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# Rapport de mission en Grèce du 4 au 17 décembre 2005

Christian Depraetere

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Christian Depraetere. Rapport de mission en Grèce du 4 au 17 décembre 2005. Institut de Recherche pour le Développement. 2006. hal-05008006

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Public Domain
Rapport de
mission en Grèce
du dimanche 4 décembre au samedi 17 décembre 2005

Christian Depraetere

LTHE
28 décembre 2006

Financement API France/Grèce dans le cadre de BALWOIS
sur le thème de la gestion des bassins transfrontaliers dans les Balkans

Diffusion :

Nikolas DERCAS, Konstantinos SOULIS, Agricultural University of Athens, Athènes, Grèce
Ioannis NALBANTIS, National Technical University of Athens, Athènes, Grèce
Marc MORELL, Coordinateur du programme BALWOIS, IRD, Montpellier, France
Sandrine ANQUETIN et Georges-Marie SAULNIER, LTHE, Grenoble, France

Christian DEPRAETERE
Institut de Recherche pour le Développement
(IRD)
LTHE
BP 53 38041 Grenoble cedex 9
FRANCE

Téléphone: 0-476 82 50 36 ou/or 33-476 82

50 36 de l'étranger (from abroad).

Télécopie: 33 (ou/or) 0-476 82 52 86

Courriel: christian.depraetere@hmg.inpg.fr

site WEB de l'IRD
http://www.ird.fr

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Institut de recherche
pour le développement

Marc MORELL
BALWOIS Project Coordinator
c/o IRD AGROPOLIS
BP 64501

34394 - Montpellier - France
Tél. +33 4 67 63 64 20 /
GSM + 33 6 08 35 22 48 /
Fax +33 4 67 41 21 33

Email : secretariat@balwois.org
Conference Web Site : www.balwois.org
information System Web Site :
http://www.balwois.net
# Mission en Grèce de C. Depraetere
du dimanche 4 décembre au samedi 17 décembre 2005

La liste des personnes rencontrées pendant la mission est en annexe 1.

## I. Chronologie de la mission

**Dimanche 4 décembre :**

Arrivée 17h50 à l'aéroport d'Athènes. Rencontre avec Costas.

**Lundi 5 décembre :**

Discussion avec Professeur Kerkides en présence de Nikolas DERCAS et Costas SOULIS concernant les objectifs visés par la collaboration France/Grèce à savoir :

- Case study on Struma/Strymonas transboundary catchment between Greece and Bulgary: collaboration with the NIHM of Bulgaria (Dobri DIMITROV) is considered to be feasible at the moment. Contacts have already been initiated between IRD and NIMH but also between AUA and NIHM.

- Proposal for an Homogenous HydroGIS over the Balkans with data derived from DEM/SRTM.

**Mardi 6 décembre :**

Extraction et traitement du MNT/SRTM sur le bassin de Strymonas.

**Mercredi 7 décembre :**

Mission de terrain avec Costas et Stavros de 8h00 à 21h00.

**Parcours :**

- Isthme de Corinth,

- Mycenes,

- Nafplio,

- bassin expérimental Iria near Nafplio,

- Epidaure.

**Jeudi 8 décembre :**

Présentation (11 heure, AUA, durée 1 heure).

« Toward hydrogeomorphology: Overview on Digital Elevation Modelling for hydrographical and hydrological applications”

Christian DEPRAETERE (IRD-LTHE), Grenoble France

This is key note on DEModelling : production channels, data availability, specific artefacts identification and their consequences on hydrogeomorphological measurments, most commonly used applications including geomorphological hydrograph, forseables perpectives.

**Vendredi 9 décembre :**

**Passage à la NTUA :**

Rencontre avec George TSAKIRIS (président de la European Water Resources Association), Ioannis NALBANTIS et S. GIAKOUMAKIS concernant BALWOIS et les objectifs de la mission.

Discussion avec Demetre ARGIALAS qui travaille sur les méthodes de détermination de massifs à partir de MNT donc sur un thème identique au nôtre (DEPRAETERE et Al., 2004).

Présentation Version courte (30 minutes) de la présentation du lundi 16 décembre.

**Passage à l'Observatoire National d'Athènes :**

Rencontre avec les météorologues Vassiliki KOTRONI et Konstantinos LAGOUVARDOS du National Observatory of Athens (NOA).

**Samedi 10 décembre :**
Visite du bassin expérimental de l'AUA mise en place dans le cadre de la thèse de Konstantinos SOULIS sous la direction de Nikolas DERCAS,

Dimanche 11 décembre:
Mise en forme de la base de données MNT/SRTM sur les Balkans.

Lundi 12 décembre:
Présentation (11 heure, AUA, durée 1 heure).

"By-products of DEModelling for GIS dedicated to hydrology: an example from the Chepelarka catchment (Bulgaria)"

Christian DEPRAETERE (IRD-LTHE, Grenoble France) Eram ARTINIAN (NIMH, Plovdiv, Bulgaria)
This example was taken during the training session in Sofia, Bulgaria in July 2004, and upgraded with a
colleague of Dobri, Eram ARTINIAN from the National Institut of Meteorology and Hydrology in Plovdiv,
Bulgaria. This is a complement of a/ on a specific example. In this case, we get more into details of specific
methods that are valuable for HydroGIS implementations.

This presentation was more dedicated to people who are effectively using DEM for hydroGIS implementation and hydrological modelling.

du Mardi 13 décembre au Jeudi 15 décembre :
Mission de terrain sur la partie grecque du bassin du Strymonas (Struma en Bulgare) avec Nikolas DERCAS, Konstantinos SOULIS et le Professeur Ioannis VALIENTZAS.

- Terrain sur le bassin versant de Krousovitis à l'Est de Siderocastro (« Château de fer »).

- Discussion avec Thomas KATSIADONIS et Theodoros NAZIZIDIS concernant la gestion du lac Kerkini.

Vendredi 16 décembre :
Présentation (12 heures, AUA, durée 1 heure).

"Morphological signature" from DEM as a contribution to the definition of homogenous hydrological units :
an example for the identification of karstic outcrop on the montainous massifs surrounding the Ohrid and
Prespa Lakes (Albania, Greece and Former Yougoslavian Republic Of Macedonia FYROM)"

Christian DEPRAETERE (IRD-LTHE) Serge RIAZANOFF (GAEL consultant) Georges-Marie SAULNIER (CNRS-LTHE)".
This talk is based on a paper presentated at the BALWOIS conference (Ohrid, FYRMA, april 2004). The issue is
to explore new type of research in the blooming domain of hydrogeomorphology. It will be of some interests for
researchers who are already involved in DEModelling.

Réunion de fin de mission avec
Ioannis NALBANTIS, Nikolas DERCAS et Konstantinos SOULIS

Samedi 17 décembre :
Vol retour vers Paris à 6h30
## II. Objectifs :

### 1./ Base de données SIG/hydrologique dérivées du MNT/SRTM 3'' d'arc sur les Balkans:

#### 1.1./ Origine du projet :

Le principe de développer une base de données SIG/hydrologique dérivées du MNT/SRTM 3'' d'arc sur les Balkans avait été envisagé lors de la mission en Bulgarie en juillet 2004. A cette occasion, une réunion avec différents partenaires de la région (Albanie, Bulgarie, Macédoine, Roumanie, Serbie) avec permis d'identifier un besoin en terme de données SIG homogènes en particulier sur les bassins transfrontaliers (carte 1). Le MNT/SRTM disponible sur l'ensemble des Balkans est homogène et correspond donc au critère d'homogénéité.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Carte 1 : Bassins transfrontaliers dans le sud des Balkans</figcaption></figure>

#### 1.2./ Etat actuel et perspectives :

Un utilitaire permettant d'extraire les données de base à partir des pavés 1°x1° disponibles sur le WEB a été constitué sur la zone des Balkans (carte 2). Cette base comporte 227 pavés de 1x1°, soit 665 méga octets. Ces données brutes sont traitées dans l'utilitaire (fig.1) de la façon suivante :

- assemblage des pavés 1°x1° en fonction du quadrangle géographique défini.

- Comblement des lacunes par interpolation bi-linéaire.

- Extraction de la partie marine en fonction du fichier des traits de côtes GSHHS.
Carte 2 : zone couverte par la base de données actuelle

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Fig. 1 : Base de données NTT des pavés MNT/SRTM sur les Balkans</figcaption></figure>

<figure><img src="image_5.png" /></figure>
En sortie, l'utilitaire fournit un MNT sans lacunes et avec un code extérieur pour les zones situées en mer. C'est ce MNT qui servira à l'extraction des produits dérivés suivants :

- Extraction du réseau hydrographique.

- Extraction des bassin versants et des sous-bassins versants.

