ΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ:

Πληµµύρες-Εκτίµηση πληµµυρικών αιχµών Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων Αθήνα 8 Εργαστήριο Υδρολογίας και Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων Αθήνα ΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Πληµµύρες-Εκτίµηση πληµµυρικών αιχµών Εισαγωγή Ορθολογική µέθοδος Επιλογή περιόδου επαναφοράς Όµβριες καµπύλες Χρόνος συρροής Συντελεστής απορροής

Εισαγωγή Πληµµύρα ονοµάζεται η κατάσταση κατά την οποία περιοχές, που συνήθως είναι στεγνές, καλύπτονται από ποσότητες νερού για συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα. Οι πληµµύρες προέρχονται από την αλληλεπίδραση: (α) φυσικών φαινοµένων (βροχόπτωση), (β) τωνσυνθηκώντηςλεκάνηςαπορροήςκαι (γ) τη χωρητικότητα του συστήµατος αποστράγγισης (φυσικού ή ανθρωπογενούς) Στους µεγάλους ποταµούς οι πληµµύρες µπορεί να εµφανιστούν αρκετό χρόνο µετά τη βροχόπτωση και να διαρκέσουν ηµέρες, εβδοµάδες ή ακόµη καιµήνες. Σε µικρότερα ποτάµια είναι δυνατόν να εµφανιστούν στιγµιαίες πληµµύρες (flash floods)πουσυνήθωςοφείλονταισεπολύέντονητοπικήβροχόπτωση. Αυτές είναι λιγότερο προβλέψιµες και µπορεί να προκαλέσουν εκτεταµένες καταστροφές. εδοµένου ότι συµβαίνουν ξαφνικά και µε ελάχιστη προειδοποίηση είναι ιδιαίτερα επικίνδυνες για τους ανθρώπους. Ατµόσφαιρα Έντονη βροχόπτωση Απότοµη άνοδος θερµοκρασίας Αστρονοµική παλίρροια Ατµοσφαιρική κυκλοφορία Φυσικά φαινόµενα τα οποία δεν είναι δυνατόν να ελεγχθούν σε συνδυασµό µε Περιβάλλον Χαρακτηριστικά λεκάνης (συντελεστής απορροής, χρόνοςσυγκέντρωσης) Παροχετευτική ικανότητα αποστραγγιστικού συστήµατος ιαχείριση υδατικών συστηµάτων Περιβαλλοντικά και τεχνικά χαρακτηριστικά που είναι δυνατόν να τροποποιηθούν µε ανθρώπινη επέµβαση τοπική βροχόπτωση Οι ζηµιές που θα προκληθούν λόγωπληµµύρας, εξαρτώνταιαπό: προκαλούν πληµµύρες από: υπερχείλιση ποταµού την ένταση των φυσικών φαινοµένων την παρουσία αντιπληµµυρικών έργων την αλλοίωση του φυσικού περιβάλλοντος την ετοιµότητα των µηχανισµών την ένταση της ανθρώπινης δραστηριότητας σε πεδία πληµµυρών τήξη χιονιού Ο πληµµυρικός κίνδυνος είναι συνάρτηση και της επίδρασης που θα έχει στην ανθρώπινη κοινωνία Κοινωνία Έντασηκαιαξία δραστηριοτήτων στα πληµµυρικά πεδία Ετοιµότητα σε ακραία φαινόµενα εισροή της θάλασσας θραύση φράγµατος Η προστασία από τις πληµµύρες δεν είναι ποτέ απόλυτη. Το επίπεδο προστασίας επιλέγεται µεβάσητο: πόσο ασφαλείς θέλουµε να είµαστε µε τι κόστος τιαποδοχήέχειη κοινωνία για την πιθανότητα που αποµένει

