Εφαρμογή του μοντέλου Mike She σε περιόδους κλιματικής αλλαγής

Abstract

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Το μοντέλο MIKE SHE έχει τη δυνατότητα να προσομοιώσει το σύνολο της ροής των υδατορευμάτων που περιλαμβάνει την άμεση ροή και τη βασική ροή. Πολλά μοντέλα είτε δεν προσομοιώνουν, ή χρησιμοποιούν απλοϊκές μεθόδους, για τον προσδιορισμό της βασικής ροής. Το μοντέλο εξετάζει επίσης διάφορες χρήσεις γης και τους τύπους εδάφους στην προσομοίωση και επιτρέπει την αξιολόγηση των διαφορετικών σεναρίων διαχείρισης. Εκτός αυτού, MIKE SHE λαμβάνει υπ όψιν και πολλά άλλα υδρολογικά στοιχεία. Δεδομένου ότι η μελέτη αυτή κατευθύνθηκε προς την προσομοίωση των επιφανειακών απορροών, καθώς και της διήθησης σε κορεσμένη και ακόρεστη ζώνη, το MIKE SHE αποτελεί το κατάλληλο μοντέλο για την εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων. Το μοντέλο MIKE SHE χρησιμοποιήθηκε για να προσομοιώσει την απορροή στην ευρύτερη περιοχή της νήσου Σάμου. Επιλέχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν μετεωρολογικά και κλιματικά δεδομένα από δέκα μετεωρολογικούς σταθμούς που καλύπτουν όλη την επικράτεια του νησιού. Η χρήση των ημερήσιων δεδομένων εισόδου βροχόπτωσης και εξατμισοδιαπνοής σε συνδυασμό γεωλογικά και εδαφολογικά στοιχεία, κυρίως από τη βιβλιογραφία, καθώς και οι παράμετροι αυτών, στοιχεία φυτοκάλυψης και φυλλικής επιφάνειας συγχρόνως με άλλα στοιχεία που αφορούν κυρίως τις καλλιέργειες αποτέλεσαν ένα σημαντικό υπόβαθρο για τη σωστή προσομοίωση όλων των φυσικών διαδικασιών. Συνολικά, το μοντέλο ήταν σε θέση να προσομοιώσει επιφανειακή απορροή αρκετά καλά σε ετήσια, εποχική, μηνιαία και ημερήσια χρονικά διαστήματα, που εκπροσωπούν όλα τα υδρολογικά στοιχεία επαρκώς. Με τις διάφορες διαχειρίσεις σεναρίων προσομοίωσης, διαπιστώθηκε ότι το σενάριο της αποψίλωσης των δασών αυξάνει σημαντικά τη συνολική ροή. Από την άλλη πλευρά, οι υψηλές ακραίες τιμές απορροής μειώθηκαν και οι χαμηλές ροές αυξήθηκαν σημαντικά κατά την εφαρμογή του σεναρίου αποστράγγισης. Διαπιστώθηκε επίσης ότι η επιφανειακή ροή στο νησί της Σάμου αυξήθηκε κατά τα υγρά χρόνια και μειώθηκε τα κανονικό και ξηρά υδρολογικά έτη στο σενάριο της αλλαγής του κλίματος.

ABSTRACT

The MIKE SHE model is able to simulate the entire flow of watercourses including the direct flow and main flow. Many models either not simulate or using simplified methods for determining the basic flow. The model also examines the various land use and soil types to simulate and to evaluate different management scenarios. Besides that, MIKE SHE takes into account many other hydrological data. Since the study was directed towards the simulation of surface runoff and seepage to saturated and unsaturated zone, the MIKE SHE is an appropriate model to draw firm conclusions. The MIKE SHE model was used to simulate the runoff in the entire area of the island of Samos. Meteorological and climate data were selected and used from ten meteorological stations covering the whole land of the island. The use of daily input rainfall and evapotranspiration data combined geological and soil data, mainly from the literature and the parameters of these elements, vegetation and leaf area along with other information relating in particular crops were an important foundation for the correct simulation of all natural processes. Overall, the model was able to simulate surface runoff quite well on annual, seasonal, monthly and daily intervals, representing all the hydrological data adequately. The various simulation scenarios management found that the scenario of deforestation significantly increases the total flow. On the other hand, the high runoff peaks decreased and low flows have increased significantly in the implementation of drainage scenario. It was also observed that the surface flow on the island of Samos has increased during the wet years and decreased during the normal and dry hydrological years in the scenario of climate change.