Εκτίμηση επικινδυνότητας βιομηχανικού ατυχήματος μεγάλης έκτασης από παράκτια πλημμύρα και εφαρμογή στην Ελλάδα

Γιαννακίδου, Χριστίνα; Giannakidou, Christina

dc.contributor.author	Γιαννακίδου, Χριστίνα	el
dc.contributor.author	Giannakidou, Christina	en
dc.date.accessioned	2025-09-02T07:32:35Z
dc.date.available	2025-09-02T07:32:35Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62272
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29968
dc.rights	Default License
dc.subject	Vulnerability	en
dc.subject	Coastal flooding	en
dc.subject	Decision-making tool	en
dc.subject	CRITIC method	en
dc.subject	Na-Tech accident	en
dc.subject	Ευπάθεια	el
dc.subject	Παράκτια πλημμύρα	el
dc.subject	Εργαλείο λήψης απόφασης	el
dc.subject	Μέθοδος CRITIC	el
dc.subject	Na-Tech ατυχήματα	el
dc.title	Εκτίμηση επικινδυνότητας βιομηχανικού ατυχήματος μεγάλης έκτασης από παράκτια πλημμύρα και εφαρμογή στην Ελλάδα	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Εκτίμηση επικινδυνότητας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-05
heal.abstract	Καθώς η κλιματική αλλαγή φέρνει νέα δεδομένα στον τομέα της έρευνας, ένα εργαλείο αξιολόγησης των επιπτώσεων των παράκτιων πλημμυρών αναμένεται να έχει σημαντική συμβολή στο σχεδιασμό των χρήσεων γης αστικών και περιαστικών παράκτιων περιοχών και στις σχετικές διαδικασίες λήψης αποφάσεων για την προστασία τους από συνδυαστικούς κινδύνους. Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός αντιπροσωπευτικού, σύνθετου δείκτη που συμβάλλει ως εργαλείο αξιολόγησης της ευπάθειας ενός συστήματος που αφ’ ενός εκτίθεται σε φυσικούς κινδύνους, και ειδικότερα σε αυτόν της παράκτιας πλημμύρας, ενώ παράλληλα περιλαμβάνει δραστηριότητες που χρησιμοποιούν, παράγουν ή και αποθηκεύουν επικίνδυνες ουσίες, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η πιθανότητα πρόκλησης ενός Φυσικού - Τεχνικού (Natech) ατυχήματος. Προκειμένου να οριστεί επαρκώς το πρόβλημα που επιχειρεί να μελετήσει η παρούσα διατριβή και να προχωρήσει σε προτάσεις διαχείρισής του, προηγείται μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των χαρακτηριστικών που εμφανίζουν σήμερα οι κίνδυνοι παράκτιας πλημμύρας, καθώς και των διεθνώς διαθέσιμων εργαλείων εκτίμησης και διαχείρισης τέτοιων κινδύνων. Στη συνέχεια ορίζονται και οριοθετούνται οι στόχοι της προτεινόμενης προσέγγισης και εξετάζονται οι βασικές παράμετροι που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση του τελικώς προτεινόμενου δείκτη. Στη συνέχεια ο δείκτης αυτός εφαρμόζεται σε έξι παράκτιες περιοχές στην Ελλάδα, προκειμένου να ελεγχθεί η εφαρμοσιμότητα και η συνέπειά του στην εκτίμηση της ευπάθειας τους ως προς τον κίνδυνο της παράκτιας πλημμύρας. Ειδικότερα, ο προτεινόμενος δείκτης δομείται στη βάση των ευρέως χρησιμοποιούμενων δεικτών εκτίμησης της ευπάθειας. Κατά τη σύνθεση του όμως, συμπεριλαμβάνονται ορισμένα χαρακτηριστικά, μοναδικά για το σύστημα μελέτης, ώστε να επιτευχθεί μια πιο αντιπροσωπευτική αξιολόγηση της ευπάθειας των εξεταζόμενων περιοχών έναντι των παράκτιων πλημμυρών, όταν οι αστικές αυτές περιοχές γειτνιάζουν με βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Για τον προσδιορισμό των παραγόντων που συμβάλλουν στη δημιουργία των συνθηκών ευπάθειας του συστήματος χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του δέντρου προβλημάτων, η οποία οδηγεί στην ενσωμάτωση καινοτόμων ενοτήτων ως μέρη του σύνθετου σώματος του δείκτη. Οι ενότητες αυτές αναδεικνύουν τη σημασία στη διαδικασία αξιολόγησης της ευπάθειας, παραγόντων όπως η παρουσία βιομηχανικών εγκαταστάσεων και η ανάπτυξη άλλων οικονομικών δραστηριοτήτων στην περιοχή μελέτης. Ο δείκτης που προτείνεται για την αξιολόγηση της πρόσθετης ευπάθειας μιας περιοχής λόγω της πιθανότητας πρόκλησης βιομηχανικού ατυχήματος, που καταλήγει στην διαρροή επικίνδυνων ουσιών στο υπό εξέταση σύστημα εξαιτίας μιας παράκτιας πλημμύρας, αποτελείται από δύο επίπεδα: Το επίπεδο των ενοτήτων και το επίπεδο των παραμέτρων, οι οποίες επιλέγονται έτσι ώστε να επιτευχθεί η καλύτερη δυνατή αντιπροσώπευση των στοιχείων, που αντανακλούν τους δομικούς παράγοντες του υπό εξέταση προβλήματος. Από την εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας σε έξι παράκτιες περιοχές της Ελλάδας επιβεβαιώθηκε η αξιοπιστία της για τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του υπό μελέτη προβλήματος και η δυνατότητα προσαρμογής της σε διαφορετικά συστήματα ευάλωτα στους κινδύνους παράκτιας πλημμύρας. Από την παρατήρηση των αποτελεσμάτων εξετάστηκε περαιτέρω η συμβολή της χρήσης σταθμισμένων συντελεστών βαρύτητας, αντικειμενικών και υποκειμενικών, στην εκτίμηση της ευπάθειας των υπό μελέτη περιοχών. Συμπληρωματικά και προκειμένου να μελετηθεί η απόκριση του δείκτη σε διαφορετικής κλίμακας πρόβλημα, ο δείκτης, διατηρώντας σταθερές τις ενότητες και προσαρμόζοντας τις παραμέτρους, χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της ευπάθειας βιομηχανικών εγκαταστάσεων αποθήκευσης πετρελαιοειδών στις έξι περιοχές μελέτης. Κατά τη συζήτηση του συνόλου των αποτελεσμάτων συγκρίνοντας τις σταθμισμένες εφαρμογές προκύπτει ότι η εκτίμηση με τη χρήση του προτεινόμενου δείκτη δείχνει συνέπεια ως προς τα αποτελέσματα αναδεικνύοντας την ενότητα «Κοινωνία» ως την πιο κρίσιμη μεταξύ των ενοτήτων, αφού είναι αυτή που καθορίζει ουσιαστικά την κατάταξη των περιοχών βάσει της ευπάθειάς τους. