τιτλος εργου - Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΝΕΙΟ
ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
ΤΟΜΕΑΣ Υ∆ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ-Υ∆ΡΑΥΛΙΚΩΝ & ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΕΡΓΩΝ
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΠΡΩΤΑΓΟΡΑΣ»
ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΒΑΣΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΜΠ
Κωδικός Αριθµός Ερ. Προγράµµατος:
Έναρξη έργου:01/06/2004
Λήξη έργου: 31/05/2006
ΤΕΛΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ
ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΟΥ:
ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ
ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ
ΚΑΙ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΕΡΓΟΥ:
∆ιονυσία Παναγούλια
Λέκτορας ΕΜΠ
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΟΜΑ∆Α:
Λυκούδη Ευδοξία
Γεωλόγος, Postdoctoral / PhD,
M.Sc. Ωκεανογραφίας
Ζαρρής ∆ηµήτρης
Πολιτικός Μηχανικός, M.Sc. Υδρολογίας
Αθήνα, Σεπτέµβριος 2006
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ
1
2
Βιβλιογραφική επισκόπηση
4
1.1
Γενική εισαγωγή ..................................................................................................................... 4
1.1.1
Ορισµοί και βασικές έννοιες ................................................................................... 6
1.1.2
Μορφές στερεοµεταφοράς και σύσταση των φερτών υλικών................................. 7
1.1.3
Υπάρχουσα γνώση και προοπτικές στον Ελληνικό χώρο ....................................... 8
1.2
Καµπύλες παροχής - στερεοπαροχής.................................................................................... 10
1.3
Συσχέτιση στερεοαπορροής και µορφολογικών χαρακτηριστικών του υδρογραφικού
δίκτυου.................................................................................................................................. 12
Μεθοδολογια αναπτυξης ερευνητικου εργου
14
2.1
Θέσεις στερεοϋδροµετρήσεων.............................................................................................. 14
2.2
Κατάρτιση καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής ................................................................ 16
2.3
Υδατικό ∆ιαµέρισµα ∆υτικής Στερεάς Ελλάδας .................................................................. 18
2.3.1
Εύηνος – Θέση Πόρος Ρηγανίου........................................................................... 18
2.3.2
Αχελώος – Θέση Αυλάκι....................................................................................... 21
2.4
Υδατικό ∆ιαµέρισµα Ηπείρου .............................................................................................. 24
2.4.1
Άραχθος – Θέση Γέφυρα Πλάκας ......................................................................... 24
2.4.2
Άραχθος – Θέση Γ. Τσίµοβου............................................................................... 26
2.4.3
Άραχθος (Καλαρίτικος) – Θέση Γ. Γκόγκου......................................................... 27
2.4.4
Αώος – Θέση Γέφυρα Κόνιτσας............................................................................ 29
2.4.5
Καλαµάς – Θέση Κιοτέκι ...................................................................................... 31
2.4.6
Καλαµάς – Θέση Γ. Σουλόπουλου ........................................................................ 32
2.5
Υδατικό ∆ιαµέρισµα ∆υτικής Μακεδονίας .......................................................................... 35
2.5.1
Αλιάκµονας – Θέση Σιάτιστα................................................................................ 35
2.5.2
Αλιάκµονας – Θέση Μ. Ιλαρίονα.......................................................................... 37
2.5.3
Βενέτικος – Θέση Γ. Γρεβενών ............................................................................. 40
2.6
Αποτελέσµατα ...................................................................................................................... 42
2.7
Σύγκριση εκτιµήσεων από διάφορες πηγές .......................................................................... 48
2.8
Γεωλογία............................................................................................................................... 50
2.8.1
Λιθολογικά στοιχεία των λεκανών απορροής ....................................................... 50
2.8.2
Συντελεστής εδαφικής διαβρωσιµότητας (K) ....................................................... 52
2.9
Μορφολογική ανάλυση υδρογραφικών δικτύων .................................................................. 54
2.9.1
Μετρούµενες µορφοµετρικές παράµετροι του υδρογραφικού δικτύου ................ 54
2.9.2
Υπολογιζόµενες µορφοµετρικές παράµετροι του υδρογραφικού δικτύου ............ 54
2.9.3
Μετρούµενες µορφοµετρικές παράµετροι των λεκανών απορροής...................... 55
2.9.4
Υπολογιζόµενες µορφοµετρικές παράµετροι των λεκανών απορροής ................. 55
2.10 Μορφοµετρικές παράµετροι που σχετίζονται µε τη στερεοαπορροή ................................... 57
2.10.1 Λόγος ∆ιακλάδωσης (Rb) ..................................................................................... 57
2.10.2 Λόγος µήκους (RL) ............................................................................................... 62
2.10.3 Υδρογραφική πυκνότητα (D) ................................................................................ 63
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
2
2.10.4
2.10.5
2.10.6
2.10.7
2.10.8
2.10.9
2.10.10
2.10.11
Υδρογραφική συχνότητα (F)................................................................................. 65
Τραχύτητα αναγλύφου (Rn)................................................................................. 65
Λόγος επιµήκυνσης (E)......................................................................................... 67
Ληµνίσκος ............................................................................................................. 68
Μέση αξονική κλίση κοίτης (Jk)......................................................................... 69
Μέση κλίση της λεκάνης απορροής (S%)............................................................ 71
Μέση επιφανειακή κλίση των λεκανών απορροής ή λόγος αναγλύφου (Rh) ... 72
Το υψοµετρικό ολοκλήρωµα ή η “υψοµετρική καµπύλη” των λεκανών
απορροής (∫ )..................................................................................................... 73
2.11 Χρήσεις γης 77
3
Συσχέτιση στερεοπαροχης µε γεωµορφολογικες παραµετρους
79
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ…………………………………………………………………………….. 80
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι
•
ΠΙΝΑΚΕΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ
•
∆ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ
-
ΚΛΙΣΕΙΣ ΚΟΙΤΗΣ
-
ΥΨΟΜΕΤΡΙΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑΤΑ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙΙ
•
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ
•
ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ
•
ΧΑΡΤΕΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙV
•
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
3
1 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ
1.1
Γενική εισαγωγή
Η απόθεση των φερτών υλικών σε υδάτινους αποδέκτες της ενδοχώρας (φυσικούς ή τεχνητούς) είναι απλά
το σκέλος του συνολικού προβλήµατος που αντιµετωπίζεται στο παρόν ερευνητικό έργο αλλά και σε
παρόµοια διεθνώς. Η εδαφική διάβρωση λόγω της βροχής και της απορροής καθώς και η στερεοµεταφορά
των φερτών υλικών µε αιώρηση ή / και µε σύρση στο υδρογραφικό δίκτυο της λεκάνης απορροής είναι δύο
χαρακτηριστικές διαδικασίες που εκ των πραγµάτων προηγούνται της απόθεσης των φερτών υλικών στους
ταµιευτήρες και που απαιτούν συστηµατική µελέτη για την επαρκή γνώση των φυσικών µηχανισµών τους.
Οι αρνητικές συνέπειες των παραπάνω διεργασιών προκάλεσαν την ανάπτυξη της επιστηµονικής έρευνας
γύρω από τις σχετικές διεργασίες, η οποία συγκεντρώνει ερευνητές από µια ποικιλία επιστηµών όπως
µηχανικούς, γεωλόγους, γεωπόνους µεταξύ άλλων, δεδοµένου ότι η ανάγκη για µια διεπιστηµονική
προσέγγιση είναι παραπάνω από προφανής. Οι οικονοµικές συνέπειες της εδαφικής διάβρωσης και της
επακόλουθης πρόσχωσης είναι σηµαντικές και σχεδόν αδύνατο να ποσοτικοποιηθούν µε ακρίβεια. Για
παράδειγµα, η διάβρωση του εδαφικού υλικού και η περαιτέρω µεταφορά του κατάντη συχνά οδηγούν
στην ελάττωση του πάχους του γόνιµου εδαφικού στρώµατος και εποµένως στη µείωση της αγροτικής
παραγωγής. Επιπλέον η κατάντη µεταφορά του διαβρωµένου υλικού προκαλεί συχνά προβλήµατα, όπως η
πρόσχωση των ταµιευτήρων και των κύριων υδατορευµάτων καθώς και των λιµανιών όταν αυτά
βρίσκονται κοντά σε εκβολές ποταµών. Πενήντα χρόνια πριν, ο Brown [1948] εκτίµησε ότι το συνολικό
ετήσιο οικονοµικό κόστος από την κατάντη µεταφορά των φερτών υλών στις ΗΠΑ είναι της τάξης των
175 εκατοµµυρίων δολαρίων (σε τιµές 1948), τιµή που υπερβαίνει το ένα δισεκατοµµύριο δολάρια σε
σηµερινές τιµές. Με την ολοένα και πιο σηµαντική την ανάγκη αξιοποίησης των υδατικών πόρων, οι Clark
et al., [1984] κατέληξαν στο συνολικό κόστος των 6.1 δισεκατοµµυρίων δολαρίων (σε τιµές 1980), από τα
οποία 2.2 δισ. οφείλονται σε φερτά υλικά προερχόµενα από καλλιεργούµενες εκτάσεις. Οι εκτιµήσεις που
προέρχονται από τις ΗΠΑ [USDA, 1981] αναφέρουν ότι αν οι ρυθµοί διάβρωσης συνεχιστούν µε την ίδια
ένταση για µια πεντηκονταετία τότε η αγροτική παραγωγή της χώρας θα µειωθεί κατά 8%. Επιπλέον, ο
Brown [1984] εκτίµησε ότι παγκοσµίως οι καλλιεργούµενες εκτάσεις χάνουν περίπου 23 δισεκατοµµύρια
τόνους εδαφικού υλικού και ότι οι εδαφικοί πόροι µειώνονται κατά 8% παγκοσµίως ανά δεκαετία.
Σε παγκόσµια κλίµακα ο Walling [1984] εκτίµησε ότι 14*109 τόνοι φερτών υλικών σε αιώρηση και 1 109
τόνοι συρτικού φορτίου εκβάλλονται ετησίως στους ωκεανούς από όλα τα ποτάµια της γης. Και οι δύο
παράγοντες συµβάλλουν στο γεγονός ότι η µείωση του εδαφικού στρώµατος γίνεται µε ρυθµό 57.5 mm για
κάθε 1000 χρόνια. Αυτός ο ρυθµός µείωσης δεν ισοκατανέµεται γεωγραφικά αλλά υπάρχουν περιοχές (π.χ.
Ασία, νησιωτικά συµπλέγµατα του ∆υτικού Ειρηνικού Ωκεανού) όπου οι ρυθµοί διάβρωσης είναι
εξαιρετικά µεγάλοι σε σχέση µε τους αντίστοιχους σε άλλες περιοχές.
Η πρόσχωση των ταµιευτήρων που παρατηρείται από την απόθεση των φερτών υλικών λόγω της µεγάλης
µείωσης έως και του µηδενισµού της ταχύτητας ροής αποτελεί την πιο σηµαντική συνιστώσα που
ενδιαφέρει το παρόν ερευνητικό έργο. Η µεγαλύτερη επιβάρυνση της πρόσχωσης των ταµιευτήρων είναι η
µείωση της αποθηκευτικής τους ικανότητας. Οι ταµιευτήρες παγκοσµίως χάνουν περίπου το 1% της
χωρητικότητάς τους ανά έτος (περίπου αντιστοιχεί σε 50 km3 απώλεια ωφέλιµου όγκου). Εκτιµάται επίσης
ότι το κόστος της αποκατάστασης της απώλειας αυτής ανέρχεται σε 6 δισεκατοµµύρια δολάρια ετησίως
[Mahmood, 1987]. Για παράδειγµα, ο ταµιευτήρας Sanmenxia (Κίνα) χάνει το 1.7% της συνολικής του
αποθηκευτικής ικανότητας το χρόνο ενώ ο ταµιευτήρας Mead (Hoover Dam) στις ΗΠΑ το 0.3% το χρόνο
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
4
[Sloff, 1991]. Εποµένως η ωφέλιµη1 και η οικονοµική2 ζωή σχεδιασµού του έργου µπορεί να µειωθεί
δραστικά σε συνθήκες λειτουργίας. Για παράδειγµα, ο ταµιευτήρας Sefidrud στο Ιράν είχε σχεδιασθεί µε
ωφέλιµη ζωή να υπερβαίνει τα 100 έτη. Μετά από κάποια χρόνια λειτουργίας του ταµιευτήρα και έπειτα
από µετρήσεις στον ταµιευτήρα για τον υπολογισµό του όγκου των αποθέσεων των φερτών υλικών,
εκτιµήθηκε ότι ο ρυθµός πρόσχωσης του ταµιευτήρα ήταν πολύ µεγαλύτερος από ότι είχε υιοθετηθεί κατά
τη φάση σχεδιασµού λόγω των ανεπαρκών δεδοµένων στερεοπαροχής. Με βάση τις µετρήσεις εκτιµήθηκε
ότι η πραγµατική ωφέλιµη ζωή του ταµιευτήρα είναι πλέον µόνο 30 χρόνια [Sloff, 1991].
Ειδικότερα σε ότι αφορά στους υδροηλεκτρικούς ταµιευτήρες, η πρόσχωσή τους µπορεί να προκαλέσει και
την εισχώρηση των φερτών υλικών διαµέσου της υδροληψίας στα συστήµατα παραγωγής υδροηλεκτρικής
ενέργειας που πιθανό να έχει ως αποτέλεσµα σηµαντικές βλάβες. ∆υστυχώς όµως, παρόλη την
κρισιµότητα του θέµατος στη λειτουργία ενός ταµιευτήρα, οι αποθέσεις των φερτών υλικών δεν
λαµβάνονται υπόψη όσο θα έπρεπε σε συστήµατα βελτιστοποίησης, ιδιαίτερα αν πρόκειται για ταµιευτήρα
πολλαπλής σκοπιµότητας. Οι Miltz and White [1987] ανέπτυξαν µια µέθοδο βέλτιστης οικονοµικής λύσης
για την επιλογή της χωρητικότητας ενός ταµιευτήρα, δεδοµένης της ετήσιας αναµενόµενης εισροής
φερτών υλικών στον υπόψη ταµιευτήρα. Πρότειναν ως βέλτιστη χωρητικότητα εκείνη για την οποία το
κόστος για την κατασκευή επιπλέον αποθηκευτικού όγκου στον ταµιευτήρα είναι ίσο µε το κόστος της
αφαίρεσης µε µηχανικά µέσα των αποθέσεων φερτών υλικών ίσου όγκου.
Η εκτίµηση του συνολικού αιωρούµενου φορτίου σε µονάδες µάζας, L, γίνεται µε την εφαρµογή των
παροχών στις καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής της συγκεκριµένης διατοµής του υδατορεύµατος
σύµφωνα µε τη σχέση:
N
L=
∫ f (Q )t
i
i =1
N
i
= ∫ QSi t i
(1)
i =1
όπου, QSi η στερεοπαροχή στη θέση του υδατορεύµατος για χρονικό διάστηµα i, Qi η παροχή του
υδατορεύµατος, f(Qi) η µαθηµατική έκφραση των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής και ti το χρονικό
βήµα των υπολογισµών.
Έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες στο παρελθόν ώστε να συσχετισθούν οι συντελεστές της Εξίσωσης 2 µε
διάφορα µορφολογικά χαρακτηριστικά της ανάντη λεκάνης απορροής. Πιο συγκεκριµένα, οι Reid and
Frostick (1987), πρότειναν ότι για ποτάµια σε άνυδρες περιοχές, ο συντελεστής a είναι πολύ υψηλός (100 –
8000) ενώ ο εκθετικός συντελεστής b είναι χαµηλός (0.2 – 0.7). Το αντίθετο ακριβώς συµβαίνει για τις
εύκρατες και υγρές περιοχές. Οι Peters-Kummerly (1973) και Morgan (1985) τονίζουν ότι ο συντελεστής a
αποτελεί δείκτη της διαβρωσιµότητας της λεκάνης απορροής. Υψηλές τιµές του συντελεστή δείχνουν
υλικά µε µεγάλη διαβρωσιµότητα, τα οποία µπορούν εύκολα να µεταφερθούν µέσω της απορροής.
Αντίστοιχα, ο Peters-Kummerly (1973) προτείνει ότι ο εκθετικός συντελεστής b δείχνει τη µεταφορική και
διαβρωτική ικανότητα της ποτάµιας ροής, που σηµαίνει ότι για υψηλές τιµές του b ακόµα και µια µικρή
αύξηση της παροχής µπορεί να προκαλέσει δυσανάλογη αύξηση της στερεοπαροχής. Ο Asselman (2000)
αναφέρει ότι ο συντελεστής b δείχνει την έκταση στην οποία νέες πηγές φερτών υλικών γίνονται
διαθέσιµες για διάβρωση και µεταφορά. Οι Syvitski et al., (2000), ανέλυσαν δεδοµένα στερεοπαροχής από
59 θέσεις µέτρησης στη Βόρεια Αµερική. Από συσχετίσεις πολλαπλής γραµµικής παλινδρόµησης
διαπίστωσαν ότι ο συντελεστής a εξαρτάται περισσότερο από τη µέση απορροή της λεκάνης, το ανάγλυφο
της λεκάνης απορροής και τη µέση ετήσια θερµοκρασία ενώ ο εκθετικός συντελεστής από την υπερετήσια
στερεοαπορροή, το ανάγλυφο της λεκάνης αλλά και από τη θερµοκρασία. Γενικά ο εκθετικός συντελεστής
1
Ωφέλιµη ζωή ενός ταµιευτήρα ορίζεται η περίοδος για την οποία η χωρητικότητά του επαρκεί για την κάλυψη των
πρωτευουσών αναγκών.
2 Οικονοµική ζωή του ταµιευτήρα είναι η περίοδος για την οποία οι ζηµίες για επισκευή, συντήρηση, κ.ά. δεν υπερβαίνουν
τα κέρδη.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
5
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
κυµαίνεται µεταξύ 0.5 και 1.5 και σπάνια υπερβαίνει την τιµή 2 ενώ αντίθετα ο συντελεστής a µπορεί να
διαφέρει µεταξύ αρκετές τάξεις µεγέθους (Syvitski et al., 2000). Παρόλα αυτά, η επίδραση του εκθετικού
συντελεστή είναι κατά πολύ σηµαντικότερη, καθώς µια πολύ µικρή αύξησή του µπορεί να προκαλέσει την
ίδια αύξηση της στερεοπαροχής όση και µια αύξηση του συντελεστή a κατά µία τάξη µεγέθους. Η
Mimikou (1982), αναλύοντας τα στοιχεία από στερεοϋδροµετρήσεις σε 6 θέσεις ποταµών στη ∆υτική και
Βορειοδυτική Ελλάδα (οι οποίες δεν συµπεριλαµβάνουν το Αυλάκι και τη Μεσοχώρα), υπολόγισε τις
καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής για τη ξηρή και υγρή περίοδο και εκτίµησε ότι ο συντελεστής b είναι
µεγαλύτερος από 2.3 σε όλες τις περιπτώσεις και η µέγιστη τιµή του είναι ίση µε 3.4. Το γεγονός αυτό
αποδεικνύει την έντονη διαβρωτική ικανότητα της ποτάµιας ροής στην Ελλάδα. Επίσης, κατέληξε στο
συµπέρασµα ότι οι συντελεστές της Σχέσης 2 εξαρτώνται κατά κύριο λόγο από τη µέση ετήσια
βροχόπτωση της λεκάνης, την έκταση της λεκάνης απορροής και την υψοµετρική πτώση της. Με
εφαρµογή πολλαπλής συσχέτισης βρέθηκαν εντοπικές σχέσεις ρυθµισµένες για όλη τη Β και Β∆ Ελλάδα
που συνδέουν τις παραµέτρους a και b µε τα παραπάνω χαρακτηριστικά.
1.1.1
Ορισµοί και βασικές έννοιες
Η στερεοαπορροή (sediment yield), SΥ , είναι το φυσικό µέγεθος που µπορεί να εκφράσει και τις τρεις
σχετικές φυσικές διεργασίες (εδαφική διάβρωση, στερεοµεταφορά και απόθεση). Εκφράζει τη συνολική
µάζα των φερτών υλικών που παροχετεύονται από µια διατοµή ενός υδατορεύµατος στη µονάδα του
χρόνου ανοιγµένη στη µονάδα επιφάνειας της ανάντη λεκάνη απορροής (µάζα / χρόνος / επιφάνεια)
[Vanoni, 1977; ASCE, 1982].
H στερεοπαροχή (sediment discharge), QS, ακολούθως εκφράζει τη συνολική µάζα των φερτών υλικών που
παροχετεύονται από µια διατοµή ενός υδατορεύµατος στη µονάδα του χρόνου χωρίς αναφορά στη λεκάνη
απορροής (µάζα / χρόνος). Η ολική διάβρωση (gross erosion) περιγράφει την ποσότητα του υλικού το
οποίο αποκολλάται από την επιφάνεια του εδάφους λόγω της δράσης της βροχής ανά µονάδα χρόνου και
ανά µονάδα επιφάνειας (µάζα / χρόνος / επιφάνεια). H καθαρή διάβρωση (net erosion) είναι το µέγεθος που
εκφράζει το ποσοστό των φερτών υλικών που αποκολλούνται από το εδαφικό στρώµα και τα οποία δεν
εναποτίθενται µέσα στην ίδια µονάδα επιφάνειας.
Αντίστοιχα ο συντελεστής στερεοαπορροής (sediment delivery ratio) είναι ο λόγος της στερεοαπορροής
προς την ολική διάβρωση και εκφράζει το ποσοστό των φερτών υλικών που αποκολλήθηκαν από το
έδαφος και τα οποία µεταφέρθηκαν µέσω της επιφανειακής απορροής µέχρι την υπόψη θέση του
υδατορεύµατος. Ο αριθµός αυτός λαµβάνει υπόψη το ποσοστό των φερτών υλικών τα οποία αποτέθηκαν
είτε στην επιφάνεια της ανάντη λεκάνης απορροής, είτε στις βάσεις των κλιτύων, είτε στην κοίτη και στις
όχθες του υδρογραφικού δικτύου πριν µεταφερθεί στην υπόψη διατοµή. Εξάλλου σε µεγάλες λεκάνες
απορροής σηµαντικό ρόλο παίζει και ο χρόνος που θα χρειαστεί ώστε η εδαφική διάβρωση καταλήξει
τελικά στην έξοδο. Ανάλογα µε την επιφανειακή απορροή, η εδαφική διάβρωση µπορεί να µεταφερθεί για
κάποιο διάστηµα έπειτα να αποτεθεί στη λεκάνη απορροής και µε την επόµενη πληµµύρα να ξεκινήσει η
ίδια διαδικασία έως καταλήξει στην έξοδο της λεκάνης. Η µετρηµένη στερεοπαροχή µια δεδοµένη χρονική
στιγµή, t, µπορεί να περιλαµβάνει φερτά υλικά που είχαν αρχικά διαβρωθεί µέχρι και αρκετά χρόνια πριν.
Είναι προφανές ότι ο συντελεστής στερεοαπορροής είναι αδιάστατο µέγεθος και πάντα µικρότερος της
µονάδας. Για παράδειγµα, οι Wade and Heady [1978] αφού ανέλυσαν δεδοµένα από 105 λεκάνες
απορροής στις ΗΠΑ κατάληξαν ότι οι συντελεστές στερεοαπορροής κυµαίνονται από 0.001 έως 0.38. Για
µέσες ετήσιες τιµές τουλάχιστον, ο συντελεστής στερεοαπορροής µπορεί να αποτελέσει ένα πολύ χρήσιµο
εργαλείο για τον υπολογισµό της στερεοαπορροής αφού εξοµαλύνονται σε µεγάλο βαθµό οι ετήσιες
διακυµάνσεις ενώ δεν µπορεί να είναι χρήσιµος για την εκτίµηση της στερεοαπορροής σε περιπτώσεις
µεµονωµένων πληµµυρικών επεισοδίων. Σε κάθε περίπτωση η ακρίβεια της εκτίµησης του συντελεστή
στερεοαπορροής αυξάνεται όσο µειώνεται η επιφάνεια της λεκάνης απορροής.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
6
Οι τρεις ποταµοί µε τη µεγαλύτερη ετήσια στερεοπαροχή είναι ο Κίτρινος Ποταµός (Κίνα), ο Γάγγης
(Ινδία) και ο Αµαζόνιος (Βραζιλία). Ενδεικτική είναι η περίπτωση του Κίτρινου ποταµού, ο οποίος αν και
η έκταση της λεκάνης απορροής του είναι µόνο το 1/8 του Αµαζόνιου και η µέση ετήσια απορροή
τουλάχιστο δύο τάξεις µεγέθους µικρότερη, η µέση ετήσια στερεοπαροχή του είναι ίση µε 1.1*109 t για
την περίοδο 1950-1980 [Qian and Dai, 1980] και γενικά είναι συγκρίσιµη µε εκείνες των Γάγγη και
Αµαζόνιου ενώ δεν υπάρχει διεθνώς βιβλιογραφική πηγή που να αναφέρει άλλο ποτάµι µε ετήσια
στερεοπαροχή µεγαλύτερη των 0.5*109 t. Για παράδειγµα, η µέση ετήσια στερεοπαροχή της νήσου Ταϊβάν
προσεγγίζει τα 300 106 τόνους (10000 t/km2), αριθµός που είναι ελάχιστα µικρότερος από τη συνολική
αντίστοιχη στερεοπαροχή των ΗΠΑ [Annandale, 1987]. Τα σηµαντικά φορτία και οι υψηλές
συγκεντρώσεις φερτών σε αιώρηση του Κίτρινου ποταµού (συχνά µεγαλύτερα των 50 g/L) οφείλονται εν
µέρει στη σηµαντική διάβρωση των χαλαρών εδαφών των οροπεδίων της βόρειας Κίνας [Milliman et
al., 1987]. Η κύρια αιτία πάντως είναι ότι το συντριπτικό ποσοστό της µέσης ετήσιας απορροής (της τάξης
των 100 mm) λαµβάνει χώρα µέσα σε λίγες εβδοµάδες (τέλος καλοκαιριού-αρχές φθινοπώρου) µε τη
µορφή καταιγίδων πολύ µεγάλης έντασης. Στο Σχήµα 1–1 παρουσιάζεται η χρονοσειρά των ετήσιων
στερεοπαροχών του Κίτρινου Ποταµού µετρηµένων στο υδροµετρικό σταθµό Lijin που βρίσκεται µόλις
10 km από τις εκβολές του. Η στερεοπαροχή υπολογίζεται σε δισεκατοµµύρια τόνους ετησίως. Η γραµµή
στο διάγραµµα απεικονίζει τους κυλιόµενους µέσους όρους 3-ετίας για την εξοµάλυνση της διασποράς των
ετήσιων τιµών. Είναι χαρακτηριστικό ότι η κατασκευή του ταµιευτήρα Sanmenxia (αρχές της δεκαετίας
του 1960) σε απόσταση περίπου 600 km από το Lijin δεν φαίνεται να επηρέασε σηµαντικά τη
στερεοπαροχή κατάντη. Η σηµαντική µείωση της στερεοπαροχής τις δύο τελευταίες δεκαετίες οφείλεται
κυρίως στη σαφή µείωση των βροχοπτώσεων, στην κατακράτηση νερού για αρδευτικούς σκοπούς αλλά
και στην καλύτερη διαχείριση και αντιδιαβρωτική προστασία της αγροτικής γης.
Σχήµα 1–1: Η ετήσια στερεοπαροχή του Κίτρινου ποταµού µετρηµένη στο σταθµό Lijin
[Qian and Dai, 1980]
1.1.2
Μορφές στερεοµεταφοράς και σύσταση των φερτών υλικών
Η διάκριση των φερτών υλικών µπορεί να γίνει ως προς δύο παράγοντες: (α) ως προς τον τρόπο
µεταφοράς τους και (β) ως προς την προέλευσή τους. Ως προς τον τρόπο µεταφοράς διακρίνεται το φορτίο
σε αιώρηση (suspended load), όταν τα στερεά υλικά µεταφέρονται µε την τύρβη χωρίς καµία επαφή µε την
κοίτη για µεγάλο χρονικό διάστηµα, και το φορτίο σε σύρση (bed load), όταν τα στερεά υλικά
µεταφέρονται σχεδόν σε απόλυτη επαφή µε την κοίτη. Η διάκριση αυτή δεν µπορεί να είναι απόλυτη και
µοναδική αφού φερτά υλικά του ίδιου µεγέθους και της ίδιας ορυκτολογικής σύστασης µπορεί να
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
7
µεταφερθούν είτε σε αιώρηση είτε σε σύρση ανάλογα µε τα υδραυλικά χαρακτηριστικά της περιβάλλουσας
ροής (π.χ. ταχύτητα ροής, τύρβη). Οι µορφές αυτές στερεοµεταφοράς και οι µαθηµατικές τους εκφράσεις
περιγράφονται αναλυτικά στα πολύ γνωστά εγχειρίδια [Graf, 1971; Vanoni, 1977; Bogardi, 1978,
Ξανθόπουλος, 1990] και δεν αποτελούν αντικείµενο της παρούσας έκθεσης. Χονδροειδώς µπορεί να
θεωρηθεί ότι ως φερτά υλικά σε σύρση είναι εκείνα µε µέγεθος άνω των 0.85 mm, διάκριση που βασίζεται
στο κριτήριο που αναφέρει ότι η ταχύτητα καθίζησης γίνεται ίση µε τη συρτική ταχύτητα [Bagnold, 1966].
