Επίδραση των πυρκαγιών στο υδατικό δυναμικό λεκανών απορροής: Η περίπτωση του ποταμού Ενιπέα Θεσσαλίας.

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά τις επιπτώσεις της εκδήλωσης μιας πυρκαγιάς στο υδατικό ισοζύγιο της λεκάνης απορροής του Ενιπέα στη θέση του μελετηθέντος φράγματος Παλαιοδερλίου με τη βοήθεια του υδρολογικού μοντέλου Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Το SWAT είναι ένα κατανεμημένο μοντέλο βροχόπτωσης – απορροής φυσικής βάσης που μπορεί να προσομοιώσει τον υδρολογικό κύκλο της λεκάνης. Για να λειτουργήσει το μοντέλο χρειάζονται να εισαχθούν το Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους, οι χρήσεις γης, οι γεωλογικοί σχηματισμοί, οι κλίσεις και τα μετεωρολογικά δεδομένα σε ημερήσιο ή μηνιαίο χρονικό βήμα. Το μοντέλο βαθμονομήθηκε προσομοιώνοντας σε αρκετά καλό βαθμό τις μηνιαίες παροχές. Στη συνέχεια, σχεδιάστηκαν τρία σενάρια πυρκαγιάς στη λεκάνη με βάση το ανάγλυφο και τις χρήσεις γης της περιοχής αλλά και με βάση τα χαρακτηριστικά των πυρκαγιών που παρατηρούνται στον Ελλαδικό χώρο, ώστε τα σενάρια να ανταποκρίνονται στην πραγματικότητα. Κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης των τριών σεναρίων της πυρκαγιάς, η παράμετρος που μεταβλήθηκε στις εκτάσεις που γίνεται η παραδοχή πως καίγονται είναι ο αριθμός καμπύλης (CN). Η εργασία έδειξε τις επιπτώσεις που έχει η πυρκαγιά στην μέση απορροή για όλα τα έτη που γίνεται η μελέτη θεωρούμενη σε μηνιαία, τριμηνιαία εξαμηνιαία και ετήσια βάση. Αυτό εξετάστηκε τόσο για την συνολική απορροής της λεκάνης όσο και για την κάθε συνιστώσα της απορροής ξεχωριστά. Τέλος, γίνεται μια προσπάθεια συσχέτισης της έκτασης της λεκάνης που καίγεται με τη μεταβολή του συνολικού όγκου της απορροής για τα 12 έτη που μελετούνται.

This study examines the effects of fire on the water balance of the watershed of the Enipeas River basin at the studied dam named Palaioderli with the aid of a water balance model known as SWAT (Soil and Water Assessment Tool) SWAT is an integrated physics-based rainfall-runoff model that allows to simulate basic hydrological processes in a watershed. The model requires a Digital Elevation Model (DEM), land use maps, maps with soils and ground slopes, and meteorological information on a monthly or daily time step. The SWAT model was calibrated after many simulations on the basis of the observed monthly runoff series. Three scenarios of forest fire were constructed based on known features of fires in Greece, for similar topography and land uses, so that these be realistic. During the three scenario simulations, the only parameter that changed was the curve number (CN). The study showed the effects of fires on the mean runoff on the basis of monthly, three-month, six-month and annual scale. This is done for the total runoff as well as for each one of the runoff components. Last, an effort was made to associate the burnt area with the variation of the total runoff based on simulations for the twelve-year data set that was available.