη περιοχή Χωριό Κωμόπολη Μικρή πόλη Μεσαίου μεγέθους πόλη Μεγάλη πόλη Χρήση γης (καλλιέργειες - βιομηχανία - οικισμοί) Έλη, βάλτοι, βραχώδης εκτάσεις Χορτολειβαδικές εκτάσεις Δάσος αμμώδης ακτές Καλλιέργειες Βιομηχανία - οικισμοί Υποδομές (δρόμοι, δίκτυα, ) Απουσία Παρουσία Προστατευόμενες περιοχές (υδροβιότοποι, εκβολές, περιοχές natura,..) Απουσία Παρουσία Πολιτιστική κληρονομιά Απουσία Παρουσία Τυποποίηση του δείκτη παράκτιας τρωτότητας Ο Δείκτης Παράκτιας Τρωτότητας (Coastal Vulnerability Index-CVI) υπολογίζεται με τη βοήθεια του εξής τύπου [11], [29]: όπου οι παράγοντες a, b, c, d, e, f λαμβάνουν ακέραιες τιμές από 1 μέχρι 5 βάσει του πίνακα χαρακτηρισμού επικινδυνότητας των 6 μεταβλητών που έχει προηγηθεί. Οι παραπάνω παράγοντες του τύπου του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας αντιστοιχούν [11]: a. Στη γεωμορφολογία b. Στην παράκτια κλίση c. Στο ρυθμό σχετικών μεταβολών της στάθμης της θάλασσας d. Στο ρυθμό διάβρωσης/πρόσχωσης της ακτογραμμής e. Στο μέσο σημαντικό ύψος κυμάτων f. Στο μέσο εύρος παλίρροιας 73

96 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Ουσιαστικά, ο Δείκτης Παράκτιας Τρωτότητας υπολογίζεται ως η τετραγωνική ρίζα του γεωμετρικού μέσου ή η τετραγωνική ρίζα του γινομένου των κατηγοριοποιημένων μεταβλητών παράκτιας επικινδυνότητας διαιρουμένου με το πλήθος των μεταβλητών αυτών [11]. Άλλες τυποποιήσεις του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας παρουσιάζονται στον Πίνακα 14 [11], [29]: Πίνακας 14: Τυποποιήσεις του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας (πηγή: [11], [29]) Στους παραπάνω τύπους οι μεταβλητές a,b,c,d,e,f λαμβάνουν τις τιμές 1 έως 5 και η αντιστοίχιση τους έχει ως εξής : a. Παράκτια κλίση b. Σχετικές μεταβολές της στάθμης της θάλασσας c. Οπισθοχώρηση /πρόσχωση της ακτογραμμής d. Γεωμορφολογία e. Μέσο σημαντικό ύψος κύματος f. Μέσο παλιρροιακό εύρος 5.4 Το «Σύστημα Ρίσκου Πλημμύρας» Όπως έχει ήδη αναφερθεί ( 4.3, Σχήμα 6), το μοντέλο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη μιας πλημμύρας είναι η «Αλυσίδα Αιτίας Αποτελέσματος» ή αλλιώς το μοντέλο «SPRC» {Πηγή (S) Διαδρομή (P) Δέκτης (R) Συνέπειες (C)}, (Σχήμα 14), [9], [24]. 74

97 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 14: Το μοντέλο «SPRC» (πηγή: [9]) Στο Σχήμα 15 παρουσιάζονται τα στοιχεία που συνθέτουν την πλημμυρική διακινδύνευση [9]. Σχήμα 15: Η πλημμυρική διακινδύνευση και τα στοιχεία που τη συνθέτουν (πηγή: [9]) 75

98 Κεφάλαιο 5ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Οι σχέσεις που συνδέουν τα στοιχεία του Σχήματος 15 είναι [9], [24]: Επικινδυνότητα = Πιθανότητα *(αρνητική) Συνέπεια Πλημμυρική επικινδυνότητα = Κίνδυνος Πλημμύρας * Τρωτότητα Τρωτότητα = Αξία * Ευπάθεια Η αντιστοίχιση των στοιχείων που συνθέτουν την πλημμυρική επικινδυνότητα με το μοντέλο «SPRC», παρουσιάζεται στη σχέση που ακολουθεί (Σχήμα 16), [24]: Επικινδυνότητα = {(π, μ) πηγής, (πλ, χ) διαδρομής, (ε) δέκτη, (α) συνεπειών} Όπου: π = πιθανότητα μ = μέγεθος πλ = πλημμύρα Κίνδυνος χ = χαρακτηριστικά ε = ευπάθεια (ευαισθησία) α = αξία Τρωτότητα Σχήμα 16: Μοντέλο ενός «Συστήματος Ρίσκου Πλημμύρας» για Πλημμύρα στην Παράκτια Ζώνη (πηγή: [24]) 76

99 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] 5.5 Μεθοδολογία ανάλυσης πλημμυρικής επικινδυνότητας Η αξιολόγηση (assessment) της επικινδυνότητας αναφέρεται σε ένα ορισμένο σύστημα και περιλαμβάνει τα στάδια [32]: 1. Της αναγνώρισης (identification) 2. Της εκτίμησης (estimation) 3. Της αποτίμησης (evaluation) Ο στόχος της αξιολόγησης είναι τα εμπλεκόμενα μέρη (μηχανικοί, διαχειριστές και πολιτικοί) να συγκρίνουν την εκτιμώμενη επικινδυνότητα με το αποδεκτό όριο, αφού προσδιορίσουν πρώτα ποιό θα πρέπει να είναι το αποδεκτό όριο. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης της επικινδυνότητας συνυπολογίζονται στη λήψη αποφάσεων για τα απαιτούμενα επίπεδα ασφαλείας νέων έργων υποδομής. Επίσης, τα αποτελέσματα της αξιολόγησης στηρίζουν την ορθότητα επιπέδων ασφαλείας και την χρήση νέων μέτρων προστασίας. Όταν λαμβάνονται μέτρα μείωσης της επικινδυνότητας ενός συστήματος με βάση την αξιολόγηση της επικινδυνότητας, τότε η ανάλυση έχει προχωρήσει στο στάδιο της διαχείρισης [32]. Η προτεινόμενη μεθοδολογία, περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια ανάλυσης της πλημμυρικής επικινδυνότητας, όπως παρατίθενται στο Σχήμα 17. Σχήμα 17: Στάδια ανάλυσης πλημμυρικής επικινδυνότητας (πηγή: [32]) 77

100 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σύμφωνα με το Σχήμα 17, η εκτίμηση της επικινδυνότητας περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα [32]: 1. Προσδιορισμός του συστήματος: Χωροχρονική οριοθέτηση και περιγραφή του συστήματος, αναγνώριση των απειλούμενων στοιχείων και σαφής προσδιορισμός του σκοπού και των στόχων της ανάλυσης. 2. Ποιοτική ανάλυση: Αναγνώριση των φυσικών κινδύνων, των μηχανισμών αστοχίας και δόμηση σεναρίων. 3. Ποσοτική ανάλυση: Εκτίμηση πιθανοτήτων και ζημιών από την εκδήλωση των κινδύνων. Η επικινδυνότητα εκτιμάται ως η αναμενόμενη ζημιά ή ως συνάρτηση των πιθανοτήτων και των ζημιών με την ανάπτυξη του γραφήματος της καμπύλης επικινδυνότητας. 4. Αποτίμηση της επικινδυνότητας: Καθορισμός του επιπέδου της αποδεκτής επικινδυνότητας από τα εμπλεκόμενα μέρη. Η αποτίμηση της επικινδυνότητας περιλαμβάνει τα παρακάτω βήματα: a) Προσδιορισμός των ανεκτών ορίων επικινδυνότητας b) Αναγνώριση της σημασίας των συνεπειών και της εκτιμώμενης επικινδυνότητας ενός πλημμυρικού γεγονότος από την πλευρά της τοπικής κοινωνίας c) Αναγνώριση της αντίληψης περί επικινδυνότητας και της αποστροφής προς την έννοια της επικινδυνότητας. Θεωρείται ιδιαίτερα σημαντικό να συμπεριληφθεί η αντίληψη περί επικινδυνότητας στη διαδικασία αποτίμησης, διότι η πρόθεση της τοπικής κοινωνίας να λάβει μέτρα μείωσης της διακινδύνευσης εξαρτάται κυρίως από την αντίληψη προς την επικινδυνότητα και όχι τόσο από την εκτιμώμενη (πραγματική) επικινδυνότητα. 5. Αξιολόγηση της επικινδυνότητας: Η επικινδυνότητα αξιολογείται συγκρίνοντας τα αποτελέσματα της εκτίμησης της επικινδυνότητας με το επίπεδο αποδεκτής επικινδυνότητας που προσδιορίστηκε στο στάδιο της αποτίμησης. Στο στάδιο αξιολόγησης αποφασίζεται εάν η εκτιμώμενη επικινδυνότητα είναι αποδεκτή ή όχι. Η αξιολόγηση της επικινδυνότητας υλοποιείται με αιτιοκρατική ή πιθανοτική προσέγγιση. 6. Μείωση και έλεγχος της επικινδυνότητας: Το στάδιο αυτό, εξαρτάται από το αποτέλεσμα της αξιολόγησης της επικινδυνότητας. Εάν, η εκτιμώμενη επικινδυνότητα αξιολογηθεί μικρότερη από την αποδεκτή επικινδυνότητα, τότε θεωρείται ασήμαντη και δεν χρειάζεται να ληφθούν μέτρα. Στην αντίθετη περίπτωση, η λήψη μέτρων μείωσης της επικινδυνότητας είναι αναγκαία, έτσι ώστε να τεθεί υπό έλεγχο η επικινδυνότητα και να φτάσει το επίπεδο της αποδεκτής επικινδυνότητας. Μέτρα μείωσης και ελέγχου της επικινδυνότητας είναι η παρακολούθηση, η επιθεώρηση και η συντήρηση του συστήματος [32]. 7. Διαχείριση της επικινδυνότητας: Αφορά την επανεξέταση της επικινδυνότητας του συστήματος μετά τη λήψη των μέτρων μείωσης και ελέγχου, προκειμένου να ελεγχθεί εάν το σύστημα έχει φτάσει στο επίπεδο της αποδεκτής επικινδυνότητας [32]. 78

101 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Κρίσιμα σημεία στην εφαρμογή της μεθοδολογίας Αρχικά, στο στάδιο της εκτίμησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας εντοπίζονται δυσκολίες στην ποσοτικοποίηση των πλημμυρικών συνεπειών. Στην κατηγορία της οικονομικής εκτίμησης της άμεσης πλημμυρικής ζημιάς σημειώνονται σημαντικές διαφορές στη μεθοδολογία από κράτος σε κράτος, περιπλέκοντας την εφαρμογή μιας κοινής μεθοδολογίας εκτίμησης. Το βασικό αίτιο των διαφορών αυτών είναι η διαφοροποίηση στο πλημμυρικό καθεστώς της κάθε χώρας. Οι διαφορές σχετίζονται [32]: 1. Με τις κατηγορίες ζημιάς που λαμβάνονται υπόψη 2. Το βαθμό λεπτομέρειας 3. Την χωρική κλίμακα ανάλυσης 4. Τις βασικές αρχές αποτίμησης Η έλλειψη δεδομένων, μετρήσεων και παρατηρήσεων ζημιάς αυξάνει την αβεβαιότητα στα αποτελέσματα της εκτίμησης της πλημμυρικής ζημιάς και κατά συνέπεια της επικινδυνότητας [32]. Επίσης, η αξιολόγηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας αποτελεί μια σύνθετη διαδικασία, που συνήθως στερείται τυποποιημένης προσέγγισης. Τα επίπεδα πλημμυρικής επικινδυνότητας αξιολογούνται είτε προσδιορίζοντας ένα μέγιστο αποδεκτό αριθμό θυμάτων είτε ένα μέγιστο αποδεκτό ολικό κόστος συμπεριλαμβάνοντας την αναμενόμενη πλημμυρική ζημιά [32]. Στη διαδικασία αξιολόγησης, κρίσιμο σημείο αποτελεί η αναγνώριση της αιτίας πρόκλησης ενός πλημμυρικού γεγονότος, δεδομένου ότι διαφορετικά αίτια πρόκλησης πλημμύρας μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικά επίπεδα ασφαλείας των μέτρων μείωσης της πλημμυρικής επικινδυνότητας. Θα πρέπει να τονιστεί ότι η πιθανότητα εμφάνισης ενός πλημμυρικού γεγονότος δεν είναι ίση με το επίπεδο ασφαλείας ενός έργου προστασίας αλλά πολύ πιο μικρή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, το επίπεδο ασφαλείας υπολογίζεται βάσει της πιθανότητας υπέρβασης μιας ορισμένης στάθμης πλημμύρας [32]. Συνεπώς, λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορετικά αίτια πλημμύρας στον καθορισμό των επιπέδων ασφαλείας, διευκολύνεται η αποσαφήνιση του τρόπου εκτίμησης της πιθανότητας εκδήλωσης ενός πλημμυρικού γεγονότος με συνεπή και συστηματικό τρόπο [32]. Σε αυτό το πλαίσιο, η εκτίμηση και η αξιολόγηση της πλημμυρικής επικινδυνότητας υπολογίζονται με συνεπή τρόπο. Έτσι, η διαχείριση της πλημμυρικής επικινδυνότητας γίνεται αποτελεσματικότερη [32]. Τέλος, στο στάδιο της διαχείρισης της πλημμυρικής επικινδυνότητας, η αβεβαιότητα γενικά αυξάνει, όταν εξετάζεται η λήψη μέτρων μείωσης της πλημμυρικής επικινδυνότητας σε 79

102 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] επίπεδο σχεδιασμού και κατασκευής νέων έργων, συγκριτικά με την περίπτωση υφιστάμενων έργων [32] Αβεβαιότητα στην ανάλυση της επικινδυνότητας Διακρίνονται δύο βασικοί τύποι αβεβαιότητας, η εγγενής και η επίκτητη αβεβαιότητα. Η εγγενής αβεβαιότητα προέρχεται από την φυσική μεταβλητότητα ή τυχαιότητα των ιδιοτήτων ενός συστήματος. Η επίκτητη αβεβαιότητα προέρχεται από την έλλειψη γνώσης. Η εκτιμώμενη πιθανότητα μπορεί να βασίζεται σε περιορισμένο πλήθος δεδομένων ή το μοντέλο μπορεί να μην προσομοιώνει πλήρως τις φυσικές διαδικασίες, με αβέβαιο αποτέλεσμα και στις δύο περιπτώσεις. Η επίκτητη αβεβαιότητα μπορεί να μειωθεί και να εξαλειφθεί με τη βοήθεια μετρήσεων, επειδή η βεβαιότητα των αποτελεσμάτων επιτυγχάνεται μέσω της παρατήρησης. Αντιθέτως, η εγγενής αβεβαιότητα αντιπροσωπεύει την τυχαιότητα της φύσης και δεν μπορεί να μειωθεί [32]. Η κατηγοριοποίηση των τύπων της αβεβαιότητας απεικονίζεται στο Σχήμα 18. Η εγγενής αβεβαιότητα είναι χωροχρονική. Η επίκτητη αβεβαιότητα οφείλεται στην μοντελοποίηση ή στη στατιστική ανάλυση των δεδομένων. Η αβεβαιότητα στη στατιστική ανάλυση οφείλεται στο εάν η στατιστική συνάρτηση περιγράφει επαρκώς το φαινόμενο. Γι αυτό, διακρίνεται η αβεβαιότητα στην επιλογή του τύπου κατανομής και η αβεβαιότητα στον προσδιορισμό των παραμέτρων της κατανομής [32]. Σχήμα 18: Σχηματοποίηση των τύπων αβεβαιότητας (πηγή: [32]) 80

103 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Τα όρια των υποκατηγοριών του Σχήματος 18 δεν είναι απολύτως διακριτά. Ωστόσο, η παραπάνω διάκριση είναι χρήσιμη στην ανάλυση της επικινδυνότητας, διότι αποσαφηνίζει τους τύπους αβεβαιότητας και κατά συνέπεια τον χειρισμό τους στην ανάλυση [32]. Η εγγενής αβεβαιότητα εκφράζεται μέσω της πιθανότητας συχνότητας ενός ορισμένου γεγονότος και της επακόλουθης ζημιάς (αριστερό μέρος του Διαγράμματος 13). Η επίκτητη αβεβαιότητα σε ένα αποτέλεσμα μπορεί να εκφραστεί με μία οικογένεια καμπυλών επικινδυνότητας, στην οποία κάθε καμπύλη θα αντιπροσωπεύει ένα επίπεδο εμπιστοσύνης (δεξί μέρος του Διαγράμματος 13), [32]. Όπως φαίνεται στο δεξί μέρος του Διαγράμματος 13, μια καμπύλη επικινδυνότητας επιπέδου εμπιστοσύνης 95% σημαίνει ότι η συνδυασμένη πιθανότητα και ζημιά ενός γεγονότος θα έχουν αποτελέσματα κάτω από την καμπύλη αυτή. Επίσης, αυτή η προσέγγιση υπονοεί ότι για κάθε τιμή ζημιάς (επιπέδου Ζ) υπάρχει μια υπό συνθήκη κατανομή της αντίστοιχης πιθανότητας υπέρβασης [32]. Διάγραμμα 13: Αριστερά - Καμπύλη επικινδυνότητας που απεικονίζει την εγγενή αβεβαιότητα, Δεξιά - Οικογένεια καμπυλών επικινδυνότητας που απεικονίζουν την επίκτητη αβεβαιότητα (πηγή: [32]) 5.6 Ποσοτική ανάλυση και αποτίμηση επικινδυνότητας Το πρώτο βήμα για τη δημιουργία χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας και επομένως, την ποσοτική ανάλυση και αποτίμηση της επικινδυνότητας, είναι η συλλογή των απαιτούμενων δεδομένων [38]. Στο Σχήμα 19, παρουσιάζονται τα δεδομένα που απαιτούνται για τη δημιουργία ενός χάρτη πλημμυρικής επικινδυνότητας και στο Σχήμα 20, η μεθοδολογία υπολογισμού της επικινδυνότητας, σύμφωνα με το μοντέλο «SPRC». 81

104 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 19: Συλλογή δεδομένων και βήματα δημιουργίας ενός χάρτη πλημμυρικής επικινδυνότητας (πηγή: [2]) Σχήμα 20: Μεθοδολογία υπολογισμού της επικινδυνότητας, σύμφωνα με το μοντέλο «SPRC» (πηγή: [24], [35]) Πηγές επικινδυνότητας Τα κύρια δεδομένα για τον υπολογισμό χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας είναι το επίπεδο επιφανειακής στάθμης που συνδέεται με μια δεδομένη πιθανότητα [38]. 82

105 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Το κύριο πρόβλημα που συναντάται κατά την εκτίμηση της επιφανειακής στάθμης, συνδέεται με μια δεδομένη πιθανότητα και είναι η εκτίμηση της συνεισφοράς του κάθε στοιχείου. Υπάρχουν δύο κύριες επιλογές για την εκτίμηση της επιφανειακής στάθμης. Αυτές είναι [24], [38]: Ο άμεσος υπολογισμός από υπάρχουσες χρονοσειρές Ο υπολογισμός με βάση την συνεισφορά της κάθε συνιστώσας Στην πρώτη περίπτωση, αναλύονται οι χρονοσειρές αλλαγής της στάθμης, για να προσδιοριστεί η ακραία περίπτωση κατανομής της στάθμης και για να οριστούν οι πιθανότητες (ή η περίοδος επαναφοράς). Το κύριο πρόβλημα αυτής της μεθοδολογίας είναι ότι, η καταγραφή της στάθμης δεν περιλαμβάνει την επίδραση των κυματισμών. Έτσι, η χρήση χρονοσειρών ενδείκνυται για τον υπολογισμό της αλλαγής της στάθμης από αστρονομικές παλίρροιες [38]. Στη δεύτερη περίπτωση, πρέπει να εκτιμηθεί η συνεισφορά του κάθε στοιχείου και να υπολογιστεί η κοινή πιθανότητα. Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις [24], [38]: Υπολογισμός με βάση το γεγονός («event») Υπολογισμός με βάση την απόκριση («response») Η προσέγγιση με βάση το γεγονός είναι ντετερμινιστική, χρησιμοποιώντας έναν ή περισσότερους συνδυασμούς επιφανειακής στάθμης και κυματισμών (συμβάντα), που συνδέονται με μια δεδομένη πιθανότητα και υπολογίζεται η πλημμυρική στάθμη (αποτέλεσμα). Το κύριο πρόβλημα είναι ότι, σε πολλές περιπτώσεις, ο συνδυασμός γεγονότων με μια δεδομένη πιθανότητα, δεν θα γενικά οδηγήσει σε αποτέλεσμα διαφορετικής πιθανότητας. Επιπλέον, η πλημμύρα που συνδέεται με τη συγκεκριμένη πιθανότητα, μπορεί να παραχθεί από πολλούς συνδυασμούς συνθηκών [38]. Από την άλλη πλευρά, στην προσέγγιση με βάση την απόκριση η επιφανειακή στάθμη (που συνδέεται με μια δεδομένη πιθανότητα ή μια περίοδο επαναφοράς) υπολογίζεται από μια κατανομή πιθανότητας της συνολικής επιφανειακής στάθμης. Βασίζεται στην φυσική μέτρηση της επιφανειακής στάθμης και των κυματισμών. Συνιστάται όταν, οι μεταβλητές (συμβάντα), που καθορίζουν το επίπεδο της πλημμύρας (response), σχετίζονται μερικώς [38]. Όταν δεν υπάρχουν μετρήσεις, τότε γίνεται προσομοίωση του πλημμυρικού γεγονότος. Προσομοιώνονται όλες οι φυσικές συνθήκες, για να προκύψει, τελικά, η επιθυμητή κατανομή πιθανότητας. Στο Σχήμα 21, παρουσιάζεται ένα παράδειγμα εφαρμογής αυτής της στατιστικής προσέγγισης [38]. 83

106 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 21: Στατιστική Προσέγγιση στη μέθοδο Απόκρισης (πηγή: [24], [35]) Για τον υπολογισμό της παράκτιας πλημμύρας και την δημιουργία χαρτών κινδύνου πλημμύρας, υπολογίζεται η στάθμη του νερού στην ακτογραμμή, με τη βοήθεια του τύπου που ακολουθεί [24]: J t = στάθμη συνολικού νερού J ost = στάθμη αστρονομικής παλίρροιας J ss = στάθμη μετεωορολογικής παλίρροιας (κύματα καταιγίδας) 84

107 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] R u = αναρρίχηση κύματος (περιλαμβάνει και το wave set-up) J LF = συνιστώσα λόγω χαμηλών συχνοτήτων (seiches) J LT = συνιστώσα λόγω eustatic και/η μεταβολών στάθμης γης Διαδρομές επικινδυνότητας Για τη δημιουργία ενός χάρτη πλημμυρικής επικινδυνότητας, απαιτούνται ορισμένα δεδομένα. Αυτά είναι [24], [47]: Δεδομένα για τον χαρακτηρισμό της έντασης των διαδικασιών (διάβρωση, υπερπήδηση, πλημμύρα) Τοπογραφικά δεδομένα Στοιχεία για τάσεις ανύψωσης ή καθίζησης παράκτιας περιοχής Βαθυμετρικά δεδομένα και βαθυμετρικοί χάρτες κυρίως για ρηχά ύδατα (κάτω από 10 m βάθος) Παράκτια γεωμορφολογία Δεδομένα κυματισμών Παλιρροιακά στοιχεία για τον προσδιορισμό των παλιρροιακών χαρακτηριστικών, των σχετικών μεταβολών της στάθμης της θάλασσας και των επιπέδων πλημμύρας Εκτίμηση της περιόδου επαναφοράς των πλημμύρων Ιστορικά στοιχεία για κοινωνικοοικονομικές ζημιές και φυσικές μεταβολές από καταιγίδες και πλημμύρες Στοιχεία για την παρούσα κατάσταση των παράκτιων οικοσυστημάτων (π.χ. υγροβιότοποι) Μακροπρόθεσμες τάσεις μεταβολής παράκτιων περιοχών από συγκεκριμένες δράσεις (άνοδος στάθμης θάλασσας, διάβρωση, πλημμύρες, υφαλμύρωση, υποβάθμιση φυσικών παράκτιων χαρακτηριστικών κλπ.) Στοιχεία για υπάρχοντα έργα προστασίας των ακτών και ευρύτερα για προγράμματα προστασίας των ακτών παρελθόντων ετών Στοιχεία για παράκτιες χρήσεις γης και ιστορικές μεταβολές τους Στοιχεία για σημαντικές ανθρωπογενείς κατασκευές και παράκτιες υποδομές που είναι δυνητικά σε κίνδυνο από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας Παράκτιος πληθυσμός και ιστορικές μεταβολές του καθώς και κοινωνικές και οικονομικές παράκτιες λειτουργίες (αναψυχή, τουρισμός, βιομηχανία κλπ.) Στοιχεία για τη μεταφορά ιζημάτων στις ακτές 85

108 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Το Σχήμα 22, απεικονίζει μια σύνοψη των κυριότερων χαρακτηριστικών της συλλογής δεδομένων, όσον αφορά τη συχνότητα των παράκτιων αλλαγών, των απαιτήσεων ενημέρωσης και τα συνήθη μέσα τοπογραφικής/βαθυμετρικής αποτύπωσης [38]. Σχήμα 22: Τομείς παράκτιας συλλογής δεδομένων (πηγή: [24], [38]) Τα δεδομένα πρέπει να ενημερώνονται συχνά, καθώς οι παράκτιες ζώνες αποτελούν ένα δυναμικό σύστημα, το οποίο μεταβάλλεται διαρκώς. Η εκδήλωση των πλημμυρικών γεγονότων, παράγει διαφορετικές μορφοδυναμικές διαδικασίες και αποκρίσεις, που μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ένταση και την έκταση μιας παράκτιας πλημμύρας [38]. Οι ακτές μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε: 1. Προστατευόμενες (από κάποιο έργο αντιπλημμυρικής προστασίας) 2. Μη προστατευόμενες Κατά την εκδήλωση ενός πλημμυρικού γεγονότος, παρουσιάζονται δύο καταστάσεις: 1. Η ακτή διατηρεί τη μορφολογία της (προστατευόμενη) 2. Η ακτή υπόκεινται σε μορφοδυναμικές αλλαγές (μη προστατευόμενη), (Εικόνα 28) 86

109 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Εικόνα 28: Παράκτιες μορφοδυναμικές αλλαγές (πηγή: [9]) Στις επόμενες παραγράφους, θα αναλυθούν τα βασικότερα παράκτια φαινόμενα που επηρεάζουν τα πλημμυρικά γεγονότα Μηχανισμοί μεταφοράς φερτών υλών Οι ακτές και ο πυθμένας των παρακτίων περιοχών, από γεωλογική άποψη, κατατάσσεται σε [39]: βραχώδεις χρονική κλίμακα μεταβολής: αιώνες Αμμώδεις/γαιώδεις χρονική κλίμακα μεταβολής: από ορισμένες ώρες (διάρκεια θύελλας) ως αιώνες Τεράστιες ποσότητες κοκκώδους υλικού του πυθμένα κινούνται στον χώρο των ακτών κάτω από την αποσταθεροποιητική δράση των κυματισμών και την μεταφορική ικανότητα των ρευμάτων [39], [40]. Η κυματική κίνηση, αυξάνοντας την διατμητική τάση πυθμένα, θέτει σε κίνηση τους κόκκους των ιζημάτων. Αφού πραγματοποιηθεί η αποκόλληση των κόκκων, αυτοί μεταφέρονται προς την κατεύθυνση του ρεύματος (Σχήμα 23), [39]. 87

110 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 23: Φορτίο πυθμένα (πηγή: [39]) Λόγω της τύρβης τα λεπτόκοκκα ιζήματα αιωρούνται και μεταφέρονται προς την κατεύθυνση του ρεύματος (Σχήμα 24), [39]. Σχήμα 24: Φορτίο σε αιώρηση (πηγή: [39]) Η ενιαία δισδιάστατη διαδικασία της στερεομεταφοράς διαφοροποιείται τεχνητά σε δύο κατευθύνσεις [4]: 1. Την παράλληλη προς την ακτή 2. Την εγκάρσια 88

111 Κατεύθυνση παράλληλα στην ακτή Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Το παράκτιο ρεύμα παράλληλο στην ακτή (longshore current), κινείται μέσα στη ζώνη θραύσης από λοξά θραυόμενους κυματισμούς (Σχήμα 25). Η εγκάρσια προς την ακτή ορμή του κυματισμού απορροφάται από την θραύση ενώ η περίσσεια ορμής παράλληλα προς την ακτή διαμορφώνει το παράκτιο ρεύμα [39]. Στο Σχήμα 26 παρουσιάζεται η στερεοπαροχή ενός κυματισμού παράλληλου προς την ακτή. Σχήμα 25: Παράκτιο ρεύμα, παράλληλο στην ακτή (πηγή: [39]) Σχήμα 26: Στερεοπαροχή παράλληλα στην ακτή (πηγή: [39]) 89

112 Κατεύθυνση εγκάρσια στην ακτή Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Οι κυματισμοί έχουν κατεύθυνση είτε προς την ακτή, έξω από τη ζώνη θραύσεως είτε προς την ανοιχτή θάλασσα, μέσα στη ζώνη θραύσεως (λόγω κυρίως του υποβρυχίου ρεύματος επιστροφής, undertow), (Σχήμα 27). Οι κυματισμοί διαμορφώνουν την ακτογραμμή στη γραμμή θραύσεως υφάλου, παράλληλα στην ακτή, με υλικό διάβρωσης της ακτής, που αποτελεί προφυλακή της για την διακοπή της πιο πέρα διάβρωσης. Σχήμα 27: Κυματογενές ρεύμα εγκάρσια στην ακτή (πηγή: [39]) Υπάρχει διαφοροποίηση μεταξύ του χειμερινού και του θερινού προφίλ της ακτής ανάλογα με την καμπυλότητα του κύματος (Ηο/Lo). H καμπυλότητα είναι μεγαλύτερη τον χειμώνα και μικρότερη το καλοκαίρι (Σχήματα 28, 29) [40]. 90

113 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 28: Θερινό προφίλ (πηγή: [39]) Σχήμα 29: Χειμερινό προφίλ (πηγή: [39]) Διάβρωση Η σημαντικότερη μορφοδυναμική αλλαγή των ακτών είναι η διάβρωση, Οι αιτίες για τη διάβρωση της ακτής είναι φυσικές και ανθρωπογενείς. Τα κυριότερα φυσικά αίτια της διάβρωσης των παράκτιων περιοχών είναι η άνοδος της στάθμης της θάλασσας και οι κυματικές καταιγίδες [11]. 91

114 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Η παράκτια διάβρωση είναι μια απόλυτα φυσική διαδικασία και όχι μια φυσική καταστροφή. Αντιμετωπίζεται ως φυσική καταστροφή από τους ανθρώπους επειδή προκαλεί προβλήματα στις υποδομές των παράκτιων περιοχών. Ο βαθμός διάβρωσης των ακτών δεν είναι παντού ο ίδιος αλλά εξαρτάται από πολλούς τοπικούς παράγοντες, όπως [11]: Η τοπογραφία της ακτής Η γεωλογία της ακτής Η μορφολογία της ακτής Οι επικρατούσες κλιματικές και κυματικές συνθήκες Η συχνότητα και η ένταση ακραίων καιρικών και κυματικών φαινομένων Τα αποθέματα ιζημάτων στην περιοχή Η υποχώρηση ή η πρόσχωση μιας ακτογραμμής δεν είναι αποτέλεσμα μόνο της διάβρωσης ή της απόθεσης ιζημάτων, αντίστοιχα. Η ιστορική εξέλιξη μιας ακτογραμμής κατά το παρελθόν οφείλεται στους εξής παράγοντες [11]: Στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας από το τελευταίο παγετώδες μέγιστο μέχρι και σήμερα και ιδιαίτερα κατά τον τελευταίο αιώνα λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας του πλανήτη. Στις πιθανές τεκτονικές μετακινήσεις (ανύψωση ή καθίζηση) που χαρακτηρίζουν την ακτογραμμή. Στη διάβρωση από τη σχετική άνοδο της στάθμης της θάλασσας (μακροχρόνια). Στη διάβρωση από τις κυματικές καταιγίδες (επεισοδιακή). Για λόγους παράκτιας διαχείρισης και προγραμματισμού των χρήσεων γης, είναι χρήσιμο να διαχωρίσουμε τις έννοιες επεισοδιακή και μακροχρόνια διάβρωση [11]. Επεισοδιακή διάβρωση των αμμωδών ακτών Η επεισοδιακή διάβρωση συνδέεται με τις δυναμικές αλλαγές της ακτογραμμής, οι οποίες συμβαίνουν σε όλες τις παραλίες. Αυτές οι διακυμάνσεις δεν οδηγούν στη μόνιμη υποχώρηση της ακτογραμμής, καθώς εξισορροπούνται στη διάρκεια του χρόνου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ακτογραμμή θεωρείται τμήμα της ενεργού παραλίας και αναφέρεται συνήθως ως «δυναμικό περίβλημα» (dynamic envelope) [11]. Η διάβρωση σε επεισοδιακή μορφή έχει πολύ πιο σοβαρά αποτελέσματα στις αμμώδεις ακτές από ότι στις βραχώδεις, λόγω της διαφορετικής αντοχής των συστατικών τους υλικών. Προκαλείται κατά τη διάρκεια μιας κυματικής καταιγίδας λόγω των ψυχρών μετώπων του χειμώνα ή λόγω των τυφώνων. Μεγάλες ποσότητες άμμου μπορεί να απομακρυνθούν βίαια από την ακτή και αποτεθούν σε υποθαλάσσιους αναβαθμούς κοντά 92

115 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] στην ακτή ή και να χαθούν στα ανοικτά. Στην πρώτη περίπτωση, η παραλία έχει την ικανότητα να επαναδημιουργείται, αφού σε ήρεμο καιρό τα ιζήματα μεταφέρονται αργά αλλά σταθερά προς την ακτή. Στη δεύτερη περίπτωση η διάβρωση που προκαλείται από τα κύματα και τα ρεύματα διαφυγής είναι μόνιμη [11]. Ο βασικός παράγοντας που καθορίζει τον τύπο της διάβρωσης των αμμωδών ακτών είναι η διατομή της παραλίας πριν από την καταιγίδα. Εάν το πλάτος και το ύψος των αμμόλοφων της ακτής είναι αρκετά μεγάλα, η διάβρωση θα έχει ως αποτέλεσμα την οπισθοχώρηση του θαλασσίου μετώπου των αμμόλοφων, ενώ το υπόλοιπο τμήμα θα εξακολουθήσει να αποτελεί ένα εμπόδιο για τις καταιγίδες και τα κύματα [11]. Εάν το εμβαδό της διατομής ενός αμμόλοφου είναι σχετικά μικρό, η διάβρωση θα εξαφανίσει τον αμμόλοφο, αφήνοντας στη θέση του μια ομαλή και υψομετρικά χαμηλή διατομή της παραλίας. Για κάθε μια από αυτές τις δυο περιπτώσεις, απαιτείται διαφορετική αντιμετώπιση, καθώς κανένα διαθέσιμο μοντέλο για τη διάβρωση των αμμόλοφων δεν επαρκεί για το πλήθος των περιπτώσεων που απαντώνται στην παράκτια ζώνη [11]. Το «πόδι» του αμμόλοφου είναι ένα κρίσιμο σημείο του αμμόλοφου και βρίσκεται στην τομή του ομαλού τμήματος στην πλευρά της θάλασσας με μια πλευρά κλίσης τουλάχιστον 1:10, η οποία και σηματοδοτεί τη βάση του μετώπου του αμμόλοφου. Η οπίσθια κορυφή (rear shoulder), όπως φαίνεται στο Σχήμα 30, καθορίζεται από το ανώτερο όριο της απότομης πλαγιάς στην πλευρά της στεριάς. Η οπίσθια κορυφή ενός σύνθετου αμμόλοφου αντιστοιχεί στη μοναδική κορυφή (peak) ενός απλού αμμόλοφου [11]. Μόλις η διάβρωση φθάσει στις προβολές αυτών των σημείων, το υπόλοιπο τμήμα του αμμόλοφου έχει ελάχιστη αντίσταση και είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο σε άμεση και πλήρη αφάνισή του. Στη διατομή ενός αμμόλοφου η περιοχή μεταξύ του ποδιού και της κορυφής μπορεί να θεωρηθεί ως το μέτωπο του αμμόλοφου. Όσο η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει το μέτωπο αυτό μικραίνει. Το Σχήμα 30 παρουσιάζει τη θέση του μετώπου του αμμόλοφου προς την πλευρά της θάλασσας (σκιασμένη περιοχή) για τη μέση στάθμη της θάλασσας μετά από 100 χρόνια. Η επιφάνεια του μετώπου του αμμόλοφου καθορίζει την πληρότητα του αμμόλοφου έναντι της διάβρωσης από μια κυματική καταιγίδα [11]. 93

116 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 30: Οι δύο διαφορετικοί τύποι αμμόλοφων: απλός (άνω) και σύνθετος (κάτω), (πηγή: [3]) Μακροχρόνια διάβρωση Η μακροχρόνια διάβρωση οδηγεί στη μόνιμη υποχώρηση της ακτογραμμής. Όσον αφορά τις αμμώδεις ακτές, η κύρια αιτία της μακρόχρονης διάβρωσής τους είναι η μόνιμη άνοδος της στάθμης της θάλασσας. Σε αυτό το διάστημα μπορεί περιστασιακά να υπάρχουν σημαντικές απώλειες από μεγάλες καταιγίδες [11]. Η ύπαρξη μιας διατομής ισορροπίας της ακτής, αποτελεί μια βασική υπόθεση πολλών εννοιολογικών και αριθμητικών παράκτιων μοντέλων. Τα χαρακτηριστικά μιας διατομής ισορροπίας είναι [11]: Συνήθως παρουσιάζει τα κοίλα προς τα άνω. Η λεπτόκοκκη άμμος σχετίζεται με ήπιες κλίσεις, ενώ η χονδρόκοκκη με απότομες. Η παραλία (πάνω από τη ζώνη κυματαγωγής) είναι σχεδόν επίπεδη. Τα απότομα κύματα έχουν ως αποτέλεσμα ηπιότερες παράκτιες κλίσεις και το σχηματισμό υποθαλάσσιων αναβαθμών. Η βασική υπόθεση, η οποία κρύβεται πίσω από την έννοια της διατομής ισορροπίας της ακτής, είναι ότι ο πυθμένας της θάλασσας βρίσκεται σε ισορροπία με τις μέσες κυματικές συνθήκες. Ο όρος ισορροπία χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια κατάσταση στην οποία η στάθμη του νερού, τα κύματα και η θερμοκρασία παραμένουν σταθερά για αρκετό χρονικό 94

117 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] διάστημα, τέτοιο ώστε η διατομή της ακτής να φθάνει σε μια τελική και σταθερή μορφή (Σχήμα 31, 32). Μετά την τροφοδότηση της παραλίας με άμμο, η ισορροπία της μεταβάλλεται. Οι σταθερές δυνάμεις των κυμάτων διαβρώνουν την παραλία σταδιακά μέχρι να φτάσει σε μια νέα ισορροπία [11]. Σχήμα 31: Διατομή της παραλίας (πηγή: [11]) Σχήμα 32: Προφίλ ισορροπίας και υποχώρησης της ακτογραμμής (πηγή: [39]) Κατηγοριοποίηση της διάβρωσης Η επίδραση της διάβρωσης σε μια αμμώδη ακτή εξαρτάται από [11]: Το μέγεθος των χαρακτηριστικών του πλημμυρικού φαινομένου, (ταχύτητα του ανέμου και ύψος των κυμάτων). Το υψόμετρο των αμμόλοφων της ακτής (ή του αναβαθμού όταν δεν υπάρχουν αμμόλοφοι). Την κλίση της ακτής. Λαμβάνοντας υπόψη το εύρος των κυματισμών και το ηψηλότερο σημείο που φθάνουν τα κύματα στην παραλία σε σχέση με το υψόμετρό της, αναπτύσσεται μια νέα κλίμακα, η 95

118 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] οποία κατηγοριοποιεί σε επίπεδα τη συνολική διάβρωση ή πρόσχωση κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας (Πίνακας 15), [11]. Πίνακας 15: Επίδραση κυματισμών στην ακτογραμμή (πηγή: [11], [38]) Κατηγορία Επίδρασης Χαρακτηρισμός Εικόνα Σχόλια 1 Παφλασμός Κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, εάν η δράση των κυμάτων περιορίζεται μόνο στην παραλία, η παραλία θα διαβρωθεί και η άμμος θα αποθηκευτεί στη θάλασσα. Στο διάστημα που θα ακολουθήσει, η άμμος επιστρέφει στην παραλία, αποκαθιστώντας την παραλία στην αρχική μορφή της. 2 Πρόσκρουση Εάν η δράση των κυμάτων υπερβεί το ύψος της βάσης του αμμόλοφου, θα υπάρξει σύγκρουση των κυμάτων με τον αμμόλοφο προκαλώντας τη διάβρωση και την υποχώρησή του. Αντίθετα με τις προσωρινές μεταβολές του επιπέδου 1, η μεταβολή αυτή θεωρείται τελική, ή σχεδόν μόνιμη. 3 Απόπλυση Εάν η δράση των κυμάτων υπερβεί το ύψος του αμμόλοφου, ή ελλείψει του αμμόλοφου, τον αναβαθμό της παραλίας, το σύστημα θα υπερχειλιστεί, μεταφέροντας την άμμο προς τη στεριά. Η απόσταση μεταφοράς της άμμου είναι της τάξης των 100,00 m περίπου. 4 Διάρρηξη Εάν η κυματική καταιγίδα είναι υψηλή και το ύψος του αμμόλοφου είναι χαμηλό, ο αμμόλοφος μπορεί να διαβρωθεί πλήρως. Η άμμος μεταφέρεται προς την πλευρά της στεριάς σε αποστάσεις της τάξης των 1000,00 m Υπολογισμοί Τα στοιχεία που πρέπει να ποσοτικοποιηθούν κατά την μελέτη της διαδρομής της παράκτιας πλημμυρικής επικινδυνότητας είναι [24]: a) Ο υπολογισμός της αναρρίχησης (run-up), από τα δεδομένα των κυματισμών και τη χρήση υπολογιστικού μοντέλου ή ημιεμπειρικών σχέσεων (Σχήμα 33). b) Η υπερπήδηση κυματισμών και η πλημμυρική παροχή. c) Η απόκριση της παράκτιας ζώνης, δηλαδή τις παράκτιες μεταβολές κατά την διάρκεια του πλημμυρικού φαινομένου συναρτήσει της στάθμης του νερού (για δυναμική, μηπροστατευόμενη ακτή), (Πίνακας 15). 96

119 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 33: Απεικόνιση του υπολογισμού της αναρρίχησης (πηγή: [24]) Η τρωτότητα της ακτής, μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια της σχέσης [29]: Τρωτότητα ακτής = Ρυθμός διάβρωσης (ή πιθανότητας κατακλυσμού) * Πυκνότητα πληθυσμού Δέκτες επικινδυνότητας Όταν η συνολική στάθμη των υδάτων στην παραλία (λαμβάνοντας υπόψη την μετεωρολογική παλίρροια και την αναρρίχηση των υδάτων), υπερβεί την κορυφογραμμή της παραλίας, τότε παρατηρείται το φαινόμενο της υπερπήδησης (overtopping). Η υπερπήδηση θα καθορίσει τον συνολικό όγκο νερού που θα πλημμυρίσει την ενδοχώρα [38]. Για την προετοιμασία χαρτών τρωτότητας/επικινδυνότητας ή ζημιών λόγω πλημμύρας της ενδοχώρας, βασικές απαιτούμενες πληροφορίες είναι [24]: Οι χρήσεις γης Το πλημμυρικό βάθος Ο όγκος νερού που θα εισέλθει στη ενδοχώρα Ο προσδιορισμός της έκτασης της πλημμυρισμένης περιοχής Η πλημμύριση (ο προσδιορισμός έκτασης πλημμυρισμένης περιοχής), μπορεί να γίνει με [24]: Απλούς υπολογισμούς (από το πλημμυρικό βάθος και από το DTM-Digital Terrain Model) Μαθηματικά μοντέλα διάδοσης της πλημμύρας 97

