ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: της ΜΑΥΡΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΣΟΦΙΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΔΡΟΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: «Η διερεύνηση των Μετεωρολογικών Παραμέτρων και η προσέγγιση του Υδρολογικού Ισοζυγίου στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης του ποταμού Κόσυνθου, στον Νομό της Ξάνθης» της ΜΑΥΡΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΣΟΦΙΑΣ 07055 Επιβλέπων Καθηγητής: κ. Ν. Λαμπράκης Πάτρα 2012

Η Πτυχιακή μου εργασία είναι αφιερωμένη στη Μητέρα μου και στον Πατέρα μου που με στηρίζουν και με βοηθάνε τόσα χρόνια.. Ευχαριστώ θερμά τον κ. Κωνσταντίνο Παπαδόπουλο για την βοήθειά του 1

Περιεχόμενα 1. ΣΚΟΠΟΣ... 3 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 3 2.1 Γενικά για το Ν. Ξάνθης:... 3 2.2 Γενικά για τον Ποταμό Κόσυνθο... 4 3. ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΚΟΣΥΝΘΟΥ... 7 3.1 Γεωμορφολογία... 7 3.1.1 Γεωμορφολογικό όριο... 8 3.1.2 Υδρογραφικό δίκτυο... 10 3.2 Γεωλογία... 15 3.2.1 Γεωμετρία της ιζηματογενούς λεκάνης... 18 3.2.2 Τα ιζήματα του Τριτογενούς... 19 3.2.3 Τα ιζήματα του Τεταρτογενούς... 24 3.2.4 Κατανομή των λιθολογικών φάσεων Πλειο-Πλειστοκαίνου και Ολοκαίνου στην ιζηματογενή λεκάνη... 30 4. ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ... 38 4.1 Ατμοσφαιρικά Κατακρημνίσματα... 38 4.1.1 Γενικές Πληροφορίες... 38 4.1.2 Ομογενειοποίηση χρονοσειρών... 40 4.1.3 Μηνιαία και εποχική κατανομή... 47 4.1.4 Η Κατανομή μέσα στο χώρο.... 48 4.1.5 Στατιστική κατανομή... 57 4.2 Θερμοκρασία αέρα... 60 4.2.1 Γενικές Πληροφορίες... 60 4.2.2 Η προσέγγιση των μέσων τιμών... 64 4.2.3 Η διακύμανση μέσα στο χώρο... 70 4.2.4 Στατιστική κατανομή.... 73 4.3 Κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής... 80 4.4 Υδρολογικό ισοζύγιο... 86 4.4.1 Γενικές Πληροφορίες... 86 4.4.2 Ισοζύγια κατά Thornthwaite - Matter... 87 4.4.3 Ισοζύγια υδρολογικών λεκανών... 101 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 122 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 123 2

1. ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση των Μετεωρολογικών Παραμέτρων και η προσέγγιση του Υδρολογικού Ισοζυγίου στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης του ποταμού Κόσυνθου, στον Νομό της Ξάνθης. Για να συμβεί αυτό πρέπει να γίνει γνωστή η γεωμετρία του υδρολογικού συστήματος που μελετάται και οι παράμετροι, οι οποίες λαμβάνουν μέρος στο υδρολογικό ισοζύγιο. Προσεγγίζοντας και διερευνώντας αυτές τις παραμέτρους προσπαθούμε να καταρτίσουμε αντιπροσωπευτικά ισοζύγια κατά λεκάνη. 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2.1 Γενικά για το Ν. Ξάνθης: Ο Νομός Ξάνθης είναι ένας από τους 51 νομούς της Ελλάδας και ανήκει στην περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης. Ο νομός Ξάνθης ανήκει γεωγραφικά στην Θράκη. Προς Βορρά συνορεύει με την Βουλγαρία, στα ανατολικά του Εικόνα 1: Θέση του νομού Ξάνθης στον Ελληνικό Χάρτη βρίσκονται οι νομοί Δράμας (βόρεια) και Καβάλας (νότια), στα δυτικά ο νομός Ροδόπης και στα νότια βρέχεται από το Θρακικό πέλαγος. 3

Πρωτεύουσα του νομού είναι η πόλη της Ξάνθης. Σύμφωνα με την απογραφή του 2001 ο πληθυσμός του νομού της Ξάνθης είναι 101.856 κάτοικοι. Το κλίμα του νομού είναι ηπειρωτικό με ψυχρούς χειμώνες και ζεστά καλοκαίρια. Η ορεινή ζώνη δέχεται μεγάλες ποσότητες χιονιού, με θερμοκρασίες πολλές φορές κάτω από τους -20c. Ο Νομός Ξάνθης είναι γνωστός για τις πολλές φυσικές καλλονές. Κάποιες από αυτές είναι η λίμνη Βιστωνίδα, ο καταρράχτης του Λειβαδίτη και τα στενά του Νέστου, κ.α. 2.2 Γενικά για τον Ποταμό Κόσυνθο Ο ποταμός Κόσυνθος πηγάζει από τις κορυφές της Κούλας (Κεντρική Ροδόπη), διασχίζει τα Πομακοχώρια και χύνεται στη λίμνη Βιστωνίδα. Συναντάει τον παραδοσιακό οικισμό της Ξάνθης λίγο πριν ανοιχτεί στην πεδιάδα. Κατά την αρχαιότητα ο ποταμός Κόσυνθος ονομάζονταν Κοσσινίτης και συνδέονταν με τον όγδοο άθλο του Ηρακλή: τα άλογα του Διομήδη. Σύμφωνα με το σχετικό μύθο, ο Ευρυσθέας επέβαλε στον Ηρακλή να του φέρει τα ανθρωποφάγα άλογα του βασιλιά των Βιστόνων Διομήδη. Τα άλογα αυτά κάθε φορά που έπιναν νερό από τον Κοσσινίτη εξαγριώνονταν και κατασπάραζαν ανθρώπινες σάρκες. Όταν ο Ηρακλής έφτασε στη Θράκη νίκησε τους φρουρούς των αλόγων και απήγαγε τα άλογα. Όμως περισσότεροι Βίστονες ερχόνταν να του επιτεθούν. Έτσι άφησε τις φοράδες στο φίλο του Άβδηρο, γιο του Ερμή, για να καταδιώξει τους Βίστονες. Όμως, όταν γύρισε βρήκε το κορμί του 4

Άβδηρου διαμελισμένο από τα άγρια άλογα. Προς τιμήν του φίλου του ο Ηρακλής έκτισε την αρχαία πόλη Άβδηρα. Τα απομεινάρια της παλιάς γέφυρας (διακόσια μέτρα βορειότερα της γέφυρας Σαμακώφ) πιστεύεται πως ήταν το σημείο διέλευσης της Ρωμαϊκής Εγνατίας Οδού από την πόλη. Πέτρινα τοξωτά γεφύρια και παλιοί νερόμυλοι υπάρχουν αρκετά σε πολλά σημεία του Κόσυνθου. Πιο σημαντικές η Γέφυρα του Παπά, η Γέφυρα του Σταμάτη, η γέφυρα στο 5 ο χλμ Ξάνθης-Σταυρούπολης. Το λιθόστρωτο μονοπάτι παράλληλα με το ποτάμι συνέδεε τα παράλια με τη Βουλγαρία διακλαδιζόμενο στο 8 ο χιλιόμετρο Ξάνθης-Σταυρούπολης. Πανάρχαια φρούρια (όπως αυτό στην κορυφή Αυγό, το φρούριο Γκραντίστε του Ωραίου), Βυζαντινοί οικισμοί (όπως η ακρόπολη της Ξάνθειας και ο οικισμός Βρανιά πάνω από τη Γοργόνα). Το κλίμα της περιοχής χαρακτηρίζεται από βροχερό και ήπιο χειμώνα και από θερμό και ξηρό καλοκαίρι. Στο πεδινό τμήμα του ποταμού κυριαρχούν ου γεωργικές καλλιέργειες. Στα βόρεια της Ξάνθης εκτός από περιορισμένα βοσκοτόπια συναντάμε δρυοδάση, πευκοδάση, δάση αείφυλλων πλατύφυλλων και στα ορεινά δάση οξυάς. Στο ορεινό τμήμα του Κόσυνθου βόρεια της Σμίνθης προς Ωραίο ζουν πολλές βίδρες (Lutra lutra) αλλά και αρκούδες, από τις ελάχιστες που έχουν απομείνει στα Ελληνικά βουνά. Στην άγρια πανίδα του Κόσυνθου συγκαταλλέγονται και άλλα θηλαστικά (αλεπούδες, λύκοι, νυφίτσες κλπ) καθώς και πολλά αρπακτικά πτηνά. Βασικές ασχολίες των κατοίκων της ορεινής περιοχής του Κόσυνθου η καπνοκαλλιέργεια και η κτηνοτροφία 5

Εικόνα 2: Διάβαση του ποταμού Κόσυνθου( φωτογραφία Ν.Θ.Κόκκας) Εικόνα 3: Πέτρινο γεφύρι του ποταμού Κόσυνθου στο 4ο χλμ Ξάνθης -Σταυρούπολης. 6

3. ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΚΟΣΥΝΘΟΥ Σκοπός της γεωλογικής μελέτης είναι ο προσδιορισμός της γεωμετρίας του υδρογεωλογικού συστήματος. Η περιγραφή της γεωλογίας και της γεωμετρίας της λεκάνης βασίστηκε στις πληροφορίες που παρέχουν το δελτίο υδρογεώτρησης στο πλαίσιο μιας εργασίας ανάλυσης ιζηματογενούς λεκάνης. Η μορφολογία του γεωλογικού υποβάθρου της ιζηματογενούς λεκάνης αναπαράχθηκε βασισμένη στο παρατηρούμενο βάθος του υποβάθρου, όπου αυτό απαντήθηκε, καθώς και στα τεκτονικά στοιχεία. Τα ιζήματα της λεκάνης διακρίθηκαν σε διαφορετικές λιθολογικές φάσεις. Κάθε φάση θεωρήθηκε ότι χαρακτηρίζεται από υδραυλικές ιδιότητες εντός συγκεκριμένου φάσματος. Χαρτογραφήθηκε η χωρική κατανομή της κάθε φάσης, η συχνότητα εναλλαγής τους και το πάχος της ιζηματογενούς ακολουθίας. Στη βάση αυτού του μοντέλου έγινε η σύνθεση των αποτελεσμάτων της εργασίας ανάλυσης ιζηματογενούς λεκάνης ώστε να παρασταθεί η γεωλογία και γεωμετρία της ιζηματογενούς λεκάνης. 3.1 Γεωμορφολογία Το υπό μελέτη υδροφόρο σύστημα είναι μια εκτεταμένη ιζηματογενής λεκάνη, τη λεκάνη της λίμνης Βιστωνίδας η οποία δεσπόζει στο κέντρο της πεδινής περιοχής. Χαρακτηρίζεται από πεδινό ανάγλυφο με πολύ χαμηλές κλίσεις ενώ τα κράσπεδα της οριοθετούνται σαφώς από λοφοσειρές και όρη με έντονο ορεινό ανάγλυφο, ιδιαίτερα βορείως του δυτικού μέρους της λεκάνης της Βιστωνίδας. Το υδρογραφικό δίκτυο που διασχίζει και διέσχιζε τον κάμπο έχει προέλευση την ορεινή ζώνη στα βόρεια και αποδέκτη τη λίμνη Βιστωνίδα και το Θρακικό πέλαγος. 7

Ο κυριότερος άξονας του δυτικού πεδινού τμήματος της λεκάνης Βιστωνίδας, ο ποταμός Κόσυνθος, ρέει για περίπου 1.500 m πριν την εκβολή του στο πεδινό τμήμα, όπου εκτρέπεται με κατεύθυνση ανατολική, ενώ πριν από την εκτροπή του εκτεινόταν προς τα ΝΑ. Στο μέρος αυτό ο ποταμός έχει δημιουργήσει ένα πεδινό τμήμα πολύ μικρών κλίσεων, περίπου 2-4%0, ενώ υψηλότερες κλίσεις απαντώνται κοντά στα βόρεια και δυτικά κράσπεδο της λεκάνης. Το ανατολικό πεδινό τμήμα της λεκάνης της Βιστωνίδας διακρίνεται γεωμορφολογικό σε λοφώδη και πεδινή περιοχή. Χαρακτηρίζεται πεδινή με ήπιο και ομαλό ανάγλυφο έως ημιλοφώδηςλοφώδης. Οι πεδινές ζώνες εντοπίζονται κατά μήκος της ευρύτερης κοίτης του υδρογραφικού δικτύου και στην παράκτια της Βιστωνίδας περιοχή. Το υδρογραφικό δίκτυο αποτελείται κυρίως από τον ποταμό Βοσβόζη με τους παραποτάμους του στα βόρεια-βα και τη λίμνη Ισμαρίδα στα νότια-να. Εμφανίζει ένα πολύ ομαλό και ώριμο ανάγλυφο με υψόμετρα τα οποία κυμαίνονται μεταξύ +2,6 m και +21 m. Στο κέντρο και τα νότια του ανατολικού τμήματος της λεκάνης επικρατεί το επίμηκες λοφώδες-ημιλοφώδες ανάγλυφο των Πλειοκαινικών σχηματισμών, το οποίο εκτείνεται σε διεύθυνση ΒΒΑ. ΤΟ ανάγλυφο αυτό διαχωρίζει γεωμορφολογικά τη λεκάνη στο δυτικό πεδινό τμήμα των ποταμών Κομψάτου και Ασπροποτάμου και το ανατολικό του π. Βοσβόζη που προαναφέρθηκε. 3.1.1 Γεωμορφολογικό όριο Το ύβωμα των Αβδήρων αποτελεί το ΝΔ όριο της περιοχής μελέτης. πρόκειται για μια λοφοσειρά, η οποία εκτείνεται σε διεύθυνση ΒΔ-ΝΑ για 20 Km περίπου από την περιοχή του χωριού Παράδεισος, στους πρόποδες των ορέων Λεκάνης έως τα Άβδηρα. Το ύβωμα αυτό 8

χωρίζει τις Ανατολικές Μακεδονικές από τις Θρακικές γεωλογικές λεκάνες του Τριτογενούς και Τεταρτογενούς οριοθετώντας προς το δυτικά την πεδιάδα της Ξάνθης και διακρίνοντας την από τον ευρύτερο χώρο του Δέλτα του Νέστου με μόνο δίαυλο επικοινωνίας την κοιλάδα μεταξύ των χωριών Μέλισσας και Κυψέλης εύρους 1 Km περίπου. Τα υψόμετρα του υβώματος κυμαίνονται οπό 30-100 m με μεγαλύτερο αυτό του λόφου «Γεράκι» (106 m) δυτικά τον χωριού Κοσσός. Το μέσο πλάτος της λοφοσειράς (εγκάρσια στον επιμήκη άξονα της) στο τμήμα αυτό του υβώματος ανέρχεται στα 4-5 Km. Από το Άβδηρα παρατηρείται στροφή του επιμήκους άξονα της λοφοσειράς κατά 900 προς το ΒΑ με κύριες εξάρσεις το «Μαυρόλοφο» ανατολικό των Αβδήρων με υψόμετρα 194 m και 167 m και τους «Πετρόλοφο», «Πύργο» βορειοανατολικότερο (γεωλογικά η μεγαλύτερη εμφάνιση εκεί είναι Πριαμπόνιο). Το τμήμα αυτό περιορίζει την πεδιάδα της Ξάνθης προς ΝΑ μεσολαβώντας μεταξύ αυτής και μιας στενής παραλιακής ζώνης χαμηλών υψομέτρων (0-20 m). Η μορφολογία είναι γενικά ήπια εξαρτώμενη από τις λιθολογίες και τον τρόπο διάβρωσης των μεταμορφωμένων και Τριτογενών πετρωμάτων. Εξαίρεση αποτελεί ο «Μαυρόλοφος», ο οποίος λόγω της επικράτησης συνεκτικών κροκαλοπαγών κλίνει με απότομες ΝΑ πλαγιές προς την παράκτια ζώνη (Αναστασιάδης, 2007). Το νότιο όριο της περιοχής μελέτης ορίζεται σαφώς από την ακτογραμμή προς το Θρακικό πέλαγος και τη λίμνη Βιστωνίδα στο κέντρο. Το βόρειο όριο οριοθετείται σαφώς από τη βόρεια ορεινή ζώνη με έντονο ανάγλυφο και υψηλά υψόμετρα. Το έντονο ανάγλυφο ξεκινά από την ισοϋψή των 200 m προς τα βόρεια. 9

Στο ανατολικά η περιοχή μελέτης οριοθετείται από το επίμηκες λοφώδες ανάγλυφο των Πλειοκαινικών σχηματισμών, το οποίο εκτείνεται σε διεύθυνση ΒΒΑ. Η λοφοσειρά αυτή με υψόμετρα από 40-200 m, αποτελεί τον υδροκρίτη μεταξύ του ποταμού Βοσβόζη στην περιοχή μελέτης και του ποταμού Φιλιουρή στα ανατολικά και χωρίζει τις πτυχωσιγενείς πεδιάδες που έχουν δημιουργήσει. 3.1.2 Υδρογραφικό δίκτυο Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής των κυριοτέρων ποταμών και ρεμάτων παρουσιάζονται αναλυτικά στην Ενότητα 3. Στην περιοχή μελέτης από τα δυτικά προς τα ανατολικά διακρίνονται οι εξής υδρολογικές λεκάνες: 3.1.2.1 Λασπότοπος ρέμα Η λεκάνη απορροής του ρέματος απλώνεται δυτικά και νότια της λεκάνης απορροής του ρέματος Λίγκος. Πρόκειται για σειρά από ορεινά εφήμερα ρέματα (από τα ανατολικά προς τα δυτικά: Ηλίας, Ποκόραμα, Ελπιδόρρεμα και άλλα 3 ανώνυμα) τα οποία πηγάζουν στα υψώματα Μέλτη, Μαύρο Ίσωμα, Γρόνθος, Πυραμίς, Καρπούζι. Τα υψώματα αυτά σχηματίζουν μια οροσειρά από τα ανατολικά προς τα δυτικά με ανώτατα υψόμετρα μεταξύ 1.000-1.300 m περίπου. Χαρακτηριστικό των ρεμάτων είναι ότι διατρέχουν σχηματισμούς του Νεογενούς (Μειόκαινο-Πλειόκαινο) και παρουσιάζουν γραμμική ασυνέχεια. 3.1.2.2 Λίγκος ρέμα Πρόκειται για το αποκαλούμενο σήμερα «ρέμα της Χρύσας». Δυτικότερα αυτού (μεταξύ του νοσοκομείου και του οικισμού της 10

Καλλιθέας - εφάπτεται των δυτικών ορίων του γηπέδου του νοσοκομείου) υπάρχει άλλο ρέμα, που στο εξής θα αποκαλείται «ρέμα της Καλλιθέας», μικρότερο ως προς το εύρος της κοίτης σε σχέση με το ρέμα της Χρύσας του οποίου η λεκάνη απορροής περιορίζεται στα νότια πρανή του λόφου «Μέλτη». Από την ισοϋψή των 110 m στον τοπογραφικό της ΓΎΣ (1:50.000) και ως τα νταμάρι η περιοχή είναι σήμερα κατοικημένη με αραιή δόμηση και ασφαλτοστρωμένους δρόμους. 3.1.2.3 Ποταμός Κόσυνθος Πρόκειται για τον ποταμό της Ξάνθης, το ορεινό τμήμα του οποίου αναφέρεται ως Ξάνθια. Το τυπικό εύρος διαβροχής της κοίτης στο ορεινό τμήμα είναι περίπου 8 m, ενώ το εύρος κοίτης κατά την πλημμύρα φθάνει το 25 m ενώ το βάθος πλημμύρας τα 2,5-3 m (Θέση Πίλημα). Κατά την πλημμύρα η παροχή του ποταμού φθάνει τα 5.600 m'/h τουλάχιστον (Κουβαλάκης, προσωπική επικοινωνία). Πλημμύρα εκδηλώνεται μετά από βροχόπτωση 100-120 mm. προς το βόρειο ο Ξάνθια διακλαδίζεται σε 2 κλάδους. Το παρακλάδι στο δυτικό του Λυκοδρομίου είναι διαλείπουσας ροής, ξηρό κατά τόπους ή με λίγο νερό που ρέει η συγκρατείται σε αναχώματα. Γενικά οι ορεινοί παραπόταμοι του Κόσυνθου κατεβάζουν μόνιμα νερό από το Δεκέμβρη ως το Μάρτη ανεξαρτήτως βροχόπτωσης. Με την έξοδο του από την περιοχή έντονης μορφολογίας (περιοχή πόλεως Ξάνθης) η διαβροχή της κοίτης του είναι περίπου 20 m, το μέγιστο βάθος 0,35 m ενώ το μέσο βάθος: 0,20 m. Σ' αυτά το πρώτα μέτρα όπου η ροή έχει εγκαταλείψει το κρυσταλλοσχιστώδες υπόβαθρο το, η κοίτη είναι περιορισμένη σε εύρος 25 m περίπου. Η παροχή κατά τους θερινούς μήνες ανέρχεται σε 600-700 m3/h. Το εύρος της κοίτης σταδιακά αυξάνεται προς τα νότια, 11

η κοίτη διαβροχής μειώνεται όπως και η θερινή παροχή η οποία φθάνει τα 550 m3/h. Η φυσική ροή του ποταμού εκτράπηκε 50-100 m πριν τη γέφυρα των Πηγαδιών, με ανάχωμα. Στην περιοχή νοτίως της Ξάνθης ως τα Πηγάδια σημαντικός αριθμός γεωτρήσεων εντός των ευρύτερων ορίων της κοίτης, αντλεί σημαντικές ποσότητες νερού (300-350 m3/h αντλεί η ΔΕΥΑ Ξάνθης για ύδρευση μέσω 7-8 γεωτρήσεων καθώς και άγνωστος αριθμός ιδιωτών. Οι γεωτρήσεις αυτές απαντούν αργιλικά στρώματα σε βάθος 50 m και μεγαλύτερο, οπότε αντλούν ουσιαστικά νερό από τον ποταμό (τους θερινούς μήνες η κοίτη διαβροχής μειώνεται κατά πολύ, παρόλα αυτά νερό ρέει υποδερμικό οπότε μεγάλο εύρος της κοίτης θεωρείται κορεσμένο. Στην περιοχή της γέφυρας του Σουνίου, νοτιότερα, η θερινή παροχή είναι κατά πολύ μειωμένη σε σχέση με τα ανάντη, περί τα 20 m3/h. Η κοίτη διαβροχής είναι περί τα 4 m και το βάθος του νερού 10-12 cm, παρόλα αυτά είναι κορεσμένη όλη η κοίτη σε εύρος 25 m. Στην περιοχή επικρατούν αργιλώδεις αμμούχες ιλύες, ενώ, εντός της κοίτης, η οποία είναι τεχνητή, επικρατεί το αργιλικό κλάσμα στην περιοχή το οποίο βγάζει το νερό σε ροή μέσα στην κοίτη. Κατά τόπους (κυρίως προς τα ανάντη όπου επικρατούν αδρομερέστερα κλάσματα επιφανειακή ροή δεν υπάρχει. Και σ' αυτή την περιοχή η υδροφορία που συνδέεται με το ποτάμι εντοπίζεται στα πρώτα 50 m από την επιφάνεια του εδάφους. Στην περιοχή της γέφυρας του Πολύσιτου η ροή παραμένει σταθερή (20 m3/h), η διαβροχή περί τα 6 m, ενώ η κοίτη φθάνει τα 20 m. 3.1.2.4 Ποταμός Κυδωνέας Ο Κυδωνέας συμβάλλει στον π. Κόσυνθο στο πεδινό τμήμα. Πρόκειται για ποτάμι με ροή κατά το μεγαλύτερο διάστημα του έτους, παρόλα αυτά η ροή του μερικές φορές μηδενίζεται το μήνα Σεπτέμβριο. 12