Ως προς την προέλευσή τους, τα φερτά υλικά µπορούν να διακριθούν σε φορτίο κοίτης (bed material load)
και σε φορτίο απόπλυσης (wash load). Το φορτίο κοίτης, το οποίο µπορεί να είναι είτε σε αιώρηση είτε σε
σύρση, αναφέρεται σε φερτά υλικά τα οποία ήδη βρίσκονται στις κοίτες του υδρογραφικού δικτύου και
αποτελεί τη µοναδική πηγή φερτών υλικών σε ξηρές περιόδους ενώ το φορτίο απόπλυσης παράγεται µόνο
κατά τη διάρκεια πληµµυρικών γεγονότων και προέρχεται από τη διάβρωση της λεκάνης απορροής. Το
φορτίο απόπλυσης λόγω του ότι µεταφέρεται µέσω της πληµµυρικής απορροής συνήθως είναι φορτίο σε
αιώρηση και είναι πιο εύκολο να µετρηθεί στο πεδίο καθώς είναι οµοιόµορφα κατανεµηµένο στη διατοµή
της κοίτης του ποταµού. Η στερεοπαροχή του φορτίου απόπλυσης σε ένα τµήµα ενός υδατορεύµατος
εξαρτάται από το ρυθµό που τα φερτά υλικά είναι διαθέσιµα στη λεκάνη απορροής και όχι από τη
στερεοµεταφορική ικανότητα της ροής. Το φορτίο απόπλυσης ιδιαίτερα στις Μεσογειακές χώρες αποτελεί
το συντριπτικό ποσοστό της συνολικής στερεοαπορροής της λεκάνης και µεταφέρεται κατά τη διάρκεια
λίγων έντονων πληµµυρικών επεισοδίων το χρόνο. Στο Σχήµα 1–2 παρουσιάζεται η σχηµατική παράσταση
των µορφών στερεοµεταφοράς. Σηµειώνεται ότι οι ορισµοί διαφέρουν στη διεθνή βιβλιογραφία και σε
µεγάλο βαθµό παραµένουν αυθαίρετοι. Για παράδειγµα, σε σχετικές µελέτες ως «φορτίο απόπλυσης»
θεωρούνται όλα τα φερτά υλικά µε διάσταση µικρότερη των 63 µm [Lawrence, 1996], µε τη λογική ότι
φερτά υλικά µε αυτή τη διάµετρο συνήθως δεν βρίσκονται σε κοίτες ποταµών. Η θεώρηση αυτή είναι
προφανώς αυθαίρετη, αφού σε κοίτες ποταµών µε µεγάλες κλίσεις υλικά µε διάµετρο πολύ µεγαλύτερη
των 63 µm µπορούν να συµπεριφερθούν ως «φορτίο απόπλυσης».
Φορτίο
κοίτης
Φορτίο σε
σύρση
Φορτίο σε
αιώρηση
Ολικό φορτίο
(προέλευση)
Φορτίο
απόπλυσης
(αιώρηση)
Συνολικό
αιωρούµενο
φορτίο
Ολικό
φορτίο
(µεταφορά)
Σχήµα 1–2: Σχηµατική παράσταση των µορφών στερεοµεταφοράς.
1.1.3
Υπάρχουσα γνώση και προοπτικές στον Ελληνικό χώρο
Η επιστηµονική πρόοδος που έχει επιτευχθεί διεθνώς έρχεται σε πλήρη αντίθεση µε την καθυστέρηση στη
χώρα µας, όπου εδώ και αρκετά χρόνια έχει εγκαταλειφθεί οποιοδήποτε πρόγραµµα µέτρησης της
στερεοπαροχής στα ποτάµια. Αυτό έχει ως συνέπεια την απουσία οποιασδήποτε εκτίµησης για την
στερεοαπορροή και το ρυθµό διάβρωσης στον Ελληνικό χώρο. Μόνο η ∆ΕΗ στη φάση της µελέτης
κάποιου ταµιευτήρα διενεργεί στερεοϋδροµετρήσεις (ταυτόχρονες µετρήσεις παροχής και στερεοπαροχής)
πριν την κατασκευή του ώστε να εκτιµήσει το νεκρό όγκο του. Οι µετρήσεις αυτές (που είναι σποραδικές
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
8
και συχνά ανεπαρκείς) αφορούν µόνο στο φορτίο σε αιώρηση και σταµατούν µετά την κατασκευή του
έργου. Το άµεσο αποτέλεσµα είναι ότι σε καµία περίπτωση δεν µπορεί να εκτιµηθεί αν η πραγµατική
στερεοαπορροή και εποµένως ο ρυθµός πρόσχωσης του ταµιευτήρα είναι στα επίπεδα εκείνου που είχε
υιοθετηθεί κατά τα σχεδιασµό του έργου. Εποµένως παραµένει άγνωστος ο ρυθµός πρόσχωσης του
ταµιευτήρα, οι απώλειες της χωρητικότητας του ταµιευτήρα και η πραγµατική οικονοµική ζωή του έργου.
Χαρακτηριστικό παράδειγµα αποτελεί η περίπτωση του φράγµατος Λούρου στον ποταµό Λούρο της
Ηπείρου, όπου οι στερεοπαροχές του ποταµού είχαν υποεκτιµηθεί σηµαντικά ώστε ο ωφέλιµος όγκος του
ταµιευτήρα (0.37 hm3) να καλυφθεί από τις προσχώσεις µέσα σε λίγα χρόνια. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα ο
ταµιευτήρας να έχει µηδενική αποθηκευτική ικανότητα και ο ΥΗΣ να λειτουργεί πλέον ως σταθµός βάσης
αξιοποιώντας µόνο την υπάρχουσα στιγµιαία παροχή του ποταµού.
Μετρήσεις στερεοπαροχής έχουν γίνει σε αρκετά ελληνικά ποτάµια (π.χ. Αλιάκµονας, Αχελώος, Άραχθος)
κυρίως από τη ∆ΕΗ [Mimikou, 1982; Κουτσογιάννης και Ταρλά, 1987]. Οι µετρήσεις της στερεοπαροχής
γίνονται µε δειγµατολήπτες ολοκληρωτικούς ως προς το βάθος σε διαφορετικές θέσεις σε όλο το πλάτος
της διατοµής. Οι στερεοϋδροµετρήσεις επιτρέπουν την κατάρτιση καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής
(sediment discharge rating curves) και την επακόλουθη εκτίµηση της µέσης ηµερήσιας στερεοπαροχής µε
βάση τη στιγµιαία µέτρηση της στάθµης από σταθµήµετρο ή / και τη µέση ηµερήσια παροχή όταν στο
σταθµό µέτρησης έχει εγκατασταθεί και σταθµηγράφος. Η µέθοδος αυτή πλέον εγκαταλείπεται διεθνώς ως
µάλλον αναξιόπιστη και ανακριβής για την εκτίµηση της στερεοαπορροής κυρίως σε µικρές λεκάνες
απορροής, έχει όµως ως πλεονέκτηµα το σχετικά χαµηλό κόστος. Τα δείγµατα των στερεοϋδροµετρήσεων
πλέον του ότι είναι σποραδικά, σταµατούν µετά από λίγα χρόνια. Εποµένως είναι αδύνατο να υπάρξει µια
ολοκληρωµένη εκτίµηση της στερεοαπορροής στην Ελλάδα αλλά πολύ περισσότερο µια εκτίµηση της
χρονικής (αλλά και γεωγραφικής) της µεταβολής τόσο στην κλίµακα ενός συγκεκριµένου πληµµυρικού
γεγονότος όσο και σε υπερετήσια κλίµακα. Με τη διακοπή της κατασκευής νέων υδροηλεκτρικών
ταµιευτήρων στην Ελλάδα έχουν διακοπεί και οι µετρήσεις στερεοπαροχής.
Πρόσφατα έχουν ξεκινήσει σποραδικά ερευνητικά προγράµµατα χρηµατοδοτούµενα από τη ∆ΕΗ για τη
µέτρηση των φερτών υλικών που έχουν αποτεθεί σε ταµιευτήρες στην Ελλάδα. Χαρακτηριστικά
αναφέρεται η µελέτη των Ινστιτούτων Εσωτερικών Υδάτων και Ωκεανογραφίας του Εθνικού Κέντρου
Θαλάσσιων Ερευνών [ΕΚΘΕ, 1997] στον ταµιευτήρα του Πολύφυτου στον π. Αλιάκµονα και του Τοµέα
Ιστορικής Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας του Τµήµατος Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Αθηνών στον
ταµιευτήρα των Πηγών του π. Αώου1 για λογαριασµό της ∆ΕΗ. Την ίδια περίοδο µε την εκπόνηση του
ερευνητικού αυτού έργου εκπονείται η «Μελέτη ποιότητας νερών των ταµιευτήρων του ΥΗΣ Πηγών Αώου
και του ΥΗΣ Πουρναρίου» από το ΕΚΘΕ. Οι µετρήσεις των φερτών υλικών που έχουν αποτεθεί στον
ταµιευτήρα είναι εξαιρετικά χρήσιµες, αλλά η απουσία µετρήσεων στερεοπαροχής στα ποτάµια που
τροφοδοτούν τους υπόψη ταµιευτήρες έχει ως αποτέλεσµα την αδυναµία εκτίµησης του χρονικού
επιµερισµού της µοναδικής τιµής του όγκου και της µάζας των φερτών υλικών στον ταµιευτήρα, π.χ. σε
ετήσια χρονική κλίµακα για την περίοδο λειτουργίας του ταµιευτήρα.
Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διεθνώς τεχνικές για την αυτόµατη και αξιόπιστη µέτρηση της
στερεοπαροχής µε τη χρήση συγκεκριµένων οργάνων που καταγράφουν τη συγκέντρωση των φερτών
υλικών (κυρίως αφορούν σε αιωρούµενα φερτά υλικά αλλά και σε φερτά κοίτης σπανιότερα) σε συνεχή
χρόνο. Οι νέες τεχνολογίες είναι δυστυχώς πολύ ακριβές (αφού βρίσκονται ακόµα σε πρώιµο
επιχειρησιακό στάδιο) και εποµένως απαιτείται µια εθνική στρατηγική, κεντρικά σχεδιασµένη για την
(επαν)-έναρξη των µετρήσεων στερεοπαροχής στη χώρα.
1
Το ερευνητικό έργο αφορούσε στη µέτρηση του ωφέλιµου όγκου του ταµιευτήρα και δεν έγινε άµεση µέτρηση του όγκου
των φερτών υλικών.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
9
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
1.2 Καµπύλες παροχής - στερεοπαροχής
Οι καµπύλες παροχής - στερεοπαροχής (sediment discharge rating curves) καταρτίζονται από ταυτόχρονες
µετρήσεις της παροχής και της στερεοπαροχής σε µια συγκεκριµένη διατοµή ενός υδατορεύµατος. Οι
εκτιµήσεις της στερεοαπορροής από την εφαρµογή των καµπυλών εµφανίζουν µειωµένη αξιοπιστία καθώς
οι µετρηµένες στερεοπαροχές για την ίδια τιµή της παροχής παρουσιάζουν διακυµάνσεις τουλάχιστον µιας
τάξης µεγέθους [Walling, 1977; Ferguson, 1986; Walling and Webb, 1988; Moog and Whitting, 1994,
Hodgkins, 1999]. Στο Σχήµα 1–3 παρουσιάζονται οι στερεοϋδροµετρήσεις του ποταµού Αλιάκµονα στη
θέση Μ. Ιλαρίονα για χρονικό διάστηµα 15 ετών (από 1965 έως 1980, δεδοµένα της ∆ΕΗ). Από τη διάταξη
των δεδοµένων είναι εµφανής η µεταβλητότητα των µετρήσεων όπου για µια συγκεκριµένη τιµή της
παροχής παρατηρούνται στερεοπαροχές διαφορετικές έως και 3 τάξεις µεγέθους. Οι στερεοϋδροµετρήσεις
που έχουν διεξαχθεί κατά τις ξηρές περιόδους εµφανίζουν µεγαλύτερες στερεοπαροχές κυρίως λόγω της
µεγαλύτερης διαθεσιµότητας φερτών υλικών στη λεκάνη απορροής που προέρχεται από τις σχετικές
φυσικές, ατµοσφαιρικές, χηµικές και άλλες διεργασίες, ως επακόλουθα µιας ξηρής περιόδουν που έχει
προηγηθεί.
Στερεοπαροχή (Kgr/s)
10000
1000
100
10
1
Υγρή περίοδος
Ξηρή περίοδος
0.1
1
10
100
1000
Παροχή (m 3 /s)
Σχήµα 1–3: Στερεοϋδροµετρήσεις στον ποταµό Αλιάκµονα στη θέση Μ. Ιλαρίονα
Οι καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής έχουν µορφή εξίσωσης δύναµης, όπως φαίνεται στην Εξίσωση 3,
και οι συντελεστές a και b προκύπτουν από την εφαρµογή της γραµµικής παλινδρόµησης µεταξύ των
φυσικών λογαρίθµων των τιµών της παροχής και της στερεοπαροχής (Εξίσωση 2),
lnQsi = a + blnQi+εi
(2)
3
όπου Qsi (M/T) είναι η στερεοπαροχή για τη µέτρηση i, Qi [Μ /Τ]είναι η αντίστοιχη παροχή του
υδατορεύµατος, a και b είναι οι σταθεροί συντελεστές της παλινδρόµησης και εi είναι ο αθροιστικός όρος
σφάλµατος που ακολουθεί κανονική κατανοµή µε µέση τιµή 0 και τυπική απόκλιση σ. H Εξίσωση 1
ισοδυναµεί µε την εξίσωση δύναµης, που φαίνεται στην Εξίσωση 3,
Qsi = ea Qib ηi
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
(3)
10
όπου ηi είναι ο πολλαπλασιαστικός όρος σφάλµατος (lnηi = εi και Ε(ει)=0) και ανήκει στη
λογαριθµοκανονική κατανοµή µε αναµενόµενη τιµή, όπως φαίνεται στην Eξίσωση 4
E(ηi) = exp (0.5σ2)
(4)
όπου σ2 είναι η διασπορά των ει. Η αναµενόµενη τιµή του ηi είναι µεγαλύτερη από τη µονάδα εκτός από
την περίπτωση που δεν υπάρχει διασπορά των µετρήσεων (σ = 0). Η απολογαριθµοποίηση εισάγει
µεροληψία στην εκτίµηση του Qsi, η οποία είναι µεγαλύτερη όσο πιο µεγάλη είναι η διασπορά σ
[Ferguson, 1986].
Έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες στο παρελθόν ώστε να συσχετισθούν οι συντελεστές της Εξίσωσης 1 µε
διάφορα µορφολογικά χαρακτηριστικά της ανάντη λεκάνης απορροής. Αυτή η µεθοδολογία έχει ως σκοπό
την ανάπτυξη περιοχικών µοντέλων για λεκάνες απορροής στις οποίες δεν υπάρχουν µετρήσεις
στερεοπαροχής. Η Mimikou [1982] αναλύοντας τα στοιχεία από στερεοϋδροµετρήσεις στη ∆υτική και
Βορειοδυτική Ελλάδα, κατέληξε στο συµπέρασµα ότι οι συντελεστές της Εξίσωσης 1 εξαρτώνται κατά
κύριο λόγο από τη µέση ετήσια βροχόπτωση της λεκάνης [P mm], την έκταση της λεκάνης απορροής
[A km2] και την υψοµετρική πτώση1 της [H km]. Με εφαρµογή πολλαπλής συσχέτισης βρέθηκαν σχέσεις
ρυθµισµένες για όλη τη Β και Β∆ Ελλάδα που συνδέουν τις παραµέτρους a και b µε τα παραπάνω
χαρακτηριστικά. Το µέσο σφάλµα εκτίµησης της στερεοπαροχής είναι περίπου 30% και 50% για την υγρή
και ξηρή περίοδο αντίστοιχα και για τις µέγιστες µετρηµένες παροχές. Το σφάλµα αυτό είναι ιδιαίτερα
σηµαντικό για τις µέγιστες παροχές, που συνδέονται άµεσα µε το φορτίο απόπλυσης. Το σφάλµα αυτό
αναµένεται να είναι µεγαλύτερο για τις παροχές που υπερβαίνουν τις µέγιστες µετρηµένες καθώς οι
στερεοϋδροµετρήσεις συνήθως δεν εκτελούνται κατά τη διάρκεια έντονων πληµµυρικών επεισοδίων. Το
σφάλµα αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι οι συντελεστές βαθµονοµούνται µε βάση τη µέση ετήσια
βροχόπτωση της λεκάνης και µετά εφαρµόζονται στην πρόβλεψη ενός εξαιρετικά σηµαντικού
πληµµυρικού επεισοδίου διάρκειας λίγων ωρών.
Το κυριότερο µειονέκτηµα της µεθόδου είναι ότι οι σταθεροί συντελεστές της γραµµικής παλινδρόµησης
µεταξύ των λογαρίθµων των µετρήσεων υπονοούν τη µονιµότητα στο χρόνο της σχέσης µεταξύ της
παροχής και στερεοπαροχής, η οποία στην πραγµατικότητα δεν ισχύει. Στην περίπτωση ενός µεµονωµένου
πληµµυρικού γεγονότος (που η καµπύλη είναι συνήθως βροχωτή για τον ανοδικό και καθοδικό κλάδο του
πληµµυρογραφήµατος) απόκλιση από τη µονιµότητα προκαλεί η διακύµανση της απόπλυσης των φερτών
υλικών στη διάρκεια του πληµµυρικού επεισοδίου. Σε µεγαλύτερες χρονικές κλίµακες, όπως για
παράδειγµα στην εποχιακή, είναι εµφανής η διακύµανση των στερεοπαροχών κατά την ξηρή και υγρή
περίοδο. Σε ακόµα µεγαλύτερη κλίµακα, όπως η υπερετήσια, αποκλίσεις από τη µονιµότητα
παρατηρούνται όταν για παράδειγµα η λεκάνη απορροής υπόκειται σε εκτεταµένες και βαθµιαίες
µεταβολές στις χρήσεις γης [Dunne, 1979; Kuhnle et al., 1996]. Ο Beschta [1978] εκτίµησε µια σηµαντική
προς τα κάτω µεταβολή των καµπυλών (µικρότερη στερεοπαροχή για την ίδια τιµή της παροχής) για τους
µήνες που ακολουθούν τη µέγιστη ετήσια πληµµύρα. Αντίστοιχα, οι Moog and Whitting [1994] σε σχέση
µε τις καµπύλες συρτικού φορτίου παρατήρησαν ότι αυξηµένες στερεοπαροχές παρουσιάζονται πριν την
εµφάνιση της µέγιστης ετήσιας πληµµύρας. Η υστέρηση, η οποία εµφανίζεται µετά από µια συγκεκριµένη
τιµή της απορροής και η οποία είναι χαρακτηριστική για κάθε υδατόρευµα, δείχνει ότι η διαθεσιµότητα
φερτών υλικών στη λεκάνη απορροής είναι σηµαντικός παράγοντας στον προσδιορισµό της
στερεοαπορροής. O Moore [1984] θεώρησε τη διαθεσιµότητα των φερτών υλικών στη λεκάνη απορροής
ως µια εκθετικά πτωτική συνάρτηση κατά την υγρή περίοδο ως προς το χρόνο ενώ οι VanSickle and
Beschta [1983] εισήγαγαν µια συνάρτηση της διαθεσιµότητας των φερτών υλικών στη εξίσωση δύναµης
των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής. Οι Wolman and Gerson [1978] µέτρησαν µειούµενες τιµές της
συγκέντρωσης των αιωρούµενων φερτών υλικών σε τέσσερα ποτάµια για µια περίοδο πέντε ετών µετά την
1
Ως υψοµετρική πτώση θεωρείται η διαφορά του υψοµέτρου των πηγών του κυρίως κλάδου του ποταµού από τον
υδροκρίτη έως τη διατοµή µέτρησης των στερεοπαροχών.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
11
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
εµφάνιση πληµµυρών µε περίοδο επαναφοράς από 50 έως 100 έτη. Σε περιπτώσεις όπου το συντριπτικό
ποσοστό της στερεοπαροχής µεταφέρεται κατά τη διάρκεια λίγων πληµµυρικών επεισοδίων το χρόνο (π.χ.
Μεσογειακές χώρες), η χρήση των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής µπορεί να οδηγήσει σε σηµαντική
υπεκτίµηση αποκλειστικά του φορτίου απόπλυσης, αφού οι στερεοϋδροµετρήσεις γίνονται συνήθως στους
καθοδικούς ή ανοδικούς κλάδους των πληµµυρικών παροχών και σίγουρα όχι γύρω από τις αιχµές των
πληµµυρών αυτών. Αυτό αναπόφευκτα σηµαίνει ότι, πρώτον ένα πρόγραµµα στερεοϋδροµετρήσεων σε
τακτά χρονικά διαστήµατα είναι σχετικά απίθανο να συγκεντρώσει δείγµατα αντιπροσωπευτικά των
περιόδων κατά τις οποίες µεταφέρεται η πλειονότητα των φερτών υλικών. ∆εύτερον, επειδή η καµπύλη
προσαρµόζεται µε τη µέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων σε όλο το δείγµα των παροχών και
στερεοπαροχών, η κλίση της θα επηρεάζεται άµεσα από τον κύριο όγκο των στερεοϋδροµετρήσεων µε
χαµηλές παροχές και στερεοπαροχές και εποµένως δεν µπορεί είναι αντιπροσωπευτική των περιόδων κατά
τις οποίες µεταφέρεται η πλειονότητα των φερτών υλικών. Από την άλλη πλευρά, σύµφωνα µε την
ελληνική πρακτική, οι στερεοϋδροµετρήσεις εκτελούνται µόνο όταν στο ποτάµι είναι εµφανές το φορτίο
απόπλυσης. Το γεγονός αυτό εισάγει αντίθετη µεροληψία, δηλαδή εισάγει υπερεκτίµηση των
στερεοπαροχών σε µη – πληµµυρικές περιόδους (αλλά µε ίδια τιµή της παροχής) που σε γενικές γραµµές
το ποτάµι είναι καθαρό.
Αρκετοί ερευνητές [π.χ. Walling and Webb, 1988] αναφέρουν ότι σε πολλές περιπτώσεις οι εκτιµήσεις των
στερεοπαροχών από τις καµπύλες σε σχέση µε τις αντίστοιχες πραγµατικές µετρηµένες στερεοπαροχές
παρουσίαζαν εξαιρετικά σηµαντικές αποκλίσεις. Είναι αξιοσηµείωτο πάντως το γεγονός ότι το σφάλµα
των εκτιµήσεων από τις καµπύλες µειώνεται όσο αυξάνεται η επιφάνεια της λεκάνης απορροής, [Walling
and Webb, 1988; Walling, 1999], γεγονός που ίσως σηµαίνει ότι σε λεκάνες απορροής µεγάλης κλίµακας
το σφάλµα που υπάρχει στις καµπύλες πιθανόν να µην είναι µεγαλύτερο από το σφάλµα που περιέχουν οι
υπόλοιπες µέθοδοι που θα εξεταστούν παρακάτω.
Επίσης, µεταβλητές χρονικά συσχετισµένες, όπως π.χ. η απορροή και η στερεοαπορροή µπορεί να
δηµιουργήσουν µοντέλα παλινδρόµησης µε συσχετισµένους όρους σφάλµατος (ετεροσκεδαστικότητα),
ιδιαίτερα αν οι µετρήσεις είναι πολύ µικρού χρονικού βήµατος (π.χ. ηµερήσιες) [Weber et al., 1976;
Lemke, 1991]. Η ετεροσκεδαστικότητα είναι προφανώς σηµαντική ακύρωση µιας από τις βασικές
προϋποθέσεις της γραµµικής παλινδρόµησης των ελαχίστων τετραγώνων. Η ύπαρξη συσχετισµένων όρων
σφάλµατος οδηγεί σε συντελεστές παλινδρόµησης, οι οποίοι όµως δεν έχουν πλέον την ιδιότητα του
ελάχιστου µέσου τετραγωνικού σφάλµατος και εποµένως η χρήση του µοντέλου της Εξίσωσης 1 είναι
απαγορευτική [Κουτσογιάννης, 1997]. Πάντως η χρήση του λογαριθµικού µετασχηµατισµού των
µεταβλητών αµβλύνει το πρόβληµα της ετεροσκεδαστικότητας. Ως γενικό συµπέρασµα θα µπορούσε να
αναφερθεί ότι η µέθοδος των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής θα πρέπει να αντικατασταθεί έτσι ώστε
να συµπεριλάβει περισσότερο τη σχέση µεταξύ πληµµυρικού επεισοδίου και στερεοαπορροής και όχι τόσο
την ολοκλήρωση των ηµερήσιων παροχών – στερεοπαροχών.
Οι καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής είναι ουσιαστικά ένα εµπειρικό µοντέλο καθώς συσχετίζονται µε
µια απλή γραµµική παλινδρόµηση οι φυσικοί λογάριθµοι των δύο µεγεθών. Παρόµοιες συσχετίσεις (π.χ.
µη - γραµµική ή / και πολλαπλή παλινδρόµηση) µε υδρολογικές (π.χ. βροχόπτωση, απορροή) ή και
φυσιογραφικές παραµέτρους οδήγησαν στην ανάπτυξη απλών εµπειρικών µοντέλων στερεοαπορροής
[Flaxman, 1972; Jansen and Painter, 1974; Dendy and Bolton, 1976; Weber et al., 1976; Wischmeier and
Smith, 1978; Mimikou, 1982; Κουτσογιάννης και Ταρλά, 1987].
1.3 Συσχέτιση στερεοαπορροής και µορφολογικών χαρακτηριστικών του
υδρογραφικού δίκτυου
Στην παρούσα έρευνα αναζητούνται σχέσεις εξάρτησης µεταξύ των µορφοµετρικών παραµέτρων του
υδρογραφικού δικτύου και των λεκανών απορροής µε την στερεοαπορροή. Οι παράµετροι αυτοί ρυθµίζουν
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
12
τις συνθήκες ροής του νερού του υδρογραφικού δικτύου, ευνοούν τις διεργασίες διάβρωσης,
διαµορφώνουν τη γεωµετρία των λεκανών απορροής και συντελούν στην γεωµορφολογική εξέλιξη της
περιοχής. Εποµένως και η στερεοαπορροή επηρεάζεται σηµαντικά από τα µορφολογικά χαρακτηριστικά
γνωρίσµατα του υδρογραφικού δικτύου και της λεκάνης απορροής του. Το πόσο νερό θα περάσει µέσα
από ένα δεδοµένο ρέµα (κανάλι) ελέγχεται από το ύψος των βροχοπτώσεων και το γεωλογικό υπόβαθρο
(περατότητα πετρωµάτων), µε τι ταχύτητα όµως θα περάσει ελέγχεται από την µορφολογία των ρεµάτων
και των λεκανών απορροής. Εποµένως η ποσοτική ανάλυση των ρεµάτων (καναλιών) και των λεκανών
απορροής είναι απαραίτητη για την υδρολογική και ιζηµατολογική ανάλυση ενός υδρογραφικού δικτύου.
Η λεκάνη απορροής θεωρείται από πολλούς γεωµορφολόγους, ένα “ανοικτό φυσικό σύστηµα”, µε είσοδο
µάζας και ενέργειας (ατµοσφαιρικά κατακρηµνίσµατα, ηλιακή ακτινοβολία) και έξοδο πάλι µάζας και
ενέργειας (παροχή, εξάτµιση, ανακλώµενη ακτινοβολία) (LEΕ 1964, KERN & WEISBROD 1967). Η
προσέγγιση της λεκάνης απορροής σαν ένα “ανοικτό φυσικό σύστηµα”, δίνει τη δυνατότητα συσχέτισης
µεταξύ της µορφής του αναγλύφου και των διεργασιών διάβρωσης και απόθεσης, διεργασίες που
εξαρτώνται από ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες. Από τις σηµερινές σχέσεις µεταξύ της µορφής του
αναγλύφου και των διεργασιών διάβρωσης και απόθεσης, υπάρχει η δυνατότητα, αφενός να
προσεγγίσουµε τις σχέσεις αυτές στο παρελθόν και αφετέρου να εκτιµήσουµε αυτές και στο µέλλον.
Εποµένως η τελική µορφολογική εικόνα που παρουσιάζει η υδρολογική λεκάνη είναι το σύνθετο
αποτέλεσµα που διαµορφώνεται κατά τη δράση των παραγόντων της διάβρωσης και της αποσάθρωσης
από τη µια και της αντίδρασης των πετρωµάτων απέναντι στη διάβρωση και την κίνηση του νερού µέσα σ'
αυτά. Σηµαντικός παράγοντας στη διαµόρφωση του ανάγλυφου της λεκάνης είναι η νεώτερη ρηξιγενής
τεκτονική της περιοχής. Το ζητούµενο στην παρούσα ερευνητική εργασία είναι να προσδιοριστεί σε ποιο
βαθµό και µε ποιο τρόπο επηρεάζεται η στερεοαπορροή από τις µορφοµετρικές παραµέτρους ενός
υδρογραφικού δικτύου και της λεκάνης απορροής του. Για παράδειγµα σε ένα υδρογραφικό δίκτυο µε
υδροκρίτη µικρού πλάτους και απότοµες κλίσεις των πρανών των λεκανών απορροής του (V-τύπου
κοιλάδες) η στερεοαπορροή είναι υψηλότερη από ότι σ΄έναν υδροκρίτη µεγαλύτερου πλάτους και µε
σχετικά επίπεδες κοιλάδες (τύπου-U κοιλάδες). Επίσης µια µικρή σε επιφάνεια λεκάνη απορροής µε
υψηλή υδρογραφική πυκνότητα έχει υψηλή στερεοαπορροή έναντι µιας µεγαλύτερης σε έκταση λεκάνη
απορροής µε χαµηλή υδρογραφική πυκνότητα.