120 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Στο Σχήμα 34, παρουσιάζεται το όριο της έκτασης μιας πλημμύρας, σε σχέση με τη συνολική μέση στάθμη της θάλασσας και την κλίση της ακτής. Σχήμα 34: Προσδιορισμός έκτασης πλημμυρισμένης περιοχής (πηγή: [24]) Ένα από τα κύρια προβλήματα, που σχετίζονται με τον υπολογισμό του όγκου του νερού που υπερπηδάει την παράκτια κορυφογραμμή, είναι ότι οι υπάρχουσες μέθοδοι είναι εμπειρικές και οι περισσότερες από αυτές σχεδιάστηκαν για την υπερπήδηση παράκτιων έργων προστασίας [38]. Εάν κατά τη διάρκεια της πλημμύρας, η μέση στάθμη του νερού είναι πολύ υψηλή σε σχέση με τις εξάρσεις της γης, μπορεί να πλημμυρίσει εντελώς το παράκτιο μέτωπο. Υπό τις συνθήκες αυτές, οι κυματισμοί μετά τη θραύση τους, θα εξαπλωθούν στη στεριά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να εκτιμηθεί η διασπορά των κυματισμών, έτσι ώστε να εκτιμηθεί ορθά η έκταση της πλημμύρας στη στεριά [38]. Το παραπάνω σκεπτικό, έχει ληφθεί υπόψη, από την ανάλυση που πραγματοποίησε η Fema (Federal Emergency Management Agency), το 2003, σε επιλεγμένους τομείς κατά μήκος της ακτής (Σχήμα 35). Η μεθοδολογία της Fema, υπολογίζει τη διασπορά των κυματισμών στη στεριά, λαμβάνοντας υπόψη τα διάφορα στοιχεία που συναντούν οι κυματισμοί κατά τη διάρκεια της διάδοσής τους, προσδιορίζοντας έτσι, την τραχύτητα του πυθμένα (bottom roughness), [38]. 98

121 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Σχήμα 35: Πλημμυρική κυματική εξάπλωση (πηγή: [38]) Συνέπειες επικινδυνότητας Αφού καθορισθούν η συνολική επιφανειακή στάθμη, καθώς και η πιθανή παράκτια απόκριση, ακολουθεί η διαμόρφωση του χάρτη πλημμυρικής επικινδυνότητας. Οι πληροφορίες που περιλαμβάνονται σε αυτούς τους χάρτες είναι [24], [38]: Η έκταση της πλημμύρας Το βάθος της πλημμύρας Η κλίμακα του κινδύνου Οι περιοχές με κίνδυνο διάβρωσης Το διάστημα εμπιστοσύνης αβεβαιότητας Η πιθανότητα επέκτασης της πλημμύρας Στον Πίνακα 16, παρουσιάζονται οι πληροφορίες που εμφανίζονται, καθώς και η μεθοδολογία που ακολουθείται για τη διαμόρφωση χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες. 99

122 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Πίνακας 16: Παρουσίαση και μέθοδοι παραγωγής χαρτών πλημμυρικής επικινδυνότητας (πηγή: [1]) Χώρα Πληροφορίες Χαρτών Λεπτομέρειες Υπολογισμός Υπολογισμός Κινδύνου Επικινδυνότητας Βάθη πλημμύρας Από το βάθος του νερού. Πιθανές καταστροφές Υπολογισμός κινδύνου Χρονική εξέλιξη πλημμύρας βάση του ύψους του Χάρτης κινδύνου πλημμύρας ανθρώπινου σώματος. Ολλανδία Θέση του μετώπου της πλημμύρας βάθους 50cm στο χρόνο Ρυθμός άφιξης της στάθμης του νερού (m/hour) Σουηδία Δυτική Ισπανία Βόρεια Ισπανία Έκταση πλημμύρας Πιθανές καταστροφές του οδικού δικτύου Ευαισθησία γεωλογικών περιοχών στα όρια της πλημμύρας Έκταση πλημμύρας Χάρτης κινδύνου πλημμύρας Ζώνες πλημμύρας (έκτασης) του παρελθόντος Χάρτης Τρωτότητας Χάρτης επικινδυνότητας πλημμύρας Τ=100, και μέγιστη αναμενόμενη πλημμύρα Τ= 50, 100, 500 Τ= 10,50,100 Κλίμακα 1:5000 Αναπαρίσταται με την έκταση της πλημμύρας Αναπαρίσταται με την έκταση της πλημμύρας Προκύπτει από την πιθανότητα της πλημμύρας (Μικρή περίοδος επαναφοράς-μεγάλη πιθανότητα-μεγάλη επικινδυνότητα) Συνδυασμός χαρτών κινδύνου και τρωτότητας Παρατηρήσεις Δεν υπάρχει συγκεκριμένη περίοδος επαναφοράς. Υπολογίζεται το χειρότερο σενάριο πλημμύρας. Διαβάθμιση του κινδύνου ανάλογα με το που αντιστοιχεί το βάθος του νερού σε ένα μέσο ανθρώπινο σώμα. Χρήση ιστορικών στοιχείων για τις επικίνδυνες θέσεις. Ο προσδιορισμός της επικινδυνότητας από την πιθανότητα εμφάνισης δεν συναντάται σε άλλη χώρα. Δημιουργία χαρτών πλημμυρικών συμβάντων του παρελθόντος. Χρήση αεροφωτογραφιών για καθορισμό της έκτασης πλημμύρας του παρελθόντος από την μορφολογία του εδάφους. Συνδυασμός με ιστορικά στοιχεία και συνεντεύξεις 100

123 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Ιταλία Φιλανδία Πολωνία Χάρτης έκτασης πλημμύρας Χάρτης επικινδυνότητας πλημμύρας Χάρτης κινδύνου πλημμύρας Χάρτης έκτασης πλημμύρας Τ= 50, 200, 500 Κλίμακες 1: και 1: Τ=1000 και 250 Προκύπτει από τα βάθη πλημμύρας Συνδυασμός τρωτότητας και πιθανότητας εμφάνισης. Υπέρθεση χρήσεων γης με χάρτη έκτασης πλημμύρας με κατοίκους. Υπολογισμός της τρωτότητας: Συνδυασμός των χρήσεων γης με έναν συντελεστή που προκύπτει από: Α. Τις οικονομικές απώλειες Β. Τις ανθρώπινες απώλειες Γ. Την ζημιά σε καίριες υπηρεσίες που μπορούν να βοηθήσουν σε περιπτώσεις ανάγκης Δ. Την πιθανή ζημιά σε προστατευόμενα μνημεία Συνδυασμός χάρτη τρωτότητας με χάρτη κινδύνου που δίνει τον χάρτη επικινδυνότητας. Συνδυασμός και της διαδικασίας σχεδιασμού με τον χάρτη επικινδυνότητας. Υπέρθεση ενός χάρτη ανάπτυξης της περιοχής για μελλοντικό υπολογισμό χωροθετήσεων. Αξιολογούνται από το εγχειρίδιο EXCIMAP ως ένα από τα πλέον ολοκληρωμένα και ξεκάθαρα παραδείγματα. Υπέρθεση της πλημμύρας στο Google Earth. 101

124 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Βέλγιο (Wallonia) Αυστρία Αγγλία Χάρτης κινδύνου πλημμύρας Τ= 25,50,100 Υπολογίζεται από τις παρακάτω παραμέτρους: Περίοδος επαναφοράς, βάθος, έκταση, ταχύτητα ρεύματος, διάρκεια εμφάνισης πλημμύρας, ύπαρξη αντιπλημμυρικού έργου Χάρτης έκτασης πλημμύρας Χάρτης έκτασης πλημμύρας Περιοχές που επωφελούνται από αντιπλημμυρικά έργα Χάρτης κινδύνου πλημμύρας Χάρτης κοινωνικής τρωτότητας Κλίμακα 1:10000 έως 1:50000 Τ= 30, 100, 200 Κλίμακα 1: Τ= 100, 200, 1000 Διαβάθμιση βάση της πιθανότητας εμφάνισης της πλημμύρας. Διαβάθμιση βάση ενός τύπου υπολογισμού του κινδύνου Διαδραστικοί χάρτες. Χρησιμοποιείται πρόγραμμα στον υπολογιστή το οποίο υπολογίζει το βαθμό κινδύνου χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες παραμέτρους. Χρησιμοποιείται κάνναβος υπολογισμού κινδύνου. Ύπαρξη διαδραστικών χαρτών στο διαδίκτυο. Χρησιμοποιείται δήλωση αποποίησης ευθυνών. Υπάρχει η δυνατότητα εισαγωγής της ταχυδρομικής διεύθυνσης του σπιτιού του χρήστη και εύρεση της πιθανότητας πλημμύρας στην περιοχή που διαμένει. Ο τύπος που υπολογίζει τον βαθμό κινδύνου είναι: d * (v + 0.5), όπου: d = βάθος, v = ταχύτητα Η κοινωνική τρωτότητα γίνεται εντός της περιοχής που θα καλυφθεί από νερό στο χειρότερο σενάριο πλημμύρας. Χρησιμοποιείται ένας δείκτης με όνομα δείκτης κοινωνικής τρωτότητας (Social Flood Vulnerability 102

125 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] Γερμανία (Rheinland- Pfalz) Ελβετία Index - SFVI) που προκύπτει από τον αριθμό των πληγέντων και την κοινωνική τους θέση. Χάρτης κινδύνου πλημμύρας Τ= 50, 100, 200 Χρησιμοποιείται κάνναβος υπολογισμού κινδύνου. Παράμετροι κινδύνου: Ένταση (βάθη και ταχύτητα ροής), Πιθανότητα εμφάνισης Χάρτης κινδύνου πλημμύρας Χάρτης βαθών πλημμύρας Χάρτης με της ζώνες κινδύνου Τ= 30, 100, 300 Χρησιμοποιείται κάνναβος υπολογισμού κινδύνου. Παράμετροι κινδύνου: Ένταση (βάθη, ταχύτητα ροής, πάχη φερτών υλικών, τοπική απορροή, μήκος διάβρωσης της όχθης), Πιθανότητα εμφάνισης 103

126 Κεφάλαιο 5 ο [Πλημμυρική Επικινδυνότητα] 104

127 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] 6. Πλημμυρικά σενάρια Σύμφωνα με την οδηγία 2007/60/EC του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και Συμβουλίου για την αξιολόγηση και τη διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας, τα κράτη-μέλη όφειλαν, μέχρι το 2011, να εκτελέσουν προκαταρκτική εκτίμηση των πλημμυρικών κινδύνων στις λεκάνες των ποταμών και στην παράκτια ζώνη, αναγνωρίζοντας τις επικίνδυνες περιοχές. Όπου τελικά ο κίνδυνος πλημμύρας είναι υπαρκτός, πρέπει μέχρι το 2013 να συνταχθούν χάρτες βαθμού επικινδυνότητας γι' αυτές τις περιοχές. Τέλος, μέχρι το 2015, τα κράτη-μέλη πρέπει να αναπτύξουν ολοκληρωμένα διαχειριστικά σχέδια για την προστασία των επικίνδυνων ζωνών [41]. Τα βασικά σημεία της αναγνώρισης των επικίνδυνων περιοχών και της σύνταξης χαρτών επικινδυνότητας, είναι τα κάτωθι [2]: Συντάσσεται ένα σενάριο πλημμύρας για κάθε περίοδο επαναφοράς. Για κάθε σενάριο προκύπτει μια κατακλυζόμενη έκταση. Τα διαφορετικά βάθη νερού υπολογίζονται για κάθε χρονική στιγμή σε κάθε σημείο της έκτασης. Τα μέγιστα βάθη σε κάθε σημείο αποτελούν την «περιβάλλουσα». Οι χάρτες με τα μέγιστα βάθη αποτελούν τον χάρτη πλημμυρικού κινδύνου. Υπάρχουν τόσοι χάρτες κινδύνου όσα και τα σενάρια πλημμύρας. 6.1 Κίνδυνοι πλημμύρας από μετεωρολογική παλίρροια στον Ελλαδικό χώρο Στην παρούσα παράγραφο, θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα της διερεύνησης της ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας στην ανατολική Μεσόγειο λόγω μετεωρολογικής παλίρροιας για την περίοδο [41]. Το φαινόμενο της μετεωρολογικής παλίρροιας εξετάστηκε στην παράγραφο 4.4. Κρίνεται αναγκαία η υπενθύμιση του ορισμού της μετεωρολογικής παλίρροιας, ως εισαγωγή στην παρούσα παράγραφο. Ως μετεωρολογική παλίρροια (storm surge) δηλώνεται η άνοδος της στάθμης του νερού, που προκαλείται από τις δυνάμεις ανέμου και ατμοσφαιρικής πίεσης. Η ανύψωση της στάθμης σε μια δεδομένη θέση εξαρτάται από αρκετούς παράγοντες, όπως το μέγεθος του βαρομετρικού χαμηλού, την ένταση και την ταχύτητα προώθησης, τον προσανατολισμό των ανέμων σε σχέση με την ακτή, το σχήμα της ακτογραμμής και τη βαθυμετρία κοντά σ' αυτή. Επίσης, περιοχές με χαμηλά υψόμετρα και ήπιες μορφολογικές κλίσεις εμφανίζουν κίνδυνο κατάκλυσης κατά τη διάρκεια αλλά και μετά τη διέλευση ενός βαρομετρικού χαμηλού επεισοδίου [41]. 105

128 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Στην ανατολική Μεσόγειο, η κύρια κατεύθυνση των συστημάτων βαρομετρικού χαμηλού, που σχηματίζονται κυρίως στην Αφρική, είναι από τα νοτιοδυτικά προς τα βορειοανατολικά, επηρεάζοντας σημαντικά τις εξεταζόμενες περιοχές. Στο Σχήμα 36, παρουσιάζονται οι διαφορές της ατμοσφαιρικής πίεσης των συστημάτων της Μεσογείου για την περίοδο , από την τιμή των 1015 hpa, όριο που χαρακτηρίζει την ύπαρξη βαρομετρικού χαμηλού. Επίσης, εμφανίζονται οι επικρατούσες κατευθύνσεις των συστημάτων, τα οποία έχουν κατεύθυνση προς τα ανατολικά και τα βορειανατολικά [41]. Σχήμα 36: Μέση ατμοσφαιρική πίεση και κατεύθυνση των συστημάτων βαρομετρικού χαμηλού για την περίοδο (πηγή: [41]) Μεθοδολογία Με τη χρήση ενός διδιάστατου υδροδυναμικού μοντέλου προσομοιώθηκαν οι μεταβολές στάθμης, για όλη τη Μεσόγειο. Μετεωρολογικά δεδομένα όπως η πίεση και η ταχύτητα του ανέμου, χρησιμοποιηθήκαν για τη διέγερση του μοντέλου ενώ συμπεριλήφθησαν στον υπολογισμό, η επιρροή της παλίρροιας και κυματικά δεδομένα (τάσεις ακτινοβολίας). Οι χρονοσειρές της στάθμης της θάλασσας που προέκυψαν από τη μαθηματική προσομοίωση, για την πενταετία εξετάστηκαν σε συνδυασμό με μετρήσεις πεδίου από διάφορους σταθμούς της περιοχής μελέτης, ρυθμίζοντας τις παραμέτρους του μοντέλου και αξιολογώντας με τον τρόπο αυτό την αξιοπιστία των προσομοιώσεων [41] Υδροδυναμικό μοντέλο Με τη χρήση ενός δισδιάστατου υδροδυναμικού μοντέλου προσομοιώθηκαν οι μεταβολές στάθμης σε κάνναβο C, διαστάσεων 1/10 ο x1/10 ο (Εικόνα 29), [42], [43]. 106

129 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 29: Βαθυμετρία και γεωμετρία μοντέλου μετεωρολογικής παλίρροιας (πηγή: [42]) Ο κάνναβος καλύπτει όλη την περιοχή της Μεσογείου με μοναδικό ανοικτό όριο στα στενά του Γιβραλτάρ. Οι βασικές εξισώσεις του μαθηματικού μοντέλου είναι οι εξισώσεις κίνησης και συνέχειας [42], [43]: Όπου: u,v: οι συνιστώσες ταχύτητας f: η παράμετρος Coriolis g: η επιτάχυνση της βαρύτητας ρ ο : η ομοιόμορφη πυκνότητα του νερού Ρ: η ατμοσφαιρική πίεση τ χ, τ ψ : οι συνιστώσες των τάσεων τριβής k: ο συντελεστής τριβής πυθμένα z: το υψόμετρο της ελεύθερης επιφάνειας h: το βάθος από την επιφάνεια ηρεμίας Η τιμή του συντελεστή Coriolis υπολογίστηκε σε κάθε κελί βάσει των γεωγραφικών συντεταγμένων του. Ο υπολογισμός του πεδίου των τάσεων τριβής επιφανείας βασίστηκε στις ταχύτητες ανέμου στα 10,00 μέτρα από την επιφάνεια της θάλασσας με χρήση της εξίσωσης [42],[43]: 107

130 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] τ = ρα CD W W Όπου: ρ Α : η πυκνότητα αέρα W: η ταχύτητα ανέμου στα 10,00 μέτρα CD: ο συντελεστής τάσης τριβής επιφανείας Επίσης εκτελέστηκαν πειράματα για τον προσδιορισμό του CD με χρήση της εξίσωσης: 103 CD= W Εκτελέστηκαν επιπρόσθετες δοκιμές, θέτοντας ως πυθμένα το στρώμα των 250,00 μέτρων σε όλη την περιοχή μελέτης. Οι τιμές των διάφορων παραμέτρων του πυθμένα, όπως ο συντελεστής τριβής πυθμένα, χρησιμοποιήθηκαν στην διεπιφάνεια του στρώματος των 250,00 μέτρων με τα βαθύτερα στρώματα. Εκτελέστηκαν, επίσης, διάφορα συνδυαστικά πειράματα ώστε να ελεγχθεί το βάρος της επιρροής των διαφορών συνιστωσών διέγερσης στα αποτελέσματα του μοντέλου [42], [43] Μετρήσεις επιφανειακής στάθμης Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων συγκρίθηκαν με μετρήσεις πεδίου στάθμης θάλασσας, οι οποίες συλλέχτηκαν από μία πληθώρα σταθμών της Μεσογείου, ενώ όσον αφορά τον ελλαδικό χώρο, χρησιμοποιήθηκαν στην μελέτη μετρήσεις 6 σταθμών της Ελληνικής Υδρογραφικής Υπηρεσίας, οι οποίες καλύπτουν σχεδόν όλες τις μεγάλες θαλάσσιες περιοχές της χώρας και αφορούν όλη την περίοδο μελέτης. Εκτός από χρονοσειρές μετρήσεων ελήφθησαν και ακραίες τιμές δεκαετίας από επιπρόσθετους σταθμούς [42], [43]. Επίσης, μετά από επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων, ελήφθησαν τιμές της επιφανειακής στάθμης για όλη την περίοδο μελέτης. Τα δεδομένα ελήφθησαν από τον Γαλλικό διαστημικό οργανισμό (AVISO) και αφορούν σύνθεση σαρώσεων προερχόμενων από τα διαστημικά προγράμματα Topex/Poseidon, Jason-1, ERS-1 and ERS-2, EnviSat, and Doris προσφέροντας διαρκή καταγραφή όλης της περιοχής μελέτης [42], [43] Υπολογισμός των τροχιών μετεωρολογικής παλίρροιας (Storm Tracks) Ο υπολογισμός και ο σχεδιασμός των «storm tracks» επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός αλγορίθμου που ανιχνεύει τις ελάχιστες τιμές της ατμοσφαιρικής πίεσης (Sea Level Pressure 108

131 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] ή SLP). Με τον αλγόριθμο αυτόν σχεδιάζονται οι τροχιές των συστημάτων στο χάρτη της Μεσογείου και υπολογίζονται τα χαρακτηριστικά των storm tracks (όπως κατεύθυνση, ένταση δηλαδή μέγεθος SLP, έκταση συστήματος, διάρκεια, απόσταση κέντρου από παράκτιες περιοχές) και μελετάται η σχέση τους με τυχόν παρατηρούμενη αύξηση στάθμης της θάλασσας. Για λόγους εποπτείας σχεδιάζονται και οι ανάλογοι χάρτες με τις ισοβαρείς καμπύλες για κάθε 12ωρο, οπότε η διαδοχική τους απεικόνιση δίνει μια ολοκληρωμένη εικόνα της κίνησης μιας μελετώμενης μετεωρολογικής παλίρροιας [42], [43] Χρήση εδαφικού μοντέλου για τον εντοπισμό «επικίνδυνων» περιοχών Χρησιμοποιήθηκε ένα ψηφιακό μοντέλο υψόμετρου εδάφους για τον εντοπισμό των παράκτιων περιοχών, στις οποίες ενδέχεται να παρουσιαστούν πλημμυρικά φαινόμενα κατόπιν εμφάνισης μετεωρολογικών παλιρροιών. Χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα του ψηφιακού μοντέλου εδάφους SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), που έχει χωρική ανάλυση 90,00 m. Η απόλυτη κατακόρυφη ακρίβεια του ψηφιακού μοντέλου εδάφους είναι περίπου 15,00 m, και η σχετική ακρίβεια στην ακτογραμμή είναι λιγότερη από 1,00 m, ανάλυση ικανοποιητική για να οριστούν οι ευπαθείς παράκτιες περιοχές της χώρας [42], [43] Αποτελέσματα Περιοχές που εντοπίστηκαν ενδεχόμενοι κίνδυνοι πλημμύρας λόγω τοπογραφίας στον ελλαδικό χώρο βρίσκονται κυρίως στο Β. Αιγαίο, Καβάλα και Αλεξανδρούπολη, στο Μαλιακό κόλπο, στο Θερμαϊκό κόλπο και στον Πατραϊκό κόλπο. Με κουκίδες στα σχήματα, παρουσιάζονται οι περιοχές με υψόμετρο εδάφους μέχρι 1,00 m. Ειδικά, οι περιοχές του Β. Αιγαίου είναι σε μεγαλύτερο επίπεδο επικινδυνότητας, λόγω και του μεγαλύτερου εύρους ανύψωσης της στάθμης επιφάνειας λόγω μετεωρολογικών παλιρροιών. Τα επίπεδα επικινδυνότητας, σχετικά με την ανύψωση της στάθμης είναι χαμηλότερα στο κεντρικό Αιγαίο και ελαττώνονται στις νότιες θαλάσσιες περιοχές [41], [43]. Η περιοχή στον Θερμαϊκό κόλπο (Εικόνα 30), που μπορεί να εμφανίσει πλημμυρικά φαινόμενα, καλύπτει μια έκταση 700,00 m 2 και το μήκος της ακτογραμμής της περιοχής είναι 69,00 km [42]. 109

132 Κεφάλαιο 6ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 30: Χάρτης παράκτιας τρωτότητας του Θερμαϊκού κόλπου (πηγή: [42]) Στην Ανατολική Μακεδονία και στη Θράκη, εντοπίζονται δύο επικίνδυνες περιοχές, η μία στην Καβάλα και η δεύτερη στο Δέλτα του Έβρου (Εικόνα 31). Η πρώτη περιοχή καλύπτει μια έκταση 300,00 km2, με μήκος ακτογραμμής 113,00 km, ενώ η δεύτερη καλύπτει μια περιοχή 300,00 km2, με μήκος ακτογραμμής 24,00 km [42]. Εικόνα 31: Χάρτης παράκτιας τρωτότητας στην Αν. Μακεδονία και Θράκη (πηγή: [42]) Στον Πατραϊκό κόλπο, εντοπίζονται δύο επικίνδυνες περιοχές, η μία στα βόρεια και η δεύτερη στα νότια του κόλπου (Εικόνα 32). Η πρώτη περιοχή καλύπτει μια έκταση 500,00 110

133 Κεφάλαιο 6ο [Πλημμυρικά Σενάρια] km2, με μήκος ακτογραμμής 149,00 km, ενώ η δεύτερη καλύπτει μια περιοχή 200,00 km2, με μήκος ακτογραμμής 118,00 km [42]. Εικόνα 32: Χάρτης παράκτιας τρωτότητας στον Πατραϊκό κόλπο (πηγή: [42]) Σχεδόν σε όλο τον ελλαδικό παράκτιο χώρο οι μέγιστες τιμές κυμαίνονται κοντά στα 0,50 μέτρα. Ταυτόχρονα, περιοχές όπου ο κίνδυνος πλημμύρας λόγω ευνοϊκής τοπογραφίας είναι υψηλός, εντοπίστηκαν σε όλη την περιοχή μελέτης με τη χρήση ψηφιακού μοντέλου υψομέτρου εδάφους [41]. 6.2 Πρόβλεψη πλημμύρας από μετεωρολογική παλίρροια στο Β/ΒΑ Αιγαίο Η αύξηση της στάθμης θάλασσας που παρατηρήθηκε στο Β και ΒΑ Αιγαίο το 2009 και το 2010 οφείλεται στο φαινόμενο της μετεωρολογικής παλίρροιας. Θα ακολουθήσει η μαθηματική προσομοίωση του φαινομένου και η διαμόρφωση των χαρτών πλημμυρικού κινδύνου [27], [28] Μαθηματική προσομοίωση ανεμογενούς κυκλοφορίας Η χρήση μαθηματικών ομοιωμάτων και κυρίως του υδροδυναμικού μοντέλου μεταβολής της θαλάσσιας στάθμης, είναι ένα σημαντικό εργαλείο στην πρόβλεψη και προστασία της παράκτιας ζώνης από πλημμύρες λόγω μετεωρολογικής παλίρροιας [27], [28]. 111

134 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Το μαθηματικό ομοίωμα της ανεμογενούς κυκλοφορίας περιγράφει την περίπου οριζόντια κίνηση σε παράκτιο γεωφυσικό πεδίο εκτεινόμενο σε δύο οριζόντιες διαστάσεις μεταβλητού βάθους περικλειόμενο από όρια ακτών και ανοικτής θάλασσας [27],[28]. Το γενεσιουργό αίτιο της ροής είναι οι διατμητικές τάσεις που εξασκεί ο άνεμος στην επιφάνεια [27], [28]. Οι εξισώσεις συνέχειας και ισορροπίας, γράφονται [27], [28]: ζ t x Uh Vh y 0 U U U ζ U V g t x y x h x x h y y h h 1 U 1 U sx bx νhh νhh fv V V V ζ U V g t x y y h x x h y y h h 1 V 1 V sy by νhh νhh fu Όπου: ζ η ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας U και V είναι οι μέσες, ως προς το βάθος, οριζόντιες ταχύτητες του ρεύματος κατά x και y αντίστοιχα, h το συνολικό βάθος θάλασσας, h=d+ζ (d το σταθερό βάθος) ν h ο συντελεστής οριζόντιας διάχυσης τ bx, τ by οι διατμητικές τάσεις στον πυθμένα κατά x και y αντίστοιχα, που προσομοιώνουν την απώλεια της ενέργειας λόγω τριβής τ sx, τ sy οι διατμητικές τάσεις στην επιφάνεια, λόγω του ανέμου, κατά x και y αντίστοιχα f συντελεστής Coriolis (f=2ωsinφ, όπου Ω η γωνιακή ταχύτητα της γης και φ το γεωγραφικό πλάτος). Στην περιοχή μελέτης f= Οι διατμητικές τάσεις στην επιφάνεια δίνονται από τις σχέσεις [27], [28]: τ =ρkw W W 2 2 sx x x y τ =ρkw W W 2 2 sy y x y Όπου: W x και W y οι συνιστώσες της ταχύτητας του ανέμου και k ο συντελεστής τριβής ανέμου στην επιφάνεια, k=

135 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Οι διατμητικές τάσεις στον πυθμένα υπολογίζονται από [27], [28]: 1 τ bx = ρfcu U +V τ by = ρfc V U +V Όπου fc ο συντελεστής τριβής. Ο συντελεστής τριβής fc είναι συνάρτηση του συντελεστή τριβής Chezy c c [27], [28]: Όπου: 2g f c c 2 c c c 18log 10 12h k s Το ks είναι η απόλυτη τραχύτητα του πυθμένα. Οι τιμές του συντελεστή τριβής Chezy c c είναι της τάξης m 1/2 /s [27], [28]. Το μοντέλο δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού τρισδιάστατου πεδίου ταχυτήτων με την υιοθέτηση κατανομής των ταχυτήτων ως προς το βάθος [27], [28]: u(z)=a z 2 + b z + c Η αρχή του άξονα z βρίσκεται στην επιφάνεια, δηλ. z=0 στην επιφάνεια και z=-h στον πυθμένα [27],[28]. Οι τιμές των συντελεστών a, b και c δίνονται από [27], [28]: s a b 1 2h t b 2 s t ah bh c=u Όπου ν t ο ιξώδης συντελεστής τύρβης κατά την κατακόρυφη διεύθυνση [27], [28]: t 0.1h (u*b u *s) Με u *b και u *s τις ταχύτητες τριβής στον πυθμένα και την επιφάνεια αντίστοιχα [27], [28]: u *b b u *s s 113

136 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Η παραπάνω σχέση δίνει πολύ καλά αποτελέσματα της κατανομής της ταχύτητας ως προς το βάθος, κυρίως εκτός της περιοχής κοντά στην επιφάνεια [27], [28]. Μια εναλλακτική κατανομή που δίνει πιο ρεαλιστική επιφανειακή ταχύτητα ρεύματος δίνεται από [27], [28]: 2 3 τsh 3 z τsh z u(z)= - U ρνt 2 h ρνt h Ο συντελεστής οριζόντιας διάχυσης νh χρησιμοποιείται για την προσομοίωση της απόσβεσης λόγω των στροβίλων με διαστάσεις μικρότερες του χωρικού βήματος και δίνεται από τη σχέση [27], [28]: U V 1 U V h = x y y x 1/2 Όπου l το μήκος ανάμιξης, l 0,50 Δx. Για την ολοκλήρωση των εξισώσεων συνέχειας και ισορροπίας χρησιμοποιείται ένα ρητό έκκεντρο σχήμα πεπερασμένων διαφορών [27], [28]. Σχήμα 37: Διακριτοποίηση των μεταβλητών (πηγή: [27], [28]) Στο σημείο iδx και στο χρόνο nδt (όπου Δx, Δy και Δt το χρονικό και τα χωρικά βήματα διακριτοποίησης) οι μερικές παράγωγοι των εξισώσεων συνέχειας και ισορροπίας προσεγγίζονται, σε έναν έκκεντρο κάναβο (όπου, σύμφωνα με το Σχήμα 20, στο κέντρο του κανάβου υπολογίζεται η ανύψωση η ενώ οι ταχύτητες U και V στην άκρη), ως εξής [27], [28]: n+1 n n n n n ζ i -ζ (U (d+ζ)) i i+1,j-(u (d+ζ)) i,j (V (d+ζ)) i,j+1-(v (d+ζ)) i,j + + =0 Δt Δx Δy 114

137 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] U -U U -U U -U ζ -ζ n+1 n n n n n n+1 n+1 i,j i,j n i+1,j i-1,j n i,j+1 i,j-1 i,j i-1,j +U i,j +V i,j +g Δt 2Δx 2Δy Δx n n n n n n Ui+1,j-2 U i,j +Ui-1,j Ui,j+1-2 U i,j +Ui,j-1 τsy τby +ν h +ν 2 h Δx Δy ρh ρh n n+1 n n n n n n+1 n+1 Vi,j -Vi,j Ui+1,j-U n i-1,j U n i,j+1-ui,j-1 ζi,j -ζi,j-1 +U i,j +V i,j +g = Δt 2Δx 2Δy Δy n n n n n n Vi+1,j-2V i,j+vi-1,j Vi,j+1-2V i,j+vi,j-1 τsx τbx ν h +ν 2 h Δx Δy ρh ρh n Όπου: n i1, j ( d ) ( d ) ( d ) / 2 n i, j n n i, j i1, j n n U( d ) U ( d ) i, j ( d ) i1, j / 2 n i, j1 ( d ) ( d ) ( d ) / 2 n i, j n n i, j i, j1 n n V ( d ) V ( d ) i, j ( d ) i, j1 / 2 n n n n n i,j i,j i+1,j i,j-1 i+1,j-1 U = U +U +U +U /4 n n n n n i,j i,j i,j+1 i-1,j i-1,j+1 V = V +V +V +V /4 Στα όρια πλήρους ανάκλασης εφαρμόζονται οι οριακές συνθήκες: U=0 ή V=0, ζ/n=0, όπου n ο άξονας κάθετα στο όριο. Η ανάκλαση περιγράφεται αυτόματα στο πρόγραμμα ορίζοντας το κατακόρυφο μέτωπο με το χαρακτηριστικό βάθος -1,00 [27], [28]. Σε κάθε χρονικό βήμα υπολογίζεται και η ολική κινητική ενέργεια του πεδίου [27],[28]: 2 2 h n n n ij E Uij Vij x y 2 i j Το φαινόμενο θεωρείται ότι μονιμοποιήθηκε όταν ο λόγος μικρότερος από μια επιθυμητή τιμή ( ), [27], [28]. E n1 E E n1 n γίνει Αποτελέσματα Το μοντέλο εφαρμόστηκε στο Αιγαίο Πέλαγος με χωρικό βήμα διακριτοποίησης Δx = 2500,00m. Θεωρήθηκε ταχύτητα ανέμου W = 24,00 m/s κατευθύνσεων N, NΔ και Δ. Η 115

138 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] διάρκεια πνοής λήφθηκε ίση με 3 ημέρες. Η συνθήκες αυτές είναι παρόμοιες με εκείνες που επικρατούσαν το 2009 και το 2010 οπότε και παρατηρήθηκε το φαινόμενο της μετεωρολογικής παλίρροιας στις ακτές του ΒΑ Αιγαίου. Τα αποτελέσματα της εφαρμογής του μοντέλου παρουσιάζονται στις εικόνες που ακολουθούν. Στις Εικόνες 33, 34, 35 φαίνεται ότι η αναμενόμενη μέγιστη ανύψωση της στάθμης της θάλασσας κάτω από τις παραπάνω συνθήκες είναι της τάξης των 40,00 50,00cm στις Β - ΒΑ περιοχές. Η πρόβλεψη αυτή συμφωνεί με την παρατηρούμενη ανύψωση στο ΒΑ Αιγαίο [27], [28] S wind Εικόνα 33: Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω Ν ανέμων (πηγή: [27], [28]) 116

139 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] SW wind Εικόνα 34: Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω ΝΔ ανέμων (πηγή: [27], [28]) 117

140 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] W wind Εικόνα 35: Ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω Δ ανέμων (πηγή: [27], [28]) 118

141 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] 6.3 Πρόβλεψη πλημμύρας από τσουνάμι στην Ανατολική Μεσόγειο Εισαγωγή Η πρόσφατη καταστροφή που προκλήθηκε από το τσουνάμι της 26ης Δεκεμβρίου του 2004, στις ακτές του Ινδικού Ωκεανού, εγείρει ερωτήματα σχετικά με την πιθανή απειλή από τσουνάμι σε άλλες ακτές σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων των μεσογειακών ακτών. Οι μεσογειακοί λαοί και αρχές είναι, λιγότερο ή περισσότερο, εξοικειωμένοι με τους σεισμούς, ένα κοινό φυσικό φαινόμενο για την πλειονότητα των μεσογειακών χωρών. Η εξοικείωση όμως αυτή, δεν υπάρχει στην περίπτωση ενός κινδύνου από τσουνάμι [44]. Μια γρήγορη ματιά σε πρόσφατα και παλαιότερα δεδομένα, αποδεικνύει ότι, ακόμη και αν τα τσουνάμι παρουσιάζονται λιγότερο συχνά στη Μεσόγειο Θάλασσα από ό, τι οι σεισμοί, μερικά μόνο τμήματα της μεσογειακής ακτογραμμής δεν υπέστησαν, τουλάχιστον μία φορά, καταστροφικές από θαλάσσιο κύμα. Η ακτογραμμή της Ανατολικής Μεσογείου ιδιαίτερα, που είναι η πιο ενεργή περιοχή της Μεσογείου θαλάσσης σε σεισμικότητα και τεκτονικές κινήσεις, γνώρισε πολλές γενέσεις τσουνάμι [44]. Αρκετές εκατοντάδες γεγονότα έχουν καταγραφεί, με σημαντικότερο το καταστροφικό τσουνάμι προκλήθηκε από την έκρηξη και την κατάρρευση του ηφαιστείου Σαντορίνης, τον 17ο αιώνα π.χ.. Αυτό το τσουνάμι έγινε αισθητό στις ακτές της Ανατολικής Μεσογείου στο και προκάλεσε την καταστροφή του Μινωικού πολιτισμού [44]. Στις 31 Δεκεμβρίου του 1995 και στις 7 Φεβρουαρίου του 1963, δύο τσουνάμι, 3,00 m και 4,50 m, έπληξαν τις ακτές του δυτικού Κορινθιακού κόλπου. Και τα δύο δημιουργήθηκαν από υποθαλάσσιες κατολισθήσεις, δεδομένου ότι καμία σημαντική σεισμική δραστηριότητα δεν καταγράφηκε στην περιοχή εκείνη την εποχή. Από το τσουνάμι το 1963, πνίγηκαν δύο άνθρωποι και τραυματίστηκαν έντεκα [44]. Οι καταστροφές από τσουνάμι στον Ινδικό Ωκεανό, είναι ένας καλός λόγος για να εξετάσουν οι επιστήμονες και οι αρχές των χωρών της Μεσογείου τους κινδύνους από την γένεση ενός τσουνάμι στην περιοχή. Οι σεισμοί στην περιοχή της Μεσογείου μπορεί να είναι καταστρεπτικοί σε τοπική ή περιφερειακή κλίμακα, ενώ ένα τσουνάμι μπορεί να προκαλέσει διακρατικές καταστροφές [44]. Η παράγραφος 6.3 βασίζεται στη δημοσίευση του Αναπλ. Καθηγητή κ. Καραμπά Θεοφάνη, με τίτλο: «Tsunami Risks to the Eastern Mediterranean Coasts, WP1», στα πλαίσια του προγράμματος: «Prevention and Management of Sea Originated Risks to the Coastal Zone, Interreg III B Archimed, Cori», η οποία αποτελεί και την πηγή με α/α 44 της παρούσης διπλωματικής εργασίας. 119

142 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Η προαναφερθείσα δημοσίευση, χρησιμοποιεί ένα προηγμένο αριθμητικό μοντέλο γραμμικού και μη γραμμικού διασκορπιστικού κύματος και τις εξισώσεις Boussinesq. Στόχος είναι η προσομοίωση της γένεσης ενός τσουνάμι, καθώς και της διάδοσής του στην Ανατολική Μεσόγειο, με βάση τον προσδιορισμό των περιοχών που μπορούν να προκαλέσουν ένα τέτοιο κύμα. Το μοντέλο περιγράφει, επίσης, τη διαδικασία θραύσης του κύματος και την ανάπτυξή του στη ζώνη παφλασμού, με σκοπό να προσομοιωθεί η αναρρίχηση του τσουνάμι σε μια παραλία [44] Μεθοδολογία Οι τρεις κύριοι μηχανισμοί γένεσης ενός τσουνάμι είναι: 1. Οι υποθαλάσσιες ηφαιστειακές εκρήξεις 2. Τα υποθαλάσσια σεισμικά ρήγματα 3. Οι υποθαλάσσιες κατολισθήσεις Οι υποθαλάσσιες ηφαιστειακές εκρήξεις, αν και δεν συναντώνται συχνά στην περιοχή της Μεσογείου, είναι η μόνη από τους ανωτέρω τρεις μηχανισμούς, που μπορούν να προβλεφθούν εγκαίρως και με ακρίβεια, χάρη την πρόοδο της επιστήμης της Ηφαιστειολογίας. Κατά συνέπεια, τα τσουνάμι που προκαλούνται από ηφαιστειακές εκρήξεις, θεωρητικά μπορούν να προβλεφθούν. Αντιθέτως, τα υποθαλάσσια σεισμικά ρήγματα, σχετίζονται με την nucleation των σεισμών, η ακριβής πρόβλεψη των οποίων δεν είναι ακόμη εφικτή, τουλάχιστον για επιχειρησιακούς/λειτουργικούς σκοπούς. Ακόμη και μακροπρόθεσμες ή μεσοπρόθεσμες προβλέψεις, βασισμένες σε στατιστικές μεθόδους, δεν μπορούν να αναγνωρίσουν συγκεκριμένα ρήγματα, τα οποία μπορεί να εμφανιστούν κατά τη διάρκεια μελλοντικών σεισμών. Επιπλέον, μόνο σεισμοί μεγάλης έντασης προκαλούν τέτοιες μετατοπίσεις του πυθμένα, ικανές να παράξουν τσουνάμι. Η επαναληπτικότητα των εν λόγω σεισμών είναι συνήθως πολύ μακρά, της τάξεως των ετών. Έτσι, τσουνάμι που προκαλούνται από υποθαλάσσια ρήγματα παρατηρούνται πολύ σπάνια. Ενδεικτικό παράδειγμα του τελευταίου συμπεράσματος, είναι ότι ούτε ένα από τα εκατοντάδες τσουνάμι που καταγράφηκαν στη Μεσόγειο Θάλασσα, έχει αποδοθεί σε υποθαλάσσιο σεισμικό ρήγμα, παρόλο παρουσιάστηκαν σεισμοί μεγάλου μεγέθους (M > 7). Οι υποθαλάσσιες κατολισθήσεις φαίνεται να είναι η πιο κοινή αιτία γένεσης τσουνάμι. Προκαλούνται συχνότερα από σεισμούς μεσαίου ή μεγάλου μεγέθους. Ακόμη, μπορεί να προκληθούν χωρίς σεισμό, όταν τα υποθαλάσσια πρανή είναι ασταθή, εξαιτίας οποιασδήποτε αιτίας (υψηλά ποσοστά ιζηματαπόθεσης μπροστά από τα δέλτα των ποταμών, αύξηση της υδροστατικής πίεσης, διάσπαση ένυδρων αερίων, ανθρώπινες κατασκευές, κ.λπ). 120

143 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Με βάση τα ανωτέρω, προτείνεται η ακόλουθη προσέγγιση τριών βημάτων, για την αξιολόγηση του κινδύνου από τσουνάμι σε κλειστές θάλασσες, όπως η Μεσόγειος Θάλασσα: Βήμα 1: Θαλάσσιες γεωλογικές-γεωφυσικές μεθοδολογίες και τεχνικές όπως η βαθυμετρία, η ανάλυση σεισμών μικρού βάθους και οι εργαστηριακές γεωτεχνικές ιζηματογενείς αναλύσεις, είναι σε θέση να αναγνωρίζουν και να αντιστοιχίζουν τόσο τα σημαντικά υποθαλάσσια ρήγματα (τα γεωμετρικά τους χαρακτηριστικά) όσο και τα πιθανά ασταθή πρανή, όπου, δυνητικά, μπορεί να παρουσιαστούν υποθαλάσσιες κατολισθήσεις. Βήμα 2: Με βάση τα δεδομένα του 1 ου Βήματος, οι νέες αξιολογήσεις σεισμικού κινδύνου και οι εκτιμήσεις της αναμενόμενης μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, θα οδηγήσουν σε καλύτερη αιτιολογημένα και ρεαλιστικότερα μοντέλα σεισμικού κινδύνου των παράκτιων περιοχών. Η επαναξιολόγηση των δεδομένων του 1 ου Βήματος, υπό το πρίσμα των αποτελεσμάτων του 2 ου Βήματος, θα επισημάνει τις πιο ευάλωτες πηγές γένεσης τσουνάμι στον πυθμένα της θάλασσας, όπως τα ασταθή πρανή, που καλύπτονται από ιζηματογενές αποθέσεις χαμηλών γεωτεχνικών ιδιοτήτων (χαμηλή διατμητική αντοχή, υψηλή περιεκτικότητα σε νερό) σε περιοχές υψηλού σεισμικού κινδύνου. Βήμα 3: Η ανάπτυξη μοντέλων γένεσης τσουνάμι και η μετάδοση από γνωστές πηγές και μηχανισμούς ενεργοποίησης, όπως προέκυψαν από τα Βήμα 1 και 2, θα επισημάνουν τις πλέον απειλούμενες παράκτιες περιοχές, για κάθε πλημμυρικό σενάριο από τσουνάμι. Το αποτέλεσμα θα είναι η σχεδίαση ενός ρεαλιστικότερου χάρτη κινδύνου από τσουνάμι της Μεσογειακής ακτογραμμής Εντοπισμός παράκτιων περιοχών υψηλής επικινδυνότητας Αρχικά έγινε ο προσδιορισμός των πιθανών περιοχών, της Ανατολικής Μεσογείου, γένεσης tsunamis λόγω υποθαλάσσιων σεισμών και κατολισθήσεων υποβρύχιων ή παράκτιων εδαφών. Η έρευνα βασίστηκε σε Γεωλογικές-Γεωφυσικές μεθοδολογίες και τεχνικές, και κατέληξε στην χαρτογράφηση σαράντα (40) περιοχών υποβρυχίων ρηγμάτων και πιθανών ασταθών πρανών όπου θα μπορούσαν να συμβούν όπως και να λάβουν χώρα κατολισθήσεις (Εικόνα 36) [43]. 121