Η θερινή ροή του πριν την έξοδο του στο πεδινό τμήμα (ρέει πάνω σε γρανιτικούς σχηματισμούς) ανέρχεται στα 150 m3/h, ενώ μετά την έξοδο του και μέσα σε 150 m διαδρομή μειώνεται στα 10 m3/h (στη θέα της γέφυρας του δρόμου), ενώ στα 250 m νοτίως της γέφυρας (στη γέφυρα του τρένου) θερινή επιφανειακή ροή δεν υπάρχει. Αν και η ορεινή λεκάνη απορροής του ποταμού είναι μικρή, τροφοδοτείται από πηγές μερικές από τις οποίες είναι μόνιμης ροής, ενώ μια εξ αυτών χρησιμοποιείται γιο την ύδρευση των Κιμμερίων). Ανατολικότερα του Κυδωνέα ένας αριθμός εφήμερων ρεμάτων εκβάλλει από την ορεινή ζώνη. Πρόκειται για το «Μαισιάδης» ρέμα, το ρέματα στο Σέλερο, στα Σήμανδρα, το «Καρυδέα» ρέμα στο Σούνιο, το Αμυγδαλόρεμμα στους Αμαξάδες, και το ρέμα του Ιάσμου. Το τελευταίο διατηρεί μια μικρή ροή ακόμα και τους θερινούς μήνες ενώ όλο τα προηγούμενα συνήθως λειτουργούν για λίγο μετά τις βροχές το χειμώνα, όχι όμως το καλοκαίρι. 3.1.2.5 Ποταμός Κομψάτος Ο ποταμός Κομψάτος ον και έχει τη μεγαλύτερη σε έκταση λεκάνη απορροής απ' όλους τους ποταμούς που διασχίζουν την περιοχή μελέτης μετά την είσοδο του στο πεδινό τμήμα στρέφεται προς τα ΝΔ και καταλήγει στη λίμνη Βιστωνίδα μετά από σύντομη σχετικά διαδρομή. Το μέσο εύρος διαβροχή της κοίτης του στις εκβολές του στο πεδινό τμήμα ανέρχεται στα 20-25 m και το βάθος της φθάνει τα 2-3 m. Στη διαδρομή προς τον κάτω ρου δεν έρχεται σε επαφή με τους Πλειοκαινικούς σχηματισμούς δηλαδή ρέει στους Ολοκαινικούς αμέσως μετά την έξοδο του από τους γνευσίους της ορεινής ζώνης. 13

Στον κάτω ρου το εύρος διαβροχής της κοίτης του κατά τόπους φθάνει τα 60 m (νότια και δυτικά της Αμβροσίας) παρόλα αυτά το μέσο εύρος διαβροχής στον κάτω ρου είναι 40 m και το μέσο βάθος 20 cm. 3.1.2.6 Ποταμός Τραύος (Ασπροπόταμος) Ο ποταμός αυτός πηγάζει στην ορεινή περιοχή της Κερασέας (ρέμα Βροντή) και αποκτά μόνιμη ροή στο πεδινό τμήμα, κατάντη της πηγής Π19. Η πηγή αυτή εκδηλώνεται εντός των Ολοκαινικών σχηματισμών και οφείλεται στο ότι η πιεζομετρική επιφάνεια του φρεατίου ορίζοντα τέμνεται από τη μορφολογία της περιοχής, οπότε εκφορτίζεται ο φρεάτιος ορίζοντας. Στον κάτω του ρου (Νέα Καλλίστη), ο ποταμός διατηρεί μια μικρή ροή μέχρι το μήνα Ιούλιο, κυρίως από επιστροφές νερού απ' τα αρδευτικά κανάλια. Η ροή του συνήθως ξαναρχίζει μετά την πρώτη βροχή. Η κοίτη διαβροχής του στη θέση της Νέας Καλλίστης έχει εύρος 15 m τους θερινούς μήνες το οποίο όμως διπλασιάζεται (εύρος διαβροχής 30 m) την άνοιξη. Η ταχύτητα ροής είναι χαμηλή ενώ το βάθος του νερού περί τα 0,5 m. 3.1.2.7 Βοσβόζη ρέμα Ο ποταμός Βοσβόζης τροφοδοτείται οπό τρεις χείμαρρους (Κάλχαντο, Καρυδιάς και Χιονόρεμα) μέσω της ορεινής του λεκάνης βόρεια της Κομοτηνής ενώ εκβάλει στη λίμνη Ισμαρίδα. Η λίμνη Ισμαρίδα αποτελεί σήμερα μια μεταβαλλόμενη μορφή μεταξύ τυπικής λίμνης και λιμνοθάλασσας με μέσο βάθος περίπου 1 m. Πρόκειται για μια αβαθή λίμνη γλυκού νερού, αποδέκτη των νερών του χειμάρρου Βοσβόζη. Για το Βοσβόζη δεν υπάρχουν καθόλου μετρήσεις απορροής. Η λεκάνη απορροής του έχει έκταση 349 km 2. 14

Ένας παραπόταμος του Βοσβόζη είναι το Ρεματάκι ρέμα, το οποίο στο ορεινό του τμήμα ονομάζεται Καρυδόρρεμα. Σύμφωνο με το χάρτη της ΓΥΣ το Καρυδόρρεμα είναι εφήμερης ροής, γίνεται όμως μόνιμης στα πεδινά. Σύμφωνα με το Ρωμαϊδη (προσωπική επικοινωνία) στα τέλη της δεκαετίας του 1970 το μεγαλύτερο μέρος του ποταμού παροχετεύθηκε στον Τρελλοχείμαρρο προς το νότο σε τεχνητή κοίτη (σκαφτή), ώστε να μην περνάει μέσα από την Κομοτηνή καθώς δημιουργούσε προβλήματα με πλημμύρες. Η διαδρομή της παλιάς του κοίτης διαμέσου της πόλης της Κομοτηνής είναι εγκιβωτισμένη σε υπόγειο τεχνητό αγωγό (σκυρόδεμα) απ' όπου ρέει κάποιο τμήμα της παροχής του. Μετά την έξοδο από το πολεοδομικό συγκρότημα γίνεται εφήμερης ροής και μετονομάζεται σε χείμαρρο ρέμα και λίγο πριν τη διασταύρωση του με τον Τρελλοχείμαρρο αρχίζει να ρέει σε τεχνητή αύλακα. Άλλο όνομα του Τρελλοχείμαρρου είναι Μπουκλουτζάς. Ο Τρελλοχείμαρρος είναι παραπόταμος του Βοσβόζη ο οποίος στο ορεινό του τμήμα λέγεται Τυχερό ρέμα και είναι εφήμερης ροής μέχρι τη συμβολή του με το Ρεματάκι. 3.2 Γεωλογία Ο χώρος έρευνας είναι μια ευρεία ιζηματογενή λεκάνη η οποίο δομείται γεωλογικά από το μεταμορφωμένα πετρώματα ταυ κρυσταλλικού υποβάθρου της Ροδόπης. Εντός της λεκάνης έχουν αποτεθεί με ιζηματολογική ασυμφωνία ιζήματα του Τριτογενούς και του Τεταρτογενούς στη λιθολογία και τη γεωμετρία των οποίων δiδεται έμφαση σ' αυτό το Κεφάλαιο, καθώς εντός αυτών αναπτύσσονται οι υπό μελέτη υδροφορίες. Ο γεωλογικός χάρτης της περιοχής μελέτης παρουσιάζεται στην Εικόνα 4 που ακολουθεί στην επόμενη σελίδα. 15

Εικόνα 4: Γεωλογικός Χάρτης Ι.Γ.Μ.Ε-ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΞΑΝΘΗΣ της περιοχής μελέτης.(αναστασιαδης 2007) 16

Το βόρειο όριο της ιζηματογενούς λεκάνης επί της οποίας αναπτύσσεται η πεδιάδα Ξάνθης - Κομοτηνής οριοθετείται από την εμφάνιση των μεταμορφωμένων πετρωμάτων της γεωτεκτονικής ζώνης της Ροδόπης όπως γνεύσιοι, σχιστόλιθοι, αμφιβολίτες, μάρμαρα, σχηματισμοί που διασχίζονται από γρανιτικές διεισδύσεις ή καλύπτονται τοπικά από ηφαιστειακά πετρώματα. Η εμφάνιση των μεταμορφωμένων πετρωμάτων ταυτίζεται με τα κράσπεδα της ορεινής μάζας της Ροδόπης, οπότε και το έντονο επικλινές ανάγλυφο. Τα ίδια πετρώματα απαρτίζουν και το βραχώδες γεωλογικό υπόβαθρο της λεκάνης το οποίο βρίσκεται σε πολύ μεγάλο βάθος από την επιφάνεια του εδάφους. Ερευνητική γεώτρηση στη Σάλπη ανατολικότερα της λίμνης Βιστωνίδας σε απόσταση 8 Km από το βόρειο όριο της λεκάνης συνάντησε το βραχώδες, ελαφρά μεταμορφωμένο υπόβαθρο σε βάθος 1.703 m (Μαρiνος & Διαμαντής, 1985). Το δυτικό όριο οριοθετείται από την εμφάνιση του βραχώδους υποβάθρου μέσα από τα ιζήματα του κάμπου στην περιοχή Μυρωδάτου - παραλίας Αβδήρων με γνευσίους, σχιστόλιθους, και πηγματίτες διαμορφώνοντας τις λοφοσειρές που διαχωρίζουν την υπό μελέτη ιζηματογενή λεκάνη από το Δέλτα του Νέστου. Το ανατολικό όριο της υπό μελέτη ιζηματογενούς λεκάνης οριοθετείται από τον υδροκρίτη που διαχωρίζει τη λεκάνη επιφανειακής αποστράγγισης του ποταμού Βοσβόζη από αυτή του ποταμού Φιλιουρή. Στο μεγαλύτερο μέρος του ορίου επικρατούν οι σχηματισμοί του Πλειοκαίνου. 17

3.2.1 Γεωμετρία της ιζηματογενούς λεκάνης Το βύθισμα δημιουργήθηκε κατά το Τριτογενές με τον κατακερματισμό του κρυσταλλικού υποβάθρου της Ροδόπης. Παρόλα αυτά το σύνολο των ιζημάτων της λεκάνης έχει προσβληθεί από ένα σύστημα ρηγμάτων - μεταπτώσεων που έχουν συμβάλλει στην εξέλιξη του βυθίσματος και που έχουν κύριες διευθύνσεις ΒΑ-ΝΔ και τοπικά ΒΔ- ΝΑ. Τα ρήγματα αυτά επηρεάζουν τις υδρογεωλογικές συνθήκες της περιοχής σε ότι αφορά στην εμφάνιση ανομοιογενούς υδροφορίας σε βάθος καθώς μεταβάλλουν τη γεωμετρία των επί μέρους οριζόντων. Τα τριτογενή ιζήματα (Ηώκαινο- Πλειόκαινο) εμφανίζουν μια ελαφρά πτύχωση με άξονες διευθύνσεων περίπου ΒΑ-ΝΔ (Αναστασιάδης, 2007). Για την εξαγωγή της γεωμετρίας της ιζηματογενούς λεκάνης χρησιμοποιήθηκαν σχηματικές γεωλογικές τομές του γεωλόγου του Ι.Γ.Μ.Ε. Γιάννη Αναστασιάδη. Αρχικά φαίνεται η γεωλογική τομή Γ-Δ με Πλειστοκαινικές και Ολοκαινικές αποθέσεις. Εικόνα 5:Γεωλογική τομή Γ-Δ με Πλειστοκαινικές και Ολοκαινικές αποθέσεις στο δυτικό τμήμα της λεκάνης.(γ.αναστασιάδης ) 18

Όπως φαίνεται στη γεωλογική τομή Γ -Δ στην παραπάνω Εικόνα, οι Πλειστοκαινικές και Ολοκαινικές αποθέσεις στο δυτικό τμήμα της λεκάνης κυμαίνονται σε πάχος από λίγο μέτρο έως τα 230 m (το δάπεδο τους φθάνει το απόλυτο υψόμετρο των -200 m) στην περιοχή της Γενισέας. Το Πλειόκαινο έχει μέσο πάχος περί τα 150 m ενώ το Ολόκαινο περί τα 20 m. Το πάχος του ριπιδίου σε επαφή με το Ολόκαινο φθάνει τα 70 m στη γεωλογική τομή Α-Β στην παραπάνω Εικόνα, ενώ με το Πλειστόκαινο τα 40 m. Εικόνα 6:Τομή Α-Β που μας δείχνει το πάχος του ριπιδίου σε επαφή με το Ολόκαινο και το Πλειστόκαινο.(Γ.Αναστασιάδης) 3.2.2 Τα ιζήματα του Τριτογενούς 3.2.2.1 Ηώκαινο Ολιγόκαινο Η ιζηματογένεση της Τριτογενούς λεκάνης ξεκινά κατά το Λουτήσιο (Ηώκαινο) ταυτόχρονα στο μεγαλύτερο μέρος της Θρακικής λεκάνης (Παπαδόπουλος et aj. 2005). Οι πρώτες αποθέσεις είναι χερσαίοι σχηματισμοί μιας βασικής κλαστικής σειράς με κροκαλοπαγή, 19

λατυποκροκαλοπαγή και ψαμμίτες που προς τα πάνω μεταπίπτει βαθμιαία σε θαλάσσιους μολασσικούς σχηματισμούς μιας αργιλοψαμμιτικής σειράς με λεπτόκοκκους σκοτεινόχρωμους ψαμμίτες σε εναλλαγές με γκριζάφαιες έως μπλε ψαμμιτικές μάργες, λεπτοστρωματώδεις μάργες καθώς και παρεμβολές κροκαλοπαγών. Μετά το καθεστώς της ανοιχτής θάλασσας, ο ιζηματογενής κύκλος του Λουτησίου κλείνει με την ανάπτυξη δελταϊκών και τελικά ποταμιοτελματκών φάσεων. Το συνολικό πάχος της σειράς ξεπερνά τα 1.200 m. Το Ηώκαινο στην περιοχή μελέτης εμφανίζεται κατά μήκος των κρασπέδων της πεδιάδας Ξάνθης-Κομοτηνής (επιλεγμένες περιοχές εμφάνισης: κοινότητα Πεζούλας, εκτεταμένη εμφάνιση στο βόρειο της νοητής ευθείας μεταξύ των κοινοτήτων Λευκόπετρα-Αμαξάδων ως και την ευρύτερη περιοχή κοινότητας Πολύαρνου, βορείως της Γρατινής στο ΒΑ όριο της περιοχής μελέτης και αλλού). Με το τέλος τον Λουτησίου ο χώρος της Θράκης φαίνεται να αναδιοργανώνεται στο πλαίσιο μιας ρηξιγενούς τεκτονικής η οποία προκαλεί μέσω στροφών και βύθισης τμημάτων των Λουτησίων πρωτολεκανών μια σταδιακή διεύρυνση του χώρου ιζηματογένεσης και τη δημιουργία δευτερογενών λεκανών του Πριαμπονίου. Το Πριαμπόνιο που ακολούθησε επικάθισε επικλυσιγενώς με μικρού πάχους κροκαλοπαγές στους σχηματισμούς του Μέσω Ηωκαίνου (Λουτησίου), της Περιροδοπικής Ζώνης και της Ροδοπικής μάζας. Αποτελεί μια θαλασσοκρατική περίοδο τον Τριτογενούς κατά την οποία η Θάλασσα κατέκλυσε τους νέους χώρους ιζηματογένεσης, ο οποiος δημιουργήθηκε κατά την εφελκυστική τεκτονική φάση προς το τέλος τον Λουτησίου (Αναστασιάδης, 2007). Αποτέλεσμα της διεύρυνσης του Θαλάσσιου χώρου ήταν η απόθεση βιογενών ιζημάτων αβαθούς θάλασσας όπως οι υφαλογενείς 20

Νουμμουλιτικοί ασβεστόλιθοι. Οι Νουμμουλιτικοί ασβεστόλιθοι (Ε-κ1) αποτελούν στρωματογραφικά τον πλέον αξιόπιστο καθοδηγητικό ορίζοντα της θρακικής λεκάνης. Η παρουσία τους παρατηρείται σε μικρές ή εκτεταμένες εμφανίσεις σε ολόκληρο το θρακικό χώρο. Οι υφαλογενείς έως βιοστρωματικοί λευκόχρωμοι Νουμμουλιτικοί ασβεστόλιθοι δημιουργούν στην ύπαιθρο αντίθεση με τα κατ' εξοχήν κλαστικά Τριτογενή ιζήματα. Λόγω του χαμηλού βαθμού διάβρωσής τους καταλαμβάνουν συχνά το υψηλότερο σημείο των μορφολογικών εξάρσεων στους χώρους όπου εμφανίζονται. Το πάχος των κυμαίνεται μεταξύ 0-80 m και υπέρκεινται με φανερή στρωματογραφική ασυμφωνία τον Λουτησίου ή του κρυσταλλικού υποβάθρου με ένα περισσότερο ή ολιγότερο ανεπτυγμένο βασικό αδροκλαστικό ίζημα επίκλησης (Αναστασιάδης, 2007). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη συγκεκριμένη μελέτη παρουσιάζει η εμφάνιση του Ηωκαίνου βόρεια της νοητής ευθείας μεταξύ των κοινοτήτων Λευκόπετρα Αμαξάδων, καθώς εκεί συνιστά το μεγαλύτερο μέρος της λεκάνης απορροής των ρεμάτων: Μακρύρεμμα, Καρυδέα, Ρέμα καθώς και των μικρότερων ρεμάτων που εκβάλουν στην πεδιάδα στο χώρο μεταξύ Σουνίου-Ιάσμου καθώς και η συνέχεια της στην περιοχή Πολυάρνου που συνιστά τμήμα της λεκάνης απορροής του ποταμού Κομψάτου (Ξηροποτάμου). Η εμφάνιση αυτή σύμφωνα με το γεωλογικό χάρτη του Ι.Γ.Μ.Ε. συνίσταται από το σχηματισμό φλύσχη του Ιάσμου και Αισύμης, ενώ σύμφωνο με το Βεργή (1986) απαρτίζεται οπό μαργαϊκούς ασβεστόλιθους, μάργες, ψαμμίτες, αρκόζες, κροκαλοπαγή και λατυποπαγή του Αν. Ηωκαίνου-Κατ. Ολιγοκαίνου. Όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα 21

οι σχηματισμοί του Ηωκαίνου έρχονται σε επαφή με το ριπίδιο σε ένα πάχος 80 m. Εικόνα 7: Γεωλογική τομή Α-Β με την επαφή σχηματισμών Ηωκαίνου ριπιδίου(γ.αναστασιάδης) Το Παλαιογενές (Ολιγόκαινο) στην περιοχή της Κομοτηνής, στη βάση του εμφανίζει λατύπες και κροκάλες διαφόρων διαστάσεων με πάχος 50-70 m (εκτίμηση από εργασίες ΔΕΠ - Μαρίνος et al.). Πάνω του επικάθεται ένας ασυνεχής υφαλογενής ασβεστόλιθος, πάχους 0-100 m, και ακολουθεί η κύρια σειρά των παλαιογενών ιζημάτων η οποία εμφανίζει μεταβολές στη σύσταση και στις εναλλαγές της ανάλογα με τη θέση μέσα στη λεκάνη Ξάνθης-Κομοτηνής. Στην περιοχή ανατολικά της Κομοτηνής παρουσιάζονται εναλλαγές ψαμμιτών, ιλυολίθων, αργιλομαργαϊκών και ασβεστιτικών σχιστόλιθων και κροκαλοπαγών. Γενικά υπερτερούν οι ψαμμίτες οι οποίοι παρουσιάζονται λεπτόκοκκοι στα ανώτερα στρώματα, καλά διαβαθμισμένο με χαμηλό γενικά πορώδες. Οι ιλυόλιθοι και αργιλικοί σχιστόλιθοι είναι αρκετά συμπαγείς και η παρουσία τους γίνεται εντονότερη στα ανώτερα τμήματα της σειράς. Το πάχος της είναι μεγάλο και τοπικά μπορεί να φθάνει και τα 2.000 m. 22

3.2.2.2 Πλειόκαινο Οι σχηματισμοί του Πλειοκαίνου περιγράφονται από το Ρωμαίδη (2004) ως αδιαίρετοι με αυτούς ταυ Πλειστοκαίνου ως συνάγματα με άτυπες στρώσεις από χάλικες και άμμους μικρού πάχους (περί το 15 m), χερσαίας (ποταμοχειμάρριος) ή και λιμναίας προέλευσης, με τα λεπτομερέστερα υλικά να καταλαμβάνουν τους ανώτερους ορίζοντες. Προς τα ανατολικό της πεδιάδας ο σχηματισμός διευρύνεται, προσλαμβάνει λιμναίο χαρακτήρα περικλείοντας μαργαϊκές διαστρώσεις και φθάνει σε πάχος το 300 m (γεώτρηση ΔΕΠ στη Σάλπη). Σύμφωνα με το Βεργή (1986) το Πλειοπλειστόκαινο (επίσης αδιαίρετο) αποτελείται κυρίως από άμμους KOI χαλίκια σε εναλλαγή με αργίλους καθώς και από ψαμμίτες και χαλαρά κροκαλοπαγή. Πρόκειται για ηπειρωτικά ιζήματα χερσαίας, παράκτιας, μερικές φορές και υφάλμυρης ιζηματογένεσης. Γενικά όπου εμφανίζεται το Πλειόκαινο έχει κλίση προς το κέντρο της λεκάνης. Στο δυτικό μέρος της λεκάνης εμφανίζεται επιφανειακό σε στενές επιμήκεις λωρίδες, ενώ στο ανατολικό μέρος στη γεώτρηση κ-ι της Σάλπης παρουσιάζεται με πάχος 368 m (αδιαίρετα με τα Πλειστόκαινο). Η εμφάνιση του Πλειοκαίνου ανατολικά της Σάλπης διακόπτεται από συνιζηματογενές του Πλειόκαινου ρήγμα, το οποίο έχει κατεβάσει το Πλειόκαινο κατά το Νεογενές στην περιοχή Κομοτηνής απαρτίζεται οπό χάλικες και άμμους, σε στρώματα ή φακούς, σι οποίοι εναλλάσσονται με στρώματα αργίλων και ψαμμιτών. Οι αποθέσεις αυτές είναι προϊόντα λιμναίας και ποτάμιας ιζηματογένεσης. Μικρές ασβεστολιθικές ενστρώσεις εμφανίζονται πολύ νοτιότερο της περιοχής Κομοτηνής. Από κοκκομετρική άποψη οι αποθέσεις είναι πλουσιότερες σε κροκάλες και 23

αδρομερή υλικά στο βόρειο τμήμα της πεδινής έκτασης και σταδιακά προς το νότο γίνονται λεπτόκοκκες. Τα ιζήματα δεν αναπτύσσονται σε σαφείς ορίζοντες αλλά εμφανίζουν πρωτογενή ανομοιομορφία με μεταβάσεις και αποσφηνώσεις. Επιπλέον παράγοντας ανομοιομορφίας εισάγεται από τα ρήγματα μεταπτώσεων που έχουν προσβάλλει το σύνολο των ιζημάτων. Από τη γεώτρηση της Σάλπης (ΔΕΠ) προκύπτει άτι στα ανώτερα 300 m επικρατούν άμμοι και χάλικες μικρής διαμέτρου και χαλαροί ψαμμίτες ή μικροκροκαλοπαγή με αλλεπάλληλες ενστρώσεις αργιλικές, ιλυοαργιλικές και αργιλοψαμμιτικές. Στη συνέχεια αναπτύσσονται συνεχείς εναλλαγές αργιλικών (συχνά ψαμμιτικών) και ψαμμιτών. Οι γεωτρήσεις που έχουν ανορυχθεί σε βάθη ως τα 120 m περίπου επιβεβαιώνουν ης παραπάνω εναλλαγές άμμου και χαλίκων με αργίλους, σε πάχη που κυμαίνονται από 2-10 m και με μέγιστα πάνω από 5O m για τις αργιλικές ενστρώσεις. Στις σχηματικές γεωλογικές τομές που παρουσιάζονται στις εικόνες που παρεμβάλλονται το Πλειόκαινο έχει μέσο πάχος περί τα 1S0 m, ενώ στα κεντρικά τμήματα της ιζηματογενούς λεκάνης φθάνει και τα 200 m. Η βάση του Πλειοκαίνου στις κεντρικές περιοχές της λεκάνης βρίσκεται σε απόλυτο υψόμετρο 350m. 3.2.3 Τα ιζήματα του Τεταρτογενούς Πρόκειται για τις νεότερες αποθέσεις των ρευμάτων, χειμάρρων και ποταμών, οι οποίες καλύπτουν τις τριτογενείς αποθέσεις στα πεδινά τμήματα της περιοχής στις ζώνες της ευρύτερης κοίτης. Στις περιοχές μακρύτερα από τους κύριους άξονες επιφανειακής απορροής και στα κατάντη τμήματα των αξόνων αυτών, η σύσταση των προσχώσεων είναι γενικά λεπτομερής, αμμώδης μέχρι ιλυοαργιλώδης με μικρό πάχος πάνω από τους υποκείμενους τριτογενείς σχηματισμούς. Στις εκβολές 24