Επίσης στις λεκάνες απορροής µε υψηλό λόγο διακλάδωσης η στερεοαπορροή είναι υψηλότερη από ότι σε
λεκάνες µε χαµηλό λόγο διακλάδωσης (Lykoudi & Zarris, 2003), αν και στη γενική βιβλιογραφία
αναφέρεται ότι οι λεκάνες απορροής µε χαµηλό συντελεστή διακλάδωσης τείνουν να είναι επιρρεπέστερες
σε πληµµυρικά φαινόµενα και το αντίστροφο. Τέλος, οι λεκάνες απορροής µε µεγάλη επιφάνεια έχουν
χαµηλή στερεοαπορροή. Αυτό συµβαίνει επειδή οι µεγάλες περιοχές έχουν περισσότερες πιθανότητες να
παγιδέψουν µέρος των φερτών υλικών, κατά συνέπεια η πιθανότητα των φερτών υλικών που φθάνουν
στους κλάδους του υδρογραφικού δικτύου είναι χαµηλή. Γενικά, όσο µεγαλύτερη είναι η επιφάνεια της
λεκάνης απορροής, τόσο χαµηλότερη είναι η στερεοαπορροή.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
13
2 ΜΕΘΟ∆ΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ
2.1 Θέσεις στερεοϋδροµετρήσεων
Στα πλαίσια του ερευνητικού έργου συγκεντρώθηκαν οι θέσεις µέτρησης της ∆ΕΗ, στις οποίες υπάρχουν
οι στερεοϋδροµετρήσεις για την κατάστρωση των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής καθώς και οι
µέσες ηµερήσιες παροχές για την εξαγωγή των στερεοπαροχών. Οι θέσεις αυτές είναι συνολικά 11 και
ανήκουν σε τρία υδατικά διαµερίσµατα, η πλειοψηφία των οποίων ανήκουν στο υδατικό διαµέρισµα της
Ηπείρου. Εκτός από τις θέσεις αυτές έχουν υπολογιστεί οι µέσες ετήσιες στερεοπαροχές και σε άλλες τρεις
θέσεις του π. Αχελώου, συγκεκριµένα στη θέση του ταµιευτήρα Κρεµαστών (Zarris et al., 2002). Οι θέσεις
αυτές ανά υδατικό διαµέρισµα φαίνονται στους παρακάτω πίνακες.
Υ∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΜΕΡΙΣΜΑ ∆ΥΤΙΚΗΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑ∆ΑΣ (04)
α/α Υδροµετρικός
σταθµός
Λεκάνη
απορροής
Επιφάνεια Υψόµετρο Στερεοϋδρο- Ηµερήσιες Μέση
(km2)
(m)
παροχές
ετήσια
µετρήσεις
παροχή
(m3/s)
1
Αυλάκι
Αχελώος
1355
1966-1970
1966-2000
46.6
2
Πόρος
Ρηγανίου
Εύηνος
914
1970-1982
1961-1990
21.9
Υ∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΜΕΡΙΣΜΑ ΗΠΕΙΡΟΥ (05)
α/α Υδροµετρικός
σταθµός
Λεκάνη
απορροής
Επιφάνεια Υψόµετρο Στερεοϋδρο- Ηµερήσιες Μέση
(km2)
(m)
παροχές
ετήσια
µετρήσεις
παροχή
(m3/s)
3
Γ. Πλάκας
Άραχθος
970
240
1966-1976
1971-1980
23.6
4
Γ. Τσίµοβου
Άραχθος
640
300
1966-1982
1971-1980
10.5
5
Γ. Γκόγκου
Άραχθος /
203
Καλαρίτικος
380
1967-1974
1967-1976
7.1
6
Γ. Κόνιτσας
Αώος
830
420
1969-1983
1966-1987
14.0
7
Κιοτέκι
Καλαµάς
1481
50
1966-1980
1966-1977
32.4
8
Γ. Σουλόπουλο
Καλαµάς
660
160
1970-1978
1970-1978
16.1
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
14
Υ∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΜΕΡΙΣΜΑ ∆ΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑΣ (09)
α/α Υδροµετρικός
σταθµός
Λεκάνη
απορροής
Επιφάνεια Υψόµετρο Στερεοϋδρο- Ηµερήσιες Μέση
(km2)
(m)
παροχές
ετήσια
µετρήσεις
παροχή
(m3/s)
9
Μ. Ιλαρίονα
Αλιάκµονας
5005
295
1965-1980
1968-1988
48.7
10
Σιάτιστα
Αλιάκµονας
2724
515
1965-1983
1968-1980
22.8
11
Γ. Γρεβενών
Αλιάκµονας
Βενέτικος
847
1965-1983
1972-1987
17.0
Στις θέσεις αυτές θα πρέπει να προστεθούν και οι εξής θέσεις, των οποίων οι στερεοαπορροές έχουν
υπολογιστεί µε βάση τις µετρήσεις των φερτών υλικών που έχουν αποτεθεί στον ταµιευτήρα των
Κρεµαστών. Οι θέσεις αυτές είναι οι εξής:
α/α Θέση
µέτρησης
Λεκάνη
απορροής
Επιφάνεια Μέση ετήσια
(km2)
στερεοαπορροή
(t/km2)
12
Κρεµαστά
Αχελώος
1733
13
Κρεµαστά
Αγραφιώτης 320
2034.8
14
Κρεµαστά
Ταυρωπός
489.4
1239
1184.6
Εποµένως, το ερευνητικό πρόγραµµα αφορά σε 14 θέσεις µετρήσεων, στις οποίες θα υπολογιστεί η µέση
ετήσια στερεοαπορροή. Για τις ελληνικές συνθήκες είναι η πρώτη φορά που εξετάζεται ένα τόσο µεγάλο
δείγµα στερεοαπορροών στον ελληνικό χώρο. Βέβαια το πλήθος του δείγµατος δεν είναι τέτοιο που να
δικαιολογεί την κατάστρωση καταστατικών εξισώσεων µε γενικότερη εφαρµογή, αποτελεί όµως ένα σαφές
δείγµα για τη χωρική κατανοµή.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
15
Σχήµα 2–1: Χάρτης µε τις εξεταζόµενες θέσεις µέτρησης των στερεοπαροχών
2.2 Κατάρτιση καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής
Για κάθε θέση καταρτίστηκαν καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής µορφής εξίσωσης δύναµης, µε τις εξής
µεθόδους:
1. Με γραµµική παλινδρόµηση των λογαρίθµων της παροχής και στερεοπαροχής και µετά
απολογαριθµοποίηση για την εξαγωγή της (1).
2. Με κατάρτιση δύο καµπυλών για την υγρή περίοδο (∆εκέµβριος – Μάιος) και για την ξηρή
περίοδο (Ιούνιος – Νοέµβριος).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
16
3. Με κατάρτιση δύο καµπυλών για τον ανοδικό και καθοδικό κλάδο του υδρογραφήµατος.
4. Με χρήση της µη-γραµµικής παλινδρόµησης, και
5. Με χρήση της τεθλασµένης παλινδρόµησης.
Όλες οι εξεταζόµενες καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: ήταν ενιαίες,
µε την ίδια κλίση για όλες τις µετρηµένες παροχές1. Αυτό σηµαίνει ότι η σχέση παροχής – στερεοπαροχής
παραµένει σταθερή και µε τα ίδια χαρακτηριστικά για όλο το εύρος των µετρηµένων παροχών. Είναι
αυτονόητο ότι αυτό γενικά δεν ισχύει καθόσον είναι διαφορετική η προέλευση των φερτών υλικών, τα
οποία µεταφέρονται µε την ποτάµια απορροή σε περιόδους πληµµυρικών και βασικών απορροών. Η
στερεοµεταφορά κατά τη διάρκεια της βασικής απορροής αφορά αποκλειστικά στο φορτίο κοίτης ενώ στη
διάρκεια των πληµµυρικών απορροών στο φορτίο απόπλυσης, το οποίο προέρχεται από τη λεκάνη
απορροής και όχι από την κοίτη. Επίσης, στις υψηλές απορροές θα πρέπει να ληφθούν υπόψη και άλλες
πηγές φερτών υλικών, όπως για παράδειγµα η διάβρωση της όχθης των ποταµών, ή, πολύ περισσότερο
κατά την άποψή µας, σε διατοµές χαλικόστρωτων ποταµών (gravel bed rivers) η αναδιάταξη του
στρώµατος θωράκισης (armoring layer). Το στρώµα θωράκισης αναπτύσσεται ως εξής: Όταν η ικανότητα
µεταφοράς φερτών υλικών της ποτάµιας ροής (sediment discharge capacity) υπερβαίνει το ρυθµό
τροφοδοσίας σε φερτά υλικά από ανάντη τµήµατα (sediment supply), η ισορροπία των συνιστωσών του
ισοζυγίου των φερτών υλικών πρέπει να επέλθει από το ίδιο το υδατόρευµα. Σε αυτήν την περίπτωση το
υδατόρευµα θα αρχίζει να υποβαθµίζεται (degradation), ώστε να επέλθει η ισορροπία µεταξύ της
µεταφορικής ικανότητας της ροής και του ρυθµού τροφοδοσίας. Λόγω της ανοµοιοµορφίας του µεγέθους
του υλικού της κοίτης, τα πλέον λεπτόκοκκα υλικά θα µεταφερθούν µε ταχύτερο ρυθµό από τα πιο
χονδρόκοκκα και το εναποµένον υλικό της κοίτης γίνεται τραχύτερο. Η διαδικασία της υποβάθµισης θα
σταµατήσει όταν ένα στρώµα χονδρόκοκκου υλικού καλύψει πλήρως την κοίτη του υδατορεύµατος . Λόγω
του σηµαντικού πορώδους των επιφανειακών χαλίκων, τα φερτά υλικά µικρότερης κοκκοµετρίας (π.χ.
κυρίως αµµώδη υλικά) εισέρχονται από τους πόρους των επιφανειακών χαλίκων και αποτίθενται µε τέτοιο
τρόπο ώστε βρίσκονται εξολοκλήρου υποκείµενα των επιφανειακών χαλίκων. Τα φερτά υλικά µικρότερης
κοκκοµετρικής διαβάθµισης αποτίθενται εκεί κυρίως κατά τη λήξη των πληµµυρών, όπου η ισχύς της ροής
έχει µειωθεί σε τέτοιο βαθµό που δεν µπορεί να µεταφέρει τα υλικά αυτά κατάντη και εποµένως
αποτίθενται στα τµήµατα αυτά.
Στις συνήθης ποτάµιες παροχές, όπου η διατµητική τάση της ροής είναι µικρότερη της διατµητικής
αντοχής των επιφανειακών χαλίκων, τα αµµώδη υλικά που υπόκεινται σε χαµηλότερο στρώµα δεν
µετακινούνται επίσης (παρόλο που αν ήταν εκτεθειµένα στις παροχές αυτές θα ήταν πιθανό να είχαµε
µετακίνηση) καθόσον «προστατεύονται» από περισσότερο χονδρόκοκκα υλικά. Σε µεγαλύτερες παροχές,
κατά τη διάρκεια έναρξης ενός πληµµυρικού γεγονότος, όπου η διατµητική τάση της ροής γίνεται ίση και
µεγαλύτερη µε τη διατµητική αντοχή του επιφανειακού στρώµατος, τότε έχουµε µετακίνηση των χαλίκων
προς την κατεύθυνση της ροής. Σε αυτό ακριβώς το σηµείο, τα κατώτερα µικρόκοκκα φερτά υλικά
βρίσκονται πλέον εκτεθειµένα στις υψηλές παροχές και επαναιωρούνται προς την κατεύθυνση της ροής
αυξάνοντας σηµαντικά την παρατηρηµένη στερεοπαροχή.
Ο υπολογισµός των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής για διαφορετικό εύρος παροχών θα γίνει µε βάση
τη µεθοδολογία της τεθλασµένης παλινδρόµησης, όπως παρουσιάστηκε από τον Koutsoyiannis, 2000.
Καταρχήν, η µέθοδος αυτή εφαρµόστηκε κυρίως για την κατάστρωση των καµπυλών στάθµης – παροχής
σε διατοµές υδροµετρικών σταθµών, όπου η συνεχής µεταβολή της διατοµής κατά την έννοια του βάθους
ροής, απαιτεί διαφορετικές καµπύλες για διαστήµατα βάθους ροής. Η ίδια τεχνική χρησιµοποιείται και
στην περίπτωση των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής, θεωρώντας ότι υπάρχουν δύο καµπύλες
διαφορετικής κλίσης µε σηµείο καµπής το σηµείο για το οποίο υποτίθεται ότι ξεκινά η στερεοµεταφορά
των επιφανειακών χαλίκων. Με τον τρόπο αυτό οι καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής ανταποκρίνονται
1
Με την εξαίρεση ίσως των καµπυλών παροχής – στερεοπαροχής για τον ανοδικό κλάδο των πληµµυρογραφηµάτων.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
17
στη διαδικασία των φυσικών µηχανισµών που επιδρούν στη στερεοπαροχή της υπόψη διατοµής. Η
αντικειµενική συνάρτηση της τεθλασµένης παλινδρόµησης για ένα δεδοµένο αριθµό κλάδων είναι η
ελαχιστοποίηση της γενικευµένης συνάρτησης επιβεβαίωσης (Generalised Cross-Validation, GCV; Craven
& Wahba, 1979). Το σηµείο καµπής βρίσκεται µε διαδοχικές δοκιµές (trial and error procedure) ώστε να
ελαχιστοποιηθεί η συνάρτηση σφάλµατος.
Ο συντελεστής προσαρµοστικότητας του µοντέλου (Nash-Sutcliff) προκύπτει από την εξίσωση:
n
EF = 1.0 −
∑(X
obs ,i
− X sim,i ) 2
∑(X
obs ,i
− X obs ,i ) 2
i =1
n
i =1
Ο συντελεστής Nash – Sutcliff αποτελεί έναν από τους βασικότερους συντελεστές της επιτυχίας της
βαθµονόµησης ενός µοντέλου. Η βέλτιστη τιµή του συντελεστή αυτού είναι η µονάδα ενώ µπορεί να πάρει
και αρνητικές τιµές. Αν πάρει τιµή ίση µε το µηδέν σηµαίνει ότι το µοντέλο περιγράφει µε την ίδια
αποτελεσµατικότητα όπως και η µέση τιµή των παρατηρηµένων τιµών ενώ αρνητικές τιµές του
συντελεστή αποδεικνύουν ότι η εφαρµοσιµότητα του µοντέλου έχει την ίδια ισχύ µε το λευκό θόρυβο.
2.3 Υδατικό ∆ιαµέρισµα ∆υτικής Στερεάς Ελλάδας
2.3.1
Εύηνος – Θέση Πόρος Ρηγανίου
∆ιενεργήθηκαν 35 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1970 έως το 1982.
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
10
1
y = 0,0111x
1,4752
2
R = 0,4706
0,1
0,01
1
10
100
1000
Παροχή (m3/s )
Σχήµα 2–2: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Πόρος Ρηγανίου
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0111*Q1.4572
R2=0.47, EF=0.14 Qs =2.1 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.02*Q1.4572
R2=0.47, EF=0.56, Qs =4.1 kg/s
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
18
Ξηρά: Qs = 0.0135*Q1.6769
R2=0.38,
Υγρά: Qs = 0.0099*Q1.4577
R2=0.57
Άνοδος: Qs = 0.1137*Q1.1228
R2=0.18
Κάθοδος: Qs = 0.0137*Q1.3466
R2=0.54
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 0.001*(Q+0.106)2.396
R2=0.35, EF=0.41, Qs =19.8 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.0981*Q0.6852
για Q<33.1 m3/s, EF=0.34
Qs = 0.0001*Q3.324
για Q>33.1 m3/s
Qs =42.5 kg/s
10000
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
3.324
y = 1E-05x
10
0.6852
y = 0.0981x
1
0.1
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–3: Η τεθλασµένη παλινδρόµηση καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής στη θέση
Πόρος Ρηγανίου του π. Εύηνου
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
19
Πιν. 2–1: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Πόρος Ρηγανίου του π. Εύηνου µε
βάση τη τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ ΝΟΕ
∆ΕΚ
1970-71
0.24
0.39
1971-72
0.21
5.87
1972-73
1.07
1973-74
0.28
1974-75
ΦΕΒ
ΜΑΡ
ΑΠΡ
ΜΑΪ
ΣΕΠ
ΕΤΟΣ
11.49 1171.29
7.68
61.37
4.82
0.63
0.34
0.22
0.17
0.24
104.91
49.37
1.45
24.63
19.39
2.95
4.61
0.36
0.29
0.22
0.18
9.13
1.27
0.46
7.43
29.92
10.05
2.99
0.72
0.72
11.61
0.73
306.08
2.12
24.33
1.56
0.40
0.27
0.19
0.22
4.58
0.42
0.24
0.17
0.24
29.04
27.93
8.15
1.51
0.71
2.39
2.30
0.82
0.54
0.36
0.24
0.21
0.12
3.77
1975-76
0.28
1.39 417.97
0.83
1.60
1.08
9.07
0.61
0.40
0.31
0.19
0.16
36.16
1976-77
0.27 565.77 598.62
1.43
1.40
0.70
0.50
0.36
0.22
0.16
0.15
0.16
97.48
1977-78
0.15
0.89
1.45
9.66
152.87
2.05
21.54
0.83
0.39
0.23
0.17
0.25
15.87
1978-79
0.22
3.01
19.58
441.40 148.32
1.05
18.90
0.79
0.51
0.29
0.23
0.19
52.87
1979-80
0.17
3.45
1.18
460.57
7.85
57.29
4.20
1.87
0.65
0.35
0.24
0.22
44.84
1980-81
3.82
18.43 284.45
5.90
108.00
4.96
1.62
3.12
0.42
0.28
0.20
0.20
35.95
1981-82
2.49
0.81 816.25
2.06
73.39
2.56
3.03
1.58
0.49
0.28
0.22
0.19
75.28
Μ. Τ.
3.09
50.85 184.50 175.29
72.01
13.74
7.90
1.43
0.41
0.26
0.20
0.20
42.49
Τ. Α.
7.90 162.24 282.01 358.07
93.18
21.96
8.63
1.27
0.10
0.05
0.03
0.04
34.55
Σ. Μ.
2.55
1.29
1.60
1.09
0.88
0.25
0.19
0.15
0.20
0.81
3.19
1.53
ΙΑΝ
2.04
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ
20
2.3.2
Αχελώος – Θέση Αυλάκι
∆ιενεργήθηκαν 30 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1966 έως το 1970.
Στερεοπαροχή (kg/s)
100
10
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–4: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Αυλάκι
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0012*Q2.1107
R2=0.70, EF=0.52, Qs =13.5 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.02*Q2.1107
R2=0.70, EF=0.61, Qs =18.8 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.0012*Q2.3104
R2=0.72, EF=0.72, Qs =21.4 kg/s
Υγρά: Qs = 0.0007*Q2.2192
R2=0.78
Άνοδος: Qs = 0.0003*Q2.5002
R2=0.75, EF=0.35, Qs =17.9 kg/s
Κάθοδος: Qs = 0.0032*Q1.8455
R2=0.63
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 0.011*(Q-0.458)1.744
R2=0.64 EF=0.63, Qs =19.0 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.69*Q0.6852
για Q<60 m3/s
Qs = 0.0001*Q3.324
για Q>60 m3/s, EF=-0.72
Qs =73.9 kg/s
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
21
1000
3
Στερεοπαροχή (kg/s)
Q = 60 m /s
100
-4
3.78
Qs =0.0059*10 *Q
10
0.36
Qs =0.69*Q
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–5: Η τεθλασµένη παλινδρόµηση ως καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής στη
θέση Αυλάκι του π. Αχελώου
Πιν. 2–2: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Αυλάκι του π. Αχελώου µε βάση τη
τεθλασµένη παλινδρόµηση
1966-1967
ΟΚΤ
6.6
ΝΟΕ
557.1
∆ΕΚ
253.6
ΙΑΝ
494.0
ΦΕΒ
5.7
ΜΑΡ
2.4
ΑΠΡ
3.5
ΜΑΪ
2.3
1967-1968
1.12
1.43
87.55
260.12 47.72
15.47
2.41
2.07
3.30
1.62
1.32
1.15
35.44
1968-1969
1.24
3.95
114.34
52.93 188.63 74.36
5.03
2.31
1.80
1.47
1.23
1.22
37.38
1969-1970
1.02
1.45
733.48 744.43 164.52 75.98
7.26
2.34
1.91
1.58
1.30
1.15 144.70
1970-1971
1.83
3.26
2622.97 1251.33 39.66 104.15
10.23
2.22
1.76
1.43
1.23
1.45 336.79
1971-1972
1.59
94.57
154.41
67.03
60.38
40.19
32.51
7.05
2.08
1.73
1.46
1.37
38.70
1972-1973
237.03
13.31
2.87
7.02
77.98
43.44
7.04
2.39
1.86
1.49
1.24
1.15
33.07
1973-1974
9.03
63.25
144.09
9.38
270.95 10.96
82.36
9.27
2.09
1.65
1.34
1.38
50.48
144.93 130.07
12.79
2.47
7.43
2.29
1.79
1.45
1.24
1.16
0.99
26.12
57.88
7.80
1974-1975
6.79
ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ
1.7
1.5
ΑΥΓ ΣΕΠ ΕΤΟΣ
1.2
1.3 110.91
1975-1976
3.34
6.16
6.61
7.37
2.64
2.59
1.90
1.57
1.32
1.12
1.10
1976-1977
1.59
51.51 1711.79 37.07
8.89
2.40
2.25
1.76
1.45
1.19
1.04
1.15 151.84
1977-1978
1.30
25.13
33.21
30.73 214.79 23.49
62.56
4.32
2.11
1.66
1.36
1.77
1978-1979
1.62
33.55
194.13 330.36 478.07 10.11
171.46
3.08
2.28
1.76
1.42
1.21 102.42
1979-1980
3.43
35.49
27.53
665.25 21.97 132.18
5.66
10.60
2.45
1.84
1.51
1.26
75.76
1980-1981
21.23
65.96
749.05
30.24 273.64 22.30
98.48
1981-1982
4.29
5.32
1336.67 19.04
1982-1983
2.42
547.54 632.85
1983-1984
1.28
14.99
1984-1985
1.18
1985-1986
1986-1987
33.54
4.49
8.85
1.97
1.57
1.32
1.19
3.22
16.29
33.66
5.30
2.17
1.66
1.37
1.34 119.20
26.55
6.02
2.40
1.89
1.94
1.75
1.34
1.17 102.79
67.17
493.12 100.52 36.60
16.17
2.81
1.94
1.55
1.31
1.40
61.57
109.05
2.33
259.07 157.19 33.93
19.91
2.63
1.99
1.57
1.29
1.10
49.27
1.26
833.79
17.33
310.13 769.80 38.39
73.84
2.87
2.23
1.71
1.42
1.28 171.17
1.39
1.63
4.15
615.36 24.28
19.05
12.56
2.33
1.70
1.31
0.96
7.65
86.05
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
64.23
22
1987-1988
6.53
177.83 169.98
5.86
22.44
22.11
11.56
2.47
1.77
1.31
1.14
1.04
35.34
1988-1989
1.16
167.13 435.41
1.75
290.58 96.54
11.67
8.41
2.06
1.73
1.36
1.18
84.91
1989-1990
158.26
30.45
304.61
2.02
1.98
1.87
3.10
1.70
1.62
1.23
1.47
2.13
42.54
1990-1991
5.04
3.84
597.13
2.75
34.07
9.56
24.71
120.98
2.55
1.82
1.54
1.28
67.11
1991-1992
1.68
66.06
2.06
1.63
1.68
1.86
36.26
2.69
1.95
1.58
1.25
1.14
9.99
1992-1993
1.76
166.93 135.68
2.17
1.90
16.11
19.24
17.63
1.92
1.41
1.21
1.13
30.59
1993-1994
1.24
11.98
26.68
25.60
4.59
69.63
2.92
1.77
1.43
1.20
1.11
25.88
1994-1995
1.63
228.22 254.08 387.83 40.83
1995-1996
1.43
1996-1997
162.43
12.48
11.58
6.74
1.93
1.52
1.45
2.03
79.19
15.42
48.86
21.58
22.05
2.46
1.87
1.52
1.26
1.66
11.50
24.25
251.95 254.97 293.90
2.84
8.68
4.25
2.73
1.73
1.39
1.18
1.03
70.74
1997-1998
52.19
24.26
3.18
2.17
3.63
1.86
1.44
1.20
1.23
35.60
Μ. Τ.
22.00
116.68 355.12 201.37 114.73 30.71
24.47
8.21
1.98
1.54
1.30
1.28
73.28
Τ. Α.
54.12
191.01 570.41 296.21 166.69 34.59
35.01
20.92
0.35
0.18
0.12
0.27
64.01
Σ. Μ.
2.46
1.43
2.55
0.18
0.11
0.09
0.21
0.87
6.58
1.64
13.25
74.19
1.61
10.48 251.35
1.47
1.45
1.13
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
23
2.4 Υδατικό ∆ιαµέρισµα Ηπείρου
2.4.1
Άραχθος – Θέση Γέφυρα Πλάκας
Στερεοπαροχή (kg/s)
.
∆ιενεργήθηκαν 123 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1965 έως το 1980. Η στερεοϋδροµέτρηση τις 10/10/1972
µε Q=207.2 m3/s και Qs=7311 kg/s (ή 35 kg/m3) απορρίφθηκε ως λανθασµένη καθώς είναι πολύ κοντά στις
υπερπυκνές συγκεντρώσεις (hyperpycnal concentrations), οι οποίες θεωρούνται ότι ξεπερνούν την τιµή
των 40 kg/m3.
1000
100
10
1,8307
y = 0,007x
2
R = 0,3943
1
0,1
1
10
100
1000
Παροχή (m3/s)
Σχήµα 2–6: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Γέφυρα Πλάκας
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.007*Q1.8307
R2=0.39, EF=0.18, Qs =9.8 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.023*Q2.01
R2=0.39, EF=0.56, Qs =33.6 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.0434*Q1.6397
R2=0.34, Qs =24.4 kg/s
Υγρά: Qs = 0.00007*Q2.8694
R2=0.70, Qs =24.4 kg/s
Άνοδος: Qs = 1.4618*Q1.0166
R2=0.23
Κάθοδος: Qs = 0.0124*Q1.5608
R2=0.38
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 6.2*10-8*(Q+0.6)4.376
R2=0.74, Qs =144.4 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.3036*Q0.6584
για Q<44.7 m3/s
Qs = 0.0001*Q3.4943
για Q>44.7 m3/s EF=0.55
Qs =38.4 kg/s
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
24
10000
3.4943
y = 6E-06x
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
0.6584
y = 0.3036x
10
1
0.1
1
10
100
3
1000
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–7: Η τεθλασµένη παλινδρόµηση ως καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής στη
θέση Γ. Πλάκας του π. Άραχθου
Πιν. 2–3: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Γ. Πλάκας του π. Άραχθου µε βάση τη
τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ
ΝΟΕ
1970-71
80.40
2.36
1971-72
1.53
1972-73
∆ΕΚ
ΦΕΒ
ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ
ΑΥΓ
ΣΕΠ
ΕΤΟΣ
370.93 123.65
7.33
98.78 11.23 3.89
2.26
1.37
1.22
1.54
58.75
42.24
50.00
23.81
20.22
40.25 16.86 6.44
2.45
1.82
1.50
1.47
17.38
130.86
3.53
2.48
13.07
15.50
13.46
9.30 10.87 2.58
1.58
1.27
1.37
17.16
1973-74
3.58
3.54
89.33
4.43
301.27
6.21
69.18 16.45 2.63
1.49
1.17
1.40
41.72
1974-75
14.46
47.63
3.09
2.08
4.01
5.47
5.17
2.91
1.84
1.47
1.25
0.99
7.53
1975-76
1.93
2.18
51.71
3.15
2.63
11.35
3.04
2.95
2.03
1.64
1.08
1.19
7.07
1976-77
1.40
75.51
715.24
18.04
11.03
2.69
2.42
2.15
1.57
1.14
0.99
1.17
69.45
1977-78
1.25
7.21
9.95
31.16
171.97
13.84 28.07 6.11
2.48
1.45
1.14
3.37
23.17
1978-79
1.43
8.47
89.27
885.51 187.06
7.53 115.04 4.81
3.06
2.06
2.17
2.32
109.06
1979-80
3.23
33.47
66.16
122.86
8.85
113.15 3.94 37.54 4.05
2.04
1.60
1.41
33.19
Μ. Τ.
24.01
22.61
144.82 122.78
72.99
31.27 26.42 9.41
2.50
1.61
1.34
1.62
38.45
Τ. Α.
44.81
25.65
227.32 272.00 106.97
40.87 37.09 10.81 0.69
0.29
0.34
0.71
32.43
Σ. Μ.
1.87
1.13
1.31
0.18
0.26
0.44
0.84
1.57
ΙΑΝ
2.22
1.47
1.40
1.15
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
0.28
25
2.4.2
Άραχθος – Θέση Γ. Τσίµοβου
∆ιενεργήθηκαν 112 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1966 έως το 1982.
Στερεοπαροχή (kg/s)
10000
∆ιόρθωση κατά Ferguson
Τεθλασµένη παλινδρόµηση
1000
Power (Γραµµική
παλινδρόµηση λογαρίθµων)
100
10
1
1.7032
y = 0.0177x
2
R = 0.435
0.1
0.01
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–8: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Γέφυρα Τσίµοβου
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0177*Q1.7032
R2=0.43, EF=0.08, Qs =5.5 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.023*Q2.01
R2=0.43, EF=0.56, Qs =20.7 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.0414*Q1.8136
R2=0.36, Qs =17.0 kg/s
Υγρά: Qs = 0.0006*Q2.539
R2=0.81
Άνοδος: Qs = 0.5704*Q1.1564
R2=0.32
Κάθοδος: Qs = 0.042*Q1.126
R2=0.33
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 10-12*(Q-0.2)6.647
R2=0.51, Qs =1848.7 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.2085*Q0.7406
για Q<24.5 m3/s
Qs = 0.0001*Q3.4943
για Q>24.5 m3/s, EF=0.38
Qs =21.3 kg/s
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
26
Πιν. 2–4: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Γ. Τσίµοβου του π. Άραχθου µε βάση
τη τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ
ΝΟΕ
1970-71
43.35
1.79
1971-72
0.54
1972-73
ΦΕΒ
ΜΑΡ
ΑΠΡ
ΜΑΪ
513.54 109.66
7.60
51.15
6.07
1.51
0.74
0.42
17.66
34.06
17.33
15.24
25.53
10.50
4.02
0.72
52.93
4.04
1.52
15.37
23.33
16.23
7.48
4.65
1973-74
1.57
2.34
23.72
3.48
125.82
4.87
40.35
1974-75
11.47
26.75
1.88
1.01
6.01
3.82
1975-76
0.62
2.16
64.58
1.82
1.82
1976-77
1.00
29.73
238.72
17.58
1977-78
0.55
8.01
7.44
1978-79
0.52
2.55
1979-80
1.32
11.31
Μ. Τ.