- Calcul de différents paramètres dont pentes et exposition, longueur de drainage, surfaces drainées, distance à l'exutoire.

Les produits dérivés peuvent être soit en format vecteur soit en format raster. Différents SIG (MapInfo, ArcGIS, IDRISI) ou logiciel ad hoc (DEMIURGE/IRD) permettent de faire tout ou partie de ces traitements.

La constitution d'une telle base de données dérivées du MNT dans sa version de base représente environ six mois de travail. Il pourrait être effectué dans le cadre d'un mémoire de master ou un mémoire de fin d'étude d'ingénieur co encadré par différents intervenants (IRD et partenaires de la région des Balkans.

L'étude ci-dessous sur le bassin transfrontalier du Strymonas/Struma illustre ce que pourrait apporté une telle base de données dans le cadre plus général un SIG à vocation hydrologique à l'échelle des Balkans.
## 2./ Etude sur le bassin du Strymonas/Struma :

Le choix du bassin versant du Strymonas procède du fait qu'un travail de base a d'ores et déjà été fait en matière d'hydrométéorologie et de données SIG dans le cadre d'INTERREG II (Spiropoulos, 2000) et de la thèse en cours de Konstantinos SOULIS. Dans ce cadre des contacts ont donc déjà été établis avec les partenaires bulgares et de Macedoine (FYROM).

Les données SIG disponibles à l'AUA sont les suivantes :

- cartes géologiques numérisées (voir extrait en carte 3),

- cartes pédologiques numérisées,

- classement des états de surface par télédétection LANDSAT

Des données hydrométéorologiques analysées sont également disponibles à l'AUA.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Carte 3: extrait du plan SIG numérisé à partir des cartes géologiques (Source AUA, 2000)</figcaption></figure>
## 2.1./ Le contexte général :

Le bassin transfrontalier du Strymonas (Struma en Bulgare et Macédonien) couvre 16781 km² partagés par quatre pays (Tab 1). Les parties serbe et macédonienne n'occupent que des parties amont limitées, respectivement 4 et 10%. En revanche, la Bulgarie contrôle plus de la moitié du bassin en amont de la basse vallée qui appartient à la Grèce (Carte 3). Ainsi, la majeure partie des apports en eaux atteignant la plaine de Serres en Grèce et plus particulièrement le lac de barrage de Kerkini est sous la dépendance des débits du fleuve Strymonas venant de Bulgarie. La plaine de Serres est une des plus grandes zones agricoles de la Grèce avec un réseau d'irrigation provenant du lac Kerkini (irrigation gravitaire) ou de prise direct sur le fleuve en amont du lac (irrigation sous pression).

<table><caption>Tab. 1: Répartition par pays du bassin du Strymonas/Struma</caption><thead><tr><td>Pays</td><td>Superficie (km²)</td><td>%</td></tr></thead><tbody><tr><td>Macédoine (ARYM<fnref n="1" />)</td><td>1644,0</td><td>9,8</td></tr><tr><td>Bulgarie</td><td>8527,8</td><td>50,8</td></tr><tr><td>Grèce</td><td>5942,1</td><td>35,4</td></tr><tr><td>Serbie</td><td>667,7</td><td>4,0</td></tr><tr><td>Total bassin</td><td>16781,6</td><td>100,0</td></tr></tbody></table>

Cette situation est potentiellement susceptible d'engendrer des tensions sur la ressource en eau entre ces deux pays. Aucun accord n'existe à ce jour entre la Grèce et la Bulgarie.

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Carte 3: le bassin transfrontalier du Strymonas/Struma</figcaption></figure>

<footnote n="1">¹ ARYM : Ancienne République Yougoslave de Macédoine. FYROM en Anglais.</footnote>
La gestion du lac Kerkini représente le principal enjeu actuel (Ph.1). Ce lac artificiel est établi sur une ancienne zone marécageuse. Une première digue a été construite en 1935. Du fait du comblement rapide du premier lac, il a été nécessaire de surélever la digue en 1947. Les apports sédimentaires sont de l'ordre de $1,1 \cdot 10^6 \text{ m}^3/\text{an}$ soit une couche de 2,7 cm/an. Une étude bathymétrique du lac est en cours. Le lac actuel couvre environ $40 \text{ km}^2$ avec une profondeur moyenne de 3 mètres (max 10 mètres).

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Ph.1 :Ecluses du barrage sur le lac de Kerkini</figcaption></figure>

Le réservoir à plusieurs fonctions avec par ordre de priorités :

- Ecrêtage de crue pour la protection des cultures et des habitations situées à l'aval. Ce fut la première fonction du barrage lors de la construction des digues en 1932.

- Irrigation par gravité sur la partie située à l'est et au sud-est du lac (prélèvements inconnus). Environ 40000 hectares irrigués dans canaux en terre (≈ 70% de perte).

- Hydroélectricité vendue à la compagnie nationale DEI (volumes turbinés connus). Du fait de la faible pente à l'aval du barrage, le débit ne peut dépasser 200 m3/s.

- Réserve naturelle dans le cadre de la convention RAMSAR. Tourisme marginal.

La gestion du barrage est actuellement assurée de façon empirique par Thomas KATSIADONIS du Bureau des Travaux Hydrauliques (Hydraulics Works Office) qui dépend du Ministère des Travaux Publics et de l'Environnement. Il ne disponible que de données de débits très fragmentaires sur une station en amont du fleuve Strymonas située en territoire grecque. Il ne dispose d'aucune information de débits ou de pluies venant de la Bulgarie. Il faut cependant noté qu'il est arrivé occasionnellement que les responsables bulgares le contactent pour l'informer de l'arrivée d'une crue importante. Il ne dispose pas d'information sur les quantités prélevées au niveau de la prise d'eau située à l'amont permettant l'irrigation sous pression de la partie est de la plaine de Serres. De même, pour les prélèvements directs au niveau du lac pour l'irrigation gravitaire de la partie ouest de la plaine de Serres. Le turbinage au niveau du barrage est décidé en fonction de la seule information disponible : le niveau du lac (les volumes turbinés sont connus !).

Cet état de fait est d'autant plus surprenant que les fonctions du réservoir sont multiples et potentiellement conflictuelles quant à l'usage de la ressource en particulier pendant les étiages estivaux. Dans le cadre de directive européenne, il est prévu de mettre en place un comité de gestion du lac associant les différents utilisateurs. Cette mesure propre à la gestion du lac devrait s'inscrire dans le cadre plus large de la mise en place de structure de gestion par bassin versant au niveau de la Grèce. A l'échelle de l'ensemble du bassin, il n'existe aucun accord officiel entre la Grèce et la Bulgarie concernant la gestion de la ressource ou la simple transmission de données. Des échanges de données occasionnelles ont eu lieu sur la base de collaborations entre institutions bulgares (NIMH) et grecques.

En attendant la formalisation d'accords et la mise en place de structure de gestion transnational, l'Observatoire Météorologique National d'Athènes serait en mesure de fournir des estimations de pluies à l'échelle de l'ensemble du bassin du Strymonas (contacts avec Vassiliki KOTRONI et Konstantinos LAGOUVARDOS). Des données de pluies et de débits pourraient être fournies sur la partie bulgare par la NIMH de Sofia pour peu qu'un accord de collaboration puisse être établi avec l'AUA.
Bien qu'aucune information précise ne nous ai été fournie, il semblerait que les apports sédimentaires dans le lac diminuent du fait de la déprise agricole sur les zones montagneuses. De même en terme de qualité de l'eau, on constaterait une diminution des polluants industriels et agricoles provenant de Bulgarie.

## 2.2./ Quelques éléments sur l'hydrogéomorphologie du bassin :

Une fiche technique sur le bassin versant du Strymonas/Struma nous a été transmise par K. SOULIS (voir annexe 2). Une première ébauche de SIG sur l'ensemble du bassin a été constitué par Konstantinos DERCAS dans le cadre de sa thèse (données topographiques et MNT dérivé, données géologiques). Elles sont disponibles à l'AUA.

Dans le cadre de la mission, nous avons procédé au traitement du MNT/SRTM de résolution 3'' d'arc (environ 90x90m) sur la bassin de Krousovitis. Ce travail confirme les principaux résultats établis lors d'une précédente étude sur une autre région des Balkans (DEPRAETERE et al., 2004) :

- Les zones de pentes inférieures à 5% ne permettent pas d'extraire des réseaux hydrographiques et des limites de bassins cohérents. Ces zones de faible relief correspondent principalement à des plaines situées dans des grabens subsidents (cas de la plaine de Serres), ou à des replats de plus faible étendue correspondant à des petites montagneuses (nord du village d'Achladochorion dans le bassin de Krousovitis). Bien qu'inexploitable au niveau local, la géométrie d'ensemble des grandes plaines est toutefois sensible et permet éventuellement l'identification de certaines paléoformes.