των χειμάρρων και ποταμών στην πεδιάδα, στη βάση των κρασπέδων της ορεινής μάζας της Ροδόπης, δημιουργούνται συνεχείς παράλληλοι κώνοι ριπιδίων που ενώνονται με αλληλοεπικάλυψη (δημιουργώντας μια συνεχή ζώνη), από αδρομερή υλικά που εκτείνονται στον κάμπο ανάλογα με το μέγεθος του κάθε χειμάρρου. Το πάχος των προσχώσεων είναι μικρό, της τάξεως των μερικών μέτρων παρόλα αυτό στις ζώνες γύρω από το Βοσβόζη, στον κάτω ρου του Τρελλοχείμαρρου και του Κομψάτου φθάνει τα μερικές δεκάδες μέτρα (Μαρίνος et al. ). Γενικά οι τεταρτογενείς αποθέσεις αποτελούνται από όλο το κοκκομετρικό φάσμα ταξινομημένο σε μη κανονικές επαλληλίες στρώσεων χωρίς πλευρική αλλά και κατά βάθος συνέχεια, δηλαδή είναι ανομοιογενείς και ανισότροπες. Το ίδιο ισχύει και στις βαθιές αποθέσεις του Πλειστοκαίνου, όπου το υλικό στα ανώτερα κυρίως στρώματα του έχει υδρογεωλογική συμπεριφορά και υδραυλική συνέχεια με τους Ολοκαινικούς σχηματισμούς. Το μέγιστο βάθος της βάσης των Τεταρτογενών σχηματισμών για το μεγαλύτερο μέρος της ιζηματογενούς λεκάνης τοποθετείται στα -150 m (ο.υ.), ενώ κάτω από τη λίμνη Βιστωνίδα φθάνει στο -200. 25

Εικόνα 8: Γεωλογική τομή Ολοκαινικών σχηματισμών (Γ.Αναστασιάδης) Ο Διαμαντής (1985) διακρίνει τις τεταρτογενείς αποθέσεις σε παλαιοτεταρτογενείς (Πλειστόκαινο) και νεότερες. Το χαρακτηριστικό τους παρουσιάζονται αναλυτικότερα παρακάτω. 26

3.2.3.1 Πλειστόκαινο Οι αποθέσεις του Πλειστοκαίνου επιφανειακά καταλαμβάνουν μικρή έκταση κυρίως σε μια ζώνη εύρους περί τα 2 km κατά μήκος των κρασπέδων της ορεινής ζώνης ως πλευρικά κορήματα και υλικά αποθέσεως μικροχειμάρρων που εκβάλλουν ακριβώς στα κράσπεδα και αλληλοσυμπλέκονται. Ο σχηματισμός εμφανίζεται κατά μήκος του συνόλου των βορείων κρασπέδων της λεκάνης εκτός οπό τα σημεία εξόδου στον κάμπο των ποταμών και των χειμάρρων, όπου καλύπτεται από τις σύγχρονες ποτάμιες αποθέσεις. Επίσης εμφανίζεται στο ΝΔ άκρο της λεκάνης στο άνοιγμα Κυψέλης Μέλισσας περιμετρικά των μεταμορφωμένων πετρωμάτων του υποβάθρου σε ζώνη πλάτους μέχρι 200 m. Από λιθολογική άποψη ο σχηματισμός αποτελείται από αδρομερή υλικά διαφόρων μεγεθών δηλαδή, λατύπες, κροκάλες, χαλίκια σύστασης κυρίως γνευσιακής, αμφιβολιτικής, μαρμάρου κ.λπ. και από λεπτόκοκκα κυρίως αργιλοϊλυούχα ή και αμμώδη υλικά. Στο ανατολικό τμήμα της λεκάνης της Βιστωνίδας ο σχηματισμός δε διακρίνεται σε σαφείς κοκκομετρικά διαβαθμισμένους ορίζοντες και δεν εκτείνεται προς τα πεδινά. Κατά τόπους είναι δυνατό να εμφανίζει διαγένεση ευνοούμενη από την παρουσία αργιλοϊλυώδους υλικού ανάμεσα στα αδρομερή στοιχεία. Το τέλος της εμφάνισης των παλαιοτεταρτογενών των κρασπέδων συμπίπτει με την εμφάνιση σύγχρονων αλλουβιακών αποθέσεων (κροκάλες, άμμοι, αργιλοϊλύες) για 2,14 km περίπου από την αρχή εμφάνισης των αλλουβιακών και προς το νότο, μέσου πάχους 9,4 m. Μετά τα 2,14 km το πάχος σταδιακά (μέσα σε 1 km) μεταπίπτει σε 54 m περίπου. Στα δυτικά άρια της περιοχής μελέτης ο σχηματισμός εντοπίζεται μόνο στις λοφοσειρές στα 27

δυτικά της περιοχής μελέτης (Λεύκη, Μαγικό Διομήδεια όπου διαφέρει όμως από τους παλαιοτεταρτογενείς σχηματισμούς των κρασπέδων. Απλώς πρόκειται για παλαιοτεταρτογενείς του κάμπου που απέφυγαν τη σύγχρονη διάβρωση και κάλυψη από τις νεότερες προσχώσεις του Κόσυνθου. Το πάχος του πρέπει να είναι μικρό και βρίσκονται πάνω από πιο συνεκτικούς Πλειοκαινικούς σχηματισμούς. Οι συγκεκριμένοι σχηματισμοί (με την επιφανειακή εμφάνιση) παρουσιάζονται υδρογεωλογικά εξασθενημένοι. Ο γενικός προσανατολισμός Β-Ν των παραπάνω εμφανίσεων σε συνδυασμό με την εξάπλωση της ζώνης πλευρικών κορημάτων σε αυτή τη μεριά του κάμπου (δυτική) σε συνδυασμό με τον παρόμοιο προσανατολισμό του σύγχρονου υδρογραφικού δικτύου υποδεικνύει μια διάφορη του υπολοίπου κάμπου νεοτεκτονική εξέλιξη. Εκτός των ζωνών επιφανειακής εμφάνισης ο σχηματισμός απαντάται κάτω οπό τις νεότερες αποθέσεις του κόμπου. Οφείλει την προέλευση του στα υλικό απόθεσης των κυρίων ποταμών Κόσυνθος και Κομψάτος και των χειμάρρων ταυ Προφήτη Ηλία και Ασπροποτάμου. Από λιθολογική άποψη αποτελείται οπό αδρομερή υλικό καλά στρογγυλεμένα, δηλαδή κροκάλες, χάλικες καθώς και από λεπτόκοκκα όπως άργιλοι, ιλύς και άμμοι. Διακρίνεται σε σαφείς κοκκομετρικά διαβαθμισμένους ορίζοντες με μέγεθος κόκκων ανάλογα με την κάθε φορά λειτουργίας του χειμάρρου, ανεξάρτητα από τη γενική κατανομή κατά την οποίο ανάντη της περιοχής επικρατούν τα χονδρόκοκκα και κατάντη τα λεπτόκοκκα. Οι ορίζοντες αυτοί στο σύνολο τους αλληλοσυμπλέκονται προς όλες τις κατευθύνσεις και δημιουργούν ένα ετερογενές σύνολο. Γενικά τα αδρομερή μέρη του σχηματισμού των Πλειστοκαίνου του πεδινού τμήματος βρίσκονται κατά μήκος και κοντά σε παλαιοάξονες 28

υδρογραφικού δικτύου. Εκεί οι φακοί των αδρομερών κλασμάτων απαντώνται συχνότερα εντός της μάζας των λεπτομερών σε σχέση με τα τμήματα της λεκάνης που βρίσκονται μακρύτερα από τους ποταμούς. 3.2.3.2 Ενότητα ζωνωδών αλλουβιακών αποθέσεων ευρύτερης κοίτης χειμάρρων Διακρίνονται στις αποθέσεις της ευρύτερης κοίτης των αξόνων αποστράγγισης και σε αυτές μακριά από τους άξονες. Στην ευρύτερη ζώνη των αξόνων αποστράγγισης το αδρομερές υλικό στα ανάντη σταδιακά μεταπίπτει σε λεπτομερέστερο έως ιλυοαργιλώδες στα κατάντη. Στους άξονες των ποταμών Κόσυνθος και Κομψάτος διακρίνεται μια ζωνώδης επιφανειακή κοκκομετρική διαβάθμιση. Το πάχος των προσχώσεων ποικίλει μεταξύ μερικών m ως μερικές δεκάδες m. Αμέσως μετά την έξοδο των παραπάνω ποταμών από την ορεινή ζώνη παρατηρείται σημαντικό πάχος αδρομερών που συνεχώς μειώνεται προς τα κατάντη με τις συχνές παρεμβολές πιο λεπτόκοκκων υλικών. Διακρίνεται μεγαλύτερο πάχος των υλικών αυτών στη ζώνη του Κομψάτου από εκείνη του Κόσυνθου (Διαμαντής, 1985) λόγω της διαφοράς μεγέθους των ποταμών. Το πάχος των αποθέσεων δεν είναι εύκολο να εκτιμηθεί γιατί τα υποκείμενα πλειο-πλειστοκαινικά έχουν παρόμοια σύσταση (ως παλαιότεροι ποταμό-χείμαρροι σχηματισμοί). Οι προσχώσεις μακριά από τους άξονες επιφανειακής αποστράγγισης είναι περισσότερο λεπτομερείς, με μικρότερο ποσοστό παρεμβολής χονδρόκοκκων υλικών. Στην περιοχή μεταξύ της ζώνης του Κόσυνθου και της λίμνης Βιστωνίδας το ποσοστό χονδρόκοκκων είναι μικρότερο σε σύγκριση μ' εκείνο της ζώνης του Κόσυνθου.Μεταξύ της ζώνης του Κόσυνθου και των δυτικών κρασπέδων (παλαιογενή ιζήματα: Ηωκαίνου-Ολιγόκαινου) παρουσιάζεται κυρίως σε βάθος μεγάλο 29

ποσοστό χονδρόκοκκων υλικών κατά ζώνες. Στην περιοχή μεταξύ της ζώνης Κομψάτου και λίμνης το ποσοστό χονδρόκοκκων είναι μεγαλύτερο σε σύγκριση με την αντίστοιχη περιοχή του Κόσυνθου. Αυτό οφείλεται στη δυναμική των χειμάρρων της περιοχής Ροδόπης (Κοπτερού, Προφ. Ηλία κ.α.). Ανάμεσα στη Λ. Ισμαρίδα και τη θάλασσα παρεμβάλλεται μια ζώνη εύρους 3 km οπό αμμώδη και αργιλοϊλυούχα υλικά. Η παρουσία τους είναι αποτέλεσμα των ιδιαιτέρων διαδικασιών του δελταϊκού περιβάλλοντος. 3.2.4 Κατανομή των λιθολογικών φάσεων Πλειο-Πλειστοκαίνου και Ολοκαίνου στην ιζηματογενή λεκάνη Η λιθολογική φάση είναι μια μονάδα πετρώματος η οποία διακρίνεται από συγκεκριμένα λιθολογικά χαρακτηριστικά όπως η σύσταση, η κοκκομετρία, η στρώση και οι συνθήκες ιζηματογένεσης (Miall 1984). Από το αρχείο των δελτίων υδρογεώτρησης του Ι.Γ.Μ.Ε. Ξάνθης ελήφθησαν 66 λιθολογικές τομές για τις οποίες υπήρχαν προσδιορισμένες με σχετική ακρίβεια θέσεις. Κάθε λιθολογική τομή αναλύθηκε στις διαφορετικές λιθολογικές φάσεις που την απάρτιζαν με τη μορφή διακεκριμένων στρωμάτων μιας λιθολογικής φάσης ή στρωμάτων με εναλλαγές φάσεων, και αυτές ταξινομήθηκαν σε 6 λιθολογικές κατηγορίες ανάλογα με την υδραυλική τους συμπεριφορά. Όπου η λιθολογική τομή περιέγραφε ένα διακεκριμένο στρώμα ως συνδυασμό λεπτομερούς υλικού με αδρομερέστερο το στρώμα ταξινομούνταν στη λιθολογική φάση του λεπτομερούς εφόσον αυτό τελικά θα επικρατούσε στις υδραυλικές ιδιότητες του στρώματος, εκτός εάν η περιγραφή υποδείκνυε ότι η παρουσία του λεπτομερούς υλικού 30

ήταν αμελητέα και δεν επιδρούσε στην υδραυλική αγωγιμότητα του στρώματος (π.χ. χαλίκια με λίγη άργιλο). Τα στρώματα με μεικτή περιγραφή όπως π.χ. μάργα με εναλλαγές άμμου ή άργιλος-άμμοιχαλίκια χωρίστηκαν σε διακεκριμένα πάχη κάθε λιθολογικής φάσης που τα απάρτιζε, συνήθως ισομερώς εκτός εάν η περιγραφή υποδείκνυε διαφορετικά. Από τις ποικίλες λιθολογικές περιγραφές που απαντήθηκαν στις λιθολογικές τομές που εξετάστηκαν προέκυψαν οι εξής λιθολογικές κατηγορίες: Μάργα, τις λιθολογικές περιγραφές: μάργα, μάργα σκληρή, μάργα γκρι, μάργα γκριζοπράσινη, μάργα γκριζοπράσινη πλαστική, αργιλόμαργα, μάργα γκριζοπράσινη συνεκτική ως πολύ συνεκτική. Άργιλος, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές: άργιλος κίτρινη / πράσινη / καφέ / ερυθρό / φαιό / μπεζ σκούρο / κιτρινοπροσινόχρους / κιτρινόφαια / καστανόφαια / πλαστική / καφεκίτρινη / λευκόφαιη, άργιλος μετά χαλίκων, άργιλος μαργαϊκή, άργιλος γκρι με κοχύλια, άργιλος με ασβεστόπετρα και χαλίκια, άργιλος καφέ γκρίζα με χαλίκια, άργιλος λευκή με χαλίκια, αργιλούχο (λίγα χαλίκια), άργιλος με αργιλικές ψηφίδες και λίγο χαλίκι, άργιλος μπεζχακί μαργαϊκή, άργιλος μπεζ-χακί με λίγο χαλίκι. Αμμούχος άργιλος/αργιλούχος άμμος, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές αμμοαργιλώδες, αμμοαργιλώδες με χάλικες, αργιλοαμμώδες, χάλικες άμμος μετά αργίλου, άργιλος καστανή με άμμο, άμμος μεσόκοκκη τοπικά αργιλούχος, άργιλος με λεπτόκοκκη άμμο, άργιλος με χονδρόκοκκη άμμο, άργιλος γκρίζα με χαλίκια και άμμο, άργιλος αμμούχος γκριζόλευκη, άμμος αργιλούχος με χαλίκια, άργιλος αμμούχος λευκόφαιη. Άμμος, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές: άμμος, άμμος 31

χονδρόκοκκος, άμμος χονδρόκοκκος με χαλίκια, άμμος ρευστή, χάλικες άμμος μετά οργίλου, χαλικοψηφίδες με άμμο, χαλικοψηφίδες με στρώσεις αργίλων (το μισό του συνόλου), αμμοχάλικο με λίγη άργιλο, άμμος λεπτόκοκκη με άργιλο υδροφόρο, άμμος προς ψαμμιτικό, άμμος χονδρόκοκκη ψηφίδες, άμμος χονδρό-μεσόκοκκη. Χάλικες /κροκάλες, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές: χάλικες-κροκάλες, χαλίκια-λατύπες, χαλίκι, χαλίκι λεπτό, χαλικοψηφίδες, χάλικες, χάλικες με άργιλο, χαλίκια με άργιλο καφέ, χαλίκια με γκριζοπράσινη άργιλο, χαλίκια χονδρόκοκκα, κροκάλες χαλίκια (χαλαζιακά και μαργαϊκά ψαμμιτικά), κροκάλες χαλίκια (χαλαζιακά μεταμορφωμένα ψαμμιτικά), χαλίκια κροκάλες (διάφορα χαλαζιακά) άργιλος λίγη πράσινη, μαργαϊκούς ασβεστόλιθους με χαλίκια. Κροκαλοπαγές, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές: κροκαλοπαγές. Ψαμμίτης, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές: ψαμμίτης. Ασβεστόλιθος, περιλαμβάνοντας τις λιθολογικές περιγραφές μαργαϊκός ασβεστόλιθος. Εκτός ταξινόμησης έμειναν οι λιθολογικές φάσεις κάρβουνα (ξυλίτης), σερπεντίνης και τοφφίτης λόγω σπανιότητας. 32

Το αθροιστικό πάχος της κάθε λιθολογικής κατηγορίας σε κάθε γεώτρηση υπολογίστηκε σε επί τοις εκατό ποσοστό επί του συνολικού διατηρηθέντος βάθους. Έτσι σχεδιάστηκαν χάρτες ποσοστιαίος κατανομής κάθε λιθολογικής κατηγορίας για την υπό μελέτη ιζηματογενή λεκάνη, οι οποίοι παρουσιάζονται στις παρακάτω εικόνες. Εικόνα 9:Η λιθολογική κατηγορία του κροκαλοπαγούς στο βοριοδυτικό ακρο της περιοχής μελέτης.(γ.αναστασιάδης) Στην εικόνα 9, παρατηρείται ότι η λιθολογική κατηγορία του Κροκαλοπαγούς απαντάται μόνο στο βορειοδυτικό άκρο της υπό μελέτης περιοχής και ουσιαστικά συμπίπτει με την εμφάνιση των Νεογενών νοτίως της πόλης της Ξάνθης, στις βορειοδυτικές παρυφές της ιζηματογενούς λεκάνης. Η ύπαρξη του αποδίδεται στη διαγένεση των Πλειοκαινικών σχηματισμών. Η λιθολογική κατηγορία του Ψαμμίτη απαντάται πέριξ της ανατολικότατης Εμφάνισης των Νεογενών, νοτίως της πόλης της Κομοτηνής καθώς επίσης και στα βόρεια και νότια άκρα του δυτικού τμήματος της υπό μελέτης περιοχής. Για το τελευταίο, η παρουσία στρωμάτων 33

ψαμμίτη σε 4 διάσπαρτες γεωτρήσεις δεν υποδεικνύει χωρική συνέχεια αλλά περισσότερο τοπική διαγένεση άμμων σε ψαμμίτη, όσον αφορά τη βορειότερη γεώτρηση Μ700 και τις νοτιότερες Μ10099 και Μ8241. Στις νότιες γεωτρήσεις Ξ9826 (απαντάται μετά τα 90 m βάθος) και Ξ26 (απαντάται 57 m βάθος) πιθανότατα πρόκειται για ηφαιστειακής προέλευσης ψαμμίτη του γεωλογικού υποβάθρου, ενώ στη Ξ7245 που φθάνει τα 140 m βάθος δεν απαντάται. Η λιθολογική κατηγορία των Χαλίκων-Κροκάλων παρουσιάζει σημαντική εξάπλωση στο βορειοδυτικό τμήμα της υπό μελέτη περιοχής, όπου και καταλαμβάνει αθροιστικά έως και το μισό διατηρηθέν πάχος της ιζηματογενούς ακολουθίας του Τεταρτογενούς αλλά και του Νεογενούς. Στην περιοχή αυτή συνδέεται με τη διαχρονική λειτουργία των ποταμών Κόσυνθο και Κυδωνέα και των μικρότερων ρεμάτων. Οι συνεχείς παράλληλοι κώνοι ριπιδίων των αξόνων επιφανειακής απορροής ενώνονται με αλληλοεπικάλυψη (δημιουργώντας μια συνεχή ζώνη), από αδρομερή υλικά που εκτείνονται στον κάμπο ανάλογα με το μέγεθος του κάθε χειμάρρου. Λόγω της αδρομερούς φύσης της η λιθολογική αυτή κατηγορία καταλαμβάνει τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις στις βόρειες παρυφές του πεδινού τμήματος, παρόλα αυτά παρατηρείται σε αξιοσημείωτες συγκεντρώσεις και νοτιότερα στο πεδινό τμήμα κατά μήκος της παλαιάς κοίτης του Κόσυνθου. Στο ανατολικό τμήμα της περιοχής μελέτης παρατηρείται σε μικρότερες συγκεντρώσεις (20-40%), κυρίως κατά μήκος του ποταμού Βοσβόζη αλλά και στις δυο εμφανίσεις του Νεογενούς (Πλειόκαινο), Κατά μήκος της ροής του ποταμού Κομψάτου δεν υπάρχουν επαρκή στοιχεία λιθολογικών τομών γεωτρήσεων ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα. 34

Η λιθολογική κατηγορία των Άμμων παρουσιάζει τη δεύτερη μεγαλύτερη εξάπλωση μεταξύ των λιθολογικών κατηγοριών καταλαμβάνοντας το μεγαλύτερο τμήμα του πεδινού τμήματος του κάμπου της Ξάνθης, όπου και αποτελείτο 20-50% του διατηρηθέντος ιζηματογενούς πάχους. Σε αντίθεση με την αδρομερέστερη κατηγορία των Χαλίκων-Κροκάλων η περιοχή κύριας εξάπλωσης είναι ο κάτω ρους της νέας και της παλιάς κοίτης του Κόσυνθου, αλλά και νοτιότερο της τελευταίας όπου και παρουσιάζει χωρική συνέχεια. Στο ανατολικό τμήμα της περιοχής μελέτης αξιοσημείωτες συγκεντρώσεις άμμων παρατηρούνται στις δυο Νεογενείς εμφανίσεις (20-35%) και στην ευρύτερη περιοχή της πόλης της Κομοτηνής. Οι συγκεντρώσεις αυτές είναι περιορισμένες. Η λιθολογική κατηγορία των Αργίλων που παρουσιάζεται στην παρακάτω εικόνα αποτελείται πάνω από το 60% (60%-90%) του διατηρηθέντος ιζηματογενούς πάχους σε ένα ευρύτατο μέρος της λεκάνης γύρω από τη Βιστωνίδα, όπου και εμφανίζει χωρική συνέχεα, καθώς επίσης και στην περιοχή που περιγράφεται από τους οικισμούς Γκιώνας-Γενισέας-Φελώνης-Αυξεντίου. Εικόνα 10:Λιθολογική κατηγορία αργίλων στην περιοχή γύρω από τη λίμνη Βιστωνίδα.(Γ.Αναστασιάδης) 35

Ανατολικά της Γενισέας και στην ευρύτερη περιοχή του οικισμού Κουτσότο το ποσοστό μειώνεται καθώς αυξάνεται αυτό των άμμων. Το ποσοστό συμμετοχής της λιθολογίας στο ιζηματογενές πάχος μειώνεται σημαντικά κοντά στα βόρεια κράσπεδα της λεκάνης σε λιγότερο από το 40%. Αντιθέτως στη γειτονία των νοτίων κρασπέδων της λεκάνης της Ξάνθης το ποσοστό των αργίλων διατηρείται υψηλό στο 70%-90%. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το τοπικά υψηλό ποσοστό αργίλων στα ιζήματα της περιοχής Yφαvτών-Mεσoχωρίoυ- Κομοτηνής, 40%-75%, όπου σήμερα επιφανειακά συμβάλλουν ο Τρελλοχείμαρρος, το Ρεματάκι και το Ασπρόρεμα. Η λιθολογική κατηγορία των Αμμούχων αργίλων/αργιλούχων άμμων παρουσιάζεται στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 11:Εδώ παρατηρείται η λιθολογική κατηγορία των αμμούχων αργίλων /αργιλούχων άμμων στο δυτικό μέρος της λεκάνης κατα μήκος της σύγχρονης κοίτης του ποταμού Κόσυνθου.(Γ.Αναστασιάδης) Παρατηρείται ότι στο δυτικό μέρος της λεκάνης η λιθολογία εντοπίζεται στο μήκος της σύγχρονης κοίτης του ποταμού Κόσυνθου και συμπίπτει με τα νότια όρια της ζώνης ριπιδίων που αναπτύσσεται στα βόρεια κράσπεδα της λεκάνης. Στην τομή της γεώτρησης Μ1221 τα πρώτα 28 m αναγνωρίστηκαν ως ριπίδιο, ακολουθούμενα από 100 m κυρίως αργίλων και άμμων (Αναστασιάδης, προσωπική επικοινωνία). Οι 36