11.39
Τ. Α.
19.78
Σ. Μ.
1.74
1.00
2.4.3
∆ΕΚ
ΣΕΠ
ΕΤΟΣ
0.28
0.61
61.39
0.57
0.44
0.55
10.60
0.94
0.45
0.35
0.39
10.64
11.90
1.05
0.43
0.23
0.53
18.02
2.27
1.32
0.59
0.51
0.30
0.16
4.68
6.23
1.76
1.49
0.98
0.90
0.36
1.62
7.03
10.10
1.29
1.21
0.97
0.55
0.22
0.20
0.65
25.18
28.92
39.31
8.36
19.26
2.64
1.02
0.36
0.24
0.77
9.74
24.65
495.83
94.69
2.07
30.87
2.73
1.85
0.67
0.37
0.45
54.77
13.36
32.55
4.95
37.52
2.02
18.17
1.67
0.61
0.36
0.36
10.35
10.64
92.35
72.36
32.89
15.71
12.18
4.94
1.01
0.51
0.31
0.61
21.24
10.59
164.04 152.13
42.85
17.08
13.68
5.65
0.43
0.19
0.08
0.39
20.32
1.30
1.09
1.12
1.14
0.43
0.36
0.24
0.65
0.96
1.78
ΙΑΝ
2.10
ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ
Άραχθος (Καλαρίτικος) – Θέση Γ. Γκόγκου
∆ιενεργήθηκαν 83 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1966 έως το 1974.
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
10
1
y = 0,001x 2,8174
R2 = 0,6563
0,1
0,01
1
10
100
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–9: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Γέφυρα Γκόγκου
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.001*Q2.8174
R2=0.65, EF=0.63, Qs =5.4 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.0018*Q2.8174
R2=0.65, EF=0.75, Qs =10.3 kg/s
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
27
Ξηρά: Qs = 0.0007*Q3.1407
R2=0.58, Qs =6.13 kg/s
Υγρά: Qs = 0.001*Q2.791
R2=0.67
Άνοδος: Qs = 0.005*Q2.61
R2=0.57
Κάθοδος: Qs = 0.0015*Q2.54
R2=0.69
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 1.2 10-4*(Q+0.524)3.47
R2=0.75, EF=0.73, Qs =9.43 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.0011*Q2.7771
για Q<30.7 m3/s
Qs = 0.0001*Q3.4628
για Q>30.7 m3/s, EF=0.73
Qs =7.63 kg/s
Πιν. 2–5: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Γ. Γκόγκου του π. Άραχθου µε βάση τη
διόρθωση κατά Ferguson στη γραµµική παλινδρόµηση των λογαρίθµων
ΟΚΤ
ΝΟΕ
∆ΕΚ
ΙΑΝ
ΦΕΒ
ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΕΤΟΣ
1966-67
6.31
50.40
48.48
8.36
0.25
0.46
12.44 9.02
0.66
0.75
0.95
0.69
11.56
1967-68
0.18
0.05
27.04
16.40
8.73
1.93
5.54
4.14
2.12
0.09
0.02
0.01
5.52
1968-69
2.42
2.86
21.29
4.19
25.88
15.97
3.08
7.59
0.90
0.09
0.03
0.07
7.03
1969-70
0.01
9.01
77.68
57.57
6.18
6.59
15.85 4.18
3.16
0.15
0.03
0.01
15.03
1970-71
6.62
0.99
4.87
11.78
1.90
12.84 15.61 4.85
2.41
0.08
0.20
0.20
5.20
1971-72
0.83
20.26
8.47
1.73
2.47
3.95
30.96 5.98
0.43
0.14
0.04
0.14
6.28
1972-73
74.95
1.35
0.45
1.77
4.02
2.75
9.12 14.74
8.74
0.08
0.02
0.20
9.85
1973-74
0.38
3.36
49.10
1.35
13.02
1.23 164.00 21.29
1.70
0.11
0.02
7.18
21.90
Μ. Τ.
Τ. Α.
11.46
25.79
11.03
17.24
29.67
26.81
12.89
18.85
7.80
8.38
5.72
5.74
32.08 8.97
53.98 6.09
2.52
2.68
0.18
0.23
0.16
0.33
1.06
2.48
10.30
5.79
Σ. Μ.
2.25
1.56
0.90
1.46
1.07
1.00
1.68
1.07
1.23
1.98
2.33
0.56
0.68
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
28
2.4.4
Αώος – Θέση Γέφυρα Κόνιτσας
∆ιενεργήθηκαν 73 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1968 έως το 1983.
10000
Στερεοπαροχή Q s (kg/s)
.
Τεθλασµένη παλινδρόµηση
Ξηρή περίοδος
Υγρή περίοδος
Power (Γραµµική παλινδρόµηση)
1000
100
10
1
0.1
0.01
1
10
100
1000
3
Παροχή Q (m /s)
Σχήµα 2–10: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Γέφυρα Κόνιτσας
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0034*Q2.01
R2=0.54, EF=0.19, Qs =8.8 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.0069*Q2.01
R2=0.54, EF=0.38, Qs =18 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.0157*Q1.80
R2=0.43, Qs =15.4 kg/s
Υγρά: Qs = 0.0004*Q2.5105
R2=0.77
Ανοδικός Κλάδος: Qs = 0.3427*Q1.1199
R2=0.50,
Καθοδικός Κλάδος: Qs = 0.0129*Q1.4711
R2=0.77
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 2.2*10-8*(Q-0.12)4.59
R2=0.99, EF=0.55, Qs =803.7kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.0092*Q1.6251
για Q<33.1 m3/s
Qs = 0.0001*Q2.898
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
για Q>33.1 m3/s
Qs =48.3 kg/s
EF=0.65
29
Πιν. 2–6: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Γ. Κόνιτσας του π. Άώου µε βάση τη
τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ
ΝΟΕ
∆ΕΚ
ΙΑΝ
ΦΕΒ ΜΑΡ
ΑΠΡ
ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ
1968-69
0.12
0.45
4.05
4.10
7.17
11.03
8.86
7.21
0.56
0.14
0.11
0.13
3.66
1969-70
0.06
0.96
711.90 542.95 8.12
13.54
12.21
2.59
0.88
0.32
0.13
0.09
107.81
1970-71
467.15
0.96
1380.6 339.99 1.31
16.35
13.59
2.87
0.30
0.19
0.13
0.18
185.30
1971-72
0.25
69.41
17.44
12.11
5.08
11.05
16.18
2.99
0.44
0.23
0.15
0.17
11.29
1972-73
51.01
1.69
0.65
5.70
5.26
1.39
19.23 22.52 0.37
0.15
0.10
0.13
9.02
1973-74
0.41
3.90
158.98
1.91
43.09
2.43
9.93
11.49 0.66
0.19
0.10
0.23
19.44
1974-75
2311.2
81.06
0.84
0.31
0.49
2.80
9.88
0.98
0.37
0.15
0.09
0.05
200.69
1975-76
1.13
1.80
504.17
0.53
0.48
6.53
1.82
1.08
0.24
0.11
0.04
0.07
43.17
1976-77
0.41
32.96
461.09
4.37
21.74
0.90
0.87
0.43
0.11
0.03
0.03
0.09
43.59
1977-78
0.14
9.31
7.78
2.93 130.44 8.83
24.69
9.27
0.17
0.18
0.05
0.33
16.18
1978-79
0.15
0.55
53.00
184.06 86.11
6.68
52.15
4.05
1.06
0.28
0.47
0.16
32.39
1979-80
0.67
30.93
5.12
11.79
3.25
54.94
3.45
17.68 1.79
0.13
0.07
0.11
10.83
1980-81
3.61
33.93
26.60
1.34
43.99 28.30
13.26
7.03
0.61
0.14
0.12
0.09
13.25
1981-82
1.47
0.43
128.33
3.21
0.49
0.98
6.21
1.46
0.38
0.06
0.07
0.39
11.96
1982-83
3.48
66.59
99.65
0.74
5.36
4.28
2.51
0.65
0.82
0.25
0.06
0.08
15.37
Μ. Τ.
189.42
22.33
237.35
74.40 24.16 11.34
12.99
6.15
0.58
0.17
0.11
0.15
48.26
Τ. Α.
599.06
28.85
386.40 160.71 37.94 14.11
12.75
6.63
0.43
0.08
0.10
0.10
64.17
Σ. Μ.
3.16
1.29
0.98
1.08
0.74
0.45
0.91
0.63
1.33
1.63
2.16
1.57
1.24
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
ΕΤΟΣ
30
2.4.5
Καλαµάς – Θέση Κιοτέκι
∆ιενεργήθηκαν 45 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1966 έως το 1980.
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
10
y = 0,0025x
2,0729
2
R = 0,6617
1
0,1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–11: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Κιοτέκι
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0025*Q2.0729
R2=0.66, EF=0.37, Qs =18.6 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.004*Q2.1463
R2=0.79, EF=0.39, Qs =30.7 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.0052*Q1.9135
R2=0.59, Qs =17.5 kg/s
Υγρά: Qs = 0.0012*Q2.277
R2=0.44
Άνοδος: Qs = 0.019*Q1.874
R2=0.81, Qs =16.5 kg/s
Κάθοδος: Qs = 0.01*Q1.696
R2=0.81
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 0.04(Q-0.31)1.598
R2=0.46, EF=0.45, Qs =27.8 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.0054*Q1.8698
για Q<59.4 m3/s, EF=0.37
Qs = 0.0007*Q2.3762
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
για Q>59.4 m3/s Qs =25.4 kg/s
31
Πιν. 2–7: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Κιοτέκι του π. Καλαµά µε βάση τη
τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ
ΝΟΕ
∆ΕΚ
ΙΑΝ
ΦΕΒ
ΑΥΓ
ΣΕΠ
ΕΤΟΣ
1966-67
1.0
41.4
144.3
107.2
13.0
5.3
4.3
4.1
2.1
1.3
0.8
1.1
27.2
1967-68
1.9
0.8
36.7
96.4
68.0
17.4
4.0
2.0
2.0
0.8
0.8
0.7
19.3
1968-69
0.7
1.0
27.4
26.1
90.6
84.4
10.6
4.4
2.2
1.3
1.0
0.9
20.9
1969-70
0.7
1.0
110.1
77.9
74.7
38.3
21.3
5.4
2.5
1.6
1.2
1.0
28.0
1970-71
4.1
1.8
20.4
112.2
36.6
110.1
26.7
4.4
2.3
1.5
1.0
1.0
26.9
1971-72
0.9
4.8
38.8
53.2
100.4
58.2
6.2
5.0
1.9
1.6
1.0
1.0
22.8
1972-73
37.4
4.7
40.5
30.1
71.2
64.6
12.8
4.3
2.4
1.5
1.0
1.1
22.6
1973-74
1.1
1.3
48.1
6.1
83.3
16.9
38.0
9.2
2.9
1.4
1.1
1.4
17.6
1974-75
15.3
28.7
9.9
4.9
23.5
11.2
5.7
2.3
1.4
0.9
0.4
4.5
9.1
1975-76
1.1
2.0
218.7
26.1
16.8
23.2
2.8
1.6
1.2
0.8
0.7
0.7
24.6
1976-77
0.7
46.0
534.8
116.4
13.9
4.3
2.3
1.5
1.0
0.6
0.5
0.8
60.2
Μ. Τ.
5.9
12.1
111.8
59.7
53.8
39.4
12.2
4.0
2.0
1.2
0.8
1.3
25.4
Τ. Α.
11.3
17.6
154.1
43.5
33.4
35.3
11.6
2.2
0.6
0.4
0.2
1.1
12.8
Σ. Μ.
1.9
1.5
1.4
0.7
0.6
0.9
1.0
0.6
0.3
0.3
0.3
0.8
0.5
2.4.6
ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ
Καλαµάς – Θέση Γ. Σουλόπουλου
Στερεοπαροχή (kg/s)
.
∆ιενεργήθηκαν 45 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1970 έως το 1978.
10000
1000
100
10
2,1463
y = 0,0031x
2
R = 0,7954
1
0,1
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–12: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Γ. Σουλόπουλου
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
32
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0031*Q2.1463
R2=0.79, EF=0.30, Qs =4.66 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.004*Q2.1463
R2=0.79, EF=0.36, Qs =6.02 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.255*Q0.667
R2=0.19, Qs =4.94 kg/s
Υγρά: Qs = 0.002*Q2.26
R2=0.79
Άνοδος: Qs = 0.0001*Q3.035
R2=0.84
Κάθοδος: Qs = 0.021*Q1.565
R2=0.81
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 0.006*(Q-0.06)2.227
R2=0.86,EF=0.59, Qs=12. 23 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.0236*Q1.511
για Q<51.9 m3/s
Qs = 3*10-6*Q3.7966
για Q>51.9 m3/s EF=0.64
Qs =5.93 kg/s
10000
3.7966
y = 3E-06x
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
1.511
y = 0.0236x
10
1
0.1
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–13: Η τεθλασµένη παλινδρόµηση ως καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής στη
θέση Γ. Σουλόπουλου του π. Καλαµά
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
33
Πιν. 2–8: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Γ. Σουλόπουλου του π. Καλαµά µε
βάση τη τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ
ΝΟΕ
∆ΕΚ
ΙΑΝ
ΦΕΒ
ΜΑΡ
ΑΠΡ
ΜΑΪ
1969-70
0.54
0.95
23.20
33.98
24.91
15.08
7.29
3.36
2.00
1.25
0.90
0.70
9.51
1970-71
11.97
1.28
20.23
60.96
8.83
28.36
9.31
3.17
1.97
1.15
0.80
0.91
12.41
1971-72
0.73
1.75
11.91
16.24
20.85
19.21
3.88
2.84
1.62
1.10
0.96
0.88
6.83
1972-73
14.37
2.89
2.41
4.96
14.03
14.38
5.57
2.60
1.62
1.06
0.78
0.84
5.46
1973-74
0.78
0.94
6.84
2.89
19.82
4.54
9.20
3.84
1.95
0.98
0.69
0.81
4.44
1974-75
1.84
6.49
3.79
2.25
3.11
2.92
2.25
1.28
0.89
0.63
0.56
0.52
2.21
1975-76
0.70
1.12
3.92
1.97
2.19
1.76
1.46
0.98
0.73
0.50
0.42
0.43
1.35
1976-77
0.41
2.13
45.38
9.64
4.81
2.47
1.42
1.01
0.64
0.46
0.43
0.57
5.78
1977-78
0.52
1.61
3.19
7.49
10.04
4.55
30.93
3.62
1.90
1.00
0.72
0.78
5.53
Μ. Τ.
3.54
2.13
13.43
15.60
12.06
10.37
7.92
2.52
1.48
0.90
0.70
0.72
5.95
Τ. Α.
5.51
1.75
14.22
19.80
8.30
9.35
9.16
1.14
0.57
0.29
0.19
0.17
3.41
Σ. Μ.
1.56
0.82
1.06
1.27
0.69
0.90
1.16
0.45
0.38
0.32
0.28
0.24
0.57
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΕΤΟΣ
34
2.5 Υδατικό ∆ιαµέρισµα ∆υτικής Μακεδονίας
2.5.1
Αλιάκµονας – Θέση Σιάτιστα
∆ιενεργήθηκαν 61 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1965 έως το 1983.
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
10
y = 0,0085x 1,7896
2
R = 0,6545
1
0,1
0,01
1
10
100
1000
Παροχή (m3/s)
Σχήµα 2–14: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Σιάτιστα
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0085*Q1.7896
R2=0.65, EF=0.24, Qs =4.96 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.017*Q1.7896
R2=0.65, EF=0.49, Qs =9.87 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.014*Q1.91
R2=0.64
Υγρά: Qs = 0.0016*Q2.1898
R2=0.77
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 2.6*10-5*(Q+0.36)3.275
R2=0.68, EF=0.66, Qs =20.3 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.021*Q1.4264
για Q<30.7 m3/s, EF=0.56
Qs = 0.0004*Q2.6154
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
για Q>30.7 m3/s, Qs =10.5 kg/s
35
Πιν. 2–9: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Σιάτιστα του π. Αλιάκµονα µε βάση τη
µη γραµµική παλινδρόµηση
ΟΚΤ
ΝΟΕ
∆ΕΚ
ΙΑΝ
ΦΕΒ
ΜΑΡ
ΑΠΡ
ΜΑΪ
1965-66
0.00
0.04
0.27
6.90
11.33
12.20
1.40
1.59
0.33
0.81
0.00
0.04
2.91
1966-67
0.09
48.63
504.19
28.56
177.61
3.55
2.89
147.39
0.53
0.29
0.01
0.02
76.15
1967-68
0.01
0.02
35.85
4.33
99.26
10.53
1.79
1.41
2.31
0.01
0.00
0.01
12.96
1968-69
0.00
0.02
11.56
40.62
42.51
189.06
16.72
4.79
0.13
0.01
0.00
0.03
25.46
1969-70
0.00
0.02
8.76
38.25
15.95
46.74
5.92
1.47
0.29
0.05
0.00
0.00
9.79
1970-71
0.13
0.01
9.97
71.62
1.16
60.79
14.80
1.19
0.04
0.01
0.00
0.03
13.31
1971-72
0.01
0.09
1.42
32.46
27.00
131.77 104.29
12.92
0.14
0.02
0.01
0.01
25.84
1972-73
5.82
0.19
0.06
0.28
16.18
39.95
31.90
4.37
0.07
0.02
0.00
0.20
8.25
1973-74
0.02
0.04
20.06
52.31
255.16
28.94
41.87
6.73
0.49
0.01
0.00
0.00
33.80
1974-75
0.21
2.92
0.11
0.19
0.17
6.83
3.10
2.60
0.08
0.01
0.00 291.78 25.67
1975-76
0.03
0.16
1.36
0.01
0.71
0.61
2.80
0.84
0.06
0.02
0.00
0.00
0.55
1976-77
0.00
0.40
16.11
1.49
3.23
0.20
0.11
0.06
0.01
0.00
0.00
0.00
1.80
1977-78
0.00
0.30
0.47
12.81
41.83
2.59
58.81
1.68
0.11
0.00
0.00
0.08
9.89
1978-79
0.01
0.04
3.53
101.65
41.85
1.00
20.80
3.95
0.29
0.01
0.00
0.40
14.46
1979-80
0.00 371.29
39.34
74.62
4.25
19.94
2.19
18.03
2.96
0.02
0.00
0.00
44.39
Μ. Τ.
0.42
28.28
43.54
31.07
49.21
36.98
20.63
13.93
0.52
0.09
0.00 19.51 20.35
Τ. Α.
1.49
95.71
128.06
32.18
74.11
54.53
28.94
37.25
0.88
0.21
0.00 75.32 19.83
Σ. Μ.
3.53
3.38
2.94
1.04
1.51
1.47
1.40
2.67
1.68
2.48
0.82
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΕΤΟΣ
3.86
0.97
36
2.5.2
Αλιάκµονας – Θέση Μ. Ιλαρίονα
∆ιενεργήθηκαν 81 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1965 έως το 1980.
10000
Στερεοπαροχή (kgr/s)
1000
100
2,1043
y = 0,0036x
2
R = 0,7623
10
1
0,1
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–15: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Μ. Ιλαρίονα του π. Αλιάκµονα
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.0036*Q2.1043
R2=0.76 EF=0.73, Qs =42.9 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.074*Q2.1043
R2=0.76, EF=0.77, Qs =88.2 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.0052*Q2.3728
R2=0.84
Υγρά: Qs = 0.0002*Q2.6896
R2=0.77
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 0.004*(Q-0.108)2.158
R2=0.87, EF=0.87, Qs =60.5 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.021*Q1.4264
για Q<30.7 m3/s,
Qs = 0.0004*Q2.6154
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
για Q>30.7 m3/s EF=0.83,
Qs =66.1 kg/s
37
10000
2.4971
y = 0.0006x
Στερεοπαροχή (kg/s)
1000
100
10
1.7352
y = 0.0113x
1
0.1
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–16: Η τεθλασµένη παλινδρόµηση ως καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής στη
θέση Μ. Ιλαρίονα του π. Αλιάκµονα
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
38
Πιν. 2–10: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Μ. Ιλαρίονα του π. Αλιάκµονα µε
βάση τη τεθλασµένη παλινδρόµηση
∆ΕΚ
ΙΑΝ
ΦΕΒ
ΜΑΡ
ΑΠΡ
ΜΑΪ
1965-66
0.34
9.59
87.09
48.04
53.38
13.00
12.71
3.99
0.48
0.17
1.93
1966-67
2.85 224.16 1241.60 82.92
16.75
22.30
28.43
230.64
3.36
3.94
0.71
2.64 155.03
1967-68
0.64
2.99 123.02
59.59
271.92
61.33
16.20
12.46
14.87
0.68
0.29
0.51
47.04
1968-69
0.59
1.33
60.58
170.15 123.55 454.45
60.04
29.88
2.33
0.54
0.34
0.58
75.36
1969-70
0.28
1.25
70.55
189.32
76.46
192.08
39.99
10.55
3.30
1.58
0.19
0.23
48.82
1970-71
6.48
1.09 169.65 389.77
18.21
296.19
73.27
10.90
1.40
0.43
0.26
0.55
80.68
1971-72
0.48
4.92
13.60
71.00
122.16 306.96 378.74
43.76
2.47
1.17
0.54
0.53
78.86
1972-73
33.93 3.65
1.97
4.42
66.92
173.02 145.79
31.24
1.46
0.81
0.36
1.30
38.74
1973-74
1.56
2.79 128.74 202.40 786.45 125.11 131.29
39.24
5.23
0.72
0.31
0.42 118.69
1974-75
8.53 31.63
3.43
3.73
6.03
40.22
19.79
11.02
2.11
0.48
0.35
0.22
10.63
1975-76
1.03
3.36
30.11
1.47
23.99
15.68
29.23
14.08
1.83
0.96
0.96
0.18
10.24
1976-77
0.39
9.59 388.59
19.29
20.00
3.18
3.00
1.33
0.35
0.05
0.09
0.13
37.17
1977-78
0.27
4.01
9.03
37.17
193.32
22.48
156.85
12.21
1.96
0.17
0.08
0.79
36.53
1978-79
0.27
1.33
47.39
493.76 151.39
11.68
156.74
25.32
4.11
0.63
0.24
0.65
74.46
1979-80
0.99 1137.6 195.63 291.26
130.05
30.93
67.93
13.95
0.69
0.20
0.22 159.38
Μ. Τ.
3.91 95.65 166.23 140.22 131.22 127.21
85.55
36.89
4.18
0.89
0.34
0.72
66.08
Τ. Α.
8.66 293.79 314.98 150.29 196.54 134.90
98.32
56.31
4.34
0.92
0.24
0.71
47.35
Σ. Μ.
2.22
1.15
1.53
1.04
1.04
0.69
0.98
0.72
5.03
3.07
1.89
1.07
43.04
1.50
1.06
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ
ΣΕΠ ΕΤΟΣ
ΟΚΤ ΝΟΕ
19.65
39
2.5.3
Βενέτικος – Θέση Γ. Γρεβενών
∆ιενεργήθηκαν 47 στερεοϋδροµετρήσεις από το 1965 έως το 1983.
Στερεοπαροχή (kg/s)
100
10
1
y = 0,02x 1,2654
R2 = 0,4588
0,1
0,01
1
10
100
1000
Παροχή (m3/s)
Σχήµα 2–17: Οι στερεοϋδροµετρήσεις στη θέση Γ. Γρεβενών
Γραµµική παλινδρόµηση λογαρίθµων: Qs = 0.02*Q1.2654
R2=0.46, EF=0.15, Qs =0.95 kg/s
Με διόρθωση κατά Ferguson: Qs = 0.017*Q1.2654
R2=0.65, EF=0.42, Qs =2.17 kg/s
Ξηρά: Qs = 0.03*Q1.109
R2=0.40
Υγρά: Qs = 0.0094*Q1.486
R2=0.36
Μη γραµµική παλινδρόµηση: Qs = 0.107*(Q-0.08)1.015
R2=0.36, Qs =2.0 kg/s
Τεθλασµένη παλινδρόµηση: Qs = 0.028*Q1.1083
για Q<22.2 m3/s EF=0.38,
Qs = 0.0011*Q2.1
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
για Q>22.2 m3/s,Qs =2.2 kg/s
40
1000
2.1537
y = 0.0011x
Στερεοπαροχή (kg/s)
100
10
1.1083
y = 0.028x
1
0.1
0.01
1
10
100
1000
3
Παροχή (m /s)
Σχήµα 2–18: Η τεθλασµένη παλινδρόµηση ως καµπύλες παροχής – στερεοπαροχής στη
θέση Γ. Γρεβενών του π. Βενέτικου
Πιν. 2–11: Μέσες µηνιαίες στερεοπαροχές στη θέση Γ. Γρεβενών του π. Βενέτικου µε
βάση τη τεθλασµένη παλινδρόµηση
ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ
ΣΕΠ
ΕΤΟΣ
1972-73
1.75
0.31
0.17
0.42
2.21
2.54
4.29
1.80
0.14
0.08
0.06
0.11
1.16
1973-74
0.22
0.48
6.84
2.44
9.52
1.90
4.17
1.33
0.24
0.06
0.04
0.06
2.28
1974-75
1.42
3.91
0.32
0.28
0.41
1.79
1.27
0.48
0.18
0.08
0.08
0.03
0.85
1975-76
0.15
0.60
5.69
0.23
1.21
1.35
1.65
0.64
0.19
0.11
0.05
0.05
0.99
1976-77
0.08
0.98 28.87 1.45
1.31
0.27
0.32
0.19
0.07
0.02
0.02
0.04
2.80
1977-78
0.07
0.53
0.96
3.36 12.66 1.83
7.37
1978-79
0.07
0.25
5.86 20.43 7.74
1979-80
0.41
13.98 11.40 6.05
1980-81
0.79
2.87
6.77
1981-82
0.51
0.20
1982-83
0.22
Μ. Τ.
0.99
0.13
0.04
0.03
0.11
2.34
1.03 10.13 1.58
0.31
0.13
0.08
0.06
3.97
1.62
7.52
1.85
3.19
0.55
0.07
0.05
0.04
3.89
0.57
9.29
5.68
2.85
1.08
0.16
0.04
0.04
0.06
2.52
9.17
0.82
0.28
7.51
5.39
1.36
0.29
0.07
0.06
0.08
2.14
6.10
4.23
0.41
1.24
0.82
0.74
0.17
0.15
0.16
0.05
0.04
1.19
0.52
2.75
7.30
3.32
4.32
2.93
3.64
1.16
0.22
0.08
0.05
0.06
2.20
Τ. Α.
0.58
4.19
8.00
5.95
4.52
2.66
3.04
0.86
0.13
0.04
0.02
0.03
1.09
Σ. Μ.
1.11
1.52
1.10
1.79
1.05
0.91
0.84
0.74
0.59
0.52
0.37
0.46
0.50
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
41
2.6 Αποτελέσµατα
Οι µέσες ετήσιες στερεοπαροχές για κάθε θέση παρουσιάζονται στον Πιν. 2–12. Η µικρότερη
στερεοπαροχή και στερεοαπορροής εµφανίζεται στον π. Αλιάκµονα (Βενέτικο) στη θέση Γ. Γρεβενών ενώ
η µεγαλύτερη στερεοαπορροή στη θέση Γ. Κόνιτσας του π. Αώου (2150.7 t/km2) ενώ η µεγαλύτερη
στερεοπαροχή στη θέση Αυλάκι του π. Αχελώου (73.3 kg/s).
Πιν. 2–12: Μέσες ετήσιες στερεοπαροχές για τις εξεταζόµενες λεκάνες απορροής
α/α Λεκάνη
απορροής
1
Αχελώος
2
Αχελώος
3
Αγραφιώτης
4
Ταυρωπός
5
Εύηνος
6
Άραχθος
7
Άραχθος
8
Άραχθος
9
Καλαµάς
10 Καλαµάς
11 Αώος
12 Αλιάκµονας
13 Αλιάκµονας
14 Αλιάκµονας
∆ιατοµή
Αυλάκι
ΥΗΣ Κρεµαστών
ΥΗΣ Κρεµαστών
ΥΗΣ Κρεµαστών
Πόρος Ρηγανίου
Γ. Τσίµοβου
Γ. Γκόγκου
Γ. Πλάκας
Γ. Σουλόπουλου
Κιοτέκι
Γ. Κόνιτσας
Γ. Γρεβενών
Σιάτιστα
Μ. Ιλαρίονα
Επιφάνεια
(km2)
1355
1733
320
1239
914
640
203
970
660
1481
706
847
2724
5005
Q (m3/s)
Qs (kg/s)
Sy (t/km2)
50.2
25.3
18.7
11.4
36.1
22.7
48.9
24.9
17.0
22.8
48.7
73.3
66.0
20.9
19.5
42.5
21.3
10.3
38.4
5.9
25.4
48.9
2.2
20.2
65.8
1705.5
1184.6
2034.8
489.4
1447.3
1049.5
1592.1
1249.0
279.6
532.6
2150.7
81.3
233.3
414.6
Οι τιµές της στερεοπαροχής για τον ΥΗΣ Κρεµαστών έχουν προκύψει από τη µέτρηση των αποθέσεων
φερτών υλικών που έχουν αποτεθεί στον ταµιευτήρα για την περίοδο λειτουργίας του ταµιευτήρα έως το
έτος διενέργειας της υδρογραφικής αποτύπωσης του ταµιευτήρα (1966-1988). Με βάση τη µετρηµένη τιµή
της στερεοπαροχής στον κλάδο του π. Αχελώου που καταλήγει στον ταµιευτήρα του ΥΗΣ Κρεµαστών
(ίσο µε 66 kg/s) βαθµονοµήθηκε το µοντέλο παροχής – στερεοπαροχής στη θέση Αυλάκι και θεωρήθηκε
ότι η τεθλασµένη παλινδρόµηση, παρόλο που έχει το µικρότερο συντελεστή EF, επιτυγχάνει να
προσεγγίσει καλύτερα τη µετρηµένη τιµή της στερεοπαροχής σε σχέση µε τις υπόλοιπες µαθηµατικές
εκφράσεις της σχέσης παροχής – στερεοπαροχής.