144 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 36: Χάρτης πιθανών τσουναμογενών περιοχών στην Ανατολική Μεσόγειο (πηγή: [43], [44]) Ηφαιστειακές (μη σεισμικές) τσουναμογενείς πηγές Τα κύρια ηφαιστειακά κέντρα της Ανατολικής Μεσογείου βρίσκονται στο Αιγαίο Πέλαγος, κατά μήκος του ελληνικού ηφαιστειακού τόξου. Ανάμεσά τους, είναι το ηφαιστειακό πεδίο η Σαντορίνη Columbo, το οποίο έχει προκαλέσει περισσότερο από ένα τσουνάμι, εξαιτίας ηφαιστειακής έκρηξης. Σημαντικότερα είναι: Το Μινωικό τσουνάμι, τον 17 ο αιώνα π.χ. Το τσουνάμι του Columbo, το 1650 μ.χ. Η σημερινή ηφαιστειακή δραστηριότητα στο Αιγαίο, δεν ευνοεί την πιθανότητα γένεσης τσουνάμι από υποθαλάσσια ηφαιστειακή έκρηξη. Παρόλα αυτά, το ηφαιστειακό πεδίο Σαντορίνης Columbo είναι ενεργό και δεν πρέπει να αποκλειστεί μελλοντική δραστηριότητα. Ιδιαίτερα, κοντά στο πεδίο του Columbo, έχουν ανακαλυφθεί προσφάτως, ένας μεγάλος αριθμός ηφαιστειακών κώνων, οι οποίοι θα μπορούσαν, μελλοντικά, να προκαλέσουν τσουνάμι, σαν αυτό του 1650 μ.χ. 122

145 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Σεισμικές τσουναμογενείς πηγές Όπως έχει ήδη επισημανθεί, τα τσουνάμι εξαιτίας σεισμικού ρήγματος δεν εμφανίζονται συχνά, ή καλύτερα, πολύ λίγα τσουνάμι έχουν αποδειχθεί ότι οφείλονται σε σεισμό. Σε γενικές γραμμές, μεγάλα σεισμικά ρήγματα μπορούν να παράξουν τσουνάμι κατά μήκος του ελληνικού τόξου, από τα δυτικά νησιά του Ιονίου πάνω από την Κρήτη έως τα ανατολικά νησιά στην περιοχή της Ρόδου. Μια δεύτερη περιοχή με δυνατότητα πρόκλησης σεισμικού τσουνάμι το τόξο της Καλαβρίας, ιδιαίτερα η ανατολική ακτή της Σικελίας και τα στενά της Μεσσίνα. Τα σημαντικότερα σεισμικά τσουνάμι είναι: Το τσουνάμι του 365 μ.χ., που προκλήθηκε από σεισμό μεγέθους 8,00 R, στην περιοχή της ανατολικής Μεσογείου. Το τσουνάμι της 28 ης Δεκεμβρίου του 1908 μ.χ., που προκλήθηκε από σεισμό μεγέθους 7,20 R, στην περιοχή των στενών της Μεσσίνα της νοτίου Ιταλίας. Τα τσουνάμι του 1169 και του 1693 μ.χ., στην περιοχή της ανατολικής Σικελίας, τα οποία από συνδυασμό υποθαλάσσιου σεισμικού ρήγματος και κατολίσθησης. Το τσουνάμι της 9 ης Ιουλίου του 1956 μ.χ., που προκλήθηκε από σεισμό μεγέθους 7,50 R, στην περιοχή της Αμοργού. Το αίτιο της πρόκλησης είναι είτε το υποθαλάσσιο σεισμικό ρήγμα κατά μήκος της ζώνης της Αμοργού, είτε μια υποθαλάσσια κατολίσθηση που εκδηλώθηκε εξαιτίας ενός σεισμού Tσουναμογενείς πηγές (μη σεισμικές) εξαιτίας κατολίσθησης Τα κριτήρια που εφαρμόζονται για τον προσδιορισμό των υποθαλάσσιων περιοχών της Ανατολικής Μεσογείου, με υψηλή πιθανότητα πρόκλησης κατολισθήσεων είναι τα εξής: 1. Καταγραφή κατολισθήσεων κατά το περαλθόν 2. Steep or moderately steep slopes 3. Απότομες ή μετρίως απότομες πλαγιές 4. Παρουσία ενοποιημένων ιζημάτων σημαντικού πάχους 5. Αναμενόμενες εδαφικές σεισμικές επιταχύνσεις 6. Παρουσία ένυδρων αερίων Ενδεχόμενος διαχωρισμός Όλοι οι παραπάνω παράγοντες καθορίζουν την σταθερότητα των ιζηματογενών μαζών ή περιγράφουν διεργασίες ικανές να προκαλέσουν αστάθεια ορισμένων ιζηματογενών μαζών. Τα σημαντικότερα τσουνάμι εξαιτίας κατολισθήσεων είναι: Το τσουνάμι του 373 π.χ., που προκλήθηκε από σεισμό, στον Κορινθιακό κόλπο. 123

146 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Το τσουνάμι του 1963 μ.χ., που δεν προκλήθηκε από σεισμό, στον νότιο Κορινθιακό κόλπο. Το τσουνάμι του 1894 μ.χ., που προκλήθηκε από σεισμό μεγέθους 7,00 R, στον νότιο Ευβοϊκό κόλπο. Το τσουνάμι του 1999 μ.χ., που προκλήθηκε από σεισμό στην περιοχή Izmit, στη θάλασσα του Μαρμαρά. Το τσουνάμι το Μάρτιο του 2002 μ.χ., που προκλήθηκε είτε από μικρή υποθαλάσσια κατολίσθηση είτε από παράκτια αστοχία του εδάφους, στη Ρόδο. Τοποθεσίες που, μελλοντικά, μπορούν να προκαλέσουν τσουνάμι εξαιτίας κατολισθήσεων είναι ο Κορινθιακός κόλπος και η βόρεια ακτογραμμή της Τουρκίας. Σε αυτές οι περιοχές καταλήγουν αρκετοί ποταμοί, με αποτέλεσμα να συσσωρεύονται μεγάλες ποσότητες ιζημάτων. Παρόμοια κατάσταση συναντάται στην ακτογραμμή της Συρίας, του Λιβάνου και του Ισραήλ. Οι περιοχές αυτές, επηρεάζονται άμεσα από το σεισμικό ρήγμα της Νεκράς θάλασσας και προκαλούν τσουνάμι. Η υποθαλάσσια ζώνη στο Δέλτα του Νείλου και η υποθαλάσσια οροσειρά Anaximander στη βόρεια ακτογραμμή της Τουρκίας, είναι δύο περιοχές που χαρακτηρίζονται από την παρουσία εναποθέσεων ένυδρων αερίων σε μικρό βάθος κάτω από τον πυθμένα. Οι περιοχές αυτές είναι ικανές να προκαλέσουν την γένεση τσουνάμι εξαιτίας κατολίσθησης Μοντέλο κυματισμών και προσομοίωση τσουνάμι Εξισώσεις Boussinesq για προσομοίωση θραυόμενου ή μη κυματισμού Οι εξισώσεις Boussinesq χρησιμοποιούνται ευρέως για την περιγραφή των μη γραμμικών και μη θραυομένων κυματισμών σε περιοχές κοντά στις ακτές ή στη διάδοση των κυμάτων (long wave) στην ανοιχτή θάλασσα. Τα μοντέλα βασίζονται στις τυπικές εξισώσεις Boussinesq με βελτιωμένα χαρακτηριστικά γραμμικής διασποράς. Η διάχυση της ενέργειας των κυμάτων, εξαιτίας της θραύσης τους, βασίζεται σε ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του θραύστη. Το χαρακτηριστικό αυτό είναι, η ύπαρξη μεγάλου επιφανειακού όγκου νερού, δηλαδή μιας παθητικής ποσότητας νερού που μεταφέρονται με την ταχύτητα του κυματισμού. Η διάχυση λόγω μεγάλου επιφανειακού όγκου νερού, μπορεί να εισαχθεί ως ένας όρος υπερβολικής ορμής, λόγω της μη ομοιόμορφης κατανομής της ταχύτητας. Η παραδοχή αυτή βασίστηκε σε ένα απλοποιημένο προφίλ ταχύτητας, όπου η παθητική επιφανειακή ποσότητα νερού μεταφέρεται με την ταχύτητα του κύματος: C = (c x,c y ) 124

147 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Όπου τα c x και c y είναι οι κυματικές ταχύτητες στις διευθύνσεις x και y, αντιστοίχως. Το προφίλ της ταχύτητας είναι: u=c x, v=c y για z u=u o, v=v o για -dz (1) Όπου: z, ο κατακόρυφος άξονας με φορά προς τα επάνω με σημείο εκκίνησης την ήρεμη επιφανειακή στάθμη u o και v o, οι ταχύτητες στον πυθμένα κατά τις διευθύνσεις x και y d, το βάθος σε κατάσταση ηρεμίας ζ, η ανύψωση της επιφανειακής στάθμης δ, η πυκνότητα της παθητικής επιφανειακής ποσότητας νερού Με βάση το ανωτέρω προφίλ ταχύτητας, προκύπτουν οι ακόλουθες εξισώσεις τύπου Boussinesq για θραυόμενα ή μη κύματα: U t h = Ut Mu U( Uh) g G h d t h t h h 2 U U d t g d t gd 30 U 30 U (2) τb d( U) t - E h U U U ( U U) ( U ) G d d t Όπου: ο δείκτης t υποδηλώνει τη διαφοροποίηση ως προς το χρόνο U=(U, V), το οριζόντιο διάνυσμα ταχύτητας, όπου τα U και V είναι οι οριζόντιες ταχύτητες μέσου βάθους κατά τις διευθύνσεις x και y h, το συνολικό βάθος (h = d+ζ) g, η επιτάχυνση της βαρύτητας τ b = (τ bx, τ by ), η τριβή του στον πυθμένα E, ο όρος του δύσρευστου ρεύματος Mu ( d ) uo ( c u o), όπου uo =(u o, v o ). 125

148 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Οι εξισώσεις (2) διαφέρουν από τις εξισώσεις (1) επειδή περιέχουν πρόσθετους μη γραμμικούς όρους υψηλότερης τάξης. Η θραύση ξεκινά στην τιμή φ=φ ε, αλλά καθώς η θραύση εξελίσσεται, η φ σταδιακά μειώνεται εώς την ελάχιστη τιμή φ=φ 0. Θεωρείται ότι η tanφ μειώνεται εκθετικά: Στο μονοδιάστατο μοντέλο, η περιοχή και η πυκνότητα δ της παθητικής επιφανειακής ποσότητας νερού, προσδιορίζονται γεωμετρικά. Θεωρήθηκε ότι, για ένα μη θραυόμενο κύμα, η τοπική κλίση του μετώπου του κύματος αποκτά μια μέγιστη τιμή, tanφ. Όταν η κλίση υπερβεί την τιμή αυτή, τότε ξεκινά η θραύση του κύματος. Το νερό πάνω από αυτή την εφαπτομένη ανήκει στην παθητική επιφανειακή ποσότητα νερού. Η πυκνότητα δ του επιφανειακού όγκου νερού πολλαπλασιάζεται με την συνάρτηση f δ (η όποια έχει το σχήμα το επιφανειακού όγκου νερού) πριν από τον συνυπολογισμό της στις αρχικές εξισώσεις. Η θραύση ξεκινά τη στιγμή που φ = φ ε, αλλά καθώς εξελίσσεται η θραύση, η φ αλλάζει σταδιακά σε μικρότερες τιμές, έως την τιμή φ = φ 0. Έχει αναληφθεί μια εκθετική διάσπαση του tanφ: tan =tan o +(tan B -tan o ) exp ln 2 t t t1/ 2 (3) όπου ο όρος t B, είναι ο χρόνος breaking inception και ο όρος t 1/2, είναι η χρονική κλίμακα επέκτασης του επιφανειακού όγκου νερού. Κατά τις δύο οριζόντιες διαστάσεις (2DH), η άκρη του επιφανειακού όγκου νερού μετατρέπεται σε καμπύλη αντί για ένα μοναδικό σημείο και η εφαπτομένη με το επίπεδο μετατρέπεται σε μια εφαπτόμενη επιφάνεια που διαχωρίζει τον επιφανειακό όγκο νερού από την υπόλοιπη ροή. Η άκρη (toe) της καμπύλης του επιφανειακού όγκου νερού ορίζεται ως, ο γεωμετρικός τόπος των σημείων που ικανοποιούν την συνθήκη ότι η απόλυτη τιμή της κλίσης ισούται με την στιγμιαία τοπική τιμή της tanφ, με την κλίση κατά την διεύθυνση διάδοσης του κύματος να είναι αρνητική. Οι τιμές φ B =20 o, φ ο =10 o, f δ =1,50 και t 1/2 =Tp/5, όπου ο όρος Tp είναι η περίοδος αιχμής του φασματικού περιστατικού, υιοθετούνται ως οι προεπιλεγμένες τιμές. Η ταχύτητα κοντά στον πυθμένα, κάτω από την περιοχή του επιφανειακού όγκου νερού ενός θραυόμενου κύματος, υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ορισμό της ταχύτητας μέσου 1 h βάθους U, U u dz : uo U c (4) h h h - d Όπου h = d+ζ. 126

149 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] τις σχέσεις: Η ταχύτητα του επιφανειακού όγκου νερού c = (c x, c y ) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας c x x 1.3 gd 1.3 gd c y x y x y y (5) Η φιλοσοφία της προσομοίωσης μιας μεγάλης δίνης εφαρμόζεται στο οριζόντιο επίπεδο για να παραμετροποιηθούν οι συνέπειες των άλυτων κινήσεων μικρής κλίμακας. Οι επιδράσεις των στροβιλωδών διαδικασιών σε έναν υποκάναβο λαμβάνονται υπόψη, χρησιμοποιώντας το μοντέλο υποκανάβου του Smagorinskyl. Ο όρος της μικρής δίνης (eddy viscosity term) E των εξισώσεων (2), γράφεται: 1 1 x d U d U d V d e x 2 e x y x 1 1 y d V d V d U e y y 2 e x y d x (6) y Στις οποίες ο συντελεστής μικρής δίνης v e, υπολογίζεται από τη σχέση: U V 1 U V e 0.25dx x y 2 y x 1/ 2 (8) Τριβή πυθμένα Ο όρος της στιγμιαίας τριβής στον πυθμένα, μπορεί να προσεγγιστεί με τη χρήση του τετραγωνικού νόμου: 1 f u u w 2 bx o o 1 by f v w o u o (9) 2 Όπου τα u o και v o είναι οι ταχύτητες στον πυθμένα ( u o u v 2 2 o o ) και το f w είναι ο συντελεστής τριβής του κύματος Γένεση τσουνάμι Η γένεση του τσουνάμι προσομοιώνεται, προσθέτοντας στο R.H.S. της εξίσωσης συνέχειας, τον παράγωγο όρο του χρόνου ζ b,t, ο οποίος αντιπροσωπεύει τις αλλαγές στο επίπεδο του πυθμένα. U = b,t t h (10) 127

150 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Όπου ζb είναι η μετατόπιση/μετακίνηση του πυθμένα. Συνήθως, ο όρος ζ b θεωρείται ότι μεταβάλλεται με το χρόνο σε μια εκθετική ή ημιτονοειδή συνάρτηση Αριθμητική επίλυση Η αριθμητική επίλυση των εξισώσεων Boussinesq [εξισώσεις (2)], βασίζεται σε ένα αριθμητικό σχέδιο υψηλής ακρίβειας. Χρησιμοποιήθηκε ένα προγνωστικό διορθωτικό σχήμα τετάρτης τάξης για οικονομία χρόνου (time stepping) και διακριτοποίηση των χωρικών παραγώγων πρώτης τάξης με ακρίβεια τετάρτης τάξης. Αυτή η διακριτοποίηση, αυτομάτως, εξαλείφει τους λανθασμένους όρους, οι οποίοι θα έχουν την ίδια μορφή με τους όρους διασποράς, με τους δεύτερους να πρέπει να διορθωθούν εάν χρησιμοποιηθεί σχήμα μικρότερης τάξης. Το σχέδιο αποτελείται από το τρίτο και το τέταρτο, χρονικά, διορθωτικό βήμα Adams Bashford. Οι χωρικοί παράγωγοι των εξισώσεων (2) αξιολογούνται με ακρίβεια τέταρτης τάξης. Οι εξισώσεις είναι της μορφής: ζ t = Ε(ζ,U,V) U t = F(ζ,U,V)+[F 1 (V)] t V t = G(ζ,U,V)+[G 1 (U)] t (11) Αρχικά, οι τιμές των ζ, U και V σε κάθε σημείο του υπολογιστικού πεδίου (i, j), (x=i dx, y=j dx, όπου ο όρος dx είναι το μέγεθος του κανάβου) και στο χρονικό σημείο n+1 προβλέπονται από τις αντίστοιχες γνωστές τιμές στα χρονικά σημεία n, n-1, και n- 2 χρησιμοποιώντας το, τρίτο χρονικά, συγκροτημένο σχέδιο Adams-Bashforth: V U ζ n1 n Δt n n-1 n-2 i, j ζi,j 23Ei,j 16Ei,j 5Ei,j Δt n n-1 n-2 n n-1 n-2 23F 16F 5F 2F 3F n1 n i, j Ui,j i,j i,j i,j 1 1 F1 Δt 12 n n-1 n-2 n n-1 n-2 23G 16G 5G 2G 3G n1 n i, j Vi,j i,j i,j i,j 1 1 G1 (12) Οι παραπάνω εξισώσεις προβλέπουν ότι, οι τιμές των ζ, U και V διορθώνονται, χρησιμοποιώντας μια επαναληπτική διαδικασία βασισμένη στο, τέταρτο χρονικά, απεριόριστο διορθωτικό βήμα Adams Bashford: n 1 n Δt n1 n n-1 n-2 ζi, j ζi,j 9Ei,j 19Ei,j 5Ei,j Ei,j

151 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] n1 n n-1 n-2 n1 n 9F 19F 5F F F n 1 n Δt Ui, j Ui,j i,j i,j i,j i,j 1 F 1 24 n1 n n-1 n-2 n1 n 9G 19G 5G G G n 1 n Δt Vi, j Vi,j i,j i,j i,j i,j 1 G 1 (12) 24 Η επαναληπτική διαδικασία θεωρείται πλήρης όταν, οι σχετικές διαφορές στο ζ, U και V μεταξύ δύο διαδοχικών προσεγγίσεων είναι <10-5. Η σχετική διαφορά της εξαρτημένης μεταβλητής f, ορίζεται από τη σχέση: Δf i,j n1 i,j f i,j f n1 i,j f n1 * i,j (13) Όπου το σύμβολο (*), υποδηλώνει την προηγούμενη επαναλαμβανόμενη τιμή Οριακές συνθήκες Η ακτή μπορεί να θεωρηθεί ωα ένα ευρύ όριο ανάκλασης. Αυτή είναι μια συντηρητική θεώρηση, η οποία περιγράφεται από τις σχέσεις: 0 n U n =0 (14) Όπου ο όρος n, είναι το μοναδιαίο κανονικό διάνυσμα με φορά προς τα μέσα (προς το κέντρο). Είναι, ακόμη, δυνατόν να ορισθούν τα παράκτια όρια, έτσι ώστε η τοπογραφία της ακτής, καθώς επίσης και η διείσδυση της θαλάσσιας μάζας στην ξηρά, όχι όμως μακριά από την ακτή (στα όρια της αναρρίχησης του κύματος), να ληφθούν υπόψη. Το όρια της αναρρίχησης περιγράφονται στην επόμενη παράγραφο ( ). Προκειμένου να απορροφηθεί η κυματική ενέργεια στα παράκτια όρια, οι ακόλουθοι τεχνητοί όροι απόθεσης F και G, προστέθηκαν στο αριστερό σκέλος των εξισώσεων ορμής κατά τις διευθύνσεις x και y, αντιστοίχως: F = - α r r U G = - α r r V (15) Όπου ο όρος α r είναι μία σταθερά η οποία καθορίζεται για συγκεκριμένη λειτουργία, το r είναι μία παράμετρος ύφεσης, η οποία μεταβάλλεται από 0 έως 1, εντός της καθορισμένης ζώνης απόθεσης. Ισούται με 1 στα εξωτερικά άκρα των ζωνών και μειώνεται μέχρι το 0 στις ακμές του πεδίου του μοντέλου: 129

152 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] r = 1 - tanh*[(i-1)/2], i=1,2,3,,nn Όπου ο όρος NN, είναι ο αριθμός των στοιχείων του κανάβου εντός της ζώνης απόθεσης. Το προαναφερθέν στρώμα απόσβεσης, εφαρμόζεται παράλληλα με μια οριακή συνθήκη ακτινοβολίας. Για τη διάδοση του κύματος, με κύρια διεύθυνση εξάπλωσης κοντά στον άξονα x, η οριακή συνθήκη ακτινοβολίας γράφεται ως εξής: c t t x 2 y l c 0 2 l 2 (16) Όπου ο όρος c l, είναι η ταχύτητα φάσης, η οποία καθορίζεται από το όριο του κύματος μεγάλου μήκους και ισχύει c l = (g*d)^ Ζώνη παφλασμών και προσομοίωση αναρρίχησης Η διαδικασία θραύσης των κυματισμών περιγράφεται στις προηγούμενες παραγράφους και ισχύει μόνο μέσα στην παράκτια επιφανειακή υδάτινη ζώνη, όπου σχηματίζονται ασταθή φράγματα νερού (bores) και εξαπλώνονται πάνω από τον κεκλιμένο πυθμένα. Στη ζώνη των παφλασμών το υδάτινο φράγμα θραύεται στην όχθη, οι επιφανειακοί όγκοι νερού δεν είναι παρόντες και η κατανομή της ταχύτητας που δίνεται από την Εξίσωση (1), δεν είναι έγκυρη. Έτσι, ο μηχανισμός διάχυσης που μόλις περιγράφθηκε (i.e. surface roller concept) δεν μπορεί μα εφαρμοστεί σε αυτήν την περιοχή. Αντί γι αυτόν, εφαρμόζεται η έννοια της μικρής δίνης, προκειμένου να προσομοιωθεί η διάχυση λόγω στροβιλισμών στη ζώνη των παφλασμών. Ο συντελεστής της μικρής δίνης στη ζώνη των παφλασμών v s, υπολογίζεται από τη σχέση: 1/ U V 1 U V s s (17) 2 x y y x Όπου το l s είναι μία κλίμακα μήκους, η οποία σχετίζεται με το συνολικό βάθος του νερού h (μέγιστη τιμή l s =2h). Κοντά στην ακτή, όπου το l s καταλαμβάνει χώρο μικρότερο από έναν κόμβο, το l s λαμβάνεται ίσο με l s =2dx, όπου ο όρος dx είναι το μέγεθος του κανάβου. Το σημείο έναρξης της καθόδου του κύματος, θεωρείται το όριο της ζώνης παφλασμών προς τη θάλασσα. Η οριακή συνθήκη «dry bed» χρησιμοποιείται για την προσομοίωση της αναρρίχησης. Η συνθήκη, στο σημείο (i, j) της ζώνης των παφλασμών, γράφεται: 130

153 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εξίσωση συνέχειας: εάν ( d+ζ) i,j <0,0001 m, τότε ζ i,j = - d Εξίσωση ορμής κατά χ: εάν ( d+ζ ) i-1,j <0,0001 m και U i,j >0, τότε ζ i,j = - d και U i,j =0 εάν ( d+ζ ) i,j <0,0001 m και U i,j <0, τότε ζ i,j = - d και U i,j =0 Εξίσωση ορμής κατά y: εάν ( d+ζ ) i,j-1 <0,0001 m και V i,j >0, τότε ζ i,j = - d και V i,j =0 εάν ( d+ζ ) i,j <0,0001 m και V i,j <0, τότε ζ i,j = - d και V i,j =0 (18) Πρώτη εφαρμογή του μοντέλου Η πρώτη εφαρμογή του μοντέλου γένεσης και εξάπλωσης του τσουνάμι εφαρμόζεται για την περιγραφή της διάδοσης του κύματος σε ένα ιδανικό υπολογιστικό πεδίο. Το βάθος του νερού είναι d=200,00 m, το ύψος του κύματος του τσουνάμι H=1,20 m και η περιοχή μετατόπισης του πυθμένα εκτείνεται σε ένα χώρο εκτάσεως 4.000,00 x ,00 m 2. Οι διαστάσεις του κανάβου λαμβάνονται ίσες με 10,00 m (dx=100,00 m) και το χρονικό βήμα ίσο με dt=2,50 s. Λαμβάνεται υπόψη η παρουσία ενός μικρού νησιού διαστάσεων 2.000,00x10.000,00 m 2. Το τσουνάμι προσβάλλει το νησι και ανακλάται από τις ακτές του (Εικόνες 37, 38 Τα πλήρη αποτελέσματα παρουσιάζονται αναλυτικά στο Παράρτημα Α). Το φαινόμενο της περίθλασης πίσω από το νησί είναι καταφανές. Εικόνα 37: Προοπτική προβολή της ανύψωσης της επιφανειακής στάθμης, που προκαλείται από τσουνάμι, t=0 s 131

154 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 38: Προοπτική προβολή της ανύψωσης της επιφανειακής στάθμης, που προκαλείται από τσουνάμι, t=500 s Εγκυρότητα μοντέλου Προκειμένου να επικυρωθεί το μοντέλο στην υδροδυναμική ζώνη παφλασμών, συγκρίνονται τα αποτελέσματα με τα πειραματικά δεδομένα του μοντέλου Synolakis (1987). Τα πειραματικά αυτά δεδομένα, έχουν μεγάλη ακρίβεια στις μετρήσεις της αναρρίχησης και της καθόδου των θραυόμενων και μη μοναχικών κυματισμών, σε ακτές με tana=1/19,85. Τα πειράματα διεξήχθησαν σε μια δεξαμενή κυματισμών, με γυάλινους τοίχους, διατάσεων 37,73 m x 0,61 m x 0,39 m. Το βάθος του ήρεμου νερού στην περιοχή σταθερού βάθους ήταν 20,00 cm. Το προφίλ του μοναχικού κύματος επικεντρώνεται για x=x 1 και δίνεται από τη σχέση: H 1 (19), όπου: γ =(3H/4d) 1/2. d 2 ( x, 0) sec h x X Στο Σχήμα 37, παρουσιάζεται το μοντέλο αναρρίχησης ενός τσουνάμι στην ακτή και η σύγκρισή του με τα πειραματικά δεδομένα του μοντέλου Synolakis (Τα πλήρη αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Παράρτημα Β). Η αναλογία του πλάτους του μοναχικού κύματος ήταν H/d=0,28. Οι προβλέψεις του μοντέλου κρίθηκαν ικανοποιητικές τόσο στην επιφανειακή όσο και στη ζώνη παφλασμών, προσομοιώνοντας καλώς και την αναρρίχηση και την κάθοδο (δεν υπάρχουν διαθέσιμα πειραματικά δεδομένα για t=t(gd) 1/2 =35). Η κατάρρευση/κατάπτωση της ανάχησης παρουσιάζεται στο Σχήμα 37 (περιπτώσεις d, e, f). Παρόλο που χρησιμοποιήθηκε ένα depth integrated μοντέλου, οι δύο σειρές αποτελεσμάτων επιδεικνύουν καλή ποιοτική συμφωνία. Η μέγιστη αναρρίχηση σημειώνεται τη στιγμή t=t(gd) 1/2 =45 και η πρόβλεψη θεωρείται ικανοποιητική. 132

155 ζ/d ζ/d ζ/d Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] t'= x/d t'= x/d t'= x/d Σχήμα 38: Μοντέλο αναρρίχησης τσουνάμι στην ακτή και σύγκριση με τα πειραματικά δεδομένα του μοντέλου Synolakis (1987) Περιπτώσεις d, e, f Εφαρμογή του μοντέλου στην ανατολική Μεσόγειο Είναι γνωστό ότι οι ακτές της Μεσογείου έχουν πληγεί πολλές στο παρελθόν από τσουνάμι και πολλά από αυτά είχαν καταστροφικό μέγεθος και αντίκτυπο. Η καταγραφή τους είναι ελλείπεις, κυρίως όσον αφορά την πρώιμη ιστορία. Θα πρέπει να τονιστεί ότι, πολλές πηγές τσουνάμι βρίσκονται κοντά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές. Επιπλέον, πολλές γνωστές καταγραφές των τσουνάμι, δεν συνδέονται με αξιόπιστες πηγές, γεγονός το οποίο 133

156 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] οφείλεται στο ότι η κατηγοριοποίηση των τσουναμογενών πηγών δεν ξεχωρίζει τις υποθαλάσσιες και τις υπεράκτιες κατολισθήσεις. Επομένως, η αξιολόγηση των κινδύνων από τσουνάμι για τις μεσογειακές χώρες είναι επιτακτική ανάγκη που πρέπει να διενεργηθεί τόσο σε τοπική όσο και σε περιφερειακή κλίμακα. Εξαιτίας της σύγκλισης της ενεργής λιθοσφαιρικής πλάκας, η περιοχή της Μεσογείου είναι γεωδυναμική και χαρακτηρίζεται από υψηλή σεισμικότητα και ηφαιστειακή ενεργότητα. Επιπλέον, οι παράκτιες και οι υποθαλάσσιες κατολισθήσεις είναι αρκετά συχνές, εξαιτίας το του απόκρημνου τοπίου που χαρακτηρίζει μεγάλο μέρος της λεκάνης. Τα τσουνάμι συγκαταλέγονται στα πιο αξιοσημείωτα φαινόμενα που σχετίζονται με σεισμούς, ηφαιστειακές εκρήξεις και κατολισθήσεις στη λεκάνη της Μεσογείου. Μέχρι πρόσφατα, ωστόσο, ήταν ευρύτατα διαδεδομένη η πεποίθηση ότι τα τσουνάμι είτε δε συνέβαιναν στη Μεσόγειο Θάλασσα, ή ήταν τόσο σπάνια που δεν αποτελούσαν απειλή για τις παράκτιες κοινότητες. Τα καταστροφικά τσουνάμι είναι πιο συχνά στις ακτές του Ειρηνικού Ωκεανού όπου έχουν καταγραφεί τσουνάμι τόσο σε τοπικό όσο και σε υπερωκεάνιο επίπεδο. Αντιθέτως, μεγάλα τσουνάμι επαναλαμβάνονταν και στη Μεσόγειο Θάλασσα, κατά την πρόσφατη ιστορία. Για τους λόγους αυτούς, η επιστημονική μελέτη των τσουνάμι στη θάλασσα της Μεσογείου είχε παραμεληθεί για ένα μεγάλο διάστημα, συγκριτικά με άλλα μέρη του κόσμου. Από τις αρχές έως και τα μέσα του 20ου αιώνα, διενεργήθηκε κάποια έρευνα μετά την εκδήλωση μεγάλων τσουνάμι όπως, π.χ., το τσουνάμι της Μεσσήνης στην Νότια Ιταλία την 28η Δεκεμβρίου του 1908 και το τσουνάμι στο νότιο Αιγαίο Πέλαγος την 9η Ιουλίου του Πιο συστηματικές προσπάθειες καταγραφής των τσουνάμι για τη Μεσόγειο ξεκίνησαν το 1960, όταν και υπήρξε πρόοδος στους τομείς της αριθμητικής μοντελοποίησης των κυμάτων και της εκτίμησης κινδύνων από τσουνάμι. Από τις αρχές του 1990 και έπειτα, ξεκίνησε η συστηματικότερη μελέτη των τσουνάμι στην περιοχή της Μεσογείου θαλάσσης και στην Ευρώπη γενικότερα Τσουναμογενείς ζώνες της Μεσογείου Στην Εικόνα 39, παρουσιάζεται ο χάρτης με τις γνωστές τσουναμογενείς περιοχές της Μεσογείου και μια κλίμακα της ικανότητάς του για γένεση τσουνάμι. Ο υπολογισμός έγινε με βάση τη συχνότητα της εμφάνισης και την ένταση των γεγονότων. 134

157 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 39: Οι τσουναμογενείς ζώνες της Μεσογείου Ένας παρόμοιος χάρτης παρουσιάζεται στην Εικόνα 40. Οι ζώνες αντιπροσωπεύουν περιοχές στον πυθμένα της θάλασσας, που θεωρείται ότι ευθύνονται για παρελθόντα τσουνάμι και είναι ικανές για γένεση νέων στο μέλλον. Ο όρος K o στο υπόμνημα είναι η μέγιστη ένταση και η κλίμακά της είναι εξαβάθμια. Εικόνα 40: Οι τσουναμογενείς περιοχές της Ελλάδας 135

158 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη χρήση σεναρίων για τη μελέτη των βασικών χαρακτηριστικών της εξάπλωσης ενός τσουνάμι στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου. Συνοψίζοντας τους παραπάνω χάρτες, θα μελετηθούν ότι οι ακόλουθες 40 ζώνες (Εικόνα 41). Το μοντέλο της αριθμητικής προσομοίωσης του τσουνάμι, θα εφαρμοστεί και στις 40 δυνητικές τσουναμογενείς πηγές. Εικόνα 41: Συγκεντρωτική παρουσίαση των τσουναμογενών περιοχών της Ανατολικής Μεσογείου Για την αριθμητική προσομοίωση των τσουνάμι, είναι απαραίτητο να εκτιμηθεί η μετατόπιση του θαλάσσιου πυθμένα από σεισμό, καθώς και η περιοχή πάνω από την οποία πραγματοποιείται η μετατόπιση αυτή. Θεωρούνται δύο περιπτώσεις: a) Τσουνάμι που προκλήθηκε από τη μετατόπιση του πυθμένα από υποθαλάσσιο σεισμό b) Τσουνάμι που προκλήθηκε από υποθαλάσσιες κατολισθήσεις Γένεση τσουνάμι εξαιτίας της μετατόπισης του πυθμένα από υποθαλάσσιο σεισμό Η περιοχή που έχει προκαλέσει ή ενδέχεται να προκαλέσει τσουνάμι στο μέλλον, έχει ελλειπτικό σχήμα και η έκτασή της είναι ανάλογη της μέγιστης έντασης του τσουνάμι. 136

159 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εξαιτίας της έλλειψης πληροφοριών σχετικά με προηγούμενα τσουνάμι και τους γενετικούς τους σεισμούς, η σχέση μεταξύ του μεγέθους της πηγής του τσουνάμι και της μέγιστης έντασής του, καθορίζεται με βάση την παρατήρηση ότι η υπεύθυνη για την γένεση ενός τσουνάμι, περιοχή του θαλάσσιου πυθμένα, είναι περίπου ίση προς την έκταση που γίνεται αισθητή η δόνηση του γενετικού σεισμού. Έτσι, το μήκος του κύριου άξονα μιας τσουναμογενής ζώνης, καθορίζεται από την αλληλοεξαρτώμενη σχέση μεταξύ του μήκους, L, της περιοχής που έγινε αισθητή η δόνηση και του μεγέθους, M, του κυρίου σεισμού για σεισμικές ακολουθίες στην. Υιοθετείται η ακόλουθη εμπειρική σχέση μεταξύ του μήκους του άξονα της ελλειπτικής περιοχής, L (χλμ) και του μέγεθος του σεισμού, M: logl = M (19) Το μήκος του άξονα της έλλειψης είναι ίσο με το ένα τρίτο της τιμής του L (L/3). Το ύψος του κύματος του τσουνάμι εκτιμάται από τη σχέση: logh=0.98 M 6.92 (20) Γένεση τσουνάμι από υποθαλάσσιες κατολισθήσεις Μια υποθαλάσσια κατολίσθηση, μπορεί να προκαλέσει κυματισμούς, του οποίου σχήμα και η κίνηση πρέπει να προσδιοριστούν. Ο ιδανικός προσδιορισμός της γεωμετρίας της κατολίσθησης είναι ένα ανάχωμα ελλειπτικής διατομής, που μετακινείται κατά μήκος μιας ευθείας με κλίση θ από οριζόντιο επίπεδο (Σχήμα 39). Σχήμα 39: Απεικόνιση των προβλημάτων του μοντέλου, για υποθαλάσσιες κατολισθήσεις και καθιζήσεις Το ανάχωμα έχει: Ένα μέγιστο πάχος T στη μέση του Ένα συνολικό μήκος β κατά μήκος του άξονα κλίσης προς τα κάτω 137

160 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Ένα συνολικό πλάτος w Μια αρχική κατακόρυφη βύθιση δ στη μέση του Με βάση δυσδιάστατους υπολογισμούς, προτείνονται, οι ακόλουθες σχέσεις του χαρακτηριστικού μήκους κύματος λ o και του πλάτους του κύματος η o : bd o 3.87 (21) sin 2 bsin o T ( sin sin ) d 1.25 (22) Στην παρούσα εργασία, τόσο για τσουνάμι που προκλήθηκε από τη μετατόπιση του πυθμένα από υποθαλάσσιο σεισμό όσο και για τσουνάμι που προκλήθηκε από κατολισθήσεις, θεωρήθηκε κύμα πλάτους, H = η o = 1,00 m. Συντηρητικές εκτιμήσεις (ακραία σενάρια) έγιναν για την εκτίμηση της χαρακτηριστικού μήκους κύματος L και λ o, λαμβάνοντας υπόψη πολύ μεγάλες τσουναμογενείς περιοχές της τάξης των 100,00 x 4,000 km 2, για τις πηγές 1 έως 30. Στις περιπτώσεις των πηγών Ε1 έως E8, τα μήκη των ελλειπτικών περιοχών εμφανίζονται στην Εικόνα Αποτελέσματα του μοντέλου και σύνταξη χαρτών τρωτότητας Στην παρούσα παράγραφο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του μοντέλου για τα ακραία σενάρια. Στην Εικόνα 42 παρουσιάζεται, η προσομοίωση της γένεσης και μετάδοσης τσουνάμι ΝΔ της Πελοποννήσου (Σενάριο Ε2). Τα πλήρη αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Παράρτημα Γ. 138

161 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 42: Προσομοίωση της γένεσης και μετάδοσης τσουνάμι ΝΔ της Πελοποννήσου. Στην Εικόνα 43 παρουσιάζεται, η εκτίμηση της μέγιστης ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας στις παράκτιες περιοχές εξαιτίας του τσουνάμι. Τα πλήρη αποτελέσματα του μοντέλου για την Ανατολική Μεσόγειο, που οδήγησαν στη δημιουργία 40 χαρτών ευπάθειας (vulnerability maps), παρουσιάζονται στο Παράρτημα Δ. 139

162 Συνέπεια Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εικόνα 43: Μέγιστη ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω του τσουνάμι Ποιοτική εκτίμηση επικινδυνότητας των σεναρίων Η ποιοτική ανάλυση της επικινδυνότητας των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης θα γίνει με ποιοτικές κλίμακες αξιολόγησης. Βάσει των Πινάκων 17 και 18 εκτιμάται η επικινδυνότητα κάθε σεναρίου και τα απαραίτητα μέτρα προστασίας (Πίνακας 19). Η σύνταξη της παρούσης παραγράφου βασίστηκε στις σημειώσεις και στο εκπαιδευτικό υλικό του μαθήματος: «Θεωρία Αποφάσεων» του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων» (πηγές: [51], [52]). Η κλίμακα βαθμονόμησης της πιθανότητας και της συνέπειας είναι από το 1 έως το 5 (Πίνακας 17). Κάθε σενάριο βαθμολογείται για την πιθανότητα εμφάνισής του και για τις δυνητικές συνέπειες που θα επιφέρει η εκδήλωσή του. Το γινόμενο των δύο βαθμολογιών αποτελεί την τελική βαθμολογία του κάθε σεναρίου και με βάση αυτή, χαρακτηρίζεται μικρής, μεσαίας ή υψηλής επικινδυνότητας (Πίνακας 18). Πίνακας 17: Κλίμακα ποιοτικής εκτίμησης επικινδυνότητας Πιθανότητα Εξαιρετικά Απίθανη Πιθανή απίθανη Πολύ πιθανή Μικρή Αμελητέα Μεγάλη Επιζήμια Καταστροφική Σχεδόν βέβαια 140

163 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Πίνακας 18: Συσχετισμός επικινδυνότητας και προτεινόμενων δράσεων Δείκτης ιεράρχησης Χαρακτηρισμός επικινδυνότητας Προτεινόμενες δράσεις 1 6 (C) Μικρή επικινδυνότητα Αποδεκτή, δεν είναι απαραίτητη η λήψη μέτρων προστασίας. Τακτική παρακολούθηση (B) Μεσαία επικινδυνότητα Διερεύνηση μέτρων προστασίας. Μείωση της επικινδυνότητας εάν κριθεί αναγκαίο (A) Υψηλή επικινδυνότητα Λήψη μέτρων προστασίας. Αναγκαία η μείωση της επικινδυνότητας. Στον πίνακα που ακολουθεί (Πίνακας 19), παρουσιάζεται η ιεράρχηση των 40 σεναρίων, σύμφωνα με την επικινδυνότητά τους. Τα σενάρια 28, 30, Ε2, Ε8, Ε5 και Ε7 χαρακτηρίζονται υψηλής επικινδυνότητας και κρίνεται αναγκαία η λήψη μέτρων προστασίας για την μείωση της επικινδυνότητας. Τα σενάρια 7, 14, 26, 2, Ε4, Ε1, 8, 21, 1, 3, 9, 18, 29, Ε6 χαρακτηρίζονται μεσαίας επικινδυνότητας και κρίνεται αναγκαία η περαιτέρω διερεύνηση για τη λήψη ή μη μέτρων προστασίας. Τα υπόλοιπα σενάρια χαρακτηρίζονται μικρής επικινδυνότητας και δεν είναι αναγκαία η λήψη μέτρων προστασίας αλλά προτείνεται η τακτική παρακολούθησή τους. Η επικινδυνότητά τους είναι αποδεκτή. 141

164 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Πίνακας 19: Ποιοτικός υπολογισμός επικινδυνότητας των 40 σεναρίων Περιγραφή Μέτρα έναντι του κινδύνου Υφιστάμενα μέτρα Άριστα =1 Γενικώς επαρκή =3 Ανεπαρκή =5, Κανένα=7 Πιθανότητα 5 = Σχεδόν βέβαιη 4= Πιθανή 3 = Σχετικά πιθανή 2 = Απίθανη 1 = Σπάνια Συνέπεια 5 = Καταστροφική 4 = Μεγάλη 3 = Μέτρια 2 = Μικρή 1 = Ασήμαντη Εκτίμηση κινδύνου Σενάριο 28 Κανένα Σενάριο 30 Κανένα Σενάριο E2 Κανένα Σενάριο E8 Κανένα Σενάριο E5 Κανένα Σενάριο E7 Κανένα Σενάριο 7 Κανένα Σενάριο 14 Κανένα Σενάριο 26 Κανένα Σενάριο 2 Κανένα Σενάριο E4 Κανένα Σενάριο E1 Κανένα Σενάριο 8 Κανένα Κλάση κινδύνου A- Υψηλή επικινδυνότητα A- Υψηλή επικινδυνότητα A- Υψηλή επικινδυνότητα A- Υψηλή επικινδυνότητα A- Υψηλή επικινδυνότητα A- Υψηλή επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα Ιεράρχηση κινδύνου

165 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Σενάριο 21 Κανένα Σενάριο 1 Κανένα Σενάριο 3 Κανένα Σενάριο 9 Κανένα Σενάριο 18 Κανένα Σενάριο 29 Κανένα Σενάριο E6 Κανένα Σενάριο 17 Κανένα Σενάριο 22 Κανένα Σενάριο 4 Κανένα Σενάριο 11 Κανένα Σενάριο 15b Κανένα Σενάριο 24 Κανένα Σενάριο E3 Κανένα Σενάριο 16 Κανένα Σενάριο 20 Κανένα Σενάριο 10 Κανένα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα B-Μέτρια επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα

166 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Σενάριο 5 Κανένα Σενάριο 15a Κανένα Σενάριο 19 Κανένα Σενάριο E3a Κανένα Σενάριο 23 Κανένα Σενάριο 13 Κανένα Σενάριο 27 Κανένα Σενάριο 6 Κανένα Σενάριο 12 Κανένα Σενάριο 25 Κανένα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα C-Χαμηλή επικινδυνότητα

167 Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] Εφαρμογή του μοντέλου αναρρίχησης σε περιοχές υψηλού κινδύνου και σύνταξη πλημμυρικών χαρτών Το αριθμητικό μοντέλο χρειάζεται, ως δεδομένα εισόδου, τοπογραφικά στοιχεία των επιλεγμένων παράκτιων περιοχών. Τα τοπογραφικά δεδομένα παρέχονται από το ερευνητικό κέντρο GeoPortal CGIAR-CSI. Το ερευνητικό κέντρο παρέχει τοπογραφικά ψηφιακά δεδομένα (SRTM), εξάρσεως έως και 90,00 m για ολόκληρο τον κόσμο. Το σύστημα SRTM, που δημιουργήθηκε από τη NASA, είναι μια σημαντική εξέλιξη στην ψηφιακή χαρτογράφηση και διευκολύνει την προσβασιμότητα σε δεδομένα υψηλής ποιότητας. Το σύστημα SRTM, χρησιμοποιήθηκε για τη συμπλήρωση δεδομένων, όπου αυτά δεν ήταν επαρκή. Το σύστημα SRTM 90,00m DEM, έχει εστίαση 90,00 m στον Ισημερινό και τα αποτελέσματα παρέχονται σε ανάλυση 5 x 5 deg. Στο Σχήμα 40, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της πρόβλεψης, για την αναρρίχηση ενός τσουνάμι σε μια τυπική μεσογειακή ακτή μέσης κλίσης 1/