πυκνές εναλλαγές αργίλων και άμμων στην παραπάνω περιοχή χαρακτηρίζουν το σύνολο της στρωματογραφικής στήλης της γεώτρησης δηλαδή πάχος 130-150 m. Στο ανατολικό μέρος της λεκάνης το ποσοστό των αμμούχων αργίλων/αργιλούχων άμμων είναι γενικά χαμηλό με εξαιρέσεις το ΒΑ άκρο της περιοχής μελέτης και την περιοχή συμβολής των ρεμάτων Τρελλοχείμαρρος-Ρεματάκι-Ασπρόρεμα. Η λιθολογική κατηγορία των Μαργών παρουσιάζεται στην εικόνα που παρεμβάλλεται. Εικόνα 12: Η λιθολογική κατηγορία των μαργών στο ανατολικό μέρος στους σχηματισμούς του Μειόκαινου.(Γ.Αναστασιάδης) Παρατηρείται ότι η λιθολογία απαντάται μόνο στο ανατολικό μέρος της περιοχής μελέτης και μάλιστα εντός των σχηματισμών του Μειόκαινου. Συνήθως απαντώνται στην οροφή των σχηματισμών του Μειόκαινου κάτω από τις Παλαιοτεταρτογενείς αποθέσεις συχνά μαζί με στρώματα μαργαϊκών ασβεστόλιθων. Η περιοχή συγκέντρωσης της λιθολογίας ταυτίζεται με την έναρξη των Μειοκαινικών σχηματισμών σε βάθος κάτω από 50-140 m περίπου κάτω από τη στήλη των Πλειοκαινικών. 37

4. ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται λόγος για τις παραμέτρους, οι οποίες λαμβάνουν μέρος στο υδρολογικό ισοζύγιο. Προσεγγίζοντας και διερευνώντας αυτές τις παραμέτρους προσπαθούμε να καταρτίσουμε αντιπροσωπευτικά ισοζύγια κατά λεκάνη. Επεξεργαστήκαμε τα δεδομένα κατακρημνισμάτων και θερμοκρασίας αέρα από κάποια σειρά σταθμών, οι οποίοι λειτουργούν στην ευρύτερη περιοχή. Για τη μελέτη των κατακρημνισμάτων και των θερμοκρασιών αέρα επιλέξαμε τη μέγιστη κοινή περίοδο μετρημένων δεδομένων σε διάφορους σταθμούς. Την ενέργειά μας αυτή υποστηρίζουν τα συμπεράσματα της ανάλυσης μεγάλων χρονοσειρών. Ο ποιοτικός έλεγχος της αξιοπιστίας των δεδομένων, στον οποίο θα αναφερθούμε εκτεταμένα παρακάτω, έγινε με βάση τα ίδια δεδομένα και η εγκυρότητα των συμπερασμάτων επαφίεται στην γενικότερη έλλειψη συστηματικών σφαλμάτων σε αυτά. Από την πλευρά μας, δεν είχαμε τη δυνατότητα, στα πλαίσια της εργασίας αυτής, να εγκαταστήσουμε νέους σταθμούς που θα χρησίμευαν για τον σκοπό αυτό και για την κάλυψη ορισμένων κενών, στην χωρική κυρίως κατανομή, των φαινομένων που θα εξεταστούν. 4.1 Ατμοσφαιρικά Κατακρημνίσματα 4.1.1 Γενικές Πληροφορίες Για την εκτίμηση των μέσων τιμών που λαμβάνουν τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα στην περιοχή μελέτης αλλά και της κατανομής τους μέσα στο χρόνο και το χώρο, έγινε επεξεργασία των δεδομένων των 10 σταθμών που παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. 38

Για τους σταθμούς αυτούς διαθέτουμε πρόσφατα δεδομένα μέχρι το έτος 2000. Διευκρινίζοντας ότι για την μελέτη χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία των άλλων παραμέτρων (π.χ. στάθμες γεωτρήσεων και παροχές γενικότερα) που αναφέρονται σε έτη πριν το έτος αυτό αναφέρουμε ότι σε πρώτη φάση θα γίνει η γενική προσέγγιση του υδρολογικού ισοζυγίου. Για την προσέγγιση αυτή, όπως θα δούμε παρακάτω, τα δεδομένα που διαθέτουμε, επαρκούν. A.A Σταθμός Υψόμετρο (μ.) 1 Οργάνη 400 2 Λειβαδίτης 1240 3 Αλεξανδρούπολη 3.5 4 Θέρμες 460 5 Σέμελη 120 6 Τοξότες 59 7 Λυκοδρόμιο 394 8 Ξάνθη 120 9 Γέρακας 340 10 Ίασμος 21 Πίνακας 1:Οι σταθμοί με το αντίστοιχο υψόμετρο, στους οποίους εξετάσαμε τα δεδομένα H κατανομή των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων στο χώρο και η περίοδος παρακολούθησης μας επιτρέπουν να προσεγγίσουμε με τον καλύτερο τρόπο τις μέσες και ακραίες τιμές αυτής της παραμέτρου που εξετάζεται. Η παρατηρημένη στον ελληνικό χώρο κακή ποιότητα των δεδομένων πολλών μετεωρολογικών σταθμών, επέβαλλε τον έλεγχο της αξιοπιστίας τους πριν από την αξιοποίησή τους στα πλαίσια αυτού του έργου. Όπου οι χρονοσειρές που χρησιμοποιήθηκαν, παρουσιάζουν ελλείπουσες τιμές, αυτές συμπληρώθηκαν μετά από συσχετισμό με γειτονικούς αντίστοιχους. Ο σταθμός της Αλεξανδρούπολης έχει συμπεριληφθεί διότι αποτελεί τον πλέον αντιπροσωπευτικό ενός 39

περιβάλλοντος στο επίπεδο της θάλασσας καθώς επίσης για το γεγονός ότι για τον συγκεκριμένο σταθμό διαθέτουμε μια μεγάλη χρονοσειρά. Οι πίνακες με τις τιμές της παραμέτρου ανά σταθμό, με την στατιστική τους επεξεργασία και τις γραφικές παραστάσεις της εποχικής κατανομής της, παρουσιάζονται παρακάτω. 4.1.2 Ομογενειοποίηση χρονοσειρών 4.1.2.1 Συμπλήρωση ελλειπουσών τιμών Ορισμένοι από τους σταθμούς που χρησιμοποιήθηκαν παρουσίαζαν περιόδους με ελλείπουσες τιμές. Το γεγονός ότι η απουσία παρατηρήσεων δεν εμφανίζεται στην ίδια χρονική περίοδο και η αναγκαιότητα να χρησιμοποιηθεί μία πολυετής χρονοσειρά για μια κοινή περίοδο, μας ανάγκασαν να προβούμε στην συμπλήρωση των δεδομένων των χρονοσειρών. Έτσι τα ελλείποντα δεδομένα τους, μετά από συσχετισμό με σταθμούς του ιδίου μικροκλίματος και την προσαρμογή σε αυτά μιας ευθείας παλινδρόμησης, συμπληρώθηκαν με βάση την εξίσωσής της (Roche. M. 1963). Για την αποδοχή της εξίσωσης της ευθείας παλινδρόμησης μεταξύ των δεδομένων των αντιστοίχων μηνών των σταθμών τέθηκαν δύο προϋποθέσεις : α. γίνεται αποδεκτή εφόσον η τελειότητα προσαρμογής (r 2 ) είναι μεγαλύτερη από 0.7 και β. γίνεται αποδεκτή εφόσον υπάρχουν τουλάχιστον 15 ζεύγη τιμών για την προσαρμογή της. Η Κανονικότητα της κατανομής των βροχοπτώσεων, που τίθεται ως προϋπόθεση, είναι γνωστή στον Ελλαδικό χώρο (επιβεβαιώνεται σε άλλη παράγραφο). Στις περιπτώσεις που δεν υπήρχαν πολλές ελλείπουσες τιμές (μέχρι 4) αυτές συμπληρώθηκαν από τον μέσο όρο της περιόδου. Αυτό 40

δεν επηρεάζει σημαντικά τον γενικό ετήσιο μέσο όρο αλλά ούτε και τις τάσεις της παραμέτρου. 4.1.2.2 Έλεγχος της αξιοπιστίας Για τον έλεγχο αξιοπιστίας των δεδομένων των σταθμών που εξετάζονται χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των διπλών αθροισμάτων (Dubreil, P. 1974). Η μέθοδος είναι ευρέως γνωστή και ως εκ τούτου δε θα την αναπτύξουμε. Θα αναφέρουμε απλώς ότι η έλλειψη ελεγμένων και αξιόπιστων σταθμών μας υποχρέωσε, σε ορισμένες περιπτώσεις, να χρησιμοποιήσουμε σαν σταθμό αναφοράς το μέσο όρο περισσοτέρων του ενός σταθμών. Χρησιμοποιήθηκε ο μέγιστος δυνατός αριθμός που κατά την πρώτη εκτίμησή μας παρουσίαζαν τα ίδια κλιματικά χαρακτηριστικά με τον σταθμό υπό έλεγχο. Ο έλεγχος αξιοπιστίας πραγματοποιήθηκε στη μέγιστη δυνατή κοινή περίοδο των σταθμών που χρησιμοποιήθηκαν. Όταν, κατά την διαδικασία ελέγχου, ορισμένοι σταθμοί παρουσίαζαν σημαντικά προβλήματα αξιοπιστίας, αυτοί αποκλειόταν από τους υπολογισμούς και η εργασία επαναλαμβανόταν εξ αρχής. Στο διάγραμμα 1 παρουσιάζεται το παράδειγμα του σταθμού των Γρατινής όπου φαίνεται ότι υπάρχει πρόβλημα αξιοπιστίας και ο οποίος (για το λόγο αυτό) δεν περιλαμβάνεται πλέον στην ανάλυση δεδομένων που θα ακολουθήσει. Και ασφαλώς δεν είναι πάντα δυνατό να αποφανθεί κανείς, στο πλαίσιο αυτής της εργασίας, με βεβαιότητα για τον σταθμό που έχει τα προβλήματα. Από την προσπάθεια αυτή προέκυψε ότι τα δεδομένα του μεγαλύτερου μέρους των σταθμών μπορούν σε γενικές γραμμές να χαρακτηρισθούν ως αξιόπιστα ή εάν προτιμούμε χωρίς ιδιαίτερα προβλήματα. Τα μικρά προβλήματα 41

αξιοπιστίας που μπορεί να διακρίνει κανείς σε ορισμένους σταθμούς δεν κρίνονται σημαντικά για τον τύπο της μελέτης που εκπονείται.(διάγραμμα 2). Διάγραμμα 1:Διπλή αθροιστική καμπύλη ελέγχου αξιοπιστίας δεδομένων κατακρημνισμάτων στο σταθμό Γρατινής. 42

Διάγραμμα 2:Διπλή αθροιστική καμπύλη ελέγχου αξιοπιστίας δεδομένων κατακρημνισμάτων στο σταθμό Πόρπης. 4.1.2.3 Η προσέγγιση των μέσων τιμών Διαθέτοντας, για ορισμένους σταθμούς χρονοσειρές, μεγαλύτερες των 30 ετών και πιστεύοντας με αυτές είναι δυνατόν να υπολογιστεί ο μέσος όρος του πληθυσμού (με επιβεβαιωμένη την κανονικότητα της κατανομής των τιμών του), προσπαθήσαμε να προσδιορίσουμε τον ελάχιστο αριθμό ετών που χρειάζονται για μια ικανοποιητική προσέγγιση του Μέσου Όρου. Για τον λόγο αυτό υπολογίσαμε τον κινητό μέσο όρο των τιμών χρησιμοποιώντας διαδοχικά αριθμούς ετών από 2 έως το μέγιστο αριθμό ετών. Από τους υπολογισμένους Μ. όρους επιλέξαμε την μέγιστη και ελάχιστη τιμή. Στο διάγραμμα 3 τα αποτελέσματα της επεξεργασίας αυτής, μαζί με το μέσο όρο της περιόδου 1947-2000, τα αρνητικά και θετικά όρια (+\- 0.5*τυπ. απόκλιση και +\- 1*τυπ. απόκλιση ) και τα όρια Μ.Ο+/- Διάστημα Εμπιστοσύνης 99% για τον σταθμό Αλεξανδρούπολης. 43

Από τα διαγράμματα αυτά συνάγουμε ότι μια περίοδος 15-25 ετών μας επιτρέπει να προσεγγίσουμε ικανοποιητικά το Μ. όρο του πληθυσμού. Οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές, που προκύπτουν με την χρησιμοποίηση περισσότερων από 25 και 15 τιμές αντίστοιχα, βρίσκονται μέσα στο διάστημα Μ.Ο. +/- 0.5* τυπ. απόκλιση (αλλά και μέσα στο διάστημα Μ.Ο+/- Δ.Ε. 99%). Διάγραμμα 3:Μέγιστες και Ελάχιστες τιμές του Κινητού Μέσου Όρου (Κ.Μ.Ο) των τιμών των ετήσιων κατακρημνισμάτων στο σταθμό της Αλεξανδρούπολης. Υποβάλλοντας στην ίδια επεξεργασία τα δεδομένα όλων των σταθμών λάβαμε σαν αποτέλεσμα ότι μια περίοδος 15-25 ετών επιτρέπει την προσέγγιση του μέσου όρου του πληθυσμού των τιμών. Όσο αυξάνεται το υψόμετρο του σταθμού τόσο τα έτη που απαιτούνται για την προσέγγιση του μέσου όρου του πληθυσμού, ελαττώνεται. 44

Προκειμένου να διαπιστώσουμε εάν διαδοχικές χρονικές περίοδοι της τάξης των δεκαπέντε ετών θα έδιδαν Μ. Όρους που δεν παρουσιάζουν σημαντική στατιστική διαφορά, εφαρμόσαμε στα ετήσια δεδομένα των ίδιων σταθμών τη δοκιμή - F (F-Test) και τη δοκιμή Scheffe (Scheffe- Test). Για την εφαρμογή των δύο αυτών δοκιμών πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις (Bobbe. B. 1978 ) : Το δείγμα τιμών να ακολουθεί την Κανονική Κατανομή. Ισότητα των Διασπορών. Η Κανονικότητα της Κατανομής έχει διαπιστωθεί όπως στην ενότητα 4.1.5. Στατιστική Κατανομή, που ακολουθεί. Για την αποδοχή της ισότητας των Διασπορών εφαρμόζεται η δοκιμή του Bartlett. Στα πλαίσια κειμένου που παρατίθενται στις επόμενες δύο σελίδες δίδονται τα αποτελέσματα των δοκιμών που εφαρμόστηκαν στον σταθμό Αλεξανδρούπολης. Από αυτά προκύπτει ότι δεν υπάρχει σημαντική στατιστική διαφορά των Μ. Όρων των τριών περιόδων που εξετάσαμε. Μια περίοδος είκοσι πέντε ετών δίνει μια στατιστικά αποδεκτή τιμή του μέσο όρου των ετήσιων κατακρημνισμάτων. 45

Όνομα Σταθμού : ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗ Moρφή δεδομένων : ΑΘΡΟΙΣΜΑ MHNIAIΩΝ Παράμετρος : ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ Moνάδες μέτρησης: mm ================================================ Ημερ\νία Αρχής : 1-1- 1947 Ημερ\νία Τέλους : 31-12- 2000 ================================================ Ανάλυση της διασποράς με ένα κριτήριο - Σύγκριση μέσων όρων Μέσοι Όροι των σειρών που εξετάζονται M. Όρος σειράς 1 (1947-1965) = 575.1421 M. Όρος σειράς 2 (1966-1982) = 586.4706 M. Όρος σειράς 3 (1983-2000) = 477.8222 Δοκιμή - F SS1 = 697617 SS2 = 127643.1 F0 = 4.67 F1 = 7.39 Οι μέσοι όροι που εξετάζονται δεν διαφέρουν σημαντικά. Δοκιμή του Bartlett - Ισότητα των Διασπορών Διασπορές των σειρών που εξετάζονται Διασπορά της σειράς 1 = 8993.138 Διασπορά της σειράς 2 = 16346.57 Διασπορά της σειράς 3 = 16129.05 --------- U = 1.85 x² = 5.99 Με τις τιμές αυτές η ισότητα των διασπορών γίνεται αποδεκτή Δοκιμή του Scheffe - Ισότητα των M. Όρων ================================================== β1 =-43.42448 β2 = 260.7213 Οι μέσοι όροι των σειρών 2 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά β1 =-161.445 β2 = 138.788 Οι μέσοι όροι των σειρών 1 και 2 δεν διαφέρουν σημαντικά --------- β1 =-50.57944 β2 = 245.2192 Οι μέσοι όροι των σειρών 1 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά --------- β1 =-85.15675 β2 = 171.1481 Οι μέσοι όροι των σειρών 1 και του συνδυασμού των 2 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά --------- β1 =-71.77652 β2 = 191.7534 Οι μέσοι όροι των σειρών 2 και του συνδυασμού των 1 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά --------- β1 =-232.855 β2 = 26.88674 Οι μέσοι όροι των σειρών 3 και του συνδυασμού των 1 και 2 δεν διαφέρουν σημαντικά. 46

4.1.3 Μηνιαία και εποχική κατανομή Στους παρακάτω πίνακες δίδονται οι μηνιαίες, οι εποχικές και οι ετήσιες τιμές των κατακρημνισμάτων και οι γενικές στατιστικές παράμετροι όλων των σταθμών που εξετάσαμε. Στο διάγραμμα 4 δίδονται παραστατικά τα δεδομένα και οι επεξεργασμένες στατιστικές παράμετροι του σταθμού Αλεξανδρούπολης. Επίσης, στον πίνακα 2 παρουσιάζονται οι μέσες μηνιαίες τιμές όλων των σταθμών, ο μέσος ετήσιος όρος της παραμέτρου και η εποχική της κατανομή. Στους παρακάτω πίνακες 3 και 4 δίδονται αντίστοιχα οι μέγιστες μηνιαίες τιμές για το σύνολο των σταθμών που εξετάζονται (σαν ποσοστά). Στην εξίσωση 1 παρουσιάζονται γραφικά οι μέσοι όροι των Μηνιαίων κατακρημνισμάτων όλων των σταθμών που εξετάζονται. Από την εξέταση των πινάκων και των γραφικών παραστάσεων που προαναφέραμε προκύπτει ότι: α. Δεν είναι λίγοι οι μήνες εκείνοι κατά του οποίους ο υετός υπερβαίνει το 30% του ετήσιου μέσου όρου της περιόδου που εξετάζουμε. Οι μήνες αυτοί προσφέρουν στην επιφανειακή απορροή αλλά και στην κατείσδυση όγκους νερού πολύ μεγαλύτερους από αυτούς που οι μέσοι ετήσιοι όροι μας δείχνουν. β. Το μέγιστο μηνιαίο ποσοστό παρουσιάζεται κατά τους μήνες Νοέμβριο, Δεκέμβριο, Ιανουάριο και Μάρτιο (11-15.5% περίπου) ενώ εξίσου σημαντικά ποσοστά (7-8%) εμφανίζονται και κατά τους υπόλοιπους μήνες πλην αυτών του Αυγούστου, Σεπτεμβρίου και Οκτωβρίου (4.6-5.4%). 47

γ. Κατά το χειμώνα (Δ+Ι+Φ) η περιοχή δέχεται κατά μέσο όρο 37% των κατακρημνισμάτων ενώ αντίθετα το καλοκαίρι η παράμετρος αυτή μειώνεται σημαντικά (μ. ο. = 21%). Κατά το Φθινόπωρο και την Άνοιξη το ύψος των κατακρημνισμάτων ανέρχεται στα 16 και 26% του μέσου ετήσιου όρου αντίστοιχα. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα φθινοπωρινά κατακρημνίσματα (Σεπτ. + Οκτωβ. + Νοέμ.) είναι μικρότερα από αυτά του καλοκαιριού (Ιουν. + Ιουλ. + Αυγ.)!. Όπως όμως είδαμε αυτό καθορίζεται από τα χαμηλά ποσοστά των μηνών Σεπτεμβρίου και Οκτωβρίου. Ο μόνος σταθμός, από αυτούς που εξετάζουμε, που δεν ακολουθεί το κανόνα αυτό είναι αυτός της Αλεξανδρούπολης. δ. Σε απόλυτα μέγιστες τιμές τα ποσοστά επί του γενικού μέσου όρου φθάνουν ορισμένες φορές τιμές που υπερβαίνουν το 60% με μέγιστη εμφανιζόμενη τιμή το 67.3 του Ιανουαρίου. 4.1.4 Η Κατανομή μέσα στο χώρο. Οι παράμετροι που καθορίζουν τη χωρική κατανομή του φαινομένου των κατακρημνισμάτων είναι το υψόμετρο, η ηπειρωτικότητα και η έκθεση του σταθμού μέτρησης σε σχέση με τη διεύθυνση μετακίνησης των κυριότερων και συχνότερων ατμοσφαιρικών διαταραχών. Η μείωση των κατακρημνισμάτων στον Ελλαδικό χώρο από δυτικά προς ανατολικά, οφειλόμενη κυρίως στο τελευταίο αυτό φαινόμενο, είναι γνωστή. Για το λόγω αυτό, και επειδή στους σταθμούς που εξετάζουμε όλα τα παραπάνω δημιουργούν ιδιαιτερότητες σ' ότι αφορά το ύψος των κατακρημνισμάτων που δέχονται, προσπαθήσαμε να προσαρμόσουμε στα δεδομένα 48

υψόμετρου και μέσων ετήσιων κατακρημνισμάτων μια ευθεία παλινδρόμησης - διότι η φύση της σχέσης αυτής είναι αυτού του τύπουη εξίσωση της οποίας να ερμηνεύει με την καλύτερη πιστότητα το φαινόμενο στην συγκεκριμένη περιοχή. Οι γραφικές παραστάσεις των διάγραμμα 5 και εξίσωση 1 αποδίδουν τη σχέση Υψομέτρου - Μέσου ετήσιου ύψους κατακρημνισμάτων. 49

ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ(mm) ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ(mm) 412.1 473.0 537.1 599.5 622.7 689.4 387.8 745.2 685.7 678.9 469.9 584.8 518.5 597.3 554.2 555.4 581.0 641.7 593.5 776.4 460.9 658.8 739.5 469.5 741.8 549.6 637.8 554.8 539.0 621.1 397.5 464.7 796.0 647.0 500.1 415.5 509.0 503.8 345.9 301.8 504.3 575.6 337.3 436.9 378.3 404.8 342.0 566.9 744.7 536.1 550.1 727.6 444.6 391.1 ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ(mm) ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ(mm) 400 300.0 200 100.0 0 100.00 75.00 Μέσες Εποχικές τιμές 203.4 157.8 120.8 64.2 XΕΙΜΩΝ ΑΝΟΙΞΗ ΘΕΡΟΣ ΦΘΙΝ. Εποχή Μέσες Μηνιαίες τιμές Περίοδος M. Οροι Tυπ.Απόκλ. Συντ.Διαφ. Μέγιστα Ελάχιστα Ποσοστό % Συν. ΙΑΝ. ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΑΠΡ. ΜΑΙΟΣ ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. XΕΙΜΩΝ ΑΝΟΙΞΗ ΘΕΡΟΣ ΦΘΙΝ. ΕΤΗΣΙΑ 67.00 53.70 47.90 39.40 33.60 30.90 20.30 13.10 26.10 47.30 84.30 82.80 203.40 120.80 64.20 157.80 546.30 47.80 43.10 36.90 22.90 24.40 26.50 21.60 19.20 32.30 37.30 54.40 56.60 91.50 48.20 47.20 66.80 124.80 0.71 0.80 0.77 0.58 0.73 0.86 1.06 1.47 1.24 0.79 0.65 0.68 0.45 0.40 0.74 0.42 0.23 182.80 188.60 157.00 90.50 108.40 109.70 114.40 114.30 152.60 158.40 231.20 254.50 412.20 252.40 241.80 346.80 796.00 0.00 0.80 1.60 0.60 2.40 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 2.40 0.00 33.50 36.20 4.10 42.40 301.80 12.26 9.82 8.76 7.21 6.15 5.65 3.71 2.39 4.78 8.66 15.44 15.16 37.24 22.12 11.75 28.88 12.30 22.10 30.80 38.00 44.20 49.90 53.60 56.00 60.70 69.40 84.80 100.00 37.20 59.40 71.10 100.00 50.00 25.00 0.00 Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ Μήνας 800.00 Ετήσιες τιμές Σταθμός :ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗ Παράμετρος :ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ Περίοδος : 1947-2000 Λεκάνη :ΕΙΡΗΝΗΣ Υδατικό Διαμέρισμα :ΘΡΑΚΗΣ 600.00 400.00 200.00 400.0 0.00 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 300.00 200.0 100.00 0.0 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 Έτος Ραβδογράμματα τιμών και στατιστικών παραμέτρων Διάγραμμα 4: Ραβδογράμματα τιμών και στατιστικών παραμέτρων στο σταθμό Αλεξανδρούπολης. 50

