Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Κέντρο Εκτίµησης Φυσικών Κινδύνων & Προληπτικού Σχεδιασµού Συστηµική Προσέγγιση στην Ανάλυση των Φυσικών Κινδύνων και των Φυσικών Καταστροφών Γ. Τσακίρης, Καθηγητής ΕΜΠ
Φυσικοί Κίνδυνοι: Παγκόσµιο Πρόβληµα Αύξηση της έντασης, διάρκειας, και συχνότητας Αύξηση των επιπτώσεων Έξαρση των καταστροφών στις αναπτυσσόµενες χώρες
Γεωµετρική Αύξηση Επιπτώσεων
Φυσικές Καταστροφές: Ποσοστά Πληθυσµών που επηρεάζουν 100% 90% Πο σ ο σ τό Πληθυσ µού (%) 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Άλλοι Τυφώνες Πληµµύρες Σεισµοί Ηφαίστεια Τσουνά µι Ξηραασίες 0% Αφρική Αµερική Ασία Ευρώπ η Ωκεανία
Από τον Κίνδυνο στη ιακινδύνευση Έναυσµα (Trigger) Κίνδυνος (Hazard) Έκθεση (Exposure) Τρωτότητα (Vulnerability) ιακινδύνευση (Risk) Εξωτερικές Συνθήκες (Conditions) Καταστροφή (Calamity)
Εκτίµηση ιακινδύνευσης (R)( {R} = {H} {E} {V} R: ιακινδύνευση Η: Κίνδυνος Ε: Έκθεση V: Τρωτότητα, R SD
υσκολίες στην Εκτίµηση ιακινδύνευσης Πιθανότητα ενός γεγονότος από τους άπειρους συνδυασµούς (µη µόνιµη δίαιτα τάσεις στο ιστορικό δείγµα) Πολυδιάστατα φαινόµενα (ανάγκη για παραδοχές απλοποίησης) Μικρά µη αξιόπιστα δείγµατα επιπτώσεων Πολλές, άµεσες και έµµεσες επιπτώσεις αλληλοεπηρεαζόµενες Πολλές µη µετρήσιµες επιπτώσεις Ντόµινο φυσικών καταστροφών Αβεβαιότητα
Τρωτότητα Μέγεθος φαινοµένου Κατάσταση συστήµατος Μέσα αντιµετώπισης Εξωτερική επίδραση (Νοµοθετικό Πλαίσιο) Χρόνος Κοινωνικός παράγοντας Αλληλοσυσχέτιση εσωτερικών παραγόντων
Τρωτότητα Μέγεθος φαινοµένου 1 V αρχική 0 βελτίωση Q max
Ελλάδα: Προσέγγιση µη προηγµένης χώρας Έλλειµµα γνώσης στον τεχνικό κόσµο Ελάχιστη πρόνοια στο σχεδιασµό Μικρή προτεραιότητα Έλλειψη κανόνων και θεσµικού πλαισίου Αποσπασµατική και εκ των υστέρων αντιµετώπιση Εµπειρισµός Έλλειµµα τεχνολογίας
Οδηγία 2007/60 Σχέδια διαχείρισης πληµµυρικής διακινδύνευσης Ενιαίος χώρος ανάλυσης: Λεκάνη απορροής Συµβατότητα µε την Οδηγία 2000/60 Ανάλυση επιπτώσεων στις περιοχές κινδυνεύουν δυνητικά Ορθολογική λήψη αποφάσεων (σενάρια επιπτώσεις) Συµµετοχή ενδιαφερόµενων και κοινού
Ορολογία (1) Όρος στην Οδηγία Επικινδυνότητα Κίνδυνος Κίνδυνος Κίνδυνος πληµµύρας Χάρτης επικινδυνότητας πληµµύρας Χάρτης κινδύνου πληµµύρας Προτεινόµενος δόκιµος όρος Κίνδυνος ιακινδύνευση Τρωτότητα ιακινδύνευση πληµµύρας Χάρτης κινδύνου πληµµύρας Χάρτης διακινδύνευσης πληµµύρας όκιµος όρος στην αγγλική γλώσσα Hazard Risk Vulnerability Flood risk Flood hazard map Flood risk map
Ορολογία (2) Όρος στην Οδηγία ιαχείριση κινδύνου πληµµύρας Σχέδια διαχείρισης κινδύνου πληµµύρας Πληµµυρικές περιοχές Περίοδος επαναληπτικότητας Προτεινόµενος δόκιµος όρος ιαχείριση διακινδύνευσης πληµµύρας Σχέδια διαχείρισης διακινδύνευσης πληµµύρας Πεδίο πληµµυρών Περίοδος επαναφοράς όκιµος όρος στην αγγλική γλώσσα Flood risk management Flood risk plans Floodplains Return period
Οδηγία 2007/60 Preliminary flood risk assessment 22 εκ. 2011 Flood hazard maps Flood risk maps 22 εκ. 2013 Flood risk plans 22 εκ. 2015
Σενάρια - Πιθανότητες Η δηµιουργία σεναρίων πληµµύρας στηρίζεται στην πιθανότητα των µεγεθών της απορροής Μεγάλη αβεβαιότητα στους υπολογισµούς Οδηγία: Πιθανότητα µεγάλη, µεσαία, χαµηλή Περίοδοι επαναφοράς µικρή µεσαία ακραία πχ Τ=20,25 Τ 100 έτη χιλιάδες χρόνια δολιοφθορά?