Εισαγωγή ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΟΥ ΚΙΝ ΥΝΟΥ Συνιστώσα Ατµόσφαιρα Λεκάνη απορροής Σύστηµα αποστράγγισης Πληµµυρικό πεδίο Χαρακτηριστικά Χωροχρονική κατανοµή βροχόπτωσης Συντελεστής απορροής χρόνος συγκέντρωσης Παροχετευτική ικανότητα Ένταση και αξία δραστηριοτήτων Αύξηση πληµµυρικού κινδύνου Μεγαλύτερες εντάσεις βροχής Αύξηση Μείωση Μείωση Αύξηση Εισαγωγή Η προστασία από τις πληµµύρες πρέπει να αντιµετωπίζεται κατά συνδυασµένο και συντονισµένο τρόπο σε όλη τη λεκάνη απορροής του ποταµού, δεδοµένου ότι τα τοπικά µέτρα προστασίας που λαµβάνονται σε ένα µέρος µπορεί να έχουν έµµεσο αντίκτυπο στις ανάντη και κατάντη περιοχές. Το σηµείο αυτό γίνεται σηµαντικό στις περιπτώσεις ποταµών που διέρχονται από διαφορετικά κράτη, όπου θα πρέπει να υπάρχει αλληλεγγύη στο χειρισµό των πληµµυρών. Η γενική στρατηγική έχει τρία κύριαβήµατα: (α) κατακράτηση, (β) αποθήκευσηκαι (γ) αποστράγγιση. Οι βαθύτερες αιτίες των πληµµυρών είναι φυσικά φαινόµενα τα οποία δεν µπορούν να ελεγχθούν. Εντούτοις, το εάν µια δεδοµένη βροχόπτωση, θα προκαλέσει ζηµίες λόγω πληµµύρας εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από τις ανθρώπινες ενέργειες, όπως () η αστικοποίηση, () η αποδάσωση τµηµάτων της λεκάνης απορροής, (3) η ευθυγράµµιση του ρου των ποταµών, (4) η εξάλειψη των φυσικών πεδίων κατάκλυσης, () η ανεπαρκής αποστράγγιση και (6) η οικοδόµηση κτιρίων και κατασκευών σε επικίνδυνα πεδία κατάκλυσης. Η αντιµετώπιση των πληµµυρών γίνεται µε µια σειρά µέτρων που διακρίνονται ανάλογα µε: () την κατασκευή ή όχι τεχνικών έργων (κατασκευαστικά-µη κατασκευαστικά µέτρα) () το αν προστατεύουν συγκεκριµένες κατασκευές ή µεγαλύτερες περιοχές (3) το αν έχουν σκοπό: (α) να διαφοροποιήσουν την πληµµύρα, (β) να µειώσουν την ευπάθεια σε πληµµύρα και (γ) να µειώσουν την επίδραση της πληµµύρας. 3

ιαχρονικό πρόβληµα ΕρυθρόµορφοΑττικόαγγείοτου 6ουαιώναπ.Χ. Απεικονίζει τη µάχη του Ηρακλή ενάντια στον Αχελώο Το νόηµα της της νίκης του Ηρακλή, όπως αποµυθοποιήθηκε από τον ιστορικό ιόδωρο τοσικελιώτη (~ 9-3 π.χ.) καιτογεωγράφοστράβωνα (~ 64 π.χ.-4 µ.χ.), σχετίζεται µε τη διευθέτηση του ποταµού (ο µεγαλύτερος σε παροχή ελληνικός ποταµός και την κατασκευή αναχωµάτων για γτον περιορισµό της µετακινούµενης κοίτης του. ΟΡΘΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΘΟ ΟΣ Η ορθολογική µέθοδος εφαρµόζεται συχνά στις υδρολογικές µελέτες για την εκτίµηση της πληµµυρικής αιχµής. Χρησιµοποιείται σε µικρές σχετικά υδρολογικές λεκάνες και βασίζεται στην αρχή ότι σε βροχές που παρουσιάζουν οµοιόµορφη ένταση και κατανοµή στη λεκάνη, η µέγιστη απορροή εµφανίζεται όταν στην έξοδό τηςλεκάνηςκαταφθάσειτονερόαπόόλατασηµείατης. Η ορθολογική µέθοδος εκφράζεται από την σχέση: Q =.78 * C * i * A όπου: Q (m 3 /sec): ηαιχµήτηςαπορροής C : ο συντελεστής απορροής i (mm/hr): η ένταση της βροχόπτωσης για το χρόνο συγκέντρωσης A (km ) : ηεπιφάνειατηςυδρολογικήςλεκάνης Για να φτάσει η πληµµυρική παροχή την µέγιστη αιχµή, πρέπει ο χρόνος βροχόπτωσης πρέπει να είναι ίσος µε τον χρόνο συγκέντρωσης της λεκάνης ώστε όλα τα σηµεία της λεκάνης να συνεισφέρουν στην απορροής ταυτόχρονα. 4