0 ροι γιστες Πίνακας 2:Μέσες Μηνιαίες τιμές όλων των σταθμών, ο μέσος υπερετήσιος όρος των κατακρημνισμάτων, στατιστικές παράμετροι και η εποχική κατανομή. Υδατικό Διαμέρισμα :Θράκης Λεκάνη : Περιοχών Θράκης Περίοδος :1981-2000 Μέσες Μηνιαίες Τιμές Σταθμός ΙΑΝ. ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΑΠΡ. ΜΑΙΟΣ ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. Σύνολα Αλεξανδρούπολη 48.40 42.97 43.26 42.61 25.29 31.51 20.13 13.03 14.54 36.81 85.31 70.29 474.12 Λειβαδίτης 146.60 71.30 115.50 80.00 84.80 106.30 112.30 78.20 77.60 56.20 79.60 129.40 1137.80 Θέρμες 153.10 78.30 98.50 78.70 63.00 67.40 69.70 49.40 37.70 33.70 55.30 110.20 895.00 Σέμελη 103.80 42.60 62.00 52.00 45.50 42.00 56.10 34.00 26.60 24.00 37.10 96.20 621.90 Οργάνη 134.30 78.80 92.70 77.40 62.20 53.90 47.50 32.10 22.70 33.20 50.40 129.50 814.70 Λυκοδρόμιο 122.30 51.20 89.70 49.40 55.00 64.00 65.10 51.70 39.50 30.60 37.70 77.70 733.90 Τοξότες 93.00 42.30 55.20 48.70 46.00 35.80 45.20 28.90 22.80 22.90 38.30 89.50 568.60 Ίασμος 86.50 42.70 60.60 46.70 45.70 31.10 35.60 23.80 24.30 20.30 34.80 96.80 548.90 Γέρακας 136.40 61.20 101.90 69.00 55.30 66.70 55.10 45.30 39.90 32.30 46.50 115.10 824.70 Ελάχιστες 48.4 42.3 43.3 42.6 25.3 31.1 20.1 13.0 14.5 20.3 34.8 70.3 474.1 Μέγιστες 153.1 78.8 115.5 80.0 84.8 106.3 112.3 78.2 77.6 56.2 85.3 129.5 1137.8 Μ.'Οροι 113.8 56.8 79.9 60.5 53.6 55.4 56.3 39.6 34.0 32.2 51.7 101.6 735.5 Τυπ. Απόκλιση 33.9 15.8 25.0 15.5 16.3 24.1 25.8 19.1 18.6 10.6 18.8 21.1 207.8 Συντ. Διαφορ. 0.298 0.279 0.313 0.256 0.304 0.436 0.459 0.483 0.547 0.329 0.364 0.208 0.3 Συντ. Ασυμετρ. -0.683-2.598-2.350-2.943 0.735 0.620 1.734 0.305 3.209 2.343-0.888-1.917-0.5 Κύρτωση -0.802 0.487-0.127 0.299 0.275 1.114 1.124 0.825 1.808 1.461 1.133-0.008 0.7 Εποχικές Τιμές Εποχικές Τιμές Μ.Τιμές Ποσοστό % Χειμώνας 272.3 37 3 Άνοιξη 194.1 26 Καλοκαίρι 151.3 21 Φθινόπωρο 117.9 16 735.5 300.0 200.0 100.0 0.0 Χειμώνας Άνοιξη Καλοκαίρι Φθινόπωρο Μ.Τιμές 272.3 194.1 151.3 117.9 200 150 100 50 51

Κατακρημνίσματα (Χιλιοστά) 1400,0 Εικόνα 13:Μέσες μηνιαίες τιμές όλων των σταθμών, ο μέσος υπερετήσιος όρος, οι στατιστικές παράμετροι και η εποχική κατανομή της παραμέτρου. 1200,0 Λειβαδίτης 1000,0 Θέρμες 800,0 Γέρακας Οργάνη Λυκοδρόμιο 600,0 400,0 Σέμελη Ίασμος Ξάνθη Τοξότες Αλεξανδρούπολη 523 < a < 598 0,402 < b < 0.612 Κατακρημνίσματα (χιλ.) = 0.507 * Υψόμετρο(μ.) + 560.9 R2 = 0.94 200,0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Υψόμετρο (μ.) Διάγραμμα 5: Σχέση υψομέτρου-μέσων ετήσιων κατακρημνισμάτων (1981-2000). 52

Πίνακας 3:Μέγιστες Μηνιαίες τιμές. Πίνακας 4: Μέγιστες Μηνιαίες τιμές σε ποσοστά επί των μέσων ετήσιων τιμών. 53

Ετήσια Κατακρημνίσματα (mm) 1600 Ομβροβαθμίδα στην ευρύτερη περιοχή μελέτης 1400 1200 1000 800 600 Αλεξανδρούπολη Ίασμος Χρυσούπολη 400 200 Κρωβύλη Τοξότες Σέμελη Ξάνθη Φιλλύρα Μαγγανάς Γενισέα Πόρπη Χρυσούπολη ΕΜΥ Εχίμνος Γέρακας Μικρό Δέρειο Νίψα Θέρμες Ο ργάνη Ωραίο Μυρτίσκη Λυκοδρόμιο Καρυόφυτο Πρασινάδα Διαστήματα εμπιστοσύνης 95% των υπολογισμένων και των μετρημένων τιμών της εξαρτημένης μεταβλητής Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων Λειβαδίτης Κατακρημνίσματα = 0.529 * Υψόμετρο + 515.1 R 2 =0.82 486 < a < 544 0,424 < b < 0.634 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Υψόμετρο (μ.) Εξίσωση 1: Σχέση υψομέτρου -Μέσων Ετήσιων κατακρημνισμάτων (στο σύνολο των σταθμών τησ ευρύτερης περιοχής σε διαφορετικές περιόδους)> 54

Από μια προσεκτική παρατήρηση των γραφικών αυτών παραστάσεων προκύπτει ότι: Τα μέσα ετήσια κατακρημνίσματα αυξάνονται κατά 51 χιλιοστά περίπου (στην δεύτερη περίπτωση 53 χιλιοστά) ανά εκατό μέτρα. Εάν συγκριθεί με άλλες περιοχές της Ελλάδας (π.χ. στην Θεσσαλία έχουμε 80-100), αύξηση αυτή μπορεί να χαρακτηρισθεί αρκετά χαμηλή. Πρέπει επίσης να επισημάνουμε ότι η ομβρομετρική αυτή βαθμίδα είναι όμοια με την αντίστοιχη της γειτονικής λεκάνης του Φυλιουρή, στην οποία η διαφοροποίηση είναι της τάξης των 52 χιλιοστά περίπου ανά εκατό μέτρα κατά μέσο όρο (Κ. Παπαδόπουλος et al 2001). Τα όρια εμπιστοσύνης των συντελεστών της εξίσωσης της ευθείας παλινδρόμησης (Κατακρημνίσματα = 0.507*Υψόμετρο + 560.9) που αποδίδουν αυτή τη σχέση είναι πολύ καλά : Για την τομή β +/-6%*β ενώ για την κλίση α+/- 20%*α. Για την εξίσωση Κατακρημνίσματα = 0.529 * Υψόμετρο + 515.1 που υπολογίσθηκε με βάση το σύνολο σταθμών της ευρύτερης περιοχής (25 σταθμοί) σε διαφορετικές περιόδους, τα όρια εμπιστοσύνης των συντελεστών είναι ακριβώς τα ίδια. Το επίπεδο εμπιστοσύνης που θα δεχόμαστε την μηδενική υπόθεση περί μη ύπαρξης γραμμικής παλινδρόμησης είναι πολύ μικρότερο από την μονάδα (0.6). Η τελειότητα προσαρμογής στην πρώτη περίπτωση υπερβαίνει το 90%. Η εξίσωση ερμηνεύει το 94% περίπου του φαινομένου. Όπως είναι λογικό, η τελειότητα προσαρμογής μειώθηκε (ερμηνεύεται το 83% του φαινομένου). 55

Το κρίσιμο όριο του δειγματικού συντελεστή συσχέτισης (e (e 3.92 n-3 3.92 n-3 1) 1) = 0.4 και 0.6 αντίστοιχα για τις δύο εξισώσεις δείχνει ότι υπάρχει σημαντική γραμμική συσχέτιση μεταξύ μέσων κατακρημνισμάτων και υψομέτρου. Είναι προφανές ότι δεν υπάρχει σημαντική διαφοροποίηση στο τελικό αποτέλεσμα. Οι συντελεστές της εξίσωσης άλλαξαν κατά τέτοιο τρόπο (αύξηση της τομής και μείωση την κλίσης) ώστε για τα υψόμετρα μέχρι 500 μέτρα (καλύπτεται το σύνολο της λεκάνης) οι διαφορές που προκύπτουν από τον υπολογισμό των κατακρημνισμάτων με τις δύο εξισώσεις δεν ξεπερνούν το 7%. Υψόμετρο Υ=0.507*Χ + 560.9 Υ=0.529*Χ + 515.1 Διαφορές (%) 100 611.6 568.0 7.0 500 814.4 779.5 4.3 750 941.2 911.7 3.1 1000 1067.9 1044.0 2.2 1200 1169.3 1149.8 1.7 1500 1321.9 1309.0 1.0 Μετά από αυτά και με την λογική της συνέπειας προς τους υδρολογικούς κανόνες, θα έπρεπε να διατηρήσουμε την αρχική μας επιλογή. Να χρησιμοποιήσουμε τους έξι σταθμούς του πίνακα 1. Επειδή όμως η δεύτερη εξίσωση δίνει το δυσμενέστερο καθεστώς αλλά και το 56

γεγονός ότι βασίζεται σε υπερδιπλάσιους σταθμούς, μας ωθεί να προτιμήσουμε αυτήν για την συνέχεια. 4.1.5 Στατιστική κατανομή Προκειμένου να διερευνήσουμε περισσότερο τα κατακρημνίσματα στην ευρύτερη περιοχή έρευνας, προσαρμόσαμε στα ετήσια δεδομένα όλων των σταθμών, στατιστικούς νόμους από τους οποίους θα εξάγουμε τις τιμές που λαμβάνει η παράμετρος αυτή με συγκεκριμένες πιθανότητες. Για την προσαρμογή τους χρησιμοποιήθηκαν δύο στατιστικές δοκιμές. Η Δοκιμή χ 2 (Dubreil, P. 1974, Κ. Παπαδόπουλος 1994) και Κρισ. τιμές των Kolmogorοv-Smirnov (Haan C.T 1977). H διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκε για το σύνολο των σταθμών που χρησιμοποιήθηκαν (25). Στο διάγραμμα 6,στο Κανονικό Πιθανολογικό Διάγραμμα που ακολουθεί, παρουσιάζεται το παράδειγμα του σταθμού Αλεξανδρούπολης για την περίοδο 1947-2000. Όπως φαίνεται από την γραφική αυτή παράσταση (παρόμοιες είναι και οι άλλες 24) αλλά και από τις δοκιμές που προαναφέραμε, η παράμετρος κατακρημνίσματα ακολουθεί την Κανονική Κατανομή (Νόμος του Gauss). 57

ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ ΕΤΗΣΙΕΣ (mm) % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ 800.00 79 780.00 760.00 740.00 720.00 69 71 98 95 54 66 ΣΤΑΘΜΟΣ :ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1947-2000 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ 700.00 680.00 55 52 56 660.00 68 640.00 80 64 73 620.00 76 51 600.00 580.00 560.00 540.00 520.00 500.00 480.00 460.00 65 6050 88 6358 94 7297 617462 9649 75 59 81 848783 67 78705748 Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 546.300 124.800 0.230 2.200 10.800 440.00 99 90 420.00 400.00 380.00 91 47 82 92 77 53 00 360.00 340.00 320.00 300.00 86 89 93 85 Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : ΘΕΤΙΚΟ 0.17 0.19 0.22 % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα Διάγραμμα 6:Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα ετήσιων τιμών κατακρημνισμάτων στο σταθμό της Αλεξανδρούπολης. 58

Με βάση τις εξισώσεις που προήλθαν από την επεξεργασία αυτή, υπολογίσαμε τις τιμές που λαμβάνουν τα κατακρημνίσματα για ορισμένες πιθανότητες μη υπέρβασης (1,5,10,20,30,50,80,90,95 και 99%). Για κάθε μία από αυτές, πλην της πιθανότητας 50%, που αποτελεί το μέσο όρο των τιμών και παρουσιάστηκε στην προηγούμενη παράγραφο, προσπαθήσαμε να προσαρμόσουμε ευθείες γραμμικής παλινδρόμησης και να υπολογίσουμε τις εξισώσεις τους. Στον πίνακα 5 που ακολουθεί δίδονται οι εξισώσεις που ισχύουν για κάθε πιθανότητα και η τελειότητα προσαρμογής της. Υδατικό Διαμέρισμα : ΘΡΑΚΗΣ Λεκάνη (νες) : Ευρύτερης περιοχής Περίοδος : Διαφορετικές σε κάθε σταθμό αλλά πάντα μεγαλύτερες των 20 ετών Mονάδες : mm Λεκάνη 1 Εξίσωση ρ 2 2 Ευρύτερης περιοχής 01 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.2558*Υψόμετρο + 170.7 Ευρύτερης περιοχής 05 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.3341*Υψόμετρο + 269.5 Ευρύτερης περιοχής 10 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.3759*Υψόμετρο + 322.2 Ευρύτερης περιοχής 20 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.4265*Υψόμετρο + 386.0 Ευρύτερης περιοχής 30 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.463*Υψόμετρο + 432.0 Ευρύτερης περιοχής 50 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.5293*Υψόμετρο + 515.1 Ευρύτερης περιοχής 80 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.6198*Υψόμετρο + 630.0 Ευρύτερης περιοχής 90 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.6703*Υψόμετρο + 693.8 Ευρύτερης περιοχής 95 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.7121*Υψόμετρο + 746.5 Ευρύτερης περιοχής 99 ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΊΣΜΑΤΑ = 0.7904*Υψόμετρο + 845.3 1=Πιθανότητα μη υπέρβασης 0.67 2.36 0.81 0.79 0.83 0.52 0.85 0.37 0.87 0.31 0.88 0.26 0.88 0.23 0.88 0.24 0.88 0.24 0.88 0.25 2= Επίπεδο εμπιστοσύνης αποδοχής της μηδενικής υπόθεσης Πίνακας 5 Εξισώσεις ευθειών παλινδρόμησης υψομέτρου-ύψους κατακρημνισμάτων για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης 59

Από τους συντελεστές προσδιορισμού (ρ 2 ) διαπιστώνουμε ότι η προσαρμογή είναι καλή. Στις περισσότερες περιπτώσεις (πλην της πιθανότητας 1%), η ερμηνεία του φαινομένου υπερβαίνει το 80% (με όριο αποδοχής 70%). Στις χαμηλές βροχοπτώσεις υπάρχει έντονη χωρική διαφοροποίηση του φαινομένου. Τα επίπεδα εμπιστοσύνης που θα δεχόμαστε την μηδενική υπόθεση (περί μη ύπαρξης γραμμικής παλινδρόμησης), για πιθανότητες μεγαλύτερες από 10% είναι πολύ μικρά (μικρότερα ακόμη και από την μονάδα). Από τις εξισώσεις αυτές προκύπτει ότι, ανάλογα με την πιθανότητα μη υπέρβασης, η αύξηση των κατακρημνισμάτων ανά εκατό μέτρα υψομέτρου, κυμαίνεται μεταξύ 25 και 80 χιλιοστών περίπου (πιθ. 1 έως 99%). 4.2 Θερμοκρασία αέρα 4.2.1 Γενικές Πληροφορίες Για την παράμετρο αυτή, στην ευρύτερη περιοχή, δεν υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία από πολλούς σταθμούς που να αντιπροσωπεύουν μια αρκετά μεγάλη χρονική περίοδο. Μόνο για το σταθμό Αλεξανδρούπολης διαθέτουμε στοιχεία της περιόδου 1951-2001. Είναι μάλιστα ανέφικτο να βρεθούν σταθμοί των οποίων τα δεδομένα να εκτείνονται στην ίδια, ικανοποιητική, περίοδο χρόνου. Επειδή όμως οι διαφοροποιήσεις της παραμέτρου, στο επίπεδο των μέσων ετήσιων τιμών, είναι μικρές και γενικότερα παρουσιάζουν μια ομοιομορφία (αποδεικνύεται στην παράγραφο 4.4.2, η προσέγγιση των μέσων τιμών), χρησιμοποιήθηκαν τα ετήσια δεδομένα έντεκα σταθμών. Οι σταθμοί των οποίων τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν παρουσιάζονται στο παρακάτω πίνακα 6. Στους επόμενους πίνακες παρουσιάζονται οι 60

μηνιαίες τιμές της παραμέτρου και τα στατιστικά χαρακτηριστικά των χρονοσειρών αυτών. α.α Σταθμός Περίοδος Υψόμετρο 1 Εχίνος 1981-2001 340.0 2 Φιλλύρα 1981-2001 95.0 3 Γρατίνη 1981-2001 120.0 4 Κέχρος 1981-2001 700.0 5 Λειβαδίτης 1981-2001 1240.0 6 Μικρά Ξύδια 1981-2001 70.0 7 Σέμελη 1981-2001 120.0 8 Θέρμες 1981-2001 560.0 9 Αλεξανδρούπολη 1951-2001 3.5 10 Κομοτηνή 1955-1981 31.0 11 Χρυσούπολη 1981-2001 5.0 Πίνακας 6: Σταθμοί των οποίων τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα Παρά το γεγονός ότι οι θέσεις ορισμένων σταθμών βρίσκονται εκτός της εξεταζόμενης περιοχής, θα επιχειρήσουμε την προσαρμογή, στα δεδομένα Υψόμετρου και Μ. ετήσιας Θερμοκρασίας αέρα, μιας ευθείας παλινδρόμησης η εξίσωση της οποίας να αποδίδει τη σχέση των δύο παραμέτρων. Δεν θα ήταν εξάλλου δυνατό να προχωρήσουμε διαφορετικά διότι η παράμετρος αυτή δεν τυγχάνει μιας επαρκούς χωρικής παρακολούθησης. 61

Οι ελλείπουσες τιμές των σταθμών που χρησιμοποιήθηκαν συμπληρώθηκαν μετά από συσχετισμό τους με άλλους σταθμούς. Χρησιμοποιήθηκαν μάλιστα τα κριτήρια που αναφέρθηκαν και στην περίπτωση των βροχοπτώσεων βλέπε στην ενότητα 4.1.2.1 Συμπλήρωση Ελλειπουσών Τιμών. Στο διάγραμμα 7 που εδώ ακολουθεί παρουσιάζεται η σχέση των σταθμών με την οποία επεκτάθηκαν τα δεδομένα του σταθμού Κομοτηνής. 62

Σταθμός Κομοτηνής 16,50 Σχέση Μέσων Ετήσιων Θερμοκρασιών Αέρα ( 0 C) - Περίοδος : 1955-1981 1966 16,00 15,50 15,00 14,50 1980 1977 1967 1981 1968 1979 1969 1957 1972 1975 1973 1965 1971 1974 1978 1964 1963 1970 1961 1958 1955 1960 1962 y = 0.99x + 0.22 R 2 = 0.945 14,00 1976 1956 1959 13,50 13,50 14,00 14,50 15,00 15,50 16,00 Σταθμός Αλεξανδρούπολης Διάγραμμα 7: Σχέση μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα στους σταθμούς Αλεξανδρούπολης και Κομοτηνής. 63

4.2.2 Η προσέγγιση των μέσων τιμών Διαθέτοντας, για ορισμένους σταθμούς, σχετικά μεγάλες χρονοσειρές και πιστεύοντας ότι με αυτές είναι δυνατόν να υπολογιστεί ο μέσος όρος του πληθυσμού (με επιβεβαιωμένη την κανονικότητα της κατανομής των τιμών του), προσπαθήσαμε να προσδιορίσουμε τον ελάχιστο αριθμό ετών που χρειάζονται για μια ικανοποιητική προσέγγιση του τελευταίου. Για το λόγο αυτό ενεργήσαμε όπως και με τα κατακρημνίσματα (βλ. παράγραφο 4.1.2.3 Ομογενοποίησης Χρονοσειρών Προσέγγιση Μέσων Τιμών). Επεξεργαζόμενοι κατά τον ίδιο τρόπο τα στοιχεία όλων των σταθμών λάβαμε σαν αποτέλεσμα ότι μια περίοδος 15 έως 20 ετών επιτρέπει την προσέγγιση του μέσου όρου του πληθυσμού των τιμών της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα. Οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές βρίσκονται μέσα στο διάστημα Μ.Ο. +/- 0.5* τυπ. απόκλιση (αλλά και μέσα στο διάστημα Μ.Ο+/- Διάστημα Εμπιστοσύνης 99%). Στα διαγράμματα 8 και 9 που ακολουθούν στις επόμενες σελίδες παρουσιάζονται τα παραδείγματα των σταθμών Αλεξανδρούπολης και Κομοτηνής, περιόδου 1951 2000. 64

Μέγιστες και ελάχιστες τιμές δ 16.5 16.0 Υπόμνημα Mέσος Ορος τιμών Μ.Ο - Τυπ. Απόκλιση 15.5 Μ.Ο - 0.5 * Τυπ. Απόκλιση Μ.Ο + 0.5 * Τυπ. Απόκλιση Μ.Ο + Τυπ. Απόκλιση 15.0 Ελάχιστες τιμές Κ.Μ.Ο Μέγιστες τιμές Κ.Μ.Ο Μ.Ο + Διάστημα Εμπιστοσύνης 99% 14.5 Μ.Ο - Διάστημα Εμπιστοσύνης 99% 14.0 0 5 15 25 35 45 10 20 30 40 50 Αριθμός Τιμών που χρησιμοποιήθηκαν για τον Κ.Μ.Ο Παράμετρος :ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ Σταθμός :ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗ Περιοδος : 1951-2000 Λεκάνη :ΕΙΡΗΝΗΣ Yδατ. Διαμ.:ΘΡΑΚΗΣ Διάγραμμα 8:Μέγιστες και ελάχιστες τιμές του ΚΜΟ της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα στο σταθμό της Αλεξανδρούπολης. 65

Μέγιστες και ελάχιστες τιμές 16.5 16.0 Υπόμνημα Mέσος Ορος τιμών Μ.Ο - Τυπ. Απόκλιση 15.5 Μ.Ο - 0.5 * Τυπ. Απόκλιση Μ.Ο + 0.5 * Τυπ. Απόκλιση Μ.Ο + Τυπ. Απόκλιση 15.0 Ελάχιστες τιμές Κ.Μ.Ο Μέγιστες τιμές Κ.Μ.Ο Μ.Ο + Διάστημα Εμπιστοσύνης 99% 14.5 Μ.Ο - Διάστημα Εμπιστοσύνης 99% 14.0 0 5 15 25 35 45 10 20 30 40 50 Αριθμός Τιμών που χρησιμοποιήθηκαν για τον Κ.Μ.Ο Παράμετρος :ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ Σταθμός :ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ Περιοδος : 1951-2000 Λεκάνη :ΒΟΖΒΟΖΗ Yδατ. Διαμ.:ΘΡΑΚΗΣ Διάγραμμα 9: Μέγιστες και ελάχιστες τιμές του ΚΜΟ των τιμών της μέσης ετήσιας θερμοκασίας αέρα στο σταθμό της Κομοτηνής. 66

