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Corinth Publication: Karymbalis, et al. Zeitschrift für Geomorphologie, 56:1... 2012 | Collection: | | Corinth | | Name: | | Karymbalis, et al. Zeitschrift für Geomorphologie, 56:1... 2012 | | Title: | | An integrated study for the evaluation of natural and anthropogenic causes of flooding in small catchments based on geomorphological and meteorological data and modeling techniques: The case of the Xerias torrent (Corinth, Greece) | | Author: | | Karymbalis, Efthimios; Katsafados, Petros; Chalkias, Christos & Gaki-Papanastassiou, Kaliopi | | Series Title: | | Zeitschrift für Geomorphologie, Supplementary Issues | | Volume: | | 56:1 | | Date: | | 2012 | | Abstract: | | This study investigates the natural (hydro-meteorological and geomorphological) and anthropogenic factors responsible for flooding events in the ungauged Xerias torrent drainage basin, which is located in northeastern Peloponnesus, Greece. The study focuses on the analysis of the meteorological and hydrological processes of the most severe flooding event of the torrent, which happened on January 11th and 12th, 1997. The combined effects of spatially-varied precipitation and catchment characteristics on surface runoff were examined for this flash-flood event. The major meteorological feature of this event is associated with the passage of a cyclonic system accompanied by a cold front. 176 mm of rainfall in 10 hours was recorded at the meteorological station closest to the flooded area, demonstrating the severity of the event. In order to investigate the development and evolution of this cyclonic system, a numerical simulation was performed using a non-hydrostatic limited area atmospheric model on a very fine spatiotemporal resolution. Detailed atmospheric and soil parameters derived from the atmospheric simulation were imported into an integrated Geographical Information System (GIS) for further hydrological analysis and estimation of hydrographs throughout the catchment area. Additionally, the quantitative geomorphological characteristics of the Xerias torrent drainage basin were estimated and studied. The hierarchical drainage by stream order was investigated and the longitudinal profiles, as well as the stream power diagrams of the main stream and seven of its major tributaries, were constructed and analysed. The estimated maximum discharge for the outlet was 610 m3/sec at almost 21:00 (12/12/1997), while this value for Solomos (9 km upstream from the river mouth) and Soussana (13.6 km upstream from the mouth) were estimated as 540 m3/sec and 410 m3/sec, respectively. Among the most important natural flood causes are extreme rainfall and the geomorphological characteristics of the drainage network. These features include irregularities in the number of channels that drain directly into streams of higher order, as well as the high bifurcation ratio values between the fourth and the fifth order streams and high channel gradients in the upper reaches of the tributaries. A crucial flood factor is also human interference, expressed by artificial confinement of the channels and the construction of inefficient bridges and pipes to facilitate the discharge. German Diese Studie untersucht die nat rlichen (hydro-meteorologische und geomorphologische) und anthropogenen Faktoren, die f r das Hochwasser in der Umgebung des Xerias Stroms (nord stliche Peloponnes, Griechenland) verantwortlich sind. Die Studie konzentriert sich auf die Analyse der meteorologischen und hydrologischen Prozesse der schwersten Hochwasserkatastrophe vom 11. und 12. Januar 1997. Sowohl die raumlich variierende Niederschlagsmenge als auch die Beschaffenheit des Oberflachenabflusses wird hierf r untersucht. Der wesentliche meteorologische Bestandteil dieses Ereignisses ist der Durchzug eines Tiefdruckgebietes, das von einer Kaltfront begleitet wird. Eine Niederschlagsmenge von 176 mm in 10 Stunden wird von der nahegelegenen meteorologischen Station gemessen. Um die Entstehung und Entwicklung dieses Zyklons zu erforschen, wird eine numerische Simulation benutzt, unter Verwendung eines