Εκτίµηση της ευστάθειας φυσικών και τεχνητών πρανών σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών. Έµφαση σε έργα Οδοποιίας

Εκτίµηση της ευστάθειας φυσικών και τεχνητών πρανών σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών. Έµφαση σε έργα Οδοποιίας Στέφανος Χαραλάµπους Αγρονόµος Τοπογράφος Μηχανικός ΕΜΠ, Μεταπτυχιακός Φοιτητής ΠΜΣ «Γεωπληροφορική» ΕΜΠ Μιχαήλ Σακελλαρίου Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ Λέξεις κλειδιά: Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών, Κατολισθήσεις, Ευστάθεια πρανών ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Στην εισήγηση αυτή προτείνεται µια µεθοδολογία εκτίµησης της ευστάθειας φυσικών και τεχνητών πρανών έναντι στατικών και σεισµικών φορτίων σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ ή GIS). Η εφαρµογή Landslide Hazard Analysis (LHA) v. 3.0, µέσω της οποίας διενεργείται η ανωτέρω µεθοδολογία, αποδεικνύει τη συµβολή των ΓΣΠ ως εργαλείων χωρικής ανάλυσης και σχεδιασµού σε επίπεδο οργάνωσης και λήψης αποφάσεων στο επιστηµονοτεχνολογικό πεδίο της Γεωτεχνικής (Εδαφοµηχανικής) και ειδικότερα στη µελέτη των παραγόντων που συµβάλλουν στην εκδήλωση κατολισθητικών φαινοµένων αφενός σε φυσικό έδαφος και αφετέρου σε τεχνικά έργα Οδοποιίας. Μέσα από ένα παράδειγµα εφαρµογής (χρήσης) της LHA σε περιοχή πλησίον του Μετσόβου αξιολογείται η αποτελεσµατικότητα της. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εκδήλωση κατολισθητικών φαινοµένων αποτελεί απόρροια ελλιπούς ευστάθειας φυσικών ή / και τεχνητών πρανών έναντι στατικών και σεισµικών φορτίων. Αποτελεί δε διεθνώς ένα από τα πλέον καταστροφικά γεωλογικά φαινόµενα των οποίων οι επιπτώσεις έχουν σηµαντικές και οικονοµικές προεκτάσεις που πολλές φορές διαδραµατίζουν καθοριστικό ρόλο στη βιωσιµότητα πολλών οικισµών ακόµα και ολόκληρων διαµερισµάτων. Η εξεύρεση αποτελεσµατικών εργαλείων και µεθόδων εκτίµησης της ευστάθειας των πρανών, αποσκοπώντας στη πρόληψη τέτοιου είδους ανεπιθύµητων φαινοµένων, κρίνεται αναπόφευκτη. Η τεχνολογία των ΓΣΠ έχει αναπτυχθεί σε τέτοιο βαθµό τα τελευταία χρόνια που καθιστά δυνατή τη χρήση αυτών σε πλήθος εφαρµογών και σε ποικίλα ζητήµατα ανάλυσης και σχεδιασµού που αφορούν άµεσα ή έµµεσα τον γεωγραφικό χώρο. Συνεπώς, η χρήση των ΓΣΠ σε θέµατα ευστάθειας πρανών είναι κάτι το εφικτό, συνεισφέροντας έτσι στην αντιµετώπιση του καίριου γεωτεχνικού και συνάµα γεωγραφικού αυτού προβλήµατος. Η εφαρµογή Landslide Hazard Analysis (LHA) v. 3.0, η οποία αναπτύχθηκε στο λογισµικό ArcGIS Desktop, αποτελεί ένα ολοκληρωµένο ΓΣΠ που έχει ως σκοπό την εκτίµηση της ευστάθειας πρανών, φυσικών ή / και τεχνητών, έναντι στατικών και σεισµικών φορτίων, λαµβάνοντας υπόψιν τους παράγοντες που επηρεάζουν την ευστάθεια αυτή και που συµβάλλουν στην εκδήλωση κατολισθητικών φαινοµένων. Παρουσιάζοντας την LHA, τις δυνατότητες και τα αποτελέσµατα της, θα αναδειχτεί η χρησιµότητα της ως εργαλείου χωρικής ανάλυσης και σχεδιασµού, το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί στο στάδιο λήψης αποφάσεων για την κατασκευή ενός οδικού έργου (χάραξη, τεχνικά έργα, κλπ.) ή ακόµα και ενός µεγάλου τεχνικού έργου, όπως είναι τα φράγµατα. 1

2. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (ΓΣΠ) 2.1. Ορισµός Παρά το µεγάλο ενδιαφέρον και την τροµερή εξέλιξη που παρατηρήθηκε τα τελευταία 30 χρόνια στην χρήση και στην εφαρµογή των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών, εντούτοις οι προσπάθειες για ένα σαφή και κοινά αποδεκτό ορισµό για το τι είναι ΓΣΠ και κυρίως ποιές είναι οι εφαρµογές τους, δεν έχουν ευοδωθεί. Οι διαφορετικές, όµως, προσεγγίσεις που έχουν κατά καιρούς εκφρασθεί για τα ΓΣΠ και τις εφαρµογές τους, µπορούν να συµπτυχθούν σε τρεις ξεχωριστές αλλά συνάµα αλληλένδετες µεταξύ τους οµάδες (Κουτσόπουλος, 2002). Η πρώτη οµάδα είναι η ιαχειριστική Προσέγγιση που στοχεύει στην δηµιουργία και στην διαχείριση χωρικών στοιχείων, χωρίζεται δε στη Χαρτογραφική προσέγγιση και τη Πληροφορική προσέγγιση. Η δεύτερη οµάδα αναφέρεται ως Προσέγγιση Χωρικής Ανάλυσης και υποστηρίζει τη σπουδαιότητα της Χωρικής Ανάλυσης. Τέλος, η τρίτη οµάδα αναφέρεται στην Σχεδιαστική Προσέγγιση, που εστιάζεται στην δυνατότητα των ΓΣΠ να βοηθούν στην επίλυση χωρικών προβληµάτων, να συµµετέχουν δηλαδή ενεργά στο χωρικό σχεδιασµό. Οι θεωρήσεις αυτές των ΓΣΠ (διαχείριση, ανάλυση, σχεδιασµός) µπορούν να ιδωθούν σαν επιστηµονικά πεδία που έχουν κοινό τόπο την χωρική διάσταση και αποτελούν τµήµατα µιας Ολοκληρωµένης Χωρικής Προσέγγισης (Κουτσόπουλος, 2002). Τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (GIS), κατά τον Burrough (1986) ορίζουν «ένα δυναµικό σύνολο από εργαλεία για την συλλογή, αποθήκευση, µετασχηµατισµό, ενηµέρωση, διαχείριση, ανάλυση και παρουσίαση χωρικών δεδοµένων από τον πραγµατικό κόσµο, για κάποιους συγκεκριµένους σκοπούς». Έτσι, ένα ΓΣΠ, µπορεί να αποθηκεύσει, να διαχειριστεί και να ενσωµατώσει ένα µεγάλο όγκο χωρικών στοιχείων, ενώ παράλληλα αποτελεί το κατάλληλο εργαλείο χωρικής ανάλυσης και ένα πολύ αποτελεσµατικό µηχανισµό για την επίλυση χωρικών προβληµάτων µέσα από την οργάνωση, διαχείριση και µετασχηµατισµό µεγάλου όγκου στοιχείων µε τέτοιο τρόπο που η πληροφορία να είναι προσιτή σε όλους τους χρήστες. Τα στάδια και οι διαδικασίες σ ένα ΓΣΠ παρουσιάζονται στο Σχήµα 1, όπου φαίνονται και οι σχέσεις ανάδρασης που διέπουν όχι µόνο τις διαδικασίες µέσα στο ΓΣΠ αλλά και τη σχέση του ιδίου µε τον χώρο. Σχήµα 1: Στάδια και ιαδικασίες σε ένα ΓΣΠ (Κουτσόπουλος, 2002). 2

2.2. Πλαίσια εφαρµογής - Εκτίµηση του κινδύνου κατολισθήσεων Η τεχνολογία των ΓΣΠ χρησιµοποιείται σε πλήθος εφαρµογών, για κάθε ζήτηµα ανάλυσης και σχεδιασµού, που η παράµετρος γεωγραφικός χώρος υπεισέρχεται άµεσα ή έµµεσα. Ο χώρος και κάθε είδους πληροφορία που τον περιγράφει, συνδέονται µε ένα µεγάλο κοµµάτι των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων, ενώ σε επίπεδο οργάνωσης και λήψης αποφάσεων, σχεδόν κάθε επιλογή έχει άµεσο ή έµµεσο συσχετισµό µε κάποιου είδους χωρική ανάλυση και σχεδιασµό. Η εκτίµηση του κινδύνου κατολισθήσεων αποτελεί µια από τις πολλές εφαρµογές των ΓΣΠ. Το ΓΣΠ εκτίµησης κινδύνου κατολίσθησης πρέπει να εκτελεί χωρική ανάλυση σε πολλαπλούς χάρτες και πίνακες περιγραφικών χαρακτηριστικών των δεδοµένων, και µερικές αναγκαίες του λειτουργίες είναι η επικάλυψη και συνένωση χαρτών και ποικίλες άλλες χωρικές λειτουργίες που περιλαµβάνουν λογικούς και αριθµητικούς χειρισµούς (Νίκα, 1999). Τα ΓΣΠ για την εκτίµηση του κινδύνου κατολισθήσεων παρουσιάζουν κάποια πλεονεκτήµατα. Πρώτον, γίνεται εφικτή µεγαλύτερη ποικιλία από τεχνικές ανάλυσης του κινδύνου εξ αιτίας της µεγάλης ταχύτητας των υπολογισµών, ενώ οι σύνθετες τεχνικές που απαιτούν ένα µεγάλο αριθµό από επικαλύψεις χαρτών και υπολογισµών πινάκων, γίνονται εύκολη υπόθεση. Επιπλέον, είναι δυνατή η βελτίωση των µοντέλων από την εκτίµηση των αποτελεσµάτων τους, προσαρµόζοντας τις µεταβλητές εισαγωγής. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνονται ακριβέστερα αποτελέσµατα. Ακόµη, στην πορεία εκτίµησης του κινδύνου κατολισθήσεων, οι αρχικοί χάρτες, οι οποίοι προήλθαν από παρατηρήσεις πεδίου, µπορούν να ενηµερωθούν γρήγορα όταν προκύπτουν νέα στοιχεία. Μειονεκτήµατα των ΓΣΠ για την εκτίµηση του κινδύνου κατολισθήσεων είναι το ότι απαιτείται µεγάλο χρονικό διάστηµα για την εισαγωγή των δεδοµένων, ειδικά για την διαδικασία της ψηφιοποίησης, και το ότι ενώ είναι δυνατή η χρήση ενός µεγάλου αριθµού διαφορετικών τεχνικών ανάλυσης, συχνά τα απαραίτητα δεδοµένα λείπουν. 3. ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ ΠΡΑΝΩΝ Τα πρανή ορίζονται ως κεκλιµένοι φυσικοί ή τεχνητοί σχηµατισµοί εδάφους ή βράχου. Σε κάθε πρανές η διαφορά στάθµης και οι κλίσεις που το χαρακτηρίζουν δηµιουργούν δυνάµεις βαρύτητας οι οποίες, σε συνδυασµό µε τις δυνάµεις που αναπτύσσονται από την πιθανή παρουσία νερού στο έδαφος, δηµιουργούν µε την σειρά τους διατµητικές τάσεις στο εσωτερικό τους που τείνουν να µετακινήσουν την µάζα τους ούτως ώστε να εξοµαλύνουν το έδαφος. Στις τάσεις αυτές αντιτίθεται η διατµητική αντοχή του εδάφους και στην περίπτωση που αυτές την υπερβούν, τότε οδηγούν σε θραύση του πρανούς και σε κατολίσθηση (Turner & Schuster, 1996). Ένα φυσικό πρανές µπορεί να αστοχήσει υπό την επίδραση γεωλογικών, γεωτεκτονικών ή φυσικών παραγόντων. Φαινόµενα όπως η διάβρωση, ο παγετός, η µεταβολή του υδροφόρου ορίζοντα και οι σεισµοί µπορούν να προκαλέσουν την αστοχία, δηλαδή την κατάρρευση εδαφικής µάζας, ενός φυσικού πρανούς. Αστοχία µπορεί να προκληθεί και λόγω επέµβασης του ανθρώπου στην φύση µε την κατασκευή τεχνικών έργων (ορύγµατα, υποσκαφές, κ.α.). 3.1. Ευστάθεια πρανών έναντι στατικών φορτίων Η ευστάθεια των πρανών εξαρτάται από τη βαρύτητα, η οποία δρα ως παράγοντας αστάθειας του πρανούς, αφού τείνει να παρασύρει προς τα κάτω και προς τα έξω ορισµένη µάζα εδάφους. Παράλληλα, εξαρτάται και από τη συνοχή και την εσωτερική τριβή, που τείνουν να διατηρήσουν ενωµένα τα υλικά που συνθέτουν το πρανές και αντιστέκονται σε οποιαδήποτε µετακίνηση, συµβάλλοντας έτσι στην ευστάθειά τους. Εξαρτάται, τέλος, από τη στρώση και τη 3