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΗΣ ΑΙΧΜΗΣ. Επιλογή περιόδου επαναφοράς Στάθµη πληµµύρας για Τ= έτη Στάθµη πληµµύρας για Τ= έτη Συνήθης στάθµη Λεκάνη απορροής. Κατασκευή οµβρίων καµπυλών i=a*t b- h= a* t i= a * t b b Ένταση βροχής, i mm/hr T= T= T= T= T= T= T= ιάρκεια βροχής, t hr 4. Εκτίµηση έντασης βροχής γιατοχρόνοσυρροής: i c (mm/hr)=α*t b- 3. Εκτίµηση χαρακτηριστικών λεκάνης Έκταση : Α km Συντελεστήςαπορροής: c Χρόνοςσυγκέντρωσης: t (hr). Εκτίµηση παροχής αιχµής Q (m 3 /s)=.78*c* i c *A ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΛΗΜΜΥΡΙΚΗΣ ΑΙΧΜΗΣ Παράγοντες που επιδρούν στα χαρακτηριστικά των πληµµυρών Έκταση λεκάνης απορροής: Α km Συντελεστήςαπορροής: c Στάθµηποταµού H (m)=f(q) Ε Q (m 3 /s)=ε*v=ε*k*(ε/π) /3 *J / Συνολικόύψοςβροχής: h (mm) Έντασηβροχήςγιαχρόνοσυρροής: i c (mm/hr) Όγκοςαπορροής V (hm3): h*a/ Παροχήαιχµής Q (m3/s)=.78*c* i c *A v: µέση ταχύτητα νερού κ: συντελεστής τραχύτητας Ε: εµβαδόν βρεχόµενης διατοµής Π: µήκος βρεχόµενης περιµέτρου J: κλίση κατά µήκος του ποταµού

Επιλογή περιόδου επαναφοράς Ίχνη πληµµύρας σε κτήριο της Κολωνίας Πηγή: Early Warning Systems in the Framework of the Cologne Flood Protection Scheme, Stadtentwasserungs-betriebe Koln, AoR Περίοδοι επαναφοράς (έτη) για αντιπληµµυρικά έργα ΑΓΩΓΟΙ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ ΡΟΜΩΝ Μικρής κυκλοφορίας (-) Μεσαίας κυκλοφορίας (-) Μεγάλης κυκλοφορίας (-) ΓΕΦΥΡΕΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ ΡΟΜΩΝ ευτερεύον (-) Πρωτεύον δίκτυο (-) ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΕΚΤΑΣΕΩΝ (-) ΑΠΟΣΤΡΑΓΓΙΣΗ ΠΟΛΕΩΝ Μικρές πόλεις (-) Μεγάλες πόλεις (-) ΑΕΡΟ ΡΟΜΙΑ Μικρής (-) Μεσαίας (-) Μεγάλης κυκλοφορίας (-) ΑΝΑΧΩΜΑΤΑ Σε αγροτικές εκτάσεις (-) Σε πόλεις (-) 6

Περίοδοι επαναφοράς (έτη) για φράγµατα ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΧΑΜΗΛΗΣ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΟΤΗΤΑΣ (χωρίς πιθανότητα απώλειας ζωής) ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΜΕΣΑΙΑΣ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΟΤΗΤΑΣ (πιθανή απώλεια ζωής) ΦΡΑΓΜΑΤΑ ΥΨΗΛΗΣ ΕΠΙΚΙΝ ΥΝΟΤΗΤΑΣ (υψηλή πιθανότητα απώλειας ζωών) Μικρά Μεσαία Μεγάλα - > -%* > -%* %* - %* %* %* * Στην περίπτωση αυτή η πληµµύρα σχεδιασµού εκτιµάται ως ποσοστό της τιµής η οποία προκύπτει από µεθόδους που βασίζονται στον υπολογισµό της πιθανής µέγιστης κατακρήµνισης ή της µέγιστης πιθανής πληµµύρας ιακινδύνευση Η πιθανότητα R να πραγµατοποιηθεί µέσα σε n έτη τιµή που αντιστοιχεί σε περίοδο επαναφοράς Τ Πιθανότηταµηυπέρβασηςσεέναέτος: F=-F =(-/Τ) Πιθανότηταµηυπέρβασηςσε nέτη: (-/Τ) n Πιθανότητα υπέρβασης σε n έτη ( ιακινδύνευση): R=-(-/Τ) n Παραδείγµατα Τ= έτη n= έτη R=-(-/) =.6=6% Τ= έτη n= έτη R=-(-/) =.9=9.% Τ= έτη n= έτη R=-(-/) =.=% 7