Προκειμένου να διαπιστώσουμε εάν διαδοχικές περίοδοι της τάξης των δέκα ετών θα έδιδαν ΜΟ που δεν παρουσιάζουν σημαντική στατιστική διαφορά, εφαρμόσαμε στα ετήσια δεδομένα του σταθμού Αλεξανδρούπολης τις δοκιμές της παραγράφου 4.1.2.3 Ομογενοποίησης Χρονοσειρών Προσέγγιση Μέσων Τιμών. Στο πλαίσιο που εδώ παραθέτουμε δίδονται τα αποτελέσματα των δοκιμών που εφαρμόστηκαν. Από αυτό προκύπτει ότι δεν υπάρχει σημαντική στατιστική διαφορά των Μ. Όρων των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ ΜΕ ΕΝΑ ΚΡΙΤΗΡΙΟ - ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕΣΩΝ ΟΡΩΝ Σταθμός : Αλεξανδρούπολης Περίοδος : 1951-2000 Γεωγρ. Πλάτος :40 51' Γεωργ. Μήκος :25 56' Υψόμετρο :3.5 Επεξεργασία :ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ Μέγιστη Τιμή : 16.4 Ελάχιστη Τιμή : 14 Μέσοι Όροι των σειρών που εξετάζονται M. Oρος σειράς 1 ( 1951-1968 ) = 15.2 M. Oρος σειράς 2 ( 1969-1983 ) = 14.7 M. Oρος σειράς 3 ( 1984-1997 ) = 15.0 Δοκιμή - F SS1 = 13.59 SS2 = 1.75 F0 = 3.02 F1 = 6.59 Oι μέσοι όροι που εξετάζoνται δεν διαφέρουν σημαντικά Δοκιμή του Bartlett - Ισότητα των Διασπορών Διασπορές των σειρών που εξετάζονται Διασπορά της σειράς 1 =.445 Διασπορά της σειράς 2 =.137 Διασπορά της σειράς 3 =.194 U = 5.6 x² = 5.99 Με τις τιμές αυτές η ισότητα των διασπορών γίνεται αποδεκτή Δοκιμή του Scheffe - Ισότητα των M. Oρών β1 =-.8316454 β2 =.5117983 Οι μέσοι όροι των σειρών 2 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά β1 =-.1430484 β2 = 1.12083 Οι μέσοι όροι των σειρών 1 και 2 δεν διαφέρουν σημαντικά β1 =-.3151649 β2 =.9730991 Οι μέσοι όροι των σειρών 1 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά β1 =-.1335874 β2 =.9514451 Οι μέσοι όροι των σειρών 1 και του συνδυασμού των 2 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά β1 =-.8914627 β2 =.2426485 Οι μέσοι όροι των σειρών 2 και του συνδυασμού των 1 και 3 δεν διαφέρουν σημαντικά β1 =-.6617746 β2 =.492732 Οι μέσοι όροι των σειρών 3 και του συνδυασμού των 1 και 2 δεν 67 διαφέρουν σημαντικά

αέρα των τριών περιόδων που εξετάσαμε. Μια περίοδος δέκα επτά ετών δίνει μια, στατιστικά αποδεκτή, τιμή του μέσου όρου του πληθυσμού των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα. Επειδή, όπως ήδη αναφέρθηκε, δεν διαθέτουμε χρονοσειρές που να καλύπτουν την ίδια περίοδο, θα χρησιμοποιήσουμε το σύνολο των δεδομένων που υφίστανται. Η ανάλυση που ακολουθεί αναφέρεται στα στοιχεία αυτά. Στο διάγραμμα 10 παρουσιάζονται γραφικά οι μέσες ετήσιες θερμοκρασίες αέρα στους σταθμούς του πίνακα 7. Είναι εμφανές ότι η διαφοροποίηση είναι μικρή και τα πιθανά συστηματικά λάθη θα μπορούσαν, σε ορισμένες περιπτώσεις, να την καλύπτουν. 68

Αλεξανδρούπολη Εχίνος Φιλλύρα Γρατινή Κέχρος Κομοτηνη Λειβαδίτης Μικρά Ξύδια Σέμελη Θέρμες Χρυσούπολη Ύψος Κατακρημνισμάτων Όνομα σταθμού 20.0 Ετ. Μ. Όρος Υψόμετρο 14.99 3.5 14.64 95 14.91 120 14.96 31 14.57 70 15.44 120 15 5 11.72 340 11.41 700 12.78 560 10.0 8.825 1240 0.0 Σταθμός Διάγραμμα 10:Μέσες ετήσιες τιμές θερμοκρασίας αέρα στους σταθμούς της ευρύτερης περιοχής. 69

4.2.3 Η διακύμανση μέσα στο χώρο Προκειμένου να διερευνηθεί η μεταβολή της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα μέσα στο χώρο, προσαρμόστηκε, στα δεδομένα μέσων ετήσιων θερμοκρασιών των σταθμών που προαναφέραμε, μια ευθεία παλινδρόμησης που συσχετίζει την παράμετρο αυτή με το υψόμετρο μέτρησής της. Η εξίσωση της ευθείας αυτής έχει τη μορφή : Θερμοκρασία ( C) = Υψόμετρο (μ.) * -0.00472 + 14.83 ( r 2 =0.96) Παραστατικά η σχέση αυτή δίδεται στην παρακάτω εικόνα.(εξίσωση 2). 70

Μέση Ετ. Θερμοκρασία ( C) Εξίσωση 2: Σχέση μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα με το υψόμετρο. 18.0 Θερμοβαθμίδα στην ευρύτερη περιοχή μελέτης 16.0 Αλεξανδρούπολη Σέμελη Κομοτηνη Γρατινή Χρυσούπολη Μικρά Ξύδια Φιλλύρα 14.0 12.0 Εχίνος Θέρμες Κέχρος 10.0 8.0 Λειβαδίτης 6.0 4.0 2.0 0.0 y = -0.0056x + 15.18 R 2 = 0.93 Διαστήματα εμπιστοσύνης 95% των υπολογισμένων και των μετρημένων τιμών της εξαρτημένης μεταβλητής Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Υψόμετρο (μ.) 14.75 < a < 15.60-0.0067 < b < -0.0044 71

Από την εξίσωση: Θερμοκρασία ( C) = Υψόμετρο (μ.) * -0.00472 + 14.83 ( r 2 =0.96) προκύπτει ότι: Η μέση ετήσια θερμοκρασία μειώνεται κατά 0.55 C περίπου ανά εκατό μέτρα. Η κλίση αυτή δεν αφίσταται σημαντικά των τιμών που παρατηρούνται στον ευρύτερο χώρο της Β. Ελλάδας. Τα όρια εμπιστοσύνης των συντελεστών της εξίσωσης της ευθείας παλινδρόμησης που αποδίδει αυτή τη σχέση είναι πολύ καλά (β+/-21%*β, α+/- 2%*α). Το επίπεδο εμπιστοσύνης που θα δεχόμαστε την μηδενική υπόθεση περί μη ύπαρξη γραμμικής παλινδρόμησης είναι μικρότερο από την μονάδα. Η τελειότητα προσαρμογής δηλώνει ότι η εξίσωση της ευθείας παλινδρόμησης ερμηνεύει κατά 96% περίπου του φαινομένου. Το κρίσιμο όριο του δειγματικού συντελεστή συσχέτισης (e (e 3.92 n-3 3.92 n-3 1) 1) = 0.51 δείχνει ότι υπάρχει πολύ σημαντική γραμμική συσχέτιση μεταξύ μέσης ετήσιας θερμοκρασίας και υψομέτρου (Δ. Κουτσογιάννης 1996). Πρέπει όμως να πούμε ότι η έλλειψη δεδομένων από σταθμούς σε ενδιάμεσα υψόμετρα, μας κάνει να διατηρήσουμε κάποια επιφύλαξη σε ότι αφορά την ποιότητα του συσχετισμού αυτού. Είναι γνωστό ότι, σε περιπτώσεις όπως η προκείμενη, δημιουργούνται φαινόμενα πόλωσης τα οποία έχουν σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση μεγάλων τιμών της τελειότητας προσαρμογής. Παρόλα αυτά δεν διαθέτουμε άλλη διέξοδο. Θα θεωρήσουμε ότι τα αποτελέσματα που λάβαμε 72

αντιπροσωπεύουν το φαινόμενο κατά ένα σχετικά αξιόπιστο τρόπο. 4.2.4 Στατιστική κατανομή. Για την περαιτέρω διερεύνηση των μέσων ετήσιων Θερμοκρασιών αέρα στην ευρύτερη περιοχή έρευνας, προσαρμόσαμε στα δεδομένα όλων των σταθμών, στατιστικούς νόμους με τους οποίους υπολογίσαμε τις τιμές που λαμβάνει η παράμετρος αυτή για συγκεκριμένες πιθανότητες μη υπέρβασης. Για την προσαρμογή τους χρησιμοποιήθηκαν και στην περίπτωση αυτή δύο στατιστικές δοκιμές (Δοκιμή χ 2 και Κρισ. τιμές των Kolmogorοv-Smirnov). Στη δοκιμή του χ 2 χρησιμοποιήθηκαν τάξεις ίσων πιθανοτήτων(dubreil, P. 1974). Στην γραφική παράσταση των διαγραμμάτων 11 και 12 παρουσιάζονται τα πιθανολογικά διαγράμματα των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα στους σταθμούς Κομοτηνής και Μ. Δέρειου (πεδινό και ορεινό, σε σχέση με την τα επικρατούντα υψόμετρα, τμήμα αντίστοιχα). 73

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΕΤΗΣΙΕΣ ( C) % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ 16.40 52 16.32 16.24 16.16 16.08 16.00 15.92 15.84 15.76 62 94 99 51 66 ΣΤΑΘΜΟΣ :ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1951-2000 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ 15.68 60 15.60 55 15.52 15.44 15.36 58 70 90 00 15.28 77 63 15.20 9561 15.12 15.04 14.96 14.88 14.80 14.72 14.64 14.56 74 87 73 9382 65927175 7284539688 895785 8186677969 6898 Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 15.000 0.600 0.040 2.900 0.400 14.48 54 78 14.40 83 91 64 14.32 14.24 14.16 14.08 14.00 76 56 59 80 97 Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : ΘΕΤΙΚΟ 0.17 0.19 0.23 % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα Διάγραμμα 11: Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα τιμών μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα στο σταθμό Κομοτηνής. 74

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΕΤΗΣΙΕΣ ( C) % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ 16.40 16.32 16.24 16.16 16.08 16.00 15.92 15.84 15.76 15.68 15.60 15.52 15.44 15.36 15.28 15.20 15.12 15.04 14.96 14.88 14.80 14.72 14.64 14.56 14.48 14.40 14.32 14.24 14.16 14.08 14.00 13.92 13.84 13.76 13.68 13.60 76 80 56 97 59 78 64 91 73 54 83 75 74 65719372 87678279 538492 6981889689 85 5786 95776898 70 63 61 58 55 90 60 00 62 66 51 99 94 Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : 52 ΘΕΤΙΚΟ 0.17 0.19 0.23 ΣΤΑΘΜΟΣ :ΚΟΜΟΤΗΝΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1951-2000 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 15.000 0.500 0.040 2.500 0.200 % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα Διάγραμμα 12Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα των τιμών μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα στο σταθμό Κέχρου. 75

Οι προσαρμογές της Κανονικής κατανομής στους άλλους σταθμούς που εξετάζονται παρουσιάζονται μέσω των παρακάτω γραφικών παραστάσεων. Όπως φαίνεται από τις γραφικές αυτές παραστάσεις αλλά και από τις δοκιμές που προαναφέραμε, οι μέσες ετήσιες θερμοκρασίες αέρα ακολουθούν την Κανονική Κατανομή (Νόμος του Gauss). Χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις που προήλθαν από την επεξεργασία αυτή υπολογίσαμε τις τιμές που λαμβάνουν οι μέσες θερμοκρασίες αέρα για ορισμένες πιθανότητες μη υπέρβασης (1,5,10,20,30,50,80,90,95 και 99%,). Το υπόλοιπο από το 100 των πιθανοτήτων αυτών αποτελεί τις πιθανότητες υπέρβασης των τιμών (99, 95,90,80,70,50,20,10,5,1%). Στον παρακάτω πίνακα ( εικόνα 14) παρουσιάζονται οι τιμές αυτές, οι οποίες είναι δυνατό να προσδιορισθούν και από τις γραφικές παραστάσεις που προαναφέραμε. 76

Υδατικό Διαμέρισμα : ΘΡΑΚΗΣ Περίοδος : Διάφορες >= 20 ετών Λεκάνη (νες) : Ξάνθης - Κομοτηνής Mονάδες : C Σταθμός Πιθανότητα μη υπέρβασης 1% 5% 10% 20% 30% 50% 80% 90% 95% 99% Υψόμετρο Περίοδος Εχίνος 9.6 10.2 10.6 11 11.2 11.7 12.5 12.9 13.2 13.8 340 1981-2001 Φιλλύρα 13.3 13.7 13.9 14.1 14.3 14.6 15.1 15.4 15.6 16 95 1981-2001 Κέχρος 9.6 10.2 10.4 10.8 11 11.4 12 12.4 12.6 13.2 700 1981-2001 Γρατινή 13.5 13.9 14.1 14.4 14.6 14.9 15.4 15.7 15.9 16.3 120 1981-2001 Λειβαδίτης 7.7 8 8.2 8.4 8.6 8.8 9.2 9.4 9.6 9.9 1240 1981-2001 Μικρά Ξύδια 13.4 13.8 13.9 14.2 14.3 14.6 15 15.2 15.4 15.7 70 1981-2001 Σέμελη 13.2 13.9 14.2 14.6 14.9 15.4 16.2 16.7 17 17.7 120 1981-2001 Θέρμες 11.3 11.7 11.9 12.2 12.4 12.8 13.3 13.6 13.8 14.3 560 1981-2001 Χρυσούπολη 13.8 14.1 14.3 14.6 14.7 15 15.4 15.7 15.9 16.2 5 1981-2001 Αλεξανδρούπολη 13.7 14.1 14.3 14.5 14.7 15 15.5 15.7 15.9 16.3 3.5 1951-2000 Κομοτηνη 13.7 14.1 14.3 14.5 14.7 15 15.4 15.6 15.8 16.2 31 1951-2000 Εικόνα 14: Τιμές των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης. 77

Για κάθε μία από τις πιθανότητες αυτές, πλην της πιθανότητας 50%, που αποτελεί το μέσο όρο των τιμών και παρουσιάσθηκε στην προηγούμενη παράγραφο, υπολογίσαμε την εξίσωση της ευθείας γραμμικής παλινδρόμησης που συσχετίζει τις τιμές της παραμέτρου με το υψόμετρο. Στις παρακάτω γραφικές παραστάσεις παρουσιάζονται τα αποτελέσματα τις επεξεργασίας αυτής. Στον πίνακα που ακολουθεί ( εικόνα 15) δίδονται οι εξισώσεις που ισχύουν για κάθε πιθανότητα, η τελειότητα προσαρμογής τους και το επίπεδο εμπιστοσύνης που θα δεχόμαστε την μηδενική υπόθεση περί μη ύπαρξη γραμμικής παλινδρόμησης. 78

Υδατικό Διαμέρισμα ΘΡΑΚΗΣ : Λεκάνη (νες) Ξάνθης - Κομοτηνής : Περίοδος Διάφορες Χρονοσειρές >= 20 ΕΤΩΝ : Mονάδες C : Πιθανότητα μη Εξίσωση r 2 2 υπέρβασης 1 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 13.6 0.87 0.01 5 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 14.1 0.88 0.01 10 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 14.3 0.90 0.01 20 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 14.6 0.90 0.01 30 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0051*Υψόμετρο + 14.8 0.90 0.01 80 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 15.6 0.91 0 90 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 15.9 0.91 0 95 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 16.2 0.91 0.01 99 Μ. Ετήσιες Θερμοκρασίες =-.0052*Υψόμετρο + 16.9 0.90 0.01 = Επίπεδο εμπιστοσύνης αποδοχής της μηδενικής υπόθεσης Εικόνα 15: Εξισώσεις ευθειών παλινδρόμησης Υψομέτρου - μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα για διαφορετικές πιθανότητες μη υπερβασης. 79

Από τους συντελεστές προσδιορισμού (r 2 ) διαπιστώνουμε ότι η προσαρμογή είναι πολύ καλή σε όλες τις περιπτώσεις. Ερμηνεύεται περισσότερο του 93% του φαινομένου. Από τις εξισώσεις αυτές προκύπτει ότι, ανάλογα με την πιθανότητα μη υπέρβασης, η αύξηση των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών αέρα ανά εκατό μέτρα υψομέτρου, κυμαίνεται μεταξύ 0.4 και 0.55 C περίπου (πιθ. 1 έως 99%). Παρατηρούμε ότι η κλίση της ευθείας ελάχιστα διαφοροποιείται ενώ η τομή παρουσιάζει μια διακύμανση της τάξης των 2-2.5 βαθμών Κελσίου. Τα επίπεδα εμπιστοσύνης που θα δεχόμαστε την μηδενική υπόθεση περί μη ύπαρξης γραμμικής παλινδρόμησης είναι, σε όλες τις περιπτώσεις, μικρότερα από την μονάδα. Υπενθυμίζουμε και στο σημείο αυτό την επιφύλαξή μας σχετικά με την ποιότητα του συσχετισμού αυτού λόγω των φαινομένων πόλωσης τα οποία δημιουργούνται όταν δεν υπάρχουν ενδιάμεσες τιμές και έχουν σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση μεγάλων τιμών της τελειότητας προσαρμογής. 4.3 Κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής Για το σταθμό Σέμελη (υψόμετρο 130 μ.), για τον οποίο διαθέτουμε δεδομένα τόσο θερμοκρασιών όσο και κατακρημνισμάτων, σχεδιάστηκε το κλιμόγραμμα το οποίο αποδίδει τα κλιματικά χαρακτηριστικά των μηνών στο κατάντη κυρίως τμήμα της περιοχής. Για το μέσο επίπεδο της περιοχής υπάρχει αντίστοιχα ο σταθμός Θέρμες για τον οποίο διαθέτουμε στοιχεία για την ίδια περίοδο (εικόνα 16). 80

Μέσα ετήσια κατακρημνίσματα (Χιλιοστά) Μέσα ετήσια κατακρημνίσματα (Χιλιοστά) ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΑ (Χιλιοστά) ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΑ (Χιλιοστά) Υ (ΨΥΧΡΟΙ & ΥΓΡΟΙ ΙΑΝ ΜΗΝΕΣ) ΔΕΚ. Ε (ΕΥΚΡΑΤΟΙ ΜΗΝΕΣ) ΜΗΝΑΣ ΚΑΤΑΚ/ΤΑ ΘΕΡΜ/ΣΙΑ ΙΑΝ ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΑΠΡ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. 96.40 44.61 70.82 51.13 54.97 52.17 47.56 41.90 31.41 36.23 52.49 93.51 4.8 5.7 8.6 13.4 19.3 24.1 26.9 26.4 22.3 16.4 10.6 5.9 ΙΑΝ ΔΕΚ. Υ ΜΑΡ. (ΨΥΧΡΟΙ & ΥΓΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) Ε (ΕΥΚΡΑΤΟΙ ΜΗΝΕΣ) ΙΑΝ ΜΗΝΑΣ ΚΑΤΑΚ/ΤΑ ΘΕΡΜ/ΣΙΑ ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΑΠΡ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. 142.72 82.41 102.71 68.91 70.55 72.10 65.37 49.97 44.65 44.91 70.17 3.5 4.2 6.6 11.5 15.9 19.8 22.6 22.8 19.1 14.3 8.5 106.57 4.7 ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΝΟΕ. ΑΠΡ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. Π (ΜΗΝΕΣ ΠΑΓΩΝΙΑΣ) ΦΕΒ. ΝΟΕ. ΑΠΡ. ΟΚΤ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. Π (ΜΗΝΕΣ ΠΑΓΩΝΙΑΣ) ΟΚΤ. ΣΕΠ. ΑΥΓ. ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ( C ) Ξ (ΞΗΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ( C ) Ξ (ΞΗΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) Α. Σέμελη (υψόμετρο 130 μ.) Β. Θέρμες (υψόμετρο 560 μ.) 200 160 120 80 40 Υ (ΨΥΧΡΟΙ & ΥΓΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) Π (ΜΗΝΕΣ ΠΑΓΩΝΙΑΣ) ΙΑΝ ΔΕΚ. ΜΑΡ. ΦΕΒ. ΝΟΕ. ΑΠΡ. ΟΚΤ. ΜΑΡ. ΣΕΠ. Ε (ΕΥΚΡΑΤΟΙ ΜΗΝΕΣ) ΙΟΥΛ. ΙΟΥΝ. ΑΥΓ. Ξ (ΞΗΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 Μέση ετήσια Θερμοκρασία αέρα ( C ) ΜΗΝΑΣ ΚΑΤΑΚ/ΤΑ ΘΕΡΜ/ΣΙΑ ΙΑΝ 146.60 1.6 ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΑΠΡ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. 71.31 115.52 79.98 84.77 106.28 112.26 78.23 77.55 56.17 79.65 129.44 1.4 2.4 6.9 11.8 16.2 18.2 18.2 14.5 9.4 3.7 1.4 200 160 120 80 40 Υ (ΨΥΧΡΟΙ & ΥΓΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) Π (ΜΗΝΕΣ ΠΑΓΩΝΙΑΣ) ΙΑΝ ΔΕΚ. ΝΟΕ. Μέση ετήσια Θερμοκρασία αέρα ( C ) ΜΗΝΑΣ ΚΑΤΑΚ/ΤΑ ΘΕΡΜ/ΣΙΑ ΙΑΝ 65.25 5.0 ΦΕΒ. ΜΑΡ. ΑΠΡ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. ΣΕΠ. ΟΚΤ. ΝΟΕ. ΔΕΚ. 55.57 48.28 40.85 34.60 30.01 19.23 13.16 26.74 48.51 85.73 81.61 ΦΕΒ. ΜΑΡ. Ε ΟΚΤ. (ΕΥΚΡΑΤΟΙ ΜΗΝΕΣ) ΑΠΡ. ΜΑΡ. ΙΟΥΝ. ΣΕΠ. ΙΟΥΛ. ΑΥΓ. Ξ (ΞΗΡΟΙ ΜΗΝΕΣ) 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 5.9 8.2 13.2 18.4 23.1 25.9 25.5 21.1 15.7 10.8 7.1 Γ. Λειβαδίτης (υψόμετρο 1240 μ.) Δ. Αλεξανδρούπολη (υψόμετρο 3.5 μ.) Εικόνα 16: Κλιμογράμματα στους σταθμούς Σέμελη, Θέρμες,Λειβαδίτης και Αλεξανδρούπολη. 81

Από αυτά προκύπτει ότι στην περιοχή επικρατεί εύκρατο ηπειρωτικό κλίμα. Μεγάλο μέρος των μηνών (επτά από αυτούς στην πρώτη περίπτωση και έξι στην δεύτερη) βρίσκονται στις ζώνες των εύκρατων. Ενώ όμως στα κατάντη μόνο δύο μήνες (ο Ιανουάριος και ο Δεκέμβριος) βρίσκονται στη ζώνη των ψυχρών και υγρών μηνών, στο μέσο επίπεδο της λεκάνης (σταθμός Θέρμες) η υγρή και ψυχρή περίοδος αυξάνεται στους τέσσερεις μήνες (από Δεκέμβριο έως και Μάρτιο). Στα άκρα παρατηρούμε ότι : Στο επίπεδο της θάλασσας (Αλεξανδρούπολη) απουσιάζουν οι Ψυχροί και Υγροί μήνες. Στα υψηλά υψόμετρα (Λειβαδίτης) αντίθετα απουσιάζουν Ξηροί μήνες. Σε όλες τις δύο περιπτώσεις παρατηρείται μεγάλο θερμοκρασιακό εύρος και χαμηλές θερμοκρασίες το χειμώνα. Στους πίνακες 7 και 8 που ακολουθούν παρουσιάζονται οι χαρακτηρισμοί του κλίματος στις περιοχές Σέμελη και Θέρμες κατά Μ.Gracanin, συναρτήσει των βροχοθερμικών συντελεστών κατά Lang, όπως επίσης και οι δείκτες De Martonne στην περιοχή. 82

Πίνακας 7:Χαρακτηρισμός του κλίματος κατά Lang-Gracanin και δείκτες De Martonne στο σταθμό Θέρμες. Πίνακας 8:Χαρακτηρισμός του κλίματος κατά Lang-Gracanin και δείκτες De Martonne στο σταθμό Σέμελη. 83