nicht hydrostatisch begrenzten Modells mit einer sehr feinen spatiotemporalen Aufl sung. Detaillierte atmospharischen Parameter sowie die des Bodens sind das Ergebnis der atmospharischen Simulation. Diese wurden f r weitere hydrologische Analysen und Einschatzung von Ganglinien im gesamten Einzugsgebiet in ein integriertes geographisches Informationssystem (GIS) eingegeben. Die Deutung dieser Hydrographs tragt zur dynamischen Auswertung des Ereignisses, sowie zur quantitativen Schatzung der H chstentladungen bei. Zusatzlich wurden die quantitativen geomorphologischen morphometrischen Eigenschaften des Xerias Strom-Entwasserungsgebietes geschatzt und studiert. Die hierarchische Entwasserung durch Verdampfung wurde erforscht und die Langsprofie des Hauptstromes und der sieben Nebenfl sse wurden konstruiert und analysiert. Der geschatzte maximale Abfluss war 610 m3/s um 21:00 (12/12/1997) f r den Abflusskanal, 540 m3/s f r Solomos (9 km von der M ndung flussaufwarts) und 410 m3/s f r Soussana (13,6 km von der M ndung flussaufwarts). Die Ursachen dieser Flut sind extremer Niederschlag und die geomorphologischen Eigenschaften des Entwasserungsnetzes. Zu diesen Funktionen zahlen Unregelma?igkeiten in der Anzahl der Kanale, die direkt in Bache h herer Ordnung, sowie die hohen Bifurkation Ratio-Werte zwischen dem vierten und f nften Ordnung Str me und hohe Kanal-Gradienten in den Oberlaufen der Nebenfl sse entwassern. Ein entscheidender Faktor Flut ist auch menschliche Eingriffe, ausgedr ckt durch k nstliche Beschrankung der Kanale und der Bau von Br cken und ineffizient Rohre, die Entladung zu erleichtern. French Cette etude vise examiner l'environnement hydro-meteorologique et geomorphologique aussi bien que les facteurs humains responsables pour les inondations dans le secteur plus large du bassin de drainage du torrent Xerias, situe au (NE du Peloponn se, Gr ce. L'etude est concentree sur l'analyse des processus meteorologiques et hydrologiques concernant les inondations les plus graves qui ont eu lieu les 11 et 12 Janvier 1997. A l'occasion de cette inondation exceptionnelle, la distribution spatiale de la precipitation ainsi que les caracteristiques du bassin de drainage ont ete examinees. Les caracteristiques meteorologiques majeures de cet evenement ont ete liees au passage d'un syst me cyclonique accompagne d'un front froid. Presque 176 mm de pluie ont ete enregistres en dix heures la station meteorologique la plus proche de la region etudiee. Les param tres atmospheriques detailles et du sol sont le resultat de la simulation atmospherique utilisee comme donnees dans un syst me d'information geographique integre (GIS) pour l'analyse hydrologique et l'evaluation des hydrogrammes directs et des decharges maximales aux endroits specifiques du bassin de drainage. En plus, les caracteristiques morphometriques geomorphologiques quantitatives du bassin de drainage de torrent de Xerias ont ete estimees et etudiees. L'hierarchisation du drainage par ordre de tributaires a ete etudiee ainsi que les diagrammes de puissance du torrent et les profiles longitudinaux du torrent principal et de ses sept tributaires majeurs ont ete egalement etudies. La decharge maximale estimee l'embouchure etait de 610 m3/sec le 12/12/1997 vers 21:00 h, alors que ces valeurs pour Solomos ( 9 km en amont) et Soussana ( 13,6 km en amont) etaient respectivement estimees 540 m3/sec et 410 m3/sec. Parmi les causes les plus importantes de la provocation de l'inondation fut la precipitation exceptionnelle et les caracteristiques geomorphologiques du reseau de drainage. Ces caracteristiques incluent l'hierarchisation du drainage par ordre de tributaires, la valeur elevee du ratio de bifurcation entre le quatri me et le cinqui me ordre tributaires et la grande pente l'amont des tributaires. Le facteur crucial provoquant l'inondation est egalement les interferences humaines qui se manifestent par l'arrangement artificiel du canal et la construction des ponts et des conducteurs insuffisants pour faciliter le dechargement d'eaux. | | Page: | | 45-67 |
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