ΜΕΓΙΣΤΟ ΥΨΟΣ ΒΡΟΧΗΣ (mm) Μέγιστο ωριαίο Mongolia 3/7/97 4 mm Μέγιστο λεπτού Gouadeloupe 6//97 38 mm ΜΕΓΙΣΤΕΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ Μέγιστα παρατηρηµένα ύψη βροχής Μέγιστo µηνιαίο Cherrapunji, India -3/7/86 93 mm Μέγιστο ηµερήσιο Reunion 6-7//966 8 mm Μέγιστo ετήσιο Cherrapunji, India 8/86-7/86 646 mm ΧΡΟΝΟΣ (min) ΜΕΓΙΣΤΕΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ Μέγιστα παρατηρηµένα ύψη βροχής ΛΕΠΤΑ ΩΡΕΣ mm ΠΕΡΙΟΧΗ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 38 Barot, Guadeloupe 6 Nov 97 64 Haynes Camp, CA USA Feb 976 8 6 Fussen, Bavaria May 9 98 Plumb Point, Jamaica May 96 6 Curtea-de-Arges, Romania 7 Jul 889 4 3 Holt, USA Jun 947 6 4 Shangdi, Nei Monggol, China 3 Jul 97 7 44 Gapj, Gansu, China Aug 98 489 Yujiawanzi, Inner Mongolia, China 9 Jul 97 3 483 Rockport, USA 8 Jul 889 3 Bainaobao, Hebei, China Jun 93 6 3 9 D'Hanis, USA 3 May 93 8 3 6 Duan Jiazhuang, Hebei, China 8 Jun 973 7 78 Smethport, USA 8 Jul 94 36 6 84 Muduocaidang, China Aug 977 4 9 87 Belouve, La Réunion 8 Feb 964 6 4 Muduocaidang, China Aug 977 8 8 89 Foc Foc, La Réunion 7-8 Jan 966 9 689 Belouve, La Réunion 8-89 Feb 964 697 Foc Foc, La Réunion 7-8 Jan 966 3 78 Foc Foc, La Réunion 7-8 Jan 966 44 4 8 Foc Foc, La Réunion 7-8 Jan 966 8

ΜΕΓΙΣΤΕΣ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ Μέγιστα παρατηρηµένα ύψη βροχής ΛΕΠΤΑ ΩΡΕΣ mm ΠΕΡΙΟΧΗ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 88 48 467 Aurere, La Réunion 7-9 Apr 98 43 7 33 Aurere, La Réunion 6-9 Apr 98 76 96 37 Cherrapunji, India - Sep 974 7 43 Commerson, La Réunion 3-7 Jan 98 864 44 463 Commerson, La Réunion -7 Jan 98 8 68 3 Commerson, La Réunion -7 Jan 98 9 86 Commerson, La Réunion -7 Jan 98 96 6 69 Commerson, La Réunion 9-7 Jan 98 44 4 68 Commerson, La Réunion 8-7 Jan 98 84 64 699 Commerson, La Réunion 7-7 Jan 98 78 88 64 Commerson, La Réunion 6-7 Jan 98 6 36 6433 Commerson, La Réunion 4-8 Jan 98 4464 744 93 Cherrapunji, India -3 Jul 86 8784 464 767 Cherrapunji, India Jun-Jul 86 376 96 6369 Cherrapunji, India May-Jul 86 768 98 8738 Cherrapunji, India Apr-Jul 86 96 366 4 Cherrapunji, India Apr-Aug 86 63 439 44 Cherrapunji, India Apr-Sep 86 483 8 99 Cherrapunji, India Jan-Nov 86 6 876 646 Cherrapunji, India Aug 86 - Jul 86 7 4768 Cherrapunji, India 86-86 Χρονικήεξέλιξηδεκάλεπτηςβροχόπτωσηςστις -//994 στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου Μέγιστη ωριαία βροχόπτωση 9:3-:3 67.7 mm min rainfall (mm) //994 : //994 6: //994 9:3 //994 : //994 4: Μέγιστηδεκάλεπτηβροχόπτωση: 7. mm Μέγιστηεικοσάλεπτηβροχόπτωση: 9.9 mm Μέγιστηδίωρηβροχόπτωση: 8.3 mm 9

Ανάλυση συχνότητας Επεισόδιο της -//994 στο Σταθµό Ζωγράφου T= YEARS max h 8.3 mm max 3 h 93.7 mm Maximum intensity (mm/hr max min 7. mm max min 9.9 mm max 3 min 36.3 mm max h 67.7 mm max 6 h. mm max h 6. mm max 4 h 67. mm T= YEARS T= YEARS Rainfall duration (hr) Πιθανοτικό πλαίσιο Ανάλυσησυχνότηταςτωνκαταιγίδων /993, /994 και /997 στο σταθµό Ελληνικό Επεισόδιο //994 Επεισόδιο //993 T = Επεισόδιο 3//997 T = T =.... ιάρκεια βροχής (hr)

