12η Συνάντηση Ελλήνων Χρηστών ArcInfo - ArcView 7-8 Νοεµβρίου 2002 Holiday Inn - Αθήνα Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας Ιωάννης Πασπαλλής ηµήτρης Κουτσογιάννης Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, τµήµα Πολιτικών Μηχανικών Τοµέας Υδατικών Πόρων Υδραυλικών και Θαλασσίων Έργων
ιάρθρωση παρουσίασης 1. Ορισµός χαρακτηριστικών µεγεθών 2. Χρησιµότητα των χαρακτηριστικών 3. Μεθοδολογία 4. Αποτελέσµατα 5. Επόµενα βήµατα - Τελικοί στόχοι Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 2
Ορισµός χαρακτηριστικών µεγεθών (1) Υδρογραφικό δίκτυο λόγος διακλαδώσεων (RB = Νw-1/Nw) λόγος µηκών (RL = Lw/Lw-1) λόγος εµβαδών (RA = Aw/Aw-1) πυκνότητα υδρογραφικού δικτύου (DA = ΣL/A) µέση απόσταση από τον υδροκρίτη µέχρι το υδατόρευµα (XA = 1/2DA) συχνότητα υδρ. δικτύου (FA = ΣΝ/Α) µήκος και κλίση κύριου υδατορεύµατος (LJ, SJ) 1 1 1 2 1 1 2 2 3 Τάξη κατά Strahler Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 3
Ορισµός χαρακτηριστικών µεγεθών (2) Γεωµετρία λεκάνης δείκτης κυκλικότητας (EC = A/Aκ) (ίδια περίµετρο) δείκτης συµπαγούς (E C = Π/Πκ) (ίδιο εµβαδόν) δείκτης επιµήκυνσης (EL = α/lj) (ίδιο εµβαδόν) δείκτης σχήµατος λεκάνης (SB = LJ/A^(1/2)) λόγος Schumm (ER = D/LJ) (ίδιο εµβαδόν) Ανάγλυφο µέσο υψόµετρο (ZS) (εµβαδόν της υψοµετρικής καµπύλης) µέση κλίση (IS) Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 4
Χρησιµότητα των χαρακτηριστικών (1) Q/A Σχέση RB υδρολογικής απόκρισης λεκάνης. RB = 2,5 RB = 10 Σχέση XA - µε υδρολογική απόκριση και φυσιογραφική εικόνα λεκάνης. Σχέση SJ και LJ µε µοναδιαίο υδρογράφηµα t Η επιφάνεια και άλλες µεταβλητές (τάξη, κλίση, µήκος) µπορούν να συσχετιστούν µε την ετήσια απορροή µιας λεκάνης. Σχέση συντελεστή σχήµατος SB - µε το µοναδιαίο υδρογράφηµα. (U.S. Army Corps of Engineers) Έχει βρεθεί ισχυρή συσχέτιση µεταξύ SJ και µεγέθους διάβρωσης ανά µονάδα επιφάνειας. (Schumm) Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 5
Χρησιµότητα των χαρακτηριστικών (2) 1.0 h/hmax Η υψοµετρική καµπύλη µας δίνει µια γενική εικόνα για το ανάγλυφο της λεκάνης. Κλιµακωτή εκτίµηση των µεγεθών: βροχόπτωση, εξάτµιση, χιόνι. Εκτίµηση πηγής και απόθεσης φερτών. Εκτίµηση διόδευσης πληµµυρικού κύµατος. κυρτό προφίλ Αs/Ab 1.0 απόθεση διάβρωση Υψηλή κινητοποίηση εδαφικού υλικού στην περιφέρεια της λεκάνης. Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 6
Μεθοδολογία για την εύρεση των στοιχείων (1) Η εκκίνηση γίνεται µε το ψηφιακό µοντέλο υψοµέτρου της Ελλάδας (DEM) µε διάσταση κυττάρου: 250 m. Οι εντολές που χρησιµοποιούνται είναι: FlowDirection Sink ZonalFill FlowDirection FlowAccumulation Έξοδος Αλφειού Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 7
Μεθοδολογία για την εύρεση των στοιχείων (2) ηµιουργία δικτύου ποταµών θέτοντας ένα κατώφλι (threshold) StreamOrder StreamLink Watershed Μετατροπή του δικτύου (grid) σε γραµµικό θεµατικό επίπεδο και υπολογισµός των µηκών κάθε τµήµατος. ηµιουργία λεκανών απορροής επιλέγοντας την έξοδό τους. Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 8
Αποτελέσµατα (1) Λόγος διακλαδώσεων RB Λόγος µηκών Rl Log αριθµού τµηµάτων 1,20 0,80 0,40 0,00 Π Α 1 1,5 2 2,5 3 τάξη ποταµού log µέσου µήκους (km) Ευρώτας Αλφειός Πηνειός άφνες 4,80 4,50 4,20 3,90 3,60 1 1,5 2 2,5 3 τάξη ποταµού Παρατηρούµε µεγαλύτερη κλίση στον Πηνειό από τη άφνη και στις δυο παραστάσεις (RB και RL αντίστοιχα) Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 9 Π Α
Αποτελέσµατα (2) Μήκος (km ) Σχέση εµβαδού λεκάνης - µήκους κύριου υδατορεύµατος 100 Πηνειός Ηλείας 10 Sb = 4 Sb = 1 10 100 1000 10000 Επιφάνεια (km2) A = 614 km2 P = 172 km LJ = 58 km SB = 2,34 άφνες Aρκαδίας A = 340 km2 P = 112 km LJ = 24 km SB = 1,3 Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 10
Αποτελέσµατα (3) Ηmax = 2000 m Πηνειός (τάξη 2) RB = 6 Εc = 0.26 RA = 6,9 E c = 1,95 RL = 3,2 EL = 0.43 ER = 0.48 Zs = 492 m Ηmax = 1600 m άφνες (τάξη 2) RB = 4 Εc = 0,312 RA = 4,8 E c = 1,8 RL = 1,9 EL = 0,77 ER = 0.867 Zs = 792 m Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 11
Αποτελέσµατα (4) Σχετικό υψόµ ετρο Υψογραφικές καµπύλες Αλφειός Ευρώτας Πηνειός άφνες 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Π Α 0 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 Σχετική επιφάνεια Έντονη κυρτότητα για τη λεκάνη του Πηνειού. Κοίλη η καµπύλη των αφνών για το 50% της επιφάνειας και πάνω. Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 12
Επόµενα βήµατα - Τελικοί στόχοι Εύρεση χαρακτηριστικών και για τα υπόλοιπα διαµερίσµατα της χώρας. ιερεύνηση για µεγαλύτερο µέγεθος κυττάρου (500 &1000 m) και κατά πόσο αυτό επηρεάζει τα αποτελέσµατα. Στατιστική επεξεργασία και συγκριτική θεώρηση των χαρακτηριστικών µε σκοπό την εξαγωγή συµπερασµάτων για την υδρολογική δίαιτα του συνόλου της χώρας. Γεωµορφοµετρικά Χαρακτηριστικά των Υδρολογικών Λεκανών της Ελλάδας 13