κατατµητικότητα του εδάφους, την αποστράγγιση του πρανούς, την επίδραση των ατµοσφαιρικών συνθηκών καθώς και τις χρονικές µεταβολές των τάσεων και των παραµορφώσεων. Οι µέθοδοι ανάλυσης της ευστάθειας πρανών βασίζονται στην παραδοχή κάποιας µορφής αστοχίας. Εάν το υλικό µελέτης είναι βράχος, οι µορφές αστοχίας που παρατηρούνται είναι η επίπεδη ολίσθηση, η σφηνοειδής ολίσθηση και η ανατροπή. Υπάρχει και µια άλλη µορφή αστοχίας, η κυκλική, η οποία παρατηρείται σε εδαφικά πρανή ή έντονα διαταραγµένους βράχους. Εφόσον γίνει η παραδοχή αυτή, πραγµατοποιείται ανάλυση µε µεθόδους οριακής ισορροπίας, από την οποία προκύπτει ένας συντελεστής, που εκφράζει τον βαθµό ασφαλείας ή την αντοχή του πετρώµατος έναντι θραύσης ή ολίσθησης. Ο συντελεστής αυτός ονοµάζεται Στατικός Συντελεστής Ασφαλείας και συµβολίζεται µε F.S. (ή F), ορίζεται δε ως ο λόγος του συνόλου των δυνάµεων ή ροπών που ανθίστανται στην ολίσθηση και που οφείλονται στη διατµητική αντοχή του εδάφους, προς τις αντίστοιχες δυνάµεις ή ροπές που συνεισφέρουν στην αστάθεια του πρανούς. Εάν ο συντελεστής ισούται µε τη µονάδα, τότε έχουµε οριακή ισορροπία του πρανούς. Εάν είναι µικρότερος της µονάδας, τότε το πρανές είναι ασταθές και η εκδήλωση κάποιας κατολίσθησης είναι πιθανή. Στο σχεδιασµό τεχνικών έργων µε διαµόρφωση πρανών, ο Συντελεστής Ασφαλείας πρέπει να έχει µια ελάχιστη τιµή, η οποία να είναι εναρµονισµένη µε τους ισχύοντες κανονισµούς. 3.2. Ευστάθεια πρανών έναντι σεισµικών φορτίων Η εκδήλωση ενός σεισµού µπορεί να επιφέρει σηµαντικές παραµορφώσεις και µετατοπίσεις, µόνιµες και µη, στα πρανή (Ambraseys & Srbulov, 1995). Αυτό εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η αντοχή του υλικού, η σύσταση του πρανούς, καθώς και η εδαφική κίνηση. Η εκτίµηση του σεισµικού κινδύνου των πρανών µε βάση το Συντελεστή Ασφαλείας κρίνεται ανεπαρκής. Έτσι, η επιδεκτικότητα των πρανών σε διάφορες µορφές αστοχίας κατά την εκδήλωση ενός σεισµού, προσδιορίζεται µέσω της κρίσιµης επιτάχυνσης k c που αντιστοιχεί στη τιµή επιτάχυνσης που φέρει το πρανές σε κατάσταση οριακής ισορροπίας. Η τιµή της k c εξαρτάται από την γεωµετρία καθώς και τις εδαφικές ιδιότητες του πρανούς (Ambraseys & Menu, 1988). Κατά τον υπολογισµό της k c πρέπει να ληφθούν επίσης υπόψιν οι συνθήκες αποστράγγισης και οι πιέσεις ύδατος πόρων r u. Η κρίσιµη επιτάχυνση µπορεί να υπολογιστεί από τον στατικό Συντελεστή Ασφαλείας. µέσω της σχέσης (Sarma & Bhave, 1974) : F. S. = 1.0+ b kc (1) η οποία δείχνει ότι συνδέονται µεταξύ τους µε γραµµική σχέση. Η τιµή του b δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από την γεωµετρία του πρανούς όσο πιο απότοµο είναι, τόσο µικρότερη είναι η τιµή του b. Ειδικότερα, ο συντελεστής b συσχετίζεται γραµµικά µε το 1/ tanψ, όπου ψ η κλίση του πρανούς (Sarma & Bhave, 1974). Αυτό αφορά πρανή ήπιων κλίσεων, όµως η Σγούρου (2003) επέκτεινε τη γραµµική αυτή σχέση και για πιο απότοµες κλίσεις πρανών, και µε δεδοµένα συγκεκριµένες τιµές κλίσης πρανούς και του αντίστοιχου τους συντελεστή b, βρέθηκε (Χαραλάµπους, 2003) ότι η σχέση που συνδέει το συντελεστή b και το πηλίκο 1 / tanψ είναι η: 0.84 b = 0.94 + tanψ Συσχετίζοντας τις Εξισώσεις 1 και 2 προκύπτει ότι: FS.. 1.0 kc = (3) 0.84 0. 94 + tanψ Τα πιο συνηθισµένα φαινόµενα που µπορούν να παρατηρηθούν σε πρανή µετά από την επίδραση σεισµικής δόνησης, είναι οι θραύσεις και οι ρηγµατώσεις. Οι µόνιµες αυτές µετατοπίσεις παράγονται καθώς, λόγω της σεισµικής δόνησης, αναπτύσσονται τάσεις οι οποίες υπερνικούν την (2) 4

διατµητικη αντοχή των εδαφικών υλικών, προκαλώντας σε αυτά αστοχίες υπό την µορφή ολισθήσεων. 4. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΗΤΩΝ ΠΡΑΝΩΝ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΓΣΠ ΕΦΑΡΜΟΓΗ LANDSLIDE HAZARD ANALYSIS V. 3.0 Η εφαρµογή Land Hazard Analysis v. 3.0 αναπτύχθηκε µε σκοπό τη µελέτη του κινδύνου κατολίσθησης των πρανών µιας περιοχής µελέτης. Ασχολείται, συγκεκριµένα, µε τη µελέτη της ευστάθειας των πρανών, φυσικών ή / και τεχνητών (επιχώµατα), έναντι στατικών και σεισµικών φορτίων. Το πρόβληµα αναλύεται σε δυο επιµέρους προβλήµατα, τον υπολογισµό του Στατικού Συντελεστή Ασφαλείας, έναντι κυκλικής αστοχίας, επίπεδης αστοχίας και έναντι αστοχίας σφήνας, των πρανών, φυσικών ή / και τεχνητών, µιας περιοχής µελέτης και την εκτίµηση των αναµενόµενων µόνιµων µετατοπίσεων των πρανών αυτών λόγω σεισµικής δράσης. Όλα τα αποτελέσµατα των υπολογισµών απεικονίζονται σε χάρτες. Η LHA αποτελεί µια ολοκληρωµένη εφαρµογή του ArcGIS Desktop v. 8.3 και τρέχει µέσα από το περιβάλλον του ArcInfo Workstation. Αποτελεί µια αρκετά αναβαθµισµένη έκδοση της εφαρµογής Landslide Hazard Analysis v. 1.0 που είχε δηµιουργηθεί από τον Πατούχα (1998) και ακολούθως της LHA v. 2.0 (Χαραλάµπους, 