168 z (m) z (m) z (m) z (m) z (m) Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] x (m) x (m) x (m) x (m) x (m) Σχήμα 40: Αναρρίχηση ενός κύματος τσουνάμι σε παραλία Στις ακόλουθες εικόνες (Εικόνα 44 έως 51), παρουσιάζονται οι πλημμυρικοί χάρτες των περιοχών υψηλής επικινδυνότητας. Κάθε περίπτωση αποτελεί και ένα πιθανό ακραίο σενάριο. 146

169 y (km) Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] x (km) Εικόνα 44: Παράκτια περιοχή του ακρωτηρίου Passero, Ιταλία: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο 30. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 147

170 Κεφάλαιο 6ο [Πλημμυρικά Σενάρια] y (km) x (km) Εικόνα 45: Παράκτια περιοχή στην Ανατολική Κύπρο: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε5. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 148

171 y (km) Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] x (km) Εικόνα 46: Παράκτια περιοχή του κόλπου του Taranto, Ιταλία: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο 28. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 149

172 Κεφάλαιο 6ο [Πλημμυρικά Σενάρια] y (km) x (km) Εικόνα 47: Παράκτια περιοχή του κόλπου του Λακωνικού, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε2. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 150

173 Κεφάλαιο 6ο [Πλημμυρικά Σενάρια] y (km) x (km) Εικόνα 48: Παράκτια περιοχή στον Μεσσηνιακό κόλπο, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε 2. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 151

174 Κεφάλαιο 6ο [Πλημμυρικά Σενάρια] y (km) x (km) Εικόνα 49: Παράκτια περιοχή στον Πατραϊκό κόλπο, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε 8. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 152

175 y (km) Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] x (km) Εικόνα 50: Παράκτια περιοχή στην Νότια-Κεντρική Κρήτη, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε7. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 153

176 y (km) Κεφάλαιο 6 ο [Πλημμυρικά Σενάρια] x (km) Εικόνα 51: Παράκτια περιοχή στην Δυτική Κεφαλονιά, Ελλάδα: Ακραία ανύψωση της επιφανειακής στάθμης και πλημμυρισμένη έκταση σύμφωνα με το σενάριο Ε8. Οι πλημμυρισμένες περιοχές υποδεικνύονται με μπλε χρώμα. 154

177 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] 7. Διαχείριση πλημμυρικής επικινδυνότητας 7.1 Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παράκτιων Ζωνών Ως Διαχείριση παράκτιων ζωνών ορίζεται η ανάληψη δράσεων, με στόχο την πρόβλεψη της χωροχρονικής πιθανότητας εκδήλωσης πλημμυρικών φαινομένων, την αξιολόγηση των κοινωνικοοικονομικών επιπτώσεων και τη μείωση των κινδύνων με προσαρμογή του αναπτυξιακού σχεδιασμού, επιμόρφωση, έγκαιρη προειδοποίηση και δημιουργία κατάλληλων υποδομών. Τα κύρια επίπεδα της ολοκληρωμένης διαχείρισης των φυσικών κινδύνων είναι (Σχήμα 41), [3]: Πρόβλεψη-Σχεδιασμός Ενημέρωση Έγκαιρη προειδοποίηση Λήψη προστατευτικών μέτρων Αποκατάσταση Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει καλέσει όλα τα Κράτη μέλη να θεσπίσουν Εθνικές Στρατηγικές Ολοκληρωμένης Διαχείρισης των Παράκτιων Ζωνών (ΟΔΠΖ). Η Αρχή της Ολοκληρωμένης Διαχείρισης των Παράκτιων Ζωνών (ΟΔΠΖ) αποβλέπει στον Προγραμματισμό και την Διαχείριση των παράκτιων πόρων αλλά και του παράκτιου χώρου. Η Αρχή αυτή προέκυψε από την ανάγκη συντονισμού των δραστηριοτήτων στις Παράκτιες Ζώνες αλλά και την ανάγκη αλληλοπροσέγγισης μεταξύ διαφορετικών πολιτικών σε τοπικό, Εθνικό ή και Ευρωπαϊκό επίπεδο. Πρόκειται για δυναμική διαδικασία συνεχούς εξέλιξης και βελτίωσης [45]. H ανάγκη αντιμετώπισης των θεμάτων που σχετίζονται με τις παράκτιες ζώνες προέκυψε επειδή [20]: a) Έχει αναγνωριστεί η σημασία των ζωνών αυτών (περιβαλλοντικά και οικονομικά), b) Οι επιδράσεις που δέχονται οι ζώνες αυτές, κυρίως από τις δραστηριότητες στην ενδοχώρα, είναι μεγάλες. c) Έπρεπε να ξεπεραστεί η αδυναμία συντονισμού των επιμέρους τμημάτων της διοίκησης, που οφείλεται τόσο στο πως είναι δομημένη η διοίκηση, όσο και στο ότι το κάθε τμήμα της διοίκησης μπορεί να έχει διαφορετικούς στόχους, που πολύ συχνά έρχονται σε σύγκρουση με τους στόχους των άλλων τμημάτων, οι οποίοι δεν συνάδουν με την προστασία των παράκτιων ζωνών. 155

178 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Σχήμα 41: Ο κύκλος της ολοκληρωμένης διαχείρισης των παράκτιων ζωνών (πηγή: [37]) Η Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παράκτιας Ζώνης (ΟΔΠΖ) περιλαμβάνει τους εξής τομείς [46]: 1. Την ολοκληρωμένη διαχείριση και αειφόρο ανάπτυξη των παράκτιων και θαλάσσιων περιοχών. 2. Την προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος. 3. Την αειφορική εκμετάλλευση και συντήρηση των θαλάσσιων οργανισμών και των διεθνών υδάτων και εθνικών υδάτων. 4. Τη διατύπωση οποιασδήποτε μορφής αβεβαιότητας για τη διαχείριση στα πλαίσια των παγκοσμίων κλιματικών αλλαγών. 5. Την ενδυνάμωση της διακρατικής συνεργασίας και του συντονισμού. 6. Της αειφορικής ανάπτυξης των μικρών νησιών. 156

179 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Αρχές ολοκληρωμένης διαχείρισης παράκτιων ζωνών Το Πρωτόκολλο Ολοκληρωμένης Διαχείρισης Παράκτιων Ζωνών καθορίζει τις πιο κάτω αρχές για την προστασία των παράκτιων ζωνών [18], [45], [46]: Ο βιολογικός πλούτος, η δυναμική της φύσης, η λειτουργία της παλίρροιας, η συμπληρωματική και αλληλένδετη φύση του θαλάσσιου τμήματος και η οντότητα του χερσαίου τμήματος, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη λήψη αποφάσεων που αφορούν τις ακτές (Συνολική Θεώρηση των Διασυνδεόμενων Προβλημάτων). Όλα τα στοιχεία που σχετίζονται με υδρολογικά, γεωμορφολογικά, κλιματικά, οικολογικά, κοινωνικό-οικονομικά και πολιτιστικά συστήματα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη με ολοκληρωμένο τρόπο, ώστε να διασφαλίζεται η φέρουσα ικανότητα της παράκτιας ζώνης και να αποτρέπονται οι αρνητικές επιδράσεις των φυσικών καταστροφών και της ανάπτυξης (συμπόρευση με τις φυσικές δυνάμεις). Η προσέγγιση ανά οικοσύστημα στον παράκτιο σχεδιασμό και στη διαχείριση πρέπει να εφαρμόζεται, ώστε να διασφαλιστεί η αειφόρος ανάπτυξη των παράκτιων ζωνών. Η κατάλληλη διακυβέρνηση που να επιτρέπει επαρκή και έγκαιρη συμμετοχή σε μια διαφανή διαδικασία λήψης αποφάσεων από τον τοπικό πληθυσμό και ενδιαφερόμενους για τις παράκτιες ζώνες, πρέπει να διασφαλιστεί (στήριξη αποφάσεων σε αξιόπιστα Δεδομένα και Πληροφορίες). Ο διατμηματικός και οργανωμένος συντονισμός των διαφόρων διοικητικών υπηρεσιών και περιφερειακών και τοπικών αρχών αρμόδιων για παράκτιες ζώνες, απαιτείται (ετοιμότητα απόκρισης σε απρόβλεπτες εξελίξεις). Ο σχεδιασμός στρατηγικών, σχεδίων και προγραμμάτων για χρήσεις γης που καλύπτουν αστική ανάπτυξη και κοινωνικό-οικονομικές δραστηριότητες, καθώς και άλλες σχετικές πολιτικές, απαιτείται (σχεδιασμός και εφαρμογή προγραμμάτων που θα διασφαλίζουν ότι μία αναπτυσσόμενη δραστηριότητα δεν θα προκαλεί προβλήματα σε άλλες δραστηριότητες και άλλους τομείς). Η πολλαπλότητα και η ποικιλία των δραστηριοτήτων στις παράκτιες ζώνες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη, και προτεραιότητα πρέπει να δίνεται, όπου απαιτείται, στις δημόσιες υπηρεσίες και δραστηριότητες που απαιτούν την άμεση πρόσβαση στη θάλασσα. Η χωροθέτηση των χρήσεων στην παράκτια ζώνη πρέπει να είναι ισορροπημένη και η μη απαιτούμενη συγκέντρωση και η αστική διασπορά πρέπει να αποφεύγεται. Οι προκαταρκτικές αξιολογήσεις πρέπει να γίνονται για τους κινδύνους που σχετίζονται με τις ανθρώπινες δραστηριότητες και υποδομή, ώστε να αποφευχθεί και να μειώσει τις αρνητικές επιπτώσεις τους στις παράκτιες ζώνες (συντονισμό ανάμεσα 157

180 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] στη διαχείριση της παράκτιας ζώνης και των γειτονικών περιοχών της ξηράς και της θάλασσας). Η καταστροφή στο παράκτιο περιβάλλον πρέπει να αποφεύγεται και όπου συμβαίνει να αποκαθίσταται άμεσα (προστασία και συντήρηση των οικοσυστημάτων) Στόχοι ολοκληρωμένης διαχείρισης παράκτιων ζωνών Οι στόχοι, οι οποίοι επιδιώκονται να επιτευχθούν μέσα από την OΔΠZ και αποσκοπούν στη βιώσιμη ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών, είναι [20]: H διατήρηση υψηλής ποιότητας παράκτιου περιβάλλοντος. Προστασία της βιοποικιλότητας. Διατήρηση καίριας σημασίας ενδιαιτημάτων. Βελτίωση καίριας σημασίας οικολογικών διαδικασιών. Bιώσιμη χρήση των φυσικών πόρων. Έλεγχος των ρύπων. Προσδιορισμός των περιοχών: α) στις οποίες μπορούν να αναπτυχθούν ανθρώπινες δραστηριότητες, β) που πρέπει να διατηρηθούν. Kαθορισμός προδιαγραφών για τον καθορισμό των χρήσεων γης στις παράκτιες περιοχές και διευθέτηση συγκρουόμενων χρήσεων γης. Kαθορισμός προδιαγραφών για την ανάπτυξη δραστηριοτήτων στις παράκτιες περιοχές. Προστασία από φυσικές καταστροφές. Αποκατάσταση υποβαθμισμένου περιβάλλοντος. Ανάπτυξη διαδικασιών ενημέρωσης και συμμετοχής των άμεσα εμπλεκομένων κοινοτήτων. Για να επιτευχθούν οι επιδιωκόμενοι στόχοι, πρέπει η διαχείριση να είναι ολοκληρωμένη [20]: Γεωγραφικά, επειδή υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ των παράκτιων συστημάτων και μεταξύ της θάλασσας και της ξηράς και δεν είναι δυνατός ο διαχωρισμός τους διοικητικά ή με άλλο τρόπο. Το εύρος της γεωγραφικής έκτασης εξαρτάται από το είδος των δραστηριοτήτων και τη σημασία της εξεταζόμενης περιοχής. Xρονικά, επειδή τα παράκτια συστήματα είναι δυναμικά και οι επιδράσεις από τις ανθρώπινες δραστηριότητες μπορεί να είναι σωρευτικές, πρέπει η εκτίμηση των επιπτώσεων των παρεμβάσεων ή των αποφάσεων να γίνεται σε διαφορετικούς χρονικούς ορίζοντες οι οποίοι θα αναπροσαρμόζονται. 158

181 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Διατομεακά, επειδή οι ανθρώπινες δραστηριότητες είναι πολλές και διαφορετικές μεταξύ τους (π.χ. αλιεία, βιομηχανία, υποδομές μεταφορών, τουρισμός κ.λπ.) και η διοικητική διαχείριση των δραστηριοτήτων γίνεται μεμονωμένα και αποσπασματικά, χωρίς να υπάρχει συνολικός σχεδιασμός και εκτίμηση της επίδρασης των δραστηριοτήτων αυτών σωρευτικά, (οριζόντια ολοκλήρωση). Πολιτικά και θεσμικά, επειδή τα όρια των παράκτιων οικοσυστημάτων επεκτείνονται πέρα από τα όρια των διοικητικών ορίων ακόμη και κρατών και γι αυτό απαιτείται ενιαία αντιμετώπιση των πολιτικών μεταξύ των τοπικών αυτοδιοικήσεων και της περιφερειακής ή κεντρικής διοίκησης μέχρι ακόμη τη συνεργασία σε διεθνές επίπεδο (κάθετη ολοκλήρωση), ενώ απαραίτητη προϋπόθεση είναι η προσαρμογή της νομοθεσίας, ενοποιώντας ή συνδέοντας διαδικασίες ή ακόμη θεσμοθετώντας νέες διαδικασίες ή πλαίσια. Διεπιστημονικά, επειδή απαιτούνται γνώσεις που σχετίζονται τόσο με τις φυσικές όσο και με τις κοινωνικές και οικονομικές επιστήμες και με το σχεδιασμό και την εφαρμογή. Ταυτόχρονα, απαιτείται συνεχής έρευνα και συλλογή στοιχείων και η διεύρυνσή της σε όλους τους τομείς που σχετίζονται με τον παράκτιο χώρο. Διαχειριστικά, επειδή απαιτείται η δημιουργική συνεργασία της δημόσιας διοίκησης, της κοινωνίας και του ιδιωτικού τομέα, στη διαχείριση, την εκπαίδευση και την έρευνα, με σκοπό τη βιώσιμη ανάπτυξη ή τη διατήρηση των παράκτιων οικοσυστημάτων. Ουσιαστικά πρόκειται, αφενός για συγκέντρωση, συσχέτιση και αξιολόγηση πληροφορίας, αφετέρου για οργάνωση, διαχείριση, εφαρμογή και επαναξιολόγηση των προτάσεων και σχεδίων. H ολοκλήρωση, τέλος, αφορά την ταύτιση της νομοθετικής ρύθμισης, του επιστημονικά κρίσιμου και του κοινωνικώς αποδεκτού ως προς τη σημασία και την ανάγκη προστασίας της παράκτιας ζώνης [20] Δράσεις της ολοκληρωμένης διαχείρισης παράκτιων ζωνών Πρόληψη, προστασία, ετοιμότητα και αποκατάσταση είναι οι τέσσερις βασικές δράσεις που θα ελαχιστοποιήσουν τις αρνητικές επιπτώσεις από τις πλημμύρες και τις θαλάσσιες καταιγίδες στον παράκτιο ανθρώπινο πληθυσμό (Σχήμα 42), σύμφωνα με την Οδηγία 2007/60/ΕC «για την αξιολόγηση και τη διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας» [21]. 159

182 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Σχήμα 42: Ο κύκλος της διαχείρισης των πλημμυρικών φαινομένων (πηγή: [9]) Η υλοποίηση του πιο πάνω τετράπτυχου, μπορεί να υλοποιηθεί μέσω των παρακάτω δράσεων [21], [16]: Εκπαίδευση/Κατάρτιση/Ενημέρωση: Οργάνωση εξειδικευμένων προγραμμάτων κατάρτισης, για το κυβερνητικό προσωπικό και τους κοινωνικούς τους εταίρους, με στόχο την απόκτηση νέων γνώσεων και δεξιοτήτων έτσι ώστε να μπορούν αντιληφθούν πως μπορούν να αντιδράσουν στις παράκτιες πλημμύρες και πως μπορούν να υλοποιήσουν εισηγήσεις της Οδηγίας 2007/60/ΕC. Πρόκειται για «νέα» προβλήματα, για τα οποία οι εμπλεκόμενοι φορείς δεν είναι ενήμεροι και δεν έχουν τις γνώσεις που χρειάζονται για να υλοποιηθούν τα ορθά σχέδια διαχείρισης. Τα εξειδικευμένα αυτά προγράμματα κατάρτισης, με τους κατάλληλους εκπαιδευτές είναι απαραίτητα. Στο Σχήμα 43, παρουσιάζονται τα 7 στάδια ανάμιξης/ενημέρωσης των εμπλεκομένων φορέων. 160

183 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Σχήμα 43: Τα επτά επίπεδα ανάμιξης των εμπλεκομένων φορέων (πηγή: [9]) Διερεύνηση: Επιβάλλεται ο εντοπισμός και η διερεύνηση των περιοχών που χρήζουν άμεσης προστασίας και ο καθορισμός του κινδύνου ως προς την έκτασή του. Ακόμη οι περιοχές που πλήττονται από πλημμύρες αλλά και η αποτελεσματικότητα των μέτρων προστασίας πρέπει να παρακολουθούνται και σε περίπτωση αναποτελεσματικότητάς τους να αντικαθίστανται από άλλα μέτρα. Προγράμματα Ευαισθητοποίησης: Η ευαισθητοποίηση των πολιτών για τις δυνητικές επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας και του φαινομένου του θερμοκηπίου σε συνδυασμό με την παροχή κινήτρων από τις κυβερνήσεις για τη χάραξη αναχαιτιστικής πολιτικής, αποτελεί σημαντικό μέτρο προστασίας. Χάρτες κινδύνου/χάρτες τρωτότητας: Οι περισσότερες Μεσογειακές κυβερνήσεις δεν έχουν ετοιμάσει χάρτες τρωτότητας των παράκτιων περιοχών τους, ως όφειλαν, παρόλο που η Οδηγία είναι σαφής: μέχρι τον Δεκέμβριο του 2013 όλα τα Κράτη Μέλη πρέπει να έχουν επικαιροποιημένους χάρτες κινδύνου και χάρτες τρωτότητας των παρακτίων περιοχών τους. Οι εμπλεκόμενοι φορείς μπορούν να πάρουν την πρωτοβουλία και να προχωρήσουν στην προετοιμασία των Χαρτών Κινδύνου/Χαρτών Τρωτότητας των παράκτιων περιοχών, σύμφωνα με τις υποδείξεις της Οδηγίας 2007/60/ΕC. Πρέπει να αναζητήσουν και να εξασφαλίσουν πόρους και να προχωρήσουν στις απαραίτητες μελέτες για την ετοιμασία αυτών των τόσο σημαντικών χαρτών για την περιοχή τους. Σχέδιο Διαχείρισης Κινδύνου από την Πλημμύρα: Σύμφωνα και πάλι με την Οδηγία, θα πρέπει όλα τα Κράτη Μέλη να ετοιμάσουν σχέδια διαχείρισης κινδύνου από τις πλημμύρες. Και εδώ πρέπει οι εμπλεκόμενοι φορείς να πάρουν την πρωτοβουλία και να προχωρήσουν στον καταρτισμό σχεδίου διαχείρισης κινδύνου από τις πλημμύρες, αφού ετοιμάσουν τους χάρτες κινδύνου και τρωτότητας. Πρόκειται για ένα εργαλείο απαραίτητο για την αντιμετώπιση των παράκτιων πλημμυρών. Ιδού μερικές όχι και τόσο δύσκολες δράσεις που θα μπορούσε να υλοποιήσει άμεσα μια Τοπική Αρχή: 161

184 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] σύμφωνα πάντα με την Οδηγία, τα σχέδια διαχείρισης κινδύνου από τις πλημμύρες πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους τα πιο κάτω: 1. Κόστος και όφελος 2. Την έκταση της κάθε πλημμύρας 3. Δυνατότητες εκτροπής της πλημμύρας και πιθανούς χώρους που θα μπορούσε να πλημμυρίσουν χωρίς να δημιουργηθούν προβλήματα, ούτως ώστε να «οδηγηθεί» εκεί το νερό της πλημμύρας, και να γίνει «ελεγχόμενη» πλημμύρα 4. Διαχείριση νερού και εδάφους 5. Προώθηση μεθόδων αειφόρων χρήσεων γης, χωροταξίας και διατήρησης της φύσης, ούτως ώστε να μπορούν οι παράκτιες αστικές περιοχές να ελαχιστοποιούν τις αρνητικές επιπτώσεις μιας θαλάσσιας καταιγίδας (πχ να αποφεύγεται η κατασκευή υπογείων πολύ κοντά στην ακτή, δημιουργία κατάλληλων ρύσεων των δρόμων προς τη θάλασσα κλπ) 6. Υπάρχουν «έξυπνα» εργαλεία που μπορούν να εφαρμοστούν και να προστατευτούν παραποτάμιες και παράκτιες περιοχές, όπως πχ αυτόματη ανύψωση φραγμάτων για αναχαίτιση της πλημμύρας 7. Βελτίωση των υποδομών ναυσιπλοΐας και των λιμανιών Απαγόρευση της Δόμησης στις παράκτιες ζώνες: Επιπρόσθετα, πρέπει να απαγορευτεί η δόμηση, σε περιοχές που είναι ευπαθείς σε πλημμύρες και να παραχωρηθούν κίνητρα στους πολίτες για τη μεταφορά των ιδιοκτησιών τους μακριά από τις ακτές. Πρόβλεψη της πλημμύρας και σύστημα έγκαιρης ειδοποίησης: είναι πολύ σημαντικό να εγκαταστήσουν οι εμπλεκόμενοι φορείς συστήματα πρόβλεψης και έγκαιρης ειδοποίησης. Πρέπει να γίνει μια σοβαρή έρευνα για την διαθεσιμότητα τέτοιων συστημάτων και την λειτουργικότητά τους. Απόδοση ευθύνης και αποκατάσταση ζημιών: Η ευθύνη για την αποκατάσταση των ζημιών αλλά και την αντιμετώπιση πιθανόν κινδύνων εξαιτίας πλημμύρας των ακτών πρέπει να μετατοπιστεί στους κατασκευαστές τεχνικών έργων, αλλά και στους δικαιούχους και επενδυτές, έτσι ώστε να τους αναπτυχθεί μεγαλύτερο αίσθημα υπευθυνότητας Μέτρα προστασίας των παράκτιων ζωνών Τα μέτρα προστασίας των παράκτιων ζωνών, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τέσσερις βασικές στρατηγικές (Εικόνα 52). Αυτές είναι [9]: 162

185 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] 1. Ανακατάληψη: Σύμφωνα με την αρχή αυτή, η ακτή ανακτάται από τη θάλασσα. Συνήθως, για την επίτευξη αυτής της στρατηγικής, είναι αναγκαία η προΰπαρξη τεχνητών μέτρων προστασίας στην υπάρχουσα ακτογραμμή. Ακολουθεί η αποστράγγιση του εδάφους μεταξύ της στεριάς και της ακτογραμμής και στο τέλος η ενίσχυση των αντιπλημμυρικών έργων. 2. Προστασία: Η προστασία των ανθρώπων και των περιουσιών τους, επιτυγχάνεται με την κατασκευή τεχνικών έργων, τα οποία θα ανθίστανται στα ακραία πλημμυρικά φαινόμενα. 3. Προσαρμοστικότητα: Η αρχή αυτή περιλαμβάνει έργα προστασίας, προσαρμοσμένα σε κάθε τύπο κτιρίου. Τέτοια έργα είναι η κατασκευή των κτιρίων σε υπερυψωμένα αναχώματα (Warft) ή σε πασσάλους (Εικόνα 53). Άλλα έργα είναι η άνυδρη και ένυδρη προστασία των κτιρίων (Εικόνες 54, 55). 4. Οπισθοχώρηση: Η στρατηγική αυτή περιλαμβάνει την μετεγκατάσταση πληθυσμών και την αλλαγή των χρήσεων της γης. Με την στρατηγική αυτή εγκαταλείπονται μεγάλες παράκτιες εκτάσεις της ενδοχώρας. Εικόνα 52: Μέτρα προστασίας παράκτιων ζωνών (πηγή: [9]) 163

186 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Εικόνα 53: Παραδείγματα αντιπλημμυρικής προστασίας κτιρίων (πηγή: [9]) Εικόνα 54: Παραδείγματα άνυδρης και ένυδρης προστασία κτιρίων (πηγή: [9]) Εικόνα 55: Αρχές της ένυδρης και άνυδρης προστασίας κτιρίων (πηγή: [9]) 164

187 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] 7.2 Τεχνικά μέτρα προστασίας παράκτιων ζωνών Τα μεγάλα τεχνικά έργα, όπως λιμάνια, μαρίνες, κυματοθραύστες και βραχίονες, χαρακτηρίζονται ως σκληρά μέτρα προστασίας των ακτών και οδηγούν σε παράκτια διάβρωση των γειτονικών ακτών, στη διατάραξη του ισοζυγίου των φερτών υλικών και στην παρεμπόδιση της ελεύθερης κυκλοφορίας των θαλάσσιων μαζών Το 63% των 875,00 χιλιόμετρων ακτών που διαβρώνονται τις τελευταίες δεκαετίες, εντός της ευρωπαϊκής ένωσης, βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη των 30,00 χιλιομέτρων από περιοχές που άλλαξαν πρόσφατα λόγω τεχνικών έργων, όπως λιμενοβραχίονες, κυματοθραύστες, αναχώματα και άλλα [16]. Οι επιπτώσεις των σκληρών μέτρων προστασίας των ακτών, οδήγησε στην λήψη ηπιότερης μορφής μέτρων, φιλικότερων περιβαλλοντικά. Τα ήπια τεχνικά μέτρα στοχεύουν στην μείωση των αρνητικών επιπτώσεων που επιφέρουν τα σκληρά μέτρα των έργων προστασίας των ακτών αναφορικά με την αισθητική του τοπίου, την ανεμπόδιστη κυκλοφορία υδάτων και τη μετατόπιση των προβλημάτων διάβρωσης στις γειτονικές παρακείμενες ακτές, αλλά και στην τροποποίηση της ενέργειας των κυμάτων, των παλιρροιών και του ανέμου. Η εφαρμογή μέτρων ήπιας προστασίας των ακτών, εναρμονισμένων με το περιβάλλον, όπως τροφοδότηση ακτών με άμμο, τεχνητοί ύφαλοι, σταθεροποίηση παράκτιων πρανών κρίνεται ως το πλέον αποτελεσματικό μέτρο αντιμετώπισης της παράκτιας διάβρωσης [16]. Ακολουθούν οι ορισμοί σκληρών των σκληρών και των ήπιων μεθόδων προστασίας των ακτών [45]: «Σκληρές μέθοδοι» (Hard Engineering) χαρακτηρίζονται τα μέτρα προστασίας που αποβλέπουν στην ευθεία αντιμετώπιση των δυναμικών θαλάσσιων διεργασιών (κυμάτων, ρευμάτων). «Ήπιες μέθοδοι» (Soft Engineering) χαρακτηρίζονται τα μέτρα προστασίας που στοχεύουν στην συνεργασία με την Φύση με την διαχείριση φυσικών συστημάτων που μπορούν να προσαρμοστούν στην ενέργεια των κυμάτων, παλιρροιών και ανέμων. Οι «Ήπιες Μέθοδοι» προστασίας των ακτών είναι νεώτερες, περιβαλλοντικά φιλικές και οικονομικά φθηνότερες Σκληρές μέθοδοι προστασίας Σε κάποιες περιπτώσεις ακτών, οι «σκληρές» κατασκευές προστασίας είναι απαραίτητες (Εικόνα 56). Τέτοια έργα προστασίας είναι οι θαλάσσιοι τσιμεντένιοι τοίχοι οι οποίοι χτίζονται παράλληλα στη διεύθυνση της παραλίας. Επίσης, σε αυτή την κατηγορία έργων προστασίας ανήκουν και οι κυματοθραύστες οι οποίοι τοποθετούνται σε νερά κοντά στην ακτή με σκοπό να απορροφούν την ενέργεια των κυμάτων. Συγχρόνως, μπορούν να 165

188 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] κατασκευαστούν τσιμεντένιες «σφήνες» κάθετα στην ακτογραμμή έτσι ώστε να εμποδιστεί η κίνηση των ποσοτήτων άμμου παράλληλα με την ακτή. Το συγκεκριμένο είδος κατασκευής χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με την μέθοδο τεχνητής θρέψης της παραλίας. Ο σκοπός κατασκευής όλων αυτών των έργων είναι η προστασία του μετώπου της παραλίας αλλά και οι περιοχές μεγαλύτερου υψομέτρου [11]. Εικόνα 56: Σκληρά μέτρα προστασίας ακτών (πηγή: [49]) Εγκατάσταση πυθμενικών προβόλων Οι πυθμενικοί πρόβολοι από γεωύφασμα, κατασκευάζονται από έγχυτο σκυρόδεμα και αποτελούν ένα μέτρο προστασίας των ακτών από φαινόμενα διάβρωσης, που αυξάνει την ικανότητα των ακτών να διατηρούν τα ιζήματά τους. Οι πυθμενικοί πρόβολοι, τοποθετούνται σε σειρά ώστε να είναι μεταξύ τους παράλληλοι και εδράζονται στον βυθό, ενώ το μήκος τους φτάνει μέχρι τα 45,00 μέτρα και η μεταξύ τους απόσταση κυμαίνεται από 20,00 έως 25,00 μέτρα [16] Κυματοθραύστες χαμηλής Στέψης Οι βυθισμένοι κυματοθραύστες, κατασκευάζονται από λιθορριπή και ογκόλιθους, παράλληλα με την ακτή (Εικόνα 57). Εξαιτίας του ότι η στέψη τους βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, καθιστούν δυνατή την ανεμπόδιστη κυκλοφορία των θαλάσσιων 166

189 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] μαζών ενώ παράλληλα ανακλούν μέρος της κυματικής ενέργειας με αποτέλεσμα την προστασία των ακτών, αλλά και την επέκταση ή δημιουργία μιας αμμώδους παραλίας [16]. Εικόνα 57: Κυματοθραύστης χαμηλής στέψης (πηγή: [16]) Πλωτοί κυματοθραύστες Οι πλωτοί κυματοθραύστες, είναι τεμάχια οπλισμένου σκυροδέματος που το εσωτερικό τους αποτελείται από διογκωμένη πολυστερίνη. Συμβάλλουν στην ανεμπόδιστη κυκλοφορία των ρευμάτων χωρίς να επηρεάζουν την μορφολογία του πυθμένα ή της ακτής [16] Θαλάσσια τείχη Τα θαλάσσια τείχη κατασκευάζονται σε ακτές που διαβρώνονται και για αυτό το λόγο, παραλίες μπροστά από τα θαλάσσια αυτά τείχη, σταδιακά, ίσως εξαφανιστούν. Η συγκεκριμένη μέθοδος προστασίας είναι πιο πολυέξοδη από αυτή της τεχνητής θρέψης αλλά δεν απαιτούνται συνεχείς, περιοδικές δαπάνες όπως απαιτούνται στην περιοδική τροφοδότηση παραλιών με άμμο. Βέβαια, κάποια θαλάσσια τείχη μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά τη δυνατότητα προσαρμογής των υδροβιότοπων στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Παράλληλα, η λανθασμένη κατασκευή ή τοποθέτηση όλων των παραπάνω κτισμάτων έχει συνήθως σαν αποτέλεσμα την πρόσθετη διάβρωση και υποχώρηση της παραλίας [11] Ήπιες μέθοδοι προστασίας Ο σχεδιασμός των ήπιων μεθόδων προστασίας είναι απόλυτα συμβατός με την έννοια της Ολοκληρωμένης Διαχείρισης των Παράκτιων Ζωνών (ICZM) που αποτελεί και Ευρωπαϊκό πρότυπο Περιβαλλοντικής Διαχείρισης των Ακτών. Με βάση την έννοια αυτή, εκπονείται σχέδιο διαχείρισης των δραστηριοτήτων που σχετίζονται με την ακτή μίας 167

190 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] περιοχής, λαμβάνοντας μέριμνα για την ανάγκη συνύπαρξης των δραστηριοτήτων αυτών και των κοινωνικών ομάδων που επηρεάζονται από αυτές [48]. Η ήπια μέθοδος προστασίας της ακτής ΣΠΑΑ (Σύστημα Προστασίας και Ανάπλασης Ακτής) έχει τα εξής χαρακτηριστικά [48]: 1. Πρόκειται για σύστημα ύφαλων βραχιόνων μικρού μήκους που τοποθετούνται πλησίον της ακτογραμμής. 2. Η βασική λειτουργία στηρίζεται στην διαχείριση της ενέργειας στην παράκτια ζώνη. 3. Η μέθοδος προκαλεί την σταδιακή σταθεροποίηση της ακτής και αποτρέπεται η διάβρωση. 4. Η μέθοδος ευνοεί την ανανέωση των υδάτων και την διασπορά των ρύπων σε αντιδιαστολή με τις συμβατικές κατασκευές που εμποδίζουν την ανανέωση των υδάτων και την κίνηση των ιζημάτων. 5. Πρόκειται για ήπια μέθοδο προστασίας της ακτής σύμφωνα με τον ορισμό του Ευρωπαϊκού Κώδικα Συμπεριφοράς για τις ακτές. Δεν γίνονται εκσκαφές και λιθοριπές. Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου ΣΠΑΑ έναντι των άλλων συμβατικών, «σκληρών» μεθόδων προστασίας των ακτών (τοίχους, κυματοθραύστες λιθορριπών - ογκολίθων κλπ) είναι [48]: 1. Εξασφάλιση ακτής φιλικής προς τον άνθρωπο. 2. Αντιμετωπίζει το φαινόμενο της διάβρωσης, χωρίς να το μεταθέτει σε άλλο τμήμα της ακτής. 3. Παράγει ακτή με απολύτως ίδια χαρακτηριστικά προς τις φυσικές αμμώδεις ακτές. 4. Η μέθοδος είναι Περιβαλλοντικά φιλική. Δεν αλλοιώνει την αισθητική του τοπίου. Η υλοποίηση της μεθόδου γίνεται αποκλειστικά με ανθρώπινο δυναμικό (δύτες, ειδικευμένοι και ανειδίκευτοι εργάτες). Η κατανάλωση ενέργειας είναι ελάχιστη. Δεν γίνεται χρήση μηχανημάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον (πλωτές εξέδρες, γερανοί κλπ). 5. Η μέθοδος δεν διακόπτει την κυκλοφορία του νερού στην παράκτια ζώνη. 6. Δεν απαιτείται συντήρηση. 7. Το κόστος μελέτης και κατασκευής είναι πολύ μικρότερο (1/3 έως το 1/7) σε σύγκριση με οποιαδήποτε άλλη μέθοδο προστασίας της ακτής. 8. Η εφαρμογή του συστήματος δεν προκαλεί κανενός είδους όχληση, ακόμη και κατά το χρόνο της τοποθέτησης. Οι λουόμενοι μπορούν ανενόχλητοι να χρησιμοποιούν την ακτή χωρίς να διατρέχουν κανένα κίνδυνο, τόσο κατά την τοποθέτηση όσο και κατά την περίοδο λειτουργίας του συστήματος. Δεν δημιουργούνται επικίνδυνοι στροβιλισμοί για τους κολυμβητές, ούτε κίνδυνοι τραυματισμού. 168

191 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] 9. Ο χρόνος κατασκευής του συστήματος είναι ελάχιστος. Η υλοποίηση του συστήματος σε μήκος 1,00 Km ακτής απαιτεί χρόνο μικρότερο των 15 ημερών. 10. Ευνοεί τον καθαρισμό των ρύπων και δεν διακόπτει την κυκλοφορία του νερού παράλληλα ή εγκάρσια προς την ακτή. Δεν δημιουργεί συνθήκες «κλειστής λεκάνης», όπως συμβαίνει με τους κυματοθραύστες και τις άλλες συμβατικές κατασκευές προστασίας των ακτών Τεχνητή αναπλήρωση ακτής Ο περιοδικός τεχνητός εμπλουτισμός των ακτών δύναται να αποκαταστήσει το ανθρωπογενές διαταραγμένο περιβάλλον εξαιτίας της τουριστικής ανάπτυξης αλλά και να αποκαταστήσει το ισοζύγιο των φερτών υλικών. Η τεχνητή τροφοδότηση των ακτών για ενίσχυση της προστασίας τους προϋποθέτει τον εντοπισμό αποθεμάτων από τα οποία είναι εφικτή η μεταφορά ιζημάτων χωρίς την διατάραξη της φυσικής ισορροπίας [16]. Κατά την εφαρμογή της μεθόδου αυτής, οι ακτές τροφοδοτούνται με άμμο ώστε να επεκταθούν προς τη θάλασσα (Εικόνα 58). Η μέθοδος μπορεί να συνδυαστεί και με άλλες μεθόδους όπως την τοποθέτηση τεχνητών ύφαλων, ογκόλιθων, ή πυθμενικών προβόλων και κυματοθραυστών που συμβάλλουν στον εγκλωβισμό της μεταφερθείσας ποσότητας άμμου και στη μείωση των πλευρικών και εγκάρσιων απωλειών. Επιπρόσθετα, οδηγούν τα κύματα σε μια πρώτη θραύση και σε απώλεια κυματικής ενέργειας πριν αυτά προσεγγίσουν τις ακτές [16]. Παρόλο που η συγκεκριμένη μέθοδος αποτελεί σημαντικό μέτρο διατήρησης των παραλίων, οι οποίες εκτός των άλλων είναι απαραίτητες και στο να απορροφούν την ενέργεια των κυμάτων, σαν μέθοδος είναι ιδιαίτερα πολυέξοδη. Όσον αφορά την προσαρμογή στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, η μέθοδος της θρέψης μιας παραλίας μπορεί να σταματήσει όταν πλέον το κόστος της συνεχούς θρέψης γίνει ιδιαίτερα αντιοικονομικό. Μάλιστα, υπάρχουν περιπτώσεις ακτών όπου η συγκεκριμένη μέθοδος απέτυχε [11]. 169

192 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Εικόνα 58: Τεχνητή αναπλήρωση (θρέψη) ακτής (πηγή: [49]) Τεχνητή φυτοκάλυψη Η φυτείες υδρόφιλων θάμνων ή άλλων κατάλληλων φυτών στην παράκτια ζώνη, κατά μήκος των ακτογραμμών, έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της έκτασης των ακτών [16]. 7.3 Μέτρα κατά της υφαλμύρωσης Η υφαλμύρωση των παράκτιων υδροφορέων είναι ένα μη αναστρέψιμο φαινόμενο και τα μέτρα αντιμετώπισής του είναι κυρίως μέτρα πρόληψης και περιορισμού. Η υφαλμύρωση των παράκτιων υδροφορέων, προκαλείται εξαιτίας των κλιματικών αλλαγών και ανθρωπογενών δραστηριοτήτων όπως η υπεράντληση. Όταν ο ρυθμός άντλησης νερού στις παράκτιες περιοχές, υπερβεί το φυσικό ρυθμό επαναφόρτισης του υδροφορέα, τότε το θαλάσσιο νερό εισχωρεί σε αυτούς με αποτέλεσμα την αλλοίωση του πόσιμου νερού. Επομένως η υπεράντληση των υδροφορέων, χρήζει άμεσης καταπολέμησης, περιορισμού και απαγόρευσης. Ακόμη, ο εμπλουτισμός των παράκτιων υδροφορέων είτε με αφαλατωμένο νερό, είτε με βιολογικά επεξεργασμένο νερό, μπορεί να βοηθήσει στην καταπολέμηση του φαινομένου [16]. 7.4 Οπισθοχώρηση από την ακτή Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι αντιμετώπισης της διάβρωσης και της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Αυτοί είναι [11]: α) Η προστασία των τρωτών περιοχών β) Η απόσυρση - οπισθοχώρηση από την ακτή 170

193 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Η κατάλληλη αντιμετώπιση εξαρτάται από τις κοινωνικοοικονομικές συνθήκες αλλά και από τους περιβαλλοντικούς παράγοντες της συγκεκριμένης περιοχής που εξετάζεται κάθε φορά. Σημαντικές παράμετροι στην όλη διαδικασία επιλογής στρατηγικής είναι [11]: 1. Ο αριθμός των κτισμάτων στην παράκτια ζώνη που είναι σε κίνδυνο. 2. Το κόστος της προστασίας. 3. Οι επιλογές οπισθοχώρησης. 4. Το κόστος / αξία της προστασίας περιοχών στις οποίες δεν έχουμε ανάπτυξη. 5. Ο φυσικός πλούτος μιας περιοχής Η οπισθοχώρηση ως μέτρο αντιμετώπισης της ανόδου της στάθμης της θάλασσας Ο σχεδιασμός των χρήσεων γης στις παράκτιες περιοχές επιτρέπει ανάπτυξη, η οποία έχει περιορισμένη διάρκεια ζωής. Έτσι, η άνοδος της στάθμης της θάλασσας και οι πλημμύρες απειλούν τις παράκτιες περιοχές και προξενούν ζημιές σε περιουσίες. Αυτή η πολιτική διαχείρισης και ανάπτυξης των παράκτιων ζωνών είναι ελαστική και επιτρέπει μια ασφαλέστερη προσέγγιση/αντιμετώπιση των μελλοντικών κινδύνων [11]. Η οργανωμένη οπισθοχώρηση κατοικιών, εγκαταστάσεων, ιδιοκτησιών σε υψηλότερα και ασφαλέστερα εδάφη, δίνει τη δυνατότητα προσαρμογής στις επερχόμενες αλλαγές, ελαχιστοποιώντας τις απώλειες. Η διαδικασία της οπισθοχώρησης (η οποία προϋποθέτει μηδενικά μέτρα προστασίας της στεριάς από τα αυξανόμενα επίπεδα της θάλασσας) μπορεί να χωριστεί στις παρακάτω βασικές κατευθύνσεις δράσης [11] : 1. Μετακίνηση κτιρίων και εγκαταστάσεων που απειλούνται, σε ασφαλείς τοποθεσίες. 2. Διαχωρισμός/Έλεγχος/Απαγόρευση χρήσεων γης σε συγκεκριμένες παράκτιες ζώνες. 3. Δημιουργία μεταβατικών ζωνών προστασίας μεταξύ της παραλίας και της οικιστικής ζώνης ανάπτυξης. 4. Απόσυρση των κρατικών επιδοτήσεων και κινήτρων για ανάπτυξη σε παράκτιες περιοχές που αντιμετωπίζουν σοβαρούς κινδύνους διάβρωσης και απώλειας γης. 5. Το κράτος πρέπει να επιδιώκει οι νέες κατασκευές στις παραλιακές ζώνες να έχουν τη δυνατότητα εύκολης μετακίνησης (mobility). 6. Εγκατάλειψη περιοχών που κινδυνεύουν άμεσα. Η σχεδιασμένη οπισθοχώρηση (managed retreat) εφαρμόζεται για να αποφευχθεί η «συμπίεση» των οικοσυστημάτων μεταξύ της ζώνης ανάπτυξης και των αυξανόμενων επιπέδων της θάλασσας (φαινόμενο «coastal squeeze»). 171