- Lorsque la pente est supérieure à 5%, les réseaux et les limites hydrographiques sont exactes et correspondent à ce que fournissent des cartes à l'échelle 1/200.000ème (Carte 4).

- Certains éléments sont clairement identifiables : gorges, glacis, cône de déjection.

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Carte 4 : Extraction réseau et bassin à partir du MNT/SRTM 3'' d'arc comparé à la carte 1/200.000ème
Sur le bassin de Krousovitis</figcaption></figure>

A titre d'exemple, la partie nord de la plaine de Serres paraît couverte par un large paléo cône de déjection au débouché dans la plaine du Strymonas (carte 5). Ce dernier est partiellement enfoui sous des cônes de déjection plus récents aux débouchés des bassins montagneux des massifs encadrant la plaine. Le plus remarquable d'entre eux se situe à l'est de Sidero Castro au débouché du bassin de Krousovitis. Un ensemble de cônes de déjection coalescents de pente plus forte s'observe sur le piémont au nord du lac. En revanche, les cônes provenant du massif situé au sud-ouest du lac sont bien moins développés. La position de la zone marécageuse et du lac actuel serait en partie due à la présence de ces différents cônes de déjection qui auraient modifiés l'ancien tracé du Strymonas et formés une cuvette dépressionnaire².

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Carte 5 : Schéma hydrogéomorphologique de la partie Nord de la plaine de Serres
établi à partir du MNT/SRTM 3'' d'arc</figcaption></figure>
La carte 6 illustre les plans d'informations SIG extraits des MNT/SRTM 3'' d'arc :

- Fond orographique (altitude + estompage).

- Limites de bassin et de sous-bassin.

- Réseau hydrographique avec surfaces drainées en km².

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Carte 6 : Extraction et hiérarchisation du réseau et des sous-bassins</figcaption></figure>
Les sous-bassins peuvent être codifiés selon une méthode topologique permettant de retrouver les relations hydrologiques amont/aval (Carte 7). Cette partition de l'espace en bassins peut être complétée et combinée avec une classification en massifs à des fins de définition d'unités hydrologiques fonctionnelles (Carte 8).

## Carte 7 : codification topologique du réseau et des sous-bassins

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

## Carte 8 : extraction des massifs montagneux

<figure><img src="image_13.png" /></figure>
### 3./ Déplacements sur le terrain:

Des missions de terrain ont pu être faites lors de précédentes missions (carte 9): Plateau calcaire de Planititsa (Macédoine ARYM), plaine de Korçe (Albanie) et bassin de Chepelarska (Bulgarie).

Les missions sur le terrain en Grèce ont été assurées avec les moyens de l'AUA. En particulier, les partenaires ont été dans l'obligation d'utiliser leur véhicule personnel.

#### Mercredi 7 décembre :

Le premier déplacement a eu lieu sur le bassin d'Iria dans le Péloponèse à quelques heures de voiture d'Athènes. C'est un des bassins expérimentaux de l'AUA étudié par Stavros ALEXANDRIS (ph.2). La plaine est large et plate encadrée par de hautes collines rocheuses couverte de forêts claires plus ou moins dégradées en maquis. Les cultures de la plaine (en particulier artichauts !) sont irriguées au gouttes à gouttes (Ph. 3).

#### Carte 9 : missions terrain dans les Balkans

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Ph. 2 : Station météo gérée par Stavros sur le bassin de Iria</figcaption></figure>

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Ph. 3 : Irrigation au gouttes à gouttes dans la plaine d'Iria</figcaption></figure>

<figure><img src="image_16.png" /></figure>
La mission de terrain sur le Strymonas a pris trois jours dont deux pour le déplacement aller et retour en voiture depuis Athènes. La seule journée de terrain à permis quelques observations sur le bassin de ? en amont de Sidero Castro et les bords du lac de Kerkini.

Le cône du bassin est postérieur au paléo cône du Strymonas au débouché dans la plaine (voir carte 4). Le volume du cône de déjection à l'aval de Sidero Castro est d'environ $200.10^6$ m³, soit une lame érodée moyenne sur le bassin de 0,75 mètres (superficie $267 \text{ km}^2$). Il est probable que le cône procède pour l'essentiel de l'affouillement de la vallée principale qui se caractérise par un encaissement de 80 mètres sur une largeur de 600 mètres et une longueur de 11 km soit un volume de l'ordre de $280.10^6$ m³.

Le bassin versant en lui-même présente plusieurs types de modelés contratées dans des contextes morphostructuraux spécifiques (carte 10): plaine, vallée encaisseé, glacis, collines, massifs montagneux ... Par manque de temps, nous nous sommes limités à explorer le versant de rive droite du drain principal. Cette zone correspond à un glacis sur le piémont du massif de Angistron (ph. 4a). La préservation de cet ancien glacis associé à une période pendant laquelle le drain principal devait se trouvé à une altitude supérieure procède de la cohésion et de la perméabilité de la couverture bréchique (Ph. 4b).

La vallée principale présente un encaissement de l'ordre de 100 mètres (Ph. 5). De nombreuses coupes rendent compte de l'importance des dépots récents non consolidés sans doute d'origine périglaciaires (Ph. 6 et 7). Le chenal principal présente des alternances de tronçons sableux bien calibrés (Ph. 8) avec des seuils rocheux.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Carte 10 : modelés et principales unités morphostructurales du bassin de Krousovitis</figcaption></figure>
## Ph 4: Glacis de piémont en rive droite

Ph. 4b

<figure><img src="image_18.png" /></figure>

<figure><img src="image_19.png" /></figure>

Ph. 4a

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

## Ph. 5 : Encaissement de 100 mètres de la vallée principale dans des couches marno-calcaires.

(photo Konstantinos. Soulis)

<figure><img src="image_21.png" /></figure>
Ph. 6 : Dépôts de blocs roulés de lithologie variée dans matrice sablo gravillonnaire probablement d'origine périglaciaire.

(photo K. SOULIS)

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

Ph. 7 : dépôts décamétriques non consolidés proche du cours d'eau principal. Ils présentent plusieurs couches avec fort contrastes granulométriques, morphométriques et lithologiques.

(photo K. Soulis)

<figure><img src="image_24.png" /></figure>
Ph.8 : section sableuse parfaitement calibrée du chenal principal. Lit formé de sable trié et de graviers roulés. (photo K. SOULIS)

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

<figure><img src="image_26.png" /></figure>
### III. Conclusions et perspectives :

La mission s'est déroulée dans d'excellente conditions essentiellement grâce à l'ouverture d'esprit et à la disponibilité des partenaires. A ce titre, je tiens à remercier tout particulièrement Konstantinos SOULIS qui fut mon poisson pilote tout au long de ma mission mais également Nikolas DERCAS, Stavros ALEXANDRIS et Ioannis NALBANTIS.

Lors de la réunion de fin de mission, nous avons convenus de développer les actions envisagées au début de la mission :

- Développer une base de données SIG à vocation hydrologique sur l'ensemble des Balkans en procédant à une exploitation systématique des MNT/SRTM (voir II 1./). Ce travail pourrait être l'objet d'un stage de fin d'étude d'environ 4 mois co-encadré par LTHE (moi-même), l'AUA (personne à définir) et éventuellement le NIMH (Bulgarie). Bien que ce travail soit assez technique, il y aurait toutefois matière à publication à terme (fin 2006).

- Poursuivre le travail de recherche sur le bassin de Strymonas/Struma (voir II 2./) dans le cadre de la thèse de Konstantinos SOULIS ou un cadre plus large incluant d'autres personnes de l'AUA, de la NTUA (Ioannis NALBANTIS), et dans la mesure du possible des partenaires Bulgares de la NIMH. Une première étape pourrait conduire à un article en commun pouvant être présenté lors de la conférence BALWOIS à Ohrid du 23 au 26 Mai 2006 (ou autres conférences<fnref n="3" />). L'objectif de cet article serait d'exploiter les données SIG existantes (MNT, cartes géologiques et pédologiques, images satellites) à des fins de définition d'unités hydrologiques fonctionnellement homogènes.

Ces actions sont envisagées pour l'instant dans le cadre bi-latéral France/Grèce mais il serait envisageable et fortement souhaitable que la NIMH de la Bulgarie soit impliquée et cela pour plusieurs raisons :

- Des contacts positifs ont d'ores et déjà été établis avec la NIMH soit dans le cadre de BALWOIS<fnref n="4" /> soit dans le cadre d'INTERREG II. Le NIMH en la personne de son Directeur Dobri DIMITROV sont des partenaires très actifs dans le cadre de BALWOIS ;

- Le bassin du Strymonas/Struma n'est qu'un des bassins transfrontaliers liant la Grèce et la Bulgarie. Une expérience positive sur ce bassin permettrait d'avoir un effet d'entraînement sur les autres bassins concernés. Elle pourrait être un élément illustrant la nécessité d'accord bi-latéraux entre la Grèce et la Bulgarie, voire entre la Grèce et la Macédoine (ARYM), quant à la gestion des bassins transfrontaliers dans le cadre des directives européennes en la matière (voir carte 1 et annexe 2 page 26 concernant « International agreements / conventions and national legislation »).