Από τις συνηθέστερες γεωµορφολογικές παραµέτρους που χρησιµοποιούνται σε εξισώσεις συσχέτισης µε
τη στερεοπαροχή είναι η επιφάνεια της ανάντη λεκάνης απορροής. Στο Σχήµα 2–19 παρουσιάζεται η
σχέση της στερεοπαροχής µε την επιφάνεια της λεκάνης απορροής. Ο συντελεστής γραµµικής συσχέτισης
είναι r=0.48 (r2=0.23) που σηµαίνει ότι δεν υπάρχει στατιστικά σηµαντική συσχέτιση µεταξύ της µέσης
ετήσιας στερεοπαροχής και της επιφάνεια της ανάντη υδρολογικής λεκάνης. Ο συντελεστής συσχέτισης
της µέσης ετήσιας στερεοαπορροής µε την επιφάνεια είναι αρνητικός (r = -0.48), γεγονός που σηµαίνει ότι
η στερεοαπορροή µειώνεται µε την αύξηση της επιφάνειας της λεκάνης απορροής, συµπέρασµα που
συµφωνεί µε όλες σχεδόν τις αντίστοιχες βιβλιογραφικές αναφορές.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
42
Μέση ετήσια στερεοπαροχή (kg/s)
100
Αλιάκµονας - Μ.
Αχελώος - Αυλάκι
Αχελώος - Κρεµαστά
Αώος - Γ. Κόνιτσας
Ιλαρίονα
Εύηνος- Πόρος
Ρηγανίου
Άραχθος - Γ. Πλάκας
Αγραφιώτης Κρεµαστά
Καλαµάς - Κιοτέκι
Αλιάκµονας - Σιάτιστα
Άραχθος - Γ. Τσίµοβου Ταυρωπός - Κρεµαστά
0.5307
Qs = 0.603A
Άραχθος - Γ. Γκόγκου
10
Καλαµάς - Γ.
Σουλόπουλο
Βενέτικος - Γ.
Γρεβενών
1
100
1000
10000
2
Επιφάνεια (km )
Σχήµα 2–19: Συσχέτιση στερεοπαροχής µε επιφάνεια λεκάνης απορροής
Ενώ σε γενικές γραµµές δεν παρουσιάζεται κάποια συσχέτιση µεταξύ της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής
και της επιφάνειας, µπορούµε να διαχωρίσουµε τις λεκάνες σε δύο οµάδες ανάλογα µε τη γεωγραφική τους
θέση, οπότε να επιτυγχάνει καλύτερη συσχέτιση. Η πρώτη οµάδα λεκανών απορροής περιλαµβάνει τον
π. Εύηνο, τον π. Αχελώο (χωρίς τον κλάδο του π. Ταυρωπού), τον π. Αώο και τον π. Άραχθο. Η δεύτερη
οµάδα περιλαµβάνει εκτός από τον π. Ταυρωπό και τον π. Αλιάκµονα και τον π. Καλαµά. Στο Σχήµα 2–20
παρουσιάζεται η συσχέτιση της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής µε την επιφάνεια για τις δύο οµάδες
λεκανών απορροής, όπου η συσχέτιση είναι στατιστικά σηµαντική και για τις δύο οµάδες.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
43
100
Αχελώος - Αυλάκι
0.8673
y = 0.115x
Αχελώος - Κρεµαστά
Αώος - Γ. Κόνιτσας
2
R = 0.8686
Αλιάκµονας - Μ. Ιλαρίονα
Εύηνος- Πόρος Ρηγανίου
Μέση ετήσια στερεοπαροχή (kg/s)
Άραχθος - Γ. Πλάκας
Αγραφιώτης - Κρεµαστά
Καλαµάς - Κιοτέκι
Άραχθος - Γ. Τσίµοβου
Αλιάκµονας - Σιάτιστα
Ταυρωπός - Κρεµαστά
10
Άραχθος - Γ. Γκόγκου
1.3298
y = 0.0008x
2
R = 0.6991
Καλαµάς - Γ. Σουλόπουλο
Βενέτικος - Γ. Γρεβενών
1
100
1000
10000
2
Επιφάνεια (km )
Σχήµα 2–20: Συσχέτιση µέσης ετήσιας
διαφορετικές οµάδες λεκανών απορροής
στερεοπαροχής
και
επιφάνειας
σε
δύο
Όπως αναλύθηκε εκτενώς στις προηγούµενες παραγράφους, η στερεοπαροχή υπολογίστηκε ως εξίσωση
δύναµης της παροχής. Έτσι είναι απολύτως λογικό η στερεοπαροχή να εµφανίζει πολύ καλή συσχέτιση µε
τα µεγέθη των παροχών. Ειδικότερα, ο συντελεστής γραµµικής συσχέτισης της στερεοπαροχής µε τη µέση
ετήσια πληµµύρα (µέσος όρος των µέγιστων ετήσιων µέσων ηµερήσιων παροχών) είναι ίσος µε r=0.92 ενώ
ο αντίστοιχος συντελεστής µε τη µέση ετήσια παροχής είναι ίσος µε r=0.74. Σηµειώνεται ότι οι
υπολογισµοί µε τις παροχές δεν περιλαµβάνουν τις τιµές για το ΥΗΣ Κρεµαστών για τις οποίες δεν
υπάρχουν µετρηµένες παροχές. Όπως είναι αυτονόητο η συσχέτιση µε τη µέση ετήσια πληµµύρα είναι
καλύτερη σε σχέση µε τη µέση ετήσια παροχή, καθόσον το συντριπτικό ποσοστό της στερεοπαροχής (στις
Μεσογειακές συνθήκες) µεταφέρεται κατά τη διάρκεια εξαιρετικά σηµαντικών πληµµυρικών γεγονότων.
Στο Σχήµα 2–21 παρουσιάζεται η συσχέτιση της στερεοπαροχής µε τη µέση ετήσια πληµµύρα και η
εξίσωση δύναµης που συνδέει τα δύο αυτά µεγέθη. Η εξίσωση αυτή θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί σε
επιχειρησιακή µορφή για τον υπολογισµό της µέσης ετήσιας στερεοπαροχή υδρολογικής λεκάνης, µε την
προϋπόθεση ότι υπάρχει δείγµα µέσων ετήσιων παροχών για ικανό αριθµό υδρολογικών ετών.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
44
Μέση ετήσια στερεοπαροχή (kg/s)
100
Αλιάκµονας Σιάτιστα
Άραχθος - Γ. Γκόγκου
Αχελώος - Αυλάκι
Αλιάκµονας - Μ.
Αώος - Γ. Κόνιτσας
Ιλαρίονα
Εύηνος- Πόρος
Ρηγανίου
Άραχθος - Γ. Πλάκας
Άραχθος - Γ.
Τσίµοβου
Καλαµάς - Κιοτέκι
10
Καλαµάς - Γ.
Σουλόπουλο
Qs = 0.0056Q max
1.4371
Βενέτικος - Γ.
Γρεβενών
1
100
1000
3
Μέση ηµερήσια πληµµύρα (m /s)
Σχήµα 2–21: Συσχέτιση της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής µε τη µέση ετήσια πληµµύρα
Στο Σχήµα 2–22 παρουσιάζεται η συσχέτιση της µέσης ετήσιας πληµµύρας µε την επιφάνεια της λεκάνης
απορροής. Ο εκθετικός συντελεστής της εξίσωσης της στερεοπαροχής µε την επιφάνεια είναι ίσος µε
0.5307 (Σχήµα 2–19) ενώ ο αντίστοιχος συντελεστής της µέσης ετήσιας πληµµύρας είναι ίσος µε 0.4282.
∆ιαπιστώνουµε δηλαδή ότι, µε την προϋπόθεση ότι οι 3 τιµές του ΥΗΣ Κρεµαστών που δεν
συµπεριλαµβάνονται στη µέση ετήσια πληµµύρα δεν µεταβάλλουν σηµαντικά τη συσχέτιση, ο ρυθµός
αύξησης της στερεοπαροχής µε την επιφάνεια της λεκάνης απορροής είναι µεγαλύτερος από τον
αντίστοιχο ρυθµό αύξησης της µέσης ετήσιας πληµµύρας. Αυτό σηµαίνει ότι το επικρατέστερο καθεστώς
στις λεκάνες απορροής είναι το καθεστώς διάβρωσης από αποθέσεις του τεταρτογενούς, οι οποίες
διαβρώνονται ευκολότερα χωρίς τη επισύµβαση των µέγιστων παροχών.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
45
1000
0.4282
Q max = 16.195A
.
Αχελώος - Αυλάκι
Άραχθος - Γ. Πλάκας
Αώος - Γ. Κόνιτσας
3
Μέση ηµερήσια πληµµύρα (m/s)
Αλιάκµονας - Μ. Ιλαρίονα
Καλαµάς - Κιοτέκι
Εύηνος- Πόρος Ρηγανίου
Άραχθος - Γ. Τσίµοβου
Βενέτικος - Γ. Γρεβενών
Αλιάκµονας - Σιάτιστα
Καλαµάς - Γ. Σουλόπουλο
Άραχθος - Γ. Γκόγκου
100
100
1000
10000
2
Επιφάνεια (km )
Σχήµα 2–22: Συσχέτιση της µέσης ετήσιας πληµµύρας µε την επιφάνεια της λεκάνης
απορροής
Στον Πιν. 2–13 παρουσιάζονται οι µέσες ετήσιες στερεοπαροχές για όλες τις εξεταζόµενες θέσεις. Όπως
φαίνεται η µέση ετήσια στερεοπαροχή για κάθε θέση υπολογίζεται από ένα ανόµοιο αριθµό υδρολογικών
ετών. Θεωρούµε ότι η µέση τιµή του πληθυσµού της στερεοπαροχής προσεγγίζεται ικανοποιητικά από το
διαθέσιµο δείγµα.
Πιν. 2–13: Μέσες ετήσιες στερεοπαροχές για τις 11 θέσεις µέτρησης.
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΟ
ΕΤΟΣ
Αλιάκµονας
(Ιλαρίονα)
Αλιάκµονας
(Σιάτιστα)
Βενέτικος
(Γ. Γρεβενών)
Αώος
(Κόνιτσα)
1965-1966
19.65
2.91
1966-1967
155.03
76.15
11.56
1967-1968
47.04
12.96
5.52
1968-1969
75.36
25.46
3.7
7.03
1969-1970
48.82
9.79
107.8
15.03
1970-1971
80.68
13.31
185.3
1971-1972
78.86
25.84
11.3
17.38
10.60
6.28
1972-1973
38.74
8.25
1.16
9.0
17.16
10.64
9.85
1973-1974
118.69
33.80
2.28
19.4
41.72
18.02
21.90
1974-1975
10.63
25.67
0.85
200.7
7.53
4.68
1975-1976
10.24
0.55
0.99
43.2
7.07
7.03
1976-1977
37.17
1.80
2.80
43.6
69.45
25.18
1977-1978
36.53
9.89
2.34
16.2
23.17
9.74
1978-1979
74.46
14.46
3.97
32.4
109.06
54.77
1979-1980
159.38
44.39
3.89
10.8
33.19
10.35
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
Άραχθος
(Πλάκα)
58.75
Άραχθος
(Τσίµοβο)
61.39
Άραχθος
(Γκόγκο)
5.20
46
1980-1981
2.52
13.3
1981-1982
2.14
12.0
1982-1983
1.19
15.4
20.35
2.20
48.26
Αχελώος
(Αυλάκι)
Καλαµάς
(Κιοτέκι)
Καλαµάς (Γ.
Σουλόπουλο)
1966-1967
110.91
27.17
1967-1968
35.44
19.30
1968-1969
37.38
20.87
1969-1970
144.70
27.96
9.51
ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΟ
ΕΤΟΣ
66.08
Εύηνος
(Πόρος
Ρηγανίου)
38.45
21.24
10.30
1965-1966
1970-1971
104.91
336.79
26.85
12.41
1971-1972
9.13
38.70
22.75
6.83
1972-1973
4.58
33.07
22.63
5.46
1973-1974
29.04
50.48
17.56
4.44
1974-1975
3.77
26.12
9.06
2.21
1975-1976
36.16
7.80
24.64
1.35
1976-1977
97.48
151.84
60.24
5.78
1977-1978
15.87
33.54
1978-1979
52.87
102.42
1979-1980
44.84
75.76
1980-1981
35.95
98.48
1981-1982
75.28
119.20
1982-1983
102.79
1983-1984
61.57
1984-1985
49.27
1985-1986
171.17
1986-1987
64.23
1987-1988
35.34
1988-1989
84.91
1989-1990
42.54
1990-1991
67.11
1991-1992
9.99
1992-1993
30.59
1993-1994
25.88
1994-1995
79.19
1995-1996
11.50
1996-1997
70.74
1997-1998
35.60
ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ
42.49
73.28
5.53
25.36
5.95
Στον Πιν. 2–14 παρουσιάζονται οι συντελεστές γραµµικής συσχέτισης των στερεοπαροχών για κάθε θέση
µέτρησης. Σηµειώνεται η πολύ καλή συσχέτιση των εκτιµήσεων στις θέσεις Πόρος Ρηγανίου (π. Εύηνος)
και Αυλάκι (π. Αχελώος) λόγω της γειτονίας τους αλλά και της οµοιότητας στις γεωλογικές συνθήκες
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
47
καθώς και η πολύ καλή συσχέτιση των εκτιµήσεων του π. Αλιάκµονα για τους ίδιους σχετικούς λόγους.
Εντύπωση προκαλεί η πολύ κακή συσχέτιση της θέσης Γ. Γκόγκου (π. Καλαρίτικος) µε τις δύο άλλες
θέσεις του π. Άραχθου (Γ. Πλαάκς και Γ. Τσίµοβου), γεγονός που µπορεί νε αξηγηθεί µε την ιδιαίτερη
διαφορά του σχήµατος της υδρολογικής λεκάνης.
Πιν. 2–14: Μητρώο συντελεστών
στερεοπαροχών για κάθε θέση.
ΠΟΤΑΜΙ / ΘΕΣΗ
Αλιάκµονας (Μ.
Ιλαρίονα) (1)
Αλιάκµονας
(Σιάτιστα) (2)
Βενέτικος (Γ.
Γρεβενών) (3)
Αώος (Γ.
Κόνιτσας) (4)
Άραχθος (Γ.
Πλάκας) (5)
Άραχθος (Γ.
Τσίµοβου) (6)
Άραχθος (Γ.
Γκόγκου) (7)
Εύηνος (Πόρος
Ρηγανίου) (8)
Αχελώος (Αυλάκι)
(9)
Καλαµάς
(Κιοτέκι) (10)
Καλαµάς (Γ.
Σουλόπουλο) (11)
γραµµικής
συσχέτισης
των
µέσων
ετήσιων
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
0.84
0.71
-0.33
0.28
0.20
0.37
0.18
0.21
-0.04
0.47
1
0.37
-0.11
-0.11
-0.18
0.24
-0.27
-0.03
-0.27
-0.04
1
-0.39
0.77
0.67
-
0.51
0.51
0.74
0.73
1
-0.04
0.31
-0.19
0.20
0.48
-0.20
0.29
1
0.83
0.08
0.65
0.54
0.72
0.63
1
-0.36
0.73
0.83
0.30
0.88
1
-0.29
-0.18
-0.18
-0.55
1
0.85
0.71
0.59
1
0.41
0.85
1
0.23
1
2.7 Σύγκριση εκτιµήσεων από διάφορες πηγές
Ιδιαίτερη σηµασία έχει η σύγκριση των τιµών των µέσων ετήσιων στερεοπαροχών, όπως προέκυψαν από
το παρόν ερευνητικό πρόγραµµα, µε προηγούµενες εκτιµήσεις από άλλες πηγές. Οι πηγές αυτές είναι η
εργασία των Κουτσογιάννη & Ταρλά (1987), οι εκτιµήσεις της ∆ΑΥ/∆ΕΗ (όπως δηµοσιεύονται στα
σχετικά φύλλα υπολογισµού των στερεοπαροχών) και οι εκτιµήσεις των Poulos & Chronis (1997), των
οποίων οι εκτιµήσεις συµβαδίζουν αρκετά µε τις εκτιµήσεις της ∆ΑΥΕ/∆ΕΗ. Η σύγκριση των εκτιµήσεων
παρατίθεται σχηµατικά στο Σχήµα 2–23.
Εξαιρετικά µικρές (σχεδόν µηδενικές) είναι οι τιµές της στερεοπαροχης που δίνονται από τη ∆ΑΥΕ/∆ΕΗ
και τους Poulos & Chronis (1997) για τη θέση Πόρος Ρηγανίου του π. Εύηνου. Οι τιµές αυτές δεν µπορούν
να θεωρηθούν σε καµία περίπτωση ρεαλιστικές καθώς, κατά γενική οµολογία, ο π. Έυηνος παρουσιάζει
εξαιρετικά σηµαντική στερεοπαροχή, αφού το µεγαλύτερο ποσοστό της λεκάνης απορροής καλύπτεται
από φλύσχη. Εξάλλου, η τιµή που δίνεται από τη ∆ΑΥΕ/∆ΕΗ και τους Poulos & Chronis (1997) για τη
θέση Κιοτέκι του π. Καλαµά είναι εξαιρεικά µεγάλη για να είναι ρεαλιστική ενώ επίσης δεν µπορεί να
εξηγηθεί η µεγάλη διαφορά της στερεοπαροχής στη θέση Γ. Πλάκας µε το άθροισµα των στερεοπαροχών
στις θέσεις Γ. Τσίµοβου και Γ. Γκόγκου. Ενώ το άθροισµα των στερεοπαροχών των τελευταίων δύο
θέσεων είναι ίσο µε περίπου 20 kg/s, η στερεοπαροχή στη θέση Γ. Πλάκας δίνεται ίση µε 73.6kg/s,
διαφορά που δεν δικαιολογείται από την επιµέρους λεκάνη απορροής σε καµία περίπτωση. Παρόµοιο
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
48
πρόβληµα, αν και όχι σε τόσο µεγάλο βαθµό, παρουσιάζουν και οι εκτιµήσεις των Κουτσογιάννη & Ταρλά
(1987).
80
73.60
73.3
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
70
60
Παρόν ερευνητικό πρόγραµµα
Κουτσογιάννης & Ταρλά (1987)
∆ΕΗ/∆ΑΥΕ
60.15
Poulos & Chronis (1997)
60.8
54.71
49.2
50
73.41
73.4
65.8
55.8
48.9
42.5
40
30
38.4
36.93
26.2
25.4
20.5
20
10
1.71 1.9
21.3
18.0
15.36
17
20.2
18.1
10.3
7.6
4.70
12.87
5.9 4.8
4.0
7.5
7.37
1.95
2.2 1.95
0
Σχήµα 2–23: Σύγκριση των τιµών των στερεοπαροχών σε σχέση µε προηγούµενες
αναφορές
Είναι δυνατό να ισχυριστούµε ότι οι εκτιµήσεις των στερεοπαροχών του παρόντος ερευνητικού
προγράµµατος είναι λογικές και ρεαλιστικές και µπορούν να αποτελέσόυν τη βάση για την επανέναρξη
προγράµµατος µετρήσεων της στερεοπαροχής σε υδρολογικές λεκάνες.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
49
2.8 Γεωλογία
Λιθολογικά στοιχεία των λεκανών απορροής
2.8.1
Η λιθολογική και τεκτονική δοµή των πετρωµάτων είναι από τους σηµαντικότερους ρυθµιστές ροής σε ένα
υδρογραφικό δίκτυο. Η διάταξη των γεωλογικών σχηµατισµών, που δοµούν τις λεκάνες απορροής των
υδρογραφικών δικτύων, καθώς και των τεκτονικών δοµών τους έχει επηρεάσει άµεσα την εξέλιξη των
υδρογραφικών δικτύων και τη σηµερινή µορφολογία του ανάγλυφου τους.
Οι λεκάνες απορροής των υπό έρευνα υδρογραφικών δικτύων δοµούνται από µεταλπικούς (τεταρτογενείς,
τριτογενείς) και αλπικούς σχηµατισµούς. Τα γεωλογικά στοιχεία που παρατίθενται στον Πιν. 2–15 προέρχονται
από τη σύνθεση των στοιχείων του γεωλογικού φύλλου, κλίµακας 1:500.000 του Ι.Γ.Μ.Ε. ( Σχήµα 2–24).
ΕΥΗΝΟΣ - ΠΟΡΟΣ
ΡΗΓΑΝΙΟΥ
ΑΧΕΛΩΟΣ-ΑΥΛΑΚΙ
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
ΑΩΟΣ-ΚΟΝΙΤΣΑ
ΑΡΑΧΘΟΣ ΓΕΦ. ΠΛΑΚΑΣ
ΑΡΑΧΘΟΣ ΓΕΦ. ΤΣΙΜΟΒΟΥ
ΡΑΧΘΟΣ ΓΕΦ. ΓΚΟΓΚΟΥ
ΚΑΛΑΜΑΣ-ΚΙΟΤΕΚΙ
ΚΑΛΑΜΑΣ - ΓΕΦ.
ΣΟΥΛΟΠΟΥΛΟΥ
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣΣΙΑΤΙΣΤΑ
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣΜ.ΙΛΑΡΙΩΝΑ
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ ΓΕΦ. ΓΡΒΕΝΩΝ
Πιν. 2–15: Έκταση λιθολογικών σχηµατισµών επί τοις %.
0.35
1.28
0.88
0.53
2.66
1.78
0.34
3.43
9.90
17.01
20.08
19.98
4.00
-
-
-
-
-
-
-
-
13.65
1.35
49.69
46.53
46.16
Φλύσχης
47.59
63.08
56.53
48.89
41.89
71.43
84.00
59.32
22.78
11.26
2.34
3.56
13.36
Ασβεστόλιθοι
49.00
34.28
34.01
45.98
12.46
23.16
13.55
27.02
51.26
65.40
14.78
11.00
2.97
-
-
-
-
-
-
-
-
2.42
4.99
-
-
-
3.06
1.35
8.59
4.58
-
2.98
1.09
10.23
-
-
-
-
-
Γνεύσιοι, σχιστόλιθοι
και αµφιβολίτες
Γρανίτεςγρανοδιορίτες και
µονζονίτες
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
6.98
5.61
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5.41
2.90
-
Οφιόλιθοι
-
-
-
-
42.99
0.66
1.02
-
-
-
0.72
10.42
33.52
ΛΙΘΟΛΟΓΙΑ
Κώνοι κορηµάτων,
σύγχρονες
προσχώσεις, λιµνέες
και χερσαίες
αποθέσεις και λιθώνες
παγετώνων
Υλικά Μεσοελληνικής
Αύλακας
(κροκαλοπαγή,
ψαµµίτες, άµµοι)
Τριαδικά λατυποπαγή
Τοφφίτες
•
Οι σχηµατισµοί: κώνοι κορηµάτων, σύγχρονες προσχώσεις, υλικά Μεσοελληνικής αύλακας, φλύσχης και
τόφφοι ανήκουν στους λίαν ευδιάβρωτους σχηµατισµούς και δίνουν υλικό απασάθρωσης κυρίως
αποτελούµενο από ιλύ άργιλλο και λιγότερο χάλικες και άµµο.
•
Οι σχηµατισµοί οφιόλοθοι, γνεύσιοι, σχιστόλιθοι, αµφιβολίτες, γρανίτες, γρανοδιορίτες, µονζονίτες
ανήκουν στους βραχώδεις έως ηµιβραχώδεις σχηµατισµούς µε υλικό αποσάθρωσης κυρίως αµµώδεις και
ιλυώδη.
•
Οι ασβεστόλιθοι ανήκουν στους βραχώδη σχηµατισµούς και είναι ευδιάλυτος σχηµατισµός.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
50
Έκταση λιθολογικών σχηµατισµών επί τοις %
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
κώνοι κορηµάτων,
σύγχρονες
π ροσχώσεις,
λιµνέες και χερσαίες
απ οθέσεις και
λιθώνες
π αγετώνων
υλικά
Μεσοελληνικής
Αύλακας
(κροκαλοπ αγή,
ψαµµίτες, άµµοι)
φλύσχης
ασβεστόλιθοι
τριαδικά
λατυπ οπ αγή
τοφφίτες
γνεύσιοι,
σχιστόλιθοι και
αµφιβολίτες
γρανίτεςγρανοδιορίτες και
µονζονίτες
οφιόλιθοι
ΕΥΗΝΟΣ-ΠΟΡΟΣ ΡΗΓΑΝΙΟΥ
ΑΧΕΛΩΟΣ-ΑΥΛΑΚΙ
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
ΑΡΑΧΘΟΣ-ΓΕΦ. ΠΛΑΚΑΣ
ΑΡΑΧΘΟΣ-ΓΕΦ. ΤΣΙΜΟΒΟΥ
ΑΡΑΧΘΟΣ-ΓΕΦ. ΓΚΟΓΚΟΥ
ΚΑΛΑΜΑΣ-ΣΟΥΛΟΠΟΥΛΟ
ΑΩΟΣ-ΚΟΝΙΤΣΑ
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-ΣΙΑΤΙΣΤΑ
ΚΑΛΑΜΑΣ-ΚΙΟΤΕΚΙ
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ-ΓΕΦ. ΓΡΕΒΕΝΩΝ
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-ΙΛΑΡΙΩΝΑΣ
Σχήµα 2–24: Έκταση λιθολογικών σχηµατισµών επί τοις %.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
51
2.8.2
Συντελεστής εδαφικής διαβρωσιµότητας (K)
Οι τιµές του συντελεστή της εδαφικής διαβρωσιµότητας (K) ορίζονται βάσει των ιδιοτήτων του εδάφους,
ανάλογα δηλαδή το ποσοστό συµµετοχής της άµµου, της ιλύος και της αργίλου, όπως ορίζεται από την διεθνή
βιβλιογραφία [Mitchell and Bubenzer, 1980; Χρυσάνθου και Πυλιώτης, 1995].
Στην παρούσα έρευνα έγινε τροποποίηση του συντελεστή «εδαφικής διαβρωσιµότητας (Κ)» ο οποίος αφορά
στην κατηγοριοποίηση των γεωλογικών σχηµατισµών και όχι των εδαφών. Η βαθµονόµησή των γεωλογικών
σχηµατισµών προέκυψε βάσει των λιθολογικών χαρακτηριστικών τους. Πιο συγκεκριµένα οι γεωλογικοί
σχηµατισµοί οµαδοποιήθηκαν ως προς την συνεκτικότητά τους, την αντίστασή τους στην αποσάθρωση και την
υδροπερατότητά και διηθητικότητα τους. Τα παραπάνω στοιχεία προέκυψαν συνεκτιµώντας βιβλιογραφικά
δεδοµένα (γεωλογικός χάρτης του ΙΓΜΕ, κλίµακας 1:500.000) και στοιχεία από υπαίθριες παρατηρήσεις.
Ο συντελεστής αυτός προέκυψε από τον µέσο όρο των επί µέρους συντελεστών της εδαφικής διαβρωσιµότητας
κάθε σχηµατισµού που δοµεί την λεκάνη απορροής, επί το εµβαδόν του επί τοις εκατό.
Τιµές του συντελεστή της εδαφικής διαβρωσιµότητας (Κ) εµφανίζονται στον Πιν. 2–16
Πιν. 2–16:. Οµαδοποίηση των γεωλογικών σχηµατισµών και απόδοση του συντελεστή
εδαφικής διαβρωσιµότητας (Κ).
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ Ε∆ΑΦΙΚΗΣ
Υ∆ΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ∆ΙΚΤΥΟ
∆ΙΑΒΡΩΣΙΜΟΤΗΤΑΣ
(Κ)
ΕΥΗΝΟΣ-Πόρος Ρηγανίου
0,011
ΑΧΕΛΩΟΣ-Αυλάκι
0,015
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
0,016
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
0,005
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Πλάκα
0,017
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Τσίµοβο
0,018
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Γκόγκου
0,017
ΑΟΟΣ-Κόνιτσα
0,017
ΚΑΛΑΜΑΣ-Κιοτέκι
0,016
ΚΑΛΑΜΑΣ-Γεφ. Σουλόπουλο
0,009
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-Σιάτιστα
0,031
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ-Γεφ. Γρεβενών
0,079
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-Μ. Ιλαρίωνα
0,107
Η υψηλότερη τιµή του συντελεστή εδαφικής διαβρωσιµότητας (Κ) παρατηρείται στη λεκάνη απορροής του
Άραχθου ποταµού (Θέση: Γεφ. Πλάκας) και ακολουθούν µε χαµηλότερες τιµές οι λεκάνες απορροής του
Αλιάκµονα ποταµού (Θέσεις: Σιάτιστα, Γεφ. Γρεβενών και Μ. Ιλαρίωνα). Την µικρότερη τιµή του συντελεστή
εδαφικής διαβρωσιµότητας (Κ) έχει η λεκάνη απορροής του ποταµού Καλαµά (θέση: Σουλόπουλο) (Σχήµα 2–
25).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
52
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ Ε∆ΑΦΙΚΗΣ ∆ΙΑΒΡΩΣΗΣ Κ
12.0
11.0
Συντελεστής εδαφικής διάβρωσης Κ
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-Μ. Ιλαρίωνα
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ-Γεφ. Γρεβενών
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-Σιάτιστα
ΚΑΛΑΜΑΣ-Γεφ. Σουλόπουλο
ΚΑΛΑΜΑΣ-Κιοτέκι
ΑΟΟΣ-Κόνιτσα
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Γκόγκου
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Τσίµοβο
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Πλάκα
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
ΑΧΕΛΩΟΣ-Αυλάκι
0.0
ΕΥΗΝΟΣ-Πόρος Ρηγανίου
1.0
Σχήµα 2–25: Συντελεστής εδαφικής διαβρωσιµότητας (Κ).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
53
2.9 Μορφολογική ανάλυση υδρογραφικών δικτύων
Τα δεδοµένα για τη µορφολογική ανάλυση των υδρογραφικών δικτύων και των υδρολογικών λεκανών
προήλθαν από το Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους της περιοχής έρευνας, µε βήµα κανάβου ανά 25 µέτρα, και η
επεξεργασία έγινε µε τη βοήθεια των λογισµικών πακέτων RiverTools 3.0 και ArcGIS 9.0. Αρχικά οριοθετείται
ο υδροκρίτης κάθε υδρολογικής λεκάνης και υπολογίζονται οι µορφοµετρικοί παράµετροι των υδρογραφικών
δικτύων και των λεκανών απορροής τους, οι τιµές των οποίων θα γίνει προσπάθεια να συσχετισθούν µε την
στερεαοπαροχή (Qs).