Όπως ήδη αναφέρθ ηκε οι συγκεκρι μένοι σταθμοί αντιπροσ ωπεύουν το κατάντη και το μεσαίο τμήμα της λεκάνης της περιοχής ενδιαφέροντος. Δυστυχώς δεν διαθέτουμε στοιχεία της ίδιας περιόδου για τον σταθμό Λειβαδίτη που αντιπροσωπεύει τα ανάντη τμήματα της περιοχής καθώς και για την Αλεξανδρούπολη για να συγκρίνουμε με τα τμήματα που βρίσκονται κοντά και στο επίπεδο της θάλασσας. Από το γράφημα της διπλανής εικόνας, που αποτελεί τις εκτάσεις που καταλαμβάνει η λεκάνη του ποταμού Κόσυνθου στα διάφορα διαστήματα υψομέτρων, παρατηρούμε όμως ότι τα 2/3 της λεκάνης (67%) αναπτύσσονται σε υψόμετρα μικρότερα των 600 μέτρων. Κατά συνέπεια θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν επαρκώς την περιοχή. Παρόλα αυτά, επειδή διαθέτουμε χρονοσειρές αρκετά μεγάλες για τους σταθμούς Αλεξανδρούπολης (27 χρόνια) και Λειβαδίτης (20 χρόνια), θα παραθέσουμε τα αντίστοιχα αποτελέσματα επεξεργασίας και θα τα συγκρίνουμε (πίνακες 9 και 10). 84

Πίνακας 9:Χαρακτηρισμός του κλίματος κατά Lang-Gracanin και δείκτες De Martonne στο σταθμό Λειβαδίτης. Πίνακας 10: Χαρακτηρισμός του κλίματος κατά Lang -Gracanin και δείκτες De Martonne στο σταθμό Αλεξανδρούπολη. 85

Από τα στοιχεία των πινάκων που προαναφέραμε και των αντίστοιχων διαγραμμάτων προκύπτει ότι: Το κατάντη τμήμα της περιοχής το τρίμηνο Απριλίου-Ιουνίου χαρακτηρίζεται ως ξηρό. Η υγρή περίοδος (κλίμα Ύφυγρο έως Υπέρυγρο), περιλαμβάνει το πεντάμηνο Νοεμβρίου-Μαρτίου. Το μεσαίο τμήμα της περιοχής χαρακτηρίζεται ως ξηρό το πεντάμηνο Ιουνίου - Οκτωβρίου. Η υγρή περίοδος (κλίμα Ύφυγρο έως Υπέρυγρο), περιλαμβάνει το εξάμηνο Νοεμβρίου-Απριλίου. Στο επίπεδο της θάλασσας παρατηρούνται 7 Ξηροί έως Υπέρξηροι μήνες. Στα υψηλά υψόμετρα αντίθετα όλοι οι μήνες του έτους χαρακτηρίζονται από ύφυγροι έως υπέρυγροι. Είναι προφανές ότι στις περιόδους του έτους με κλίμα υπόξηρο έως υπέρξηρο, καθίσταται αναγκαία την εφαρμογή αρδεύσεων των καλλιεργειών που αναπτύσσονται στην εν λόγω περιοχή. 4.4 Υδρολογικό ισοζύγιο 4.4.1 Γενικές Πληροφορίες Σχηματικά στο υδρολογικό ισοζύγιο λαμβάνουν μέρος τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα, η εξατμισοδιαπνοή, η απορροή και η κατείσδυση. Γνωρίζοντας τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα σε ένα συγκεκριμένο χώρο και υπολογίζοντας την εξατμισοδιαπνοή μπορούμε να εκτιμήσουμε το σύνολο απορροής και κατείσδυσης. Η επιφανειακή απορροή αποτελεί το συνολικό όγκο νερού που αντιστοιχεί στο μέρος των κατακρημνισμάτων που πέφτουν απευθείας επάνω στα υδρορέμματα, σε αυτό που πέφτει στην ευρύτερη περιοχή και χωρίς να κατεισδύει απορρέει, στην υποδερμική ροή και στο κλάσμα του νερού 86

που αφού έχει κατεισδύσει εξέρχεται στην επιφάνεια του εδάφους υπό μορφή πηγών ή σε κάποιο υδρόρεμμα στη επαφή της επιφάνειας του υπόγειου νερού με αυτήν του υδρορέμματος. Η επιφανειακή απορροή, έτσι όπως καθορίσθηκε παραπάνω, είναι συνάρτηση του ύψους των κατακρημνισμάτων, της έντασης των επεισοδίων βροχής και της κατανομής τους, της περατότητας των γεωλογικών σχηματισμών της λεκάνης, της ανάπτυξης του υδρογραφικού δικτύου και του βάθους του φρεατίου ορίζοντα (όπου αυτός υπάρχει). Προκειμένου να φθάσουμε στον προσδιορισμό του μεγέθους τιμών που λαμβάνουν οι παράμετροι που κυρίως ενδιαφέρουν (Κατείσδυση και Απορροή) καταρτίσαμε δύο τύπων εμπειρικά υδρολογικά ισοζύγια. Το πρώτο (χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των Thornthwaite - Matter ) εφαρμόσθηκε στα δεδομένα συγκεκριμένων σταθμών ενώ το δεύτερο (χρησιμοποιήθηκαν οι εμπειρικοί τύποι του Turc και του Coutagne) σε αυτά όλων των υδρολογικών λεκανών που οριοθετήθηκαν στην ευρύτερη περιοχή. 4.4.2 Ισοζύγια κατά Thornthwaite - Matter Καθώς, όπως ήδη αναφέρθηκε, δεν διαθέτουμε πρόσφατα δεδομένα κατακρημνισμάτων και θερμοκρασίας αέρα για άλλους σταθμούς της περιοχής πλην αυτών της Σέμελης και των Θερμών (περίοδος 1981-2008). Επειδή θέλουμε να διερευνήσουμε το θέμα σε διαφορετικές κλιματικές συνθήκες (διαφορετικά υψόμετρα, ηπειρωτικότητα), τον τύπο αυτό του υδρολογικού ισοζυγίου εφαρμόσαμε στα δεδομένα (μέσες τιμές ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων και θερμοκρασιών αέρα) των σταθμών 87

Αλεξανδρούπολης (1967-1993) και Λειβαδίτη (1981-2000). Για τον υπολογισμό της δυνητικής εξατμισοδιαπνοής (ΔΕΔ) χρησιμοποιήθηκε ο εμπειρικός τύπος του Thornthwaite (μέθοδος Thornthwaite-Mather) ο οποίος έχει την ακόλουθη μορφή : ΔΕΔ= ctα. Ο συντελεστής c λαμβάνεται από πίνακες και είναι συνάρτηση του γεωγραφικού πλάτους. Το a υπολογίζεται μέσω ενός δείκτη θερμοκρασίας με τον ακόλουθο τρόπο: Λαμβάνουμε ένα μηνιαίο δείκτη (heat index) i = t 5 1.514 και ένα ετήσιο δείκτη (Temperature efficiency) 12 TE = 1 i και μέσω αυτού υπολογίζουμε a=675*10-9 *TE 3 771*10-7 *TE 2 + 1792*10-7 *TE + 49239*10-5 Η τελική εξίσωση διαμορφώνεται μήνα. a 10*t = 16* t = θερμ/σία του TE Η ΔΕΔ που υπολογίζεται με τον εμπειρικό αυτό τύπο πολλαπλασιάζεται με ένα συντελεστή ο οποίος είναι συνάρτηση του γεωγραφικού πλάτους. 88

Πίνακας 11:Υδρολογικό ισοζύγιο στο σταθμό Θέρμες (560 μέτρα). Πίνακας 12: Υδρολογικό ισοζύγιο στο σταθμό Σέμελη (130 μέτρα). 89

Πίνακας 13: Υδρολογικό Ισοζύγιο στο σταθμό της Αλεξανδρούπολης. Πίνακας 14: Υδρολογικό Ισοζύγιο στο σταθμό του Λειβαδίτη. 90

Τα ισοζύγια κατά Thornthwaite- Matter, όπως παρουσιάζονται στους τέσσερις παραπάνω πίνακες σε συνδυασμό και με τις γραφικές παραστάσεις τους, δείχνουν ότι : Στο σταθμό Αλεξανδρούπολης (υψόμετρο 3.5 μέτρα) το ποσοστό των κατακρημνισμάτων που απορρέει ή κατεισδύει είναι της τάξης των 21% [107 χιλιοστά / έτος (Μ. βροχοπτώσεις περιόδου = 512 χιλιοστά/έτος) περίπου]. Αυτό αντιπροσωπεύει ένα όγκο νερού της τάξης των 0.11 * 10 6 μ 3 /Κm 2 /έτος περίπου. Στο σταθμό Σέμελη (υψόμετρο 130 μέτρα και ύψος κατακρημνισμάτων 670 χιλιοστά περίπου) η απορροή +κατείσδυση αγγίζει ένα αρκετά μεγαλύτερο ποσοστό (28.3%). Ο όγκος νερού που απορρέει ή κατεισδύει υπολογίζεται στα 0.2 * 10 6 μ 3 /Κm 2 /έτος. Στο σταθμό των Θερμών(υψόμετρο 560 μέτρα) αυξάνονται σημαντικά τόσο τα κατακρημνίσματα όσο και το ποσοστό αυτών που απορρέει ή κατεισδύει εγγίζοντας το 40% [362 χιλιοστά / έτος (Μ. βροχοπτώσεις περιόδου = 921 χιλιοστά/έτος) περίπου]. Αυτό αντιπροσωπεύει ένα όγκο νερού της τάξης των 0.36 * 10 6 μ 3 /Κm 2 /έτος περίπου. Το ισοζύγιο γίνεται ακόμη πιο θετικό στον σταθμό Λειβαδίτη (υψόμετρο 1240 μ. και ύψος κατακρημνισμάτων 1137.8 χιλιοστά/έτος). Απορρέει ή κατεισδύει ένας όγκος νερού που αγγίζει 0.55 * 10 6 μ 3 /Κm 2 /έτος περίπου (48.1 % των κατακρημνισμάτων). 91

Η ποσοστιαία διαφορά μεταξύ των σταθμών μπορεί να αποδίδεται, εν πρώτοις, στην κατανομή των κατακρημνισμάτων στο χώρο. Στην εικόνα του πλαισίου που παρατίθεται παρατηρούμε ότι υπάρχει λειτουργική σχέση μεταξύ υψομέτρου και ποσοστού (επί των κατακρημνισμάτων) του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση. Η σχέση αυτή εκφράζεται από την εξίσωση : Απορροή + Κατείσδυση = -0.00002E* Υψόμετρο 2 + 0.0405*Υψόμετρο + 21.7 Ο συντελεστής προσδιορισμού αυτής της σχέσης εκφράζει πολύ υψηλό ποσοστό του φαινομένου (R² = 0.99). Εάν παρακολουθήσουμε την Απορροή + Κατείσδυση μέσα στο χρόνο στους τέσσερις παρακάτω πίνακες σε συνδυασμό και με τις γραφικές παραστάσεις τους, (τιμές και ποσοστά επί των κατακρημνισμάτων) στους σταθμούς Σέμελης και Θερμών, Αλεξανδρούπολης και Λειβαδίτη, θα παρατηρήσουμε ότι, κατά τις περιόδους στις οποίες γίνονται οι υπολογισμοί (1967-1993, 1981-2008 και 1981-2000), το σύνολο αυτό είχε μια φθίνουσα πορεία πολύ σημαντική μέχρι από το 1967 ως το 1993 το σύνολο αυτό φθίνει σημαντικά (κατά μέσο όρο περισσότερο από 6 χιλιοστά το χρόνο στο σταθμό Αλεξανδρούπολης). Αυτό οφείλεται στην αντίστοιχη φθίνουσα 92

τάση των κατακρημνισμάτων που έχει ήδη αναφερθεί σε άλλη παράγραφο. Ιδιαίτερα η παρατεταμένη ανομβρία της περιόδου 1989-19991 επέδρασε καταλυτικά στην διαμόρφωση αυτής της τάσης. Ανάλογα αποτελέσματα έχουν αναφερθεί για το πεδινό τμήμα της λεκάνης του Στρυμόνα (Λαζαρίδου Μ. et al. 2001,) αλλά και στη Θεσσαλία (Παπαδόπουλος Κ. 1998). 93

Απορροή + Κατείσδυση (mm) Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης (%) 80.0 Y = -0.098 * X + 35.8 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν=28 Υπόμνημα Τάση των τιμών της Απορροής+Κατείσδυσης Τάση του ποσοστού της Απορροής+Κατείσδυσης 60.00 40.0 20.00 0.0 800.0 600.00 400.0 200.00 0.0 1981 1982 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 Έτος 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Y = 2.14 * X + 211.1 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν =28 1994 Έτος 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 94 2004 2005 2006 2007 2008 Απορροή + Κατείσδυση (τιμές και ποσοστά επί των κατακρημνισμάτων) στο σταθμό Σέμελη 2008 Έτος 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Απορροή+Κατ/ση Ποσοστό% 254.5 42.1 256.4 35.6 192.9 23.6 292.2 43.9 176.3 33.7 240.8 51.2 329.4 44.0 222.6 38.2 83.5 15.5 88.6 22.0 443.3 51.6 24.5 5.4 77.5 15.8 126.1 26.3 280.4 43.9 574.9 61.2 173.7 32.0 573.0 58.3 225.8 39.3 99.6 25.0 160.7 22.1 208.5 31.6 175.8 24.9 240.6 32.2 299.7 34.2 524.0 46.0 288.6 35.2 144.2 28.1

Απορροή + Κατείσδυση (mm) Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης (%) 80.0 Y = -0.14 * X + 45.8 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν=28 Υπόμνημα Τάση των τιμών της Απορροής+Κατείσδυσης Τάση του ποσοστού της Απορροής+Κατείσδυσης 60.00 40.0 20.00 0.0 1000.0 750.00 500.0 250.00 0.0 1981 1982 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 Έτος Y = -2.6 * X + 459.7 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν =28 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 Έτος 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Απορροή + Κατείσδυση (τιμές και ποσοστά επί των κατακρημνισμάτων) στο σταθμό Θέρμες 95 Έτος 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Απορροή+Κατ/ση Ποσοστό% 665.1 57.6 468.7 45.7 722.1 51.0 477.3 50.9 298.5 44.2 364.4 45.8 794.3 61.6 275.6 35.9 347.4 36.3 102.4 20.4 599.1 55.7 108.4 19.1 145.5 26.1 173.6 31.6 363.4 45.4 595.5 58.7 420.4 44.7 971.9 63.6 388.8 47.6 264.7 49.5 225.8 28.8 385.7 43.1 392.9 40.2 349.6 36.8 716.0 59.4 441.2 41.9 465.4 47.4 294.5 35.1

Απορροή + Κατείσδυση (mm) Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης (%) 80.0 Y = -0.67 * X + 36.6 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν=27 Υπόμνημα Τάση των τιμών της Απορροής+Κατείσδυσης Τάση του ποσοστού της Απορροής+Κατείσδυσης 60.00 40.0 20.00 0.0 800.0 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 Έτος 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Y = -6.2 * X + 238.0 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν =27 Έτος 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Απορροή+Κατ/ση Ποσοστό% 113.1 24.5 233.1 35.4 453.8 61.4 111.9 23.8 278.5 37.5 95.7 17.4 276.8 43.4 116.5 21.0 37.0 6.9 166.1 26.7 59.4 14.9 111.5 24.0 369.3 46.4 288.3 44.6 171.3 34.2 99.7 24.0 17.8 3.5 272.7 54.1 91.3 26.4 123.6 41.0 176.7 35.0 238.5 41.4 0.0 0.0 83.1 19.0 29.7 7.8 41.1 10.2 14.2 4.2 600.00 400.0 200.00 0.0 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 Έτος 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Απορροή + Κατείσδυση (τιμές και ποσοστά επί των κατακρημνισμάτων) στο σταθμό Αλεξανδρούπολη 96

Απορροή + Κατείσδυση (mm) Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης (%) 80.0 Y = 0.078 * X + 50.64 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν=20 Υπόμνημα Τάση των τιμών της Απορροής+Κατείσδυσης Τάση του ποσοστού της Απορροής+Κατείσδυσης 60.00 40.0 20.00 0.0 1000.0 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 Έτος Y = 0.29 * X + 598.7 Αρ. τιμών που χρησιμοποιήθηκαν =20 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Έτος 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Απορροή+Κατ/ση Ποσοστό% 622.7 53.2 722.2 54.9 742.4 55.6 669.2 59.9 377.2 41.4 454.0 44.0 885.5 61.9 690.8 57.3 502.9 48.1 203.7 28.1 752.0 57.2 466.5 45.9 317.3 40.6 408.7 41.0 620.6 52.9 909.5 64.2 805.0 59.2 880.7 62.7 496.2 45.4 506.6 55.5 750.00 500.0 250.00 0.0 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 Έτος 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Απορροή + Κατείσδυση (τιμές και ποσοστά επί των κατακρημνισμάτων) στο σταθμό Λειβαδίτη 1999 2000 97

Σταθμός Αλεξανδρούπολη Σέμελη Θέρμες Λειβαδίτης Ελάχιστες 0.0 25 103 204 Μέγιστες 454 575 972 910 Μέσοι Όροι 151 242 422 602 Πίνακας 15:Τιμές του συνόλου Απορροή και Κατείσδυση(σε χιλιοστά). Σταθμός Αλεξανδρούπολη Σέμελη Θέρμες Λειβαδίτης Ελάχιστες 0.0 5.4 19.1 28.1 Μέγιστες 61.4 61.2 63.5 64.2 Μέσοι Όροι 28.0 34.4 43.7 51.5 Πίνακας 16Τιμές του ποσοστού επί των κατακρημνισμάτων του συνόλου Απορροή και Κατείσδυση. Από τους παραπάνω δυο πίνακες 15 και 16 συμπεράσματα: λαμβάνουμε τα εξής Η μέση τιμή του συνόλου απορροή + κατείσδυση, για το σταθμό της Αλεξανδρούπολης είναι της τάξης των 150 χιλιοστά ανά έτος. Σαν ποσοστό επί των ετήσιων κατακρημνισμάτων, η μέση τιμή ανέρχεται στο 28%. Η τιμή αυτή μπορούμε να πούμε ότι, σαν εκτίμηση της στατιστικής αναμονής, είναι συντηρητική διότι στην περίοδο που εξετάζουμε περιλαμβάνεται και η τριετία 1988-1991 στην οποία τα κατακρημνίσματα υπήρξαν ιδιαιτέρως χαμηλά. Να σημειώσουμε την διαφορά που προκύπτει μεταξύ του μέσου όρου των τιμών των ετών 1967 έως 1993 (28%) από την υπολογισμένη με τις μέσες τιμές των κατακρημνισμάτων και της Θερμοκρασίας αέρα για την ίδια περίοδο 98

(21%). Προφανώς αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εξίσωση και η μέθοδος Thornthwaite δεν είναι γραμμικές. Το ίδιο παρατηρείται και για τους άλλους σταθμούς. Οι μέσες τιμές που προέκυψαν από την επεξεργασία των μέσων υπερετήσιων τιμών των παραμέτρων είναι μικρότερες από τον μέσο όρο των τιμών που υπολογίσθηκαν ανά έτος. Παρόλα αυτά, η σχέση του υψομέτρου με το σύνολο απορροή + κατείσδυση που είδαμε παραπάνω, δεν αλλοιώνεται (εικόνα 17). Εικόνα 17: Απορροή και Κατεισδυση σε συνάρτηση με το υψόμετρο όπου υπολογίσθηκε. Εάν παρατηρήσουμε τις τιμές του συνόλου απορροή + κατείσδυση θα δούμε ότι μπορούν να υπερβούν τα 900 χιλιοστά (μέχρι 65% περίπου επί των κατακρημνισμάτων) αλλά και να μηδενιστούν. Αυτό δείχνει ότι παράμετρος αποτελεί στατιστικό μέγεθος του οποίου η μελέτη θα παρουσίαζε ενδιαφέρον. 99

Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης επί των Κατακρημνισμάτων Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης επί των Κατακρημνισμάτων Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης επί των Κατακρημνισμάτων Ποσοστό Απορροής + Κατείσδυσης (%) επί των κατακρημνισμάτων % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ 70 68 70 68 66 66 64 62 60 58 ΣΤΑΘΜΟΣ :ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥΠΟΛΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1967-1993 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ 69 64 62 60 58 ΣΤΑΘΜΟΣ : Σέμελη ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1981-2008 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ 98 96 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 27.0 16.2 0.6 2.2 2.7 77 72 90 74 70 78 82 67 85 76 81 87 68 71 86 88 73 80 79 84 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 89 93 34.4 13.1 0.4 2.6 0.6 90 01 83 03 00 94 08 85 05 0782 02 9704 88 99 81 87 95 84 06 86 91 12 10 8 6 4 2 0 89 83 93 75 91 92 Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : ΘΕΤΙΚΟ 0.23 0.26 0.31 12 10 8 6 4 2 0 92 Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : ΘΕΤΙΚΟ 0.23 0.26 0.31 % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ % ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΑΠΟ 70 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 ΣΤΑΘΜΟΣ :Θέρμες ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1981-2008 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 43.7 11.8 0.3 2.4-3.7 01 94 08 88 89 04 03 86 979582 85 02 06 07 99 00 84 83 91 81 96 05 87 98 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 ΣΤΑΘΜΟΣ :Λειβαδίτης ΠΕΡΙΟΔΟΣ : 1981-2000 ΤΙΜΕΣ :ΕΤΗΣΙΕΣ Στατιστικά στοιχεία Μέσος Όρος : Τυπ. Απόκλιση : Συντ. Διαφοροποίησης: Συντ. Επιπεδότητας : Συντ. Ασσυμετρίας : 93 51.4 9.3 0.2 2.8-6.5 94 85 86 99 92 89 95 81 82 00 83 91 88 97 84 87 98 96 26 93 34 24 32 22 20 18 16 14 12 10 92 90 % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : ΘΕΤΙΚΟ 0.23 0.26 0.31 30 28 26 24 22 20 90 % ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΑΠΟ Κανονικό πιθανολογικό διάγραμμα Στατιστικές δοκιμές X 2 : Κρ. Τιμή Kolmogorov-Smirnof (0.1) : (0.05) : (0.01) : ΘΕΤΙΚΟ 0.27 0.30 0.36 Στατιστική κατανομή του ποσοστού απορροής κατείσδυσης στους σταθμούς Αλεξανδρούπολης, Σέμελης, Θερμών και Λειβαδίτη. 100

Στα παραπάνω διαγράμματα παρουσιάζεται η στατιστική κατανομή του ύψους της απορροής + κατείσδυσης στις περιόδους για τις οποίες διαθέτουμε δεδομένα στους σταθμούς Αλεξανδρούπολης, Σέμελης, Θερμών και Λειβαδίτη. Από τα διαγράμματα αυτά προκύπτει ότι : Παρά το γεγονός ότι οι τιμές ακολουθούν την Κανονική κατανομή (νόμος Gauss), η μεταβλητότητα του συνόλου αυτού είναι υψηλή. Ο συντελεστής διαφοροποίησης βαίνει από 0.20 έως 0.60. Στο σταθμό Θέρμες, που ενδιαφέρει άμεσα την μελέτη μας, τo 90% των τιμών του αθροίσματος απορροή + κατείσδυση κυμαίνεται μεταξύ 40 και 65% επί των κατακρημνισμάτων που δέχεται η περιοχή. Στον σταθμό Σέμελη το 70% το ίδιο σύνολο βαίνει από 25% έως 61%. 4.4.3 Ισοζύγια υδρολογικών λεκανών 4.4.3.1. Γενικές Πληροφορίες Στο ισοζύγιο αυτό, που βασίζεται στον υπολογισμό των παραμέτρων σε τμήματα της περιοχής με υψομετρική διαφορά πενήντα μέτρων, ακολουθήσαμε τα εξής βήματα (για κάθε πιθανότητα μη υπέρβασης που είδαμε παραπάνω) : α. Στο μέσο υψόμετρο κάθε τμήματος ( 25, 75,125..) υπολογίστηκαν : Η μέση ετήσια θερμοκρασία αέρα χρησιμοποιώντας την εξίσωση της ευθείας παλινδρόμησης που συσχετίζει το υψόμετρο με την μέση ετήσια θερμοκρασίας αέρα που αναφέραμε παραπάνω (παρ. ΙΙΙ.3.3). Τα μέσα ετήσια κατακρημνίσματα με την αντίστοιχη εξίσωση υψόμετρου - μ. ετήσιων κατακρημνισμάτων. 101