<footnote n="3">³ Conference november 2006 in Lebanon : The 3rd International Conference on the "Water Resources in the Mediterranean Basin" WATMED 3 (voir http://www.watmed.com).</footnote>

<footnote n="4">⁴ Mission de K. SOULIS à la NIMH Sofia en 2003, mission C. DEPRAETERE à la NIMH Sofia et Plovdiv en 2004</footnote>
Certains contacts se sont avérés particulièrement pertinents en terme d'intégration régionale et de partages des compétences et des moyens. A ce titre, l'entrevue avec les météorologues Vassiliki KOTRONI et Konstantinos LAGOUVARDOS<fnref n="5" /> du National Observatory of Athens (NOA) a permis d'évoquer la possibilité de fournir des grilles de pluies estimées par satellites sur une large partie des Balkans incluant les bassins transfrontaliers gréco-bulgares. Vassiliki KOTRONI est déjà en contact avec George-Marie SAULNIER du LTHE pour ce qui concerne des études hydrométéologiques sur la Méditerranée.

Une mission en France de I. Valentzias, N. Dercas et K. Soulis est prévue entre le 11 et 18 mars 2006. Cette mission permettra d'informer les missionnaires sur les activités du LTHE en particulier sur l'Observatoire Hydro Météorologique Cévennes Vivarrais OHM/CV. Cet observatoire situé dans un contexte de montagne méditerranéenne s'apparente au contexte morpho-climatique grec.

Une seconde mission en Grèce est envisagée en juillet 2006. Georges-Marie SAULNIER du LTHE serait en ce cas le missionnaire.

Références :

DEPRAETERE C., RIAZANOFF S., SAULNIER G.M., 2004 : "The new Digital Elevation Model data set from the Shuttle Radar Topography Mission : Hydrogeomorphological applications in the Ohrid region (Albania, Greece and Macedonia)", Systèmes d'observation et d'information sur l'eau pour l'aide à la décision BALWOIS, Ohrid, République de Macédoine, 25-29 Mai 2004.

MIMIDES T., KARAKATSOULIS P., RIZOS S., SOULIS K., 2001 : "New perspectives in the management of water resources. The case of transboundary hydrological basin of Strymonas/Struma river between Greece and Bulgaria". 7th International Conference on Environmental Science and Technology, Emoupolis, Syros Island, Greece, Sept 2001.

SPIROPOULOS N., 2000 : « Floods forecasting and warning system for the Strymonas/struma river basin (STRIPLIM) ». Section of remote sensing, INTERREG II, Athens, november 2000.

<footnote n="5">⁵ Tout deux sont francophones et ont fait une partie de leur étude en France.</footnote>
Annexe 1 : Liste des personnes rencontrées

<table><thead><tr><td>Personnes</td><td>fonction</td><td>adresse</td><td>Courriel/Tél./Fax</td><td>remarques</td></tr></thead><tbody><tr><td>Stavros ALEXANDRIS</td><td>Lecturer (Agro météorologue Modèle SWAP Instrumentation sur le terrain)</td><td>Section of Water Resources Development Management Dpt of natural resources development & Agri. Engineering Agricultural University of Athens IERA Odos, 75. Athens 11855</td><td>Tél. (0030) 2105294078 Tél. (0030) 2105294081 stalex@aua.gr Perso : Tél. (0030) 2294088756 Tél. (mob) 6945415213</td><td>Sur le terrain, le mercredi 7 décembre (Mycènes, Naftio, Epidaure). Adresse personnelle: Pelopos 16, Artemis, 19016</td></tr><tr><td>Demetre ARGIALAS</td><td>Professeur (Remore Sensing, GIS, Image Analysis, Expert Systems)</td><td>School of Rural and Surveying Engineering, Remote Sensing Laboratory, National Technical University of Athens 9, Hiroon Polytechniou GR 15773 Athens Greece</td><td>Tél. (0030) 210 7722595 Fax (0030) 210 7722776 argialas@central.ntua.gr</td><td>Spécialiste des MNT. Travaille actuellement sur la reconnaissance automatique des massifs !</td></tr><tr><td>P. KERKIDES</td><td>Professeur</td><td>Dpt of natural resources development & Agri. Engineering Sector of Water Resources Management Agricultural University of Athens Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030)2105294066 Fax (0030) 2105294081 kerkides@aua.gr</td><td>Chef de département. Chypriote</td></tr><tr><td>Ioannis G. ARGYROKASTRATIS</td><td>Professeur assistant</td><td>Dpt of natural resources development & Agri. Engineering Sector of Water Resources Management Agricultural University of Athens Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030) 2105294055 Fax (0030) 2105294081 jarg@aua.gr</td><td></td></tr><tr><td>Nikolas DERCAS</td><td>Professeur (Irrigation)</td><td>Agricultural University of Athens Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030) 2105294030 ndercas@otenet.gr</td><td>Thèse et contact avec Alain DELACOURT (ENGREF, Maison de la Télédétection, Montpellier ) delacourt@tele detection.fr Francophone.</td></tr><tr><td>Stamatis K. ELMALOGLOU</td><td>Professeur associé (Zone non saturée, SWAT)</td><td>Agricultural University of Athens Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030) 2105294060 Fax. (0030) 2103460885 elma@aua.gr</td><td>Thèse au LTHE en 1980, Grenoble, sous la Direction de Jean-Paul GODET. Francophone.</td></tr><tr><td>S. GIAKOUMAKIS</td><td>Professeur Assistant</td><td>School of Rural and Surveying Eng. Lab. of Reclamation Works and W.R.M. N.T.U.A. 9, Iroon Polytechniou Str. 15780 Athens Greece</td><td>Tél. (0030) 2107722601, Fax: (0030) 2107722632 sgiakou@central.ntua.gr</td><td>Etudes doctorales a Grenoble entre 1983 et 1987. Francophone</td></tr><tr><td>Thomas KATSIADONIS</td><td>Ingénieur</td><td>Hydraulics Works Office, Tezma Omonias 62100 Serres Greece (dépend du Ministère des Travaux Publics et de l'Environnement pour ce qui concerne la protection)</td><td>Tél. (mob) 6944684235 ydzavlik@panafonet.gr</td><td>Actuel responsable de la gestion du barrage de Kerkini</td></tr></tbody></table>
Annexe 1 : Liste des personnes rencontrées (suite)

<table><thead><tr><td>Personnes</td><td>fonction</td><td>adresse</td><td>Courriel/Tél./Fax</td><td>remarques</td></tr></thead><tbody><tr><td>Vassiliki KOTRONI</td><td>Météorologue</td><td>Institute of Environmental Research & Sustainable Development National Observatory of Athens Lofos Koufou, P. Pendeli, GR-15236 Athens, Greece</td><td>Tél. (0030) 210 8109126 Fax (0030) 210 8103236 kotroni@meteo.noa.gr</td><td>Collaboration en cours avec G.M. SAULNIER (LTHE, Grenoble, OHM-CV) dans le cadre d'un réseau européen d'observatoire hydrométéorologique en zone méditerranéenne. Francophone</td></tr><tr><td>Konstantinos LAGOUVARDOS</td><td>Météorologue</td><td>Institute of Environmental Research & Sustainable Development National Observatory of Athens Lofos Koufou, P. Pendeli, GR-15236 Athens, Greece</td><td>Tél. (0030) 210 8109126 Fax (0030) 210 8103236 lagouvar@meteo.noa.gr</td><td>Etude en France. Francophone.</td></tr><tr><td>Ioannis NALBANTIS</td><td>Professeur assistant (hydrologie)</td><td>National Technical University of Athens</td><td></td><td>Thèse sur les Gardons sous la Direction de Charles OBLED (LTHE, Grenoble). Francophone.</td></tr><tr><td>Theodoros NAZIZIDIS</td><td>Ingénieur</td><td>Kerkini Lake Management</td><td>Tél. (0030) 2327028004 Tél. (mob) 6977588681 nazizid@otenet.gr</td><td>Pressenti pour être le futur coordinateur du comité de gestion du barrage de Kerkini</td></tr><tr><td>Konstantinos SOULIS (Costas)</td><td>Research assistant</td><td>Agricultural University of Athens Laboratory of Agricultural Hydraulics Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030) 2105294070 Tél. (mob) 6977023603 soco@aua.gr</td><td>Collaborateur direct du projet France/Grèce. Thèse en cours sous la Direction de Nikolas DERCAS</td></tr><tr><td>Aggeliki STEFOPOULOU</td><td>Ingénieure contractuelle</td><td>Agricultural University of Athens Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030) 2105294074 Tél. (Mob) 6945777448</td><td>Travail sur projet relatif aux impacts des mines de Phosphates sous la Direction de N. DERCAS (Tunisie et Maroc)</td></tr><tr><td>George TSAKIRIS</td><td>Professeur</td><td>National Technical University of Athens 9, Hiroon Polytechniou GR 15773 Athens Greece</td><td>Tél. (0030) 210 7722700 Tél. (0030) 210 7722631 Tél. (0030) 210 7722649 Fax (0030) 210 7722632 gtsakir@central.ntua.gr</td><td>Président de la European Water Resources Association</td></tr><tr><td>Ioannis VALIENTZAS</td><td>Professeur</td><td>Agricultural University of Athens Sector of Water Resources Management Iera Odos Botanikos, 75. Athens 11855 Greece</td><td>Tél. (0030) 2105294030 lhyd2vay@aua.gr</td><td>Chef de département Thèse à Toulouse. Francophone.</td></tr></tbody></table>
ANNEXE 2 :
Informations générales sur le bassin de Strymonas
(document transmis par Konstantinos. Soulis)