4 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 4 8 6 4 9 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 Weibull Gumbel Max Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) Weibull Gumbel Max Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) 4 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 4 8 6 4 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 48 46 44 4 4 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 4 8 6 4 48 46 44 4 4 38 36 34 3 3 8 6 4 8 6 4 8 6 4 4 3 3 9 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% Weibull Gumbel Max Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) Weibull Gumbel Max Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 4 4 3 3 9 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 9 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% Weibull Gumbel Max Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) Weibull Gumbel Max Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) 4 3 3 9 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 4 4 3 3 9 9 8 8 7 7 6 6 4 4 3 3 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ Προσαρµογή κατανοµών σε µέγιστες βροχοπτώσεις Μέγιστα h Μέγιστα h Μέγιστα 6 h 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% 99,% 9% 9% 8% 7% 6% % 4% 3% % % % % %,%,%,%,% Μέγιστα h Μέγιστα 4 h Μέγιστα 48 h Περίοδος Επαναφοράς Τ= έτη Τ= έτη Μέγιστα h Μέγιστα h Μέγιστα 6 h Μέγιστα h Μέγιστα 4 h Μέγιστα 48 h Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ Ύψος βροχής (mm) Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) Πιθανότητα υπέρβασης (%) - κλίµακα: κατανοµή Gumbel (Max) Ύψος βροχής (mm) Όµβρια καµπύλη γιατ= h=a *t b Όµβρια καµπύλη γιατ= h=a*t b h h 6 h h 4 h 48 h

ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ Μέγιστο ύψος βροχής h (mm) t = 4 hr t = 6 hr t = 3 hr Προσαρµογή θεωρητικών κατανοµών στα δείγµατα των υψών βροχής κάθε διάρκειας t = hr ιάρκεια βροχής t (hr) Περίοδοςεπαναφοράς, Τ (έτη) Τ= έτη Τ= έτη Τ= έτη Προσαρµογή στις θεωρητικές τιµές των οµβρίων καµπυλών Υπολογισµός θεωρητικών τιµών για συγκεκριµένες περιόδους επαναφοράς ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ i=a*(t+d) b *T c I mm/hr I mm/hr I mm/hr Περίοδος επαναφοράς Τ (έτη) ιάρκεια βροχής t (hr) ιάρκεια βροχής t (hr) Περίοδος επαναφοράς Τ (έτη)

ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ Κατάρτιση πινάκων υψών βροχής, διαρκειών βροχής περιόδων επαναφοράς h (mm) t (hr) T (έτη) 3 4 6 8 3 4 7 9......... 8 4 4 4 4 4 7 4 Εκτίµηση παραµέτρων όµβριων καµπυλών Μεµονωµένες καµπύλες για συγκεκριµένη περίοδο επαναφοράς h= a * t i= a * t b b ln h= ln a+ b *ln t ln i= ln a+ ( b ) *ln t Ενιαίες καµπύλες για κάθε περίοδο επαναφοράς b c h= a *( t+ d) * T ln h= ln a+ c*lnt+ b*ln( t+ d) b *( ) c i= a t+ d * T ln i= ln a+ c*lnt b *ln( t+ d ) ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ h=a*t b i=a*t b- T= T= T= Ύψοςβροχής, h (mm) T= T= T= T= Έντασηβροχής, i (mm/hr) T= T= T= T= T= T= ιάρκειαβροχής, t (hr) T= ιάρκειαβροχής, t (hr) 3

ΟΜΒΡΙΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ h=a*(t+d) b *T c i=a*(t+d) b *T c *(/t) T= T= T= Ύψοςβροχής, h (mm) T= T= T= T= Έντασηβροχής, i (mm/hr) T= T= T= T= T= T= ιάρκειαβροχής, t (hr) T= ιάρκειαβροχής, t (hr) Εµπειρικές σχέσεις χρόνου συγκέντρωσης t c (hr) A (km ) L (km) H (m) t c (min) L (m) S Giandotti t c =(4*A / +.*L)/(.8* Η. ) χρόνοςσυγκέντρωσης έκτασητηςλεκάνης το µήκος του κυρίου υδατορεύµατος η διαφορά του µέσου υψοµέτρου λεκάνης από το υψόµετρο στην έξοδο Kirpich t c =.947*L.77 *S -.38 χρόνοςσυγκέντρωσης το µέγιστο µήκος διαδροµής του νερού στη λεκάνη η κλίση ανάµεσα στο υψηλότερο σηµείο της λεκάνης και την έξοδο t c (hr) L (ft) H (ft) Soil Conservation Service (SCS) t c =L. /(77*Η.38 ) χρόνοςσυγκέντρωσης το µήκος του κυρίου υδατορεύµατος η υψοµετρική διαφορά µεταξύ του πλέον αποµεµακρυσµένου σηµείου της λεκάνης και της εξόδου 4