Η ετήσια εξατμισοδιαπνοή (χιλιοστά) σε κάθε τμήμα της λεκάνης από τις τιμές της θερμοκρασίας και των κατακρημνισμάτων που υπολογίστηκαν και χρησιμοποιώντας τους εμπειρικούς τύπους των Turc και Coutagne. β. Από τη διαφορά μεταξύ κατακρημνισμάτων και εξατμισοδιαπνοής υπολογίστηκε ο όγκος νερού που αποτελεί το σύνολο απορροή + κατείσδυση για επιφάνεια ενός Κm 2 κάθε τμήματος και για ολόκληρο το τμήμα. Σχετικά με τη χρησιμοποίηση των εμπειρικών τύπων των Τurc και Coutagne θα αναφέρουμε ότι, όπως σε όλες τις περιπτώσεις τέτοιων τύπων, ο υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής δεν μπορεί παρά να είναι προσεγγιστικός. Στον υπολογισμό της παρεμβαίνουν τόσο η μέση ετήσια θερμοκρασία αέρα όσο και τα μέσα ετήσια κατακρημνίσματα Το αποτέλεσμα μπορεί να εμπεριέχει σφάλματα που προέρχονται από μια σειρά άλλες παραμέτρους που δε λαμβάνονται υπόψη. Η χρήση γίνεται με το σκεπτικό ότι σε κάθε περιοχή που παρουσιάζει την ίδια μέση ετήσια θερμοκρασία και τα ίδια μέσα κατακρημνίσματα με τις περιοχές στις οποίες αυτοί καταρτίστηκαν, η εφαρμογή τους δίνει την πλέον πιθανή εξατμισοδιαπνοή. Αναφέρονται παρακάτω οι τύποι που χρησιμοποιήθηκαν και συνθήκες εφαρμογής τους. 4.4.3.1.1 Τύπος Coutagne Η εξατμισοδιαπνοή υπολογίζεται από τα μέσα ετήσια κατακρημνίσματα (Ρ,σε μέτρα) και την ετήσια Θερμοκρασία (Τ,σε C) με τον ακόλουθο τύπο: E = Ρ-λ*Ρ 2 102

1 όπου: 0.8 0.14 O τύπος μπορεί να εφαρμοστεί μόνο όταν τα κατακρημνίσματα έχουν τιμές μεταξύ 1/(8*λ) και 1/(2*λ). Εάν τα κατακρημνίσματα είναι μικρότερα από 1/(8*λ) η εξατμισοδιαπνοή είναι ίση με τα κατακρημνίσματα και δεν υπάρχει απορροή. Όταν είναι μεγαλύτερα από 1/(2*λ) η εξατμισοδιαπνοή είναι πλέον ανεξάρτητη από αυτά και υπολογίζεται από τον τύπο Ε=0.2 + 0.035 * Τ. 4.4.3.1.2 Τύπος Turc O Μ. Τurc, που εργάστηκε σε περίπου 250 λεκάνες ανά τον κόσμο, προσάρμοσε στην οικογένεια των πειραματικών καμπυλών Ε=f(T,P) την ακόλουθη εξίσωση: E = P 2 0.9+ P L 2 Όπου τα κατακρημνίσματα (P) και η Εξατμισοδιαπνοή (Ε) εκφράζονται σε χιλιοστά και η παράμετρος L= 300 + 25 * T +.05 * T3 T= Μέση ετήσια θερμοκρασία. Σύμφωνα με το συγγραφέα η σχετική απόκλιση (E M -E Y )/E Y, μεταξύ μετρημένης εξατμισοδιαπνοής (Ε Μ ) και της αντίστοιχης υπολογισμένης (Ε Υ ) είναι μικρότερη από 10% για το 43% των περιπτώσεων και μικρότερη των 20% στις 66% των περιπτώσεων. Οι αποκλίσεις είναι τόσο μεγαλύτερες όσο τα υδρολογικά χαρακτηριστικά είναι ακραία: π.χ λεκάνες πολύ μικρής επιφάνειας ή μεγάλου υψόμετρου (πολλά χιόνια και παγετός), περιοχές πολύ υψηλής ή πολύ χαμηλής ηλιοφάνειας, κ.λ.π. Έχει καλή εφαρμογή όταν η ετήσια βροχόπτωση υπερβαίνει τα 700 χιλιοστά. 103

Ο τύπος του Coutagne δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα σε περιοχές με χαμηλά υψόμετρα και σχετικά μέτριες θερμοκρασίες. Για τον υπολογισμό της εξατμισοδιαπνοής χρησιμοποιήθηκε ο τύπος του Turc όταν τα ετήσια κατακρημνίσματα είναι υψηλότερα από 700 χιλιοστά και ο τύπος του Coutagne όταν αυτά είναι χαμηλότερα. 4.4.3.2 Τα φυσικά χαρακτηριστικά των υδρολογικών λεκανών Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται οι επιφάνειες των υδρολογικών λεκανών της ευρύτερης περιοχής ανά ζώνη υψομέτρου καθώς και τα συνολικά ποσοστά επί του συνόλου της κάθε ζώνης. Τα στοιχεία αυτά αλλά και τα ποσοστά κάθε ζώνης απεικονίζονται στις γραφικές παραστάσεις αμέσως μετά τον πίνακα. 104

Μορφολογικά χαρακτηριστικά των λεκανών απορροής της ευρύτερης περιοχής Λεκάνη Κόσυνθος Κομψάτος Ασπροπόταμος Ξηρόρεμμα Υψόμετρο Km 2 Συνολ. % Km 2 Συνολ. % Km 2 Συνολ. % Km 2 Συνολ. % 0-100 154.78 33.49 188.51 52.21 95.54 65.62 49.99 8.28 100-200 9.02 35.44 33.83 61.58 5.41 69.34 19.92 11.58 200-300 22.39 40.28 21.40 67.51 4.64 72.52 45.51 19.12 300-400 30.97 46.99 22.93 73.86 5.74 76.46 83.57 32.97 400-500 36.73 54.93 21.79 79.90 6.17 80.70 108.29 50.91 500-600 46.56 65.00 18.44 85.01 5.91 84.76 99.39 67.38 600-700 44.28 74.59 15.31 89.25 4.17 87.62 68.43 78.72 700-800 29.56 80.98 11.94 92.56 3.54 90.05 45.83 86.31 800-900 21.45 85.62 9.56 95.20 2.70 91.90 27.80 90.92 900-1000 14.90 88.84 4.89 96.56 1.91 93.22 19.32 94.12 1000-1100 11.42 91.32 5.78 98.16 8.14 98.81 13.13 96.30 1100-1200 9.66 93.41 3.69 99.18 0.71 99.30 10.40 98.02 1200-1300 8.68 95.28 1.77 99.67 0.51 99.65 5.96 99.01 1300-1400 9.15 97.26 0.91 99.93 0.34 99.88 3.16 99.53 1400-1500 8.11 99.02 0.27 100 0.17 100 1.97 99.86 1500-1600 3.31 99.73 0.85 99.998 1600-1700 0.85 99.92 0.01 100 1700-1800 0.35 99.99 1800-1900 0.03 100 Σύνολα 462.2 361.0 145.6 603.5 105

Επιφάνεια ζώνης (Χμ 2 ) Αθροιστικό Ποσοστό (%) Επιφάνεια ζώνης (Χμ 2 ) Αθροιστικό Ποσοστό (%) Επιφάνεια ζώνης (Χμ 2 ) Αθροιστικό Ποσοστό (%) Επιφάνεια ζώνης (Χμ 2 ) Αθροιστικό Ποσοστό (%) 160 33.5 Υδρολογική Λεκάνη Κόσυνθου 100 150 140 90 130 80 120 110 Ποσοστό (%) 70 100 90 60 80 70 60 50 40 30 20 10 0.0 0 10.1 9.6 7.9 6.7 6.4 4.8 4.6 3.2 2.0 2.5 2.1 1.9 2.0 1.8 0.7 0.2 0.1 1600-1700 1700-1800 0-100 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000 1000-1100 1100-1200 1200-1300 1300-1400 1400-1500 1500-1600 Ζώνη τιμών 50 40 30 20 10 0 190 52.2 Υδρολογική Λεκάνη Κομψάτου 100 180 170 90 160 150 140 130 Ποσοστό (%) 80 70 120 110 60 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0.0 0 1.6 9.4 5.9 6.4 6.0 5.1 4.2 3.3 2.6 1.4 1.0 0.5 0.3 0.1 0-100 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000 1000-1100 1100-1200 1200-1300 1300-1400 1400-1500 Ζώνη τιμών 50 40 30 20 10 0 100 65.6 Υδρολογική Λεκάνη Ασπροπόταμου 100 90 90 80 80 70 Ποσοστό (%) 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 0 0.0 5.6 10 3.7 3.2 3.9 4.2 4.1 2.9 2.4 1.9 1.3 0.5 0.4 0.2 0.1 0 0-100 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000 1000-1100 1100-1200 1200-1300 1300-1400 1400-1500 Ζώνη τιμών Υδρολογική Λεκάνη Ξηρορέμματος 110 17.9 100 100 16.5 90 90 80 13.8 Ποσοστό (%) 80 70 70 11.3 60 60 50 8.3 7.5 7.6 50 40 40 30 20 10 0.0 0 4.6 3.3 3.2 2.2 1.7 30 20 10 1.0 0.5 0.3 0.1 0.0 0 0-100 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800 800-900 900-1000 1000-11001100-12001200-13001300-14001400-15001500-16001600-1700 Ζώνη τιμών Υψομετρική καμπύλη των λεκανών απορροής της περιοχής. Επιφάνειες υδρολογικών λεκανών και αθροιστικά ποσοστά σε διαφορετικά υψόμετρα. 106

Από αυτά προκύπτει ότι οι λεκάνες είναι αρκετά διαφορετικές. Μόνο η λεκάνες του Κομψάτου και του Ασπροποτάμου φαίνεται να έχουν παρόμοια κατανομή των επιφανειών τους στα διάφορα υψόμετρα. Η λεκάνη του Ξηρορέμματος παρουσιάζει χαρακτηριστικά κλασσικής υδρολογικής λεκάνης ενώ τα χαρακτηριστικά του Κόσυνθου δανείζονται ποσοστά κατανομής και από τις δύο προηγούμενες κατηγορίες. 4.4.3.2.1 Λεκάνη του Κόσυνθου Όπως φαίνεται η κατανομή των επιφανειών στα διάφορα υψόμετρα έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: Το 33.6 τις εκατό της συνολικής επιφάνειας βρίσκεται μεταξύ 0 και 100 μέτρων. Το μεγαλύτερο ποσοστό επιφάνειας (90% επί του συνόλου) αναπτύσσεται μεταξύ 0 και 1000 μέτρων. Στο διάστημα από 100 έως τα 200 μέτρα το ποσοστό επιφανείας είναι πολύ χαμηλό (2%). 107

4.4.3.2.2Λεκάνες του Κομψάτου και Ασπροποτάμου Όπως ήδη αναφέρθηκε, στις λεκάνες αυτές παρατηρούμε παρόμοια χαρακτηριστικά. Μεγάλο μέρος των επιφανειών τους δεν υπερβαίνει τα 100 μέτρα. Έτσι : Το 52-65 τις εκατό της συνολικής επιφάνειας βρίσκεται μεταξύ 0 και 100 μέτρων. Το μεγαλύτερο ποσοστό επιφάνειας (90% επί του συνόλου) αναπτύσσεται μεταξύ 0 και 800 μέτρων. Στα υψηλότερα των 100 μέτρων υψόμετρα η κατανομή είναι περίπου ομοιόμορφη και σε ποσοστό δεν υπερβαίνει το 9.4%. Ιδιαίτερα στη λεκάνη του Ασπροποτάμου, το ποσοστό των ζωνών πέραν των 100 μέτρων εγγίζει το 6.6%. 4.4.3.2.3 Λεκάνη Ξηρορέμματος Η λεκάνη αυτή παρουσιάζει μια ομοιομορφία στην κατανομή των επιφανειών στα διάφορα υψόμετρα. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε οτι: Το 60 περίπου τις εκατό της συνολικής επιφάνειας αναπτύσσεται μεταξύ 300 και 700 μέτρων. Το μεγαλύτερο ποσοστό επιφάνειας (90% επί του συνόλου) αναπτύσσεται μεταξύ 0 και 800 μέτρων. 108

4.4.4 Οι Μέσοι Όροι των παραμέτρων του ισοζυγίου 4.4.4.1 Το σύνολο Απορροή + Κατείσδυση Στον παρακάτω πίνακα (Υδρολογικό ισοζύγιο της ευρύτερης περιοχής. Παράμετροι ανά Κm2 και κατά μέσο όρο / πιθανότητα μη υπέρβασης 50%.) δίδονται αναλυτικά τα δεδομένα και τα αποτελέσματα των υπολογισμών για τον τύπο αυτό των ισοζυγίων με μοναδιαία επιφάνεια (1 Κm2). Λάβαμε το παράδειγμα της λεκάνης του Κόσυνθου διότι αυτή αναπτύσσεται από το επίπεδο της θάλασσας μέχρι το υψόμετρο των 1900 μέτρων καλύπτοντας έτσι και τις άλλες λεκάνες. 109

110

Οι γραφικές παραστάσεις αποδίδουν γραφικά τα σημαντικότερα σημεία του πίνακα. Σε αυτά παρατηρούμε ότι: Η περιοχή δέχεται κατά μέσο όρο 540 έως 1360 χιλιοστά νερού (για τα υψόμετρα 0 έως 1400 μέτρα) ετησίως από τα κατακρημνίσματα. Κατά μέσο όρο, ένα μεγάλο μέρος των κατακρημνισμάτων, που ανάλογα με το υψόμετρο (Υ) κυμαίνεται μεταξύ 80% και 30%, επανέρχεται στην ατμόσφαιρα μέσω της εξατμισοδιαπνοής. Κατ ελάχιστο το 20% τροφοδοτεί την απορροή και την κατείσδυση. Το άθροισμα Απορροή + Κατείσδυση (ΑΚ) σε χιλιοστά εκφράζεται από την ακόλουθη εξίσωση ΑΚ =0.0001*Υ 2 + 0.36*Υ +68.9. Ο συντελεστής προσδιορισμού δίνει την τελειότητα προσαρμογής του φαινομένου (R² = 0.9991). Ερμηνεύεται περίπου το 100% του φαινομένου. Σε επίπεδο ποσοστών το ίδιο σύνολο αποδίδεται από την εξίσωση με την ίδια περίπου τελειότητα προσαρμογής ΑΚ = -6-6 *Υ 2 + 0.043*Υ + 15.05 (R² = 0.9977) Ο όγκος των κατακρημνισμάτων ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο για τα υψόμετρα από 0 έως 1400 μ. κυμαίνεται μεταξύ 0.54 και 1.36 μ 3 *10 6. Αντίστοιχα το σύνολο απορροή + κατείσδυση αρχίζει από 0.1 και φθάνει μέχρι 0.93 μ 3 *10 6. Η εξέλιξη του μεγέθους αυτού για τα διάφορα υψόμετρα παρουσιάζεται στην γραφική παράσταση της παρακάτω εικόνας 18. Η εξίσωση 1-7 x 2 + 0.0004x + 0.0688 ερμηνεύει πλήρως το φαινόμενο (τελειότητα προσαρμογής άριστη R² = 0.9991). 111

Ο όγκος του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κατά μέσο όρο και ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο ανέρχεται στα 0.396 m 3 *10 6 /km 2. Εικόνα 18:Απορροή+ Κατείσδυση για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης (1-99). 112

Σε πάντα μοναδιαία επιφάνεια και για διαφορετικές περιόδους επαναφοράς (πιθανότητα μη υπέρβασης) στο σύνολο Απορροή + Κατείσδυση ακολουθεί προσαρμόζονται οι ακόλουθες εξισώσεις (βλ. εικ. ΙΙΙ.31.) : ΑΚ(%) = 1E-04*P 3-0.0174*P 2 + 1.1046*P + 21.06 (R² = 0.989) ΑΚ(m 3 *10 6 /km) = 2E-06*P 3-0.0002*P 2 + 0.0143*P + 0.0619 (R² = 0.9942) Πιθανότητα μη υπέρβασης Ποσοστό (%) m 3 *10 6 /km 2 1 19.8 0.069 5 28.0 0.140 10 32.0 0.186 20 37.2 0.253 30 39.8 0.300 50 44.9 0.396 80 49.8 0.528 90 52.0 0.602 95 53.5 0.663 99 56.3 0.784 Πίνακας 17:Απορροή και Κατείσδυση για διάφορες πιθανότητες μη υπέρβασης. Όπου ΑΚ = Απορροή + Κατείσδυση Ρ = Πιθανότητα μη Υπέρβασης Αυτές προέκυψαν από τις τιμές του πίνακα ΙΙΙ.ι.ε. που βρίσκεται στα αριστερά. Από αυτόν διαπιστώνουμε ότι για τις πιθανότητες μη υπέρβασης από 1 99 : Το ποσοστό του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κυμαίνεται από 20 έως 56% περίπου. 113

Ο συνολικός όγκος νερού που δέχεται η υπό μελέτη περιοχή για βαίνει αυξανόμενη από 0.069 έως 0.784 m3*106/km2. 4.4.4.2 Τα Ισοζύγια των λεκανών απορροής 4.4.4.2.1 Λεκάνη του Κόσυνθου Στον παρακάτω πίνακα 18 παρουσιάζεται το μέσο υδρολογικό ισοζύγιο της λεκάνης του Κόσυνθου. Πίνακας 18:Μέσο υδρολογικό ισοζύγιο λεκάνης Κόσυνθου. Στην παρακάτω εικόνα παρουσιάζεται το σύνολο Απορροή + Κατείσδυση για διάφορες πιθανότητες μη υπέρβασης στη λεκάνη του Κόσυνθου (έκταση 453.5 Km 2 ). Από αυτά προκύπτει ότι : Ο όγκος του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κατά μέσο όρο ανέρχεται στα 125 m3*106. Για τις πιθανότητες μη υπέρβασης από 1-99% το σύνολο αυτό κυμαίνεται μεταξύ 20 και 260 m3*106 περίπου 114

Στα δεδομένα του συνόλου αυτού προσαρμόζεται πολύ καλά η εξίσωση ΑΚ(m3*106/km) = 0.0006*P 3-0.0796*P 2 + 4.5362*P + 15.69. Αυτή ερμηνεύει σχεδόν το σύνολο του φαινομένου (R² = 0.99). Εικόνα 19:Απορροή +Κατείσδυση για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης(1-99) στη λεκάνη Κόσυνθου. 4.4.4.2.2 Λεκάνη του Κομψάτου Στον πίνακα 19 παρουσιάζεται το μέσο υδρολογικό ισοζύγιο της λεκάνης του Κομψάτου. 115

Πίνακας 19:Μέσο Ισοζύγιο Λεκάνης Κομψάτου. Στην εικόνα 20 παρουσιάζεται το σύνολο Απορροή + Κατείσδυση για διάφορες πιθανότητες μη υπέρβασης στη λεκάνη του Κομψάτου (έκταση 361.04 Km 2 ). Από αυτά προκύπτει ότι : Ο όγκος του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κατά μέσο όρο ανέρχεται στα 67.4 m3*106. Για τις πιθανότητες μη υπέρβασης από 1-99% το σύνολο αυτό κυμαίνεται μεταξύ 9.5 και 152 m3*106 περίπου Στα δεδομένα του συνόλου αυτού προσαρμόζεται πολύ καλά η εξίσωση ΑΚ(m3*106/km) = 0.0003*P 3-0.0463*P 2 + 2.5457*P + 7.1344. Αυτή ερμηνεύει σχεδόν το σύνολο του φαινομένου (R² = 0.99). 116

Εικόνα 20:Απορροή +Κατείσδυση για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης(1-99)στη λεκάνη του Κομψάτου. 4.4.4.2.3 Λεκάνη του Ξηρορέμματος Στον πίνακα 20 παρουσιάζεται το μέσο υδρολογικό ισοζύγιο της λεκάνης Ξηρορέμματος. Στην εικόνα παρουσιάζεται το σύνολο Απορροή + Κατείσδυση για διάφορες πιθανότητες μη υπέρβασης στη λεκάνη του Ξηρορέμματος (έκταση 603.53 Km 2 ). Από αυτά προκύπτει ότι : Ο όγκος του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κατά μέσο όρο ανέρχεται στα 177.3 m3*106. Για τις πιθανότητες μη υπέρβασης από 1-99% το σύνολο αυτό κυμαίνεται μεταξύ 26 και 376 m3*106 περίπου Στα δεδομένα του συνόλου αυτού προσαρμόζεται πολύ καλά η εξίσωση ΑΚ(m 3 *10 6 /km) = 0.0008*P 3-0.1074*P 2 + 6.2561*P + 20.947. Αυτή ερμηνεύει σχεδόν το σύνολο του φαινομένου (R² = 0.99) 117

Πίνακας 20:Μέσο ισοζύγιο λεκάνης Ξηρορέμματος. Εικόνα 21: Απορροή και Κατείσδυση για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης (1-99) στη λεκάνη του Ξηρορέμματος. 4.4.4.2.4 Λεκάνη του Ασπροποτάμου Στον πίνακα 21 παρουσιάζεται το μέσο υδρολογικό ισοζύγιο της λεκάνης Ασπροποτάμου. 118

Στην εικόνα 22 παρουσιάζεται το σύνολο Απορροή + Κατείσδυση για διάφορες πιθανότητες μη υπέρβασης στη λεκάνη του Ασπροποτάμου (έκταση 145 Km 2 ). Από αυτά προκύπτει ότι : Ο όγκος του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κατά μέσο όρο ανέρχεται στα 26.7 m3*106. Για τις πιθανότητες μη υπέρβασης από 1-99% το σύνολο αυτό κυμαίνεται μεταξύ 4 και 60 m3*106 περίπου Στα δεδομένα του συνόλου αυτού προσαρμόζεται πολύ καλά η εξίσωση ΑΚ(m 3 *10 6 /km) = 0.0001*P 3-0.0188*P 2 + 1.0249*P + 2.8738. Αυτή ερμηνεύει σχεδόν το σύνολο του φαινομένου (R² = 0.99) Πίνακας 21:Μέσο ισοζύγιο λεκάνης Ασπροποτάμου. 119

Εικόνα 22:Απορροή+Κατείσδυση για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης (1-99) στη λεκάνη του Ασπροποτάμου. 4.4.4.2.5 Σύνολο των λεκανών Στον πίνακα 22 και στην εικόνα 23 παρουσιάζεται το σύνολο Απορροή + Κατείσδυση για διάφορες πιθανότητες μη υπέρβασης στη λεκάνη του Ασπροποτάμου (έκταση 1563.04 Km 2 ). Από αυτά προκύπτει ότι : Ο όγκος του συνόλου Απορροή + Κατείσδυση κατά μέσο όρο ανέρχεται στα 390 m3*106 περίπου. Για τις πιθανότητες μη υπέρβασης από 1-99% το σύνολο αυτό κυμαίνεται μεταξύ 60 και 850 m3*106 περίπου Στα δεδομένα του συνόλου αυτού προσαρμόζεται πολύ καλά η εξίσωση ΑΚ(m 3 *10 6 /km) = 0.0019*P 3-0.2521*P 2 + 14.363*P + 46.65. Αυτή ερμηνεύει σχεδόν το σύνολο του φαινομένου (R² = 0.99) 120

Πίνακας 22:Μέσο ισοζύγιο λεκάνης Ασπροποτάμου. (Πρόκειται βεβαίως για ισοζύγια που προήλθαν από τον υπολογισμό της εξατμισοδιαπνοής με τους εμπειρικούς τύπους που προαναφέρθηκαν. Στη συνέχεια και στο πλαίσιο ενός ερευνητικού προγράμματος θα πρέπει να επιχειρηθεί η πειραματική προσέγγιση των παραμέτρων του υδρολογικού ισοζυγίου σε επίπεδο τουλάχιστον μιας λεκάνης με τα γεωλογικά χαρακτηριστικά της ευρύτερης περιοχής. Η επιβεβαίωση των όποιων αποτελεσμάτων προϋποθέτει παράλληλη μελέτη του υπόγειου υδατικού δυναμικού. Εικόνα 23:Απορροή + Κατείσδυση για διαφορετικές πιθανότητες μη υπέρβασης (1-99)στο σύνολο των λεκανών. 121