Contribution of the hydromorphological - geological and climatological parameters to the watershed typology, application in basins of Northern Greece
Authors: Γρημπυλάκος Γεώργιος 
Published: September 2021

Έναυσμα για την έρευνα αποτέλεσε η εφαρμογή στην Ελλάδα της Κοινοτικής Οδηγίας 2000/60 της Ε.Ε, για την τυπολογία των αβιοτικών παραμέτρων των λεκανών απορροής σε σχέση με την οικολογική ποιότητα των επιφανειακών υδάτων.Προέκυψαν σημαντικά ερωτήματα στην προσπάθεια χρήσης των αποτελεσμάτων και των δεδομένων προηγούμενων ερευνών, λόγω της απουσίας σαφoύς πλαισίου για τη χρήση δεδομένων στη μελέτη των υδρομορφολογικών, γεωλογικών και κλιματολογικών παραμέτρων. Στόχος της διατριβής είναι να συνδράμει στην οριοθέτηση αυτού του πλαισίου.Μελετήθηκαν οι λεκάνες απορροής της Βόρειας Ελλάδας. Ψηφιοποιήθηκαν γεωλογικοί χάρτες κλίμακας 1:500.000 και 1:50.000, το υδρογραφικού δίκτυο 14 περιοχών μελέτης σε τοπογραφικούς χάρτες 1:50.000 και με ArcMap 10.3. Πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία σε 9 σταθμούς αναφοράς και σε 5 λεκάνες υψηλά τροποποιημένες. Έγινε χημική ανάλυση του νερού, ορυκτολογική και ιζηματολογική ανάλυση του ιζήματος. Τα δεδομένα θερμοκρασίας και κατακρημνισμάτων 85 μετεωρολογικών σταθμών (1930-2010) χωρίστηκαν σε χρονικές περιόδους και περιοχές ώστε να προσδιοριστεί η βέλτιστη χωροχρονική κατανομή τους, ενώ εξετάσθηκε η κλιματική ταξινόμηση κατά Köppen, οι κλιματικοί δείκτες ΕΘΕ και K. Δημιουργηθήκαν χάρτες θερμοκρασίας, κατακρημνισμάτων και εξατμισοδιαπνοής κατά Turc, Coutagne, Thornthwaite με τις μεθόδους IDW, Spline, Kriging και με χρήση ομάδας ελέγχου. Μελετήθηκαν 17 υδρομορφολογικές παράμετροι για συσχέτιση μεταξύ τους και με την πλημμυρική παροχή κατά Giandotti. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται αποτελέσματα για τα οποία μπορούνε να παρατεθούν και τα αρχικά δεδομένα, τα κυριότερα εξ’αυτών είναι:Για την ακριβή κλιματική ταξινόμηση, η ελάχιστη χωρική κατανομή των σταθμών είναι 1 ανά 2.000 km2, τα δεδομένα πρέπει να είναι ίδιας χρονικής περιόδου με ελάχιστη διάρκεια 30 χρόνων και πληρότητα >75%. Η χρήση χαμηλότερης ποιότητας δεδομένων δεν οδηγεί σε αποδεκτές κλιματικές ταξινομήσεις.Δημιουργήθηκε ένας νέος χάρτης της Βόρειας Ελλάδας με κλιματική ταξινόμηση κατά Köppen (Cfb-Csa- Cfa) και εντοπίστηκε κλιματική αλλαγή την περίοδο 1950-2004. Οι χάρτες κλίμακας 1:50.000 οδηγούν σε πολύ καλή συσχέτιση της γεωλογίας της λεκάνης απορροής με την ορυκτολογική ανάλυση του ιζήματος σε αντίθεση με την κλίμακα 1:500.000.Ο χάρτης του συντελεστή επιφανειακής απορροής σε κλίμακα 1:500.000 υπολείπεται 57,14% σε ακρίβεια σε σχέση με κλίμακα 1:50.000. Η μέση ετήσια επιφανειακή απορροή (Qμέση) μπορεί να χρησιμοποιείται εναλλακτικά της μέγιστης πλημμυρικής παροχής κατά Giandotti με ακρίβεια R2=99,57%. Η χρήση του μεγέθους λεκάνης απορροής δεν είναι αποδεκτή.Ο προσδιορισμός της τάξης των ποταμών κατά Strahler με τη μέθοδο του ArcMap και χρήσης DEM (ASTER) έναντι τοπογραφικών χαρτών 1:50.000 έχει αποτελεσματικότητα 92,86% όταν αφαιρούνται οι κλάδοι 1ης και 2ης τάξης. Η ταξινόμηση κατά Shreve είναι πιο αποτελεσματική από την ταξινόμηση κατά Strahler. Με βάση τα παραπάνω οι λεκάνες απορροής της Βόρειας Ελλάδας ομαδοποιήθηκαν σε 16 κατηγορίες σύμφωνα με την επιφανειακή απορροή Qμέση, την περιεκτικότητα σε SiO2-CaO και την κλιματική ταξινόμηση κατά Köppen. Τα παραπάνω είναι η αρχή οριοθέτησης ενός πλαισίου για τη μελέτη των υδρομορφολογικών, γεωλογικών και κλιματικών παραμέτρων.