Επιλογή θέσεων μικροφραγμάτων για την ανάσχεση πλημμυρικών φαινομένων στον αστικό χώρο, περιοχή μελέτης «το νησί της Θάσου»

Abstract

Η γεωμορφολογία της χώρας μας συμβάλλει στην ανάπτυξη μεγάλου αριθμού ρεμάτων με μικρές σχετικά λεκάνες απορροής, έντονες κλίσεις, γρήγορη αποστράγγιση, με συνέπεια τη δημιουργία πλημμυρών κατά την εμφάνιση έντονων βροχοπτώσεων. Οι πλημμύρες θεωρούνται από τους πλέον συχνούς και καταστρεπτικούς τύπους φυσικών καταστροφών σε παγκόσμιο επίπεδο. Η έκθεση της ανθρώπινης ζωής και περιουσίας σε κίνδυνο, η καταστροφή έργων υποδομής, γεωργικών και κτηνοτροφικών εγκαταστάσεων, η έντονη διάβρωση εδαφών και η μόλυνση υδατικών μαζών είναι μερικές από τις πιο σημαντικές επιπτώσεις τους. Οι καταστροφές αυτές οφείλονται κυρίως στις παρεμβάσεις που έχουν γίνει στις κοίτες και στα πρανή των φυσικών ρεμάτων, στην πλημμελή συντήρηση ή και στην ανυπαρξία των τεχνικών έργων διευκόλυνσης απορροής όμβριων υδάτων, ενώ σημαντική είναι η έλλειψη ενόργανων δεδομένων κυρίως σε ότι αφορά στην συστηματική καταγραφή των απορροών των υδατορεµάτων. Το νησί της Θάσου, τα τελευταία χρόνια πλήττεται από καταστροφικές πλημμύρες, με συνέπεια να προκύπτει η ανάγκη για δρομολόγηση συντονισμένων έργων, δράσεων πρόληψης και ετοιμότητας, που να συμβάλουν στην αντιμετώπιση τους. Αξιόλογη είναι η συνεισφορά της τεχνολογίας της τηλεπισκόπησης και της τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) στην εκτίμηση της επικινδυνότητας της περιοχής σε πλημμυρικά φαινόμενα και στον εντοπισμό των πλημμυρισμένων περιοχών. Η προσομοίωση της πλημμύρας και η επιλογή των θέσεων κατασκευής των μικρών φραγμάτων για την αντιμετώπιση των φαινομένων και κατά προτεραιότητα σε περιοχή που έχει πληγεί από πρόσφατες δασικές πυρκαγιές έγινε με τη χρήση του λογισμικού ΜΙΚΕ 2022 και το ΜΙΚΕ ZERO. Με την κατασκευή μικρών φραγμάτων στις κοίτες των ρεμάτων επιτυγχάνεται η ανακοπή της ροής του νερού και η αποθήκευσή του για μελλοντική χρήση (παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, άρδευση, ύδρευση, κατάσβεση πυρκαγιών κτλ.). Για την επιλογή της θέσης ενός φράγματος βασικό κριτήριο αποτελεί η γεωμορφολογία της λεκάνης απορροής, η ύπαρξη των αναγκαίων ποσοτήτων νερού, η ευστάθεια των πρανών , τα δημογραφικά στοιχεία της περιοχής κ.α. Στόχος της εργασίας είναι η χωροθέτηση των μικρών φραγμάτων της νήσου Θάσος, του Ν. Καβάλας, της Π.Ε. Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης, με τη χρήση των σύγχρονων τεχνολογιών των ΓΣΠ και λογισμικών όπως το ΜΙΚΕ της DHI, ώστε να αποθηκεύουν δεδομένα σε ηλεκτρονικές βάσεις, να δημιουργηθούν θεματικοί χάρτες και να εφαρμοστεί η μέθοδος των διαφόρων σεναρίων στην πρόληψη πλημμυρών. Στο πλαίσιο της εργασίας και με τη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ - GIS), για την ανάπτυξη του μορφομετρικού μοντέλου (DEM) σε κλίμακα 1:50.000, προσδιορίστηκαν οι ισοϋψείς καμπύλες. Η δημιουργία του θεματικού χάρτη με τις περιοχές που εμφανίζουν ευπάθεια στις πλημμύρες βασίστηκε στη μέθοδο της Πολύκριτηριακής Ανάλυσης Αποφάσεων (Multi Criteria Decision Analysis - MCDA) με την διαδικασία της Αναλυτικής Ιεράρχησης (Analytic Hierarchy Process - AHP), βασιζόμενη σε παράγοντες όπως είναι οι κλίσεις, η πυκνότητα του υδρολογικού δικτύου, οι χρήσεις γης του νησιού, το ιστορικό πλημμύρας και η πληθυσμιακή πυκνότητα. Ο κάθε παράγοντας βαθμονομήθηκε με διαφορετικό συντελεστή βαρύτητας που ανάλογα επιδρά στο τελικό αποτέλεσμα. Στη συνέχεια, επιλέχθηκε ο οικισμός Λιμεναρίων, Δ. Θάσου, όπου με τη χρήση των λογισμικού ΜΙΚΕ 2022 και ΜΙΚΕ ZERO της DHI, έγινε η μοντελοποίηση και η προσομοίωση πλημμύρας του ρέματος. Ακολούθησαν νέα σενάρια προσομοίωσης πλημμύρας με την κατασκευή φραγμάτων σε διάφορα σημεία του ρέματος. Από την έρευνα αυτή, αξιολογήθηκαν τα αποτελέσματα με τα πιθανά σενάρια χωροθέτησης των μικρών φραγμάτων, με σκοπό τη διαχείριση και καταστολή των πλημμυρών από τις αρμόδιες αρχές. Εν κατακλείδι, παρουσιάστηκε σύνοψη των κυριότερων συμπερασμάτων που προέκυψαν με την ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας, σε ότι αφορά τόσο στην μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, όσο και στην αξιολόγηση των υπό μελέτη θέσεων.