2.9.1
Μετρούµενες µορφοµετρικές παράµετροι του υδρογραφικού δικτύου
•
Τάξη κλάδων u: Χρησιµοποιείται το σύστηµα ταξινόµησης κατά STRAHLER (1954). Σε αυτό οι µικρότεροι
µη διακλαδιζόµενοι κλάδοι ρευµάτων ορίζονται ως πρώτης τάξης (u=1). Όταν συναντώνται δύο κλάδοι
πρώτης τάξης σχηµατίζεται ένας κλάδος δεύτερης τάξης και ούτω καθεξής. Το ίδιο σύστηµα ταξινόµησης
χρησιµοποιείται και για τις λεκάνες απορροής (πιν. 1).
•
Αριθµός κλάδων τάξης u (Nu ): Είναι το σύνολο των κλάδων µιας δεδοµένης τάξης.
•
Μήκος κλάδου τάξης u (Lu ): Είναι το µήκος ενός µόνο κλάδου µιας δεδοµένης τάξης.
•
Συνολικό µήκος κλάδων ίδιας τάξης u (ΣLu ): Είναι το άθροισµα του µήκους όλων των κλάδων της ίδιας
τάξης.
•
Μέσο µήκος κλάδων τάξης u (⎯Lu) : Είναι ο λόγος Lu/Nu.
•
Συνολικός αριθµός κλάδων εντός λεκάνης τάξης u: (ΣNu ): Είναι ο λόγος ΣNu/u.
•
Συνολικό µήκος κλάδων εντός λεκάνης τάξης u (Σlu) : Είναι το άθροισµα του συνολικού µήκους των
κλάδων κάθε τάξης.
Πιν. 2–17: Μετρούµενες µορφοµετρικές παράµετροι του υδρογραφικού δικτύου
ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ
ΜΟΝΑ∆ΕΣ
ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ
Τάξη κλάδων
u
καθαρός αριθµός
Αριθµός κλάδων τάξης u
Nu
καθαρός αριθµός
Μήκος κλάδων τάξης u
Lu
Km
Συνολικό µήκος κλάδων ίδιας τάξης u
ΣLu
Km
⎯Lu = Lu/Nu
Km
ΣNu /u
Km
ΣLu = L1+ L2+.. Lu
Km
ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ
Μέσο µήκος κλάδων τάξης u
Συνολικός αριθµός κλάδων σε λεκάνη τάξης u
Συνολικό µήκος κλάδων σε λεκάνη τάξης u
2.9.2
Υπολογιζόµενες µορφοµετρικές παράµετροι του υδρογραφικού δικτύου
•
Λόγος διακλάδωσης (Rbu): Είναι ο λόγος µεταξύ του αριθµού των κλάδων µιας δεδοµένης τάξης δια του
αριθµού των κλάδων της επόµενης τάξης (πιν.2) .
•
Λόγος µήκους κλάδων (RLu) : Είναι ο λόγος του µέσου µήκους των κλάδων µιας δεδοµένης τάξης δια του
µέσου µήκους κλάδων της αµέσως προηγούµενης τάξης.
•
Μέγιστο ανάγλυφο κλάδου (MRu): Είναι η υψοµετρική διαφορά µεταξύ του ψηλότερου και του χαµηλότερου
σηµείου του κλάδου
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
54
•
Μέση αξονική κλίση κοίτης (JK): Η µέση αξονική κλίση κοίτης είναι ο λόγος του µέγιστου αναγλύφου
κλάδου προς το µήκος κλάδου, επί τοις εκατό.
•
Πιν. 2–18: Υπολογιζόµενες µορφοµετρικές παράµετροι του υδρογραφικού δικτύου
ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ
ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ
ΜΟΝΑ∆ΕΣ
ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ
Λόγος διακλάδωσης
Rb(u, u+1)= Nu / Nu+1
καθαρός αριθµός
Λόγος µήκους κλάδων
RL(u, u+1)=⎯Lu /⎯Lu-1
καθαρός αριθµός
Μέγιστο ανάγλυφο κλάδου
MRu=Hk-hk
m
Μέση αξονική κλίση κοίτης
Jku=(MRu/Lu) * 100
%
2.9.3
Μετρούµενες µορφοµετρικές παράµετροι των λεκανών απορροής
• Εµβαδόν λεκάνης απορροής (Au): Είναι το εµβαδόν επιφάνειας του εδάφους, που συγκεντρώνει όλες τις
βροχοπτώσεις των διαφόρων κλάδων των κοιτών της λεκάνης. Στους υπολογισµούς χρησιµοποιείται η
προβολή της επιφάνειας αποστράγγισης πάνω στο οριζόντιο επίπεδο του χάρτη.
•
Μήκος λεκάνης απορροής (Lbu) : Είναι το µήκος του κύριου κλάδου της κοίτης προεκτεινόµενο µέχρι τον
υδροκρίτη. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η παράµετρος του µήκους της λεκάνης (Lbu) είναι το µήκος του
κεντρικού κλάδου προεκτεινόµενο µέχρι την υδροκριτική γραµµή. Η επιλογή του κλάδου µικρότερης τάξης
που θεωρείται φυσική προέκταση του κύριου κλάδου είναι υποκειµενική, αλλά επειδή η µέτρηση γίνεται
από τον ίδιο ερευνητή ο τρόπος µέτρησης του µήκους της λεκάνης θα είναι ίδιος για όλες τις λεκάνες οπότε
τα αποτελέσµατα να είναι συγκρίσιµα.
•
Πλάτος λεκάνης απορροής (Ρlu)
•
Μέγιστο (τοπικό) ανάγλυφο της λεκάνης απορροής (Hu) : Είναι η διαφορά µεταξύ του ψηλότερου
(υδροκρίτης) και χαµηλότερου σηµείου (στόµιο) της λεκάνης κατά µήκος της µεγαλύτερης διαστάσεώς της,
η οποία είναι παράλληλη προς το κυρίως υδρογραφικό ρεύµα.
•
Πιν. 2–19: Μετρούµενες µορφοµετρικές παράµετροι των λεκανών απορροής
ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ
ΜΟΝΑ∆ΕΣ
ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ
Εµβαδόν λεκάνης απορροής
Αu
Km2
Μήκος λεκάνης απορροής
Lbu
Km
Πλάτος λεκάνης απορροής
Ρlu
Km
Μέγιστο (τοπικό) ανάγλυφο της λεκάνης
απορροής
Ηu
Km
ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ
2.9.4
Υπολογιζόµενες µορφοµετρικές παράµετροι των λεκανών απορροής
•
Υδρογραφική πυκνότητα (Du) : Είναι ο λόγος του συνολικού µήκους των κλάδων σε µια λεκάνη απορροής
τάξης u, προς το εµβαδόν της λεκάνης αυτής (HORTON, 1945).
•
Υδρογραφική συχνότητα (Fu) : Είναι ο λόγος του συνολικού αριθµού των κλάδων µιας λεκάνης απορροής
τάξης u, προς το εµβαδόν της λεκάνης αυτής.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
55
•
Βαθµός τραχύτητας αναγλύφου της λεκάνης απορροής (Rnu): Είναι το γινόµενο της υδρογραφικής πυκνότητας
(D) και του µέγιστου (τοπικού) αναγλύφου (Η) της λεκάνης απορροής.
•
Λόγος αναγλύφου (Rhu) : Είναι ο λόγος του τοπικού αναγλύφου της λεκάνης (Η) προς την διάσταση της
λεκάνης (Lbmax) η οποία είναι παράλληλη προς την κυρίως υδρογραφική κοίτη (SCHUMM, 1956). Είναι
ίσος δηλαδή, µε την εφαπτοµένη της γωνίας µεταξύ δύο επιπέδων που τέµνονται στο στόµιο της λεκάνης και
το µεν ένα διέρχεται από το στόµιο της λεκάνης το δε άλλο διέρχεται από το ψηλότερη σηµείο της λεκάνης.
•
Λόγος επιµήκυνσης της λεκάνης απορροής (Εru) : Είναι η έκφραση του σχήµατος της λεκάνης και ορίζεται ως
ο λόγος της διαµέτρου του κύκλου (d), ο οποίος έχει εµβαδόν ίσο µε το εµβαδόν της λεκάνης απορροής,
προς τη µεγαλύτερη διάσταση της λεκάνης (Lbumax), όπως αυτή µετριέται για τον υπολογισµό του λόγου του
αναγλύφου (SCHUMM 1956).
•
Ληµνίσκος (Κ): Είναι η ιδανική µορφή µιας υδρογραφικής λεκάνης, που πλησιάζει τη µορφή “σταγόνας” και
αναπτύσσεται σε αρχικά κεκλιµένη επιφάνεια (HORTON 1942,45).
•
Μέση κλίση λεκανης απορροής (S%) : Είναι το άθροισµα του µήκους των ισοϋψών µιας λεκάνης επί την
ισοδιάσταση δια του εµβαδού της λεκάνης.
•
Μέση επιφανειακή κλίση των λεκανών απορροής ή λόγος αναγλύφου (Rh): Είναι ο λόγος, του τοπικού
αναγλύφου της λεκάνης (Η), προς την µεγαλύτερη διάσταση της λεκάνης (Lbmax) η οποία είναι παράλληλη
προς την κυρίως υδρογραφική γραµµή (κοίτη) (SCHUMM 1956)
•
Το υψοµετρικό ολοκλήρωµα ή η “υψοµετρική καµπύλη” των λεκανών απορροής (J): Το υψοµετρικό
ολοκλήρωµα ή “υψοµετρική καµπύλη” είναι η έκφραση του σταδίου απογύµνωσης µιας λεκάνης απορροής,
µε µια τιµή (STRAHLER, 1952)
Πιν. 2–20: Υπολογιζόµενες µορφοµετρικές παράµετροι των λεκανών απορροής
ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ
ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ
ΜΟΝΑ∆ΕΣ
ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ
Πυκνότητα
Du = (ΣL)u / Au
Km-1
Συχνότητα
Fu = (ΣN)u / Au
Km-2
Βαθµός τραχύτητας
Rnu=Η*D
καθαρός αριθµός
Επιµήκυνση
Ληµνίσκος
Eu=d/Lbumax
Ku=Lbumax2 /4Au
καθαρός αριθµός
καθαρός αριθµός
Μέση αξονική κλίση κοίτης
JK=MR/L
Μέση κλίση λεκάνης απορροής
Su = (Σlu*Cl / Au)*100
Λόγος αναγλύφου
Υψοµετρικό ολοκλήρωµα
Rhu=H/Lbumax
( ∫u )
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
%
καθαρός αριθµός
%
56
2.10 Μορφοµετρικές παράµετροι που σχετίζονται µε τη στερεοαπορροή
2.10.1 Λόγος ∆ιακλάδωσης (Rb)
Ο λόγος διακλάδωσης αναφέρεται στον πρώτο νόµο του HΟΡΤΟΝ (1945), στη σχέση του αριθµού των κλάδων
κάθε τάξης ενός υδρογραφικού δικτύου.
Ο λόγος διακλάδωσης είναι ο λόγος µεταξύ του αριθµού των ρεµάτων µιας τάξης µε τον αριθµό των
ρεµάτων της αµέσως υψηλότερης τάξης.
Η µαθηµατική έκφραση του νόµου είναι:
Rbu,u+1 = Nu /Nu+1
Rb u,u+1 = λόγος διακλάδωσης των τάξεων u και u+1.
Nu = αριθµός κλάδων τάξης u.
u = ζητούµενη τάξη.
Nu = ⎯Rb (k-u)
κ = µέγιστη τάξη.
Η ταξινόµηση των ρεµάτων έγινε µε τη µέθοδο του STRAHLER (1954) και συνοψίζεται ως εξής: Οι
µικρότεροι κλάδοι αποτελούν τους κλάδους πρώτης τάξης. Οι κλάδοι αυτοί ρέουν κανονικά µόνο κατά τη
διάρκεια της υγρής περιόδου. Όπου δύο κλάδοι συναντώνται δηµιουργούν έναν κλάδο δεύτερης τάξης και ούτω
καθ΄εξής. Όπου ένας κλάδος χαµηλότερης τάξης ενώνεται µε ένα κλάδο υψηλότερης τάξης ο κλάδος προς τα
κάτω διατηρεί την υψηλότερη τάξη. Η τάξη της λεκάνης απορροής υποδεικνύεται από την τάξη του κλάδου που
καταλήγει στην έξοδο της λεκάνης απορροής και έχει την υψηλότερη τιµή τάξης όλων των κλάδων της
λεκάνης.
Για τον καθορισµό της σχέσης του αριθµού κλάδων των υδρογραφικών δικτύων µε την στερεοαπορροή,
µετρήθηκε ο αντίστοιχος αριθµός κλάδων κάθε τάξης. Στη συνέχεια υπολογίστηκε ο µέσος λόγος διακλάδωσης
για κάθε υδρογραφικό δίκτυο, από την τιµή του οποίου υπολογίστηκε ο ιδανικός αριθµός των κλάδων κατά
τάξη και έγινε συσχέτιση µεταξύ των πραγµατικών και ιδανικών τιµών όλων των κλάδων Στον Πιν. 2–21
παρατίθενται οι αποκλίσεις επί τοις εκατό των πραγµατικών τιµών του αριθµού των κλάδων από τις ιδανικές
τιµές.
Όταν η τιµή απόκλισης του αριθµού κλάδων είναι αρνητική, δείχνει ότι τα υδρογραφικά δίκτυα δεν έχουν
προλάβει να αποκτήσουν το πλήθος κλάδων που θα τους επέτρεπε την οµαλή αποστράγγιση των λεκανών. Η
έλλειψη κάποιου ποσοστού αριθµού κλάδων, ώστε ο συνολικός πραγµατικός αριθµός των κλάδων να φθάσει τις
ιδανικές τιµές, οφείλεται στην αναγέννηση του υδρογραφικού δικτύου λόγω έντονων νεοτεκτονικών κινήσεων.
Εξαιτίας των νεοτεκτονικών αυτών κινήσεων έχουµε ανύψωση της περιοχής και έντονη κατά βάθος διάβρωση
των κοιτών.
Σε αντίθετη περίπτωση όταν οι αποκλίσεις είναι θετικές αυτό σηµαίνει ότι υπάρχει πληθώρα κλάδων και σε
κάποιο δεδοµένο χρονικό διάστηµα το υδρογραφικό δίκτυο θα ανέβει τάξη.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
57
Πιν. 2–21: Απόκλιση των πραγµατικών αριθµών κλάδων από τις ιδανικές(%) .
(ΓΕΦ. ΓΡΕΒΕΝΩΝ)
(ΓΕΦ. ΣΟΥΛΟΠΟΥΛΟ)
(ΓΕΦ. ΓΚΟΓΚΟΥ)
(ΓΕΦ.ΤΣΙΜΟΒΟ)
-40.72
-3.91
-13.78
-6.09
-8.45
-21.31
-39.16
-15.62
-15.16
3
-6.03
-39.58
0.34
-45.75
0.88
-15.20
-5.52
-6.06
-30.24
-50.93
-13.62
-23.28
4
-7.38
-38.41
18.81
-50.07
12.91
-9.46
8.01
-12.46
-37.45
-61.27
-13.91
-37.28
5
3.21
-44.82
61.93
-57.13
7.18
-29.70
36.07
-10.11
-37.72
-62.67
-6.74
-17.17
6
33.02
-47.47
0.00
-67.61
-11.71
-30.24
0.00
14.97
-34.32
-60.79
40.53
0.97
7
0.00
0.00
-49.10
0.00
0.00
0.00
-23.11
-44.00
0.00
0.00
0.00
0.00
8
0.00
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ
-13.55
(ΣΙΑΤΙΣΤΑ)
-31.40
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ
-8.85
ΚΑΛΑΜΑΣ
2
(ΚΙΟΤΕΚΙ)
-8.06
ΚΑΛΑΜΑΣ
-13.28
(ΚΟΝΙΤΣΑ)
-24.35
ΑΩΟΣ
-7.06
ΑΡΑΧΘΟΣ
-4.16
ΑΡΑΧΘΟΣ
-8.27
ΑΡΑΧΘΟΣ
-9.17
(ΓΕΦ. ΠΛΑΚΑ)
-3.55
(ΚΡΕΜΕΣΤΑ)
-29.63
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
-18.66
(ΚΡΕΜΕΣΤΑ)
-18.25
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
-7.76
(ΑΥΛΑΚΙ)
ΕΥΗΝΟΣ
1
ΑΧΕΛΩΟΣ
ΤΑΞΗ ΚΛΑ∆ΩΝ
(ΠΟΡΟΣ ΡΗΓΑΝΙΟΥ)
ΑΠΟΚΛΙΣΗ ΤΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΚΛΑ∆ΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ Ι∆ΑΝΙΚΗ ΤΙΜΗ (%)
Ο λόγος διακλάδωσης ποικίλλει στις λεκάνες απορροής ενός υδρογραφικού δικτύου, αλλά ένας µέσος όρος
όλων των επιµέρους συντελεστών διακλάδωσης δίνει την γενική µορφή του υδρογραφικού δικτύου. Ο µέσος
σταθµισµένος λόγος διακλάδωσης, ο οποίος δίνει περισσότερο βάρος στους κλάδους πρώτης τάξης,
συσχετίζεται περισσότερο µε τις διεργασίες διάβρωσης που είναι εντονότερες στους κλάδους των µικρότερων
τάξεων. Ο λόγος διακλάδωσης µεταξύ της µεγαλύτερης τάξης προς την αµέσως µικρότερη τάξη, ο οποίος δίνει
περισσότερο βάρος στους κλάδους των µεγαλύτερων τάξεων, συσχετίζεται περισσότερο µε την στερεοπαροχή,
εφόσον αφορά στην περιοχή -κοίτη ποταµού- που καταλήγει το υλικό από τις διαβρωσιγενείς διεργασίες που
συντελούνται σ΄ολόκληρη τη λεκάνη απορροής, µε τάση είτε απόθεσης είτε διάβρωσης του υλικού αυτού
ανάλογα την µεταφορική ικανότητα του ποταµού.
Σύµφωνα µε τους LYKOYDI & ZARRIS (2003), στις λεκάνες απορροής µε υψηλό λόγο διακλάδωσης η
στερεοαπορροή είναι υψηλότερη από ότι σε λεκάνες µε χαµηλό λόγο διακλάδωσης, γεγονός αντίθετο µε την
διεθνή βιβλιογραφία όπου οι λεκάνες απορροής µε χαµηλό λόγο διακλάδωσης τείνουν να είναι επιρρεπέστερες
σε πληµµυρικά φαινόµενα και το αντίστροφο.
Η εξίσωση που χρησιµοποιήθηκε στην παραπάνω εργασία είναι αυτή του Roehl (1962):
L
− 2.79
DR = 18620 A −0.23 ( ) −0.51 RB
R
(Roehl, 1962/ ανατύπωση από McGuen, 1998)
όπου, L=µήκος υδροκρίτη, R=τοπικό ανάγλυφο και RB=λόγος διακλάδωσης.
Κατά τον STRAHLER η ιδανική τιµή του λόγου διακλάδωσης είναι 2. Άλλες έρευνες που έχουν γίνει µέχρι
σήµερα και αφορούν στο λόγο διακλάδωσης είναι του SHREVE (1966), ο οποίος εισήγαγε ένα τυχαίο
“τοπολογικό µοντέλο” υδρογραφικών δικτύων από το οποίο προέκυψε ότι οι περισσότεροι συντελεστές
διακλάδωσης πλησιάζουν την τιµή 4.00. Για πολλούς ερευνητές η τιµή αυτή προσεγγίζει τη ”θεωρητική” τιµή
του λόγου διακλάδωσης. Το ίδιο προκύπτει και από έρευνες των LEOPOLD & LANGBEIN (1962). Τέλος ο
SHIMANO (1992), βρήκε ότι ο λόγος διακλάδωσης των υδρογραφικών δικτύων στα νησιά της Ιαπωνίας, είναι
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
58
γύρω στο 4.24 και είναι ελαφρώς µεγαλύτερος από τον λόγο διακλάδωσης των υδρογραφικών δικτύων άλλων
χωρών.
Tα υδρογραφικά δίκτυα µε χαµηλότερο ή περίπου ίσο µε το «θεωρητικό» λόγο διακλάδωσης δείχνουν ότι είναι
δυναµικά ισορροπηµένα υδρογραφικά δίκτυα, ενώ τα υδρογραφικά δίκτυα µε λόγο διακλάδωσης ελαφρώς
µεγαλύτερο από το «θεωρητικό» σηµαίνει ότι το ποτάµιο σύστηµα βρίσκεται σε πιο ασταθή δυναµική
κατάσταση ισορροπίας. Πολλές φορές όµως οι κοίτες των ρευµάτων που βρίσκονται σχεδόν σε µία κατάσταση
δυναµικής ισορροπίας, έχουν την τάση να αλλάζουν τη δυναµική αυτή κατάσταση, είτε µε απόθεση είτε µε
διάβρωση υλικού.
Στα υπό µελέτη υδρογραφικά δίκτυα ο µέσος λόγος διακλάδωσης είναι γύρω στο Rb=4.21 σχεδόν διπλάσια
από αυτήν της ιδανικής τιµής (Rb=2,00) (STRAHLER 1952) και ελαφρώς µεγαλύτερη από τη “θεωρητική
τιµή” (Rb=4,00) (SHREVE 1966, LEOPOLD & LANGBEIN 1962) ενός υδρογραφικού δικτύου που βρίσκεται
σε κατάσταση δυναµικής ισορροπίας (Πιν. 2–22). Η τιµή αυτή βρίσκεται πολύ κοντά στην τιµή της Ιαπωνίας.
Αυτό οφείλεται στις έντονες νεοτεκτονικές διεργασίες που υφίστανται και οι δύο αυτές περιοχές.
Πιν. 2–22: Μέσοι λόγοι διακλάδωσης των λεκανών απορροής (Rb), καθώς και λόγοι
διακλάδωσης για κάθε τάξη κλάδων (Rb=λόγος διακλάδωσης, Qs=µέση ετήσια
στερεοπαροχή)
(ΓΕΦ. ΓΡΕΒΕΝΩΝ)
(ΣΙΑΤΙΣΤΑ)
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ
(ΓΕΦ. ΣΟΥΛΟΠΟΥΛΟ)
ΚΑΛΑΜΑΣ
(ΚΙΟΤΕΚΙ)
ΚΑΛΑΜΑΣ
ΑΩΟΣ
(ΚΟΝΙΤΣΑ)
(ΓΕΦ. ΓΚΟΓΚΟΥ)
ΑΡΑΧΘΟΣ
(ΓΕΦ.ΤΣΙΜΟΒΟ)
ΑΡΑΧΘΟΣ
(ΓΕΦ. ΠΛΑΚΑ)
ΑΡΑΧΘΟΣ
(ΚΡΕΜΕΣΤΑ)
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
(ΚΡΕΜΕΣΤΑ)
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
(ΑΥΛΑΚΙ)
ΑΧΕΛΩΟΣ
(ΠΟΡΟΣ ΡΗΓΑΝΙΟΥ)
ΕΥΗΝΟΣ
ΛΟΓΟΙ ∆ΙΑΚΛΑ∆ΩΣΗΣ (Rb)
4.51
3.81
4.94
3.93
4.53
4.30
4.41
4.35
3.90
3.57
4.27
3.97
weighted
4.53
4.46
4.56
4.58
4.49
4.49
4.3
4.5
4.55
4.43
4.34
4.32
Rb1/2
4.56
4.54
4.65
4.66
4.55
4.53
4.31
4.55
4.61
4.44
4.39
4.29
Rb2/3
4.38
4.32
4.26
4.29
4.32
4.37
4.38
4.24
4.40
4.43
4.17
4.38
Rb3/4
4.58
3.74
4.17
4.27
4.05
4.03
3.86
4.67
4.35
4.52
4.28
4.85
Rb4/5
4.05
4.25
3.63
4.58
4.77
5.54
3.50
4.24
3.92
3.71
3.94
3.00
Rb5/6
3.50
4.00
8.00
5.20
5.50
4.33
6.00
3.40
3.70
3.40
2.83
3.25
Rb6/7
6.00
2.00
2.50
4.00
3.00
5.00
3.33
2.50
6.00
4.00
3.00
2.00
25.36
5.93
20.15
2.18
Rb
Rb
2.00
Rb7/8
Qs
(Kg/s)
42.53 73.28
20.9
19.5
38.4
21.3
10.3
48.9
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
59
ΛΟΓΟΣ ∆ΙΑΚΛΑ∆ΩΣΗ (Rb)
Λόγος διακλάδωσης(Rb)
6.0
5.0
4.94
4.51
4.53
3.93
3.81
4.0
4.41
4.3
4.35
3.9
4.27
3.97
3.57
3.0
2.0
1.0
0.0
Σχήµα 2–26: Λόγος διακλάδωσης (Rb).
Οι τιµές του λόγου διακλάδωσης στα περισσότερα υπό µελέτη υδρογραφικά δίκτυα είναι σχεδόν διπλάσιες από
αυτήν της ιδανικής τιµής (Rb=2,00) (STRAHLER 1952) και ελαφρώς µεγαλύτερες ή µικρότερες από τη
«θεωρητική τιµή» (Rb=4,00) (SHREVE 1966, LEOPOLD & LANGBEIN 1962) ενός υδρογραφικού δικτύου
που βρίσκεται σε κατάσταση δυναµικής ισορροπίας Σχήµα 2–26).
Οι κοίτες των ρευµάτων του βρίσκονται σχεδόν σε µία κατάσταση δυναµικής ισορροπίας, µε τάση τις
περισσότερες φορές, να αλλάζει η δυναµική αυτή κατάσταση, είτε µε απόθεση είτε µε διάβρωση υλικού. Αυτό
οφείλεται στις µεγάλες κλίσεις του αναγλύφου, εξαιτίας έντονης τεκτονικής δράσης, µε αποτέλεσµα ο βαθµός
ανάπτυξης των κλάδων να είναι σηµαντικός, όπως φαίνεται και από το µεγάλο λόγο διακλάδωσης.
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
80
y = 19.32x - 74.652
Αχελώος-Αυλάκι
70
2
R = 0.9995
60
50
Αώος-Κόνιτσα
Εύηνος-Πόρος
Άραχθος-Γ. Πλάκας
Ρηγανίου
y = 33.69x - 112.73
2
R = 0.6323
40
30
Καλαµάς-Κιοτέκι
20
Αλιάκµονας_Σιάτιστα
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Ταυρωπός
10
Καλαµάς-Γ.
Σουλόπουλο
0
3.5
3.7
Άραχθος-Γ. Τσιµόβου
Αγραφιώτης
Βενέτικος-Γ. Γρεβενών
3.9
4.1
4.3
4.5
4.7
4.9
5.1
Μέσος λόγος διακλάδωσης (Rb)
Σχήµα 2–27: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης µεταξύ του µέσου λόγου διακλάδωσης (Rb)
και της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
60
Από το παραπάνω διάγραµµα (Σχήµα 2–27) παρατηρούµε ότι στις λεκάνες απορροής των υδρογραφικών
δικτύων: Εύηνου, Αγραφιώτη, Ταυρωπού, Καλαµά, Αώου και Αλιάκµονα-Σιάτιστα έχουν µια σχετικά καλή
συσχέτιση µε την στερεοπαροχή.
Στις λεκάνες απορροής του Άραχθου-Γρφ. Γκόγκου και Αγραφιώτη η στερεοπαροχή είναι χαµηλότερη από την
αναµενόµενη πιθανό λόγω υψηλής φυτοκάλυψης (Σχήµα 2–50). Επίσης στη λεκάνη απορροής του ΑχελώουΑυλάκι η στερεοπαροχή είναι ιδιαίτερα υψηλή (Qs=73.28 Kg/s). Αυτό οφείλεται σε µεγάλο βαθµό στο
υπόβαθρο το οποίο αποτελείται από ευδιάβρωτους σχηµατισµούς σε συνδυασµό µε χαµηλή βλάστηση (Σχήµα
2–24, Σχήµα 2–25).
Επίσης οι λεκάνες µε υψηλό λόγος διακλάδωσης µεταξύ της µεγαλύτερης τάξης και της αµέσως µικρότερης της
(Rbumax/umax-1) (Σχήµα 2–28), ή υψηλό µέσο όρο των δύο τελευταίων λόγων διακλάδωσης (των µεγαλύτερων
τάξεων) (Rbumax/umax-1;Rbumax-1/umax-2) (Σχήµα 2–29), παρουσιάζουν αυξηµένη στρεαοπαροχή και το
αντίστροφο.
