Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Μεθοδολογική Προσέγγιση Αντιπληµµυρικής Προστασίας στο Πλαίσιο της Νέας Οδηγίας. Γ. Τσακίρης, Καθηγητής ΕΜΠ
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 Φυσικών Κινδύνων Κέντρο Εκτίµησης Φυσικών Κινδύνων & Προληπτικού Σχεδιασµού (CANaH( CANaH) United Nations University Institute for Environment and Human Security Delft Technical University FEMA Federal Emerency Management Agency ANCOLD Australian Nat. Committee on Large Dams
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 Εκτίµηση Πληµµυρικές περιοχές Περίοδος επαναληπτικότητας Προτεινόµενος δόκιµος όρος ιαχείριση διακινδύνευσης πληµµύρας Σχέδια διαχείρισης διακινδύνευσης πληµµύρας Αποτίµηση Πεδίο πληµµυρών Περίοδος επαναφοράς όκιµος όρος στην αγγλική γλώσσα Flood risk management Flood risk plans Evaluation 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
Έκθεση στον Πληµµυρικό Κίνδυνο (E) Περιοχές που δυνητικά εκτίθενται στον Πληµµυρικό Κίνδυνο Περιοχές σε µισγάγγιες Παραρεµάτιες περιοχές Παραλίµνιες περιοχές Σχετικά επίπεδη περιοχή µε περιµετρικά µεγαλύτερα υψόµετρα Παράκτιες περιοχές Περιοχές περιµετρικά και κατάντη µεγάλων ταµιευτήρων Περιοχές εκατέρωθεν µεγάλων αγωγών µεταφοράς νερού
Πληµµυρικός Κίνδυνος (Hazard,( H) είναι η απειλή κατάκλυσης µιας περιοχής προσεγγίζεται α) µε τη σχέση φαινοµένου πιθανότητας (σενάριο) β) µε τις δυνητικές επιπτώσεις χωρίς καµία προστασία Οδηγία: χαρακτηριστικά πληµµύρας για κάθε σενάριο (έκταση, βάθος νερού κλπ.)
Τρωτότητα (Vulnerability, V) Ένα σύστηµα ή µια περιοχή είναι περισσότερο ευάλωτη Χαµηλότερα υψόµετρα σε σχέση µε το χώρο Γειτνιάζει περισσότερο µε υδατικούς αποδέκτες Γειτνιάζει περισσότερο ή είναι κατάντη µεγάλων ταµιευτήρων ή αγωγών µεταφοράς νερού Μεγαλύτερη τρωτότητα όταν δεν υπάρχει προστασία Ανάλογα µε τη θέση, το βαθµό προστασίας, τις εσωτερικές συνθήκες, το χρόνο και το µέγεθος του φαινοµένου -> 0 < V < 1
Τρωτότητα Μέγεθος φαινοµένου 1 V αρχική 0 βελτίωση Q max
Πληµµυρική ιακινδύνευση (Risk,( R) Εκτίµηση του πραγµατικού κινδύνου {R} = {H} {E} {V} Οδηγία: Εκτιµάται σε ζηµιές και απώλειες για κάθε σενάριο
Από τον Κίνδυνο στη ιακινδύνευση Έναυσµα (Trigger) Κίνδυνος (Hazard) Έκθεση (Exposure) Τρωτότητα (Vulnerability) ιακινδύνευση (Risk) Εξωτερικές Συνθήκες (Conditions) Καταστροφή (Calamity)
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
Κατηγορίες Μοντέλων ιόδευσης Πληµµυρών Κατηγορία Υποκατηγορίες Μονοδιάστατη ανάλυση - µόνιµη - Αδροµερής (lumped) Υδρολογική Muskingum Μονοδιάστατη - µη µόνιµη - Αναλυτική (distributed)( HEC USTFLO (Tennessee Valley Authority) FLDWAV (DWOPER, NETWORK, DAMBRK) MIKE 11 (DHI) ιδιάστατη - µη µόνιµη - Ψευδο-διδιάστατη διδιάστατη Πραγµατική διδιάστατη -»- Reitano
Μεταβολή χρήσεων γης (1945-1995) Αστική Ηµιαστική Χέρση - Χαµηλή βλάστηση Καλλιέργειες ασική 1945 1995
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
Εκτίµηση Ζηµιών από Πληµµύρες Έκταση Χρήση γης Βάθος νερού ιάρκεια παραµονής του νερού Ταχύτητα ροής Συγκέντρωση φερτών Κατάσταση πριν την πληµµύρα (π.χ. εδαφική υγρασία)
Μόνιµες και ετήσιες ζηµιές Μέσο ετήσιο µέγεθος και κόστος αντικατάστασης / επισκευής Ευκολότερη εκτίµηση σε αστικές και βιοµηχανικές περιοχές και υποδοµές υσκολότερη εκτίµηση σε γεωργικές εκτάσεις Ακόµη δυσκολότερος σε πολιτιστικά µνηµεία και περιβάλλον
Γραφική εκτίµηση ζηµιών σε αστικές περιοχές
Γραφική εκτίµηση ζηµιών σε γεωργικές περιοχές
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 Κοινονικοοικονοµικά 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