Επίδρασή του χρόνου συρροής στα χαρακτηριστικά πληµµύρας Μικρή κλίση Μεγάλος χρόνος συρροής Μέτρια κλίση Μέτριος χρόνος συρροής Μεγάλη κλίση Μικρός χρόνος συρροής Η Η Η Χρόνος συρροής Χρόνος συρροής Χρόνος συρροής Βροχή Βροχή Βροχή V V V Επίδρασή του χρόνου συρροής στα χαρακτηριστικά πληµµύρας Έκταση: km Χρόνοςσυρροής: 3 hr Συντελεστέςαπορροής:. Ένταση βροχής mm/hr ιάρκεια βροχής 3 h Πληµµυρικόςόγκος.3 hm 3 ιάρκεια βροχής 8 h Πληµµυρικόςόγκος.8 hm 3 3 4 6 7 8 9 3 4 6 3 4 6 7 8 9 3 4 6 Πληµµυρικόςόγκος. hm 3 Πληµµυρικόςόγκος 4. hm 3 3 4 6 7 8 9 3 4 6 Έκταση: km Χρόνοςσυρροής: 8 hr 3 4 6 7 8 9 3 4 6

Επίδρασή του χρόνου συρροής στα χαρακτηριστικά πληµµύρας 3 Χρόνοισυρροής: 3, 4, hr Πληµµυρικοίόγκοι:. hm 3 mm/hr Παροχή (m 3 /s) 3 4 6 7 8 9 3 4 6 Χρόνος (hr) ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΕΝΤΑΣΗ ΒΡΟΧΗΣ (mm/hr) ΙΑΡΚΕΙΑ ΒΡΟΧΗΣ (hr) ΕΚΤΑΣΗΛΕΚΑΝΗΣ (km ), 4 Επίδρασή της διάρκειας βροχής στα χαρακτηριστικά πληµµύρας 3 ιάρκειαβροχής: 3,, 7 hr Πληµµυρικοίόγκοι:., 3., 4. hm 3 mm/hr Παροχή (m 3 /s) 3 4 6 7 8 9 3 4 6 Χρόνος (hr) ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΕΝΤΑΣΗ ΒΡΟΧΗΣ (mm/hr) ΕΚΤΑΣΗΛΕΚΑΝΗΣ (km ) ΧΡΟΝΟΣ ΣΥΡΡΟΗΣ (hr), 6

Επίδρασή του χρόνου συρροής και της διάρκειας βροχής στα χαρακτηριστικά πληµµύρας ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΕΝΤΑΣΗ ΒΡΟΧΗΣ (mm/hr) ΙΑΡΚΕΙΑ ΒΡΟΧΗΣ (hr) ΕΚΤΑΣΗΛΕΚΑΝΗΣ (km ), 4 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΕΝΤΑΣΗ ΒΡΟΧΗΣ (mm/hr) ΕΚΤΑΣΗΛΕΚΑΝΗΣ (km ) ΧΡΟΝΟΣ ΣΥΡΡΟΗΣ (hr), Χρόνοισυρροής: 3, 4, hr Πληµµυρικοίόγκοι:. hm 3 ιάρκειαβροχής: 3,, 7 hr Πληµµυρικοίόγκοι:., 3., 4. hm 3 3 3 Παροχή (m 3 /s) Παροχή (m 3 /s) 3 4 6 7 8 9 3 4 6 Χρόνος (hr) 3 4 6 7 8 9 3 4 6 Χρόνος (hr) Ο συντελεστής απορροής εκτιµάται (σύµφωνα µε την ΟΜΟΕ-ΑΣΥΕΟ, ) από το άθροισµα των επιµέρους συντελεστών C, C, C3, C4 οι οποίοι εξαρτώνται αντίστοιχα από:. το ανάγλυφο της επιφάνειας της λεκάνης. τη διηθητικότητα του εδάφους Εκτίµηση του συντελεστή απορροής 3. την έκταση και την πυκνότητα της φυτοκάλυψης 4. την κλίση των πρανών και την αποθηκευτική ικανότητα σε χαµηλά σηµεία της επιφάνειας της λεκάνης απορροής Οιτιµέςτωνεπιµέρουςσυντελεστώνπαρουσιάζονταιστονεπόµενοπίνακα (Πηγή: ΟΜΟΕ-ΑΣΥΕΟ, ). εδοµένου ότι οι τιµές του πίνακα ισχύουν για περιόδους επαναφοράς - έτη ο τελικός συντελεστής απορροής θα πρέπει να προσαυξάνεται κατά % για Τ= έτη, κατά % για Τ= έτη και κατά % για Τ= έτη παραµένοντας πάντως µικρότερος της µονάδας εδοµένου ο συντελεστής απορροής εξαρτάται (εκτός από τους προηγούµενους παράγοντες) από την εδαφική υγρασία κατά την έναρξη της βροχής και την ένταση της βροχόπτωσης συµπεραίνεται ότι δεν παραµένει σταθερός για την ίδια λεκάνη 7