2003). Έχουν γίνει, παράλληλα, και άλλες εργασίες, µε βελτιώσεις της αρχικής έκδοσης, όπως αυτές των Σακελλαρίου και Συνεργατών (1999), των Sakellariou & Ferentinou (2001), των Ferentinou & Sakellariou (2003) και της Φερεντίνου (2004). Η LHA συγκροτείται από οκτώ κύρια µενού, µε τα αντίστοιχά τους υποµενού (Σχ. 2). Οι λειτουργίες της LHA, είναι γραµµένες στη γλώσσα µακροεντολών Arc Macro Language (AML) του ArcInfo, υπό τη µορφή προγραµµάτων (*.aml) και µενού (*.menu). Το διάγραµµα ροής της εφαρµογής LHA απεικονίζεται στο διάγραµµα του Σχήµατος 3. Το διάγραµµα αυτό θα αναλυθεί στις υποενότητες που ακολουθούν, παρέχοντας έτσι µια συνοπτική περιγραφή των εργαλείων που προσφέρει η εφαρµογή αυτή. Οι δυνατότητες που προσφέρει η LHA ορίζουν ένα ολοκληρωµένο ΓΣΠ. Αυτό διαφαίνεται από το γεγονός ότι αυτές συναποτελούν το στάδιο «ιαδικασία από Στοιχεία σε Πληροφορία» (Σχ. 1), βάσει του οποίου ο χρήστης θα προχωρήσει στην εξαγωγή συµπερασµάτων. Στο στάδιο αυτό, βασικός στόχος είναι η δηµιουργία της πληροφοριακής βάσης (data base), που αποτελεί και την απαρχή της διαδικασίας ανάλυσης σε ένα ΓΣΠ. Η πληροφοριακή βάση αποτελεί, δηλαδή, τον ενδιάµεσο κρίκο µιας αλυσίδας ενεργειών, που αρχίζει από τον υπεύθυνο των αποφάσεων και καταλήγει στη διαµόρφωση των συµπερασµάτων από την ανάλυση των στοιχείων µέσα στο ΓΣΠ (Κουτσόπουλος, 2002). Σχήµα 2. Τα κύρια µενού της εφαρµογής LHA v. 3.0. 5

Σχήµα 3. Το ιάγραµµα Ροής της εφαρµογής LHA v. 3.0. 4.1. Μετατροπή Μενού CONVERSION Λόγω του ότι η LHA είναι εφαρµογή του ArcInfo, χρησιµοποιεί coverages για τον ορισµό των διάφορων θεµατικών επιπέδων που απαιτούνται για τη διαχείριση, την ανάλυση και τη παρουσίαση της εξαγόµενης πληροφορίας (χάρτες). Το µενού CONVERSION προσφέρει διάφορες διαδικασίες µετατροπής αρχείων από µια µορφή σε άλλη, αποσκοπώντας στη βοήθεια του χρήστη στη δηµιουργία των κατάλληλών θεµατικών επίπεδων ως coverage, τα οποία και θα αποτελέσουν τα πρωτογενή του δεδοµένα. Οι κυριότερες µετατροπές που εµπεριέχονται στο µενού είναι αυτές από αρχείο DXF σε coverage ( COV to DXF ) και από ΤΙΝ σε coverage ( TIN to COV ). 4.2. Καθορισµός περιγραφικών δεδοµένων Μενού DEFINITION Στο µενού αυτό, ο χρήστης καθορίζει τις τιµές των περιγραφικών χαρακτηριστικών των γεωλογικών σχηµατισµών, των οικογενειών των ασυνεχειών και των επιχωµάτων. Τα χαρακτηριστικά αυτά αποτελούν παράµετρους απαιτούµενες για τον υπολογισµό του Συντελεστή Ασφαλείας και των µόνιµων µετατοπίσεων λόγω σεισµού. Για τους γεωλογικούς σχηµατισµούς, αφού καθοριστεί το πλήθος των γεωλογικών σχηµατισµών της περιοχής και οι ονοµασίες τους, εισάγονται οι τιµές των γεωτεχνικών χαρακτηριστικών τους, και συγκεκριµένα της συνοχής (c), της γωνίας τριβής (φ), του ειδικού βάρους (γ) και της πίεσης των πόρων (r u ). Οι τιµές µπορούν να εισαχθούν είτε χειροκίνητα, είτε, στη περίπτωση των τριών πρώτων, µέσω του λογισµικού RocLab της Rocscience. Το λογισµικό αυτό βασίζεται στην τελευταία έκδοση του γενικευµένου κριτηρίου αστοχίας των Hoek Brown (Hoek et al, 2002) και χρησιµοποιείται για τον προσδιορισµό των παραµέτρων της αντοχής της βραχοµάζας. Τα ανωτέρω χαρακτηριστικά καταχωρούνται µε όµοιο τρόπο και για τα επιχώµατα της περιοχής µελέτης. 6

Για την καταχώρηση των οικογενειών των ασυνεχειών και των χαρακτηριστικών τους ακολουθούνται τρία στάδια. Το πρώτο, που είναι προαιρετικό, αφορά στη δηµιουργία ενός διαγράµµατος της περιοχής µελέτης, µέσω της Microsoft Excel, στο οποίο συνδέεται η κάθε περιοχή µε το αντίστοιχό της στερεογραφικό δίκτυο προβολής. Η διαδικασία αυτή, µαζί µε µια άλλη που απαιτείται για την χρήση του RocLab, γίνονται µε την βοήθεια ενός πρόσθετου (AddIn) µενού της Excel, του LHA, που δηµιουργήσαµε. Το δεύτερο στάδιο αφορά στο καθορισµό του πλήθους των τεκτονικών ενοτήτων, ενώ το τρίτο στο καθορισµό της γωνίας κλίσης (Dip) και του προσανατολισµού (Dip Direction) κάθε µίας ασυνέχειας ξεχωριστά. Οι πληροφορίες των χαρακτηριστικών αυτών χρησιµοποιούνται αποκλειστικά για τον υπολογισµού του Στατικού Συντελεστή Ασφαλείας στη περίπτωση αστοχίας σφήνας. 