11.- STRUMA/STRYMON River Sub-basin

1. GENERAL
INFORMATION

STRUMA/STRYMON RIVER Sub-basin

(sub-basin shared by Republic of Bulgaria, Greece and FYR Macedonia)

Strymon/Struma is a transboundary river with a catchment of 18,078 km² (290 km and 10,797 km² in southwest Bulgaria; 110 km and 7,281 km² in northern Greece), its tributaries even extending into four countries (small parts are in Serbia & Montenegro and FYR Macedonia). It has a mean runoff of 2,500 million m³/year (Greek border) and is of great importance for the irrigation of the Serres plain (100,000 ha) in Greece.

Struma river has its source in western Bulgaria at Vitosha mountain south of Sofija and runs first west through the city of Pernik (110,000 inhabitants) and then south up to the Aegean Sea at an average elevation of about 900 m a.s.l. The basin has a pronounced mountain character. A number of thermo-mineral springs along the Struma valley are of international importance.

The climate is mainly continental (discharge maxima in spring, minima in summer). In the south, Mediterranean cyclones passing through the region can bring rainfall and snowmelt; the resulting abrupt winter floods can cause a lot of damage in the Greek area.

There are 56 artificial lakes with a total volume of 141 mil m³ (largest dams are Studena, Pchelina and Djakovo) in the Struma valley built for water supply (including for Sofija), power generation and irrigation (presently ca. 50,000 ha). With decreasing industrial production as the main source of pollution, the quality of the Struma water improved. The Pchelina Dam Lake serves as a pollution sink. The section between Pernik and Radomir is highly polluted. The city of Blagoevgrad (71,000 inhabitants) is one of the major polluters (no WWTP) in the middle river section. The third major city is Kjustendil (52,000 inhabitants).

The course of the Strymon through Greek territory is 26 km until it reaches the Kerkini Lake, the river stretch downstream up to the coast is 110 km long.

The Kerkini reservoir (109 km²) was built in 1933 at a former swamp for regulating the Strymon river discharges, irrigation and flood protection (new dam in 1982). The partly shallow reservoir (4-5 m fluctuating) developed into an important wetland for migratory and breeding birds, protected under the RAMSAR Convention.
<table><thead><tr><th>BULGARIA</th><th>GREECE</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="2"><strong>1.1. Geographical properties</strong></td></tr><tr><td colspan="2">Longitude/latitude at downstream river outlet</td></tr><tr><td>Struma sources: 42°33' 40"N 23° 16' 40" E</td><td rowspan="2">The Basin is located between geographic longitude 20011'E and 24034' and geographic latitude 40047' and 42053'.</td></tr><tr><td>Struma border: 41° 22' 00"N 23° 20 40" E</td></tr><tr><td colspan="2">Size of basin</td></tr><tr><td>10,797 km² of the basin belong to Bulgaria</td><td>7,281 km² belong to Greece</td></tr><tr><td colspan="2">Length and width in km</td></tr><tr><td>The river length up the border is 290 km. (total 400 km)</td><td>The river length on the Greek territory is 110 km (total 400 km)</td></tr><tr><td colspan="2">Topography, including altitude range in m</td></tr><tr><td>Struma River springs from the southern slopes of Vitosha Mountain, at an elevation of 2,180 m. Its water catchment area is of a marked mountainous nature and the average elevation is around 900 m.</td><td>10% of the basin has altitudes from 1,100-1,400 m<br>30% of basin has altitudes from 750-1,100 m<br>30% of basin has altitudes from 500-750 m.</td></tr><tr><td colspan="2"><strong>Geology</strong></td></tr><tr><td><ul><li>Mesozoic volcanogenic and sedimentogenic formations at the headwaters region of the river. Volcanic lavas of rhyolites, rhyodacites in many places of the region.</li><li>Karst groundwaters are collected in Mesozoic carbonate rocks, occurring in the upper reaches of the Struma River, the Radomir sub-valley, and in the region of Kraishte.</li></ul></td><td>Karstic formations</td></tr><tr><td colspan="2"><strong>Rainfall, average annual and seasonal distribution, etc.</strong></td></tr><tr><td>The average perennial rain flow for the catch-ment area is 690 mm annually (1936 - 1998).<br>It belongs to the trans-continental climatic sub-area from the European continental climatic area, and partly to the South BG climatic sub-area of continental Mediterranean climatic zone</td><td>The mean annual rainfall is around 700 mm/year</td></tr><tr><td colspan="2"><strong>River(s), with lengths and average annual flows and seasonal distribution - flood and drought incidence and impact</strong></td></tr><tr><td colspan="2">Main tributaries of Strymonas river are:</td></tr><tr><td><table><thead><tr><th>River</th><th>Catchment area (km²)</th><th>Annual mean discharge (m3/s)</th><th>Annual Runoff (m3/s)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Treklyanska</td><td>515,3</td><td>2,783</td><td>0,8</td></tr><tr><td>Novoselska</td><td>63,5</td><td>0,853</td><td>0,4</td></tr><tr><td>Eleshitsa</td><td>315,2</td><td>3,346</td><td>1,5</td></tr></tbody></table></td><td><table><thead><tr><th>Catchment name</th><th>Area (km²)</th><th>Rainfall (mm)</th><th>Runoff (hm³)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Strymonas (boundaries)</td><td>10,797</td><td></td><td>2,613</td></tr><tr><td>Strymonas (total up-stream of Lake Kerkini)</td><td>11,457</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aggitis (Krinides)</td><td>1,866</td><td>725</td><td>547</td></tr></tbody></table></td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>Sushichka</td><td>32</td><td>0,685</td><td>0,3</td></tr><tr><td>Lebnitsa</td><td>270,5</td><td>2,398</td><td>0,7</td></tr><tr><td>Strumesh-nitsa</td><td>1892</td><td>10,226</td><td>3,4</td></tr><tr><td>Djerman</td><td>396,3</td><td>3,401</td><td>1,4</td></tr><tr><td>Bl.Bistritsa</td><td>206,5</td><td>2,631</td><td>1,4</td></tr><tr><td>Gradevska</td><td>180</td><td>1,791</td><td>1,1</td></tr><tr><td>Bistritsa</td><td>118</td><td>2,903</td><td>2</td></tr></table>

<table><tr><td>Aggitis (from Krinides to the junction with Strymo-nas river)</td><td>369</td></tr><tr><td>Aggitis (total)</td><td>2,234</td></tr><tr><td>Strymonas (main stem downstream to Lake Kerkini)</td><td>3,095</td></tr><tr><td>Ohiros</td><td>472</td></tr><tr><td>Marmaras</td><td>234</td></tr><tr><td>Other (incl. the reach of Neas Karvalis)</td><td>586</td></tr><tr><td>Total</td><td>18,078</td></tr><tr><td>Total on Greek territory</td><td>7,281</td></tr></table>

Butkovas, Exavis, Krousovitis, Xiropotamos

## 1.2. Demographic properties

BULGARIA

GREECE

General location of the basin

In the upstream section the catchment area covers high fields and low mountains. The mid and down stream sections of the river catchment are fed from the east by the highest Bul-garian mountains of the Rila and Pirin ranges, and from the west by the so-called "Surroun-ding mountains".

The boundaries of the Strymonas catchment are defined by the following mountains: Kerdilia, Krousia, Beles (western limit), Falakro, Lekani and Pageo (south-eastern limit).

