Ανάπτυξη στρατηγικών για την ποσοτική εκτίμηση της στερεοαπορροής από την υδατική διάβρωση με τη χρήση συστημάτων υποστήριξης αποφάσεων σε ορεινές υδρολογικές λεκάνες
Authors: Ευθυμίου Νικόλαος 
Published: August 2021

Βασικό στόχο της παρούσης Διδακτορικής Διατριβής αποτέλεσε η βελτίωση της ακρίβειας εκτίμησης της εδαφικής απώλειας σε ορεινές υδρολογικές λεκάνες μεσογειακού τύπου, καθώς και ο εντοπισμός των πλέον επιρρεπών στο φαινόμενο περιοχών.Πεδίο έρευνας αποτέλεσαν οι λεκάνες απορροής των π. Βενέτικου (υπολεκάνη γ. Γρεβενών), Καλαμά (υπολεκάνες γ. Σουλόπουλο, Κιοτέκι), Αράχθου (υπολεκάνες γ. Άρτα, γ. Πλάκα, γ. Τσίμοβο, γ. Γκόγκο), Άνω Ρου Αχελώου (υπολεκάνη φρ. Αυλάκι).Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιέλαβε αρχικά την εφαρμογή δώδεκα διαφορετικών εμπειρικών ομοιωμάτων διάβρωσης σε κάθε υπολεκάνη, σε ετήσιο και υπέρ-ετήσιο χρονικό βήμα. Ακολούθησε η ποιοτική (χαρακτηριστικά, δυνατότητες) και η ποσοτική {σύγκριση αποτελεσμάτων με τις παρατηρημένες τιμές στερεοαπορροής (ΔΕΗ)} τους αξιολόγηση, προκείμενου να διαπιστωθεί ποιο εξ αυτών είναι καταλληλότερο για εφαρμογή στο σύνολο του δείγματος. Εν συνεχεία, το επιλεγέν ομοίωμα (RUSLE), χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα της υπέρ-ετήσιας εφαρμογής του και λαμβάνοντας υπόψη τις αντίστοιχες παρατηρημένες τιμές στερεοαπορροής, τροποποιήθηκε κατάλληλα (απόδοση συντελεστή βάρους ανά παράγοντα) μέσω στατιστικών διαδικασιών, προκειμένου να βελτιωθεί η προβλεπτική του ικανότητα {ελαχιστοποίηση της αριθμητικής τιμής του όρου σφάλματος Σ(SYsim-SYobs)2 μεταξύ παρατηρημένων και προσομοιωμένων τιμών στερεοαπορροής}. Κατά τη διαδικασία τροποποίησης, ως παρατηρημένες θεωρήθηκαν αρχικά οι τιμές που υπολογίστηκαν από τις μετρήσεις στερεοπαροχής (ΔΕΗ) στην έξοδο κάθε υπολεκάνης. Η ελεγχόμενη αξιοπιστία τους σε συνδυασμό με την απουσία τους στις υπολεκάνες του π. Καλαμά, οδήγησε στην αντικατάσταση τους από τις τιμές που προέκυψαν από την εφαρμογή της αντιπροσωπευτικής μεθοδολογίας κατασκευής καμπυλών παροχής-στερεοπαροχής κάθε υπολεκάνης. Το ομοίωμα RUSLE παρέμεινε και στην περίπτωση αυτή το επικρατέστερο έναντι των υπολοίπων. Ο όρος σφάλματος Σ(SYsim-SYobs)2 μειώθηκε σταδιακά από 40,213.06t/ha (χωρίς συντελεστές βάρους) σε 25,937.07t/ha (ως προς ΔΕΗ) σε 5,834.78t/ha (ως προς καμπύλες παροχής-στερεοπαροχής/ επιλεχθείσα εξίσωση).Η επιλεχθείσα εξίσωση εφαρμόστηκε εκ νέου στο σύνολο του δείγματος και στις δύο χρονικές κλίμακες. Τα αποτελέσματα αντιπαρατέθηκαν με τα αντίστοιχα αποτελέσματα του «μητρικού» ομοιώματος, καθώς και με τις προσομοιωμένες (καμπύλες παροχής-στερεοπαροχής) τιμές στερεοαπορροής, προκειμένου να αξιολογηθεί η απόδοση του. Παρουσίασε πολύ καλή συμπεριφορά σε κάποιες εκ των υπολεκανών ενώ σε κάποιες άλλες όχι. Ειδικότερα η αρχική μορφή υπερείχε σημαντικά στις υπολεκάνες λεκάνες γ. Γρεβενών και γ. Πλάκα. Αντίθετα η τροποποιημένη μορφή επικράτησε σαφώς στις υπολεκάνες Κιοτέκι, γ. Σουλόπουλο και γ. Γκόγκο. Στις υπόλοιπες υπολεκάνες υπήρξε μια μικρή υπεροχή της αρχικής μορφής (περισσότερο ασαφής κατά την ανά έτος θεώρηση), χωρίς όμως αισθητή διαφοροποίηση, η οποία να οδηγεί αβίαστα στην απόρριψη της μεθοδολογίας. Η ακανόνιστη συμπεριφορά αποδόθηκε κυρίως στο σχετικά μικρό δείγμα υδρολογικών λεκανών που χρησιμοποιήθηκε, στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους (υδρολογικό καθεστώς, κλιματικές συνθήκες, εδαφικός τύπος, μορφολογία, φυτοκάλυψη) καθώς επίσης και σε άλλους εξωγενείς παράγοντες (σφάλματα εφαρμογής, λάθη στις μετρήσεις πεδίου, εγγενή σφάλματα και ατέλειες μεθοδολογιών μέτρησης και ομοιωμάτων).