Συνοψίζοντας παρατηρούµε ότι τις λεκάνες απορροής µε υψηλό λόγο διακλάδωσης η στερεοαπορροή είναι
υψηλότερη από ότι σε λεκάνες µε χαµηλό λόγο διακλάδωσης, γεγονός αντίθετο µε την διεθνή βιβλιογραφία,
όπως ήδη έχει αναφερθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κλάδοι µικρότερων τάξεων που συµβάλλουν µε
κλάδους της αµέσως µεγαλύτερης τάξης είναι πολυπληθέστεροι του ιδανικού αριθµού των, µε αποτέλεσµα η
προσφορά υλικού να είναι πολύ µεγαλύτερη από αυτή που µπορεί να µεταφέρουν οι κλάδοι των µεγαλύτερων
τάξεων. Το υλικό αυτό αποτίθεται στις κοίτες τους και µεταφέρεται κατά τη διάρκεια έντονων πληµµυρικών
φαινοµένων.
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
80
Αχελώος-Αυλάκι
70
y = 4.6792x - 16.948
2
R = 0.9942
60
y = 5.5348x + 6.3099
2
R = 0.4051
50
Αώος-Κόνιτσα
40
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
Άραχθος-Γ. Πλάκας
Καλαµάς-Κιοτέκι
30
Αλιάκµονας_Σιάτιστα
Άραχθος-Γ. Τσιµόβου
20
Αγραφιώτης
Ταυρωπός
10
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Καλαµάς-Γ.
Σουλόπουλο
0
1
2
3
Βενέτικος-Γ. Γρεβενών
4
5
6
7
8
9
Λόγος διακλάδωσης Rb= umax/umax-1 )
Σχήµα 2–28: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
το λόγο διακλάδωσης της µεγαλύτερης τάξης προς αυτή της αµέσως µικρότερης (Rb).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
61
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
80
Αχελώος-Αυλάκι
70
y = 8.5341x - 29.239
2
R = 0.9915
y = 10.321x - 10.231
60
2
R = 0.5565
50
Αώος-Κόνιτσα
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
Άραχθος-Γ. Πλάκας
40
30
Καλαµάς-Κιοτέκι
Αλιάκµονας_Σιάτιστα
Άραχθος-Γ. Τσιµόβου
20
Αγραφιώτης
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Ταυρωπός
10
Καλαµάς-Γ.
Σουλόπουλο
0
1
2
Βενέτικος-Γ. Γρεβενών
3
4
5
6
7
Μέσος λόγος διακλάδωσης Rbumax/umax-1;Rbumax-1/umax-2
Σχήµα 2–29: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
το µέσο λόγο διακλάδωσης µεταξύ των λόγων Rbu m a x /u m a x -1 ; Rbu m a x - 1 /u m a x - 2 .
2.10.2 Λόγος µήκους (RL)
Ο δεύτερος νόµος αναφέρεται στο µέσο µήκος κλάδων κάθε τάξης σε ένα υδρογραφικό δίκτυο (ΗΟRΤΟΝ,
1945). Η µαθηµατική έκφραση του νόµου είναι:
RL u , u-1 =
RLu,u-1 = λόγος µήκους των τάξεων u και u-1.
Lu
Lu −1
Lu = µέσο µήκος κλάδων τάξης u.
L1 = µέσο µήκος κλάδων πρώτης τάξης.
u −1
⎯Lu= L1 . R L
ΛΟΓΟΣ ΜΗΚΟΥΣ (RL)
4.0
3.49
Λόγος µήκους (RL)
3.5
3.0
2.5
2.0
u = η ζητούµενη τάξη.
2.76
2.60
1.98
2.50
1.97
2.48
2.44
2.42
2.27
1.84
2.14
1.5
1.0
0.5
0.0
Σχήµα 2–30:Μέσος λόγος µήκους (RL).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
62
Σχήµα 2–30 παρατηρείται ότι ο Αγραφιώτης παρουσιάζει τη µεγαλύτερη τιµή του λόγου διακλάδωσης (3.49)
και ο Καλαµάς-Σουλόπουλο τη µικρότερη (1.84) καθώς και ο Ταυρωπός (1.97) και ο Αχελώος-Αυλάκι (1.98).
Στα υπόλοιπα υδρογραφικά δίκτυα ο λόγος µήκους κυµαίνεται µεταξύ των τιµών 2.14 και 2.76.
Στο Σχήµα 2–31. διαφαίνεται ότι ο µέσος λόγος µήκους παρουσιάζει σχετικά καλή συσχέτιση µε την
στερεοπαροχή. Αυτό σηµαίνει ότι αναπτυγµένοι σε µήκος κλάδοι µικρότερων τάξεων συµβάλλουν σε όχι τόσο
ανεπτυγµένους σε µήκος κλάδους µεγαλύτερων τάξεων, οπότε και υπάρχει αυξηµένη προσφορά φερτών υλικών
στους κλάδους των µεγαλύτερων τάξεων
.
Η χαµηλότερη τιµή στερεοπαροχής από αυτήν της αναµενόµενης στον π. Αγραφιώτη οφείλεται κατά ένα µέρος
στον παράγοντα της φυτοκάλυψης.
80
Αχελώος-Αυλάκι
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
70
60
Αώος-Γ. Κόνιτσα
50
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
y = 35.719x - 60.199
40
2
R = 0.4274
Άραχθος-Γ. Πλάκας
30
Καλαµάς-Κιοτέκι
20
10
0
Ταυρωπός
Αγραφιώτης
Αλιάκµονας-Σιάτιστα
Άραχθος-Γεφ. Γκόγκου
Καλαµάς-Γ.
Σουλόπουλο
1.5
Άραχθος-Γ. Τσίµοβου
Βενέτικος-Γεφ. Γρεβενών
2
2.5
3
3.5
4
Μέσος λόγος µήκους Rl
Σχήµα 2–31: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
το µέσο λόγο µήκους (Rl).
2.10.3 Υδρογραφική πυκνότητα (D)
Η υφή σε ένα υδρογραφικό δίκτυο καθορίζεται από την ανάπτυξη των κλάδων της υδρογραφικής λεκάνης και
εξαρτάται από δύο παραµέτρους, την υδρογραφική πυκνότητα (Du) και τη συχνότητα (Fu).
Ως υδρογραφική πυκνότητα (Du) ενός υδρογραφικού δικτύου τάξης u, ορίζεται “ο λόγος του συνολικού µήκους
όλων των κλάδων του υδρογραφικού δικτύου µιας λεκάνης απορροής τάξης u, προς το εµβαδό της λεκάνης
αυτής” (HORTON, 1945). Ο υπολογισµός της υδρογραφικής πυκνότητας γίνεται βάση της σχέσης:
Du =
ΣLu
Km / Km 2
Au
ΣLu = το άθροισµα των µηκών όλων των κλάδων της λεκάνης
τάξης u σε Km.
ηu = το εµβαδόν λεκάνης τάξης u σε Km2.
Η υδρογραφική πυκνότητα είναι η αριθµητική έκφραση της λεπτότητας της υφής του αναγλύφου της λεκάνης,
αλλά και η ποιοτική έκφραση όλων εκείνων των παραγόντων από τους οποίους εξαρτάται, όπως είναι το κλίµα
της περιοχής, οι φυσικές ιδιότητες του πετρώµατος και του υπερκείµενου εδαφικού καλύµµατος, η βλάστηση
και το ανάγλυφο σε µια λεκάνη απορροής.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
63
Στο Σχήµα 2–32 παρατηρείται ότι οι τιµές της υδρογραφικής πυκνότητας δεν παρουσιάζουν µεγάλη
διακύµανση και εποµένως δεν υπάρχει εκείνη η διαφορά που θα επέτρεπε την εξαγωγή σηµαντικών
συµπερασµάτων. Είναι όµως γεγονός ότι η υδρογραφική πυκνότητα παίζει κάποιο ρόλο για την εκτίµηση της
στερεοπαροχής.
Στο Σχήµα 2–33, παρατηρείται ότι η υδρογραφική πυκνότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη µε την µέση ετήσια
στερεοπαροχή. Αυτό σηµαίνει ότι σε λεκάνες απορροής µε την ίδια έκταση, η λεκάνη µε το µεγαλύτερο
συνολικό µήκος κλάδων θα έχει µικρότερη τιµή µέσης ετήσιας στερεοπαροχής. Αυτό οφείλεται πιθανόν στο
γεγονός ότι, σε λεκάνες µε ανεπτυγµένο υδρογραφικό δίκτυο ή δίκτυο λεπτής υφής δίνεται η δυνατότητα
απόθεσης του διαβρωσιγενούς υλικού κατά µήκος του δικτύου µε αποτέλεσµα να φθάνει λιγότερο υλικό στην
κύρια κοίτη του ποταµού.
Υδρογραφική Πυκνότητα (km-1)
Υ∆ΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ (D)
4.5
4.0
3.62
3.5
3.49
3.57
3.71
3.81
3.56
3.70
3.56
3.92
3.04
2.82
3.0
3.11
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Σχήµα 2–32: Υδρογραφική πυκνότητα (D).
80
.
Αχελώος-Αυλάκι
Αλιάκµονας-Μ.Ιλαρίωνας
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
70
60
y = -64.1x + 261.21
2
R = 0.553
50
Αώος-Κόνιτσα
Εύηνος-Πόρος Ρηγανίου
40
Άραχθος-Γ. Πλάκας
30
Αγραφιώτης
20
Ταυρωπός
Αλιάκµονας-Σιάτιστα
10
Άραχθος-Τσίµοβο
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Καλαµάς-Σουλόπουλο
Βενέτικος-Γ. Γρεβενών
0
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Υδρογραφική πυκνότητα D
Σχήµα 2–33: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
την υδρογραφική πυκνότητα (D).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
64
2.10.4 Υδρογραφική συχνότητα (F)
Ως υδρογραφική συχνότητα (Fu) ενός υδρογραφικού δικτύου τάξης u ορίζεται “ο λόγος του συνολικού αριθµού
των κλάδων µιας λεκάνης απορροής τάξης u, προς το εµβαδόν της λεκάνης αυτής” (HORTON, 1945). Ο
υπολογισµός της υδρογραφικής συχνότητας γίνεται βάση της σχέσης:
Fu =
Σνu = το άθροισµα των κλάδων των λεκανών τάξης u.
ΣN u
Km − 2
Au
ηu = το εµβαδόν της λεκάνης τάξης u σε Km2.
Η υδρογραφική συχνότητα είναι µια συµπληρωµατική ποιοτική παράµετρος της υφής του αναγλύφου, και
δείχνει το διαµελισµό του και είναι ανεξάρτητη της Du, γιατί εξαρτάται µόνο από τον αριθµό των κοιτών και όχι
από το µήκος τους.
Η µορφοµετρική αυτή παράµετρος έχει ήδη ληφθεί υπόψη στον υπολογισµό της στερεοαπορροής, εφόσον µε το
λόγο διακλάδωσης επεισέρχεται ήδη η παράµετρος του αριθµού των κλάδων .
Υ∆ΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ (F)
Υδρογραφική Συχνότητα
16
14
12
10.91
10.62
10.50
10.65
10
11.83
11.32
11.01
11.32
9.70
8
5.41
6
4
2.35
2.50
2
0
Σχήµα 2–34:Υδρογραφική συχνότητα (F).
2.10.5 Τραχύτητα αναγλύφου (Rn)
Είναι το γινόµενο της υδρογραφικής πυκνότητας (D) και του µέγιστου τοπικού αναγλύφου (Η) της λεκάνης
απορροής, Rn = H x D. Το τοπικό ανάγλυφο (Η) είναι η υψοµετρική διαφορά της λεκάνης απορροής. Και οι
δύο παράµετροι εκφράζονται µε τις ίδιες διαστάσεις.
Σύµφωνα µε τον STRAHLER (1958), αν η D αυξάνει, ενώ παράλληλα το Η παραµένει σταθερό, η µέση
οριζόντια απόσταση L, µεταξύ των υδροκριτών και των παρακείµενων κοιτών, ελαττώνεται και συνοδεύεται µε
αύξηση της κλίσης της κλιτύος. Εάν το Η αυξάνει, ενώ η D παραµένει σταθερή, η υψοµετρική διαφορά µεταξύ
των υδροκριτών και των παρακείµενων κοιτών επίσης θα αυξηθεί, µε αποτέλεσµα να αυξηθεί και η κλίση των
κλιτύων. Υψηλές τιµές του Rn παρουσιάζουν οι περιοχές όπου οι τιµές H και D είναι µεγάλες, δηλαδή όταν οι
κλιτύες δεν είναι µόνο απότοµες, αλλά έχουν και µεγάλο µήκος.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
65
Τραχύτητα αναγλύφου (Rn)
ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ (Rn)
10
9
8
7
6
7.96
7.33
7.13
7.12
6.36
6.03
5.16
9.51
5.19
6.51
4.95
5
5.66
5.61
4
3
2
1
0
Σχήµα 2–35: Τραχύτητα αναγλύφου (Rn).
Στο Σχήµα 2–36 & Σχήµα 2–37 διαφαίνεται ότι η στερεοπαροχή συσχετίζεται αρκετά καλά µε την παράµετρο
της τραχύτητας του αναγλύφου. Όσο µεγαλύτερη είναι η τραχύτητα µιας λεκάνης απορροής τόσο αυξάνει και η
µέση ετήσια στερεοπαροχή και αντίστροφα.
Εξαίρεση αποτελεί η λεκάνη απορροής του Αχελώου-Αυλάκι η οποία έχει πολύ µεγάλη τιµή µέσης ετήσιας
στερεοπαροχής (Qs=73.28 Kg/s) αν και η τιµή της τραχύτητας αναγλύφου είναι σχετικά µικρή (Rn=5.16).
Γενικά και για όλες τις µορφοµετρικές παραµέτρους πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι µπορεί δύο λεκάνες να έχουν
στην ίδια µορφοµετρική παράµετρο ίδια τιµή, αλλά υπάρχουν και άλλοι παράγοντες οι οποίοι υπεισέρχονται
και αλλάζουν την τιµή της στερεοπαροχής όπως είναι το γεωλογικό υπόβαθρο και η φυτοκάλυψη.
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
80
Αχελώος-Αυλάκι
70
ΑλιάκµοναςΜ.Ιλαρίωνα
60
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
50
Άραχθος-Γ. Πλάκας
Αώος-Κόνιτσα
40
30
Άραχθος-Γ. Τσιµόβου
.
Καλαµάς-Κιοτέκι
Αγραφιώτης
20
y = 9.0787x - 33.257
Ταυρωπός
2
R = 0.3911
Αλιάκµονας_Σιάτιστα
10
Άραχθος-Γ.Γκόγκου
Καλαµάς-Γ.
Σουλόπουλο
Βενέτικος-Γ. Γρεβενών
0
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
8.5
9.5
10.5
Τραχύτητα αναγλύφου Rn
Σχήµα 2–36: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
την τραχύτητα αναγλύφου.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
66
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
80
Αχελώος-Αυλάκι
70
y = 8.5349x - 47.214
ΑλιάκµοναςΜ.Ιλαρίωνα
2
R = 0.784
y = 9.3318x - 26.143
60
2
R = 0.7557
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
50
40
Αώος-Κόνιτσα
Άραχθος-Γ. Πλάκας
30
.
Καλαµάς-Κιοτέκι
Ταυρωπός
Αγραφιώτης
Αλιάκµονας_Σιάτιστα
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Άραχθος-Γ. Τσιµόβου
20
10
Βενέτικος-Γ. Γρεβενών
Καλαµάς-Σουλόπουλο
0
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
8.5
9.5
10.5
Τραχύτητα αναγλύφου Rn
Σχήµα 2–37: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
την τραχύτητα αναγλύφου(Rn),δύο οµάδων λεκανών απορροής.
2.10.6 Λόγος επιµήκυνσης (E)
Ένα άλλο στοιχείο απαραίτητο για την ανάλυση του υδρογραφικού δικτύου είναι η µορφή των λεκανών
απορροής. Η µορφή αυτή συµβάλλει σηµαντικά στη µελέτη της εξέλιξης του υδρογραφικού δικτύου. Η µορφή
της λεκάνης εκφράζεται από τις παραµέτρους: λόγος επιµήκυνσης, κυκλικότητα, ληµνίσκο. Στην παρούσα
ερευνητική εργασία θα µελετηθεί η επιµήκυνση και o ληµνίσκος εφόσον η παράµετρος της κυκλικότητας
καλύπτεται από τις δύο αυτές παραµέτρους.
Ο λόγος επιµήκυνσης είναι σηµαντική παράµετρος γιατί εκφράζει το σχήµα της λεκάνης, δηλαδή πόσο καλά
αυτό προσεγγίζει τον κύκλο. Είναι η έκφραση του σχήµατος της λεκάνης και ορίζεται ως ο λόγος της διαµέτρου
του κύκλου (d), ο οποίος έχει εµβαδόν ίσο µε το εµβαδόν της λεκάνης απορροής, προς τη µεγαλύτερη διάσταση
της λεκάνης (Lbmax), όπως αυτή µετριέται για τον υπολογισµό του λόγου του αναγλύφου (SCHUMM, 1956). Ο
υπολογισµός του λόγου επιµήκυνσης γίνεται µε βάση την παρακάτω σχέση:
Au
d
π
Eu =
=
Lbu
Lbu
2
d = διάµετρος κύκλου µε εµβαδόν ίσο µε το εµβαδόν της
λεκάνης απορροής
Lbu = µέγιστο µήκος της λεκάνης (Lbmax) προβαλλόµενο στο
οριζόντιο επίπεδο
ηu = το εµβαδόν της λεκάνης τάξης u σε Km2
Στο Σχήµα 2–38 παρατηρείται ότι οι τιµές της επιµήκυνσης δεν παρουσιάζουν µεγάλη διακύµανση και
εποµένως δεν υπάρχει εκείνη τη διαφορά που θα επέτρεπε την εξαγωγή σηµαντικών συµπερασµάτων.
Oι τιµές επιµήκυνσης κυµαίνονται από 0 έως 1,57. Το 1,57 αντιστοιχεί στην ιδανική τιµή λεκάνης µε σχήµα
κυκλικό, ενώ το 0 σε µία τελείως επιµηκυνθείσα λεκάνη. Όσο µεγαλύτερη είναι η τιµή της επιµήκυνσης τόσο
περισσότερο το σχήµα της λεκάνης προσεγγίζει τον τέλειο κύκλο.
Όλες οι λεκάνες απορροής της παρούσης έρευνας έχουν επιµηκυσµένη µορφής. Στο Σχήµα 2–39 δεν
διαφαίνεται κάποια καλή συσχέτιση µε τη στερεοπαροχή αφού οι λεκάνες έχουν επιµηκυσµένη µορφή, οπότε
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
67
άλλοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την στερεοπαροχή. Παρ΄ όλα αυτά παρατηρείται µια γενική τάση
µείωσης της τιµής της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής µε την αύξηση της τιµής του λόγου επιµήκυνσης, δηλαδή
η στερεοπαροχή είναι υψηλότερη σε τελείως επιµηκυσµένες λεκάνες απορροής από ότι σε λεκάνες µε κυκλική
µορφή.
ΛΟΓΟΣ ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗΣ (Ε)
Λόγος επιµήκυνσης (Ε)
0.8
0.64
0.61
0.42
0.4
0.34
0.35
0.30
0.35
0.33
0.42
0.36
0.39
0.29
0.21
0.0
.
Σχήµα 2–38:Λόγος επιµήκυνσης (Ε).
80
Αχελώος - Αυλάκι
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
70
y = -18.786x + 37.606
2
Αλιάκµονας-Μ. Ιλαρίωνα
R = 0.0105
60
Αγραφιώτης - Κρεµαστά
Αώος - Γ. Κόνιτσας
50
Ε'υηνος-Πόρος Ρηγανίου
40
Άραχθος-Γ. Πλάκας
30
Άραχθος-Τσίµοβο
Αγραφιώτης
20
10
Καλαµάς--Σουλόπουλο
0
0.1
0.2
Καλαµάς-Κιοτέκι
Αλιάκµονας - Σιάτιστα
Ταυρωπός - Κρεµαστά
0.3
Βενέτικος-Γ.Γρεβενών
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Επιµήκυνση Ε
Σχήµα 2–39: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
την επιµήκυνση (Ε) όλων των λεκανών απορροής.
2.10.7 Ληµνίσκος
Ληµνίσκος είναι η ιδανική µορφή µιας υδρογραφικής λεκάνης, που πλησιάζει τη µορφή “σταγόνας” και
αναπτύσσεται σε αρχικά κεκλιµένη επιφάνεια (HORTON 1942,45). Ο ληµνίσκος εκφράζεται µε τη σχέση:
Ku =
Lbu2
4 Au
Αu = εµβαδό λεκάνης απορροής.
Lbu = µήκος λεκάνης απορροής.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
68
Οι ιδανικές τιµές του ληµνίσκου κυµαίνονται από 0,50 έως 1,80. Κάτω από 0,50 και έως 0,32 η µορφή του
ληµνίσκου τείνει να γίνει κυκλική ενώ για τιµές πάνω από 2 η λεκάνη απορροής έχει τελείως επιµήκη µορφή.
Από το Σχήµα 2–41 αν και η συσχέτιση µεταξύ των τιµών του ληµνίσκου και της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής
δεν είναι καλή, παρ όλα αυτά παρατηρείται ότι όσο η µορφή της λεκάνης τείνει να πάρει κυκλική µορφή η µέση
ετήσια στερεοπαροχή µειώνεται και το αντίστροφο.
ΛΗΜΝΙΣΚΟΣ (Κ)
2.0
1.73
Ληµνίσκος (Κ)
1.5
0.98
0.89
1.0
0.67
0.73
0.66
0.64
0.60
0.45
0.5
0.22
0.44
0.51
0.19
0.0
Σχήµα 2–40: Λόγος επιµήκυνσης (Ε).
80
.
y = 31.558x + 14.016
2
R = 0.1179
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
70
60
Αχελώος-Αυλάκι
ΑλιάκµοναςΜ.Ιλαρίωνα
Αώος-Κόνιτσα
50
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
40
Άραχθος-Γ.Πλάκας
30
Άραχθος-Γ.Τσιµόβου
Καλαµάς-Κιοτέκι
Αγραφιώτης
20
Αλιάκµονας-Σιάτιστα
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
10
Ταυρωπός
Βενέτικος-Γ.Γρεβενών
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Ληµνίσκος
Σχήµα 2–41: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
τον ληµνίσκο (Κ) όλων των λεκανών απορροής.
2.10.8 Μέση αξονική κλίση κοίτης (Jk)
Η µέση αξονική κλίση κοίτης είναι ο λόγος του µέγιστου αναγλύφου κλάδου προς το µήκος κλάδου, επί τοις
εκατό. Είναι µια πολύ σηµαντική παράµετρος για τη µελέτη της ισορροπίας των υδρογραφικών λεκανών και
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
69
της γεωµετρίας των υδρογραφικών δικτύων, γιατί σχετίζεται µε το βαθµό µεταφοράς των υλικών απορροής και
την έκταση των πληµµυρών. Η ταχύτητα της εκβάθυνσης των κοιλάδων, εξαρτάται από τον όγκο και την
ταχύτητα του ρέοντος νερού, τη λιθολογία και την τεκτονική της περιοχής. Ρεύµατα µε απότοµη κλίση κοίτης
εκβαθύνουν τις κοιλάδες τους πολύ ταχύτερα από ότι άλλα ρεύµατα µε τον ίδιο όγκο ύδατος, αλλά µε
µικρότερη κλίση κοίτης και εποµένως µε µικρότερη ταχύτητα.
Σύµφωνα µε τον STRAHLER (1950), η κοίτη τείνει να πάρει µε το χρόνο τέτοια κλίση, ώστε να υπάρχει
ισορροπία µεταξύ των υλικών που δηµιουργούνται µε την αποσάθρωση και αυτών που αποµακρύνονται.
Εξάλλου, ως γνωστόν η κλίση της κοίτης επηρεάζει την ταχύτητα του ρεύµατος, από την οποία εξαρτάται και
το µέγεθος του µεταφερόµενου υλικού.
Μέση αξονική κλίση κοίτης (JΚ) (%)
Οι µέσες αξονικές κλίσεις των κύριων κλάδων των ποταµών κυµαίνονται από 0,65% έως 2,64 % (Σχήµα 2–42)
ΜΕΣΗ ΑΞΟΝΙΚΗ ΚΛΙΣΗ ΚΟΙΤΗΣ (JΚ)
6.0
4.77
5.0
4.0
2.64
3.0
2.10
2.0
1.0
1.01
1.40
1.58
0.77
1.34
1.29
1.66
0.65
0.0
Σχήµα 2–42: Μέση αξονική κλίση κοίτης (Κ).
Οι µεγάλες µέσες αξονικές κλίσεις οφείλονται αφενός στη νεοτεκτονική δράση (ανύψωση της περιοχής) και
αφετέρου στην παρουσία µη ευδιάβρωτων σχηµατισµών, όπου η εξοµάλυνση του αναγλύφου γίνεται µε αργούς
ρυθµούς. Αποτέλεσµα των µεγάλων κλίσεων είναι η µεταφορά φερτών υλών µεγάλων διαστάσεων, όπως
λατύπες, κροκάλες και ασβεστολιθικοί όγκοι. Αντίθετα σε ποτάµια µε µικρότερες κλίσεις κοίτης, η
εξοµάλυνση του αναγλύφου γίνεται µε πιο γρήγορους ρυθµούς, εξαιτίας του ευδιάβρωτου χαρακτήρα των
πετρωµάτων. Όσο όµως πιο λεπτόκοκκο είναι το διαβρωσιγενές υλικό τόσο αυξάνεται και η µεταφορική
ικανότητα του ποταµού άρα και η στερεοπαροχή.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
70
.
80
Αχελώος-Αυλάκι
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
70
y = -13.649x + 69.196
2
R = 0.7334
60
y = -13.973x + 31.51
2
R = 0.4053
50
Αώος-Γ. Κόνιτσα
Εύηνος-Πόρος Ρηγανίου
Άραχθος-Γ. Πλάκας
40
30
Καλαµάς-Κιοτέκι
20
Αλιάκµονας - Τσίµοβο
Ταυρωπός
Αγραφιώτης
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
10
Καλαµάς-Σουλόπουλο
Βενέτικος-Γ.Γρεβενών
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Μέση αξονική κλίση κοίτης JK
Σχήµα 2–43: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
τη µέση αξονική κλίση της κοίτης όλων των λεκανών απορροής, χωρισµένες σε δύο
οµάδες.
2.10.9 Μέση κλίση της λεκάνης απορροής (S%)
Οι µέσες κλίσεις των λεκανών απορροής προέκυψαν από επεξεργασία του ψηφιακού µοντέλου εδάφους µε
βήµα κανάβου 25 µέτρων, µε τη χρήση των Γ.Σ.Π.
Η µεγάλη κλίση της λεκάνης απορροής οφείλεται αφενός σε νεοτεκτονική δράση και σε εκβάθυνση των
κοιλάδων τους, καθώς και σε σκληρούς σχηµατισµούς µικρής διαβρωσιµότητας. Το διαβρωσιγενές υλικό στις
λεκάνες αυτές αποτελείται από χονδρόκοκκα υλικά µεγάλου µεγέθους λατύπες, αλλά και χάλικες έως και
άµµους.
Η µικρότερη µέση κλίση παρατηρείται στη λεκάνη απορροής του Άραχθου-Γεφ. Τσιµόβου και η µεγαλύτερη
στον Αγραφιώτη (Σχήµα 2–44).
Στο Σχήµα 2–45 παρατηρείται ότι η στερεοπαροχή είναι αντιστρόφως ανάλογη της µέσης κλίσης της λεκάνης
απορροής. Αυτό πιθανόν να οφείλεται στο γεγονός ότι το διαβρωσιγενές υλικό σε λεκάνες µε πολύ µεγάλες
κλίσεις αποτελείται κυρίως από χονδρόκοκκο υλικό ενώ σε λεκάνες µικρότερης κλίσης το διαβρωσιγενές υλικό
αποτελείται από λεπτόκοκκα υλικά τα οποία το ποτάµι µπορεί να µεταφέρει ευκολότερα.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
71
Μέση κλίση λεκάνης απορροής (%)
ΜΕΣΗ ΚΛΙΣΗ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ (S%)
30.0
24.55
25.0
23.34
22.44
19.50
20.0
15.15
15.0
15.00
13.60
14.50
11.33
8.63
10.0
12.90
10.00
10.70
5.0
0.0
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
.
Σχήµα 2–44:Μέση κλίση των λεκανών απορροής (S).
80
Αχελώος-Αυλάκι
Αλιάκµονας-Μ.Ιλαρίωνας
70
y = -3.0198x + 91.279
60
2
R = 0.4868
50
Αώος-Γ. Κόνιτσα
Εύηνος-Πόρος Ρηγανίου
Άραχθος-Γ. Πλάκας
40
30
Αλιάκµονας - Τσίµοβο
20
y = -2.5553x + 40.39
2
R = 0.4334
10
Καλαµάς-Κιοτέκι
Ταυρωπός
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Αλιάκµονας-Σιάτιστα
Αγραφιώτης
Καλαµάς-Σουλόπουλο
Βενέτικος-Γ.Γρεβενών
0
0
5
10
15
20
25
30
Μέση κλίση λεκάνης απορροής S%
Σχήµα 2–45: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
τη µέση κλίση όλων των λεκανών απορροής, χωρισµένες σε δύο οµάδες.