Total population in basin

430,000 inhabitants

192,828 inhabitants (census 1991)

Population of principal cities or towns

* Radomir (15,835 inh.)
* Sandanski (26,695 inh.)
* Petrich (32,267 inh.)
* Dupnitsa (38,323 inh.)
* Kyustendil (50,243 inh.)
* Blagoevgrad (71,361 inh.)
* Pernik (86,133 inh.)

Serres: 70,000 inhabitants

Average per capita income

Total household about 1,045 € (2002)

12,000 €

Industrial and agricultural GDP (Gross Domestic Product) (2003)

Not available information

?

Population living below the poverty line

Not applicable

?

Other relevant characteristics

Approximately 72 % of the total population in the river basin is connected to a sewerage system and 40 % to a wastewater treatment plant (WWTP).

The artificial lake Kerkini is a significant wetland and was created for flood protection

## 1.3 LAND USES
The main land uses include parkland and protected fauna/flora areas, skiing, forestry, grazing, dry and irrigated agriculture, hydroelectricity, urban and scattered industry, fish farming and ponds and coastal tourism.

Agriculture, hydro-electricity, fish farming and tourism

## 2. WATER RESOURCES / USES AND ENVIRONMENT SITUATION

### Total available surface and groundwater resources

Mean monthly discharge for the years 1971-1998 at the Greek-Bulgarian border were ranged between 20 and 120 m³/sec

In the river valley of the Struma River there are 56 artificial lakes with a total volume of 141 million cubic meters.

<table><thead><tr><th>Catchment name</th><th>Mean annual surface resources (hm³)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Strymonas (boundaries)</td><td>2,613</td></tr><tr><td>Strymonas (total upstream to Lake Kerkini)</td><td>189</td></tr><tr><td>Aggitis (Krinides)</td><td>608</td></tr><tr><td>Aggitis (from Krinides to the junction with Strymonas river)</td><td>113</td></tr><tr><td>Strymonas (main stem downstream to Lake Kerkini)</td><td>869</td></tr><tr><td>Ohiros</td><td>172</td></tr><tr><td>Marmaras</td><td>79</td></tr><tr><td>Other (including the reach of Neas Karvalis)</td><td>164</td></tr><tr><td>Total</td><td>4,808</td></tr><tr><td>Total on Greek territory</td><td>2,195</td></tr></tbody></table>

### Net usable capacity of surface reservoirs

There are dam reservoirs in the river valley of Struma River used for irrigation and water supply. The major ones are Studera reservoir and Pchelina reservoir in Bulgaria

<table><thead><tr><th>Reservoir</th><th>Total capacity (hm³)</th><th>Usable capacity (hm³)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Lake Kerkini</td><td>365</td><td>275</td></tr><tr><td>Leukogia</td><td></td><td>11,956</td></tr><tr><td>Katafytos</td><td></td><td>0.751</td></tr><tr><td>Folia</td><td></td><td>1</td></tr></tbody></table>

### Total surface water abstractions (estimated where not measured)

58,603 m³

?

### Total groundwater abstractions (estimated where not measured)

33,781 m³

?

### Surface and groundwater quality (in general categories only)

?

Surface water quality: I

### Water uses (total, by sector, principal uses, current (estimated) and future (projected), include in-stream uses (fisheries, etc.) where appropriate)

* The irrigated areas in the Struma river valley in Bulgaria once were 63,000 hectares, and in the region in question they are presently about 50,000 hectares. A lot of pumping stations and irrigation canals were construc-ted, too.

* The irrigated areas at Strymon river in Greece are 40,000 hectares.

* Fisheries

* Industrial use

* Animal husbandry
* It is envisaged to construct new hydro-techni-cal installations such as the [Topolnitsa Dam](#) Lake and to reconstruct the water supply facilities of many towns and villages.

There are thermo-mineral and balneo-therapy facilities in the Struma valley. such as in [Kjustendil](#), [Nevestino](#), [Sapareva Banja](#), [Rudartsi](#), [Pernik](#), [Sofia](#) and others. The thermo-mineral springs are phenomena of highest national and international significance and deserve care for preservation and enrichment

### Deficits and other resource concerns (e.g. quality, extremes, environmental degradation)

Due to the decrease of industrial production in the country as a whole, the quality of Struma waters, like most other BG rivers, bettered. The [Pchelina Dam](#) Lake has a beneficial effect as it retains most of the pollutants.

Many water supply systems for the towns and villages and for the industrial factories are built. The following town purifying stations for waste-water have already been built: in [Kjustendil](#), [Dupnitsa](#), [Pernik](#) and [Sofia](#).

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

### ENVIRONMENTAL PROPERTIES

Protection of the national parks Rila and Pirin, and of reserves, like Julen, Hiht mountain lakes

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

*Sensitive ecosystems, biodiversity and environmental impacts in the basin*

## 3. BASELINE INFORMATION AVAILABILITY

### Observation networks

Hydrological and meteorological observation network in NIMH_BASc, biological monitoring in process of organising

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

### Maps, with available scales, GIS and remote sensing imagery

GIS -degree of generalisation 1:50 000 and 1: 100 000

<figure><img src="image_30.png" /></figure>

### Data archives and their adequacy

Regular observation within the national hydro-logical and meteorological observation network

<figure><img src="image_31.png" /></figure>

### Research centres

National Institute of Meteorology and Hydrology in the frame of Bulgarian Academy of Sciences

EKBY (Greek Biotope/Wetland Centre)
AUTH (Aristotle University of
Thessaloniki)

NAME AND CONTACT DETAILS OF PERSON(S) COMPLETING THIS FORM

Prof. Roumen ARSOV

University of Architecture, Civil Engineering and
Geodesy, Faculty of Hydrotechnics

1, Christo Smirnenski blvd.

1046 Sofia, Bulgaria

Tel: (+ 359 2) 9635245/ext.663

Fax: (+ 359 2) 8656648

Email r_arsov_fhe@uacg.bg

Assoc.Prof. Dr.Snejana DAKOVA

NIMH-BASc, 66 «Tzarigradsko shausse» bul

1784 Sofia, Bulgaria

E-mail Snejana.Dakova@meteo.bg

Tel (+359 2)975 39 86 ; Fax 988 03 80

Prof. Jacques GANOULIS
Hydraulics Laboratory, Civil
Engineering Department

Aristotle University of Thessaloniki
54124 Thessaloniki, Greece

Tel: +30-231-099.56.82

Fax: +30-231-099.56.81

e-mail: iganouli@civil.auth.gr
<table><thead><tr><th>Bulgaria</th><th>Greece</th><th>FYR Macedonia</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="2">As only a very limited part of the basin is located in FYR Macedonia, agreements concern mainly Greece and Bulgaria.</td><td>A small share of the Struma/Strymon sub-basin is in FYR Macedonia,</td></tr><tr><td colspan="2">4. MANAGEMENT SETTING</td><td></td></tr><tr><td colspan="2">4.1. International agreements / conventions and national legislation</td><td></td></tr></tbody></table>
The bilateral cooperation in the use of water dates back to 1964 (first bilateral agreement on the use of Mesta River waters).

Both countries ratified the Helsinki Convention for protection and use of transboundary watercourses (1992; in GR in force since 1996) and the Espoo Convention.

After the implementation of Helsinki Convention, GR and BG are cooperating by a joint monitoring in the three common river basins, i.e. **Struma**, Mesta (including the tributary Dospat) and Maritsa (including the tributary Arda).

In the following years, bilateral agreements on the use of other transboundary rivers waters were signed. Also, cooperation in scientific and technical field for the best management of water resources is well established.

The main agreements on the protection and use of transboundary watercourses are:

* GR-BG agreement on co-operation for the use of watercourses flowing through the two countries (Legislative Decree 4393/1964);

* Second Protocol of the GR & BG agreement about the regulation of economic questions and development of the economic co-operation (Legislative Decree 4393/1964);

* Agreement between GR & BG concerning the formation of a joint committee for the cooperation in the field of electric energy and the use of cross-border river waters (Sofia, 1971);

* Agreement between GR & BG on scientific and technical cooperation (Athens, 1973/1976);

* Protocol for the Joint GR-BG Technical Working Group and Environment Group (approved 1990);

* Protocol for the co-operation of GR-BG Experts for flood control of Strymonas River (approved on 1980);

* Protocol of the Meeting of the Joint GR-BG Committee of Experts for the preparation of a common proposal to the EU for the joint monitoring and control of water quality and quantity of the transboundary rivers Maritsa/Evros, Mesta/Nestos and Struma/Strymonas. (1991).

International Legal Framework:

In the Accession Agreement of 1994, Bulgaria and the EU have agreed to develop and strengthen their co-operation on environment and human health, including: monitoring and combating water pollution, sustainable development, management and

Actually, no major bilateral agreement for Strymon river water management is operational. No international river commission was formed.

namely the
**Strumica river**
**sub-basin** (1,520 km²).

