Εκτίμηση κινδύνου από τσουνάμι με τη χρήση Γ.Σ.Π.: εφαρμογή στην παράκτια ζώνη του Ηρακλείου Κρήτης

Abstract

To τσουνάμι είναι θαλάσσιο κύμα βαρύτητας με μεγάλη περίοδο και μεγάλο μήκος κύματος που παράγεται από την απότομη διαταραχή της θαλάσσιας στάθμης, λόγω υποθαλάσσιου σεισμού, ηφαιστειακής έκρηξης ή κατολίσθησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη χρήση μεθόδων των G.I.S. για την εκτίμηση του κινδύνου από τσουνάμι. Ως περιοχή μελέτης επελέγη τμήμα της παράκτιας ζώνης των δήμων Μαλεβιζίου (Γαζίου)-Ηρακλείου Κρήτης, μήκους ~6 km. Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται ανασκόπηση των βασικών χαρακτηριστικών των κυμάτων τσουνάμι σε παγκόσμια κλίμακα και των αρνητικών συνεπειών τις οποίες τα ισχυρά τσουνάμι επιφέρουν στις παράκτιες ζώνες που πλήττουν. Επίσης, εξετάζεται κριτικά η ορολογία που χρησιμοποιείται διεθνώς στην επιστήμη των φυσικών καταστροφών. Τα γεωφυσικά και ανθρωπογεωγραφικά γνωρίσματα της περιοχής μελέτης αναλύονται στο Κεφάλαιο 2, με έμφαση τόσο στο ιστορικό των τσουνάμι που έπληξαν την περιοχή μελέτης στο παρελθόν, όσο και στους τοπικούς παράγοντες που διαμορφώνουν την τρωτότητα της περιοχής μελέτης. Στο Κεφάλαιο 3 αναπτύσσεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε και τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν. Για την εκτίμηση του κινδύνου, θεωρήθηκε ότι αυτός αποτελεί συνέλιξη τριών βασικών παραμέτρων: Kίνδυνος = Επικινδυνότητα * Τρωτότητα * Οικονομική Αξία Χρησιμοποιώντας το μεγάλο Μινωικό τσουνάμι (~1613 π.Χ.) ως σενάριο ακραίου τσουνάμι που πλήττει την περιοχή, η εκτίμηση του κινδύνου έγινε προς δύο κατευθύνσεις: (1) υπολογισμός του κρατικού κόστους που αναμένεται να προκύψει από βλάβες κτιρίων, (2) εκτίμηση του πληθυσμού που είναι εκτεθειμένος και αναζήτηση των συντομότερων διαδρομών και χρόνων διαφυγής. Για την εκτίμηση της επικινδυνότητας, που περιγράφει το φαινόμενο αλλά όχι τις συνέπειές του, λήφθηκαν υπόψη η αριθμητική προσομοίωση του ακραίου Μινωικού τσουνάμι, με την οποία καθορίστηκε η ζώνη κατακλυσμού σε Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (DEM). Για την εκτίμηση της τρωτότητας των κτιρίων εφαρμόστηκε το εμπειρικό λογισμικό DamaSCHE και υπολογίστηκε το αναμενόμενο επίπεδο βλάβης σε κάθε κτίριο αξιοποιώντας διεθνώς διαθέσιμες καμπύλες ευθραυστότητας κτιρίων λόγω τσουνάμι. Τα κτιριακά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από την ΕΛ.ΣΤΑΤ. (απογραφή 2011), από ορθοφωτοχάρτες που παρείχε η Πολεοδομία του Δήμου Ηρακλείου και από υπαίθρια αυτοψία. Για την επαλήθευση κτιριακών και πληθυσμιακών δεδομένων πραγματοποιήθηκε υπαίθρια παρατήρηση το Δεκέμβριο του 2015 και χρήση Google Maps. Με εργαλεία από τα λογισμικά ArcG.I.S. και QG.I.S. δημιουργήθηκαν κατάλληλα θεματικά επίπεδα για την απεικόνιση της ζώνης κατακλυσμού και των βαθών του νερού, των κτιριακών δεδομένων και των αναμενόμενων επιπέδων βλάβης των κτιρίων. Το κόστος από τις αναμενόμενες βλάβες στα κτίρια υπολογίστηκε με βάση το κρατικό τιμολόγιο που θεσπίστηκε μετά τους ισχυρούς σεισμούς της Κεφαλονιάς του 2014 για επισκευή και ανακατασκευή κτιρίων. Η έκθεση του πληθυσμού στην επικινδυνότητα από το τσουνάμι βασίστηκε στα πληθυσμιακά δεδομένα της ΕΛ.ΣΤΑΤ. (απογραφή 2011) ανά οικοδομικό τετράγωνο. Με τη γεωστατιστική μέθοδο IDW (Inverse Distance Weight) εφαρμόστηκε χωρική παρεμβολή έτσι ώστε η γεωγραφική κατανομή του πληθυσμού να γίνει πιο αντιπροσωπευτική και να συγκριθεί με την κατανομή του βάθους νερού στη ζώνη κατακλυσμού. Για τον καθορισμό βέλτιστων διαδρομών και χρόνων διαφυγής προς ασφαλή σημεία εφαρμόστηκε το εργαλείο Road Graph του QG.I.S. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται και συζητούνται στο Κεφάλαιο 4 σε σειρά χαρτών και πινάκων, ενώ στα Συμπεράσματα συνοψίζονται κριτικά τα κύρια ευρήματα της μελέτης.