Κατολισθητικά φαινόμενα και βροχοπτώσεις: παραμετρική εκτίμηση της επικινδυνότητας για κατολίσθηση στους γεωλογικούς σχηματισμούς της Βορειοδυτικής Πελοποννήσου

Abstract

This Research refers to the quantitative connection between landslide trigger and rainfall aiming to propose empirical “rainfall threshold” equations for landslide activation, being the first such approach in Greece. Research took place in the fire- affected areas of Elia Prefecture, in Northwestern Greece. The research covered both the period before and after the wildfires of August 2007, having the opportunity to assess the activation of rainfall-induced landslides in post- and pre-fire conditions at the same time and in the same area.The landslides which were induced during the wet seasons after the wildfires affected both the urban and agricultural environment and were the initiative of the research. Following this, the main task of the Research was the detailed recording and large-scale engineering geological mapping of the triggered landslides, covering a period of 3,5 years after the fires and focusing on their consequences and the optimum remedial measures. Together with landslide recording in both affected and not affected areas, daily rainfall records obtained by operating meteorological station network were also collected, covering a period of about thirty-five years (35), The overall research helped to reach in certain conclusions about the quantitative connection and relation between rainfall and landslide trigger in both post-and pre-fire conditions of the same region and under the same engineering geological conditions and climate. Following this, “rainfall threshold” equations, connecting cumulative event rainfall and rainfall intensity with duration respectively were proposed. Proposed equations focused in landslide phenomena with quick response to rainfall, mainly shallow rotational slides and debris flows within the weathered zone of Tertiary and Quaternary fine and mixed-grained sediments, as well as Flysch. This research approach for rainfall-induced landslides is the first such approach in Greece. More significantly, the comparison at the same time of post- and pre-fire conditions and at the same region as well as the analysis of the sequence between two natural disasters is significantly important, especially in regions susceptible in landslide manifestation. Considering the local engineering geological conditions of any affected area a similar scientific approach can be a useful tool for landslide hazard analysis and landslide prediction, especially in the frame of Climate Change and its effects in rainfall regime and human environment.

Η Διατριβή αναφέρεται στην ποσοτική διερεύνηση της συσχέτισης μεταξύ της εκδήλωσης κατολισθήσεων και των συνθηκών βροχόπτωσης με στόχο την εκτίμηση εμπειρικών σχέσεων τύπου «κάτω ορίου ή κατωφλίου» (rainfall thresholds) σύνδεσης του ύψους και της έντασης βροχής με την πιθανή εκδήλωση κατολισθητικών φαινομένων. Η έρευνα έγινε στις πυρόπληκτες περιοχές των πυρκαγιών του 2007 στο Νομό Ηλείας, αλλά και υπό μη πυρόπληκτες συνθήκες στην ίδια περιοχή, αξιοποιώντας ιστορικά στοιχεία κατολισθήσεων και βροχοπτώσεων.Μετά από αναλυτική καταγραφή και τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση-αποτύπωση θέσεων κατολισθήσεων σε μεγάλη κλίμακα για περίοδο περίπου 3,5 ετών μετά από τις πυρκαγιές, καθώς και συγκέντρωση ημερήσιων βροχομετρικών δεδομένων για χρονική περίοδο περίπου τριανταπέντε (35) ετών έγινε συσχέτιση μεταξύ της εκδήλωσης κατολισθήσεων και των συνθηκών βροχόπτωσης τόσο σε κατολισθήσεις που εκδηλώθηκαν ή ενεργοποιήθηκαν εκ νέου στις πυρόληκτες περιοχές, όσο και σε ιστορικές κατολισθήσεις της ίδιας περιοχής αξιοποιώντας τα δεδομένα των αντίστοιχων βροχοπτώσεων. Από τη συσχέτιση μεταξύ των δεδομένων κατολισθήσεων και βροχοπτώσεων προέκυψαν συμπεράσματα για τη σχετική επίδραση των βροχοπτώσεων ταυτόχρονα σε πυρόπληκτες και μή-πυρόπληκτες συνθήκες στην ίδια περιοχή και υπό παρόμοιες γεωλογικές και κλιματικές συνθήκες. Στο πλαίσιο αυτό προτάθηκαν εμπειρικές σχέσεις τύπου «κάτω ορίου ή κατωφλίου» (rainfall threshold) για την πιθανή εκδήλωση κατολισθήσεων τόσο για πυρόπληκτες όσο και για μη-πυρόπληκτες συνθήκες, συνδέοντας αντίστοιχα το ύψος και την ένταση της βροχόπτωσης με τη διάρκεια της κάθε βροχόπτωσης. Η προσέγγιση αυτή αφορά φαινόμενα μετακινήσεων που έχουν άμεση απόκριση σε έντονες βροχοπτώσεις. Έτσι η έρευνα, καθώς και οι προτεινόμενες σχέσεις, αναφέρονται και προτείνονται για τέτοιου είδους φαινόμενα, συγκεκριμένα επιφανειακές και αβαθείς περιστροφικές ολισθήσεις και εδαφικες ροές εντός της ζώνης αποσάθρωσης κυρίως λεπτομερών και μικτών φάσεων Νεογενών ιζημάτων και σχηματισμών του Φλύσχη. Η προσέγγιση αυτή με την εξαγωγή τέτοιου τύπου συσχετίσεων γίνεται για πρώτη φορά στην Ελλάδα. Ειδικότερα, η σύγκριση μεταξύ πυρόπληκτων και μή πυρόπληκτων συνθηκών, καθώς και η ανάλυση της αλληλουχίας μεταξύ δύο συνεχόμενων φυσικών καταστροφών στην ίδια περιοχή είναι ιδιαίτερα σημαντική, ιδίως σε περιοχές με υψηλή επιδεκτικότητα στην εκδήλωση κατολισθήσεων. Εφόσον είναι γνωστές οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες κάθε περιοχής μια τέτοια προσέγγιση θεωρείται ότι αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για την πρόγνωση κατολισθήσεων και γίνεται πιο σημαντική λαμβάνοντας επίσης υπόψη τη διαφαινόμενη Κλιματική Αλλαγή και τις πιθανές τροποποιήσεις λόγω αυτής στο καθεστώς των βροχοπτώσεων, στο φυσικό και στο ανθρωπογενές περιβάλλον.