For infos on this
area please look
also on the
summary table
3.10.
Vardar/Axios
river
protection of transboundary waters, and protection of flora and fauna. Bulgaria will adjust its legislation in order to comply with EU Directives, regulations and any other legal instrument issued by the Commission (L358/24; 31.12.94).

The Accession Agreement accepts the Helsinki Convention as one of the guiding principles for the management of Transboundary Waters. It refers to the following conventions relevant for transboundary rivers:

* the Convention on EIA in a trans-boundary context

* the Convention on transboundary effects of industrial accidents

* the Ramsar Convention.

In addition the following EU legislation has been taken into account when harmonising the Bulgarian National legislation in water resources management:

* Water Framework Directive (2000/60/EEC)

* Urban Wastewater Treatment Directive (91/271/EEC)

* Dangerous Substances Directive (76/464/EEC)

* Surface Water Dir. (75/440/EEC)

* Groundwater Dir. (80/68/EEC)

* Nitrates Directive (91/676/EEC)

* Fish Water Dir. (78/659/EEC)

* Bathing Water Dir. (76/160/EEC)

National Legislation:

Strymon river is included in the basic agreement of cooperation between the two countries concerning the management of transboundary waters (1964), which is today obsolete.

Although Strymon river was yet no priority for the two parties, increasing problems of sharing international waters and tensions between different water uses make the process of bilateral cooperation a high priority.

Of special interest for Greece is the management of the lake Kerkini, a water reservoir constructed near the Bulgarian border for flood retention and irrigation purposes. lake Kerkini is an important wetland for ecological reasons. No single body legally responsible for the direct local conservation of the wetland exists. The Preliminary Management Scheme is guided by a Joint Committee presided by a representative of the Ministry of Environment.

A large part of the catchment on Greek territory is designated as pSCI/SAC according to Dir. 92/43/EEC. There is also an extensive area designated as game refuge.

A new law in Hellas (L3199/03) which activates the EU-WFD should in principle regulate all necessary actions for the river management. Implementation of this process is questionable and the scheme is under review by the new government in Greece (elected in March 2004).
The following water-related legislation is currently in power:

* Law on Prevention of Air, Waters and Soils against Pollution (1963)

* Regulation 7/1986 on the criteria and norms for quality assessment of surface waters

* Environment Protection Act (Promul-gated State Gazette No 86/18.10.1991, Amended 1992; 1995; 1997; 1998 and 1999)

* Water Act (1969, amendment 1999, 2000, 2002, 2004)

* Regulation 6/2000 on the emission limits for admissible content of harmful and dangerous substances in wastewater discharging into water bodies

* Regulation 7/2000 on the requirements for discharge of industrial wastewater into urban sewerage systems

* Regulation 10/2001 on granting permits for discharging wastewater in water bodies and on setting up individual emission limiting values for point sources of pollution

* Regulation 12/2002 on quality of surface water intended for abstraction of drinking water

* Regulation 4/2000 on water quality for fish and shellfish farming

* Regulation 5/2000 on the order and setting up of the networks and operation of the National System for Water Monitoring

* Regulation 1/2000 on the protection of groundwater.

Expert comment on the new laws:
The BG national legislation issued since 1999 is strictly harmonized with the EU water resources management.

## 4.2. Institutions / distribution of responsibilities

The National institutions responsible for and/or taking part in water management are:

* Ministry for Environment and Water (MoEW)

* Executive Agency on Environment (EAE) at the MoEW

* Ministry of Regional Development and Public Works (MRDPW)

* Ministry of Health (MH)

* Ministry of Agriculture and Forestry (MAF)

* Ministry of Finance (MF)

* Municipalities and local water companies

* National Institute of Meteorology and Hydrology (NIMH) at the Bulgarian Academy of Sciences (BAS)

Local Prefectures and local urban authorities are involved in different sectors for water abstraction from the river, different water uses and water quality.

Responsibilities are divided according to the specific use of water (water supply, irrigation, industry), without any effective coordination.

According to the new water law implementing the EU-WFD in Greece, the water management at the catchment scale should be coordinated by the respective administrative regional authority. However, this is presently under review.

At national level, the Ministry of Environment is responsible for integrated water management. For transboundary rivers the Ministry of Foreign Affairs is also involved. Next are the Ministries of Economics, of Agriculture and of Defence to some extent.

## 4.3. Planning / Decision making processes

<table><thead><tr><td>Bulgaria</td><td>Greece</td><td>FYR Macedonia</td></tr></thead><tbody><tr><td>All functions related to the management of the quantity, quality and protection of the natural surface, ground, mineral and thermal water and the connected active-ties (legislation, strategy, policy, monito-ring, programmes, information, control, protection and distribution of the water, norms and limits for use and protection of the water, permitting regime, investment policy and economic regulators for integrated management of the water, etc.), are carried out by the Ministry of Environment and Water.</td><td>Due to low political priority, no bilateral agreement nor joint GR-BG plans for integrated water management in the Strymon/Struma basin have already been developed. For the Greek side agricultural activities are important and depend on water availability on BG side. For BG environment-tal protection, wastewater treatment plants and eco-</td><td>In the Strumica sub-basin in FYR Macedonia, the hydro-dams of Turija, Vodoca, Mantovo and Illovica serve water supply and irrigation. Responsible institutions are the Ministry of Forestry, Agriculture and Water Economy and the Public Enterprise for Water Management with its branch office in Strumica.</td></tr></tbody></table>
The following legislation acts and programmes are in force and under implementation:

* Water Act (1999)

* National Programme for Priority Construction of WWTPs for the Settlements with Population Over 10 000 PE (called here-after National Programme for WWTPs)

* Implementation Program for Directive 91/271/EC Concerning Urban Waste Water Treatment in Bulgaria (called here-after Implementation Program)

* National Programme for Construction of Sewer Networks and Main Trunks to the WWTPs for the Settlements with Population Over 10 000 PE (called here-after National Program for Sewerage)

* Ordinance for Establishing Sensitive Zones (called here-after Sensitive Zones Ordinance)

* Development of the Pilot River Basin Management Plan for the Mesta is in progress.

Other actions are based on the most urgent problems that origin from everyday life.

tourism are the main priorities. There is an urgent need to establish a joint international committee for water resources management.

Parts of Strymonas catchment on Greek side are designated as NATURA 2000 sites. All relevant planning and decision-making should be carried out according to the provisions of the existing national and EU legislation.

## 4.4. Finances

Recent estimations show that about 3,500 Mio. EUR are necessary to be invested for development, upgrading, reconstruction and rehabilitation of the urban waters infrastructure (UWI) in Bulgaria. For development, upgrading, reconstruction and rehabilitation of the sewer networks and WWTPs only the necessary sum is about 2,200 Mio EUR. The state and the municipalities are not able to secure this sum now and in the near future. That is why support from the International Financial Institutions and participation of the private sector (foreign investors in particular) is of vital importance.

No short- or medium-term investment plan for river Strymon exists. Past management activities related to the GR side of Strymon are funded by the national government and EU resources.
The following financial sources are
definitely or provisionally considered by
the government and municipalities:

* State Budget (SB)

* Enterprise for Management of Environment Protection Activities (EMEPA) at MoEW

* European Investment Bank and EBRD

* PHARE, ISPA

* Private Investors (PI) – international companies participation in the urban water infrastructure (UWI) management and development

* Bilateral financial agreements between the BG government and other European countries and banks (Switzerland, Denmark)

The private investors participation at the UWI projects in Bulgaria is expected to contribute to the vast part of the investments needed. Its contribution is envisaged to reach the sum of about 2,000 Mio. EUR which is 57 % of the necessary total sum of 3,500 Mio. EUR.

### 4.5. Past and present major projects (including listing of donors' interest)

<table><thead><tr><th>Bulgaria</th><th>Greece</th><th>FYR Macedonia</th></tr></thead><tbody><tr><td><p>The following projects and research have been developed for the Struma/ Strimon river basin:</p><ul><li>Review of the water pollution in the transboundary river basins: Maritsa Tundja, Arda, Mesta and Struma. Phare 1999 (July). Draft Final Report.</li><li>Dynamics of the zoobenthos of the system Struma River – Pchelina reservoir during the period 1990 –</li></ul></td><td><ul><li>A bilateral project started in the 90's to check compatibility of recording stations located on both sides of the border for monitoring the water quality of Strymon river.</li><li>Research of a software package for water quality simulation. A new project started in 2002 for the integrated management of water resources on the Greek</li></ul></td><td>In FYR Macedonia, this catchment has been included into the Project on Irrigation, Rehabilitation and Restructuring, financed by the World Bank (WB 0018).</td></tr></tbody></table>
1992 Kozuharov D. 1999. - Acta Zoolog. Bulg., 2-3: 79-88.