4.3. Τελικές παράµετροι Μενού FINAL PARAMETERS Στο µενού αυτό υπάρχουν τέσσερα υποµενού µέσα από τα οποία καθορίζονται οι τελικές παράµετροι του φυσικου αναγλύφου, των γεωλογικών σχηµατισµών, των τεκτονικών ενοτήτων και των επιχωµάτων. Στα δύο από αυτά, το TERRAIN και το EMBANKMENTS καταχωρείται η τελευταία απαραίτητη παράµετρος, το µέσο ύψος πρανούς για κάθε οµάδα πρανών (οι οµάδες πρανών παράγονται µε τον ανά 10º διαχωρισµό των κλίσεων των πρανών). Έτσι, στον υπολογισµό του Συντελεστή Ασφαλείας για το κάθε πρανές που ελέγχεται θεωρείται ότι έχει το µέσο ύψος που εισήγαγε ο χρήστης, βάσει της γωνίας κλίσης του, και όχι αυτό που έχει στην πραγµατικότητα. Στα δυο άλλα υποµενού, GEO - MATERIALS και ROCK STRUCTURE,αλλά και στο EMBANKMENTS, εµφανίζονται όλες συνολικά οι παράµετροι για κάθε γεωλογικό σχηµατισµό και τεκτονική ενότητα αντίστοιχα. Έτσι ο χρήστης µπορεί να ελέγξει για τυχόν λάθη ή να κάνει, αν επιθυµεί, κάποιες αλλαγές πριν την τελική χρήση τους στη ανάλυση που θα ακολουθήσει. Με την ολοκλήρωση των ανωτέρω διαδικασιών, ολοκληρώνεται ο σχεδιασµός της Βάσης εδοµένων, η εισαγωγή, η διαχείριση και η επεξεργασία σε αυτήν όλων των απαραίτητων χωρικών και περιγραφικών δεδοµένων. Ο χρήστης µπορεί πλέον να προχωρήσει στην ανάλυση. 4.4. Ανάλυση Μενού ANALYSIS Η διεθνής βιβλιογραφία και εµπειρία έχει δείξει ότι η ανάλυση χωρικών προτύπων και χωρικών σχέσεων των γεωγραφικών στοιχείων πρέπει και µπορεί να αποτελέσει την κεντρική λειτουργία κάθε ΓΣΠ (Bailey, 1994). Αυτό αναδεικνύεται και στην εφαρµογή LHA, αφού οι πιο σηµαντικές της διαδικασίες αφορούν στην ανάλυση των δεδοµένων που καταχωρήθηκαν στην Βάση. Η ανάλυση πραγµατοποιείται στο µενού ANALYSIS και αφορά στον υπολογισµό του Στατικού Συντελεστή Ασφαλείας για κάθε ένα πρανές της περιοχής µελέτης, φυσικό ή / και τεχνητό, και στην εκτίµηση των µόνιµων µετατοπίσεων τους λόγω σεισµού. 4.4.1. Υπολογισµός Στατικού Συντελεστή Ασφαλείας Στην εφαρµογή LHA εξετάζεται η ευστάθεια των πρανών της περιοχής µελέτης έναντι κυκλικής αστοχίας, επίπεδης αστοχίας και αστοχίας σφήνας. Οι δυο πρώτες εξετάζονται µαζί και αφορούν και στα δυο είδη πρανών (φυσικών ή / και τεχνητών) ενώ η τρίτη, που εξετάζεται χωριστά, αφορά στα φυσικά πρανή µόνο. Στη περίπτωση κυκλικής αστοχίας ο Συντελεστής Ασφαλείας υπολογίζεται από την εξίσωση 4 η οποία προήλθε από εφαρµογή της Μεθόδου Ελαχίστων Τετραγώνων σε 31 περιπτώσεις κυκλικής αστοχίας (Sakellariou & Ferentinou, 2005, Χαραλάµπους, 2003): c cosecψ f FS.. = 2,369 + 1,499 ( 1 r ) cotψ tanφ (4) γ Η u f όπου c = συνοχή της βραχοµάζας, ψ f = γωνία κλίσης πρανούς, γ = ειδικό βάρος της βραχοµάζας, Η = µέσο ύψος του πρανούς, r u = η πίεση των πόρων και φ = γωνία τριβής της βραχοµάζας. 7

Στη περίπτωση όπου η συνοχή ισούται µε µηδέν, τότε εξετάζεται µόνο η περίπτωση επίπεδης ολίσθησης αστοχίας και ο Συντελεστής Ασφαλείας υπολογίζεται από την εξίσωση: tanφ FS.. = (5) tanψ f Ο υπολογισµός του Συντελεστή Ασφαλείας στη περίπτωση της αστοχίας σφήνας γίνεται βάσει της Αναλυτικής Μεθόδου των Hoek και Bray (1977). Στο παρόν στάδιο ανάπτυξης του λογισµικού θεωρούµε ως µηδενικές τις τιµές της γωνίας κλίσης και του προσανατολισµού του επιπέδου στέψης του πρανούς. Η τελική τιµή του Συντελεστή Ασφαλείας είναι η µικρότερη από αυτές που προκύπτουν από όλους τους συνδυασµούς ανά δυο των ασυνεχειών της συγκεκριµένης θέσης. Μέσα από το κεντρικό υποµενού SAFETY FACTOR ο χρήστης επιλέγει αρχικά αν θα πραγµατοποιήσει τον έλεγχο ευστάθειας στο φυσικό ανάγλυφο της περιοχής µελέτης, στο φυσικό ανάγλυφο και τα επιχώµατα που υπάρχουν, ή µόνο στα επιχώµατα. Ακολούθως, επιλέγει τα απαιτούµενα για την ανάλυση θεµατικά επίπεδα και έπειτα πατάει το κατάλληλο κουµπί ανάλογα µε το είδος αστοχίας που θέλει να µελετήσει. 4.4.2. Εκτίµηση των µονίµων µετατοπίσεων των πρανών λόγω ενός σεισµού Στην εφαρµογή LHA εµπεριέχονται δυο µεθοδολογίες εκτίµησης των µονίµων µετατοπίσεων των πρανών λόγω ενός σεισµού. Η πρώτη είναι αυτή των Ambraseys και Menu (1988) και η δεύτερη είναι αυτή των Ambraseys και Srbulov (1995). Σύµφωνα µε τους Ambraseys και Menu, οι πιο κάτω εξισώσεις θεωρούνται ως οι εξισώσεις εκτίµησης των µετατοπίσεων (σε cm): 2.53 k c k c log( u ) (6) 1 = 0.90 + log 1 1.09 + 0.30 t km k m 2.96 k c log( u (7) 2 ) = 1.31+ log 1 + 0.36 t k m όπου k c / k m = ο λόγος της κρίσιµης επιτάχυνσης k c προς την µέγιστη σεισµική επιτάχυνση σχεδιασµού (ή ζώνης) ή συντελεστή σεισµικής επιτάχυνσης k m, και t = µεταβλητή που λαµβάνει τιµές βάσει της πιθανότητας υπέρβασης της µόνιµης µετατόπισης. Το t παίρνει την τιµή 0 για πιθανότητα υπέρβασης ίση ή µεγαλύτερη του 50 %, ενώ για µικρότερες πιθανότητες, το t µπορεί να παρθεί από τους πίνακες της Κανονικής Κατανοµής. Από τις δυο αυτές σχέσεις καταλαβαίνουµε ότι ο λόγος k cr / k m είναι η πιο θεµελιώδης παράµετρος. Η Εξίσωση 6 αναφέρεται σε µη συµµετρική µετατόπιση u 1 και η 7 σε συµµετρική µετατόπιση u 2, στην διεύθυνση της µέγιστης επιτάχυνσης. Συµµετρική µετατόπιση σε πρανές έχουµε όταν η κλίση του εδάφους θεµελίωσης είναι ήπια. Αντίθετα, όταν η κλίση του εδάφους θεµελίωσης είναι απότοµη, παρατηρείται µη συµµετρική µετατόπιση, η οποία είναι µεγαλύτερη της συµµετρικής. Η