Εκτίµηση του συντελεστή απορροής C 3 4 Τιµές Ακραίες Υψηλές Συνήθεις Χαµηλές,8,3 επικλινές, ανώµαλες επιφάνειες µε µέσες κλίσεις >3%,,6 µε επηρεαζόµενο κάλυµµα εδάφους, είτε βραχώδες είτε µανδύας λεπτόκκοκου εδάφους αµελητέας διηθητικότητας,,6 βλάστηση που δεν επηρεάζει, γυµνό ή πολύ αραιά κάλυψη,, αµελητέες ταπεινώσεις εδάφουςκαιαβαθείς, µικροί διάδροµοι αποστράγγισης, καθόλου τέλµατα,4, λοφώδες µε µέσες κλίσεις 3 %,8, βραδείαςδιηθητικότητα, άργιλοι ή αβαθή παχιά εδάφη χαµηλής διηθητικότητας, ατελώς ή πολύ µικρής αποστραγγιστικότητας,8, πτωχή έως µέτρια, καθαρές καλλιέργειες ή πτωχής φυσικής κάλυψης, λιγότερο από % της αποχετευόµενης επιφάνειας µε καλή κάλυψη,8, χαµηλή, καλά οριζόµενο σύστηµα διαδρόµων αποστράγγισης, όχι λιµνάζοντα νερά ή τέλµατα,4, κυµατώδες µε µέσες κλίσεις %,6,8 κανονικής διηθητικότητας καλά αποστραγγιζόµενο µικρής ή µεσσίας µακροϋφήςεδάφη, αµµώδηπαχιάεδάφη, ίλυες και ιλυώδη εδάφη,6,8 µέτρια ως καλή περίπου % της επιφάνειας είναι καλήφυτικήγηή δασώδες, λιγότερο από % της επιφάνειες είναι καλλιέργειες,6,8 κανονική, σηµαντικές επιφανειακέςταπεινώσεις, λιµνάζοντα νερά και τέλµατα,8,4 σχετικά επίπεδο µε µέσες κλίσεις %,4,6 υψηλής διηθητικότητας βαθιά άµµος ή άλλο έδαφος που απορροφά το νερό, πολύ ελαφριά καλά αποστραγγιζόµενα εδάφη,4,6 καλή έως άριστη περίπου 9% τηςαποχετευόµενης επιφάνειας είναι καλή φυτική γη, δασώδες ή ισοδύναµης κάλυψης,4,6 υψηλή, αποθηκευτικότητα, σύστηµα αποστράγγισης όχι καλά οριζόµενο, µεγάλος αριθµός πληµµυριζόµενων επιφανειών ή τελµάτων ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΕΝΤΑΣΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΤΙΣ ΠΛΗΜΜΥΡΕΣ Στη λεκάνη ανάντη του Α και στις υπολοκάνες (Β, Γ και εφαρµόζονται διαφορετικά υετογράµµατα λεπτης βροχόπτωσης συνολικής διάρκειας 4 hr και συνολικού ύψους 48 mm. Η βροχόπτωση κατανέµεται οµοιόµορφα στο χώρο Οι λεκάνες είναι χωρισµένες σε ίσες ζώνες απορροής κάθε µία από τις οποίες εκφορτίζεται σε min Ο συντελεστής απορροής των λεκανών είναι Στη περιοχή ισχύουν όµβριες καµπύλες της µορφής i = 6*T, /d.64 Γ Λεκάνη A B Γ Έκταση (km ) 4 6 Χρόνος συρροής (hr) 4.33 ( min).7 ( min) Όγκος απορροής για 48 mm (m 3 * 3 ) 88 96 48 B ΥΠΟΜΝΗΜΑ I Ένταση βροχής (mm/hr) Τ Περίοδος επαναφοράς (έτη) Ηt c Ύψοςβροχήςσε t c (mm) Ιt c Έντασηβροχήςσε t c (mm/hr) Q Παροχήαιχµής (m 3 /s) Q t=n ΠαροχήαιχµήςγιαΤ=n (m 3 /s) Νίκος Μαµάσης, 9 A 8