194 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Όταν ξεκινάει ο σχεδιασμός της οπισθοχώρησης, καθορίζεται ένα χρονικό διάστημα για κάθε παράκτια ζώνη, στο οποίο είναι ασφαλές να αναπτυχθούν ανθρώπινες δραστηριότητες στη συγκεκριμένη ζώνη χωρίς να κινδυνέψουν περιουσίες και ζωές από πιθανές πλημμύρες. Μέσα σε αυτό το χρονικό διάστημα ασφαλείας θα πρέπει παράλληλα με όλες τις άλλες δραστηριότητες οικονομικής ή κοινωνικής φύσεως, να ξεκινήσουν και οι προετοιμασίες των εργασιών μετακίνησης κτιρίων, εγκαταστάσεων και δικτύων εξυπηρέτησης σε υψηλότερα και ασφαλέστερα εδάφη. Αντί ενός χρονικού διαστήματος ασφαλείας, μπορεί να οριστεί ένα πλημμυρικό όριο της παράκτιας ζώνης, το οποίο εάν ξεπεραστεί, να καθιστά αυτομάτως τη συγκεκριμένη περιοχή υψηλής επικινδυνότητας και να σταματούν όλες τις ανθρώπινες δραστηριότητες ανάπτυξης [11]. Όσο κοντινότερα είναι οι παράκτιες ζώνες στην ακτογραμμή, τόσο μεγαλύτερο κίνδυνο αντιμετωπίζουν. Γι αυτό πρέπει να έχουν περισσότερους και αυστηρότερους περιορισμούς ανάπτυξης. Ανεξαρτήτως του τρόπου μέτρησης του βαθμού επικινδυνότητας κάθε παράκτιας ζώνης, είναι δεδομένο ότι με βάση την πολιτική της οπισθοχώρησης, όλα τα κτίρια που βρίσκονται μέσα στην κάθε ζώνη θα πρέπει να μετακινηθούν σε υψηλότερα εδάφη και σε ασφαλέστερες παράκτιες περιοχές ή να καταστραφούν [11] Τα χαρακτηριστικά των ζωνών οπισθοχώρησης Η δημιουργία ζωνών στην παράκτια ζώνη (zoning), έχει σαν σκοπό την εφαρμογή ενός σχεδιασμού που θα ελέγξει την ανάπτυξη στις περιοχές που κινδυνεύουν από πλημμύρες. Το πιο κοινό είδος χωρικών ζωνών που έχουν τεθεί σε ισχύ σε πολλές παράκτιες περιοχές παγκοσμίως, είναι οι ζώνες οπισθοχώρησης. Για τη δημιουργία μιας ζώνης οπισθοχώρησης, αρχικά ταυτοποιείται και εντοπίζεται ο κίνδυνος της πλημμύρας. Στη συνέχεια, θέτονται σε ισχύ τα μέτρα που θα εμποδίσουν την ανάπτυξη στις περιοχές πλημμύρας ή θα μειώσουν τις πιθανές ζημιές [11]. Αρχικά, υπολογίζεται ο ετήσιος μέσος όρος διάβρωσης ή υποχώρησης της ακτογραμμής. Στη συνέχεια, αυτός ο ρυθμός πολλαπλασιάζεται με μια περίοδο 30, 60 ή 100 χρόνων για να υπολογιστεί η μελλοντική θέση της ακτογραμμής. Η ζώνη που περιλαμβάνεται μεταξύ της τωρινής θέσης της ακτογραμμής και της μελλοντικής της θέσης, αποτελεί τη «ζώνη οπισθοχώρησης» [11]. Οι περιορισμοί των ζωνών οπισθοχώρησης, τίθενται σε ισχύ, σε περιπτώσεις που οι καινούριες κατασκευές πρέπει να οπισθοχωρήσουν πίσω από την 30ετή, 60ετή ή 100ετή μελλοντική θέση της ακτογραμμής. Σε κάποιες περιπτώσεις, εξαιτίας της σταθερής κλίσης του ανάγλυφου, μπορεί να απαιτηθεί ακόμη μεγαλύτερη οπισθοχώρηση στο εσωτερικό της στεριάς [11]. 172

195 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Οι ζώνες οπισθοχώρησης μπορούν να οριστούν σε πρωτεύουσες και δευτερεύουσες. Οι πρωτεύουσες ζώνες οπισθοχώρησης περιγράφουν τις εκτάσεις που βρίσκονται σε κίνδυνο εξαιτίας της φυσικής διάβρωσης του εδάφους. Οι δευτερεύουσες ζώνες περιλαμβάνουν τις επιπλέον εκτάσεις παράκτιων περιοχών που κινδυνεύουν, για τα επόμενα εκατό χρόνια [11]. Ως κατώτερο όριο των ζωνών οπισθοχώρησης ορίζεται το «πόδι» του μετώπου των αμμόλοφων της παραλίας. Αυτό σημαίνει ότι, ανάλογα με τους ρυθμούς διάβρωσης του μετώπου των αμμόλοφων, μεταβάλλεται και το αρχικό όριο των ζωνών οπισθοχώρησης. Σε περιόδους που οι αμμόλοφοι της παραλίας βρίσκονται σε καλή κατάσταση, τα σπίτια που χτίζονται στην παράκτια ζώνη μπορούν να βρίσκονται πολύ κοντύτερα στη θάλασσα. Έτσι, κατοικίες που μπορεί να έχουν χτιστεί σε διαφορετικές περιόδους διάβρωσης, θα έχουν και διαφορετικά επίπεδα ασφαλείας απέναντι στους παράκτιους κινδύνους. Γι αυτό, οι αναθεωρημένες ζώνες οπισθοχώρησης ορίζονται στο χώρο και δεν χρησιμοποιούν σαν κατώτερο όριο το μέτωπό των αμμολόφων [11] Πώς οργανώνεται η οπισθοχώρηση Το πρώτο βήμα της οπισθοχώρησης είναι η απαγόρευση από το κράτος, της ανέγερσης κτιρίων στην πλευρά των ιδιοκτησιών που συνορεύουν με τη θάλασσα, έτσι ώστε να αποφευχθούν οι καταστροφές σε κτίρια εξαιτίας των πλημμυρών. Επίσης, όταν βρεθούν τα κατάλληλα εδάφη στην ενδοχώρα, είναι δυνατή η μετακίνηση των ιδιοκτησιών μακριά από τις ζώνες οπισθοχώρησης και κινδύνου [11]. Υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες η οπισθοχώρηση μπορεί να γίνει σε περιορισμένο βαθμό λόγω σοβαρών προβλημάτων στη μετακίνηση των ιδιοκτησιών και των κατασκευών. Αυτό συμβαίνει είτε επειδή είναι δύσκολο να βρεθούν εδάφη στο εσωτερικό της στεριάς για οπισθοχώρηση των παράκτιων δομών, είτε επειδή τα εδάφη δεν είναι κατάλληλα, είτε ακόμα επειδή μπορεί να υπάρχουν ιδιοκτησιακά προβλήματα. Σ αυτές τις περιπτώσεις, είναι αναγκαίο, σε συνδυασμό με την πολιτική της οπισθοχώρησης, να λαμβάνονται πρόσθετα μέτρα προστασίας για τις παράκτιες ζώνες που κινδυνεύουν [11]. Τα πρόσθετα μέτρα προστασίας περιλαμβάνουν αντιπλημμυρικά έργα, την κατασκευή θαλασσίων τοίχων και κυματοθραυστών ή ακόμα και την περιοδική τροφοδότηση των παραλίων με αποθέματα άμμου από άλλες τοποθεσίες. Από τη στιγμή που δεν είναι δυνατή η μετακίνηση κτιρίων σε απολύτως ασφαλείς ζώνες, θα πρέπει όλα τα κτίσματα να ενισχυθούν και να μετασκευαστούν έτσι ώστε να μπορούν να αντιμετωπίσουν πλημμυρικούς κινδύνους. Σύμφωνα με τη λογική της σχεδιασμένης οπισθοχώρησης (planned retreat), δεν είναι δυνατή η δόμηση νέων, μόνιμων κατασκευών σε παραθαλάσσιες ζώνες υψηλής 173

196 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] επικινδυνότητας. Νέα κτίσματα και εγκαταστάσεις επιτρέπονται μόνο στην περίπτωση που μπορούν να μετακινηθούν σε ασφαλείς ζώνες μεγαλύτερου υψομέτρου [11]. Η κατασκευή των έργων προστασίας σε συνδυασμό με την περαιτέρω ανάπτυξη μιας περιοχής, έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση του συνολικού κόστους προστασίας και οπισθοχώρησης. Είναι σαφές, πως οι πολιτικές που επικεντρώνονται στην οπισθοχώρηση, περιλαμβάνουν και τη δημιουργία ζωνών στο εσωτερικό, όπου θα γίνεται αυτή η οπισθοχώρηση [11] Προβλήματα που προκύπτουν κατά την εφαρμογή της οπισθοχώρησης. Για την ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών έχουν επενδυθεί τεράστια ποσά. Έτσι, όταν οι ιδιοκτήτες καλούνται να οπισθοχωρήσουν, συχνά έχουν έντονες αντιρρήσεις, ακόμα και αν είναι υποχρεωμένοι να το κάνουν για λόγους ασφαλείας. Είναι προφανές, ότι η νέα κατάσταση που δημιουργείται εξαιτίας των πλημμυρικών κινδύνων, δημιουργεί μια σειρά κοινωνικών προβλημάτων [11]. Έτσι, παρόλο που οι ιδιοκτήτες παραθαλάσσιων ιδιοκτησιών θέλουν να ληφθούν μέτρα προστασίας, ίσως είναι προτιμότερο να μην ληφθεί κανένα μέτρο και να επιλεγεί απευθείας η οπισθοχώρηση ως λύση. Από αυτή την επιλογή, προκύπτουν δύο σημαντικά ζητήματα [11]: 1. Αν πρέπει και σε ποιόν βαθμό οι ιδιοκτήτες παράκτιων εκτάσεων να επιδοτηθούν για να διατηρήσουν τις ιδιοκτησίες τους στις συγκεκριμένες επικίνδυνες περιοχές. 2. Το ύψος των αποζημιώσεων των ιδιοκτητών. Άλλα προβλήματα είναι [11]: Η προσέλκυση όλο και περισσότερων ανθρώπων στις παράκτιες περιοχές. Η φύση της ιδιωτικής περιουσίας. Το κόστος των αλλαγών. Οι φραγμοί που προκύπτουν από το νομικό πλαίσιο κάθε κράτους. Στην περίπτωση που το κράτος αποφασίσει να περιορίσει τις χρήσεις γης σε ιδιωτικές εκτάσεις, θα πρέπει να βασίσει τις αποφάσεις του σε ένα πλήρες νομοθετικό πλαίσιο. Σε διαφορετική περίπτωση, υπάρχει ο κίνδυνος προσφυγών από τους ιδιοκτήτες παράκτιων εκτάσεων. Είναι σαφές πως η πολιτική απαγόρευσης ανέγερσης κτιρίων και εκμετάλλευσης της γης σε παράκτιες ζώνες μπορεί να προκαλέσει την αντίδραση ιδιοκτητών οι οποίοι θα διεκδικήσουν τα δικαιώματά τους [11]. Όσον αφορά τις δημόσιες επιδοτήσεις για τη μετακίνηση ιδιοκτησιών από τις παράκτιες ζώνες, απαιτούνται μεγάλα κονδύλια. Παράλληλα, η προσαρμογή των κατασκευών που 174

197 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] βρίσκονται σε αυτές τις παράκτιες ζώνες, οδηγεί σε αύξηση του κόστος κατασκευής τους. Το καταλληλότερο μέτρο προστασίας των κατασκευών σε μελλοντικούς κινδύνους πλημμυρών είναι μετακίνηση της κτηρίου από την επικίνδυνη ζώνη. Η ζώνη άμεσου κινδύνου καταστροφής, ονομάζεται Ζώνη Αναμενόμενης Υποχώρησης/Κατάρρευσης [11]. Συχνά, δίνεται προσοχή μόνο στις βραχυπρόθεσμες αρνητικές συνέπειες εφαρμογής της οπισθοχώρησης ή η προστασία των υδροβιότοπων και όχι στα μακροπρόθεσμα οφέλη. Σε βάθος χρόνου, οι οικονομικές ζημιές για μια περιοχή η οποία δεν δε θα ληφθεί κανένα προληπτικό μέτρο, μπορεί να είναι πολλαπλάσιες του αρχικού κόστους που θα χρειαζόταν για τα μέτρα προστασίας. Εάν δεν ληφθούν μέτρα προστασίας, αποκλείεται αυτόματα η δυνατότητα μελλοντικής οικονομικής και τουριστικής εκμετάλλευσής τους [11]. Πρόσθετο πρόβλημα στη λήψη μέτρων προστασίας παράκτιων περιοχών αποτελεί και η σύγκρουση δικαιοδοσίας και ευθυνών των διαφόρων ενδιαφερόμενων φορέων. Πρέπει να υπάρχει ενιαία πολιτική μεταξύ των κρατικών φορέων, των δημόσιων υπηρεσιών αλά και των ιδιωτών [11]. Συγχρόνως, προβλήματα μπορεί να προκληθούν από την αδυναμία εφαρμογής των νομικών διατάξεων από το ίδιο το κράτος στις παράκτιες περιοχές, εξαιτίας διαφθοράς, ανικανότητας και έλλειψης πολιτικής βούλησης. Είναι απαραίτητο, για κάθε παράκτια περιοχή, ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν, να εφαρμόζεται αυστηρά ο κατάλληλος κώδικας κατασκευής και να εφαρμόζονται οι προδιαγραφές ασφαλείας [11]. Τέλος, οι τοπικές κοινότητες που καταβάλουν προσπάθειες αυτοοργάνωσης ενάντια στον κίνδυνο των πλημμυρών είτε μέσω της συνεχούς πληροφόρησης είτε μέσω άλλων δραστηριοτήτων, θα πρέπει να ενθαρρύνονται και να επιβραβεύονται από το κράτος [11] Πώς οργανώνεται ένα πλήρες πρόγραμμα παράκτιας προστασίας Ένα πλήρες πρόγραμμα παράκτιας προστασίας περιλαμβάνει στοιχεία όπως [11]: 1. Την επακριβή αναγνώριση των ορίων της παράκτιας ζώνης. 2. Τον ορισμό της ζώνης γης που επιτρέπεται η ανάπτυξη και περιγραφή των χρήσεων των υδάτινων αποθεμάτων μέσα στη ζώνη αυτή. 3. Τη δημιουργία ευρετηρίου περιοχών που αντιμετωπίζουν ιδιαίτερο πρόβλημα. 4. Τα μέσα και τον τρόπο αντιμετώπισης. Στην περίπτωση ανάπτυξης μικρής έντασης, τα καινούργια αναπτυξιακά έργα θα πρέπει να υποχωρήσουν μια απόσταση τουλάχιστον τριάντα φορές του μέσου ετήσιου ρυθμού διάβρωσης για τη συγκεκριμένη έκταση της ακτογραμμής, μετρημένη από την πρώτη γραμμή βλάστησης. Για μεγαλύτερες κατασκευές, η οπισθοχώρηση θα πρέπει να διπλασιαστεί στις εξήντα φορές του μέσου ετήσιου δείκτη διάβρωσης. Σε ζώνες 175

198 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] συγκεκριμένου ρυθμού διάβρωσης θα πρέπει να επιτρέπονται μόνο κινητές κατοικίες και κατασκευές. Σε άλλες περιοχές μπορεί να υπάρχουν περιορισμοί με βάσει την πυκνότητα των κτιρίων ανά συγκεκριμένη έκταση. Αυτοί οι περιορισμοί/απαγορεύσεις, στοχεύουν στον περιορισμό της καταστροφής των παράκτιων ζωνών [11] Μαθηματική διατύπωση της στρατηγικής οπισθοχώρησης Κατά την μελέτη μιας παράκτιας περιοχής, μπορεί να διατυπωθεί ένας μαθηματικός τύπος για την συνολική ζώνη οπισθοχώρησης. Το εύρος της ζώνης οπισθοχώρησης υπολογίζεται σε σχέση με [49]: 1. Την ιστορική οπισθοχώρηση της ακτογραμμής 2. Τη διάβρωση του εδάφους 3. Το εύρος των σημερινών ζωνών αιγιαλού (α) και παραλίας (β) [49]: Ο τύπος της στρατηγικής οπισθοχώρησης για τα (π.χ.) επόμενα 50 χρόνια θα είναι Σ.Ο. (για 50 έτη) = [Ετήσιος ρυθμός διάβρωσης + Ιστορική οπισθοχώρηση]*50 + [α+β] έτη. Στο Σχήμα 44 απεικονίζεται η προτεινόμενη ζώνη οπισθοχώρησης για τα επόμενα 50 Σχήμα 44: Απεικόνιση της στρατηγικής οπισθοχώρησης (πηγή: [49]) 176

199 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Διαχείριση του ζητήματος της οπισθοχώρησης Η ορθή διαχείριση της οπισθοχώρησης επιτρέπει την εύκολη μετανάστευση των υδροβιότοπων και την μεγιστοποίηση της ανθρώπινη χρήση στην παράκτια ζώνη (με ελάχιστο κόστος). Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση, επιτρέπεται η χρήση γης από τους ιδιοκτήτες και η χρησιμοποίηση των κτισμάτων μέχρι τη χρονική στιγμή που αυτή θα γίνει πλέον αδύνατη. Έτσι, παρέχεται η δυνατότητα της οικονομικής εκμετάλλευσης της περιοχής για ένα πρόσθετο χρονικό διάστημα. Αυτό, δεν θα μπορούσε να συμβεί στην περίπτωση της άμεσης απαγόρευσης κάθε χρήσης και εκμετάλλευσης γης. Παράλληλα με την κεντρική θεώρηση αυτής της μεθόδου, υπάρχουν και δύο δευτερεύουσες παράμετροι [11]: 1. Η απαγόρευση μεγάλων/μόνιμων έργων προστασίας 2. Η συγκατάθεση των ιδιοκτητών ότι θα εγκαταλείψουν τις περιουσίες τους. Θα πρέπει να τους δοθούν καινούριες άδειες για να ξαναχτίσουν τα σπίτια και τις επιχειρήσεις τους και στις νέες τοποθεσίες. Πρόσθετα, κρίνεται απαραίτητο ότι πρέπει να δοθεί μια σειρά οικονομικών κινήτρων και επιχορηγήσεων με μορφή δανείων, σε συγκεκριμένες περιπτώσεις. Σε περιοχές υψηλού κινδύνου, το κράτος μπορεί να εξαγοράσει τις ιδιοκτησίες για να προστατέψει το περιβάλλον (αποκλείοντας την περαιτέρω ανάπτυξη) από πιθανή μελλοντική οικολογική καταστροφή. Ακόμη, το κράτος μπορεί να υποχρεώνει τους πολίτες που αγοράζουν ιδιοκτησίες σε αυτές τις περιοχές, να υπογράφουν συμφωνητικά που τους καθιστούν επίσημα ενήμερους για τους κινδύνους που διατρέχουν οι ιδιοκτησίες τους και οι μελλοντικές επενδύσεις τους. Έτσι, μέσω της σωστής ενημέρωσης από κρατικούς φορείς, οι πολίτες θα παίρνουν τις ευθύνες των πράξεών τους [11]. Στον ασφαλιστικό τομέα, όσο αυξάνονται οι ασφαλιστικές εισφορές σε παράκτιες ζώνες υψηλής επικινδυνότητας τόσο ενθαρρύνονται οι ιδιοκτήτες να μετακινηθούν από αυτές τις περιοχές. Συγχρόνως, ισχυρό απωθητικό μέτρο για νέους πιθανούς επενδυτές, μπορεί να αποτελέσει η απαγόρευση ασφάλισης ιδιοκτησιών που βρίσκονται σε ζώνες υψηλής επικινδυνότητας [11]. 7.5 Διαχείριση και έλεγχος οδικών δικτύων για την αποτελεσματική εκκένωση παράκτιων περιοχών Σε περιπτώσεις φυσικών καταστροφών μεγάλης κλίμακας, τα δίκτυα μεταφορών αποτελούν κρίσιμες υποδομές για την εκκένωση μεγάλου αριθμού πολιτών σε σύντομο χρονικό διάστημα, εξασφαλίζοντας παράλληλα την πρόσβαση των ειδικών ομάδων άμεσης επέμβασης στις πληγείσες περιοχές. Το βασικό πρόβλημα είναι η συμπίεση της μεγάλης 177

200 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] ζήτησης για μετακίνηση μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα (αμέσως μετά την εκδήλωση του συμβάντος), (Διάγραμμα 14), [50]. Διάγραμμα 14: Η εκκένωση (%) σε σχέση με τον απαιτούμενο χρόνο εκκένωσης (πηγή: [9]) Παράλληλα, υπάρχουν περιορισμοί από την πλευρά των υποδομών, καθώς κάποια τμήματα των δικτύων μπορεί να έχουν πληγεί/καταστραφεί εξαιτίας του συμβάντος ή να μην μπορούν να χρησιμοποιηθούν λόγω π.χ. έκκλησης τοξικού νέφους από ατύχημα σε εργοστάσιο χημικών. Ο συνδυασμός των προηγουμένων περιορισμών, οδηγεί σε σημαντικά κυκλοφοριακά προβλήματα, τα οποία εάν δεν τύχουν σωστής και έγκαιρης διαχείρισης, εγκυμονεί ο κίνδυνος να οδηγήσουν σε περαιτέρω προβλήματα [50]. Καθημερινά, η πλειοψηφία των μετακινήσεων πραγματοποιείται με ιδιωτικά επιβατικά αυτοκίνητα, ενώ στις περιπτώσεις μαζικών εκκενώσεων απαιτείται συντονισμός μεταξύ των μέσων μαζικής μεταφοράς και των ιδιωτικών μέσων. Επίσης, απαιτείται άμεση και στενή συνεργασία των διαφορετικών φορέων της δημόσιας διοίκησης, έτσι ώστε να προκύψει ένα συντονισμένο σχέδιο που θα συμβάλλει στην αντιμετώπιση των κρίσιμων ζητημάτων [50]. Σήμερα, υπάρχουν μεταφορικά συστήματα, τα οποία συμβάλουν στην βελτίωση και επέκταση των δυνατοτήτων αντιμετώπισης εκτάκτων αναγκών. Οι μέθοδοι ελέγχου και μετάδοσης της πληροφορίας, όπως η δυναμική σηματοδότηση και η σήμανση (π.χ. Πινακίδες Μεταβλητών Μηνυμάτων και Πινακίδες Χρήσης Λωρίδας), η αλλαγή κατεύθυνσης οδικών τμημάτων (contra-flow) και η παροχή πληροφοριών δρομολόγησης, είναι σημαντικά εργαλεία για την διαχείριση κρίσεων. 178

201 7.5.1 Βασικές έννοιες Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Το πρόβλημα της εκκένωσης περιλαμβάνει τις εξής βασικές έννοιες [50]: Ζώνη επιρροής συμβάντος: Ανάλογα με τη φύση του συμβάντος, η ζώνη αυτή μπορεί να είναι στατική ή να μεταβάλλεται. Σε πολλές περιπτώσεις, η εξέλιξη της ζώνης επιρροής δεν προβλέπεται με ακρίβεια, ενώ σε άλλες είναι δυνατή η χρήση κατάλληλων μοντέλων για την εκτίμηση της. «Ασφαλείς» ζώνες: Ανάλογα με την φύση και την έκταση του συμβάντος, εντοπίζονται οι ζώνες που θεωρούνται ασφαλείς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ασφαλείς ζώνες μπορεί να μεταβάλλονται δυναμικά. Πληθυσμός προς εκκένωση: Είναι ο πληθυσμός εντός της ζώνης επιρροής, που πρέπει να μετακινηθεί με ασφάλεια προς τις ασφαλείς ζώνες. Προσωπικό άμεσης επέμβασης: Στις περιπτώσεις συμβάντων που οδηγούν σε εκκένωση, απαιτείται η αποστολή προσωπικού άμεσης επέμβασης προς τη ζώνη επιρροής του συμβάντος. Είναι απαραίτητο, κατά τη διάρκεια της εκκένωσης, να διασφαλίζεται η ασφαλής και αποτελεσματική πρόσβαση στα εξουσιοδοτημένα οχήματα που κινούνται προς τη ζώνη του συμβάντος. Διαθέσιμο δίκτυο: Σε κανονικές συνθήκες, τα δίκτυα και οι υποδομές μεταφορών εξασφαλίζουν την κίνηση και προς δυο κατευθύνσεις. Σε περιπτώσεις εκτάκτων συμβάντων, η συνολική ικανότητα των δικτύων είναι διαθέσιμη στις αρχές για την αναδιάθεση κατά το βέλτιστο τρόπο. Είναι απαραίτητη η γνώση της μέγιστης διαθέσιμης ικανότητας από τη ζώνη επιρροής προς την ασφαλή ζώνη, ώστε αυτή να μπορεί να διατεθεί κατάλληλα για την εκκένωση και την πρόσβαση των πληρωμάτων άμεσης επέμβασης Βήματα σχεδιασμού Η έλλειψη χρόνου αντίδρασης και συγκρότησης σχεδίων αντιμετώπισης της κρίσης, υπογραμμίζει την ανάγκη για προληπτικό σχεδιασμό. Απαιτείται σχεδιασμός και προετοιμασία που θα βοηθήσει τους λήπτες αποφάσεων στην κατάστρωση και εφαρμογή ενός αποτελεσματικού σχεδίου δράσης σε ελάχιστο χρόνο [50]. Η στρατηγική αντίδρασης μπορεί να χωριστεί σε δυο βήματα [50]: 1. Το προληπτικό, πριν την εκδήλωση του συμβάντος 2. Το αναδραστικό, μετά την εκδήλωση του συμβάντος Τα χαρακτηριστικά των δυο αυτών βημάτων είναι εντελώς διαφορετικά. Στην πρώτη περίπτωση, δεν είναι γνωστός ο τύπος του συμβάντος, η θέση ή ο χρόνος τέλεσης του, ενώ στην δεύτερη είναι σε κάποιο βαθμό γνωστά. Από την άλλη πλευρά, όμως, όταν έχει ήδη 179

202 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] λάβει χώρα το συμβάν, υπάρχει ελάχιστος χρόνος αντίδρασης, ενώ πριν την τέλεση του συμβάντος υπάρχει γενικά μεγάλη ευχέρεια χρόνου για προετοιμασία. Υπάρχουν και ενδιάμεσες καταστάσεις, όπως η περίπτωση κατά την οποία υπάρχει μια προειδοποίηση μερικών ωρών ή ημερών πριν το συμβάν [50]. Διακρίνονται δυο περιπτώσεις: 1. Έγκαιρη αλλά βραχυπρόθεσμη προειδοποίηση. 2. Καμία ειδοποίηση. Σε κάθε περίπτωση, τα μικρά χρονικά περιθώρια απαιτούν την προετοιμασία του κορμού των σχεδίων αντίδρασης πριν την τέλεση του συμβάντος ή την προειδοποίηση για αυτό. Συνεπώς, οι ερευνητές, οι λήπτες αποφάσεων και οι δημόσιοι φορείς στρέφονται στη χρήση τεχνικών προσομοίωσης. Με τη χρήση κατάλληλων μοντέλων, είναι δυνατή η εκτίμηση της απόδοσης των δικτύων μεταφορών κάτω από διάφορα σενάρια. Συγκεκριμένα, με τη μελέτη της αλληλεπίδρασης κατάλληλων προτύπων ζήτησης για μετακίνηση και απόδοσης των δικτύων, καθίσταται δυνατή η μελέτη της κατάστασης του συστήματος μεταφορών κάτω από διάφορα σενάρια εκκένωσης (Σχήμα 45), [50]. Σχήμα 45: Διαφορετικές προσεγγίσεις μοντελοποίησης της εκκένωσης μιας περιοχής (πηγή: [9]) 180

203 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ακριβής ζώνη επιρροής της εκτάκτου συμβάντος, δεν μπορεί να προσδιοριστεί εκ των προτέρων. Στις περιπτώσεις αυτές, καθίσταται απαραίτητη η στοχαστική εκτίμηση των θέσεων όπου μπορεί να εκδηλωθεί το συμβάν, βάσει κατάλληλων υποθέσεων και στατιστικών κατανομών. Η κάθε στρατηγική εκκένωσης, δεν θα πρέπει να αξιολογείται μόνο έναντι μιας συγκεκριμένης περίπτωσης, αλλά έναντι πλήθους πιθανών συμβάντων [50] Ολοκληρωμένο πλαίσιο αντιμετώπισης πλημμυρικών γεγονότων Η αντιμετώπιση εκτάκτων συμβάντων σε πραγματικό χρόνο αναπαρίσταται από ένα βρόχο ανατροφοδότησης (feedback loop), στον οποίο, δεδομένα που γίνονται διαθέσιμα από διάφορες πηγές αξιοποιούνται άμεσα. Τα δεδομένα αυτά, συλλέγονται σε διάφορες θέσεις του δικτύου μεταφορών, μεταφέρονται μέσω κατάλληλων τηλεπικοινωνιακών δικτύων και συλλέγονται σε κομβικές κεντρικές τοποθεσίες, όπου συνδυάζονται και αναλύονται. Η ανάλυση και η επεξεργασία των συλλεγόμενων στοιχείων οδηγεί στην δημιουργία εναλλακτικών στρατηγικών, οι οποίες εξετάζονται, τροποποιούνται και υλοποιούνται από χειριστές στα κέντρα υποστήριξης και λήψης αποφάσεων. Η υλοποίηση των στρατηγικών που επιλέγονται κάθε φορά, οδηγεί σε νέα κατάσταση του δικτύου μεταφορών, η οποία περιγράφεται από νέες παρατηρήσεις και δεδομένα, τα οποία χρησιμοποιούνται για την επανάληψη της διαδικασίας. Τα βασικά στοιχεία της επαναληπτικής διαδικασίας περιλαμβάνουν: Τη συλλογή δεδομένων: Περιλαμβάνει την ανίχνευση δραστηριοτήτων, μεταβολών και κατάστασης των φυσικών υποδομών με τη χρήση εξελιγμένων αισθητήρων. Την μετάδοση δεδομένων: Πραγματοποιείται είτε μέσω ασύρματων δικτύων, είτε μέσω ενσύρματων ευρυζωνικών δικτύων. Επιβάλλεται η υλοποίηση πλεονάζουσας υποδομής (redundancy) για την εξασφάλιση αδιάκοπης ροής δεδομένων ακόμα και στην περίπτωση αστοχίας ορισμένων τηλεπικοινωνιακών διαύλων. Την επεξεργασία δεδομένων, προτυποποίηση και προσομοίωση: Απαιτείται, ένα σύστημα, για την αποτελεσματική σύνθεση των δεδομένων διαφορετικής μορφής που παρέχονται από διάφορες πηγές και για την αξιολόγηση της κατάστασης του συστήματος μεταφορών ως αποτέλεσμα συγκεκριμένης στρατηγικής διαχείρισης. Την υποστήριξη αποφάσεων: Απαιτείται ένα σύστημα αιχμής για την άμεση αξιολόγηση εναλλακτικών σεναρίων, ώστε να καθίσταται δυνατή η υλοποίηση σε πραγματικό χρόνο στο πεδίο της επικρατέστερης. Τις στρατηγικές ελέγχου: Οι στρατηγικές ελέγχου, σε περιπτώσεις εκτάκτων συμβάντων, πρέπει να προσαρμόζονται στις επικρατούσες συνθήκες και να 181

204 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] λαμβάνουν υπόψη τους τις αλυσιδωτές αντιδράσεις που μπορεί να επηρεάσουν τα διαφορετικά στοιχεία υποδομών Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων Τα σημεία που χρήζουν ιδιαίτερης προσοχής στην υλοποίηση ενός ολοκληρωμένου και αποτελεσματικού πλαισίου εκκένωσης λόγω εκτάκτου ανάγκης, εντοπίζονται σε δυο κυρίως κατηγορίες. Απαιτείται ο σχεδιασμός και η υλοποίηση κατάλληλων αισθητήρων και τηλεπικοινωνιών που εξασφαλίζουν την έγκαιρη ανταλλαγή πληροφοριών και δεδομένων στο πεδίο. Τα δεδομένα αυτά περιλαμβάνουν τις κυκλοφοριακές συνθήκες, τα στοιχεία του δικτύου που δεν είναι πλέον διαθέσιμα και τη διάδοση των κινδύνων. Επιπροσθέτως, οι κυκλοφοριακές συνθήκες πρέπει να προσομοιώνονται και να δημιουργούνται αποτελεσματικές στρατηγικές ελέγχου, οι οποίες στη συνέχεια θα μεταδίδονται μέσω των υποδομών αυτών για υλοποίηση στο πεδίο. Επισημαίνεται, ότι σε περίπτωση κρίσης, η ποσότητα της πληροφορίας που συλλέγεται μέσω του πληροφοριακού δικτύου μπορεί να είναι πολύ μεγάλη, σε βαθμό που δεν είναι δυνατή η αποτελεσματική τους επεξεργασία από τους χειριστές του κέντρου ελέγχου. Στην περίπτωση αυτή, είναι απαραίτητη η χρήση ενός πληροφοριακού συστήματος, το οποίο, με τη βοήθεια της προσομοίωση, θα μπορεί να συλλέξει και αξιοποιήσει αποτελεσματικότερα και αμεσότερα τις πληροφορίες, εντοπίζοντας τις περιοχές ενδιαφέροντος, αξιολογώντας τις διάφορες στρατηγικές ελέγχου και προτείνοντας τις αποτελεσματικότερες. Τα συστήματα δυναμικής κατανομής της κυκλοφορίας (Dynamic Traffic Assignment θεωρούνται τα πλέον κατάλληλα για το σκοπό αυτό [50]. Στο Διάγραμμα 15 παρουσιάζεται το βασικό διάγραμμα λειτουργίας ενός συστήματος δυναμικής κατανομής της κυκλοφορίας, με έμφαση στο σχεδιασμό αντίδρασης σε έκτακτα συμβάντα. Τα κύρια εξωτερικά δεδομένα εισόδου περιλαμβάνουν κυκλοφοριακές και άλλες μετρήσεις, χαρακτηριστικά και κατάσταση δικτύου και χαρακτηριστικά του έκτακτου συμβάντος. Αυτές οι πληροφορίες, συνδυάζονται σε ένα βήμα σύνθεσης της πληροφορίας (data-fusion) και το αποτέλεσμα προωθείται σε ένα βήμα δυναμικής βαθμονόμησης, όπου προκύπτουν τιμές για τις παραμέτρους του συστήματος. Οι τιμές αυτές αποτυπώνουν τις επικρατούσες συνθήκες και εκτιμώνται χωρίς να είναι απαραίτητη η επέμβαση του χειριστή του συστήματος. Ιδανικά, το σύστημα έχει τη δυνατότητα να εντοπίσει ένα συμβάν είναι υπό εξέλιξη και να εκτιμήσει τη χρησιμοποίηση νέων δυναμικών παραμέτρων. Όταν το συμβάν λήξει, πρέπει να επανέλθει στη χρήση των κανονικών παραμέτρων [50]. Η εκτίμηση της κατάστασης του δικτύου χρησιμοποιεί κατάλληλους αλγορίθμους βελτιστοποίησης για την εκτίμηση των συνθηκών που επικρατούν στο δίκτυο. Αυτό το βήμα, απαιτεί τη διενέργεια επαναλήψεων μεταξύ των προτύπων ζήτησης και προσφοράς, έως 182

205 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] ότου επιτευχθεί σύγκλιση. Μετά την επίτευξη της σύγκλισης, οι παράμετροι και η κατάσταση του δικτύου αξιοποιούνται από ένα υποσύστημα το οποίο αξιολογεί εναλλακτικά σενάρια ελέγχου. Το υποσύστημα αξιολόγησης σεναρίων ελέγχου μπορεί να ακολουθεί διαφορετικές προσεγγίσεις. Δηλαδή, είναι δυνατή η χρήση μιας προκαθορισμένης βιβλιοθήκης στρατηγικών και η επιλογή εκείνων που προσομοιάζουν περισσότερο το υπό εξέλιξη συμβάν. Οι προεπιλεγμένες στρατηγικές αξιολογούνται από το σύστημα και πιθνά μεταβάλλονται κατάλληλα. Η βέλτιστη στρατηγική επιλέγεται ως το σχέδιο προς εφαρμογή [50]. Διάγραμμα 15: Βασικό διάγραμμα λειτουργίας ενός συστήματος δυναμικής κατανομής της κυκλοφορίας με έμφαση στο σχεδιασμό αντίδρασης σε έκτακτα συμβάντα (πηγή: [50]) Σημεία προσοχής κατά την εφαρμογή του σχεδίου Η προτυποποίηση του συστήματος μεταφορών κατά τη διάρκεια εκτάκτων συμβάντων συσχετίζεται άμεσα με τις αποκλίσεις από τις συνήθεις συνθήκες λειτουργίας. Άλλες διαφοροποιήσεις, όπως η συμπεριφορά των οδηγών σε συνθήκες αυξημένου στρες, είναι πιο δύσκολο να ποσοτικοποιηθούν. Στην συνέχεια παρουσιάζονται επιγραμματικά τα κύρια 183

206 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν για την αποτελεσματική υλοποίηση ενός συστήματος διαχείρισης κρίσεων [50] Χαρακτηριστικά του δικτύου Η ικανότητα του συστήματος μεταφορών να μεταφέρει τους πολίτες, τροποποιείται κατά τη διάρκεια εκτάκτων συμβάντων. Ορισμένοι από τους συνδέσμους του δικτύου επηρεάζονται σημαντικά ή αποκλείονται. Η στατική αξιοπιστία των γεφυρών και των σηράγγων μπορεί να απειληθεί εξαιτίας διαφόρων καταπονήσεων. Αντιθέτως, ανάλογα με το σχεδιασμό αντιμετώπισης του έκτακτου συμβάντος, ορισμένες αρτηρίες μπορεί να λειτουργούν σε συνθήκες αντίστροφης κατεύθυνσης (contra-flow), αυξάνοντας την ικανότητα τους προς τη κατεύθυνση εκκένωσης. Επίσης, οι κύριοι άξονες εκκένωσης μπορεί να απολαμβάνουν αυξημένη προτεραιότητα έναντι των δευτερευουσών οδών με κατάλληλες αλλαγές στα προγράμματα σηματοδότησης. Το πληροφοριακό σύστημα που θα υλοποιηθεί, πρέπει να είναι σε θέση να ανταποκρίνεται άμεσα σε τέτοιες αλλαγές. Επίσης, η ικανότητα του συστήματος πρέπει να παρέχει συνοπτικές, πληροφοριακές περιλήψεις της υφιστάμενης κατάστασης μέσω κατάλληλων γραφημάτων και πινάκων για την υποστήριξη λήψεως αποφάσεων από τις αρχές [50] Εξέλιξη δομής ζήτησης για μετακίνηση Τα πρότυπα προσομοίωσης και διαχείρισης κυκλοφορίας απαιτούν ως δεδομένα εισόδου κατάλληλα βαθμονομημένα μητρώα προέλευσης-προορισμού, τα οποία αναπαριστούν τη ζήτηση για μετακίνηση υπό κανονικές συνθήκες και είναι συχνά άχρηστα κατά τη διάρκεια εκκενώσεων και εκτάκτων συμβάντων. Αν και η προέλευση των μετακινήσεων μπορεί εύκολα να εκτιμηθεί από την ανάλυση του έκτακτου συμβάντος, οι προορισμοί εξαρτώνται από την εξέλιξη του φαινομένου και είναι πιθανό να αλλάζουν. Η εξέλιξη της δομής της ζήτησης για μετακίνηση είναι σημαντικό δεδομένο εισόδου και πρέπει να λαμβάνεται υπόψη, σε συνδυασμό με τα μεταβαλλόμενα χαρακτηριστικά της υποδομής [50] Λαμβάνοντας υπόψη την συμπεριφορά των οδηγών Η έλλειψη κατάλληλων δεδομένων, η ανομοιογένεια του πληθυσμού των οδηγών, αλλά και ένας αριθμός άλλων παραμέτρων, καθιστούν την προτυποποίηση της συμπεριφοράς των οδηγών μεγάλη πρόκληση, ακόμα και υπό συνήθεις συνθήκες κυκλοφορίας. Τα ζητήματα αυτά γίνονται σημαντικότερα κατά τη διάρκεια εκτάκτων συμβάντων, οπότε και οι οδηγοί αντιδρούν διαφορετικά καθώς βρίσκονται υπό την επήρεια του άγχους ή του φόβου. Η συλλογή δεδομένων ανθρώπινης συμπεριφοράς υπό συνθήκες πραγματικών εκτάκτων 184

207 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] συμβάντων και εκκενώσεων είναι πρακτικά αδύνατη, ενώ η χρήση δεδομένων που συλλέγονται υπό συνήθεις συνθήκες μπορεί να οδηγήσει σε παραπλανητικά αποτελέσματα [50]. Υπάρχουν δυο προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση του προβλήματος [50]: 1. Χρήση δεδομένων συμπεριφοράς από οδηγούς σε συνθήκες άγχους ή εκτάκτου ανάγκης. Η συλλογή πραγματικών δεδομένων είναι, πρακτικά, πολύ δύσκολη. Μια πιθανή λύση είναι η χρήση τεχνητών περιβαλλόντων για τη δημιουργία σεναρίων που προσομοιάζουν, σε συνθήκες άγχους, τη συλλογή δεδομένων. Τέτοιες προσεγγίσεις απαιτούν σημαντικούς πόρους και χρόνο, υστερούν σε ρεαλισμό και μπορεί να είναι δύσκολο να προσαρμοστούν σε διάφορα σενάρια ενδιαφέροντος. 2. Ανάπτυξη και εφαρμογή μηχανισμών δυναμικής βαθμονόμησης, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την προσαρμογή των παραμέτρων του προτύπου προσομοίωσης, ώστε τα αποτελέσματα του να ανταποκρίνονται όσο το δυνατόν πιο πιστά στα δεδομένα που συλλέγονται καθώς εξελίσσεται το έκτακτο συμβάν. 185

208 Κεφάλαιο 7 ο [Διαχείριση Πλημμυρικής Επικινδυνότητας] 186

209 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 8. Διαχείριση πλημμυρικού κινδύνου από μετεωρολογική παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς 8.1 Εισαγωγικά Η παρατηρούμενη αύξηση της στάθμης θάλασσας στο Β και ΒΑ Αιγαίο εμφανίστηκε μετά από έντονα μετεωρολογικά φαινόμενα ισχυρών (7-8 Bf) και μεγάλης διάρκειας Νότιων και Νότιο-Δυτικών άνεμων. Η σημαντική αυτή ανύψωση της στάθμης της θάλασσας οδήγησε, σε συνδυασμό με τη δράση των κυματισμών, σε σημειακές καταστροφές υποδομών (οδοστρώματα, θαλάσσιοι τοίχοι). Τέτοια φαινόμενα αναμένεται να ενταθούν στο μέλλον και να συνδυαστούν με την επιπλέον ανύψωση της μέσης στάθμης της θάλασσας, λόγω της διαστολής του νερού και το λιώσιμο των πάγων. Η προστασία των παράκτιων υποδομών από τη δράση των κυματισμών αλλά και της ευρύτερης παράκτιας περιοχής από τις πλημμύρες απαιτεί την κατασκευή ορθά σχεδιασμένων τεχνικών έργων (θαλάσσιοι τοίχοι, έργα διευθέτησης, πρανή από λιθορριπή, κυματοθραύστες, αναπλήρωση ακτής με άμμο κλπ). Το αντικείμενο του παρόντος κεφαλαίου είναι η συμβολή στην προστασία της ακτής της Εφταλούς στη Λέσβο από τη δράση των κυματισμών σε συνδυασμό με την ανύψωση της στάθμης της θάλασσας, η Ακτομηχανική διερεύνηση για την εκτίμηση των επιπτώσεων στην ακτογραμμή μετά την υλοποίηση των προτεινόμενων έργων προστασίας και ο χρονικός προγραμματισμός του έργου. Πιο συγκεκριμένα το κεφάλαιο περιλαμβάνει: Την εκτίμηση κυματικού πεδίου και κυματογενών ρευμάτων. Την εκτίμηση ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας λόγω συνέργιας μετεωρολογικής παλίρροιας, αστρονομικής παλίρροιας και κυματισμών. Τον υπολογισμό του δείκτη παράκτιας τρωτότητας. Την επιλογή του κατάλληλου μέτρου προστασίας.. Τον υπολογισμό της μέγιστης αναρρίχησης και υπερπήδησης των θαλάσσιων τοίχων από τους κυματισμούς με τη χρήση προηγμένων μαθηματικών μοντέλων. Την εκτίμηση υποσκαφής του πόδα των έργων με τη χρήση μαθηματικών μοντέλων. Την εκτίμηση τυχόν διαβρωτικών φαινομένων στις παρακείμενες αμμώδης παραλίες (Ακτομηχανική διερεύνηση). Την εκτίμηση του κόστους του έργου. Τον χρονικό προγραμματισμό του έργου, με βάση σενάρια που περιγράφουν τυχόν διαχειριστικά προβλήματα κατά την φάση της κατασκευής των προτεινόμενων έργων προστασίας. 187

210 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Διάφορες πληροφορίες του παρόντος κεφαλαίου αντλήθηκαν από την: «Τεχνική έκθεση #1: Προστασία των ακτών της Λέσβου λόγω ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας - Ακτομηχανική διερεύνηση, Ακτή Εφταλούς», εκπονητής της οποίας είναι ο Αναπληρωτής καθηγητής, Κος Καραμπάς Θεοφάνης. Η τεχνική έκθεση συντάχθηκε τον Απρίλιο του Τεχνικά αίτια αστοχίας Η υποσκαφή του πόδα των θαλάσσιων τοίχων που παρατηρήθηκε, ήταν μία σημαντική αιτία της αστοχίας τους. Η υποσκαφή του πόδα συνδέεται με την ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω του φαινομένου της μετεωρολογικής παλίρροιας. Ο κυματισμός θραύεται όταν το ύψος του πλησιάζει περίπου στο 80% του βάθους που μεταδίδεται. Όταν αυξηθεί το βάθος της θάλασσας, τότε η θραύση των κυματισμών συμβαίνει σε μικρότερη απόσταση από την ακτή. Το γεγονός αυτό έχει σαν συνέπεια να προσπίπτει μεγαλύτερη κυματική ενέργεια σε έναν θαλάσσιο τοίχο, ένα μέρος της οποίας ανακλάται από αυτόν, παρασέρνοντας προς τα ανοιχτά το ίζημα που βρίσκεται στην βάση του (υποσκαφή πόδα Σχήμα 46). Μία άλλη σημαντική αιτία της αστοχίας ήταν η απόπλυση των λεπτόκοκκων υλικών της επίχωσης. Κατά την πρόσπτωση του κυματισμού ανυψώνεται απότομα η στάθμη της θάλασσας, που συνεπάγεται τη δημιουργία δυνάμεων διήθησης, πίσω από τον τοίχο, με κατεύθυνση προς τα πάνω (Σχήμα 47). Λόγω των ανοδικών δυνάμεων που εξασκούνται στους κόκκους του εδάφους δημιουργούνται συνθήκες ρευστοποίησης του υλικού της επίχωσης, με συνέπεια την μερική απώλεια της ικανότητάς του να παραλάβει τα φορτία του παραλιακού οδοστρώματος. Κατά την υποχώρηση του κυματισμού οι δυνάμεις διήθησης έχουν κατεύθυνση προς τα κάτω (Σχήμα 47), «προσπαθώντας» να παρασύρουν το υλικό της επίχωσης. Η συνεχής κυκλική δράση των κυματισμών οδηγεί στη χαλάρωση του εδάφους και τελικά την απόπλυση των λεπτόκοκκων υλικών κάτω από τον τοίχο, στο κενό που δημιούργησε η υποσκαφή του πόδα. Παραδείγματα τέτοιων αστοχιών παρουσιάζονται στις Εικόνες 59, 60,

