Γεωμορφολογικά και υδρογραφικά χαρακτηριστικά που συνδέονται με την ανάπτυξη των χειμάρρων της νήσου Σάμου.

Περίληψη

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή, πραγματεύεται αφενός τη γεωμορφολογία της Νήσου Σάμου, αφετέρου την υδρολογία και τα πλημμυρικά φαινόμενα που έλαβαν χώρα στη μεγάλη πλημμύρα του 2001 και την πιθανότητα εμφάνισής τους στο μέλλον. Για την ολοκλήρωση της διατριβής, σε ότι αφορά το τμήμα της γεωμορφολογίας, ερευνήθηκαν οι λεκάνες απορροής 3 ης , 4 ης , και 5 ης τάξης από πλευράς μορφομετρίας, εξετάζοντας διάφορες παραμέτρους του υδρογραφικού δικτύου και των λεκανών απορροής που αφορούν την υδρογραφική υφή, τη γεωμετρία των λεκανών και τις κλίσεις του αναγλύφου. Παρατίθενται μια σειρά από δεδομένα, καθώς επίσης και η επεξεργασία τους με τη μορφή δισδιάστατων χαρτών, που σχετίζονται με τη γεωγραφική κατανομή των μορφομετρικών δεικτών και τις γεωμορφολογικές διεργασίες που επέδρασαν στη διαμόρφωση και στην εξέλιξη του δικτύου. Σε ότι αφορά την υδρολογία, υπολογίστηκαν για τους 8 κυριότερους χειμάρρους της Σάμου οι πλημμυρικές παροχές με διάφορες μεθόδους και για διάφορους χρόνους επαναφοράς (Τ = 2,5,10,25,50,100,200,300,500,1000 έτη) και συγκρίθηκαν με τις μετρημένες και εκτιμημένες τιμές από το ύπαιθρο, όπως αυτές προέκυψαν κατά τη διάρκεια της μεγάλης πλημμύρας που έπληξε τη Σάμο στις 28–29/11/2001. Για τον υπολογισμό των πλημμυρικών απορροών χρησιμοποιήθηκαν οι μέθοδοι Fuller και Ορθολογική. Οι χρόνοι συρροής που χρησιμοποιήθηκαν για την Ορθολογική μέθοδο υπολογίστηκαν με τους τύπους του Kirpich, Giandotti και S.C.S. Οι τιμές της έντασης της βροχόπτωσης, προέκυψαν ύστερα από εμπεριστατωμένη υδρολογική ανάλυση με τη μέθοδο της κατανομής των ακραίων τιμών (κατά Gumbel) και τη χρήση των εξισώσεων έντασης βροχόπτωσης – διάρκειας. Οι παροχές που προέκυψαν με τον τρόπο αυτό, συγκρίθηκαν με τις υπάρχουσες τιμές (μετρημένες και υπολογισμένες) των πλημμυρικών παροχών της μεγάλης πλημμύρας του Νοεμβρίου 2001. Η έρευνα ολοκληρώθηκε με την επίσκεψη στη Σάμο για έρευνα πεδίου, η οποία έλαβε χώρα τόσο στις ορεινές – ημιορεινές περιοχές των λεκανών απορροής των 8 χειμάρρων, όσο και στις πεδινές, όπου μετρήθηκαν οι διατομές των τεχνικών έργων –γεφυριών, λίγο πριν τις εκβολές τους. Αυτό έδωσε τη δυνατότητα να γίνει μία  δραυλική διερεύνηση των διατομών, η οποία έδειξε ότι τα έργα δεν έχουν αστοχίες,μπορούν να παροχετεύσουν αντίστοιχες πλημμυρικές παροχές, αλλά θα πρέπει να συντηρούνται και να καθαρίζονται τακτικά. Τέλος, προτείνονται τρόποι ανάσχεσης των πλημμυρικών αυτών φαινομένων στα πλαίσια της διαχείρισης των υδατικών πόρων της Σάμου και της γενικότερης προστασίας του φυσικού της περιβάλλοντος.

The present postgraduate thesis is focused on two research subjects: Geomorphology of Samos river network and Hydrological analysis of flooding phenomena. The results of the hydrological analysis are compared with the extreme values of flooding episodes that took place in the extended floods of November 2001 and their probability to appear in the future. The research concerned on geomorphology, has to do with the morphometry of the hydrological basins of 3 rd , 4 th , and 5 th order, examining various parameters of river network and hydrological basins such as the hydrographic texture, the geometry of basins and the gradient of the relief. The results of the geomorphological analysis are presented in two – dimensional maps. In these maps, the geographic distribution of the hydrographic texture, the geometry of basins and the gradient of the relief are shown, related with the river network evolution and the landscape. Concerning on hydrology, for the 8 greater torrents of Samos Island, the flooding runoff values were calculated, using various methods. These values were compared with the measured and estimated values in control points in the torrents (points near the estuaries), as they were obtained during the extreme flood of 28–29/11/2001. For the calculation of the peak runoff values, Fuller and Rational methods were used. The concentration times used for the Rational Method, were calculated using three specific formulas: 1) Kirpich, 2) Giandotti and 3) Soil Conservation Service (S.C.S.). The values of intensity of rainfall in time resulted after thorough hydrologic analysis using the method of Gumbel extreme values and formulas combined intensity of rainfall with duration. The peak runoff values obtained were compared with the measured and estimated values of the flooding episode of November 2001. The research was completed with field working in Samos, which took place in the mountainous regions of the hydrological basins of the 8 torrents, and also in thecontrol points just before the torrent estuaries (hydraulic works – bridges). This research showed that the hydraulic works can correspond in such flooding episodes but has to be maintained properly. Finally, measures are proposed against flooding phenomena in Samos Island as well as  management strategies of water resources and protection of the natural environment.