2.10.10Μέση επιφανειακή κλίση των λεκανών απορροής ή λόγος αναγλύφου (Rh)
Είναι ο λόγος, του τοπικού αναγλύφου της λεκάνης (Η), προς την µεγαλύτερη διάσταση της λεκάνης (Lbmax) η
οποία είναι παράλληλη προς την κυρίως υδρογραφική γραµµή (κοίτη) (SCHUMM 1956). Ο λόγος αυτός είναι
ίσος µε την εφαπτόµενη της γωνίας µεταξύ δύο επιπέδων που τέµνονται στο στόµιο της λεκάνης και από τα
οποία το µεν ένα διέρχεται από το στόµιο της λεκάνης και είναι οριζόντιο, το δε άλλο διέρχεται από το στόµιο
και το υψηλότερη σηµείο της λεκάνης και είναι παράλληλο προς την Lbmax.: Rh = H / Lbmax
Ο λόγος αυτός εκφράζει το συνολικό βαθµό κλίσης της λεκάνης, και είναι δείκτης της έντασης των διεργασιών
διάβρωσης, που έγιναν και γίνονται στις κλιτείς της λεκάνης απορροής (STRAHLER, 1964), γι’ αυτό και
θεωρείται µια από τις πιο θεµελιώδεις µορφοµετρικές παραµέτρους. Ο SCHUMM (1956) διαπίστωσε ότι η
µέση επιφανειακή κλίση της λεκάνης (ή ο λόγος του αναγλύφου) και η απώλεια των φερτών υλών από το
στόµιο αυτής συσχετίζονται σε µεγάλο βαθµό.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
72
Μικρός λόγος αναγλύφου, δηλαδή µικρές κλίσεις των λεκανών απορροής, δείχνουν ότι η διάβρωση που έλαβε
χώρα στις λεκάνες αυτές, από το παρελθόν µέχρι σήµερα, είναι µεγαλύτερη από αυτή των λεκανών µε
µεγαλύτερο λόγο αναγλύφου.
Η χαµηλή µέση επιφανειακή κλίση που εµφανίζουν ορισµένες λεκάνες οφείλεται στη λιθολογική τους δοµή
(π.χ. φλύσχη και λεκάνες µε υπόβαθρο µικτό), γεγονός που δείχνει ότι, η διάβρωση που έλαβε χώρα κατά το
παρελθόν στις λεκάνες αυτές είναι µεγαλύτερη από τη διάβρωση σε λεκάνες µε ασβεστολιθικό υπόβαθρο.
Ιδιαίτερα στις λεκάνες µε µικτό λιθολογικό υπόβαθρο οι τιµές της µέσης επιφανειακής κλίσης παρουσιάζουν
µεγάλη διακύµανση διότι η παράµετρος αυτή επηρεάζεται σηµαντικά και από τον τεκτονικό παράγοντα.
Ο λόγος αναγλύφου ή η µέση επιφανειακή κλίση των λεκανών απορροής στις λεκάνες απορροής της παρούσας
έρευνας κυµαίνεται από 8,63 % έως 24,55 % (Σχήµα 2–46).
Οι τιµές του λόγου αναγλύφου των περισσότερων λεκανών απορροής έχουν περίπου ίδιες τιµές εκτός από αυτή
του Άραχθου-Γεφ. Γκόγκου η οποία είναι σηµαντικά αυξηµένη (Rh=0.15), οπότε δεν δύναται να γίνει
συσχέτιση των τιµών του λόγου αναγλύφου µε αυτές της στερεοπαροχής (Σχήµα 2–46).
ΛΟΓΟΣ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ (Rh)
Λόγος αναγλυφου (Rh)
0.2
0.15
0.1
0.04
0.05
0.03
0.03
0.04
0.05
0.03
0.03
0.04
0.02
0.03
0.02
0.0
Σχήµα 2–46:Μέση επιφανειακή κλίση των λεκανών απορροής ή λόγος αναγλύφου (Rh).
2.10.11 Το υψοµετρικό ολοκλήρωµα ή η “υψοµετρική καµπύλη” των λεκανών απορροής (∫ )
Το υψοµετρικό ολοκλήρωµα ή “υψοµετρική καµπύλη” είναι η έκφραση του σταδίου απογύµνωσης µιας
λεκάνης απορροής, µε µια τιµή. Η “υψοµετρική καµπύλη” δείχνει µε απλό τρόπο την κατανοµή της µάζας του
αναγλύφου µέσα στη λεκάνη. Η λεκάνη αυτή ορίζεται από την περιµετρό της (υδροκρίτης) και από δύο
οριζόντια επίπεδα, ένα βασικό επίπεδο διερχόµενο απ’ το στόµιο της λεκάνης και ένα επίπεδο κορυφής
διερχόµενο από το υψηλότερο σηµείο του υδροκρίτη της λεκάνης. Με τον παραπάνω τρόπο η υψοµετρική
καµπύλη περιγράφει τη λεκάνη απορροής σε µια κατά µήκος τοµή.
Ο STRAHLER (1952) χρησιµοποίησε δύο παραµέτρους x και ψ για να εκφράσει τη σχέση µεταξύ της
επιφάνειας της λεκάνης και του υψοµέτρου αυτής. Η σχετική επιφάνεια x, είναι ο λόγος της οριζόντιας
προβολής της επιφάνειας α προς ολόκληρη την οριζόντια προβολή της επιφάνειας Α, της λεκάνης. Το σχετικό
ύψος ψ, είναι ο λόγος του ύψους h, για κάθε ισοϋψή καµπύλη, προς το τοπικό ανάγλυφο της λεκάνης Η.
Οι λόγοι x=α/Α και ψ=h/Η, ποικίλουν από 0,0 µέχρι 1,0 και η σχέση τους, όπως φαίνεται στο σχήµα ΙV-6
δίνουν την υψοµετρική καµπύλη, η οποία είναι η γραφική παράσταση µιας συνεχούς συνάρτησης, η οποία
συσχετίζει το x και ψ και διέρχεται πάντα από τα σηµεία x=0, ψ=1 και x=1, ψ=0, το δε σχήµα της
καµπύλης εξαρτάται από το στάδιο απογύµνωσης της λεκάνης απορροής.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
73
Το εµβαδόν της περιοχής κάτω από την υψοµετρική καµπύλη, εκφραζόµενο επί τοις εκατό, είναι το ποσοστό
όγκου της λεκάνης και αντίστοιχα το εµβαδόν πάνω από την υψοµετρική καµπύλη, εκφραζόµενο επί τοις
εκατό, είναι το ποσοστό όγκου της λεκάνης που έχει διαβρωθεί. Ολόκληρο το εµβαδόν του τετραγώνου (σχ. IV28 /3), είναι ίσο µε 1 ή 100% και αντιστοιχεί στον όγκο της λεκάνης, εάν δεν είχαν δράσει διεργασίες
διάβρωσης και η µορφή της ήταν κυλινδρική, όπως φαίνεται στο σχήµα IV-28/2.
Ο όγκος ολόκληρης της λεκάνης µπορεί να βρεθεί µε τη βοήθεια ολοκληρώµατος (STRAHLER, 1952, 57). Ο
όγκος της µάζας της λεκάνης µπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από άπειρο αριθµό πλακών µε όγκο ∆V=α x
∆h, όπου α είναι η επιφάνεια της πλάκας και ∆h το πάχος της (σχ. IV-28). Αυτές οι τιµές, µε ολοκλήρωση,
δίνουν το συνολικό όγκο V της λεκάνης πάνω από το βασικό επίπεδο (το επίπεδο που διέρχεται από το στόµιο
της λεκάνης).
Ο όγκος V της λεκάνης ισούται:
υψόµετρο .κορυφής
V=
∫ α * dh
(1)
υψόµετροβάσης
Αν διαιρέσουµε µε Η ∗ Α, ο τύπος (1) γίνεται:
υψόµετρο .κορυφής
V
α *d( h )
=
∫
H
H*A
υψόµετρ .βάσης Α
(2)
Η= µέγιστο τοπικό ανάγλυφο
Α=συνολική επιφάνεια λεκάνης
Ο τύπος (2) εκφράζει τον όγκο V που βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της λεκάνης προς ολόκληρο όγκο H x
A, της εικόνας αναφοράς.
Σχήµα 2–47: Ταξινόµηση του υψοµετρικού ολοκληρώµατος
καµπύλης” µιας λεκάνης απορροής (RICE 1979).
ή
της
“υψοµετρικής
y =σχετικό ύψος
h = ύψος για κάθε ισοϋψή καµπύλη
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
74
Η = τοπικό ανάγλυφο
x = σχετική επιφάνεια
a = οριζόντια προβολή επιφάνειας της λεκάνης απορροής µεταξύ δύο υσοϋψών καµπύλων
Α = οριζόντια επιφάνεια ολόκληρης της λεκάνης απορροής
Επειδή x=α/Α και ψ=h/Η, ο τύπος (2) γράφεται ως εξής:
×=1
V
= ∫ x * dy
H * A ×= 0
(3)
×=100%
V
=
∫ x * dy
H * A ×=0%
ή
(4)
Οι τιµές του ολοκληρώµατος κυµαίνονται από 0 έως 1 ή από 0% έως 100% και υπολογίζονται αφού
προηγουµένως βρεθεί η συνάρτηση του x και ψ, δηλ. [x=f(ψ)].
Το υψοµετρικό ολοκλήρωµα είναι σηµαντικό µορφοµετρικό στοιχείο του αναγλύφου και ποικίλλει σε µορφή
και τιµή, ανάλογα το διαφορετικό στάδιο απογύµνωσης και τη διαφορετική λιθολογία της περιοχής.
Η µετάβαση από το “στάδιο νεότητας” στο “στάδιο ωριµότητας” αντιστοιχεί στην τιµή του υψοµετρικού
ολοκληρώµατος ∫ = 60% και από το “στάδιο της ωριµότητας” στο “στάδιο του γήρατος” στο ∫ = 35%
ΥΨΟΜΕΤΡΙΚΟ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑ (J)
Υψοµετρικό ολοκλήρωµα (J)
0.6
0.477
0.5
0.4
0.483
0.476
0.422
0.519
0.464
0.434
0.405
0.466
0.356
0.3
0.272
0.280
0.2
0.1
0.0
Σχήµα 2–48:Υψοµετρικό ολοκλήρωµα (J).
Στο Σχήµα 2–49 παρατηρείται ότι ο ποσοστιαίος όγκος της λεκάνης απορροής είναι ανάλογος µε την µέση
ετήσια στερεοπαροχή. Λεκάνες µε πολύ µικρό όγκο λεκάνης σηµαίνει ότι κατά το παρελθόν έχουν ήδη δώσει
µεγάλο όγκο υλικού. Σήµερα οι λεκάνες που δίνουν υλικό είναι αυτές οι οποίες έχουν µεγάλη µάζα και έχουν
την δυνατότητα προσφοράς υλικού.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
75
.
70
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
60
Αχελώος-Αυλάκι
y = 135.83x - 9.4249
2
R = 0.5665
y = 44.852x - 5.0591
50
Αώος - Γ. Κόνιτσας
2
R = 0.1554
Εύηνος- Πόρος Ρηγανίου
Άραχθος - Γ. Πλάκας
40
30
Καλαµάς - Κιοτέκι
Αλιάκµονας - Σιάτιστα
Άραχθος - Γ. Τσίµοβου
Ταυρωπός
Αγραφιώτης
20
10
Άραχθος - Γ. Γκόγκου
Καλαµάς - Γ. Σουλόπουλο
Βενέτικο-Γ. Γρεβενών
0
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
Υψοµετρικό ολοκλήρωµα (J)
Σχήµα 2–49: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
το υψοµετρικό ολοκλήρωµα (J).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
76
2.11 Χρήσεις γης
Για τη διερεύνηση της διαβρωσιµότητας των σχηµατισµών, λήφθηκε υπόψη και η φυτοκάλυψη ή άλλες χρήσεις
γης. Όπως είναι γνωστό η φυτοκάλυψη είναι ανταγωνιστική της διάβρωσης.
Για τον υπολογισµό του συντελεστή χρήσεων γης (C) χρησιµοποιήθηκαν διαγράµµατα χρήσεων γης από το
πρόγραµµα CORINE σε κλίµακα 1:100.000 µε τους αντίστοιχους κωδικούς. Ο κάναβος των δύο συντελεστών
προκύπτει µε τρόπο παρόµοιο µε εκείνο του συντελεστή της διαβρωσιµότητας του εδάφους (K). Σε κάθε
κωδικοποιηµένη χρήση γης που απαντάται στη περιοχή έρευνας, αντιστοιχίζεται µια τιµή του συντελεστή (C), η
οποία προέκυψε είτε αξιοποιώντας τιµές από τη διεθνή βιβλιογραφία, προσαρµοσµένες στην περιγραφή των
συγκεκριµένων χρήσεων γης [Wischmeier and Smith, 1978; Schwertmann et al., 1990; Χρυσάνθου και
Πυλιώτης, 1995], είτε προσδιορίζοντας νέες τιµές για µη αναφερόµενες χρήσεις γης, κατ΄εκτίµηση των
συγγραφέων (Πιν. 2–23, Σχήµα 2–50).
Πιν. 2–23: Κωδικοποιήσεις χρήσεων γης κατά CORINE (2000).
Υ∆ΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ∆ΙΚΤΥΟ
ΕΥΗΝΟΣ-Πόρος Ρηγανίου
ΑΧΕΛΩΟΣ-Αυλάκι
ΑΓΡΑΦΙΩΤΗΣ
ΤΑΥΡΩΠΟΣ
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Τσίµοβο
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Γκόγκου
ΑΡΑΧΘΟΣ-Γεφ. Πλάκα
ΚΑΛΑΜΑΣ-Κιοτέκι
ΚΑΛΑΜΑΣ-Γεφ. Σουλόπουλο
ΑΟΟΣ-Κόνιτσα
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-Σιάτιστα
ΒΕΝΕΤΙΚΟΣ-Γεφ. Γρεβενών
ΑΛΙΑΚΜΟΝΑΣ-Μ. Ιλαρίωνα
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ
ΓΗΣ
(C)
0.0062
0.0092
0.0088
0.0044
0.0056
0.0185
0.0070
0.0056
0.0077
0.0061
0.0063
0.0056
0.0060
Οι λεκάνες απορροής µε την µεγαλύτερη φυτοκάλυψης είναι αυτή του Άραχθου-Γεφ. Γκόγκου και ακολουθούν
αυτές του Αχελώου-Αυλάκι και Αγραφιώτη. Αυτό σηµαίνει ότι η διάβρωση άρα και η στερεοπαροχή στις
λεκάνες αυτές εµφανίζονται µε µειωµένες τιµές από τις αναµενόµενες.
Στο Σχήµα 2–51 διαφαίνεται ότι η σχέση της στερεοπαροχής µε τον συντελεστή χρήσεων γης είναι
αντιστρόφως ανάλογη, δηλαδή όσο µειώνεται η φυτοκάλυψη τόσο αυξάνεται η στερεοπαροχή,
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
77
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ (C)
0.020
0.0185
0.018
0.016
0.014
0.012
0.010
0.0092
0.0088
0.0077
0.008
0.0070
0.0062
0.0061
0.0056
0.006
0.0063
0.0056
0.0056
0.0060
0.0044
0.004
0.002
0.000
.
Σχήµα 2–50: Συντελεστής χρήσεων γης (C ) (κατά CORINE 2000)
Μέση ετήσια στερεοπαροχή Qs (kg/s)
80
70
Αχελώος-Αυλάκι
ΑλιάκµοναςΜ.Ιλαρίωνας
60
y = -9765.1x + 98.933
2
R = 0.3561
Αώος-Γ. Κόνιτσα
50
Εύηνος-Πόρος
Ρηγανίου
Άραχθος-Γ. Πλάκας
40
30
Ταυρωπός
20
Καλαµάς-Γ.
Σουλόπουλο
10
0
0
0.002
0.004
Άραχθος-Γ. Τσιµόβου
Καλαµάς-Κιοτέκι
Αγραφιώτης
Αλιάκµονας-Σιάτιστα
Άραχθος-Γ. Γκόγκου
Βενέτικος-Γ.
Γρεβενών
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0.016
0.018
0.02
Συντελεστής χρήσεων γης C
Σχήµα 2–51: ∆ιάγραµµα γραµµικής συσχέτισης της µέσης ετήσιας στερεοπαροχής (Qs) µε
το συντελεστή χρήσεων γης (C).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
78
3 ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΣΤΕΡΕΟΠΑΡΟΧΗΣ ΜΕ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΕΣ
ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ
Στον Πιν. 3–1 και Πίν. 3-1 παρουσιάζεται οι συντελεστές γραµµικής συσχέτιση της µέσης ετήσιας
στερεοπαροχής, του λογαρίθµου της και της µέσης ετήσιας στερεοαπορροής µε διάφορες γεωµορφολογικές και
υδρολογικές παραµέτρους, δίχως να οµαδοποιούνται οι λεκάνες απορροής όπως έχουν παρουσιασθεί στα
παραπάνω διαγράµµατα συσχέτισης των µορφοµετρικών παραµέτρων µε τη στερεοπαροχή. Με τονισµένους
χαρακτήρες παρουσιάζονται µόνο οι µεγαλύτεροι από τους συντελεστές συσχέτισης.
Αυτό που διαπιστώνεται στην παρούσα έρευνα είναι ότι η στερεοπαροχή δεν παρουσιάζει στατιστικά
σηµαντική συσχέτιση µε τις παράµετρος αυτές. Σηµαντικός λόγος για αυτό είναι ότι, σε γενικές γραµµές οι
εξεταζόµενες λεκάνες απορροής είναι σχετικά οµοιόµορφες και εποµένως δεν υπάρχουν εκείνα τα εντελώς
διαφορετικά χαρακτηριστικά που θα επιτρέψουν την εξαγωγή συµπερασµάτων. Επίσης, η κάθε µορφοµετρική
παράµετρος δεν µπορεί να συσχετισθεί µε τη στερεοπαροχή δίχως να ληφθούν υπόψη και να συναξιολογηθούν
και άλλοι παράγοντες, όπως είναι η φυτοκάλυψη και το γεωλογικό υπόβαθρο της λεκάνης απορροής. Μπορεί
δύο λεκάνες να έχουν την ίδια τιµή µιας µορφοµετρικής παραµέτρου αλλά λόγω διαφορετικού γεωλογικού
υποβάθρου ή και φυτοκάλυψης να δίνουν άλλες τιµές στερεοπαροχής. Παρ΄όλα αυτά κάποια ικανοποιητική
συσχέτιση µε τη στερεοπαροχή δίνουν οι µορφοµετρικές παράµετροι: ο συντελεστής διακλάδωσης κυρίως των
µεγάλων τάξεων, η υδρογραφική πυκνότητα, η τραχύτητα αναγλύφου, η µέση αξονική κλίση κοίτης καθώς και
η µέση κλίση της λεκάνης απορροής.
Τελικά η αναζήτηση σχέσεων εξάρτησης µεταξύ της µορφής του αναγλύφου και των χειµαρρικών παραγόντων
αποτελεί µία πολύπλοκη και σύνθετη εργασία ενός πλήθους µεταβλητών παραγόντων, οι οποίοι είναι δυναµικά
αλληλοεξαρτώµενοι και δεν πρέπει να εξετάζονται µεµονωµένα. Η θεώρηση των στοιχείων αυτών πρέπει να
είναι περισσότερο συνολική, συνθετική και εποπτική και όχι εξειδικευµένη και τµηµατική. ∆ηλαδή θα πρέπει
να βρούµε σχέσεις των µορφοµετρικών παραµέτρων αφενός µεταξύ τους και αφετέρου µε τους παράγοντες της
γεωλογίας και της φυτοκάλυψης. Επίσης είναι αναγκαίο να γίνει ανάλυση και άλλων υδρογραφικών δικτύων µε
διαφορετικές τιµές των µορφοµετρικών χαρακτηριστικών τους, για την καλύτερη επεξεργασία και συσχέτιση
αυτών µε τη στερεοπαροχή. Οι παραπάνω διαπιστώσεις µας δίνουν ώθηση για περαιτέρω έρευνα προς αυτή την
κατεύθυνση.
Συνοψίζοντας διαπιστώνουµε ότι η επίδραση των µικροσφαλµάτων στην εκτίµηση των µέσων ετήσιων
στερεοπαροχών (µε την εξίσωση δύναµης µε τις µέσες ηµερήσιες παροχές) θα είναι µεγαλύτερη από τη
µεταβλητότητα των γεωµορφολογικών παραµέτρων από λεκάνη σε λεκάνη, η οποία είναι ούτως ή άλλως µικρή.
Επίσης διαπιστώνουµε ότι η καλύτερη συσχέτιση εκτίµησης της στερεοπαροχής παραµένει αυτή της εξίσωσης
δύναµης της µέσης ετήσιας στερεπαροχής µε τη µέση ετήσια πληµµύρα Qs = 0.0056Q1.4371 (Σχήµα 2–21).
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
79
ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ
ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ
ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ
ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ
A
km2
P
km
Lbmax
km
Smean
%
H
km
Rh=H/Lbmax
%
D=L/A
km-1
F=N/A
km-2
Rn=D*H
Qs (kg/s)
0.49
0.62
0.49
-0.22
-0.51
-0.33
-0.21
0.07
-0.11
Sy (t/km2/a)
-0.46
-0.43
-0.42
0.49
-0.07
0.21
0.25
0.16
-0.15
log Qs
0.39
0.51
0.35
-0.10
0.27
0.01
0.19
-0.52
-0.12
0.04
0.12
-0.03
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ
∆ΙΑΒΡΩΣΙΜΟΤΗΤΑΣ
Ε∆ΑΦΩΝ
Μέση ετήσια παροχή (m3/s)
Rbweighted
Qmax
C
K
Qaverage
0.38
0.92
-0.01
0.01
0.74
0.30
0.33
0.10
-0.38
-0.01
0.82
0.03
-0.23
0.65
Rb
RL
0.07
-0.06
0.62
0.29
0.62
0.15
0.57
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
E =
A
2
d
π
=
Lb max
Lb
γεωµορφολογικές
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ
ΓΗΣ
διάφορες
Μέση ηµερήσια πληµµύρα
(m3/s)
0.39
Sy (t/km2/a) 0.60
log Qs
0.44
µε
ΣΤΑΘΜΙΣΜΕΝΟΣ
ΣΥΝΤΕΛEΣΤΗΣ
∆ΙΑΚΛΑ∆ΩΣΗΣ
Qs (kg/s)
Lb m2ax
4A
στερεοµεταφοράς
ΛΟΓΟΣ ΜΗΚΟΥΣ
K =
µορφών
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ
∆ΙΑΚΛΑ∆ΩΣΗΣ
ΛΗΜΝΙΣΚΟΣ
Πίν. 3-1: Συσχέτιση
παραµέτρους (συνέχεια)
ΛΟΓΟΣ ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗΣ
ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ
ΜΕΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ
ΚΛΙΣΗ ΛΕΚΑΝΩΝ 'H
ΛΟΓΟΣ ΑΝΑΓΛΥΦΟΥ
γεωµορφολογικές
ΤΟΠΙΚΟ ΑΝΑΓΛΥΦΟ
ΛΕΚΑΝΗΣ
διάφορες
ΜΕΣΗ ΚΛΙΣΗ ΛΕΚΑΝΗΣ
µε
ΜΗΚΟΣ ΛΕΚΑΝΗΣ
στερεοµεταφοράς
ΠΕΡΙΜΕΤΡΟΣ ΛΕΚΑΝΗΣ
µορφών
ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΛΕΚΑΝΗΣ
Πιν. 3–1: Συσχέτιση
παραµέτρους
80
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦIΑ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
Horton, R., (1945): Erosional Development of Streams and Their Drainage Basins; Hydrophysical Approach to
Quantitative Morfology: Geol. Soc. Amer. Bull., v. 56, p. 275-370, March 1945.
Zarris, D., Lykoudi, E. & Koutsoyiannis, D. 2002. Sediment yield estimation from a hydrographic survey: A case
study for the Kremasta reservoir basin, Greece, Proceedings of the 5th International Conference “Water
Resources Management in the Era of Transition”, Athens, 4-8 September: 338-345 p.
Kern, R., Weisbrod, A. (Transl. D. Mc Kie, 1967), 1964. Thermodynamics for Geologists. San Francisco.
Lee, R., 1964. Potential insolation as a topoclimatic characteristic of drainage basins. Bull. Intern. Assoc. Scient.
Hydrol., Year 9, p. 27-41.
Leopold, L. B., & Langbein, W. B., (1962): The concept of entropy in landscape evolution: U.S.G.S. Prof. Paper
500-A, p. 1-20.
Lykoudi, Ε., Zarris, D., 2004. The influence of drainage network formation and characteristics over a catchment’s
sediment yield. River Flow 2004, Second International Conference on Fluvial Hydraulics Department of
Hydraulic and Environmental Engineering Girolamo Ippolito, University of Napoli Federico II, Naples, Italy June
23-25 2004.
Mimikou, M., 1982: An investigation of suspended sediment rating curves in western and northern Greece,
Hydrological Sciences Journal, 27 (3).
McGuen, R.H., Hydrologic analysis and design, Prentice Hall, pp.814, 1998.
Roehl, J.W. 1962. Sediment source areas, delivery ratios and influencing morphological factors. International
Association of Hydrological Sciences Publication no. 59: 202-213.
Schumm, A., (1956): Evolution of drainage systems and slopes in badlands at Perth Amboy, N.J., Geol. Soc.
Amer. Bull., 67: 597-646.
Schumm, A., (1977): The fluvial system. New York.
Peters-Kummerly, B.E., 1973: Untersuchungen uber zusammensetzung und transport von schwebstoffen in
einigen schweizer flussen, Geographica Helvetica 28, 137 – 151.
Reid, I., and L. E. Frostick, 1987: Discussion on conceptual models of sediment transport in streams, in: Sediment
Transport in Gravel-Bed Rivers, edited by C. R. Thorne, J.C. Bathurst and R.D. Hey, pp. 410-411, John Wiley,
New York.
Schumm, A., 1956: Evolution of drainage systems and slopes in badlands at Perth Amboy, N.J., Geol. Soc. Amer.
Bull., 67: 597-646.
Shimanoy, Y., 1992: Characteristics of the Stream Network Composition of Drainage Basins in the Japanese
Islands. Environ. Geol. Water Sci. Vol. No. 1, 5-14.
Shreve, L., 1964: Analysis of Horton’ s law of stream numbers (Abstract). Trans. Amar. Geophys. Union, 45, 501.
Shreve, L., 1966: Statistical law of stream numbers: Jour. Geol., v. 74, p. 17-37.
Strahler, A., 1952: Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topografhy. Geol. Soc. Amer. Bull., 63, p.
1117-1142.
Strahler, A., 1954a: Statistical analysis in geomorphic research. Journal of Geology, -62, p. 1-25.
Strahler,A., 1954b: Quantitative geomorphology of erosional landscapes. 19th Intern. Geol. Cong. (Algeries), p.
341-354.
Strahler,A., 1957: Quantitative analysis of Watershed geomorphology. Amer. Geophys. Union Transactions, 38
(6) : p. 913-920.
Strahler, A., 1964: Quantitative geomorphology of drainage basins and channel networks. In: Chow, V. (ed.)
Handbook of applied hydrology. Section 4-II, p. 39-76. Mc Graw-Hill Book Co., New York..
Strahler,A., 1976: Physical Geography. Quantitative Analysis of Erosional Landforms. New York 1975.
Sylvester, A., 1988: Strike-slip faults. Geological Society of America Bulletin, v. 100, p. 1666-1703, November
1988.
Syvitski, J.P., M.D. Morehead, D.B. Bahr, T. Mulder, 2000: Estimating fluvial sediment transport: The rating
parameters, Water Resources Research, 36 (9), pp. 2474-2760.
Walling, D.E., 1977: Assessing the accuracy of suspended sediment rating curves for a small basin, Water
Resources Research, 13 (3), 531-538, 1977.
Walling, D.E. and B.W. Webb, 1988: The reliability of rating curves estimate of suspended sediment yield: some
further comments, in Sediment Budgets, IAHS Publication No. 174, UK.
Αστάρας, Θ. 1980. Ποσοτική γεωµορφολογική µελέτη τµήµατος των ∆. πλευρών του όρους Βερτίσκον (Κ.
Μακεδονία). ∆ιατριβή επί ∆ιδακτορία. Φυσικοµαθηµατική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου
Θεσσαλονίκης.
∆άλλας, Σ. ∆εληγιώργης, Ν. Μιχαλόπουλος, Θ. 1971. Συµπληρωµατική Προκαταρκτική Έκθεσις:
Αντιπληµµυρικά έργα περιοχής Σπερχειού. Αθήναι.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
81
30. Ζαρρής, ∆., Λυκούδη Ε., Κουτσογιάννης, ∆.. 2001. ∆ιερεύνηση των αποθέσεων φερτών υλικών σε
υδροηλεκτρικούς ταµιευτήρες, Ερευνητικό πρόγραµµα, Γενική Γραµµατεία Έρευνας και Τεχνολογίας και
∆ηµόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισµού, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα.
31. Κατσάνος, Σ. Αναγνωστόπουλος, ∆. 1967. Μελέτη των µορφών παρούσης χρησιµοποίησης των γαιών της
λεκάνης Σπερχειού. Υπηρεσία ∆ασικών Εφαρµογών και Εκπαιδεύσεως. Αθήνα.
32. Κουτσογιάννης, ∆. και Ταρλά, Κ. 1987. Εκτιµήσεις στερεοαπορροής στην Ελλάδα, Τεχνικά Χρονικά, 7 (3), 127154.
33. Κωτούλας, ∆. 1980. Συµβολή στη µελέτη του γενικού µηχανισµού δράσεως ενός χειµµαρικού δυναµικού. Επιστ.
Επετ. Της Γεωπον. και ∆ασολ. Σχολής του Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκης.
34. Κωτούλας, ∆. Καΐκης, Μ. Παυλίδης, Θ. & Στεφανίδης, Π. 1987. Έρευνα του χαρακτήρα των χειµαρρικών
ρευµάτων στην Ελλάδα ως παράγοντα υποβάθµισης ορεινών λεκανών και πληµµυρογένεσης. Αριστοτέλειο
Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης - Εργαστήριο ∆ιευθέτησης Ορεινών Υδάτων.
35. Κωτούλας, ∆. 1987. Αρχές και συστήµατα διευθέτησης των χειµαρρικών ρευµάτων “Κοσυνθος” και
“Πολύανθος” ως συµβαλλόντων της Βιστονίδας λίµνης. Ερευνητικό έργο, µέρος ΙΙΙ. Θεσσαλονίκη.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ: «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΟΑΠΟΡΡΟΗΣ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΚΑΝΩΝ ΜΕ ΣΥΝ∆ΥΑΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υ∆ΡΟΛΟΓΙΚΩΝ & ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ»
82

Download Report