211 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Σχήμα 46: Πρόσπτωση του κυματισμού και δυνάμεις διήθησης Σχήμα 47: Υποχώρηση κυματισμού, απόπλυση υλικού επίχωσης και αστοχία θαλάσσιου τοίχου 189

212 Κεφάλαιο 8ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 59: Αστοχία θαλάσσιου τοίχου στην Εφταλού Εικόνα 60: Αστοχία θαλάσσιου τοίχου στην Παραλία της Ερεσού 190

213 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 61: Καταστροφή πεζοδρομίου στον οικισμό της Πέτρας Λέσβου 8.3 Στοιχεία περιοχής Περιοχή μελέτης Η περιοχή μελέτης εκτείνεται σε ένα μήκος περίπου 700,00 μέτρων και βρίσκεται στην παράκτια περιοχή της Εφταλούς, ένα χιλιόμετρο περίπου δυτικά των ομώνυμων Λουτρών (Εικόνα 62). Η ακτή έχει Β προσανατολισμό και βρίσκεται μπροστά από τον παραλιακό δρόμο που συνδέει το Μόλυβο με τα Λουτρά Εφταλούς. Στην ακτή προσπίπτουν κυρίως Β, ΒΑ και ΒΔ κυματισμοί. Η δράση των κυματισμών, σε συνδυασμό με την ανύψωση της στάθμης της θάλασσας, είχε σαν αποτέλεσμα, τους χειμώνες των ετών και , την εμφάνιση των φαινόμενων της υποσκαφής του πόδα, της απόπλυσης του υλικού επίχωσης και τελικά τοπικής αστοχίας του θαλάσσιου τοίχου. 191

214 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 62: Η περιοχή μελέτης (η λευκή γραμμή έχει μήκος 600,00 m) Γεωμορφολογία Τα τοπογραφικά και βυθομετρικά στοιχεία ελήφθησαν από χάρτη της Υδρογραφικής Υπηρεσίας και από την τοπογραφική/βυθομετρική μελέτη της ομάδας έρευνας του Πανεπιστημίου Αιγαίου. Η ακτή της μελέτης σχηματίζεται στις τερματικές αλλουβιακές αποθέσεις της λεκάνης απορροής και περιλαμβάνει τις εκβολές ποταμοχείμαρρων, οι οποίοι αποχετεύουν σε περιοχές με διαφοροποιημένη λιθολογία. Το μέτωπο της παραλίας χαρακτηρίζεται από χοντρόκοκκο ίζημα (1,00 5,00 mm), χαλίκια και κροκάλες. Τα ιζήματα του υποθαλάσσιου παραλιακού μετώπου βρέθηκαν να είναι παρόμοιας κοκκομετρίας και ορυκτολογικής σύστασης, ενώ στα βαθύτερα τα ιζήματα ήταν λιγότερο χονδρόκοκκα. Η παραλία είναι μικρού εύρους και σε κάποια σημεία μηδενικού, ενώ ο τοίχος αντιστήριξης έχει κατασκευαστεί χωρίς προστασία ποδός (Εικόνα 63). Επιπλέον λόγω της πρόσφατης αστοχίας των κατασκευών τοποθετήθηκαν σε κάποια σημεία, προσωρινά, φυσικοί ογκόλιθοι προστασίας (Εικόνα 64). 192

215 Κεφάλαιο 8ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 63: Παραλία και τοίχος αντιστήριξης Εικόνα 64: Αστοχία τοίχου αντιστήριξης και πρόχειρη προστασία παραλιακής οδούς με πρανές από φυσικούς ογκόλιθους 193

216 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Κυματισμοί Για τον υπολογισμό του κυματικού κλίματος στα ανοικτά της περιοχής, γίνεται η εκτίμηση του σημαντικού ύψους κύματος Hs, της περιόδου Tp της μέγιστης ενεργειακής πυκνότητας και της μέσης περιόδου Τz από τις σχέσεις JONSWAP: gh U gt U gx 0, 0016 U s 2 2 gt U p z gx 0, U gx 0, 22 2 U (1) (2) (3) Αν F είναι το γραμμικό μήκος αναπτύγματος, ελέγχεται αν ισχύει η ανισότητα: gt U D gf 68, 8 2 U (4) Όπου t D η διάρκεια. Εφόσον ισχύει η ανισότητα τότε στη θέση του x εφαρμόζεται το F. Αν δεν ισχύει τότε από την παραπάνω σχέση, σαν ισότητα, υπολογίζεται το F στη θέση του x. Ο υπολογισμός έγινε για 4 κατευθύνσεις του Β, ΒΑ, A και NΑ τομέα. Ο υπολογισμός του ενεργού μήκους ανάπτυξης των κυματισμών γίνεται σε ένα τομέα 45 ο ως προς την κύρια κατεύθυνση, με βάση τις ακτίνες ανά 10 ο από τον τύπο: F = eff i i F cosa i cosa i i (5) όπου ο ακέραιος i περιγράφει την κατεύθυνση ακτινών ανά 10 ο εκατέρωθεν της κατευθύνσεως του ανέμου, F i το γραμμικό μήκος αναπτύγματος της κατεύθυνση i και a i η γωνία που σχηματίζει η ακτίνα i με την κατεύθυνση του ανέμου. Τα μήκη αναπτύγματος F i υπολογίστηκαν από τους χάρτες της Υδρογραφικής Υπηρεσίας. Τα ενεργά μήκη αναπτύγματος που προέκυψαν από την παραπάνω μεθοδολογία είναι: F BΔ = m 194

217 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] F B =13000 m F BA =33500 m Χρησιμοποιώντας τα ανεμολογικά δεδομένα του σταθμού Μυτιλήνης της ΕΜΥ προκύπτουν τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στους Πίνακες 20, 21, 22. Πίνακας 20: Κυματικές παράμετροι για B άνεμο Ένταση ανέμου (Β) Συχνότητα εμφάνισης f (%) Σημαντικό ύψος κύματος H s (m) Περίοδος κορυφής φάσματος T p (sec) Πίνακας 21: Κυματικές παράμετροι για BΔ άνεμο Ένταση ανέμου (Β) Συχνότητα εμφάνισης f (%) Σημαντικό ύψος κύματος H s (m) Περίοδος κορυφής φάσματος T p (sec) Πίνακας 22: Κυματικές παράμετροι για BΑ άνεμο Ένταση ανέμου (Β) Συχνότητα εμφάνισης f (%) Σημαντικό ύψος κύματος H s (m) Περίοδος κορυφής φάσματος T p (sec)

218 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 8.4 Μοντέλα μετάδοσης κυματισμών και κυματογενούς κυκλοφορίας Για τον υπολογισμό της μετάδοσης των κυματισμών και της κυματογενούς κυκλοφορίας στην περιοχή μελέτης θα χρησιμοποιούνται 3 μοντέλα, τα οποία περιγράφονται στη συνέχεια Μοντέλο μετάδοσης κυματισμών WAVE-L Το μοντέλο WAVE-L είναι ένα μοντέλο μετάδοσης γραμμικών κυματισμών. Οι εξισώσεις που επιλύονται είναι υπερβολικής μορφής προκύπτουν από την αντικατάσταση της κατανομής της πίεσης και των ταχυτήτων, από τη γραμμική θεωρία (κυματισμοί μικρού εύρους), στις γραμμικοποιημένες εξισώσεις Navier-Stokes και έτσι έχουν τη δυνατότητα περιγραφής της μετάδοσης των απλών αρμονικών γραμμικών κυματισμών σε οποιοδήποτε βάθος ήπιας κλίσης (συνδυασμός των φαινομένων της διάθλασης, περίθλασης, ανάκλασης και ρηχότητας). Οι εξισώσεις γράφονται: (U d) (V d) w w t x y 2 Uw 1 (c ) 1 g d 0 t d x d cosh(kd) x 2 Vw 1 (c ) 1 g d 0 t d y d cosh(kd) y (6) 0 Όπου: h: η είναι η ανύψωση της ελεύθερης επιφάνειας της θάλασσας λόγω του κυματισμού d: το βάθος της θάλασσας U w και V w : οι μέσες ως προς το βάθος οριζόντιες ταχύτητες κατά x και y k: ο αριθμός κύματος c: η ταχύτητα διάδοσης του κυματισμού, c=l/t Η απώλεια της ενέργειας λόγω θραύσης των κυματισμών στην ακτή ή πάνω στους κυματοθραύστες εισάγεται στο μοντέλο μέσω της προσομοίωσης των τάσεων Reynolds με τη θεώρηση τυρβώδη συντελεστή ιξώδους. Στο β μέρος των εξισώσεων της ορμής προστίθενται οι όροι: 196

219 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] U... vh v x U 2 2 w w 2 h 2 y V... vh v x V 2 2 w w 2 h 2 y (7) Όπου ν h ένας τεχνητός τυρβώδης συντελεστής ιξώδους. Ο συντελεστής τυρβώδους ιξώδους υπολογίζεται από: h h D 2 1/ 3 (8) Όπου D η απώλεια της ενέργειας λόγω της θραύσης τυχαίων κυματισμών: 1 D Qbfs gh 4 2 m (9) Με f s τη μέση συχνότητα φάσματος, H m το μέγιστο δυνατό ύψος κύματος (H m =γ*h, με γ μία σταθερά) και Q b συντελεστή που σχετίζεται με τη πιθανότητα θραύσης του κυματισμού. Μετά την παραδοχή κατανομής Rayleigh, ο συντελεστής Q b δίνεται από τη λύση της παρακάτω εξίσωσης: 1 Q lnq b b 2 H rms Hm (10) όπου H rms είναι το μέσο τετραγωνικό ύψος (στο πρόγραμμα υπολογίζεται από τη σχέση H rms =2 (<2*ζ 2 >) 1/2 όπου οι αγκύλες <> δηλώνουν μέση χρονική τιμή. Είναι φανερό ότι, όταν H rms <<H m, τότε Q b <<1 (μη θραυόμενοι κυματισμοί). Η παραπάνω εξίσωση της απώλειας D μπορεί να περιγράψει την απώλεια τυχαίων κυματισμών σε πολύπλοκη βυθομετρία. Η απώλεια της ενέργειας λόγω τριβής πυθμένα προσομοιώνεται με τους γραμμικοποιημένους όρους στο β μέρος των εξισώσεων της ορμής:...= f b σ U w...= f b σ V w (11) Όπου: σ η γωνιακή συχνότητα, f b ο γραμμικοποιημένος συντελεστής τριβής που συνδέεται με τον συντελεστή τριβής (κύματος) f w με τη σχέση: 197

220 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] f σ = b 1 2 f U +V 2 2 w w w d (12) Ανακεφαλαιώνοντας, οι τελικές εξισώσεις του μοντέλου κυματισμών είναι οι εξής: (U d) (V d) w w t x y U 1 (c ) 1 g d U U t d x d cosh(kd) x x y w w w vh v 2 h f 2 b Uw Vw Vw v v 2 h h Vw 1 (c ) 1 g d x y fb Vw t d y d cosh(kd) y x y (13) 0 Για την ολοκλήρωση τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν γνωστά ρητά σχήματα πεπερασμένων διαφορών που εφαρμόζονται στην αριθμητική ολοκλήρωση των εξισώσεων μακρών κυματισμών. Σχήμα 48: Διακριτοποίηση των μεταβλητών Στο σημείο iδx και στο χρόνο nδt (όπου Δx και Δt το χρονικό και χωρικό βήμα διακριτοποίησης) οι μερικές παράγωγοι των εξισώσεων (13) προσεγγίζονται, σε έναν έκκεντρο κάναβο (όπου, σύμφωνα με το Σχήμα 48, στο κέντρο του κανάβου υπολογίζεται η ανύψωση η ενώ οι ταχύτητες U w και V w στην άκρη), ως εξής: 198

221 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] (U d) (U d) (V d) (V d) i i t x y n+1 n n n n n w i1,j w i,j w i,j1 w i,j n1 n 2 n1 2 n1 n Uw i,j U w i,j 1 (c ) i,j (c ) i1,j 1 g i,j di,j di-1,j t d x d cosh(k d ) x i i,j i,j i,j 0 U 2 U U U 2 U U x x n n n n n n w i+1,j w i,j w i-1,j w i,j+1 w i,j w i,j-1 n h h f 2 2 b Uwi,j n1 n 2 n1 2 n1 n Vw i,j V w i,j 1 (c ) i,j (c ) i,j-1 1 g i,j di,j di,j-1 t d x d cosh(k d ) x i i,j i,j i,j V 2V V V 2V V x x n n n n n n w i+1,j w i,j w i-1,j w i,j+1 w i,j w i,j-1 n h h f 2 2 b Vwi,j (14) Οι οριακές συνθήκες που εφαρμόστηκαν πλευρικά ήταν συνθήκες σπογγώδους ζώνης. Η τεχνική αυτή εφαρμόζεται σε ένα διάστημα μήκους x s από το όριο και προς την ανοικτή θάλασσα. Στο εσωτερικό του διαστήματος αυτού οι μεταβλητές η, Uw και Vw διαιρούνται, σε κάθε χρονικό βήμα, με έναν συντελεστή μ(x) που ορίζεται: x/δx xs/δx μ(x) exp 2 2 lnβ (15) Όπου β είναι μία σταθερά η οποία εξαρτάται από τον αριθμό των σημείων του διαστήματος x s δηλαδή το x s /Δx. Ο αριθμός αυτός μπορεί να καθορίσει και τον συντελεστή της (μερικής) ανάκλασης. Το σύστημα διεγείρεται από μία χρονοσειρά η i *(t) ανύψωσης της ελεύθερης επιφάνειας που εφαρμόζεται σε μία γραμμή του εσωτερικού της λιμενολεκάνης παράλληλα σε ένα όριο και σε απόσταση 20dx από αυτό. Η χρονοσειρά διέγερσης είναι ημιτονοειδής: * H t i 2 sin (t-t f ) cos c 2 x (16) Με t f =sin(φ) x/c, όπου Η είναι το ύψος του κύματος στην είσοδο του πεδίου, c η ταχύτητα μετάδοσης, Δt και Δx το χρονικό και το χωρικό βήμα, σ συχνότητα και φ η γωνία πρόσπτωσης. Η ανύψωση η i *(t) προστίθεται στην υπολογισμένη ανύψωση στο εσωτερικό του πεδίου, δηλ. η τελική τιμή του η είναι το άθροισμα του προσπίπτοντος κυματισμού η i *(t) και 199

222 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] του αποτελέσματος από το εσωτερικό του πεδίου. Στα πρώτα 20 (x s /Δx=20) σημεία επιβάλλεται η συνθήκη ορίου απορρόφησης (sponge layer) ώστε να απορροφώνται οι ανακλώμενοι κυματισμοί από το εσωτερικό του υπολογιστικού πεδίου. Στα όρια πλήρους ανάκλασης εφαρμόζονται οι οριακές συνθήκες: Uw=0 ή Vw=0 (και η/s=0, όπου s ο άξονας κάθετα στο όριο). Η ανάκλαση περιγράφεται αυτόματα στο πρόγραμμα ορίζοντας το κατακόρυφο μέτωπο με το χαρακτηριστικό βάθος -1, Μοντέλο κυματογενούς κυκλοφορίας και ανύψωσης της στάθμης θάλασσας WICIR (Wave Induced CIRculation) Η απώλεια της ενέργειας των κυματισμών, κυρίως λόγω της θραύσης τους, σε συνδυασμό με την επίδραση των φαινομένων της διάθλασης και περίθλασης, οδηγεί στη δημιουργία παράκτιων κυματογενών ρευμάτων. Ολοκληρώνοντας τις εξισώσεις ισορροπίας ως προς το βάθος και ως προς την περίοδο του κύματος προκύπτουν από τους μη γραμμικούς όρους και από τους όρους βαθμίδος της πίεσης, επιπλέον όροι, γνωστοί ως τάσεις ακτινοβολίας. Οι εξισώσεις συνέχειας και ισορροπίας, για το υπολογισμό του κυματογενούς ρεύματος, γράφονται: ζ t x Uh Vh y 0 U U U ζ U V g t x y x 1 S S 1 U 1 U ρh x y h x x h y y h h xx xy sx bx νhh νhh V V V ζ U V g t x y y 1 Sxy Syy 1 V 1 V sy by νhh νhh ρh x y h x x h y y h h (17) Όπου ζ η ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας και U, V οι μέσες ως προς το βάθος οριζόντιες ταχύτητες του ρεύματος κατά x και y, h το συνολικό βάθος, h=d+ζ. Οι τάσεις ακτινοβολίας είναι συναρτήσεις των αποτελεσμάτων του κυματικού μοντέλου Uw, Vw και η: 200

223 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] w w 2 V w + D r + g 2 Sxx Uw Vw Uw Vw d Uw Ar -d < + >B r + U w + D r + x y x x y U V 1 y x y 2 2 yy w w 2 w w w r r w r S U V U V d V A -d < + >B +d V + D + x y y x y 2 Uw Vw 1 2 d U w + D r + g x x y 2 Sxy 2 d UwVw Ar (18) όπου τα σύμβολα «< και >» δηλώνουν ολοκλήρωση ως προς τη περίοδο του κύματος (δηλ. A 1 T T 0 A(t)dt ) και: k 1 A r= sinh2kd +2kd B 2 r= sinh2kd-2kd 2 4sinh kd 4ksinh kd d 1 D r = sinh 2kd-cosh2kd 2 4sinh kd 2kd Στο μοντέλο WAVE-L οι τάσεις ακτινοβολίας υπολογίζονται με τη χρήση των εξισώσεων (18). Οι εκφράσεις αυτές βασίζονται στη γραμμική θεωρία κυματισμών και είναι γενικές, χωρίς την παραδοχή απλά προωθούμενων κυματισμών (μια παραδοχή που γίνεται πολύ συχνά). Έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολύπλοκα πεδία του παράκτιου χώρου όπου συνυπάρχουν τα φαινόμενα της διάθλασης, θραύσης, περίθλασης και (μερικής ή ολικής) ανάκλασης των κυματισμών. Οι διατμητικές τάσεις τ bx και τ by στις εξισώσεις ορμής των σχέσεων (17) προσομοιώνουν την απώλεια της ενέργειας λόγω τριβής στον πυθμένα. Ο ρόλος τους είναι σημαντικός στην εκτίμηση των κυματογενών ρευμάτων και γι αυτό απαιτείται μια όσο το δυνατόν ορθότερη προσομοίωσή τους. Τραχύτητα αμμώδους πυθμένα Πριν υπολογιστούν οι διατμητικές τάσεις θα πρέπει πρώτα να εκτιμηθεί η τραχύτητα του θαλάσσιου αμμώδους πυθμένα k s στον παράκτιο χώρο κάτω από τη δράση των 201

224 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] κυματισμών, όπου θα λαμβάνεται υπόψη και η ύπαρξη αμμοκυματίων. Τα αμμοκυμάτια δεν επιδρούν άμεσα στη μετάδοση των κυματισμών αλλά όμως επιδρούν σημαντικά στο σχηματισμό της οριακής στοιβάδας και την ένταση της τύρβης κοντά στον πυθμένα. Συνεπώς επηρεάζουν την κατανομή του κυματογενούς ρεύματος αλλά και τη μεταφορά φερτών στον πυθμένα. Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά τους, το ύψος ηr και το μήκος λ, συνδέονται με τα χαρακτηριστικά του κυματισμού και της άμμου. Το ύψος η r των αμμοκυματίων σε περιβάλλον τυχαίων κυματισμών δίνεται ως συνάρτηση του αριθμού κινητικότητας Ψ: η r Ψ για Ψ>10 με Ξ 2 U o Ψ (s 1)gd 50 (19) όπου Uo είναι το πλάτος (μέγιστη τιμή) της οριζόντιας κυματικής ταχύτητας στον πυθμένα (για z=-d) που υπολογίζεται από τη σχέση της γραμμικής θεωρίας κυματισμών Uo=πH/(Tsinh(kh)), s=ρ s /ρ (όπου ρ s η πυκνότητα του ιζήματος και ρ η πυκνότητα του νερού, s 2.65), d50 η μέση διάμετρος των κόκκων και Ξ το πλάτος τροχιάς των μορίων κοντά στον πυθμένα λόγω του κυματισμού, το σημαντικό ύψος κύματος. Ξ U o T 2π. Η ταχύτητα U o και η περίοδος Τ σχετίζονται με Η σχέση που συνδέει το ηr με το μήκος των αμμοκυματίων λ είναι: ηr θ2.5 λ (20) 2.5d 50 : Όπου θ 2.5 η παράμετρος Shields που αντιστοιχεί σε επίπεδο πυθμένα με τραχύτητα θ f 2.5V 2 (s 1)gd 2 o 50 (21) με f 2.5 τον συντελεστή τριβής για τραχύτητα 2.5d 50 : f d 50 exp Ξ (22) 202

225 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Όταν επικρατούν έντονες κυματικές συνθήκες και η τιμή της παραμέτρου Ψ πάρει μεγάλες τιμές, Ψ>240, τότε τα αμμοκυμάτια εξαφανίζονται και ο πυθμένας είναι πλέον επίπεδος. Σε ιδιαίτερα ήπιες συνθήκες για Ψ<10 δεν σχηματίζονται αμμοκυμάτια. Μετά τον υπολογισμό του ύψους η r και του μήκους λ των αμμοκυματίων, η τραχύτητα του αμμώδους πυθμένα k s υπολογίζεται από: k 8 η 170 θ 0.05 d λ 2 r s (23) Διατμητικές τάσεις Για τον υπολογισμό των διατμητικών τάσεων των σχέσεων (17) θεωρούνται οι συνολικές ταχύτητες στον πυθμένα και όχι μόνο οι ταχύτητες του ρεύματος ή του κύματος. Όπως αναφέρθηκε στην κυματογενή κυκλοφορία ένα υλικό σημείο εκτελεί συνδυασμένη κίνηση: κυματική παλινδρομική και κίνηση ρεύματος. Οι συνολικές ταχύτητες κοντά στον πυθμένα u b και v b δίνονται από τις σχέσεις: u b (t)=u+u w-b (t) v b (t)=v+v w-b (t) (24) όπου u w-b, v w-b οι ταχύτητες του κύματος κοντά στον πυθμένα. Οι διατμητικές τάσεις δίνονται από τις σχέσεις: τ bx 1 ρf 2 cw u b u 2 b v 2 b τby ρfcw vb ub vb 2 (25) Όπου f cw είναι ο συνολικός συντελεστής τριβής λόγω κύματος-ρεύματος. Η ύπαρξη των κυματισμών στη συνδυασμένη αυτή κίνηση κύματος-ρεύματος επιδρά στην κατακόρυφη κατανομή της οριζόντιας ταχύτητας του ρεύματος αυξάνοντας την τύρβη κοντά στον πυθμένα. Άρα ο συντελεστής fcw θα πρέπει να είναι συνάρτηση των συντελεστών τριβής ρεύματος fc και κύματος fw. Μία απλοποιημένη έκφραση είναι ένας γραμμικός συνδυασμός των fc και fw : f cw =a cw f c +(1-a cw )f w (26) όπου ο συντελεστής a cw κατά x δίνεται από τη σχέση: a cw -x=u/(u+uo), ενώ κατά y από: a cw -y=v/(v+uo). 203

226 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] c c : Ο συντελεστής τριβής λόγω ρεύματος f c είναι συνάρτηση του συντελεστή τριβής Chezy 2g f c c 2 c c c 18log 10 12h k s (27) Ο συντελεστής τριβής λόγω κυματισμών δίνεται από τη σχέση: f w 0.19 k s exp Ξ (28) Συντελεστής οριζόντιας διάχυσης Ο συντελεστής οριζόντιας διάχυσης ν h υπολογίζεται από τη σχέση: ν 0.5U H h o (29) O συντελεστής οριζόντιας διάχυσης δεν εισάγεται μόνο για την προσομοίωση της τύρβης αλλά κυρίως εισάγεται να προσομοιώσει την ανάμιξη στη ζώνη θραύσης όπου η επίδραση της οριζόντιας διασποράς είναι ιδιαίτερα σημαντική σε σχέση με την τυρβώδη διάχυση Προηγμένο μοντέλο (τύπου Boussinesq) βραχυχρόνιας εγκάρσιας στερεομεταφοράς και υποσκαφής Το μοντέλο αυτό χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της υποσκαφής του θαλασσίου τοίχου κάτω από τη δράση έντονων κυματισμών. Το μοντέλο βασίζεται στις εξισώσεις διασπειρόμενων μη γραμμικών κυματισμών τύπου Boussinesq. Το κυματικό μοντέλο τύπου Boussinesq γράφεται: Uh t x 0 204

227 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] U 1 M u 1 ( Uh) ζ ( d 2 d) U U + U + g d 2 xh t h x h x x 3 x t xt 3 x x x x xt x x t d U U U ζ U U ζ U U d dd 3 2 xu d 2 x 2 U U U 2 U x d Bd g xt x x t x x 2Bdd 2 2 b x 2 U g E xt x h (30) όπου U είναι η μέση οριζόντια ταχύτητα, ζ η ανύψωση της στάθμης της θάλασσας, d το βάθος της θάλασσας, h=d+ζ, δ το πάχος του επιφανειακού όγκου νερού (roller), τ b η διατμητική τάση στον πυθμένα, Ε ο όρος του τυρβώδη συντελεστή ιξώδους, Β=1/15, και Μ u είναι ο όρος επίδρασης της μη ομοιόμορφης κατανομής ταχύτητας. Η στερεομεταφορά του φορτίου πυθμένα και της ροής λεπτού οριακού στρώματος (sheet flow transport) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τη βελτιωμένη σχέση των Dibajnia και Watanabe. Η σχέση των Dibajnia και Watanabe κάτω από τη δράση μη μονοχρωματικών κυματισμών, γράφεται: u T q u T b wd T T sgd c c c t t t t c s 50 c t 50 (31) Όπου w s είναι η ταχύτητα καθίζησης, d 50 είναι η μέση διάμετρος των κόκκων, s = (ρ s ρ)/ρ (ρ και ρ s είναι οι πυκνότητας του νερού και των ιζημάτων αντίστοιχα), u c και u t είναι το εύρος των ισοδυνάμων μέσων τετραγωνικών ταχυτήτων στον πυθμένα της κορυφής και της κοιλιάς, με αντίστοιχες διάρκειες T c και T t. Το φορτίο σε αιώρηση στη ζώνη θραύσης και τη ζώνη αναρρίχησης υπολογίζεται από την αριθμητική επίλυση της ολοκληρωμένης ως προς το βάθος εξίσωσης μεταφοράς αιωρούμενων ιζημάτων: ( hc) ( hcu s) S ws C t x (32) όπου C είναι η μέση ως προς το βάθος συγκέντρωση των φερτών, S ο ρυθμός αιώρησης φερτών από τον πυθμένα, w s η ταχύτητα καθίζησης των κόκκων και U s =(U-w s ). Η στερεομεταφορά σε αιώρηση q s υπολογίζεται από τη σχέση: q s =hcu s (33) 205

228 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Η συνολική στερεομεταφορά q t υπολογίζεται από το άθροισμα της στερεομεταφοράς σε αιώρηση και του φορτίου πυθμένα: q t = q s + q b (34) Η εξέλιξη της μορφολογίας του πυθμένα υπολογίζεται από την επίλυση της εξίσωσης διατήρησης όγκου φερτών Εφαρμογές και αναλύσεις Κυματικά χαρακτηριστικά Για το σχεδιασμό της διατομής και την εκτίμηση της υποσκαφής χρησιμοποιήθηκαν οι δυσμενέστερες κυματικές καταστάσεις των Πινάκων 21, 21, 22, οι οποίες παρουσιάζονται στον Πίνακα 23. Πίνακας 23: Χαρακτηριστικά κυματισμών σχεδιασμού διατομής Κατεύθυνση Σημαντικό Ύψος Περίοδος Κορυφής φάσματος H s (m) T p (sec) Β ΒΔ ΒΑ Υδροδυναμικά χαρακτηριστικά στην περιοχή των έργων Στην παράγραφο αυτή θα παρουσιαστούν τα συμπεράσματα από τα αποτελέσματα των εφαρμογών του μοντέλου WAVE_L και WICIR με σκοπό τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών των κυματισμών και της ανύψωσης της στάθμης θάλασσας στην περιοχή των τεχνικών έργων προστασίας. Η επίδραση της θραύσης στην παράκτια ζώνη συνεπάγεται τη μείωση του προσπίπτοντος κυματισμού στη ακτή αλλά και ταυτόχρονα την ανύψωση της μέσης στάθμης της θάλασσας στη ζώνη θραύσης. Η ανύψωση αυτή, οδηγεί στην αύξηση του συνολικού βάθους της θάλασσας κοντά στην ακτή, η οποία συνυπολογίζεται στο μοντέλο μετάδοσης των κυματισμών, εφόσον το μέγιστο δυνατό ύψος κύματος σε ένα σημείο συνδέεται με το βάθος της θάλασσας στο σημείο αυτό. Από τα αποτελέσματα των μοντέλων, εκτιμήθηκε ότι οι κυματισμοί που προσβάλουν τις προτεινόμενες κατασκευές διευθέτησης πρανούς έχουν ύψος μικρότερο των 0,40 m. Θεωρώντας ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω μετεωρολογικής και αστρονομικής 206

229 y (m) y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] παλίρροιας (της τάξης των 0,40-0,50 m), οι κυματισμοί που προσβάλουν τις προτεινόμενες κατασκευές διευθέτησης πρανούς έχουν μέγιστο ύψος 0,80 m. Στα Σχήματα 66 έως 70 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μοντέλων x (m) Εικόνα 65: Ισοϋψείς σημαντικού ύψους κύματος - Β Κυματισμοί x (m) Εικόνα 66: Ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας - Β Κυματισμοί

230 y (m) y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] x (m) Εικόνα 67: Ισοϋψείς σημαντικού ύψους κύματος - ΒΑ Κυματισμοί x (m) Εικόνα 68: Ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας - ΒΑ Κυματισμοί

231 y (m) y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] x (m) Εικόνα 69: Ισοϋψείς σημαντικού ύψους κύματος - ΒΔ Κυματισμοί x (m) Εικόνα 70: Ανύψωση της μέσης στάθμης θάλασσας - ΒΔ Κυματισμοί Υπολογισμός υποσκαφής Το προηγμένο μοντέλο (τύπου Boussinesq) βραχυχρόνιας εγκάρσιας στερεομεταφοράς και εξέλιξης μορφολογίας πυθμένα εφαρμόστηκε για την εκτίμηση της υποσκαφής στον πόδα του τοίχου αντιστήριξης. Η εκτίμηση της μέγιστης υποσκαφής (Σχήμα 49) κάτω από τη δράση της δυσμενέστερης κυματικής κατάστασης (Πίνακας 23: Η=3,92 m και Τ=8,36 sec) είναι της τάξεως των 60,00 cm. 209

232 y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] x (m) Σχήμα 49: Εκτίμηση υποσκαφής πόδα τοίχου αντιστήριξης (διακεκομμένη γραμμή: αρχικό προφίλ, συνεχής γραμμή: εξέλιξη μορφολογίας) 8.6 Υπολογισμός του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας Στην παρούσα παράγραφο, θα υπολογιστεί ο Δείκτης Παράκτιας Τρωτότητας, για να διαπιστωθεί η αναγκαιότητα της λήψης των προτεινόμενων μέτρων προστασίας, στην ακτή της Εφταλούς, έναντι του πλημμυρικού κινδύνου εξαιτίας της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Οι μεταβλητές των παραμέτρων ταξινομούνται σε μια κλίμακα από το 1 μέχρι το 5 με σειρά αυξανόμενης επικινδυνότητας: πολύ μικρή επικινδυνότητα, μικρή επικινδυνότητα, μέτρια επικινδυνότητα, υψηλή επικινδυνότητα, πολύ υψηλή επικινδυνότητα. Ο Δείκτης παράκτιας τρωτότητας CVI δίνεται από τον τύπο: CVI n 1 CVI PR n least n Όπου: Ρ = Μεταβλητή παραμέτρου R = Κατάταξη μεταβλητής CVI least = Ελάχιστη τιμή μεταβλητών Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στους Πινάκες 24, 25 και 26. Αρχικά βαθμολογείται κάθε μεταβλητή με μονάδα (1), στην ανάλογη στήλη ταξινόμησης. Το γινόμενο της μονάδας επί τον αριθμό ταξινόμησης, μας δίνει την τελική βαθμολογία της κάθε μεταβλητής (Σύνολο 1). Ακολούθως, αθροίζονται οι μονάδες κάθε στήλης ταξινόμησης (Σύνολο 2). Με βάση τον 210

233 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] παραπάνω τύπο του Δείκτη Παράκτιας Τρωτότητας, το πηλίκο του Συνόλου 1 προς το Σύνολο 2, υπολογίζει την τιμή του CVI για κάθε παράμετρο. Πίνακας 24: Φυσικοί παράμετροι Ταξινόμηση Σύνολο 1 CVI 1 Γεωμορφολογία (Βραχώδης, 1 1 Αμμώδης) Διάβρωση/Πρόσχωση 1 3 Κλίση ακτής 1 3 Κίνδυνος πλημμύρας 1 5 Σημαντικό Ύψος κύματος 1 3 Μεταβολή ΜΣΘ 1 5 Μέσο εύρος παλίρροιας 1 3 Σύνολο ,29 Πίνακας 25: Παράμετροι ανθρώπινης επίδρασης Ταξινόμηση Σύνολο 1 CVI 2 Τεχνικά έργα μετώπου ακτής 1 5 Έργα προστασίας ακτής 1 5 Ανεφοδιασμός ακτής 1 5 Σύνολο ,00 Πίνακας 26: Κοινωνικοοικονομικοί παράμετροι Ταξινόμηση Σύνολο 1 CVI 3 Πυκνότητα πληθυσμού 1 2 Χρήση γης (Καλλιέργειες, Βιομηχανία, Οικισμοί) 1 2 Υποδομές (Δρόμοι, Δίκτυα Ο.Κ.Ω.) 1 4 Προστατευόμενες περιοχές (Υδροβιότοποι, Εκβολές ποταμών, Περιοχές Natura) 1 5 Πολιτιστική κληρονομιά 1 3 Σύνολο ,20 Ο Συνολικός δείκτης τρωτότητας υπολογίζεται από τη σχέση: Επομένως, η επικινδυνότητα της ακτής εξαιτίας της ανόδου της στάθμης της θάλασσας μπορεί να χαρακτηριστεί υψηλή έως πολύ υψηλή και η λήψη κατάλληλων μέτρων 211

234 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] προστασίας (ανακατασκευή του τοίχου στα σημεία στα οποία έχει καταρρεύσει), κρίνεται αναγκαία. 8.7 Επιλογή του βέλτιστου μέτρου προστασίας Στην παράγραφο αυτή, θα προσδιοριστεί η λύση που θα ενσωματώνει με τον καλύτερο τρόπο τις επόμενες 5 παραμέτρους, οι οποίες αποτελούν και τους στόχους που αναμένεται να επιτευχθούν από την επιλογή της βέλτιστης λύσης. Η σύνταξη της παραγράφου βασίστηκε στην εργασία: «Συμμετοχικές Διαδικασίες στη Διαχείριση Υδατικών Πόρων», από την Αντωνίου Ευαγγελία και τον συγγραφέα της παρούσης εργασίας, στα πλαίσια του μαθήματος: «Θεωρία Αποφάσεων» του ΠΜΣ «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων (απαριθμείται στη βιβλιογραφία ως η 53 η πηγή). Οι παράμετροι είναι: 1. Προστασία της ενδοχώρας έναντι πλημμύρας 2. Μικρό κόστος κατασκευής 3. Διατήρηση χρήσεων γης 4. Διατήρηση μορφολογίας ακτής 5. Μικρή περιβαλλοντική όχληση Αναπτύχθηκαν 5 στρατηγικές, οι οποίες αντιστοιχούν σε 6 διαφορετικές λύσεις του προβλήματος της προστασίας της ακτής (Πίνακας 27). Πίνακας 27: Στρατηγικές διαχείρισης Α/Α Στρατηγικής Στρατηγικές Σενάρια 1 Καμία ενέργεια Αύξηση της διάβρωσης της ακτής και του οδοστρώματος. Πλήρης κατάρρευση του θαλάσσιου τοίχου. 2 Ανακατάληψη Κατασκευή νέου θαλάσσιου τοίχου ανάντη του υπάρχοντος. 3 Τεχνητή θρέψη της ακτής 4 Προστασία Ανακατασκευή των κατεστραμμένων τμημάτων του θαλάσσιου τοίχου. 5 Προσαρμοστικότητα Κατάλληλα μέτρα προστασίας κάθε κτηρίου και υποδομής, ξεχωριστά 6 Οπισθοχώρηση Μεταφορά υποδομών και κτηρίων προς την ενδοχώρα Στη συνέχεια αξιολογήθηκαν ξεχωριστά τα 6 σενάρια με μία κλίμακα από το 1-100, με βάση τις πέντε παραμέτρους του προβλήματος. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται γραφικά στο Διάγραμμα

235 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Σενάριο 6 Σενάριο 5 Σενάριο 4 Σενάριο 3 Σενάριο 2 Παράμετρος 5 Παράμετρος 4 Παράμετρος 3 Παράμετρος 2 Παράμετρος 1 Σενάριο 1 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Διάγραμμα 16: Αξιολόγηση κάθε σεναρίου σύμφωνα με τις πέντε παραμέτρους Για την εξεύρεση της λύσης θα χρησιμοποιηθεί ο Σταθμισμένος Γραμμικός Συνδυασμός, που δίνεται από τον τύπο: Όπου: w i = είναι ένα σταθμισμένο βάρος και το Σw i θα ισούται με τη μονάδα (1) s i (x i ) είναι ένα τυποποιημένο κριτήριο λειτουργίας για το x i σενάριο Στο σημείο αυτό δίνονται τα σταθμισμένα βάρη για κάθε μία από τις πέντε παραμέτρους, ανάλογα με τη σημαντικότητα τους: 1. Προστασία της ενδοχώρας έναντι πλημμύρας: w 1 = 0,35 2. Μικρό κόστος: w 2 = 0,15 3. Διατήρηση χρήσεων γης: w 3 = 0,10 4. Διατήρηση μορφολογίας ακτής: w 4 = 0,20 5. Μικρή περιβαλλοντική όχληση: w 5 = 0,20 Στη συνέχεια υπολογίζεται για κάθε σενάριο η συνάρτηση WLC,S(xi), (Πίνακας 28). 213

236 Στρατηγικές Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 28: Υπολογισμός του Σταθμισμένου γραμμικού συνδυασμού Παράμετροι α/α 1 (0,35) 2 (0,15) 3 (0,10) 4 (0,20) 5 (0,20) WLC,S(xi) 1 0,00 0,00 40,00 10,00 70,00 20, ,00 30,00 80,00 40,00 40,00 56, ,00 30,00 80,00 70,00 60,00 59, ,00 80,00 85,00 80,00 75,00 81,25 5 0,00 40,00 40,00 20,00 60,00 26,00 6 0,00 10,00 20,00 20,00 20,00 11,50 Τα αποτελέσματα των υπολογισμών δίνονται παραστατικά στο γράφημα που ακολουθεί (Διάγραμμα 17). Σενάριο 6 11,50 Σενάριο 5 26,00 Σενάριο 4 81,25 Σενάριο 3 Σενάριο 2 59,50 56,50 Σενάριο 1 20,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 WLC,S(xi) Διάγραμμα 17: Τελική αξιολόγηση κάθε σεναρίου Διαπιστώνεται ότι το 4 ο Σενάριο βρίσκεται στην κορυφή της κατάταξης της αξιολόγησης. Συνεπώς, κρίνεται αναγκαία η ανακατασκευή των τμημάτων του θαλάσσιου τοίχου που έχουν καταρρεύσει. 8.8 Περιγραφή προτεινόμενων έργων Η προτεινόμενη διατομή του θαλάσσιου τοίχου είναι μονολιθική ορθογωνική κατασκευή διαστάσεων: 1,40m 3,50m (πλάτος ύψος), με τα 2,50m να βρίσκονται πάνω από τη Μ.Σ.Θ.. Για την αντιμετώπιση της υποσκαφής επεκτείνεται κάτω από τον πυθμένα 1,00 m. Θεωρούμε ότι υπάρχει υδραυλική επικοινωνία μεταξύ μετώπου και ράχης του τοίχου, με αποτέλεσμα το έδαφος να θεωρείται κορεσμένο μέχρι τη Μ.Σ.Θ. και πίσω από αυτόν. Στο Σχήμα 50 παρουσιάζεται το σχέδιο της προτεινόμενης διατομής του υπό μελέτη τοίχου, στο οποίο διακρίνονται: 214

237 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Η διαμόρφωση του οδοστρώματος (ασφαλτικές στρώσεις) και των υποκείμενων αυτού στρώσεων (βάση υπόβαση) στη ράχη του τοίχου. Η διαμόρφωση του πρίσματος εξυγίανσης του υλικού της ράχης του τοίχου. Η διαμόρφωση του της σκάφης της λιθορριπής έδρασης του τοίχου. Σχήμα 50: Σχέδιο διατομής υπό μελέτη τοίχου 8.9 Ακτομηχανική διερεύνηση Στην παράγραφο αυτή εφαρμόζεται ένα μαθηματικό μοντέλο εξέλιξης ακτογραμμής με σκοπό τη διερεύνηση των επιπτώσεων στην ακτογραμμή από την κατασκευή των προτεινόμενων έργων προστασίας Παράκτια μεταφορά άμμου Ισοδύναμοι κυματισμοί Το κύριο μέρος των ακτομηχανικών φαινομένων λαμβάνει χώρα μέσα στην ζώνη θραύσης των κυματισμών, δηλ. από το βάθος όπου πραγματοποιείται η θραύση μέχρι και την ακτή. Συγκεκριμένα, με τη θραύση των κυματισμών και τη μετακίνηση του μετώπου θραύσης προς την ακτή, δημιουργούνται έντονα τυρβώδη φαινόμενα στην υδάτινη μάζα που έχουν ως αποτέλεσμα την αιώρηση των λεπτόκοκκων κυρίως υλικών του πυθμένα (ιλύος και άμμου). Η πλάγια πρόσπτωση των κυματισμών στην ακτή δημιουργεί λοιπόν κατά μήκος της ακτής μια συνιστώσα μεταφοράς νερού που ισοδυναμεί με ένα ρεύμα (longshore current). Το ρεύμα αυτό αποτελεί και τον βασικό παράγοντα μεταφοράς των υλικών (σε αιώρηση και σαν 215

238 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] φορτίο πυθμένα) κατά μήκος της ακτής. Λόγω των φαινομένων αυτών μάλιστα, οι μορφές των ακτών έχουν διαχρονικά προσαρμοστεί ώστε να είναι κάθετες στους κύριους προσπίπτοντες κυματισμούς. Στην Ακτομηχανική μελέτη ιδιαίτερη σημασία έχουν οι χαρακτηριστικοί κυματισμοί που ορίσθηκαν ως οι ισοδύναμοι κυματισμοί και είναι αντιπροσωπευτικοί της κυματικής κατάστασης σε ετήσια βάση. Αφού επιλεγεί μια αντιπροσωπευτική περίοδος Τ του ισοδύναμου κυματισμού για κάθε διεύθυνση πνοής υπολογίζεται το ύψος του ισοδύναμου κυματισμού από τη μέση τετραγωνική τιμή των Borah and Balloffet, (1985): ΣH Tf H T= Σf 2 2 i i i i (35) όπου Η i, Ti, fi τα ύψη, οι περίοδοι και οι συχνότητες εμφάνισης των κυμάτων που αντιστοιχούν στα διάφορα επίπεδα έντασης του ανέμου από την σχετική διεύθυνση. Ο f ισοδύναμος κυματισμός είναι ο κυματισμός που εμφανίζεται με συχνότητα f i και έχει το ίδιο ενεργειακό περιεχόμενο με το σύνολο των κυματισμών των διαφόρων εντάσεων του σχετικού τομέα. Με βάση τα παραπάνω υπολογίστηκαν το σημαντικό ύψος κύματος H e, η περίοδος Τ e και η συχνότητα εμφάνισης f των ισοδύναμων κυματισμών ανοιχτού πελάγους που συνοψίζονται στους Πίνακες 29, 30, 31. Πίνακας 29: Χαρακτηριστικά ισοδύναμων κυματισμών - Β άνεμος BF U (m/s) Συχνότητα H Εμφάνισης f οs T p (m) (sec) % 3 4, , , , , , , , Σύνολο T e (m) H e (m)

