title: Η επίδραση της αστικοποίησης στην υδρολογική λεκάνη του Σταλού με την χρήση του υδρολογικού μοντέλου HEC-HMS

title: The affect of urbanization in the hydrological basin of hydrological basin of Stalos using the hydrological model HEC-HMS 
Creators: name: Κουρουπακη Ελενη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2021

description: Η παρούσα διπλωματική μελετά την επίδραση της αλλαγής των χρήσεων γης και πιο συγκεκριμένα την μελέτη της αστικοποίησης στην υδρολογική λεκάνη απορροής του ρέματος του Σταλού κατά την πάροδο των δεκαετιών (1990-2020). Η ολοένα αυξανόμενη αστικοποίηση στην περιοχή μελέτης καθώς και η αύξηση της συχνότητας των ακραίων καιρικών φαινομένων τα τελευταία χρόνια στην περιοχή μελέτης, με συχνότερες βροχοπτώσεις μεγάλης έντασης που προκαλούν επικίνδυνα πλημμυρικά γεγονότα, οδήγησαν στην ανάγκη αξιολόγησης της πλημμυρικής επικινδυνότητας στην περιοχή μελέτης μέσα από την παρούσα εργασία. Για τις ανάγκες αυτές χρησιμοποιήθηκε το υδρολογικό μοντέλο HEC-HMS, του λογισμικού υδρολογικής προσομοίωσης που έχει αναπτυχθεί από το Σώμα Μηχανικών του στρατού των ΗΠΑ (US Αrmy Corps of Engineers, USACE). Στο μοντέλο αυτό στήθηκε η περιοχή μελέτης και εισήχθησαν τα απαραίτητα δεδομένα εισόδου, όπως της βροχόπτωσης και της στάθμης νερού, τα οποία αντλήθηκαν από ήδη εγκατεστημένους σταθμούς μέτρησης βροχόπτωσης και στάθμης νερού στο ποτάμι, αντίστοιχα, στην περιοχή του Σταλού. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από χάρτες χρήσεων γης του Ευρωπαϊκού προγράμματος Copernicus, ώστε να εξεταστεί η επίδραση της αλλαγής των χρήσεων γης στην υδρολογία της περιοχής μελέτης κατά την πάροδο των ετών με τη χρήση του υδρολογικού μοντέλου. Τέλος, δημιουργήθηκε και εξετάστηκε ένα μελλοντικό σενάριο εντατικοποίησης της αστικοποίησης και παράλληλης αύξησης της βροχόπτωσης για το έτος 2048, το οποίο αναμένεται να οδηγήσει σε περαιτέρω αύξηση του κινδύνου εμφάνισης πλημμύρας στην περιοχή μελέτης. Το σενάριο αυτό κάνει χρήση του υπολογιστικού μοντέλου αύξησης πληθυσμού καθώς επίσης και συγκεκριμένων σεναρίων αλλαγής των χρήσεων γης και της βροχόπτωσης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που διεξήχθησαν μέσω του μοντέλου, υπάρχει αισθητή αύξηση της αστικοποίησης, η οποία σε συνδυασμό με το ανεπαρκές σύστημα απομάκρυνσης όμβριων υδάτων στην περιοχή, οδηγεί στη συγκέντρωση μεγάλου όγκου επιφανειακού νερού και την εμφάνιση μιας πλημμύρας. Ως προτάσεις αντιμετώπισης του προβλήματος προτείνεται η μελέτη και δημιουργία καλύτερου δικτύου όμβριων υδάτων καθώς και η υλοποίηση αντιπλημμυρικών έργων στην περιοχή. 
description: The present thesis studies the role of land use change and more specifically the effect of urbanization in the hydrological catchment area of the Stalos stream over the decades (1990-2020). The increasing urbanization as well as the increase in the frequency of extreme weather events in recent years in the study area, with more frequent heavy rains causing dangerous flood events, led to the need to assess flood risk in the study area through this study.
For this purpose, the hydrological model HEC-HMS was used, the hydrological simulation software developed by the US Army Corps of Engineers (USACE). In this model, the study area was set up and the necessary input data were entered, such as rainfall and water level, which were obtained from rainfall and water level measuring stations, respectively, in the area of Stalos. In addition, data from land use maps of the European Copernicus program were used to examine the effect of land use change on the hydrology of the study area over the years using the hydrological model. Finally, a future scenario of intensification of urbanization and parallel increase of rainfall for the year 2048 was created and examined, which is expected to lead to a further increase of the risk of flooding in the study area. This scenario makes use of the computer model of population growth as well as specific scenarios of land use change and rainfall. According to the results conducted through the model, there is a significant increase in urbanization but is not the main cause of flood risk in the area. The main reason for the concentration of a large volume of surface water is the absence of a proper rainwater collecting system. Therefore, as a proposal to address the problem, it is proposed to study and create a better rainwater network as well as the implementation of flood protection projects in the area.