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των διαφορετικής κλίμακας προβλημάτων δείχνει ότι ο δείκτης παρουσιάζει ικανοποιητική ευαισθησία, αφού καταφέρνει να αναδείξει τις ευπάθειες του συστήματος και στο επίπεδο της βιομηχανικής εγκατάστασης, παρόλο που αυτή είναι χωροθετημένη σε μια ανθεκτική περιοχή ως προς τον συνδυαστικό κίνδυνο που μελετά η παρούσα διατριβή. Συμπερασματικά προκύπτει ότι η βιομηχανική δραστηριότητα στον αστικό χώρο θα μπορούσε να επηρεάσει σοβαρά την ανθεκτικότητα αυτών των περιοχών και θα πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη κατά τον σχεδιασμό χρήσεων γης, καθώς και για τη διαχείριση κινδύνων και την ιεράρχηση μέτρων πρόληψης. Τέλος, δίνονται κάποιες κατευθύνσεις για περαιτέρω διερεύνηση που θα μπορούσαν να αυξήσουν σημαντικά την αξιοπιστία, τη συνέπεια και την ευκολία στην εφαρμογή του προτεινόμενου δείκτη.	el
heal.abstract	This thesis aims to develop a robust methodology for constructing a representative composite index to evaluate the vulnerability of systems exposed to natural hazards, with a primary focus on coastal flooding. Special attention is given to areas prone to Physical-Technical (Natech) accidents due to the presence of hazardous substances, which can exacerbate the impact of natural disasters. To achieve this goal, the thesis conducts an extensive review of existing global risk management tools. This review elucidates the complexity of the problem and informs the development of effective management strategies. Following this, the thesis delineates the objectives of the proposed approach and scrutinizes various pivotal indicators essential for constructing the composite index. This index is subsequently applied to six coastal regions in Greece to test its applicability and consistency in assessing relative vulnerability. The proposed composite index is structured around widely used vulnerability assessment indicators but incorporates unique characteristics specific to the particular system studied. This ensures a more accurate representation of vulnerability, particularly in urban areas adjacent to industrial facilities. The problem tree method is employed to identify the factors contributing to vulnerability, leading to the integration of innovative modules into the composite index. This approach highlights the significance of factors such as industrial presence and economic activities within the study area. The indicator designed for assessing additional vulnerability due to the risk of industrial accidents, which may result in hazardous substance leakage during coastal flooding events, comprises two levels: the module level and the parameter level. These levels are judiciously selected to best represent the structural factors pertinent to the problem under consideration. Analysis of the results emphasizes the critical role of weighted gravity coefficients, both objective and subjective, in vulnerability assessment. Additionally, the index's adaptability is demonstrated through its application to assess vulnerability in industrial petroleum storage facilities across the study areas. This application highlights the index’s sensitivity to varying problem scales. The systematic study of the interaction between natural disasters and technological hazards has garnered significant scientific interest in recent years. Both the European Union and global organizations, such as the OECD, systematically fund and collaborate in the study and research of this field. However, the available information on the actual risk posed by the combined risks to local communities, coupled with the inability to predict such events with certainty, complicates the decision-making process for implementing measures to protect local communities. While the frequency of natural disasters has not shown significant changes, their impacts on societies are increasing exponentially. This increase is mainly attributed to the intensification of urbanization and the development of anthropogenic activities with insufficient preventive measures against such risks. Unfortunately, it has been observed that societies tend to mobilize and adjust their approach towards potential hazards only after experiencing the devastating effects of a disaster. Consequently, research, legislation, and crisis management methodologies evolve through a series of particularly catastrophic