239 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 30: Χαρακτηριστικά ισοδύναμων κυματισμών - ΒΔ άνεμος BF U (m/s) Συχνότητα H Εμφάνισης f οs T p (m) (sec) % 3 4, , , , , , , , Σύνολο 8.78 T e (m) H e (m) Πίνακας 31: Χαρακτηριστικά ισοδύναμων κυματισμών - ΒΑ άνεμος BF U (m/s) Συχνότητα H Εμφάνισης f οs T p (m) (sec) % 3 4, , , , , , , , Σύνολο T e (m) H e (m) Μοντέλο εξέλιξης ακτογραμμής Στο κεφάλαιο αυτό εφαρμόζεται ένα μοντέλο μίας γραμμής για την πρόβλεψη της εξέλιξης της ακτογραμμής (one-line model). Το μοντέλο βασίζεται στην αριθμητική επίλυση μιας παραλλαγής της εξίσωσης ροής ενέργειας CERC για την πρόβλεψη του ρυθμού της κατά μήκος μεταφοράς της άμμου. Η εξίσωση αυτή γράφεται: 2 H c 2 cos H x Q g 1 sin bs 2 bs b / b (36) Όπου Q είναι η κατά μήκος της ακτής στερεοπαροχή, H είναι το ύψος κύματος, c g είναι η ταχύτητα ομάδας κυματισμών σύμφωνα με την γραμμική θεωρία, και α bs είναι η γωνία που σχηματίζουν οι κορυφές των θραυόμενων κυματισμών με την ακτογραμμή. Ο δείκτης b υποδηλώνει συνθήκες θραύσης. Η γωνία των θραυόμενων κυματισμών με την ακτογραμμή, α bs, σχετίζεται με την γωνία που σχηματίζουν οι θραυόμενοι κυματισμοί με τον άξονα των x, α b, και την γωνία μεταξύ της ακτογραμμής και του άξονα των x με την εξής σχέση: 217

240 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] bs b s b tan 1 y x (37) όπου y είναι η θέση της ακτογραμμής σε σχέση με τον άξονα των x. Οι αδιάστατοι συντελεστές β 1 και β 2 δίνονται από τις σχέσεις : s 1 1 / / (38) s 2 2 / tan 1. 5/ (39) Όπου ρ s και ρ είναι οι πυκνότητες του ιζήματος (ρ s /ρ=1,6) και του θαλασσινού νερού αντίστοιχα, λ είναι το πορώδες του ιζήματος το οποίο αποτελείται κυρίως από άμμο (λ = 0,40) και tanβ είναι η μέση κλίση της παραλίας. Ο παράγοντας /2 μετατρέπει την τιμή του σημαντικού ύψους κύματος σε μέση τετραγωνική τιμή του ύψους (Coastal Engineering Manual, 2002). Ο πρώτος όρος στην εξίσωση (36) γνωστός και ως τύπος CERC, περιγράφει την κατά μήκος της ακτής μεταφορά του ιζήματος λόγω του παράκτιου ρεύματος το οποίο προκαλείται από πλάγια προσπίπτοντες θραυόμενους κυματισμούς. Ο δεύτερος όρος περιγράφει το παράκτιο ρεύμα (long-shore current) το οποίο προκαλείται από την μεταβλητότητα που παρατηρείται στο θραυόμενο ύψος κύματος κατά μήκος της ακτής λόγω περίθλασης των κυμάτων. Ο πρώτος όρος είναι εφαρμόσιμος όταν η, κατά μήκος της ακτής, μεταφορά της άμμου συμβαίνει σε φυσικές ευθύγραμμες παραλίες ενώ ο τελευταίος σε παραλίες που είναι κοντά σε κατασκευές και σε ακρωτήρια. Η αριθμητική τιμή των συντελεστών Κ 1 και Κ 2 έχει προσδιοριστεί εμπειρικά στο Coastal Engineering Manual (2002) (Κ 1 =0,45, Κ 2 =0,40) καθώς και από τους Kraus και Harikai (1983) (Κ1=0.3, Κ2=0.4). Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιούνται οι δεύτερες τιμές. Μια βασική παράμετρος στα μοντέλα μιας γραμμής είναι το βάθος μέχρι το οποίο η άμμος μεταφέρεται ενεργά. Το οριακό, αυτό, βάθος «κλεισίματος» h* (closure depth) - ή βάθος αναφοράς του σημείου θραύσης - είναι το βάθος που αντιστοιχεί στο (θαλάσσιο) όριο των διακυμάνσεων του ενεργού προφίλ. Λόγω όμως της στατιστικής φύσης του μεγέθους αυτού και της σπανιότητας των δεδομένων το κατώφλι κίνησης δεν μπορεί να καθοριστεί με βεβαιότητα και συχνά είναι δύσκολο ακόμα και να εκτιμηθεί. Το οριακό βάθος D (ή h*) προσδιορίζεται ως το όριο προς τη θάλασσα, της ζώνης μέσα στην οποία λαμβάνει χώρα σημαντική στερεομεταφορά κατά μήκος της ακτής αλλά και εγκάρσια: 218

241 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] D 2.28H 68.5 H / gt 2 2 s s s (40) Όπου H s είναι το σημαντικό ύψος και T s η αντίστοιχη περίοδος των τοπικών κυματισμών και g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας Διαμόρφωση του μοντέλου γράφεται: Η εξίσωση συνέχειας της άμμου η οποία είναι η βασική εξίσωση του μοντέλου 1-Line y 1 Q q 0 t D x (41) Όπου y είναι η θέση της ακτογραμμής, x είναι η κατά μήκος της ακτής συντεταγμένη, t είναι ο χρόνος, Q είναι ο κατά μήκος της ακτής ρυθμός στερεομεταφοράς όπως αυτός δίνεται από την εξίσωση (36) και q είναι ο ρυθμός εγκάρσιας στερεομεταφοράς (m 3 /s m μήκους της ακτής). Όλοι οι παραπάνω συμβολισμοί παρουσιάζονται αναλυτικά στο Σχήμα 51: Σχήμα 51: Ρυθμός στερεοπαροχής παράλληλα στην ακτή και εξέλιξη ακτογραμμής Αριθμητική επίλυση με πεπλεγμένο σχήμα Για τους αριθμητικούς υπολογισμούς επιλέχθηκε να χρησιμοποιηθεί ένα πεπλεγμένο σχήμα πεπερασμένων διαφορών, στο οποίο οι εξισώσεις επιλύονται για όλες της συντεταγμένες της παραλίας ταυτόχρονα, αντί ενός ρητού. Η επιλογή έγινε με βάση το γεγονός ότι τα πεπλεγμένα σχήματα δεν διέπονται από το κριτήριο Courant, είναι δηλαδή σταθερά για οποιοδήποτε χρονικό βήμα. 219

242 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 220 Η εξίσωση (41) εκφράζεται σε διαφορική μορφή με τη χρήση έκκεντρου κανάβου. Οι στερεοπαροχές υπολογίζονται στις διατομές (κορυφές κανάβου) και οι τεταγμένες y στα μέσα των διατομών. Στο σημείο iδx και στο χρόνο nδt (όπου Δx και Δt το χωρικό και χρονικό βήμα διακριτοποίησης) οι μερικές παράγωγοι της εξίσωσης (41) προσεγγίζονται από τη σχέση (Σχήμα 51): 1 2 1/ n i n i n i n i n i n i n i q x Q Q x Q Q D t y y (42) Αντικαθιστώντας την εξίσωση (36) στην εξίσωση (42) εξάγεται το ακόλουθο σύστημα εξισώσεων: i n i n i i n i i n i n i n i F y y E Q G Q B Q y (43) όπου οι τιμές των B, G i, E i και F i είναι υπολογισμένες στο προηγούμενο χρονικό βήμα και δίνονται από τις σχέσεις: i s b b s b bi g i i s b b s b bi g i n i n i n i i i x H c H F x x H c H E x D t B xq Q B Q y G cos cos 1 2 cos sin 2 / cos sin cos cos / (44) Το σύστημα των εξισώσεων (43) περιέχει δύο ομάδες αγνώστων, τις y n+1 και Q n+1. Καθώς οι οριακές συνθήκες συνήθως εκφράζονται με όρους του ρυθμού στερεομεταφοράς, επιλύεται το σύστημα για την ομάδα Q n+1 πρώτα. Από την αντικατάσταση της πρώτης εξίσωσης του συστήματος στη δεύτερη προκύπτει: i i i i n i i n i i n i i F G G E BE Q Q BE Q BE (45) Για i = 2 έως Ν η εξίσωση (45) αντιπροσωπεύει Ν-1 εξισώσεις με Ν-1 αγνώστους. Για την προσομοίωση της επίδρασης των παράκτιων τεχνικών έργων στην εξέλιξη της ακτογραμμής αλλά και των γειτονικών ακτών, εισάγουμε τις παρακάτω τρεις οριακές συνθήκες: a) Ύπαρξη αδιαπέραστου προβόλου (groin ή βραχίονας λιμένα). Στην περίπτωση αυτή θεωρούμε ότι η κατασκευή κάθετα σε μια ακτή δεν επιτρέπει την μεταφορά άμμου κατάντι αυτής και άρα: Q=0

243 y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] b) Διαπερατός πρόβολος (βυθισμένος ή μικρού μήκος). Όταν ένα μόνο μέρος της στερεομεταφοράς διέρχεται κατάντι του προβόλου τότε: Q=γ α Q 0, όπου Q 0 η στερεομεταφορά που υπολογίστηκε αγνοώντας την παρουσία του προβόλου και γ α ένας συντελεστής (0<γ α <1) που ορίζει το ποσοστό της στερεομεταφοράς που διέρχεται. c) Ακτή σε ισορροπία. Εάν διαπιστωθεί ότι η ακτογραμμή της περιοχής που μελετάται δεν μεταβάλλεται σημαντικά σε ένα σχετικά μακρύ χρονικό διάστημα, τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας, δηλαδή από τα όρια του υπολογιστικού πεδίου εισέρχεται (ή/και εξέρχεται) συγκεκριμένη στερεοπαροχή: Q b = Q b±1, όπου Q b και Q b±1 είναι οι στερεοπαροχές στο όριο και στο γειτονικό του σημείο του υπολογιστικού σημείου. Τα δεδομένα του μοντέλου (δηλ. το ύψος κύματος H και η γωνία πρόσπτωσης α b στο σημείο θραύσης) υπολογίζονται από το μοντέλο WAVE_L με βάση τα χαρακτηριστικά των ισοδύναμων κυματισμών που δίνονται στους Πίνακες 27, 28, 29. Οι ισοϋψείς των ισοδύναμων κυματισμών που προέκυψαν από τις εφαρμογές του μοντέλου WAVE_L, για Β, ΒΑ, Α και ΝΑ κυματισμούς, παρουσιάζονται στις Εικόνες 71, 72, 73. Με βάση τα αποτελέσματα αυτά (δηλ. το ύψος κύματος H και η γωνία πρόσπτωσης α b στο σημείο θραύσης) εφαρμόστηκε το μοντέλο εξέλιξης ακτογραμμής. Στην Εικόνα 74 παρουσιάζεται η πρόβλεψη της εξέλιξης της ακτογραμμής μετά την επαλληλία των τεσσάρων κυματικών καταστάσεων. Είναι φανερή η τάση σταθεροποίησης της ακτογραμμής. Συνεπώς τα προτεινόμενα έργα δεν θα επιφέρουν διάβρωση στην υφιστάμενη ακτογραμμή x (m) Εικόνα 71: Ισοϋψείς ισοδύναμου ύψους κύματος - Β Κυματισμοί 0 221

244 y (m) y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] x (m) Εικόνα 72: Ισοϋψείς ισοδύναμου ύψους κύματος - ΒΑ Κυματισμοί x (m) Εικόνα 73: Ισοϋψείς ισοδύναμου ύψους κύματος - ΒΔ Κυματισμοί

245 y (m) Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Αρχική ακτογραμμή Εξέλιξη ακτογραμμής x (m) Εικόνα 74: Πρόβλεψη εξέλιξης της ακτογραμμής Περιγραφή κατασκευαστικών εργασιών Η Ακτομηχανική Διερεύνηση που προηγήθηκε, κρίνει ότι, η κατασκευή του προτεινόμενου έργου στην ακτή της Εφταλούς, δεν θα επιφέρει καμία αλλαγή στην μορφολογία της ακτογραμμής. Επομένως, θα πραγματοποιηθεί η κατασκευή νέων παραλιακών θαλάσσιων τοίχων, στα σημεία εκείνα όπου έχει παρατηρηθεί κατάρρευση των παλαιών και τα πρανή της οδού δεν έχουν ενισχυθεί με φυσικούς ογκόλιθους. Οι νέοι θαλάσσιοι τοίχοι θα έχουν ολικό μήκος 250,00 m. Ο τοίχος θα είναι μονολιθικός και ορθογωνικός. Θα κατασκευαστεί από συμπαγείς τεχνητούς ογκολίθους διαστάσεων 1,40x3,50x2,50m (ΠλάτοςxΎψοςxΜήκος). Οι ογκόλιθοι εδράζονται σε λιθορριπή λίθων 0,50-50,00Kg που διαστρώνεται επί του πυθμένα με στάθμη στέψης σε βάθος 1,00m. Ο πυθμένας εκσκάπτεται μέχρι την στάθμη -1,50 m και επαναπληρούται με την παραπάνω λιθορριπή. Επίσης, προβλέπεται η καθαίρεση των υφιστάμενων τοίχων εκεί όπου υπάρχει κίνδυνος κατάρρευσης. Ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει για τις θέσεις συναρμογής με τους υφιστάμενους τοίχους. Στις θέσεις αυτές πρέπει να καθαιρεθούν οι υφιστάμενοι τοίχοι σε πλάτος 1,50 m περίπου και να γίνει εκσκαφή κάτω από τα θεμέλιά τους. Μετά τη τοποθέτηση της λιθορριπής έδρασης, θα καλυφθεί το κενό με χυτό ύφαλο σκυρόδεμα. Στη συναρμογή και μετά τη τοποθέτηση των στηλών των τεχνητών ογκολίθων των νέων κρηπιδωμάτων, τα κενά θα καλυφθούν με χυτό ύφαλο σκυρόδεμα. Όπου κρίνεται απαραίτητο θα γίνει αποκατάσταση του οδοστρώματος. 223

246 Αριθ. Διατ. Αποστάσεις μεταξύ Εφαρμ. Μήκος Βάθος εκσκ. α=1,40 β=1,40+1/2*h Επιφάν. Εκσκαφ. 1/2*(a+b)*h Βραχώδεις Χωματισμοί Γαιώδεις Χωματισμοί Σύνολο εκσκαφών Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 8.11 Αναλυτική προμέτρηση εργασιών Η αναλυτική προμέτρηση των εργασιών έγινε με βάση την αναλυτική περιγραφή των άρθρων των ενιαίων τιμολογίων λιμενικών και υδραυλικών έργων του 2009 (ΦΕΚ 410 Β/ ). Ακολουθεί ο αναλυτικός υπολογισμός των ποσοτήτων κάθε εργασίας. Άρθρο 1.01 Ύφαλες καθαιρέσεις τμημάτων κατασκευών λιμενικών έργων χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών (ΛΙΜ 1112) Καθαίρεση των ύφαλων τμημάτων των υφισταμένων θαλάσσιων τοίχων που έχουν υποστεί σημαντικές βλάβες. 0,50x1,00x150,00m (Πλάτος x Ύψος x Μήκος) = 75,00m 3 Άρθρο 1.03 Έξαλες καθαιρέσεις τμημάτων κατασκευών λιμενικών έργων χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών (ΛΙΜ 1123) Καθαίρεση των έξαλων τμημάτων των υφισταμένων θαλάσσιων τοίχων που έχουν υποστεί σημαντικές βλάβες. 2,00x1,00x150,00m (Πλάτος x Ύψος x Μήκος) = 300,00m 3 Άρθρο 2.02 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε εδάφη Κατηγορίας B (ΛΙΜ 1210) Πίνακας 32: Εκσκαφές πυθμένα Αρχή 125,00 0,50 1,40 1,65 0,76 95,31 250,00 Τέλος 125,00 0,50 1,40 1,65 0,76 95,31 Σύνολ. 250,00 250,00 190,63 Όπως φαίνεται στον Πίνακα 32, η ποσότητα προς εκσκαφή είναι 190,63m 3. Στρογγυλοποίηση: 191,00m

247 Αριθ. Διατ. Αποστάσεις μεταξύ Εφαρμ. Μήκος Βάθος επιχ. α=0,40 β=1,40+1/2*h Επιφάν. Επιχ. 1/2*(a+b)*h Βραχώδεις Χωματισμοί Γαιώδεις Χωματισμοί Σύνολο επιχώσεων Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Άρθρο 3.02 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων (ΛΙΜ 1321) Πίνακας 33: Επιχώσεις ράχης τοίχου Αρχή 125,00 2,90 0,40 1,85 3,26 407,81 250,00 Τέλος 125,00 2,90 0,40 1,85 3,26 407,81 Σύνολ. 250,00 250,00 815,63 Όπως φαίνεται στον Πίνακα 33, η ποσότητα προς επίχωση είναι 815,63m 3. Στρογγυλοποίηση: 816,00m 3 Άρθρο 4.04 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,50 50,00 kg (ΛΙΜ 2210) Οι ποσότητα των εργασιών, όπως Άρθρο 2.02: 191,00m 3. Άρθρο Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων (ΛΙΜ 3110) 1,40x3,50x250,00m (Πλάτος x Ύψος x Μήκος) = 1.225,00m 3 (Σύνολο ογκολίθων προς τοποθέτηση: 100,00 τεμ.) Άρθρο Πλήρωση κυψελών ή διακένων με ύφαλο έγχυτο επί τόπου σκυρόδεμα κατηγορίας C16/20 (ΛΙΜ 4110) Στις συναρμογές των τοίχων: 0,50x1,00x0,10m (Πλάτος x Ύψος x Μήκος) = 0,05m 3 Πλήθος συναρμογών: 10,00 Σύνολο: 10,00x0,05 = 0,50m 3 Άρθρο 4.09 (ΥΔΡ) Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων Α0 (ΟΔΟ 4521Β) 0,60x100,00m (Πλάτος x Μήκος) = 60,00m 2 225

248 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 8.12 Αναλυτικός προϋπολογισμός Οι τιμές μονάδος των εργασιών είναι σύμφωνες με τα ενιαία τιμολόγια λιμενικών και υδραυλικών έργων του 2009 (ΦΕΚ 410 Β/ ). Σύμφωνα με τον συνημμένο προϋπολογισμό (Πίνακας 34), η συνολική δαπάνη του έργου ανέρχεται στο ποσό διακοσίων σαράντα επτά χιλιάδων οκτακοσίων ενενήντα εννέα ευρώ και ενενήντα δύο λεπτών ( ,92 ), περιλαμβανομένων των Γ.Ε. & Ε.Ο. 18%, απροβλέπτων σε ποσοστό 15%, αναθεώρησης 10% και Φ.Π.Α. 23%. Πίνακας 34: Αναλυτικός προϋπολογισμός του έργου Προϋπολογισμός Εργασίες ΠοσότηταΜονάδα Τιμή Μονάδος Μερική Ολική α/α Α - Χωματουργικά, καθαιρέσεις και αποκαταστάσεις 1 Ύφαλες καθαιρέσεις τμημάτων κατασκευών λιμενικών έργων χωρίς την χρήση 75,00 m 3 16, ,50 εκρηκτικών υλών 2 Έξαλες καθαιρέσεις τμημάτων κατασκευών λιμενικών έργων χωρίς την χρήση 300,00 m 3 15, ,00 εκρηκτικών υλών 3 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε εδάφη Κατηγορίας B 191,00 m 3 3,00 573,00 4 δανειοθαλάμων 816,00 m 3 3, ,20 5 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 191,00 m 3 12, ,00 6 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων - Α0 60,00 m 2 18, , ,70 Β - Τεχνικά έργα 7 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 1.225,00 m 3 100, ,00 8 Πλήρωση κυψελών ή διακένων με ύφαλο έγχυτο επί τόπου σκυρόδεμα κατηγορίας C16/20 0,50 m 3 105,00 52, ,50 Γ - Σωληνώσεις και συσκευές 0,00 Άθροισμα εργασιών (Α+Β+Γ) ,20 Γ.Ε.+Ο.Ε. 18% ,64 Μερικό σύνολο ,84 Απρόβλεπτα 15% ,58 Μερικό σύνολο ,41 Αναθεώρηση 10% ,24 Μερικό σύνολο ,65 Φ.Π.Α. 23% ,27 Προϋπολογισμός με Φ.Π.Α , Κατάλογος κινδύνων Στην παρούσα παράγραφο, εντοπίστηκαν και μελετήθηκαν οι κίνδυνοι που μπορούν να απειλήσουν το έργο που εξετάζεται. Η παρουσίασή τους, γίνεται με την μορφή ενός καταλόγου κινδύνων (Πίνακας 35). Η σύνταξη της παρούσης και της επόμενης παραγράφου, 226

249 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] βασίστηκαν στις σημειώσεις του μαθήματος «Διαχείριση Γεωτεχνικών Έργων», Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων» (πηγή: [54]). Πίνακας 35: Κατάλογος κινδύνων α/α Περιγραφή Ν Ο Π Σχόλια 1 Αρχαιολογικά ευρήματα Δεν υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με την ύπαρξη αρχαίων. 2 Δίκτυα, αγωγοί Το έργο κατασκευάζεται εκτός του αστικού ιστού, οπότε δεν αναμένεται η εύρεση δικτύων ο.κ.ω. 3 Μολυσμένο έδαφος Δεν υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με την ύπαρξη μολυσμένου εδάφους. 4 Μολυσμένα θαλάσσια ύδατα Δεν υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με την ύπαρξη μολυσμένου υπόγειου νερού. 5 Ομοιογένεια της στρωματογραφίας Η ξηρά αποτελείται από μία εδαφική στρώση και δεν ξηράς διακόπτεται από καμία ενδιάμεση. 6 Παρουσία προβληματικών στρώσεων Η συνεχής διάβρωση του εδάφους από τη θάλασσα, του εδάφους στην ξηρά ενδεχομένως να έχει επηρεάσει τη συνοχή του. 7 Αν και το μέτωπο της παραλίας χαρακτηρίζεται από Απρόβλεπτη, τοπική διαφοροποίηση χοντρόκοκκο ίζημα, εντούτοις, τοπικά να παρουσιαστούν ποιότητας πυθμένα θεμελίωσης αργιλώδεις αποθέσεις 8 Εσκαψιμότητα του εδάφους Δεν υπάρχουν βραχώδεις εδαφικές στρώσεις. 9 Δυσκολία εφαρμογής της μεθόδου κατασκευής Δεν αναμένεται να παρουσιαστούν προβλήματα. 10 Δυσκολία επίτευξης γεωμετρίας Δεν αναμένεται να παρουσιαστούν προβλήματα Αλληλεπίδραση με γειτονικές κατασκευές Εκτίμηση των μετακινήσεων και της επιρροής τους στα γειτονικά κτήρια Καταγραφή της κατάστασης πριν την έναρξη των εργασιών 14 Απρόβλεπτη θαλασσοταραχή του Υπάρχουν κτήρια μέσα στη ζώνη επιρροής του έργου και πρέπει να παρακολουθούνται για τυχόν επιδράσεις από την κατασκευή. Η ένταση των εργασιών δεν αναμένεται να επηρεάσει τις γειτονικές οικίες. Η σημαντική διάβρωση του εδάφους και η κοντινή απόστασή τους από τη θάλασσα, δικαιολογεί την τακτική παρακολούθησή τους. Πριν την έναρξη των εργασιών, θα γίνει εντοπισμός και καταγραφή των κτηρίων που βρίσκονται εντός της ζώνης επιρροής του έργου Οι καιρικές συνθήκες θα παρακολουθούνται διαρκώς. Σχέδιο εκκένωσης εργοαξίου. 15 Μη έγκαιρη άφιξη ή συστηματική καιρική καθυστέρηση ειδικού Δεν θα χρησιμοποιηθεί ειδικός εξοπλισμός. μηχανολογικού εξοπλισμού 16 Κακή συνεργασία ειδικών τεχνητών Δεν θα απασχοληθούν ειδικοί τεχνίτες. 17 Ανεύρεση προσωπικού Υπάρχει διαθέσιμο ανθρώπινο δυναμικό. 18 Απεργίες προσωπικού Σε αυτήν την περίπτωση θα ζητηθεί παράταση στην περαίωση του έργου. 19 Αύξηση της τιμής των υλικών Θα καλυφθεί από το κονδύλιο της αναθεώρησης και των απροβλέπτων. 20 Ανεπαρκής εφοδιασμός με μονάδες, που εξορύσσονται σε λατομείο. 21 Επάρκεια υλικών 22 Κοινωνικές αντιδράσεις 23 Οικολογικές αντιδράσεις Θα καθοριστεί συγκεκριμένο πρόγραμμα καταγραφής των υλικών και των παραγγελιών. Ενδεχόμενη κακοκαιρία, μπορεί να επηρεάσει τα αποθέματα των προμηθευτών. Θα καθοριστεί συγκεκριμένο πρόγραμμα καταγραφής των υλικών και των παραγγελιών. Ενδεχόμενη κακοκαιρία, μπορεί να επηρεάσει τα αποθέματα των προμηθευτών. Η τοπική κοινωνία συμφωνεί με την κατασκευή του έργου. Δεν υπάρχουν, καθώς η ακτομηχανική διερεύνηση απέδειξε ότι δεν θα επηρεαστεί η μορφολογία της ακτής και επομένως, ούτε το θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον. 227

250 Πιθανότητα Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 8.14 Ποιοτική ανάλυση κινδύνων Από τον κατάλογο κινδύνου, παρατηρείται ότι για ορισμένους κινδύνους υπάρχει περιορισμένη γνώση ως προς την πιθανότητα εμφάνισης και τις επερχόμενες συνέπειές τους. Για την ποιοτική ανάλυση αυτών, κρίνεται σκόπιμο να καθοριστούν ποιοτικές κλίμακες αξιολόγησης. Βάσει των Πινάκων 36, 37, 38, 39 γίνεται εκτίμηση της συνολικής έκθεσης του έργου σε κίνδυνο (Πίνακας 40), αξιολογώντας τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των κινδύνων για τους οποίους υπάρχει σχετική αβεβαιότητα. Πίνακας 36: Πιθανότητα εμφάνισης Συνέπειες σε περίπτωση εμφάνισης Συνέπειες Κατηγοριοποίηση Ι ΙΙ ΙΙΙ ΙV V Πολύ μεγάλη (Ε) Μ Μ Υ Υ Υ Μεγάλη (Δ) Χ Μ Μ Υ Υ Μέση (Γ) Χ Χ Μ Μ Υ Χαμηλή (Β) Χ Χ Χ Μ Μ Πολύ χαμηλή (Α) Χ Χ Χ Χ Μ Πίνακας 37: Ποιοτική κλίμακα πιθανότητας εμφάνισης Κατηγορία Ποιοτική περιγραφή Εκτίμηση πιθανότητας Α Όχι πιθανό 0,1 Β Λίγο πιθανό 0,3 Γ Πιθανό 0,5 Δ Πολύ πιθανό 0,7 Ε Σχεδόν Βέβαιο 0,9 Πίνακας 38: Ποιοτική κλίμακα συνεπειών Χρόνος Κατηγορία Κόστος (αύξηση) (αύξηση) Ι Ασήμαντη Ασήμαντη ΙΙ <5% <5% ΙΙΙ 5-10% 5-10% IV 10-20% 10-20% V >20% >20% Ποιότητα Έκταση Εκτίμηση Χωρίς μεταβολή Απαιτητικές εφαρμογές επηρεάζονται Σε σημείο που χρειάζεται έγκριση του πελάτη Σε σημείο μη αποδεκτό Με κίνδυνο ακύρωσης του έργου Χωρίς μεταβολή Μικρό μέρος του έργου επηρεάζεται Σημαντικό μέρος του έργου επηρεάζεται Σε έκταση μη αποδεκτή Με κίνδυνο ακύρωσης του έργου 0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 228

251 Πιθανότητα Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 39: Έκθεση του έργου σε κίνδυνο Συνέπειες Κατηγοριοποίηση Ι ΙΙ ΙΙΙ ΙV V Πολύ μεγάλη (Ε) 0,05 0,09 0,18 0,36 0,72 Μεγάλη (Δ) 0,04 0,07 0,14 0,28 0,56 Μέση (Γ) 0,03 0,05 0,10 0,20 0,40 Χαμηλή (Β) 0,02 0,03 0,06 0,12 0,24 Πολύ χαμηλή (Α) 0,01 0,01 0,02 0,04 0,08 Πίνακας 40: Συνολική έκθεση κινδύνου του έργου Κίνδυνος Πιθανότητα Συνέπεια Έκθεση Κατάταξη 6 Α Ι 0, Β ΙΙ 0, Α ΙΙ 0, Α ΙΙ 0, Ε ΙΙΙ 0, Γ ΙΙ 0, Γ ΙΙΙ 0, Β ΙΙΙ 0, Β ΙΙ 0,03 5 Στη συνέχεια, βαθμολογούνται τα ακόλουθα μεγέθη, ανάλογα με την επικινδυνότητά τους, σε ένα εύρος τιμών από 0 έως 3: Κ, η γνώση του κινδύνου (διαθέσιμη μη διαθέσιμη) Ρ, η συχνότητα εμφάνισης (σε διαστήματα >Τ σε διαστήματα <Τ) W, ο τρόπος εμφάνισης (αργά βαθμιαία γρήγορα στο σύνολο) C, το κόστος (μικρό μεγάλο) Τ, η χρονική καθυστέρηση (μικρή μεγάλη) S, η ασφάλεια και η ποιότητα (αποδεκτή μη αποδεκτή) και υπολογίζονται τα εξής αθροίσματα: P T = K + P + W E T = C + T + S Πίνακα 41. Τα αποτελέσματα της βαθμολόγησης των παραπάνω μεγεθών παρουσιάζονται στον 229

252 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 41: Ποιοτική ανάλυση κινδύνων α/α Περιγραφή K P W P T C T S E T Η ποιοτική ανάλυση ολοκληρώνεται με την γραφική απεικόνιση των κινδύνων (Διάγραμμα 18), τοποθετώντας τα παραπάνω αθροίσματα σε γράφημα έκθεσης κινδύνου, που αποτελείται από τρεις (3) περιοχές (χαμηλού μέσου υψηλού κινδύνου). (ET) X M Y (PT) Διάγραμμα 18: Ποιοτική ανάλυση κινδύνου Από το γράφημα προκύπτει ότι είναι καθοριστικής σημασίας η περαιτέρω διερεύνηση των κάτωθι αβεβαιοτήτων, καθώς βρίσκονται στην περιοχή υψηλού κινδύνου: 1. Απρόβλεπτη, τοπική διαφοροποίηση ποιότητας πυθμένα θεμελίωσης 2. Απρόβλεπτη θαλασσοταραχή Η πρώτη αβεβαιότητα, μπορεί να αποφευχθεί με λεπτομερέστερη γεωτεχνική έρευνα, έτσι ώστε να προσδιοριστούν από την αρχή τυχόν επικίνδυνα σημεία. Η δεύτερη αβεβαιότητα, επηρεάζει τις κατασκευαστικές εργασίες και, σε μικρότερο βαθμό, την 230

253 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] προμήθεια των πρώτων υλών στο νησί και κατ επέκταση στο έργο. Η συστηματική παρακολούθηση των προγνώσεων των μεταβολών του καιρού θα βοηθήσει στην ορθότερη αντιμετώπιση του φαινομένου της θαλασσοταραχής. Η κατάστρωση ενός σχεδίου εκκένωσης σε περίπτωση εκδήλωσης του φαινομένου κρίνεται απαραίτητη. Ο καθορισμός ενός προγράμματος καταγραφής και παραγγελίας των υλικών, θα αποτρέψει τον κίνδυνο της έλλειψης υλικών Χρονικός προγραμματισμός του έργου Γενικά Στην παρούσα παράγραφο παρουσιάζεται ο χρονικός προγραμματισμός των κατασκευαστικών εργασιών με τη χρήση ειδικού λογισμικού χρονικού προγραμματισμού (Microsoft Office Project 2010) και διαφορετικά σενάρια ολοκλήρωσης του έργου. Συγκεκριμένα, παρουσιάζονται οι εργασίες σε πινακοειδή μορφή, με τις διάρκειες, τις αναμενόμενες ημερομηνίες έναρξης και λήξης. Στην συνέχεια παρουσιάζονται πέντε διαφορετικά σενάρια χρονικής ολοκλήρωσης του έργου: 1. Πιθανό σενάριο (Expected) 2. Αισιόδοξο σενάριο (Optimistic) 3. Απαισιόδοξο σενάριο (Pessimistic) 4. Αναμενόμενο σενάριο που προκύπτει από την κατανομή β σε σχέση με το πιθανό, το αισιόδοξο και το απαισιόδοξο σενάριο (Pert analysis) 5. Σενάριο που προκύπτει από την συμπίεση του έργου (Crushing) Κατά τον προσδιορισμό των διαρκειών των σεναρίων, λήφθηκαν υπόψη τα αποτελέσματα της ανάλυσης κινδύνων. Ακόμη, θα παρουσιάζεται η αυξομείωση του κόστους του συνόλου των εργασιών ανάλογα με το κάθε σενάριο. Έτσι, θα υπολογίζεται κάθε φορά το εργολαβικό όφελος, λαμβάνοντας σταθερά τα απρόβλεπτα, την αναθεώρηση, το ΦΠΑ και το σύνολο του προϋπολογισμού με ΦΠΑ. Το κόστος των πόρων εργασίας έχει καθοριστεί στα 402,30 /ημέρα και το κόστος των υλικών πόρων στα ,20. Τέλος, το ημερολόγιο των εργασιών έχει καθοριστεί στις 5 εργάσιμες ημέρες, με ωράριο εργασίας 7:00 13:00 και 13:00 17:00. Η ανάλυση των εργασιών του έργου παρουσιάζεται στον Πίνακα

254 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 42: Αναλυτικές εργασίες του έργου Task Name Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου Προκαταρκτικές εργασίες Έναρξη εργασιών Εγκατάσταση στο εργοτάξιο Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών Καθαίρεση - Αποκόμιση έξαλων καθαιρέσεων Μεταφορά - Απόθεση έξαλων καθαιρέσεων Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών Καθαίρεση - Αποκόμιση ύφαλων καθαιρέσεων Μεταφορά - Απόθεση ύφαλων καθαιρέσεων Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B Εκσκαφή - Αποκόμιση υλικών πυθμένα Μεταφορά - Απόθεση υλικών πυθμένα Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg Προμήθεια - Μεταφορά λίθων Διάστρωση - Τακτοποίηση λίθων Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων Προμήθεια - Μεταφορά υλικών ογκολίθων Κατασκευή ξυλοτύπων Ανάμιξη υλικών - Διάστρωση - Συμπύκνωση Αφαίρεση ξυλοτύπων Μεταφορά ογκολίθων Βύθιση - Τοποθέτηση Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα Προμήθεια - Μεταφορά υλικών ύφαλου σκυροδέματος Ανάμιξη υλικών - Έγχυση - Διάστρωση Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων Προμήθεια - Μεταφορά υλικών επιχώσεων Διάστρωση - Συμπύκνωση επιχώσεων Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων Προμήθεια - Μεταφορά υλικών υπόβασης Διάστρωση - Συμπύκνωση υπόβασης Προμήθεια - Μεταφορά ασφάλτου Διάστρωση - Συμπύκνωση ασφάλτου Εργασίες απεγκατάστασης Πέρας έργου Αναμενόμενο σενάριο (Expected) Για το συγκεκριμένο σενάριο επιλέχθηκε ως ημερομηνία έναρξης (Start date) η 15/4/2013. Για το παρόν σενάριο, οι διάρκειες των εργασιών είναι σημαντικά μεγαλύτερες καθότι έχει ληφθεί υπόψη ότι λόγω απρόβλεπτων καταστάσεων μπορεί να προκύψουν χρονοκαθυστερήσεις. Οι απρόβλεπτες, αυτές, καταστάσεις μπορούν να είναι είτε η κακοκαιρία που επηρεάζει άμεσα το έργο, είτε η έλλειψη πρώτων υλών λόγω εξάντλησης των αποθεμάτων και αδυναμία μεταφοράς των νέων παραγγελιών λόγω ενδεχόμενου απαγορευτικού του απόπλου των πλοίων. Η διάρκεια κατασκευής του έργου θα είναι 174 ημέρες. Η ημερομηνία λήξης (Finish date) είναι η 25/11/2013. Αναλυτικότερα, οι διάρκειες των εργασιών παρουσιάζονται στον Πίνακα

255 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 43: Αναμενόμενο σενάριο Task Name Duration Start Finish Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 174 days Mon 15/4/13 Mon 25/11/13 Προκαταρκτικές εργασίες 5 days Mon 15/4/13 Fri 19/4/13 Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Fri 19/4/13 Wed 15/5/13 Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Fri 19/4/13 Wed 15/5/13 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 27 days Wed 15/5/13 Tue 18/6/13 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 24 days Wed 12/6/13 Fri 12/7/13 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 47 days Wed 10/7/13 Mon 9/9/13 Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 12 days Thu 5/9/13 Fri 20/9/13 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 17 days Wed 18/9/13 Wed 9/10/13 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 30 days Tue 8/10/13 Thu 14/11/13 Εργασίες απεγκατάστασης 8 days Thu 14/11/13 Mon 25/11/13 Πέρας έργου 0 days Mon 25/11/13 Mon 25/11/13 Το κόστος των εργασιών και το εργολαβικό όφελος είναι αυτά του προϋπολογισμού, δηλαδή ,20 και ,64 αντίστοιχα (Εικόνα 75). Εικόνα 75: Κόστος αναμενόμενου σεναρίου Αισιόδοξο σενάριο (Optimistic) Στο αισιόδοξο σενάριο λαμβάνονται υπόψη οι νωρίτεροι χρόνοι λήξης των δραστηριοτήτων. Ημερομηνία έναρξης (Start date) παραμένει η 15/4/2013. Για το παρόν σενάριο, η διάρκεια του έργου είναι μειωμένη κατά 30%. Η πραγματοποίηση του σεναρίου αυτού, βασίζεται στη έγκαιρη προμήθεια και αποθήκευση των υλικών που είναι απαραίτητα για την κατασκευή του έργου. Η διάρκεια κατασκευής του έργου θα είναι 123 ημέρες. Η ημερομηνία λήξης (Finish date) είναι η 20/9/2013. Αναλυτικότερα, οι διάρκειες των εργασιών παρουσιάζονται στον Πίνακα

256 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 44: Αισιόδοξο σενάριο Task Name Duration Start Finish Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 123 days Mon 15/4/13 Fri 20/9/13 Προκαταρκτικές εργασίες 2 days Mon 15/4/13 Tue 16/4/13 Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 11 days Tue 16/4/13 Tue 30/4/13 Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 11 days Tue 16/4/13 Tue 30/4/13 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 21 days Tue 30/4/13 Thu 30/5/13 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 21 days Tue 28/5/13 Tue 25/6/13 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 35 days Thu 20/6/13 Mon 5/8/13 Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 6 days Thu 1/8/13 Fri 9/8/13 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 11 days Wed 7/8/13 Thu 22/8/13 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 21 days Tue 20/8/13 Fri 13/9/13 Εργασίες απεγκατάστασης 5 days Mon 16/9/13 Fri 20/9/13 Πέρας έργου 0 days Fri 20/9/13 Fri 20/9/13 Το κόστος των εργασιών ανέρχεται στα ,10 και το εργολαβικό όφελος θα είναι ,74 (Εικόνα 75). Εικόνα 76: Κόστος αισιόδοξου σεναρίου Απαισιόδοξο σενάριο (Pesimistic) Στο απαισιόδοξο σενάριο λαμβάνονται υπόψη οι αργότεροι χρόνοι λήξης των δραστηριοτήτων. Ημερομηνία έναρξης (Start date) παραμένει η 15/4/2013. Για το παρόν σενάριο, η διάρκεια του έργου είναι αυξημένη κατά 30%. Η ενδεχόμενη αύξηση της διάρκειας των δραστηριοτήτων, βασίζεται στις τοπικές συνθήκες. Η διάρκεια κατασκευής του έργου θα είναι 222 ημέρες. Η ημερομηνία λήξης (Finish date) είναι η 20/1/2014. Αναλυτικότερα, οι διάρκειες των εργασιών παρουσιάζονται στον Πίνακα

257 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 45: Απαισιόδοξο σενάριο Task Name Duration Start Finish Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 222 days Mon 15/4/13 Wed 29/1/14 Προκαταρκτικές εργασίες 5 days Mon 15/4/13 Fri 19/4/13 Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 23 days Fri 19/4/13 Wed 22/5/13 Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 23 days Fri 19/4/13 Wed 22/5/13 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 33 days Thu 23/5/13 Thu 4/7/13 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 27 days Tue 25/6/13 Mon 29/7/13 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 59 days Thu 25/7/13 Tue 8/10/13 Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 18 days Mon 7/10/13 Wed 30/10/13 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 23 days Fri 25/10/13 Mon 25/11/13 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 39 days Fri 22/11/13 Wed 15/1/14 Εργασίες απεγκατάστασης 11 days Wed 15/1/14 Wed 29/1/14 Πέρας έργου 0 days Wed 29/1/14 Wed 29/1/14 Το κόστος των εργασιών ανέρχεται στα ,80 και το εργολαβικό όφελος θα είναι 4.993,04 (Εικόνα 77). Εικόνα 77: Κόστος απαισιόδοξου σεναρίου Σενάριο που προκύπτει από την κατανομή β (Pert analysis) Επειδή στα τεχνικά έργα πολλές φορές δεν είναι εύκολη η χρονική εκτίμηση μιας δραστηριότητας και για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας επιλέχθηκε η χρήση της μεθόδου Pert Analysis. Σύμφωνα με την κατανομή β, η πιο πιθανή διάρκεια μιας δραστηριότητας στα τεχνικά έργα προκύπτει από την εισαγωγής συντελεστών βαρύτητας για την αισιόδοξη, την πιθανή και την απαισιόδοξη διάρκεια μιας δραστηριότητας. Ο υπολογισμός του αναμενόμενου χρόνου εκτελέσεως της κάθε δραστηριότητας με βάση τον τύπο: 235

258 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] όπου: t a : ο ελάχιστος χρόνος εκτελέσεως της δραστηριότητας (αισιόδοξος χρόνος) t b : ο μέγιστος χρόνος εκτελέσεως της δραστηριότητας (απαισιόδοξος χρόνος) t m : ο πιθανότερος χρόνος εκτελέσεως της δραστηριότητας (ο χρόνος με την μέγιστη πιθανότητα) t e : ο αναμενόμενος χρόνος εκτελέσεως της δραστηριότητας (μέση τιμή μεταβλητής t) Οι συντελεστές βαρύτητας των χρόνων t a, t b και t m είναι δυνατό να αλλάξουν ανάλογα με το βάρος που επιθυμούμε να δώσουμε σε κάθε σενάριο (Εικόνα 78). Το συνολικό τους άθροισμα πρέπει πάντοτε να είναι ίσο με έξι. Εικόνα 78: Παράθυρο εισαγωγής συντελεστών βαρύτητας Η εισαγωγή των διαρκειών των δραστηριοτήτων του αισιόδοξου, του πιθανού και του απαισιόδοξου σεναρίου παρουσιάζονται στον Πίνακα