8 6 Λεκάνη Ηt c : mm Ιt c : mm/hr Q: 3.3 m 3 /s 48 36 4 Τετράωρη βροχόπτωση Μέγιστη ένταση mm/hr Λεκάνη Β Ηt c : mm Ιt c : mm/hr Q: m 3 /s 4 Q T= : 7 m 3 /s 8 6 Q T= : m 3 /s 7 3 9 Γ 4 8 B 7 3 9 3 6 4 Q T= : 3 m 3 /s 7 3 9 Λεκάνη Γ Ηt c : 4 mm Ιt c : mm/hr Q: 6.7 m 3 /s 8 6 4 Λεκάνη Α Ηt c : mm Ιt c : mm/hr Q: 3.3 m 3 /s Q T=3 : 8 m 3 /s Q T= : 8 m 3 /s Νίκος Μαµάσης, 9 A 7 3 9 3 37 43 49 8 6 Λεκάνη Ηt c : 48 mm Ιt c : 88 mm/hr Q: 8 m 3 /s Q T=3 : 8 m 3 /s 4 8 3 6 4 λεπτη βροχόπτωση Μέγιστη ένταση 88 mm/hr Λεκάνη Β Ηt c : 48 mm Ιt c : 48 mm/hr Q: 8 m 3 /s 4 Q T= : 7 m 3 /s 8 6 Q T= : m 3 /s 7 3 9 Γ 4 8 B 7 3 9 3 6 4 Q T= : 3 m 3 /s Λεκάνη Α Ηt c : 48 mm Ιt c : mm/hr Q: 8 m 3 /s Q T= : 8 m 3 /s 7 3 9 Λεκάνη Γ Ηt c : 48 mm Ιt c : 44 mm/hr Q: 8 m 3 /s 8 6 4 Q T=3 : 8 m 3 /s Νίκος Μαµάσης, 9 A 7 3 9 3 37 43 49 9

8 6 Λεκάνη Ηt c : 4 mm Ιt c : 44 mm/hr Q: 4 m 3 /s 4 8 3 6 4 λεπτη βροχόπτωση Μέγιστη ένταση 44 mm/hr Λεκάνη Β Ηt c : 48 mm Ιt c : 48 mm/hr Q: 8 m 3 /s 4 Q T= : 7 m 3 /s 8 6 Q T= : m 3 /s 7 3 9 Γ 4 8 Q T=6 : 8 m 3 /s B 7 3 9 3 6 4 Q T= : 3 m 3 /s Λεκάνη Α Ηt c : 48 mm Ιt c : mm/hr Q: 8 m 3 /s Q T= : 8 m 3 /s 7 3 9 Λεκάνη Γ Ηt c : 48 mm Ιt c : 44 mm/hr Q: 8 m 3 /s 8 6 4 Νίκος Μαµάσης, 9 A 7 3 9 3 37 43 49 8 6 Λεκάνη Ηt c : 8 mm Ιt c : 48 mm/hr Q: 3.3 m 3 /s 4 8 3 6 4 Ωριαία βροχόπτωση Μέγιστη ένταση 48 mm/hr Λεκάνη Β Ηt c : 48 mm Ιt c : 48 mm/hr Q: 8 m 3 /s 4 Q T= : 7 m 3 /s 7 3 9 Γ 8 6 4 Q T=3 : 8 m 3 /s Q T= : m 3 /s 8 B 7 3 9 3 6 4 Q T= : 3 m 3 /s Λεκάνη Α Ηt c : 48 mm Ιt c : mm/hr Q: 8 m 3 /s Q T= : 8 m 3 /s 7 3 9 Λεκάνη Γ Ηt c : 6 mm Ιt c : 48 mm/hr Q: 6.7 m 3 /s 8 6 4 Νίκος Μαµάσης, 9 A 7 3 9 3 37 43 49

8 6 Λεκάνη Ηt c : 4 mm Ιt c : 4 mm/hr Q: 6.7 m 3 /s 48 36 4 ίωρη βροχόπτωση Μέγιστη ένταση 4 mm/hr Λεκάνη Β Ηt c : 4 mm Ιt c : 4 mm/hr Q: 4 m 3 /s 4 Q T= : 7 m 3 /s 8 6 Q T= : m 3 /s 7 3 9 Γ 4 7 3 9 3 8 B 6 4 Q T= : 3 m 3 /s Λεκάνη Α Ηt c : 48 mm Ιt c : mm/hr Q: 8 m 3 /s Q T= : 8 m 3 /s 7 3 9 8 Λεκάνη Γ Ηt c : 6 mm Ιt c : 48 mm/hr Q: 3.3 m 3 /s 6 4 Νίκος Μαµάσης, 9 A 7 3 9 3 37 43 49