The geomorphology of our country contributes to the development of many streams with relatively small catchments, steep slopes, rapid drainage resulting in the creation of floods during the occurrence of heavy rainfall. Floods are considered one of the most common and devastating types of natural disasters worldwide. Exposure of human life and property to danger, destruction of infrastructure, agricultural and livestock facilities, severe soil erosion and contamination of water bodies are some of the most significant consequences. These catastrophes are mainly due to the interventions that have been made in the riverbeds and the slopes of the natural streams, in the improper maintenance or in the absence of the technical works of facilitation of rainwater drainage. The island of Thassos in recent years has been affected by catastrophic floods and thus arises the need for the launch of coordinated projects, prevention actions and preparedness to contribute to their response. The contribution of remote sensing technology and Geographic Information Systems (GIS) technology to the assessment of the risk of floods in the area, to the location of flooded areas and to the selection of construction sites for small dams to deal with the phenomena, preferably areas affected by recent forest fires. With the construction of small dams in the riverbeds, the flow of water will stop and stored for future use (electricity generation, irrigation, water supply, firefighting, etc.). The basic criterion for choosing the location of a dam is the geomorphology of the valley, the existence of the necessary quantities of water, the stability of the slopes, the demographic data of the area, etc. The creation of the thematic map with the areas showing vulnerability to flooding was based on the Multi Criteria Decision Analysis (MCDA) method with the Analytic Hierarchy Process (AHP), based on factors such as slopes, the density of the hydrological network, the land uses of the island, the flood history and the population density. Each factor was calibrated with a different weighting factor that affects the result accordingly. Then, the settlement of Limenaria, Thassos, was chosen, where with the use of DHI's MIKE 2022 and MIKE ZERO software, the modeling and simulation of flooding of the stream was done. New flood simulation scenarios followed with the construction of dams at various points in the stream. From this research, the results were evaluated with the possible siting scenarios of the small dams, in order to manage and suppress the floods by the competent authorities. In conclusion, a summary of the main conclusions that emerged from the completion of this work was presented, regarding both the methodology followed and the evaluation of the positions under study.