259 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 46: Εισαγωγή χρονικών δραστηριοτήτων για τον υπολογισμό της κατανομής β Task name Duration Optimistic Expected Pessimistic Dur. Dur. Dur. Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 173,5 days 123 days 174 days 222 days Προκαταρκτικές εργασίες 5 days 2 days 5 days 8 days Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days 11 days 17 days 23 days Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days 11 days 17 days 23 days Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 27 days 21 days 27 days 33 days Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 24 days 21 days 24 days 27 days Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 47 days 35 days 47 days 59 days Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 12 days 6 days 12 days 18 days Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 17 days 11 days 17 days 23 days Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 30 days 21 days 30 days 39 days Εργασίες απεγκατάστασης 8 days 5 days 8 days 11 days Πέρας έργου 0 days 0 days 0 days 0 days Ημερομηνία έναρξης (Start date) παραμένει η 15/4/2013. Η διάρκεια κατασκευής του έργου θα είναι 173,5 ημέρες. Η ημερομηνία λήξης (Finish date) είναι η 25/11/2013. Αναλυτικότερα, οι διάρκειες των εργασιών παρουσιάζονται στον Πίνακα 47. Πίνακας 47: Σενάριο κατανομής β Task Name Duration Start Finish Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 173,5 days Mon 15/4/13 Mon 25/11/13 Προκαταρκτικές εργασίες 4,5 days Mon 15/4/13 Fri 19/4/13 Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Fri 19/4/13 Wed 15/5/13 Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Fri 19/4/13 Wed 15/5/13 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 27 days Wed 15/5/13 Tue 18/6/13 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 24 days Tue 11/6/13 Fri 12/7/13 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 47 days Wed 10/7/13 Mon 9/9/13 Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 12 days Thu 5/9/13 Thu 19/9/13 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 17 days Wed 18/9/13 Wed 9/10/13 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 30 days Mon 7/10/13 Thu 14/11/13 Εργασιές απεγκατάστασης 8 days Thu 14/11/13 Mon 25/11/13 Πέρας έργου 0 days Mon 25/11/13 Mon 25/11/13 Το κόστος των εργασιών ανέρχεται στα ,25 και το εργολαβικό όφελος θα είναι ,59 (Εικόνα 79). 237

260 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 79: Κόστος σεναρίου κατανομής β Σενάριο συμπίεσης δραστηριοτήτων (Crushing) Η διαχείριση του κινδύνου της μη έγκαιρης ολοκλήρωσης των εργασιών ενός έργου γίνεται με τη μέθοδο της συμπίεσης. Η συμπίεση επιτυγχάνεται με την προσθήκη επιπλέον πόρων (μηχανήματα και ανθρώπινο δυναμικό, όχι υλικά). Η προσθήκη των επιπλέον πόρων μπορεί να μειώσει τη διάρκεια του έργου αλλά θα αυξήσει το κόστος του. Στο σενάριο αυτό θα εξεταστεί πως θα επηρεαστεί το κόστος των εργασιών και το εργολαβικό όφελος συμπιέζοντας τις κρίσιμες δραστηριότητές του. Η συμπίεση θα γίνει με βάση το πιθανό σενάριο. Θα συμπιεστούν οι δραστηριότητες του έργου, έτσι ώστε η συνολική διάρκεια αυτού από τις 174 μέρες να μειωθεί, αρχικά, στις 165 μέρες. Για να μειωθεί η διάρκεια του έργου πρέπει να συμπιεστούν αποκλειστικά κρίσιμες δραστηριότητες (Εικόνα 80, Πίνακας 48). Οι κρίσιμες παρουσιάζονται με κόκκινο χρώμα. 238

261 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Εικόνα 80: Κρίσιμες δραστηριότητες πιθανού σεναρίου Πίνακας 48: Κρίσιμες δραστηριότητες πιθανού σεναρίου Task Name Duration Start Finish Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 174 days Mon 15/4/13 Mon 25/11/13 Προκαταρκτικές εργασίες 5 days Mon 15/4/13 Fri 19/4/13 Έναρξη εργασιών 0 days Mon 15/4/13 Mon 15/4/13 Εγκατάσταση στο εργοτάξιο 5 days Mon 15/4/13 Fri 19/4/13 Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Fri 19/4/13 Wed 15/5/13 Καθαίρεση - Αποκόμιση έξαλων καθαιρέσεων 13 days Fri 19/4/13 Fri 10/5/13 Μεταφορά - Απόθεση έξαλων καθαιρέσεων 5 days Thu 9/5/13 Wed 15/5/13 Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Fri 19/4/13 Wed 15/5/13 Καθαίρεση - Αποκόμιση ύφαλων καθαιρέσεων 13 days Fri 19/4/13 Fri 10/5/13 Μεταφορά - Απόθεση ύφαλων καθαιρέσεων 5 days Thu 9/5/13 Wed 15/5/13 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 27 days Wed 15/5/13 Tue 18/6/13 Εκσκαφή - Αποκόμιση υλικών πυθμένα 23 days Wed 15/5/13 Thu 13/6/13 Μεταφορά - Απόθεση υλικών πυθμένα 5 days Wed 12/6/13 Tue 18/6/13 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 24 days Wed 12/6/13 Fri 12/7/13 Προμήθεια - Μεταφορά λίθων 5 days Wed 12/6/13 Tue 18/6/13 Διάστρωση - Τακτοποίηση λίθων 23 days Thu 13/6/13 Fri 12/7/13 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 47 days Wed 10/7/13 Mon 9/9/13 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών ογκολίθων 5 days Wed 10/7/13 Wed 17/7/13 Κατασκευή ξυλοτύπων 6 days Wed 10/7/13 Thu 18/7/13 Ανάμιξη υλικών - Διάστρωση - Συμπύκνωση 5 days Tue 16/7/13 Mon 22/7/13 Αφαίρεση ξυλοτύπων 5 days Wed 24/7/13 Tue 30/7/13 Μεταφορά ογκολίθων 13 days Wed 24/7/13 Fri 9/8/13 Βύθιση - Τοποθέτηση 23 days Fri 9/8/13 Mon 9/9/13 Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 12 days Thu 5/9/13 Fri 20/9/13 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών ύφαλου σκυροδέματος 5 days Thu 5/9/13 Thu 12/9/13 Ανάμιξη υλικών - Έγχυση - Διάστρωση 8 days Wed 11/9/13 Fri 20/9/13 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 17 days Wed 18/9/13 Wed 9/10/13 239

262 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Προμήθεια - Μεταφορά υλικών επιχώσεων 5 days Wed 18/9/13 Wed 25/9/13 Διάστρωση - Συμπύκνωση επιχώσεων 13 days Tue 24/9/13 Wed 9/10/13 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 30 days Tue 8/10/13 Thu 14/11/13 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών υπόβασης 5 days Tue 8/10/13 Mon 14/10/13 Διάστρωση - Συμπύκνωση υπόβασης 13 days Fri 11/10/13 Wed 30/10/13 Προμήθεια - Μεταφορά ασφάλτου 13 days Wed 30/10/13 Thu 14/11/13 Διάστρωση - Συμπύκνωση ασφάλτου 13 days Wed 30/10/13 Thu 14/11/13 Εργασίες απεγκατάστασης 8 days Thu 14/11/13 Mon 25/11/13 Πέρας έργου 0 days Mon 25/11/13 Mon 25/11/13 Η επίλυση έγινε στο Excel με το πρόσθετο εργαλείο επίλυσης Solver. Η μεθοδολογία της επίλυσης βασίστηκε στην εργασία: «Χρονικός Προγραμματισμός Πολλαπλών Τεχνικών Έργων με τη χρήση του MS Project 2010», από την Αντωνίου Ευαγγελία και τον συγγραφέα της παρούσης εργασίας, στα πλαίσια του μαθήματος: «Πληροφοριακά Συστήματα Διαχείρισης Τεχνικών Έργων» του ΠΜΣ «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων (απαριθμείται στη βιβλιογραφία ως η 55 η πηγή). Η διαδικασία που ακολουθήθηκε, περιγράφεται στις επόμενες παραγράφους. Το πρώτο βήμα είναι η προσομοίωση της κρίσιμης διαδρομής του πιθανού σεναρίου στο Excel. Το λογισμικό «καταλαβαίνει» μόνο τις αλληλοσυσχετίσεις Finish to Start μεταξύ των δραστηριοτήτων και δεν μπορεί να λάβει υπόψη του ενδεχόμενες χρονικές υστερήσεις (lags). Το δεύτερο βήμα είναι η δημιουργία ενός νέου αρχείου MS Project, στο οποίο υπολογίζεται η συνολική διάρκεια του έργου και η κρίσιμη διαδρομή των δραστηριοτήτων, μετατρέποντας όλες τις αλληλοσυσχετίσεις σε Finish to Start ± lag. Το αρχείο αυτό, ονομάζεται «Πιθανό σενάριο με lags». Η τιμή του lag εξαρτάται από την μετατροπή των αλληλοσυσχετίσεων των δραστηριοτήτων του πιθανού σεναρίου, στις ισοδύναμες Finish to Start ± lag. Ο τρόπος που αλλάζουμε τις συσχετίσεις περιγράφεται ακολούθως: Έστω δύο δραστηριότητες Α και Β. Για την αλλαγή της συσχέτισης που έχει η Β με την Α, θα ισχύει: Aff + γ = Afs + γ β = Afs + γ Ass + γ = Afs α + γ = Afs + γ Asf + γ = Afs α β + γ = Afs + γ Όπου: α και β, οι διάρκειες των δραστηριοτήτων Α και Β γ, η αρχική χρονική υστέρηση (lag) γ, η τελική χρονική υστέρηση 240

263 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Στο τρίτο βήμα, δημιουργείται ένα νέο αρχείο MS Project, το οποίο ονομάζεται «Πιθανό σενάριο χωρίς lags». Στο αρχείο αυτό, υπολογίζεται η συνολική διάρκεια του έργου και η κρίσιμη διαδρομή των δραστηριοτήτων, μετατρέποντας τις αλληλοσυσχετίσεις στη μορφή Finish to Start με μηδενικά lags. Με το αρχείο αυτό θα δουλέψουμε στο Excel. Η συνολική διάρκεια του έργου, με βάση το προαναφερθέν αρχείο, θα είναι το άθροισμα των διαρκειών και των lags των επιμέρους δραστηριοτήτων της κρίσιμης διαδρομής. Παρατηρείται πως η κρίσιμη διαδρομή και στα δύο αρχεία (Πιθανό σενάριο με και χωρίς lags), παραμένει η ίδια. Στο τέταρτο βήμα, δημιουργούνται στο Excel οι στήλες Crash time, Allowable crash days και Crash cost/day, στις οποίες εισάγεται, αντίστοιχα, η διάρκεια των δραστηριοτήτων μετά τη συμπίεση, ο μέγιστος αριθμός ημερών που μπορεί να ελαττωθεί η συνολική διάρκεια μιας δραστηριότητας και το επιπλέον κόστος που επιβαρύνει το έργο για κάθε μία μέρα μείωσης της διάρκειας. Στη συνέχεια, στους πίνακες υπολογισμού, συμπληρώνονται το όνομα της δραστηριότητας (Κόμβοι), οι διάρκειες τους και οι συσχετίσεις (Βέλη) των δραστηριοτήτων με τις τιμές του αρχείου «Πιθανό σενάριο χωρίς lags». Ακολούθως, στα κελιά «Κανονική διάρκεια μεταξύ ενάρξεων» εισάγεται η συνάρτηση VLOOKUP. Η συνάρτηση αυτή, χρησιμοποιεί στοιχεία από τις στήλες των βελών, των κόμβων, των διαρκειών και των χρόνων έναρξης. Με την εντολή αυτή, οι παράλληλες δραστηριότητες της κρίσιμης διαδρομής αποκτούν σχέση Finish to Finish. Ομοίως, στα κελιά «Ελάχιστη διάρκεια μεταξύ ενάρξεων» εισάγεται η συνάρτηση VLOOKUP, η οποία χρησιμοποιεί στοιχεία από τις στήλες των βελών, των κόμβων, των διαρκειών και των χρόνων έναρξης και συμπίεσης. Με την εντολή αυτή, οι παράλληλες δραστηριότητες της κρίσιμης διαδρομής αποκτούν σχέση Finish to Start. Στο πέμπτο και τελευταίο βήμα, υπολογίζεται, μέσω του Solver, ο χρόνος λήξης των δραστηριοτήτων, ο οποίος ισούται με τη διάρκεια της τελευταίας δραστηριότητας της κρίσιμης διαδρομής + το χρόνο έναρξης - χρόνο συμπίεσης. Ταυτόχρονα, υπολογίζεται το κόστος συμπίεσης ως το άθροισμα των γινομένων των στηλών χρόνος συμπίεσης και κόστος συμπίεσης. Για την επίλυση, εισάγονται στο Solver οι παρακάτω παραμέτροι επίλυσης: 1. Το κελί «Προορισμός» συνδέεται με το κελί «Ελάχιστο συνολικό κόστος συμπίεσης» 2. Το κελί «Με αλλαγή κελιών» συνδέεται με τα κελιά «Στήλες του χρόνου έναρξης και συμπίεσης» 3. Ακολούθως, εισάγουμε του παρακάτω περιορισμούς: 241

264 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] a. Το κελί του «Χρόνος λήξης» να ισούται με την επιθυμητή διάρκεια του έργου (στο παρόν σενάριο είναι 165) b. Τα κελιά των στηλών «Χρόνος έναρξης και συμπίεσης» να είναι μεγαλύτερα του μηδενός c. Τα κελιά της στήλης «Διάρκεια συμπίεσης» να είναι μικρότερα από τα κελιά της στήλης «Allowable crash days» d. Τα κελιά της στήλης «Κανονική διάρκεια μεταξύ ενάρξεων» να είναι μεγαλύτερα από τα κελιά της στήλης «Ελάχιστη διάρκεια μεταξύ ενάρξεων» 4. Τέλος, στο μενού «Επιλογές» τσεκάρουμε την «Υπόθεση Γραμμικού Μοντέλου» Στον Πίνακα 49, παρουσιάζονται η διάρκεια των δραστηριοτήτων μετά τη συμπίεση, ο μέγιστος αριθμός ημερών που μπορεί να ελαττωθεί η συνολική διάρκεια μιας δραστηριότητας και το επιπλέον κόστος που επιβαρύνει το έργο για κάθε μία μέρα μείωσης της διάρκειας. Πίνακας 49: Δεδομένα συμπίεσης Task Name Duration Critical Crash time Allowable crash days Crash cost per day Έναρξη εργασιών 0 Yes 0 0 0,00 Εγκατάσταση στο εργοτάξιο 5 Yes ,00 Καθαίρεση - Αποκόμιση έξαλων καθαιρέσεων 13 Yes ,00 Μεταφορά - Απόθεση έξαλων καθαιρέσεων 5 Yes ,00 Καθαίρεση - Αποκόμιση ύφαλων καθαιρέσεων 13 No ,00 Μεταφορά - Απόθεση ύφαλων καθαιρέσεων 5 No ,00 Εκσκαφή - Αποκόμιση υλικών πυθμένα 23 Yes ,00 Μεταφορά - Απόθεση υλικών πυθμένα 5 Yes ,00 Προμήθεια - Μεταφορά λίθων 5 Yes ,00 Διάστρωση - Τακτοποίηση λίθων 23 Yes ,00 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών ογκολίθων 5 Yes ,00 Κατασκευή ξυλοτύπων 6 No ,00 Ανάμιξη υλικών - Διάστρωση - Συμπύκνωση 5 Yes ,00 Αφαίρεση ξυλοτύπων 5 Yes ,00 Μεταφορά ογκολίθων 13 Yes ,00 Βύθιση - Τοποθέτηση 23 Yes ,00 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών ύφαλου σκυροδέματος 5 Yes ,00 Ανάμιξη υλικών - Έγχυση - Διάστρωση 8 Yes ,00 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών επιχώσεων 5 Yes ,00 242

265 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Διάστρωση - Συμπύκνωση επιχώσεων 13 Yes ,00 Προμήθεια - Μεταφορά υλικών υπόβασης 5 Yes ,00 Διάστρωση - Συμπύκνωση υπόβασης 13 Yes ,00 Προμήθεια - Μεταφορά ασφάλτου 13 Yes ,00 Διάστρωση - Συμπύκνωση ασφάλτου 13 No ,00 Εργασιές απεγκατάστασης 8 Yes ,00 Πέρας έργου 0 Yes 0 0 0,00 Στον Πίνακα 50, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μετά την επίλυση. Το κόστος συμπίεσης ανέρχεται στα 1.400,00 για 165 ημέρες εργασιών. Πίνακας 50: Αποτελέσματα συμπίεσης KOMBOI ΚΑΝΟΝΙΚΗ ΧΡΟΝΟΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΝΑΡΞΗΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΑΠΌ ΠΡΟΣ ΚΑΝΟΝΙΚΗ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ,40706E ΒΕΛΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΕΝΑΡΞΕΩΝ ΧΡΟΝΟΣ ΛΗΞΗΣ (χωρίς lags) 199 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ 1.400,00 Ημερομηνία έναρξης (Start date) παραμένει η 15/4/2013. Η διάρκεια κατασκευής του έργου θα είναι 165 ημέρες. Η ημερομηνία λήξης (Finish date) είναι η 13/11/2013. Αναλυτικότερα, οι διάρκειες των εργασιών παρουσιάζονται στον Πίνακα

266 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 51: Σενάριο συμπίεσης Task Name Duration Start Finish Κατασκευή θαλάσσιου τοίχου 165 days Mon 15/4/13 Wed 13/11/13 Προκαταρκτικές εργασίες 4 days Mon 15/4/13 Thu 18/4/13 Έξαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 15 days Thu 18/4/13 Fri 10/5/13 Ύφαλες καθαιρέσεις χωρίς την χρήση εκρηκτικών υλών 17 days Tue 16/4/13 Fri 10/5/13 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε έδαφος Κατηγορίας B 27 days Mon 13/5/13 Thu 13/6/13 Λιθορριπές εδράσεως ατομικού βάρους λίθων 0,5-50 kg 23 days Fri 7/6/13 Mon 8/7/13 Συμπαγείς τεχνητοί ογκόλιθοι βάρους μέχρι 35 τόνων 45 days Fri 5/7/13 Mon 2/9/13 Πλήρωση διακένων με ύφαλο σκυρόδεμα 9 days Thu 29/8/13 Tue 10/9/13 Έξαλες επιχώσεις με προϊόντα δανειοθαλάμων 17 days Fri 6/9/13 Fri 27/9/13 Αποκατάσταση ασφαλτικών οδοστρωμάτων 30 days Thu 26/9/13 Mon 4/11/13 Εργασίες απεγκατάστασης 8 days Mon 4/11/13 Wed 13/11/13 Πέρας έργου 0 days Wed 13/11/13 Wed 13/11/13 Το κόστος των εργασιών ανέρχεται στα ,70. Σε αυτά προστίθεται το κόστος συμπίεσης το οποίο είναι 1.400,00. Οπότε, το κόστος ανέρχεται στα ,70 και το εργολαβικό όφελος θα είναι ,95 (Εικόνα 81). Εικόνα 81: Κόστος εργασιών του σεναρίου συμπίεσης Η μέγιστη συμπίεση του έργου, μπορεί να φτάσει έως τι 31 ημέρες. Στον Πίνακα 52, παρουσιάζονται το κόστος συμπίεσης, το κόστος εργασιών και το τελικό κόστος των εργασιών, ανάλογα με τη μειωμένη διάρκεια του έργου. 244

267 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] Πίνακας 52: Κόστη συμπίεσης Μείωση (ημέρες) Διάρκεια (ημέρες) Κόστος συμπίεσης ( ) Κόστος εργασιών ( ) Τελικό κόστος εργασιών ( ) , , , , , , , , , , , , Αξιολόγηση σεναρίων Στον Πίνακα 53, παρουσιάζονται συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα των 5 σεναρίων. Από τον πίνακα συμπεραίνεται ότι, όσο μειώνεται η διάρκεια του έργου, τόσο αυξάνεται το εργολαβικό όφελος. Ο σωστός προγραμματισμός των εργασιών, η έγκαιρη προμήθεια των υλικών και η χρησιμοποίηση του απαραίτητου αριθμού ανθρωπίνου δυναμικού και μηχανολογικού εξοπλισμού, μπορούν να επιφέρουν μείωση στην διάρκεια κατασκευής. Έτσι, ο μόνος παράγοντας καθυστέρησης θα είναι τα καιρικά φαινόμενα κατά την διάρκεια κατασκευής του έργου. Οι παραπάνω διαπιστώσεις ισχύουν και στην περίπτωση του σεναρίου της συμπίεσης, παρόλο που ο ανάδοχος πρέπει να δαπανήσει χρήματα για να καταφέρει να μειώσει την διάρκεια κατασκευής. Οι δαπάνες αυτές, αφορούν την αύξηση των πόρων εργασίας που οδηγούν στην τελική αύξηση του κόστους των εργασιών, αλλά τελικά και στην αύξηση του εργολαβικού οφέλους. Πίνακας 53: Συγκέντρωση αποτελεσμάτων Σενάρια Διάρκεια (ημέρες) Κόστος εργασιών ( ) Εργολαβικό όφελος ( ) Πιθανό , ,64 Αισιόδοξο , ,74 Απαισιόδοξο , ,04 Κατανομή β 173, , , , ,14 Συμπίεση , , , , , ,74 245

268 Κεφάλαιο 8 ο [Διαχείριση Πλημμυρικού Κινδύνου από Μετεωρολογική Παλίρροια στην Ακτή Εφταλούς] 246

269 Κεφάλαιο 9 ο [Συμπεράσματα] 9. Συμπεράσματα Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας διερευνήθηκε η πρόληψη και η διαχείριση των θαλάσσιων κινδύνων της παράκτιας ζώνης. Εξετάστηκαν οι κίνδυνοι από σεισμογενείς κυματισμούς (tsunamis) και πλημμύρες λόγω μετεωρολογικής- αστρονομικής παλίρροιας και κυματισμών με τη χρήση μαθηματικών μοντέλων. Τα μοντέλα αυτά αποτελούν σημαντικό εργαλείο στην προστασία της παράκτιας ζώνης από τσουνάμι και πλημμύρες. Λόγω της πολυπλοκότητας της μορφολογίας των ακτών και των πυκνοκατοικημένων παράκτιων περιοχών στο μεγαλύτερο μέρος της Μεσογείου, τα φαινόμενα που εξετάστηκαν, μπορεί να αποβούν εξαιρετικά επικίνδυνα για την παράκτια οικονομία και τις υποδομές. Πολλές χώρες της Ανατολικής Μεσογείου είναι εκτεθειμένες σε πλημμυρικό κίνδυνο εξαιτίας της ήπιας κλίσης των ακτών τους. Η επικινδυνότητα των περιοχών αυτών, βασίζεται στον πληθυσμό και στην ανάπτυξη της χώρας. Μετρήσεις πεδίου δεν υπάρχουν για τις περισσότερες από αυτές τις περιοχές, με αποτέλεσμα η χρήση εναλλακτικών εργαλείων, όπως οι μαθηματικές προσομοιώσεις και οι δορυφορικές εικόνες, να είναι απαραίτητες. Η χρήση μαθηματικών προσομοιώσεων στον υπολογισμό των μεταβολών της στάθμης της θάλασσας, είναι ιδιαιτέρα σημαντική στις περιοχές όπου δεν εκτελούνται επί τόπου μετρήσεις και επομένως είναι δύσκολο να προκύψουν συμπεράσματα ως προς την αξιολόγησή τους σε σχέση με τις μεταβολές της στάθμης και το βαθμό επικινδυνότητας εμφάνισης πλημμύρας. Η μοντελοποίηση των φαινομένων της μετεωρολογικής παλίρροιας και του τσουνάμι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μια κοινή μέθοδος πρόβλεψης της αύξησης αυτών των περιστατικών. Η αναγνώριση των εξεταζομένων φαινομένων σε συνδυασμό με την παρατήρηση των κυρίαρχων χαρακτηριστικών τους, αποτελούν ένα χρήσιμο εργαλείο για την ανίχνευση των παράκτιων περιοχών υψηλής πλημμυρικής επικινδυνότητας. Οι χάρτες με τις μέγιστες στάθμες και τα ποσοστά εμφάνισης ακραίων φαινομένων προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες ως προς την αξιολόγηση και διαχείριση της παράκτιας ζώνης. Ο συνδυασμός χαρτών επικινδυνότητας που περιέχουν πληροφορίες για τις μεταβολές της στάθμης και της μορφολογίας της υποαέριας παράκτιας ζώνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά την εφαρμογή της οδηγίας 2007/60/ΕC. Η βιώσιμη και ολοκληρωμένη ανάπτυξη της παράκτιας ζώνης επηρεάζεται άμεσα από τα φαινόμενα της μετεωρολογικής παλίρροιας και του τσουνάμι. Τα προειδοποιητικά συστήματα παράκτιων πλημμυρών μπορούν να βελτιώσουν την ετοιμότητα των αρχών στην μελλοντική εκδήλωση ακραίων φαινομένων. Τα συστήματα αυτά, προσφέρουν στους εμπλεκομένους φορείς την δυνατότητα για αλλαγές και διορθώσεις στα σχέδια ανάπτυξης των παράκτιων περιοχών. 247

270 Κεφάλαιο 9 ο [Συμπεράσματα] O εντοπισμός και ο χαρακτηρισμών των επικίνδυνων περιοχών και η ενημέρωση του κοινού, σε συνδυασμό με την λήψη κατάλληλων μέτρων μπορεί να οδηγήσει στην αποτροπή καταστρεπτικών συνεπειών από τα τσουνάμι και τις θαλάσσιες πλημμύρες και να συμβάλει στην αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των πληθυσμών των παράκτιων περιοχών. Η διαχείριση των έργων προστασίας των παράκτιων ζωνών από πλημμύρες, προϋποθέτει τη συνολική διερεύνηση των διασυνδεόμενων προβλημάτων. Στην Ελλάδα, εντοπίζεται μεγάλος αριθμός προβλημάτων, εξαιτίας της έλλειψης προγραμματισμού και ορθής διαχείρισης. Οι εμπλεκόμενοι φορείς θα πρέπει να συνεργάζονται, να στηρίζουν τις αποφάσεις τους σε αξιόπιστα δεδομένα και πληροφορίες, έτσι ώστε να συμπορεύονται με τις φυσικές δυνάμεις και να αναπτύξουν την ικανότητα απόκρισης σε απρόβλεπτες καταστάσεις. Τελειώνοντας, η διαχείριση των παράκτιων ζωνών θα πρέπει να ακολουθήσει τις ακόλουθες κατευθύνσεις: 1. Ελαχιστοποίηση των αρνητικών επιπτώσεων των έργων προστασίας επί της προστατευόμενης ακτής, π.χ. επέκταση των διαβρώσεων, υποβάθμιση της παραλίας μέσω απόθεσης επ αυτής ογκολίθων, εμφάνιση υποσκαφών στον παράκτιο πυθμένα και αύξηση των βαθών, κ.λπ. 2. Ελαχιστοποίηση και ει δυνατόν ο αποκλεισμός της μεταφοράς των διαβρώσεων στις κατάντη ακτές από τα έργα προστασίας των ακτών. 3. Επιλογή τεχνικών λύσεων που θα συνεργάζονται και δεν θα αντιμάχονται τις δυνάμεις της θάλασσας. Οι λύσεις αυτές πρέπει να αξιοποιούν μια εκ των θαλασσίων διεργασιών προς όφελος της ξηράς 4. Διερεύνηση και η κατανόηση των παράκτιων φυσικών διεργασιών. 5. Διαφύλαξη και επέκταση της φιλικής σχέσης ανθρώπου-θάλασσας και η εξασφάλιση της αειφόρου ανάπτυξης της ζώνης ανθρωπίνων δραστηριοτήτων. 248

271 Βιβλιογραφία Βιβλιογραφία [1]. Θεουλάκης Κωνσταντίνος - Διπλωματική εργασία: «Δημιουργία χαρτών κινδύνου πλημμύρας και χαρτών διακινδύνευσης πλημμύρας, με βάση την οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης 2007/60 για τα νερά», Διεπιστημονικό - Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) «Περιβάλλον και Ανάπτυξη», Ε.Μ.Π., Αθήνα, Ιούνιος 2010 [2]. Τσακίρης Γεώργιος Παρουσίαση: «Αντιπλημμυρική Προστασία στις Παράκτιες Περιοχές: Συστημική Προσέγγιση», Κέντρο Εκτίμησης Φυσικών Κινδύνων & Προληπτικού Σχεδιασμού, Ε.Μ.Π., Τ.Ε.Ε. Πάτρας, Νοέμβριος 2011 [3]. Μπαντής Σταύρος, Μπακάσης Ηλίας - Σημειώσεις παραδόσεων του μαθήματος: «Διαχείριση Φυσικών Κινδύνων», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Προστασία Περιβάλλοντος και Βιώσιμη Ανάπτυξη», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάιος 2012 [4]. Τσακίρης Παναγιώτης - Διπλωματική εργασία: «Εκτίμηση οικονομικών ζημιών από πλημμύρες - Μελέτη περίπτωσης: Διευθέτηση ρέματος Ραφήνας», Διεπιστημονικό - Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) «Περιβάλλον και Ανάπτυξη», Ε.Μ.Π., Αθήνα, Ιανουάριος 2009 [5]. [6]. [7]. Θεμελής Αναστάσιος Εργασία στο μάθημα: «Διαχείριση Φυσικών Κινδύνων», Τίτλος εργασίας: «Ξηρασία», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Προστασία Περιβάλλοντος και Βιώσιμη Ανάπτυξη», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάιος 2012 [8]. ΦΕΚ 423/Β/ Γενικό Σχέδιο Πολιτικής Προστασίας [9]. Frans Klijn, Karin de Bruijn, Frans Klijn, Alfred Ölfert, Edmund Penning-Rowsell, Jonathan Simm, Michael Wallis Publication: «Flood risk assessment and flood risk management; An introduction and guidance based on experiences and findings of FLOODsite (an EU-funded Integrated project)», Sixth Framework Programme for European Research and Technological Development ( ), Delft, February 2009 [10]. Βασίλειος Ν. Γρηγοριάδης, Ιωάννα Δ. Παπαδοπούλου, Πολυξένη Σπυριδάκη, Ιωάννης Δούκας, Ηλίας Ν. Τζιαβός, Παρασκευάς Σαββαΐδης Δημοσίευση: «Συστήματα Διαχείρισης Φυσικών Καταστροφών, Το σύστημα SyNaRMa», Τόμος: «Πρόληψη και Διαχείριση των Φυσικών Καταστροφών: Ο Ρόλος του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού», Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Κέντρο Εκτίμησης Φυσικών Κινδύνων και Προληπτικού Σχεδιασμού, Ε.Μ.Π., Αθήνα 2010 [11]. Δουκάκης Ευστράτιος Σημειώσεις μαθήματος: «Ανάπτυξη παράκτιας ζώνης», Διατμηματικό Διεπιστημονικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων», Σχολές Πολιτικών Μηχανικών, Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Μηχανικών Μεταλλείων & Μεταλλουργών, και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, Ε.Μ.Π., Αθήνα, Ιανουάριος 2005 [12]. Θεοδοσίου Νικόλαος Σημειώσεις μαθήματος: «Διαχείριση υδραυλικών και θαλασσίων έργων», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Φεβρουάριος 2012 [13]. Δουκάκης Ευστράτιος Σημειώσεις μαθήματος: «Μέθοδοι προσδιορισμού του ρυθμού μεταβολής των ακτογραμμών», Διατμηματικό Διεπιστημονικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων», Σχολές Πολιτικών Μηχανικών, Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Μηχανικών Μεταλλείων & Μεταλλουργών, και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, Ε.Μ.Π., Αθήνα, Ιανουάριος 2007 [14]. Κυριαννάκη Ιωάννα Διπλωματική εργασία: «Φυσικά και ακραία καιρικά φαινόμενα», Τμήμα Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων, Α.Τ.Ε.Ι. Κρήτης, Χανιά, Σεπτέμβριος

272 Βιβλιογραφία [15]. Πασακαλίδου Εύα Διπλωματική εργασία: «Εφαρμογή της Οδηγίας 2007/60 στις ελληνικές παράκτιες περιοχές», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Προστασία Περιβάλλοντος και Βιώσιμη Ανάπτυξη», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάιος 2012 [16]. Δαρείου Έφη Εργασία μαθήματος: «Κλιματικές αλλαγές και παράκτια έργα», Μάθημα: «Παράκτια Μηχανική», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πανεπιστήμιο Κύπρου, Φεβρουάριος 2011 [17]. Δουκάκης Ευστράτιος Δημοσίευση: «Φυσικές καταστροφές και παράκτια ζώνη», Τόμος: «Πρόληψη και Διαχείριση των Φυσικών Καταστροφών: Ο Ρόλος του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού», Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Κέντρο Εκτίμησης Φυσικών Κινδύνων και Προληπτικού Σχεδιασμού, Ε.Μ.Π., Αθήνα 2010 [18]. Κωνσταντινίδου Ιωάννα Φυλλάδιο: «Προστασία παράκτιων ζωνών Μια προτεραιότητα για την Κύπρο», Υπουργείο Γεωργίας, Φυσικών Πόρων και Περιβάλλοντος, Υπηρεσία Περιβάλλοντος, Σεπτέμβριος 2011 [19]. Χατζημπίρος Κίμων, Παναγιωτίδης Παναγιώτης Δημοσίευση: «Ολοκληρωμένη διαχείριση παράκτιας ζώνης», 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο: «Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παράκτιας Ζώνης - Αξιολόγηση της εφαρμογής του Ευρωπαϊκού θεσμικού πλαισίου, Μυτιλήνη 2008 [20]. Βίττης Νικόλαος Διπλωματική εργασία: «Ολοκληρωμένη διαχείριση παράκτιων ζωνών και ελληνική νομοθεσία - Προτάσεις βελτίωσης της νομοθεσίας - Κριτήρια εκπόνησης μελετών», Περιβαλλοντικός σχεδιασμός έργων υποδομής, Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα, Απρίλιος 2004 [21]. ράκτιες_πλημμύρες_και_θαλάσσιες_καταιγίδες [22]. Αριστείδου Κώστας Παρουσίαση: «Αξιολόγηση, Διαχείριση και Αντιμετώπιση των Κινδύνων Πλημμύρας (Νόμος 70(Ι)/2010) Μεθοδολογία Προσδιορισμού Περιοχών Δυνητικού Σημαντικού Κινδύνου Πλημμύρας», Υπουργείο Γεωργίας, Φυσικών Πόρων και Περιβάλλοντος, Τμήμα Αναπτύξεως Υδάτων, Υπηρεσία Υδρολογίας και Υδρογεωλογίας, Κύπρος, Ιανουάριος 2012 [23]. Φυτάνογλου Αικατερίνη Μεταπτυχιακή Διατριβή: «Προσομοίωση Πλημμυρικών Γεγονότων στη Λεκάνη του Γιαλιά της Κύπρου με Χρήση του Υδρολογικού Μοντέλου HEC-HMS», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Περιβαλλοντική και Υγειονομική Μηχανική», Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Αύγουστος 2011 [24]. Πρίνος Παναγιώτης Παρουσίαση: «Παράκτιες Πλημμύρες και η Ευρωπαϊκή Οδηγία EC για την Εκτίμηση και Διαχείριση του Ρίσκου», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Εργαστήριο Υδραυλικής, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάιος 2010 [25]. Robert J. Nicholls, Frank M.J. Hoozemans, Marcel Marchand Article: «Increasing flood risk and wetland losses due to global sea-level rise: regional and global analyses», Global Environmental Change, Elsevier Science Ltd., Kidlington UK, June 1999 [26]. Ντάτση Ευαγγελία-Ελένη - Πτυχιακή εργασία: «Διερεύνηση των διακυμάνσεων στάθμης της επιφάνειας της θάλασσας στην εσωτερική λεκάνη του λιμένα Νέων Μουδανιών (Βόρεια Ελλάδα)», Α.Τ.Ε.Ι. Θεσσαλονίκης, Παράρτημα Μουδανιών, Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας και Υδατοκαλλιεργειών, Δεκέμβριος 2008 [27]. Καραμπάς Θεοφάνης - Τεχνική έκθεση #1: «Προστασία των ακτών της Λέσβου λόγω ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας - Ακτομηχανική διερεύνηση», Ακτή Εφταλούς,, Περιφέρεια Βορείου Αιγαίου, Μυτιλήνη, Απρίλιος 2012 [28]. Καραμπάς Θεοφάνης - Τεχνική έκθεση #2: «Προστασία των ακτών της Λέσβου λόγω ανύψωσης της στάθμης της θάλασσας - Ακτομηχανική διερεύνηση», Ακτή Πέτρας,, Περιφέρεια Βορείου Αιγαίου, Μυτιλήνη, Ιανουάριος 2012 [29]. Καραμπάς Θεοφάνης Παρουσιάσεις Μαθήματος: «Κυματομηχανική: Ανάλυση/Διαχείριση επικινδυνότητας - Χάρτες τρωτότητας», Τομέας Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάρτιος

273 Βιβλιογραφία [30]. Καραμπάς Θεοφάνης Παρουσιάσεις Μαθήματος: «Κυματομηχανική: Τσουναμογενής περιοχές Ανατολικής Μεσογείου», Τομέας Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάρτιος 2011 [31]. Καραμπάς Θεοφάνης Φυλλάδιο: «Τσουνάμι Ένα επικίνδυνο θαλάσσιο κύμα», Interreg III B Archimed, Cori: «Prevention and Management of Sea Originated Risks to the Coastal Zone», Περιφέρεια Βορείου Αιγαίου, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Επιστήμων της Θάλασσας, Μυτιλήνη, Οκτώβριος 2009 [32]. Πιστρικά Αιμιλία Διδακτορική Διατριβή: «Εκτίμηση Άμεσης Πλημμυρικής Ζημίας σε Δομημένο Περιβάλλον, Τόμος Ι», Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων μηχανικών, Ε.Μ.Π., Αθήνα, Μάρτιος 2010 [33]. Τσακίρης Γεώργιος Δημοσίευση: «A paradigm for applying risk and hazard concepts in proactive planning: Application to rainfed agriculture in Greece», στο περιοδικό: Options Mediterraneennes, Series B, No. 58, «Drought Management Guidelines Technical Annex», pp , CIHEAM/EC MEDAWater, Zaragoza, 2007 [34]. Τσακίρης Γεώργιος Παρουσίαση: «Εκτίμηση κινδύνου σε ακραία μετεωρολογικά φαινόμενα», INTERREG IIIB MEDOCC, SEDEMED II, Επιστημονικό Συμπόσιο: «Ξηρασία & Προληπτικός Σχεδιασμός στην Κρήτη», Ελούντα, Απριλίου 2006 [35]. Κωτσοβίνος Ν., Πρίνος Π., Σαμαράς Α., Γαλιατσάτου Π. Παρουσίαση: «Η παράκτια ζώνη: Ανάκτηση της Παράκτιας Ζώνης και Αστική Εδαφική Διαχείριση», στα πλαίσια του Προγράμματος: «INTERREG IIIc: BEACHMED-e, Στρατηγική Διαχείριση των Παράλιων Μέτρων Προστασίας για τη Βιώσιμη Ανάπτυξη των Παράκτιων Περιοχών», Εργαστήριο Οικολογικής Μηχανικής και Τεχνολογίας Δ.Π.Θ., Εργαστήριο Υδραυλικής Α.Π.Θ., Σεπτέμβριος 2008) [36]. Τσακίρης Γεώργιος Εργασία: «Διαχείριση Πλημμυρικής Διακινδύνευσης», Κέντρο Εκτίμησης Φυσικών Κινδύνων & Προληπτικού Σχεδιασμού, Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Ε.Μ.Π., Αθήνα, Απρίλιος 2010 [37]. Roberto Loat Presentation: «Flood mapping in Europe, EXCIMAP», UNECE workshop on transboundary flood risk management, Geneva, April 2009 [38]. Prinos, Kortenhaus, Swerpel, Jiménez, Samuels Publication: «Review of Flood Hazard Mapping», Sixth Framework Programme for European Research and Technological Development ( ), Delft, April 2008 [39]. Καραμπάς Θεοφάνης Παρουσιάσεις Μαθήματος: «Κυματομηχανική: Μηχανισμοί παράκτιας διάβρωσης - Επιπτώσεις ανθρώπινων δραστηριοτήτων - Παράκτια έργα μηχανικού και πως αυτά επηρεάζουν την παράκτια ανάπτυξη», Τομέας Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάρτιος 2011 [40]. Κόφτης Θεοχάρης Παρουσιάσεις Μαθήματος: «Ακτομηχανική και Λιμενικά Έργα: Παράκτια Στερεομεταφορά και Μορφολογία Ακτών», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Βόλος, Μάρτιος 2010 [41]. Κρεστενίτης Γ., Ανδρουλιδάκης Γ., Κοντός Γ., Γεωργακόπουλος Γ. Δημοσίευση: «Επικινδυνότητα Πλημμυρών στην Παράκτια Ζώνη της Ανατολικής Μεσόγειου», 9ο Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 2009, Πάτρα, Μαΐου 2009 [42]. Y. N. Krestenitis, Y. Androulidakis, Y. Kontos, G. Georgakopoulos Publication: «Extreme Sea Level Variability for Eastern Mediterranean Coasts, WP2», Interreg III B Archimed, Cori: «Prevention and Management of Sea Originated Risks to the Coastal Zone», Thessaloniki, January 2008 [43]. Καραμπάς, Θ., Κρεστενίτης, Ι., Σακελλαρίου, Δ., Χασιώτης, Θ. και Μαλιαρός Δ. Δημοσίευση: «Πρόληψη και διαχείριση θαλάσσιων κινδύνων στην παράκτια ζώνη (CORI INTERREG IIIB/ARCHIMED): Κίνδυνοι από τσουνάμι και πλημμύρες», 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Διαχείριση και Βελτίωση Παράκτιων Ζωνών, Μυτιλήνη, Σεπτεμβρίου 2008 [44]. Karambas Theofanis Publication: «Tsunami Risks to the Eastern Mediterranean Coasts, WP1», Interreg III B Archimed, Cori: «Prevention and Management of Sea Originated Risks to the Coastal Zone», Thessaloniki, January

274 Βιβλιογραφία [45]. Καπόπουλος Χριστόφορος Παρουσίαση: «Προστασία και Διαχείριση των Παράκτιων Ζωνών Μια Προτεραιότητα για την Ελλάδα», Ανάρτηση στην ιστοσελίδα: ecoanemos.files.wordpress.com, Πάτρα, Οκτώβριος 2010 [46]. Πετρίδης, Κοπασάκης, Διαμαντής Παρουσίαση: «Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παράκτιων Ζωνών και Προστατευμένων περιοχών», Προσυνεδριακή Ημερίδα Heleco 2011, Τ.Ε.Ε., Περιφερειακό τμήμα Θράκης, Κομοτηνή, Μάρτιος 2010 [47]. Δουκάκης Ευστράτιος Δημοσίευση: «Φυσικές Καταστροφές και Παράκτια Ζώνη», Τόμος: «Πρόληψη και Διαχείριση των Φυσικών Καταστροφών: Ο Ρόλος του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού», Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Κέντρο Εκτίμησης Φυσικών Κινδύνων και Προληπτικού Σχεδιασμού, Ε.Μ.Π., Αθήνα 2010 [48]. [49]. Δουκάκης Ευστράτιος Παρουσίαση: «Προστασία Ακτών ή Οπισθοχώρηση», Στα πλαίσια του μαθήματος: «Ανάπτυξη παράκτιας ζώνης», Διατμηματικό - Διεπιστημονικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων», Σχολές Πολιτικών Μηχανικών, Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Μηχανικών Μεταλλείων & Μεταλλουργών, και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, Ε.Μ.Π., Αθήνα, Απρίλιος 2005 [50]. Αντωνίου Κωνσταντίνος Δημοσίευση: «Προς τη Δυναμική Διαχείριση και τον Έλεγχο Δικτύων Μεταφορών για την Αποτελεσματική Αντιμετώπιση Εκτάκτων Συμβάντων», Τόμος: «Πρόληψη και Διαχείριση των Φυσικών Καταστροφών: Ο Ρόλος του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού», Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, Κέντρο Εκτίμησης Φυσικών Κινδύνων και Προληπτικού Σχεδιασμού, Ε.Μ.Π., Αθήνα 2010 [51]. [52]. Ξενίδης Ιωάννης Σημειώσεις και εκπαιδευτικό υλικό του μαθήματος: «Θεωρία Αποφάσεων», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Δεκέμβριος 2012 [53]. Αντωνίου Ευαγγελία, Γινόπουλος Ζαφείριος Εργασία στο μάθημα: «Θεωρία Αποφάσεων», Τίτλος εργασίας: «Συμμετοχικές Διαδικασίες στη Διαχείριση Υδατικών Πόρων», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Ιανουάριος 2012 [54]. Χατζηγώγος Θεόδωρος Σημειώσεις του μαθήματος: «Διαχείριση Γεωτεχνικών Έργων», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάιος 2012 [55]. Αντωνίου Ευαγγελία, Γινόπουλος Ζαφείριος Εργασία στο μάθημα: «Πληροφοριακά Συστήματα Διαχείρισης Τεχνικών Έργων», Τίτλος εργασίας: «Χρονικός Προγραμματισμός Πολλαπλών Τεχνικών Έργων με τη χρήση του MS Project 2010», Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: «Διοίκηση και Διαχείριση Τεχνικών Έργων», Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, Μάιος

275 Παράρτημα Α Παράρτημα Α Προοπτική προβολή της ανύψωσης της επιφανειακής στάθμης, που προκαλείται από τσουνάμι (Εικόνες 75 80), [44]. Εικόνα 82: t = 0s Εικόνα 83: t = 100s Εικόνα 84: t = 200s 253

276 Παράρτημα Α Εικόνα 85: t = 300s Εικόνα 86: t = 400s Εικόνα 87: t = 500s 254