ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ - ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» Εκτίµηση Πληµµυρικής Επικινδυνότητας Στο Λεκανοπέδιο της Αττικής Γεωργία Ι. Κανδηλιώτη Επιβλέπων: Χ. Μακρόπουλος, Λέκτορας Ε.Μ.Π Αθήνα, Οκτώβριος 2009
Σκοπός Χαρτογράφηση ζωνών πολυπλοκότητας µεθοδολογίας (επίπεδο βεβαιότητας) Ανάπτυξη κατάλληλης µεθοδολογίας Υπολογισµός πιθανότητας πληµµύρας (Occurrence) (Μοντέλο Πηγή ίαυλος Αποδέκτης). Εκτίµηση Πληµµυρικής Επικινδυνότητας: Αττική (Flood Risk Assessment) Σενάρια έλεγχος ευαισθησίας της µεθόδου Αποτύπωση επιπτώσεων πληµµύρας (Impact) κλίµακα επικινδυνότητας (υψηλή, µεσαία, χαµηλή)
Επιµέρους Στόχοι ηµιουργία σηµαντικής βάσης δεδοµένων Αττικής: γεωλογικά, γεωµορφολογικά, τοπογραφικά, κοινωνικό-οικονοµικά οικονοµικά, βροχοµετρικά δεδοµένα κτλ δεδοµένα Επεξεργασία πρωτογενών δεδοµένων ιαχωρισµός (screening) των επιµέρους περιοχών Αττικής έλεγχος χαρακτηριστικών αρχική κατάταξη σε διαφορετικές πληµµυρικές ζώνες
Επιµέρους Στόχοι Εύρεση µεθόδων/εργαλείων εργαλείων εκτίµησης πληµµυρικής επικινδυνότητας Αρχική εκτίµηση πολυπλοκότητας µεθοδολογίας Αττικής βάσει χαρτογραφικών κριτηρίων Έλεγχος επιπέδου βεβαιότητας της µεθοδολογίας χάρτης εκτίµησης πολυπλοκότητας και σύγκριση µε ιστορικά δεδοµένα πληµµυρών Πρόταση πιο σύνθετων µεθοδολογιών λεπτοµερής εκτίµηση πληµµυρικής επικινδυνότητας (χρήση βροχοµετρικών δεδοµένων, όµβριων καµπυλών κ.α)
Ορισµός Πληµµυρικής Επικινδυνότητας Πληµµύρα: η προσωρινή κάλυψη του εδάφους από νερό που υπό φυσιολογικές συνθήκες, δεν καλύπτεται από αυτό (ποτάµια, ορεινοί χείµαρροι κ.α) Επικινδυνότητα(Risk) = Πιθανότητα(Occurrence) x Επιπτώσεις(Impact) Πληµµύρας πολλαπλές πηγές µέσω πολλαπλών διαδροµών Σε πολλαπλούς αποδέκτες και τύπους ζηµιάς Το µέρος της πιθανότητας εµφάνισης πληµµύρας µπορεί να αποτυπωθεί χωριστά από τις επιπτώσεις Κλίµακα επικινδυνότητας (Υψηλή, Μεσαία, Χαµηλή) αποτέλεσµα αποτέλεσµα πολυκριτηριακής ανάλυσης
Κριτήρια Εκτίµησης Μεθοδολογικής Πολυπλοκότητας Το υψόµετρο (DEM) Η κλίση του εδάφους Η πυκνότητα των αγωγών Η πυκνότητα των ρεµάτων Η πυκνότητα του παντοροϊκού συστήµατος Οι χρήσεις γης
. Κριτήρια Εκτίµησης Πληµµυρικής Επικινδυνότητας Occurrence Το υψόµετρο (DEM) Η κλίση του εδάφους Η πυκνότητα των αγωγών Η πυκνότητα των ρεµάτων Ηεγγύτητασταρέµατα Οι χρήσεις γης Impact Οι περιοχές που εντάσσονται στο πρόγραµµα Natura 2000 [Ζώνες Ειδικής Προστασίας (ΖΕΠ) και Τόποι Κοινοτικής Σηµασίας (ΤΚΣ)] Η πυκνότητα του γενικού πληθυσµού Η πυκνότητα του πληθυσµού 75 ετών και άνω Ηοικονοµική δραστηριότητα Ο πρωτογενής Τοµέας Ηαξίαγης Η πυκνότητα του προαστιακού σιδηρόδροµου Η πυκνότητα του ηλεκτρικού σιδηρόδροµου Η πυκνότητα του παντοροϊκού συστήµατος