δεύτερη µεθοδολογία, των Ambraseys και Srbulov (1995), διαφέρει από τη πρώτη στην εξάρτηση των εκτιµήσεων των προκαλούµενων µόνιµων µετατοπίσεων στα πρανή λόγω σεισµού από το µέγεθος του σεισµού M s και από την εστιακή απόσταση r του πρανούς. Σύµφωνα µε τους Ambraseys και Srbulov, οι µετατοπίσεις που µπορεί ένας σεισµός να προκαλέσει σε ένα πρανές, µπορούν να αναπτυχθούν σε τρία διαδοχικά στάδια. Η LHA ασχολείται αποκλειστικά µε το πρώτο στάδιο, που αφορά στις ταυτόχρονες µε το σεισµό µετατοπίσεις (co-seismic displacements). Στο στάδιο αυτό, η βαρύτητα καθώς επίσης και οι σεισµικές δυνάµεις, µπορούν να παράγουν µια επιφάνεια αστοχίας ή ένα ενεργό προϋπάρχον επίπεδο ολίσθησης προκαλώντας µόνιµες µετατοπίσεις των πρανών. Οι ταυτόχρονες µε το σεισµό µετατοπίσεις, είναι συνήθως µικρές και ελέγχονται από το µέγεθος και τη διάρκεια των δυνάµεων αδράνειας του σεισµού, τη γεωµετρία 8

του πρανούς, και την αντοχή σε συνθήκες µη αποστράγγισης του υλικού που κινητοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του σεισµού. Στη µεθοδολογία των Ambraseys και Srbulov, οι µόνιµες αυτές µετατοπίσεις µπορούν να υπολογιστούν από το µέγεθος της ενέργειας που απελευθερώνεται από αυτόν, εκφρασµένη από το µέγεθος του σεισµού (Μ s ), την εστιακή απόστασή (r) και από το λόγο των κρίσιµων επιταχύνσεων (q = k c / k m ). Η µέθοδος που χρησιµοποιήθηκε για να υπολογιστούν οι µετατοπίσεις ήταν αυτή του Ολισθένοντος τεµάχους ( sliding block ) (Newmark, 1975). Όπως και στην προηγούµενη µέθοδο, έτσι και σε αυτήν εκτιµήθηκαν δυο τύποι µετατοπίσεων, ο ένας αναφέρεται στην µετατόπιση u 1 που οφείλεται σε µονόδροµη, προς τα κάτω κίνηση, και ο άλλος αναφέρεται στην µετατόπιση u 2 η οποία οφείλεται σε αµφίδροµη, οριζόντια κίνηση στο επίπεδο της επιφάνεια του εδάφους. Οι σχέσεις εξασθένησης του σεισµού είναι, για µονόδροµη µη συµµετρική µετατόπιση στο έδαφος του πρανούς (sloping ground), η: 2.64 1.02 k c k c log( u ) (8) 1 = 2.41+ 0.47 Ms 0.010 r+ log 1 + 0.58 p km k m όπου M s = µέγεθος του σεισµού, r = (d 2 + h 2 ) 05 (h = εστιακό βάθος και d = οριζόντια απόσταση από το επίκεντρο του σεισµού, σε km) και p = µεταβλητή όπως το t της προηγούµενης µεθόδου, και για αµφίδροµη - συµµετρική µετατόπιση στο επίπεδο της επιφάνειας του εδάφους η: k c log( u ) (10) 2 = 2.07 + 0.47 Ms 0.012 r+ log 1 + 0.60 p km Μέσα στο κεντρικό υποµενού SEISMIC ANALYSIS ο χρήστης επιλέγει που θα πραγµατοποιήσει τη σεισµική ανάλυση (φυσικό ανάγλυφο, φυσικό ανάγλυφο και επιχώµατα, επιχώµατα). Στη συνέχεια επιλέγει το coverage από το οποίο θα αντληθούν τα απαραίτητα στοιχεία. Προαπαιτούµενο της σεισµικής ανάλυσης είναι ο υπολογισµός του Συντελεστή Ασφαλείας και άρα πρέπει να επιλεγεί ένα coverage το οποίο να περιέχει τις τιµές του συντελεστή αυτού. Τέλος, ο χρήστης επιλέγει ποια µέθοδο από τις δυο επιθυµεί να χρησιµοποιήσει. Οδηγείται έτσι στο αντίστοιχο υποµενού, όπου εισάγει τις τιµές των απαιτούµενων για τη µέθοδο παραµέτρων και το όνοµα του coverage που θα δηµιουργηθεί και θα περιέχει τα αποτελέσµατα της ανάλυσης. 4.5. Έξοδος πληροφοριών Μενού MAPS Η έξοδος από τον Η/Υ και ο τρόπος που θα παρουσιασθεί η παραγόµενη πληροφορία, είναι καθοριστικός για την αποτελεσµατικότητά του ΓΣΠ. Εποµένως, η παρουσίαση της πληροφορίας είναι πρωταρχικής σηµασίας (Κουτσόπουλος, 2002). Σε ένα ΓΣΠ ο χάρτης αποτελεί το κύριο µέσο µετάδοσης της επεξεργασµένης πληροφορίας γιατί ο χάρτης, σε όλες του τις µορφές και διαστάσεις, παρέχει µια άµεση εποπτεία στα χωρικά φαινόµενα, µε ελεγµένη ακρίβεια και πληρότητα, παραµένει δε ένας βασικός τρόπος επικοινωνίας (Κουτσόπουλος, 2000). Η εφαρµογή LHA έχει την δυνατότητα παραγωγής τεσσάρων διαφορετικών. Όλοι οι χάρτες προβάλλονται στην οθόνη µαζί µε το αντίστοιχό τους υπόµνηµα. Για µια καλύτερη, όµως, οπτική τους παρουσίαση παρέχεται η επιπλέον δυνατότητα απεικόνισης τους µέσα από το περιβάλλον του ArcMap του λογισµικού ArcGIS. Μέσα στο περιβάλλον αυτό, ο χρήστης µπορεί, εκτός των άλλων, να εκτυπώσει τους χάρτες αυτούς αλλά και να διενεργήσει στατιστική επεξεργασία στις όσες πληροφορίες περιέχουν τα παρουσιαζόµενα θεµατικά επίπεδα. Ο πρώτος χάρτης είναι ο «Χάρτης Γωνιών Κλίσης των Πρανών» (Slope Angle Map), ο οποίος και απεικονίζει τις γωνίες κλίσης των πρανών της περιοχής µελέτης οµαδοποιηµένες ανά 10º. Ο δεύτερος και ο τρίτος χάρτης αποτελούν τους «Χάρτες Επικινδυνότητας Κατολισθήσεων 1 & 2» (Landslide Hazard Maps). O «Χάρτης Επικινδυνότητας Κατολισθήσεων 1» απεικονίζει τις τιµές 2.91 9

