Επίδραση της αβεβαιότητας υδρομετεωρολογικών δεδομένων και παραμέτρων στην προσομοίωση του υδροφορέα της λίμνης Κάρλας:
Creators: name: Φωλιά, Σουλτάνα Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Αβεβαιότητα
Κατείσδυση
Στοχαστική προσομοίωση
Διαχείριση υδατικών πόρων
Uncertainty
Recharge
Stochastic simulation
Water resources management

description: Η υδρολογική αβεβαιότητα αποτελεί ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της Διαχείρισης των Υδατικών Πόρων και την καθιστά πιο περίπλοκη. Η Θεσσαλία, η δεύτερη μεγαλύτερη πεδιάδα της Ελλάδας, είναι μια εντατικά καλλιεργημένη αγροτική περιοχή. Η έντονη και εκτεταμένη παραγωγή υδρόφιλων καλλιεργειών, όπως το βαμβάκι, έχουν οδηγήσει σε μια αξιοσημείωτη αύξηση της ζήτησης νερού, η οποία καλύπτεται από την υπερεκμετάλλευση των υπόγειων αποθεμάτων. Ο υπόγειος υδροφορέας της Λίμνης Κάρλας υφίσταται πλέον τις συνέπειες της κατάστασης αυτής.Αναπτύχθηκε ένα συνδυασμένο μοντέλο που αποτελείται από ένα υδρολογικό μοντέλο (UTHBAL) για την προσομοίωση του επιφανειακού υδατικού δυναμικού και την εκτίμηση της επαναφόρτισης των υπόγειων υδάτων και από ένα μοντέλο προσομοίωσης του υπόγειου υδροφορέα (MODFLOW). Οι πηγές αβεβαιότητας προέρχονται από την εκτίμηση των υδρομετεωρολογικών δεδομένων του υδρολογικού μοντέλου και την χωρική κατανομή του. Η πρώτη πηγή αβεβαιότητας αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους εκτίμησης της επιφανειακής υετόπτωσης, της θερμοκρασίας και της δυνητικής εξατμισοδιαπνοής. Η δεύτερη πηγή αβεβαιότητας αντιμετωπίστηκε εφαρμόζοντας το υδρολογικό μοντέλο ως χωρικά κατανεμημένο, ημι-κατανεμημένο και ενιαίο ή αδρομερές.Επίσης, η αβεβαιότητα που υπεισέρχεται στο υδρολογικό μοντέλο αφορά τις παραμέτρους του και τα σφάλματα, συστηματικά και τυχαία, στις μετρήσεις των υδρομετεωρολογικών δεδομένων του. Αυτές οι πηγές αβεβαιότητας αντιμετωπίστηκαν με τη μέθοδο της στοχαστικής προσομοίωσης της κατανομής των τιμών της επαναφόρτισης των υπόγειων υδάτων, με την μέθοδο Monte Carlo. Για το τυχαίο πεδίο της επαναφόρτισης των υπόγειων υδάτων ακολουθήθηκε κανονική και τριγωνική κατανομή, με μια μέση τιμή και μια τυπική απόκλιση. Προέκυψαν έτσι πολλαπλές Monte-Carlo απεικονίσεις της κατείσδυσης, οι οποίες εισήχθηκαν στο Modflow και έδωσαν αντίστοιχες απεικονίσεις των απόλυτων υδραυλικών υψών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, από όλες τις πηγές που ερευνήθηκαν, η μεγαλύτερη αβεβαιότητα υπεισέρχεται από την υετόπτωση.
description: Hydrological uncertainty is one of the main features of Water Resources Management which makes it more complicated.Thessaly, the second largest plain of Greece, is an intensely cultivated agricultural region. The intense and extensive agriculture of water demanding crops, such as cotton, has lead to a remarkable water demand increase, which is usually covered by the over-exploitation of groundwater resources. The aquifer of Lake Karla’s basin is a prominent example of this unsustainable practice.A modeling system has been developed which combines a hydrological model (UTHBAL) for the simulation of the surface hydrological processes and the estimation of the groundwater recharge and a groundwater model (MODFLOW) for the simulation of the underlying aquifer. The sources of uncertainty are created by the estimation of input meteorological data to surface hydrology model and the level of surface hydrology model spatial discretization.The first source of uncertainty was assessed by using various methods for the estimation of areal distribution of precipitation, temperature and potential evapotranspiration. The second source of uncertainty was considered by applying the surface hydrology model as distributed, semi-distributed and spatially averaged (lumped) model.Other sources of uncertainty are introduced by the surface hydrological model’s parameters and the errors, systematic and random, in measurements of model’s input meteorological data. These sources of uncertainty were assessed by using a stochastic simulation. This simulation is being developed through a stochastic approach of recharge by using Monte-Carlo. The random recharge field is assumed to follow normal and triangular distribution, with a given expected mean value, and a standard deviation. Monte-Carlo realizations of the parameter were generated and groundwater flow was simulated for each of them.The results indicated that, from all investigated sources, the larger uncertainty in groundwater modeling results is introduced by the uncertainty of precipitation areal estimation.