Οδηγία 2007/60/ΕΚ για την αξιολόγηση και τη διαχείριση των κινδύνων πληµµύρας Ορισµός πληµµύρας και πληµµυρικής επικινδυνότητας. Προκαταρκτική αξιολόγηση κινδύνου πληµµύρας για αξιολόγηση δυνητικών κινδύνων χαρτες τρωτών περιοχών ιστορικά δεδοµένα πληµµυρών πρόβλεψη αρνητικών επιπτώσεων 22/12/2011: ολοκλήρωση προκαρτακτικής αξιολόγησης πληµµυρικής επικινδυνότητας από κράτη µέλη Ε.Ε κατάρτιση συντονισµένων σχεδίων διαχείρισης πληµµυρικής επικινδυνότητας
Υδρογραφικό ίκτυο/υδρολογικά χαρακτηριστικά εν επιτρέπεται δηµιουργία και ανάπτυξη ιδιαίτερα µεγάλων ποταµών (κλιµατολογικές συνθήκες, λιθολογική σύσταση, έκταση λεκάνης απορροής) 2 κύρια υδρογραφικά δίκτυα: Κηφισός ποταµός (λεκάνη 67% της έκτασης του λεκανοπεδίου και Ιλισός ποταµός. Περιοχή Μελέτης: Λεκανοπέδιο Αττικής 1413 m 468 m 1026 m 1109 m Υδρογραφικό ίκτυο Ο κύριος υδροκρίτης που ορίζει το Λεκανοπέδιο της Αττικής κορυφογραµµή των ορέων Αιγάλεω, Πάρνηθας, Πεντέλης και Υµηττού. Το Λεκανοπέδιο εσωτερικά ασυνεχές - διακρίνεται µε βάση υδροκρίτες και 15 υδρολογικές λεκάνες
Περιοχή Μελέτης: Λεκανοπέδιο Αττικής Σηµαντικό Στοιχείο: ιαχωρισµένο ίκτυο Οµβρίων: ιευθετηµένα και µη Ρέµατα (εντονη τροποποίηση λόγω αστικοποίησης) Παντοροϊκό Σύστηµα Απορροής (αποχετευτικό περιλαµβάνει και απορροή Μικροβιακό φορτίο) ιευθετηµένα και µη Ρέµατα Κατάληξη σε Κηφισό και Ιλισό Ιλισός Παντοροϊκό Σύστηµα Αγωγών Κηφισός
Συλλογή εδοµένων Χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία Σηµαντική βάση δεδοµένων λεκανοπεδίου Αττικής Γεωλογικά Γεωλογικοί χάρτες (1: 5.000), Υδρολιθολογικός χάρτης (1: 1.000.000) Τοπογραφικά Ψηφιακοί χάρτες: Υψοµέτρων, ρόµων, Ρεµάτων-Υδρογραφικού ικτύου,κλίσεων/εδάφους,περιοχών Natura 2000 (ΖΕΠ και ΤΚΣ), Χρήσεων γης Corine 2000, ήµων και Κοινοτήτων/ ΟΤΑ (raster αρχεία) Ψηφιακοί χάρτες ικτύων-αγωγών, Οµβρίων, Παντοροϊκού (Autocad αρχεία)
Συλλογή εδοµένων Μετεωρολογικά Βροχοµετρικά και Κλιµατολογικά δεδοµένα (Excel αρχεία). Κοινωνικο-Οικονοµικά ηµογραφικά Στοιχεία, Άτοµα Ηλικίας Ανω 75 ετών (Αριθµός Ατόµων/ ήµο), Οικονοµικώς Ενεργός Πληθυσµός και Πρωτογενής Τοµέας Απασχόλησης (ποσοστό %), Αξία Γης (Αρχική Τιµή Οικοπέδου /τ.µ)
Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) και εδοµένα (1) Επεξεργασία πρωτογενών δεδοµένων σε περιβάλλον ArcMap 9.2 και δηµιουργία ενιαίας βάσης δεδοµένων Γεωλογικά Ρωγµώδεις- Ιζηµατογενείς Σχηµατισµοί Κοκκώδεις- Προσχωµατικοί Σχηµατισµοί Υψηλής Υδροπερατότητας 10-3 <Κ <10-1 Καρστικοί Σχηµατισµοί Χάρτης Γεωλογικών Σχηµατισµών Χάρτης Υδροπερατότητας
Τοπογραφικά Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) και εδοµένα (2) Χάρτης Κλίσεων Χάρτης Χρήσεων Γης Μεγάλη Κλίση Μικρή Κλίση Φυσικό Περιβάλλον Έντονη Αστικοποίηση
Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) και εδοµένα (3) Κοινωνικο-Οικονοµικά Χάρτης Πυκνότητας Πληθυσµού Χάρτης Αξίας Γης Μικρή Πυκνότητα Μεγάλη Πυκνότητα Χαµηλή Αξία Υψηλή Αξία
Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) και εδοµένα (4) Επεξεργασία βροχοµετρικών δεδοµένων: Αναγωγή Ηµερησίων σε Ετήσια (Excel) Shapefile OTA ηµιουργία βάσης βροχοµετρικών δεδοµένων (1953-2008) για 17 δήµους
Πολυκριτηριακή Ανάλυση- IDRISI Andes και Κριτήρια (1) Εισαγωγή κριτηρίων στο IDRISI Κανονικοποίηση µέσω συµπερασµατικού συστήµατος ασαφούς λογικής (fuzzy inference) αναγωγή σε κοινή κλίµακα σύγκρισης (0-255)
Πολυκριτηριακή Ανάλυση- IDRISI Andes και Κριτήρια (2) Άθροιση κριτηρίων µε σύνθετους κανόνες που περιλαµβάνουν την επικινδυνότητα: Αναλυτική Ιεραρχική ιαδικασία(analytical Hierarchy Process AHP) Βάρη βάσει συγκριτικού, ανα ζεύγη, πίνακα (matrix) σηµαντικότητας κριτηρίων Λόγος Συνοχής (consistency ratio, CR) <0.1 Σενάρια: Impact: Οικολογικό, Κοινωνικό-Οικονοµικό Ενδιαφερόµενου Φορέα- Stakeholder (ερωτηµατολόγια) Occurrence
Πολυκριτηριακή Ανάλυση- IDRISI Andes και Κριτήρια (3) Σταθµισµένος Γραµµικός Συνδυασµός(Weighted Linear Combination WLC άθροιση κριτηρίων µε βάρηahp Χάρτες πληµµυρικής επικινδυνότητας occurrence-impact, µεθοδολογικός ιατεταγµένος Σταθµισµένος Μέσος Όρος (Ordered Weighted Averaging-OWA) άθροιση κριτηρίων «αισιόδοξη» και συντηρητική αντιµετώπιση του risk
Αποτελέσµατα Χάρτης εκτίµησης πολυπλοκότητας µεθοδολογίας για την εκτίµηση πληµµυρικής επικινδυνότητας
Αποτελέσµατα Χάρτης εκτίµησης πληµµυρικής επικινδυνότητας- Πληµµύρας (Occurrence) Πιθανότητα
Αποτελέσµατα Χάρτες εκτίµησης πληµµυρικής επικινδυνότητας- Πληµµύρας (Impact) Επιπτώσεις Οικολογικό Σενάριο Κοινωνικό-Οικονοµικό Σενάριο
Αποτελέσµατα Χάρτης συνδυαστικός εκτίµησης πληµµυρικής επικινδυνότητας- Επιπτώσεις Πληµµύρας (Impact)+Πολυπλοκότητας Μεθοδολογίας