* Correlation and regression analysis of dependence between saprobic state of Blagoevgradska Bistritsa river and sewage quantity of Blagoevgrad, Natchev, N. 1988. Hydrobiology, 33.

* Concernant le changement de l'infrastructure autour de la riviere Struma, au-dessous de Sandansky pendant les derniers 60 ans, Pehlivanov, L. 1996. In: MEDIMONT-PECO Scientific Report (1st January 1995 - 31st March 1996). European Commission Project. Sofia.

* Recent assessment and long-term changes in the saprobiol. state of Struma river (south-western Bulgaria), Soufi R, E. Varadinova, Y. Uzunov. 2002 - J. Envir. Prot. Ecol., 1-3: 68-75

* The macrozoobenthos of Struma river: An example of a recovered community after the elimination of a heavy industrial impact with suspend-ded materials Uzunov Y., S. Kova-chev. 1987. Arch. Hydrobiol./ Supl. 76 (Monogr.Beitr.), 1-2:169-196

* Review of the water pollution in the transboundary river basins: Maritsa Tundja, Arda, Mesta and Struma. Phare 1999 (July). Draft Final Report.

* Research Studies, Expertise and Consultations for Different Engineering Structures on the South Bulgarian Rivers: Struma, Mesta, Arda, Maritsa and Tundja, 1998 - 2002, St Modev.

* Feasibility Study for Identification of Sensitive Areas in Mesta, Struma, Arda, Tundja and Maritza River Basins in Accordance with the Criteria of Directive 91/271/EEC, 2003, LDK Consultants, Engineers and Planners, Athens, MoEW - Project BG No 9904-04.02

part of the basin "Ecosystem-based Water Re-sources Management to Minimize Environmen-tal Impacts from Agriculture Using State of the Art Modelling Tools in Strymon River Basin" (LIFE03 ENV/GR/000217)

* There is an overlapping of different projects financed from national and EU funding. Most of the projects have no international involvement and until now donor's interest was not attracted.
* Review of Water Pollution in the Cross Border Region of South Bulgaria, PHARE Programme, Carl Bro Group, July 1998.

* In addition, five wastewater treatment plants (WWTP) have been built in the Struma river basin at the towns of Pernik, Radomir, Kyustendil, Doupni-ca and Zemen.

## 4.6. Stakeholder Participation

According to the National legislation every significant activity (and water and environment related ones in particular) are subject of discussing eventual correction and approval by the affected sides – municipalities, citizens and industry, following definite procedures. Development of an Environment Impact Assessment is required, according to the procedure, which is discussed and eventually corrected by the stakeholders.

Though many of the management and conservation projects in the area are quite well defined, stakeholder participation was never one of the priorities.

The first effort for stakeholder participation was within the project Integrated Management of Euro-peak Wetlands (IMEW) (FP5, DG Research) with Danube Delta National Institute for R&D, Finnish Game and Fisheries Research Klaipeda University of Lithuania, University of Durham, Env. Education Centre of Kordelio, Thessaloniki.

In the most recent LIFE Environment project, stakeholders are involved directly from the onset.

## 4.7. Awareness / Communication

Almost all projects and activities related to water and environment in the Struma river basin face public awareness. The only exception is the "Djerman-Skakavitza" Project in 1995 (part of the "Rila" Project), which received strong local public opposition.

Communication between responsible institutions, stakeholders and the society is good and in accordance to the national legislation.

* Very limited or inexistent

* An information centre for the coastal zone of Strymonikos Gulf is operating by the local authority.
# 5. CONCLUSIONS / RECOMMENDATIONS

## 5.1. Identification of critical problems (transboundary situation)

- problems related to the resource

- problems associated to uses, needs and demands

- problems affecting ecosystems

<table><thead><tr><th>Bulgaria</th><th>Greece</th><th>FYR Macedonia</th></tr></thead><tbody><tr><td><p><strong>Problems, related to water resources:</strong></p><ul><li>Global climate change affected the region over the last 20 years, resulting in a ca. 30 % decrease of precipitation and associated water resources.</li><li>Transboundary river water resource distribution between BG and GR are for years subject of negotiations. It seems now that a reasonable agreement has been achieved.</li></ul><p><strong>Problems, associated with the uses, needs and demands:</strong></p><ul><li>A shortage of water for drinking and irrigation exists in some settlements and regions.</li><li>Construction of dams is necessary in order to regulate the runoff and to assure the necessary water quantity during the year.</li></ul><p><strong>Problems affecting ecosystems:</strong></p><ul><li>Construction of WWTPs is necessary for most of the towns downstream the main river course and for some industrial enterprises in the basin.</li></ul></td><td><p>The river enters Greece carrying various pollution loads from several important urban and industrial centres, a significant number of mines, and intensive agriculture in the surrounding area.</p><p>It also suffers from bank erosion due to illegal quarrying of gravel and sand, receives a high quantity of material and is threatened by sedimentation.</p><p>Bulgaria has implemented some measures for the reduction of sedimentation.</p><p>There is also a high risk of flooding, as water level in lake Kerkini varies during the year.</p><p>Along its course on GR territory, the river receives wastewater from surrounding settlements, agricultural run-offs and effluents from stock breeding units.</p><p>It is urgent to complete wastewater treatment stations and pro-ceed to reduce and manage diffuse pollution mainly from agricultural sources.</p></td><td>The main problem in the Rep. of Macedonian region is water shortage due to the climate characteristics, very low awareness of the water costs (very low payment of the used water, especially in the irrigation sector).</td></tr></tbody></table>

## 5.2. Main achievements
* Centralized water supply system for more than 98 % of the population

* Regular and long term monitoring of river water quantity and quality as a part of the national monitoring network. Part of it belongs to the EUROWTERNET.

* Establishing special monitoring stations at the both sides of the state border between BG and GR.

* Inventory of water pollution sources and loads

* Establishment and maintenance of river water quality categories along the river reaches.

* Establishing a River Basin Directorate and an associated River Basin Council, according to the national and EU legislation.

* Existence of a Regional Inspectorate of Environment and Water

* Established "sensitive" and "less sensitive" zones in the river basin

* Generally the bilateral political relationships are good.

* BG is an accession country to the EU and has obligations to follow the EU standards. This may facilitate the establishment of common agreements with GR.

* A water quality monitoring network is operating and many water quality factors are being recorded.

### 5.3. Key challenges

* Construction of WWTPs at the settlements over 100,000 PE (by 2011) and over 2000 PE (by 2015)

* Development of a River basin Management Plan (by 2009) according to the Water Act and EU WFD.

* An integrated approach of all environmental, political, social, economic and technical aspects of water resources management is needed in order to ensure water preservation and environmental integrity of the region.

* Flood alleviation

* Modernise irrigation systems

* Wetland functional analysis.

* Wetland function's socio-economic evaluation.

* Stakeholder information and effective participation.

### 5.4. Donor interests

The necessary major investments in the water sector in the region is expected to

It is unlikely to attract any international donations to support
come from international sources and mainly from EU pre-accession funds (ISPA programme – by 2007), cohesion and structural funds (after 2007), etc.

management actions for the river without showing plans, priorities and cooperative synergies.

### 5.5. Recommended priority actions

* Construction of WWTP at the towns of Blagoevgrad, Petrich, Sandanski and Kresna.

* Development of a River Basin Management Plan

* Water supply regulation on both sides

* Cease dumping of solid wastes and wastewater on BG side

* Wastewater treatment in the nearby urban areas.

* Creation of an early-warning system for sudden pollution and flood events.

* Complete and maintain a data logger network to monitor water quality.

### 6. MAIN REFERENCES, BACKGROUND DOCUMENTS

Water Act (1969 amended 1999 - 2004)
Regulations, associated with the Water Act (1999) – 12 in number

National Strategy for Development and Management of Water Resources (2004)

Implementation Program for Directive 91/271/EC Concerning Urban Wastewater Treatment (2003), MEW, Sofia

National Program for Construction of Sewer Networks and Main Trunks to the WWTPs for Settlements with Over 10 000 PE (2001), MRDPW, Sofia

National Program for Priority Construction of Urban Wastewater Treatment Plants for Settlements with Over 10 000 PE (1999), MEW, Sofia

Ordinance for Establishing of Sensitive Zones (2003), MEW, Sofia

* Papers, books and publications from AUTH and DUTH.

* NATURA 2000 national data base

* Greek Biotope/Wetland Centre records

* Intl. Workshop on Integrated Management and Protection of Transboundary rivers and wetlands, Wetlands International, 24-26 June 1999, Wagenigen, NL