υσκολίες Εφαρµογής Έλλειψη δεδοµένων να στηριχθούν σενάρια Τ=1.000 ή 10.000 έτη Βροχοπτώσεις Απορροές δεν έχουν την ίδια πιθανότητα Χωροχρονική εξέλιξη πληµµύρας Συνεχής αλλαγή των χρήσεων γης Αστικοποίηση ασικές πυρκαγιές Έλλειψη αναλυτικών πληροφοριών για τις κατακλυζόµενες εκτάσεις / τις χρήσεις γης / ψηφιακά θεµατικά υπόβαθρα Όχι µονοσήµαντες εκτιµήσεις για την έκταση που κατακλύζεται Εκτίµηση ζηµιών
Πληµµύρα ως ιδιάστατο Φαινόµενο Παροχή ιάρκεια Παροχή αιχµής Q max Όγκος πληµµύρας V max Q Q max Υδρογράφηµα Σχεδιασµού Q V max Q 0 Q 0
Έκταση ιάρκεια - Βάθος Υδρογράφηµα πληµµύρας Ανάγλυφο Χρήσεις γης ίκτυο ροής Μέσα εκκένωσης στον τελικό αποδέκτη Έργα υποδοµής Έδαφος Ποσοστό αδιαπέραστης επιφάνειας
Σχέδιο ιαχείρισης ιακινδύνευσης Πληµµύρας απάνες βελτιωτικών έργων και µέτρων Κατασκευών Αλλαγών και ιευκόλυνσης των Κατασκευών Εφαρµογής µέτρων Συντήρησης και λειτουργίας
Σχέδιο ιαχείρισης ιακινδύνευσης Πληµµύρας Οφέλη από έργα και µέτρα βελτίωσης Μετρήσιµα (tangible)( Μη Μετρήσιµα (intangible)( Άµεσα Έµµεσα Ζωές Μείωση δυσκολιών Βελτίωση περιβαλλοντικών συνθηκών κ.α.
Οφέλη από έργα και µέτρα βελτίωσης Άµεσα Οφέλη Έµµεσα Οφέλη Μείωση της συχνότητας πληµµύρων Βελτίωση των µεταφορών Μείωση των δυνητικών καταστροφών Αξιοποίηση αχρησιµοποίητων εκτάσεων (λόγω των πληµµύρων) Μείωση των ζηµιών Βελτίωση της οικονοµικής δραστηριότητας Αποφυγή ρύπανσης του νερού Αποφυγή ασθενειών
Εφαρµογή DAM Λεκάνη απορροής Ραπεντώσας Έκταση A=35km 2 Q (T=100 έτη) 160m 3 /s
Μεθοδολογία Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους Γεω-Πληροφορία εδοµένα Φωτογραµµετρίας Φωτοερµηνεία Χρήσεις Γης Υδρολογικά / Γεωµορφολογικά εδοµένα Ανάλυση Συχνότητας Σενάρια Πληµµύρας (συγκεκριµένης Τ) Μη µόνιµη ιόδευση πληµµύρας Χάρτης πληµµύρας Οικονοµικά και Κοινωνικοοικονοµικά Στοιχεία Τύποι Πολιτιστικών µνηµείων Εκτίµηση Ζηµιών Πληµµύρας Χάρτης Πληµµυρικής ιακινδύνευσης Υποδοµές
εδοµένα Φωτογραµµετρίας Έγχρωµες Αεροφωτογραφίες (Σεπτ. 2005) Κλίµακα 1:15.000 (Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού, ΓΥΣ) Υψηλής Ανάλυσης Ψηφιακό Υπόβαθρο Κάνναβος σηµείων µε πυκνότητα 25m Λεκάνη Απορροής Ραπεντώσας 14 φωτογραφίες σε 3 λωρίδες
εδοµένα Φωτογραµµετρίας Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους
εδοµένα Φωτοερµηνείας Στόχος: Παραγωγή ψηφιακού χάρτη κλίµακας 1:5,000 που περιλαµβάνει τις κατηγορίες: 1. οµηµένες εκτάσεις 2. Θερµοκήπια 3. Σύνθετες καλλιεργούµενες εκτάσεις 4. ενδρώδεις καλλιέργειες 5. ασικές εκτάσεις 6. Γυµνό έδαφος / Βράχος 7. ρόµοι Εκτίµηση κόστους (Μ ) Πληµµυρικών ζηµιών
Ψηφιακός Χάρτης Χρήσεων Γης
Υδραυλικοί Υπολογισµοί Ανάπτυξη Σεναρίων Πληµµύρας: A. T=25, B. T= 50, C. T= 100 έτη Για κάθε Σενάριο: Πληµµυρογράφηµα Σχεδιασµού ιόδευση Πληµµύρας µέσω ταµιεύτηρα Μη µόνιµη διόδευση Πληµµύρας µέσω τµήµατος ποταµού Χάρτης έκτασης περιβάλλουσας πληµµύρας σε περιβάλλον ΓΠΣ
Μη µόνιµη διόδευση Πληµµύρας (HEC RAS) Scenario T=100yrs
Έκταση περιβάλλουσας πληµµύρας T=100 έτη
Έκταση περιβάλλουσας πληµµύρας
Εργαλείο Εκτίµησης Ζηµιών από Πληµµύρες
Αποτελέσµατα χωρίς το Φράγµα µε τοφράγµα Σενάρια / Χρήσεις Γης T =25έτη T = 50έτη T = 100έτη T = 25έτη T = 50έτη T = 100έτη Καλλιεργούµενες εκτάσεις 3.31 3.40 3.49 3.08 3.16 3.26 ενδρώδεις καλλιέργειες 0.45 0.47 0.48 0.43 0.45 0.47 Θερµοκήπια 2.99 3.04 3.10 2.36 2.40 2.44 οµηµένες εκτάσεις 51.12 52.60 53.92 50.08 51.56 52.81 Σύνολο 57.87 59.51 60.99 55.95 57.57 58.96