events that result in tragic loss of human life and extensive economic damage. A quintessential example is the development of the European Seveso Directive, which was enacted in 1982 following a technological accident in Seveso, Italy, in 1976. This accident in a pharmaceutical manufacturing facility resulted in the release of carcinogenic dioxin. The directive was updated in 1996 to expand its scope following several major industrial accidents, including those in Mexico (1984), Bhopal, India (1984), Switzerland (1986), and France (1987). The directive underwent further revisions in 2012, following industrial accidents in Baia Mare, Romania (2000), Enschede, Netherlands (2000), and Toulouse, France (2001). In response to such tragic events, societies strive to manage the aftermath by building a culture of disaster response and recognizing the critical necessity of crisis planning. They invest in the development, anticipation, creation, and implementation of strategies designed to ensure immediate and effective responses. These strategies are based on defined policies that mobilize necessary structures, enhance organization and adaptability, and foster cooperation among all stakeholders involved in disaster management. Typically, the planning process involves identifying hazards, implementing appropriate safety measures, and drawing up contingency plans. The complexity of these processes increases significantly when cooperation between different states is required to manage cross-border disasters. Therefore, the need to develop user-friendly tools that support decision-making processes for preventing catastrophic events by identifying vulnerable areas is becoming increasingly urgent as societies mature and seek to enhance their resilience to natural and technological hazards. Invariably, the "Society" section emerges as critical in influencing the ranking of areas based on their vulnerability. The thesis concludes by emphasizing the significant impact of industrial activities in urban areas on resilience and advocates for their integration into land use planning, risk management, and the prioritization of prevention measures. Suggestions for further research are provided to enhance the reliability, consistency, and applicability of the proposed index. Furthermore, it highlights the critical need for a comprehensive methodology to assess the vulnerability of coastal areas to natural hazards, especially in regions with significant industrial activities. The proposed composite index offers a sophisticated approach to vulnerability assessment by integrating specific characteristics of the study area and identifying critical factors using the problem tree method. The objective of developing a methodology to synthesize a representative vulnerability index from combined risks, particularly from hazardous substance facilities exposed to natural disasters like coastal flooding, has been achieved. The use of weighting factors underscores the differences in vulnerability across areas or facilities, considering the scale of the problem and the importance of individual indicator sections. It is crucial to further explore the effective integration of public perspectives, as the "Society" section of the indicator proved decisive in the vulnerability assessment process. One of the index's strengths is its adaptability to various types of natural hazards and problem scales. Comparative applications of the proposed index, with an equal distribution of parameters per exposure, sensitivity, and resilience categories, if data are available, it is expected to significantly enhance the reliability of its results. By validating this methodology in six coastal regions of Greece, the research demonstrates its broader applicability and underscores the need for continued refinement and adaptation to enhance its effectiveness in diverse contexts. The findings emphasize the importance of incorporating industrial activities into land use planning and risk management strategies, advocating for a proactive approach to disaster prevention and resilience building. The systematic study of natural and technological hazard interactions remains a vital research area, supported by international collaboration and funding, with the goal of safeguarding communities and mitigating the impacts of future disasters.	en
heal.advisorName	Διακουλάκη, Δανάη	el
heal.committeeMemberName	Διακουλάκη, Δανάη	el
heal.committeeMemberName	Μέμος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μαυρωτάς, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Σερράος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κρεστενίτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσακανίκας, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Πρωτόγερου, Αιμιλία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false