Σύγκριση Χαρτών OWA: ιακύµανση Μέσης Επικινδυνότητας ανάλογα µε «αισιόδοξη» - συντηρητική αντιµετώπιση ΟWA: Occurrence_AHP_Impact_Ecological_Scenario ιακύµανση Τιµών Μέσης Επικινδυνότητας OWA:Occurrence_AHP1_Impact_SocioEconomic_Scenario 160 140 120 100 80 60 40 20 Μέση Επικινδυνότητα 160 140 120 100 80 60 40 20 Μ έ σ η Ε π ι κ ι ν δ υ ν ό τ η τ α 1.2 1 0.8 0.6 0.4 ιατεταγµένη Τιµή Βαρύτητας 0.2 0 0 1,2 1 0,8 0,6 ιατεταγµένη Τιµή Βαρύτητας 0,4 0,2 0 0
Σύγκριση Χαρτών Χάρτης µεταβολής πληµµυρικής επικινδυνότητας Οικολογικού και Κοινωνικό- Οικονοµικού σεναρίου
Αποτελέσµατα και Ιστορικά εδοµένα Παρουσίαση καταστροφών στην Αττική κατά το πληµµυρικό επεισόδιο στις 21-22/11/1994 22/11/1994 Αριθµός Πληµµυρικών Επεισοδίων 1887-2007 12 10 8 6 4 2 0. Αθηναίων. Πειραιά. Νέου Φαλήρου - Μοσχάτου. Χολαργού. Ελληνικού - Γλυφάδας. Περιστερίου Συνδυαστικός χάρτης Πληµµυρικής Επικινδυνότητας Πολυπλοκότητας Μεθοδολογίας
Συµπεράσµατα Εκτίµηση πληµµυρικής επικινδυνότητας και µεθοδολογικής προσέγγισης πολύπλοκες διαδικασίες µεγάλος αριθµός κριτηρίων και δεδοµένων Εκτίµηση της µεθοδολογικής προσέγγισης επίπεδο βεβαιότητας της τελικής εκτίµησης πληµµυρικού κινδύνου Συλλογή δεδοµένων για το λεκανοπέδιο της Αττικής χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία έλλειψη υδρολογικών δεδοµένων (ιστορικά δεδοµένα πληµµυρών) Σηµαντική βάση δεδοµένων για το λεκανοπέδιο Αττικής δυνατότητα περαιτέρω ανάλυσης στην εκτίµηση πληµµυρικού κινδύνου. Επεξεργασία πρωτογενών δεδοµένων φυσικό νόηµα, να ανταποκρίνονται στα εµπειρικά δεδοµένα και µετρήσεις
Συµπεράσµατα Πολυκριτηριακή ανάλυση ιδιαίτερη προσοχή κατά την εφαρµογή σεναρίων κοινωνικό- οικονοµικό και οικολογικό σενάριο: µεταβολές στις τιµές της πληµµυρικής επικινδυνότητας ανάλογα µεταβάρη Σενάρια ως εναλλακτικές πολιτικές βαρύτητας σε συγκεκριµένα στοιχεία που αφορούν πολιτικές, κυβερνητικές ή φορέων για τρόπους αντιµετώπισης της πληµµυρικής επικινδυνότητας και όχι ως εργαλεία πρόγνωσης πληµµυρικών φαινοµένων Αποτελέσµατα πολυκριτηριακής ανάλυσης καλή προσοµοίωση πραγµατικότητας (σύγκριση µε ιστορικά δεδοµένα πληµµυρικών γεγονότων)
Μελλοντική διερεύνηση Αξιοποίηση βροχοµετρικών δεδοµένων και όµβριων καµπυλών Χρήση πιο λεπτοµερών και αναλυτικών µεθοδολογιών για την εκτίµηση πληµµυρικού κινδύνου (πχ. 1D-2D) Ανάπτυξη σεναρίων (πχ. αλλαγές χρήσεων γης αύξηση αστικοποίησης, αξίας γης, hot spots νοσοκοµεία, σχολεία κτλ).
Σας ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας!
οµή Προβλήµατος Πληµµύρας