του Συντελεστή Ασφαλείας για τα πρανή της περιοχής µελέτης στις περιπτώσεις κυκλικής και επίπεδης αστοχίας. Οι τιµές αυτές έχουν χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες από 0 έως 1 (το πρανές βρίσκεται σε κατάσταση οριακής ισορροπίας και κινδυνεύει να αστοχήσει), από 1 έως 1.25, από 1.25 έως 1.5 και τιµές µεγαλύτερες του 1.5. Η ελάχιστη αποδεκτή τιµή του συντελεστή ασφαλείας όταν έχουµε στατική φόρτιση είναι ίση µε 1.4, όταν έχουµε σεισµική φόρτιση ισούται µε 1 και όταν έχουµε υδρολογική φόρτιση µε 1.3. Θεωρούµε, συνεπώς, ότι ένα πρανές δεν κινδυνεύει να αστοχήσει λόγω των φορτίσεων αυτών εάν ο συντελεστής ασφαλείας είναι µεγαλύτερος από 1.5. O «Χάρτης Επικινδυνότητας Κατολισθήσεων 2» απεικονίζει τα πρανή τα οποία κινδυνεύουν να αστοχήσουν (Συντελεστής Ασφαλείας < 1) µε ένα από τα τρία είδη αστοχίας. Ο τέταρτος χάρτης είναι ο «Χάρτης Μόνιµων Μετατοπίσεων των πρανών λόγω Σεισµού» (Induced Ground Displacement Map) και παρουσιάζει τις µόνιµες µετατοπίσεις των πρανών που προκλήθηκαν λόγω σεισµού, οι οποίες χωρίζονται σε αποδεκτές και µη αποδεκτές µε βάση τη τιµή της µέγιστης επιτρεπόµενης µόνιµης µετατόπισης u max, τιµή την οποία θέτει ο χρήστης. 4.6. Εφαρµογή - Παράδειγµα Για να αξιολογηθεί η λειτουργικότητα, η αξιοπιστία και η αποτελεσµατικότητα της εφαρµογής LHA v. 3.0, χρησιµοποιήθηκε σε ένα παράδειγµα. Ως περιοχή µελέτης επιλέγηκε µια περιοχή πλησίον του Μετσόβου, για το λόγο ότι η περιοχή αυτή χαρακτηρίζεται από ένα δυσχερές γεωλογικό ανάγλυφό και κατολισθένοντα εδάφη. Επιχειρήσαµε τη µελέτη ευστάθειας τόσο του φυσικού αναγλύφου της περιοχής αυτής όσο και δυο επιχωµάτων της. Παράλληλα, δόθηκε η ευκαιρία µελέτης, µέσα από την LHA, της επίδρασης των διαφόρων γεωτεχνικών παραµέτρων στην ευστάθεια ενός πρανούς. Στο Σχήµα 4 παρουσιάζονται δυο χάρτες, ο «Χάρτης Επικινδυνότητας Κατολισθήσεων 1» και ο «Χάρτης Μόνιµων Μετατοπίσεων των πρανών λόγω Σεισµού», για µια από τις δοκιµές που διενεργήθηκαν, όπως αυτοί απεικονίζονται µέσα στην LHA. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Με τη χρήση της εφαρµογής Landslide Hazard Analysis v. 3.0 καταλήξαµε σε ορισµένα συµπεράσµατα όσον αφορά στη λειτουργικότητά της και στην αποδοτικότητά της: α) Η νέα έκδοση της εφαρµογής LHA παρέχει ένα ακόµα πιο φιλικό προς τον χρήστη περιβάλλον από τις προηγούµενες εκδόσεις της. β) Η LHA έχει τη σηµαντική δυνατότητα αλληλεπίδρασης µε άλλα λογισµικά, πιο εξειδικευµένα στο τοµέα της Γεωτεχνικής, όπως το RocLab που χρησιµοποιείται για την εισαγωγή των παραµέτρων της βραχοµάζας, αποσκοπώντας στην εξαγωγή πιο αξιόπιστων αποτελεσµάτων. γ) Η ταχύτητα εξαγωγής των αποτελεσµάτων και η ταχύτητα επεξεργασίας των πρωτογενών δεδοµένων εξαρτάται από το µέγεθος των coverages που συνθέτουν τα τελικά παραγόµενα coverages, ιδίως από το µέγεθος του TERRAIN, το οποίο προέκυψε από ΤΙΝ και απεικονίζει τα πρανή µιας ολόκληρης περιοχής. Το γεγονός αυτό αποτελεί ένα από τα µεγαλύτερα προβλήµατα για την επεξεργασία γεωγραφικών πληροφοριών και οφείλεται στον όγκο των δεδοµένων που προέρχονται από τις τοπογραφικές επιστήµες. Όσο πιο λεπτοµερές είναι το ΤΙΝ, δηλαδή όσο πιο µικρά είναι τα πολύγωνα που απεικονίζουν τα πρανή, τόσο αυξάνεται το µέγεθος του ΤΙΝ και παράλληλα το µέγεθος του coverage που προκύπτει από αυτό. δ) Η εξαγωγή των χαρτών στο περιβάλλον του λογισµικού ArcMap βοηθά, σε πολύ µεγάλο βαθµό, στην παραγωγή ολοκληρωµένων χαρτών και στην στατιστική επεξεργασία των αποτελεσµάτων της ανάλυσης. 10

Σχήµα 4. Ο «Χάρτης Επικινδυνότητας Κατολισθήσεων 1» για την περιοχή µελέτης (πλησίον Μετσόβου) και ο «Χάρτης Μετατοπίσεων των πρανών λόγω Σεισµού» για µια από τις διενεργούµενες δοκιµές. ε) Η ανάλυση που πραγµατοποιείται µέσω της LHA βασίζεται στις γεωτεχνικές παραµέτρους των γεωλογικών σχηµατισµών και των επιχωµάτων. Η ακρίβεια, εποµένως, των εξαγοµένων αποτελεσµάτων εξαρτάται από την ακρίβεια µε την οποία προσδιορίστηκαν οι γεωτεχνικές παράµετροι. Επιπροσθέτως, η ακρίβεια εξαρτάται και από το µέγεθος των πρανών πολυγώνων, όπως αυτά προκύπτουν από τα ΤΙΝ. Όσο πιο λεπτοµερές είναι το ΤΙΝ τόσο πιο µεγάλη είναι η ακρίβεια των αποτελεσµάτων. Αυτό, όµως, αυξάνει των όγκο των δεδοµένων και επιβραδύνει την ταχύτητα επεξεργασίας των δεδοµένων και την εξαγωγή των αποτελεσµάτων. στ) Μελετώντας, βάσει των δοκιµών που διενεργήθηκαν, τις δυνατότητες της εφαρµογής LHA, φτάνουµε στο συµπέρασµα ότι αυτή αποτελεί ένα αρκετά χρήσιµο εργαλείο για το στάδιο του σχεδιασµού και της λήψης αποφάσεων. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί σε στάδιο προµελέτης της ευστάθειας των πρανών µιας περιοχής στο σύνολό της, µε σκοπό να δώσει µια πρώτη εικόνα προκειµένου να εντοπιστούν τα πρανή που χρειάζονται ειδικότερη και λεπτοµερέστερη ανάλυση της ευστάθειάς τους, µε αποτελεσµατικότερα και πιο εξειδικευµένα στη µελέτη της ευστάθειας πρανών προγράµµατα, στα πλαίσια µιας οριστικής µελέτης. Για να επιτευχθεί αυτό πρέπει να υπάρχουν διαθέσιµα τα απαιτούµενα πρωτογενή αναλογικά και ψηφιακά δεδοµένα. Προτάσεις που µπορούν να οδηγήσουν σε µια νέα, πιο βελτιωµένη και πλήρη έκδοση της εφαρµογής LHA v. 3.0, είναι οι ακόλουθες : α) Συνδυασµός των coverages είτε µε αεροφωτογραφίες είτε µε χάρτες υδρολογικών δικτύων µε σκοπό τον εµπλουτισµό αλλά και την διεύρυνση των δυνατοτήτων της εφαρµογής LHA. γ) Αξιοποίηση των coverages ROADS και TOWNS για την παρουσίαση των επικίνδυνων περιοχών που βρίσκονται κοντά σε ένα συγκοινωνιακό δίκτυο ή σε αστικές περιοχές.. δ) Εύρεση της βέλτιστης χάραξης ενός οδικού έργου όπου θα λαµβάνεται υπόψιν η ασφάλεια των γεωλογικών σχηµατισµών, όπως αυτή εξάγεται από την ανάλυση που διενεργεί η LHA. ε) εν έχουµε ακόµα εκµεταλλευθεί όλες τις δυνατότητες που µπορεί να παράσχει ένα ΓΣΠ όπως το ArcGIS και δεν έχει εισαχθεί στην εφαρµογή αυτή όλη η θεωρία που αφορά στην ευστάθεια πρανών. Εποµένως, η LHA επιδέχεται ορισµένων διορθώσεων και βελτιώσεων. 11

6. ΑΝΑΦΟΡΕΣ Κουτσόπουλος, Κ. 2002. Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών και Ανάλυση Χώρου. Αθήνα : Εκδόσεις Παπασωτηρίου. Κουτσόπουλος, Κ. 2000. Γεωγραφία: Μεθοδολογία και Μέθοδοι Ανάλυσης Χώρου. Αθήνα: Εκδόσεις Παπαδάµη Ο.Ε. Νίκα,. 1999. ιερεύνηση των παραµέτρων που επηρεάζουν το φαινόµενο των κατολισθήσεων. Εφαρµογή σε περιβάλλον Συστηµάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (G.I.S), Κεφ. Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ), ιπλωµατική Εργασία, ΣΑΤΜ ΕΜΠ. Αθήνα Πατούχας, Ν. 1998. Μελέτη του κινδύνου κατολισθητικών φαινοµένων στην περιοχή ιακοπτού Αχαίας. ιπλωµατική Εργασία, ΣΑΤΜ ΕΜΠ. Αθήνα Σακελλαρίου, Μ. & Φερεντίνου, Μ. & Νίκα,. 1999. Εκτίµηση της Επικινδυνότητας των Κατολισθήσεων µε τη Χρήση Συστηµάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών. 1 ο Πανελλήνιο Συνέδριο "Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών - υνατότητες και Εφαρµογές, Προοπτικές και Προκλήσεις", Ελληνική Εταιρεία ΓΣΠ. Αθήνα Σγούρου,. 2003, Εκτίµηση προκαλούµενης παραµόρφωσης πρανών λόγω σεισµού. ιπλωµατική Εργασία ΠΜΣ Γεωπληροφορική. ΕΜΠ. Αθήνα Φερεντίνου, Μ. 2004. Εκτίµηση κινδύνου των κατολισθήσεων µε Νευρωνικά ίκτυα σε περιβάλλον Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστηµάτων. ιδακτορική ιατριβή. ΣΑΤΜ. ΕΜΠ Χαραλάµπους, Σ. 2003. Ανάπτυξη µεθοδολογίας για την εκτίµηση ευστάθειας φυσικών και τεχνητών πρανών έναντι στατικών και σεισµικών φορτίων σε περιβάλλον GIS, ιπλωµατική Εργασία. ΣΑΤΜ ΕΜΠ Αθήνα Ambraseys, N. & Menu, J. 1988, Earthquake - Induced Ground Displacements of slopes, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol. 16: 985-1006. Ambraseys, N. & Srbulov, M. 1995, Earthquake induced displacements of slopes, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Elsevier, vol. 14: 59 71. Great Britain Bailey, G. T. 1994, A review of statistical Spatial Analysis in Geographical Information Systems, In Fortheringhams G. and Rogerson P. (eds), Spatial Analysis and GIS. Hong Kong Burrough, P.A. 1986. Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment Ferentinou, M. & Sakellariou M. 2003. Slope stability estimation using GIS, In: Rosenbaum MS, Turner AK (eds) Characterisation of the Shallow Subsurface: Implications for Urban Infrastructure and Environmental Assessment. Springer-Verlag, Duesseldorf, 135-140. Hoek, E. & Bray, J. W. 1977. Rock Slope Engineering. Appendix 2: Wedge solution for rapid computation. London: The Institution of Mining and Metallurgy Hoek, E. & Carranza Torres, C. & Corkum, B. 2002, Hoek Brown failure criterion 2002 edition. Proc. North American Rock Mechanics Society meeting in Toronto in July 2002. Newmark, N. M. 1975. Milestones in Soil Mechanics. Effects of earthquakes on dams and embankments. 109 129. Edinburgh: Thomas Telford Ltd for The Institution of Civil Engineers. Sakellariou, M. & Ferentinou, M. 2001. GIS-based Estimation of Slope Stability, Natural Hazards Review (ASCE), Vol 2, No 1: 12-21 Sakellariou M & Ferentinou, M. 2005. A Study of Slope Stability Prediction using Neural Networks, Geotechnical and Geological Engineering, under publication. Sarma, S. K. & Bhave M. V. 1974. Critical Acceleration versus static factor of safety in stability analysis of earth dams and embankments. Geotechnique, 24, 661-665 Turner. A. K. & Schuster R. L. (eds.). 1996. Landslides Investigation and Mitigation, Transportation Research Board. Special Report 247. Washington D.C. 12