Η Μεσόγειος θάλασσα είναι μια κλειστή θάλασσα που μπορεί να χωριστεί σε δυτικό και ανατολικό τμήμα. Η ανατολική Μεσόγειος είναι μεγαλύτερη σε μέγεθος από την δυτική και παρουσιάζει έντονο γεωλογικό ενδιαφέρον σε διάφορους τομείς. Συγκεκριμένα η νοτιοανατολική Μεσόγειος με την παρουσία της Μεσογειακής ράχης, της Λεκάνης Λεβαντίνης, του αβυσσικού πεδίου του Ηροδότου, του κώνου του Νείλου και του ηπειρωτικού μπλοκ του Ερατοσθένη αποτελεί ένα μεγάλο πεδίο ερευνών. Ένας τομέας ερευνών που τα τελευταία χρόνια παρουσιάζει μια έξαρση είναι η ύπαρξη πεδίων υδρογονανθράκων στην περιοχή. Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον εστιάζεται στη γεωλογική εξέλιξη δυο λεκανών, της Λεβαντίνης νοτιοανατολικά της Κύπρου και του Ηροδότου νοτιοδυτικά της Κύπρου. Οι δυο αυτές λεκάνες σχηματίστηκαν την ίδια γεωλογική περίοδο ως λεκάνες προχώρας λόγω της καταβύθισης της Αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασία. Φιλοξενούν το ίδιο περίπου πάχος ιζημάτων όπως και ίδιους τύπους ιζημάτων. Έχουν διαφορετική γεωμετρία με την λεκάνη του Ηροδότου να είναι βαθύτερη και διπλάσια σε έκταση από την λεκάνη της Λεβαντίνης. Για την λεκάνη της Λεβαντίνης υπάρχουν αρκετά στοιχεία για την στρωματογραφία της, και τη δυνατότητα της να αναπτύξει πεδία υδρογονανθράκων, καθώς και πιστοποιημένα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου. Μέσω αυτών των στοιχείων και γνωρίζοντας ότι η λεκάνη Ηροδότου έχει ίδια ηλικία σχηματισμού συγκρίναμε τις δυο λεκάνες όσον αφορά την παλαιογεωγραφική τους εξέλιξη και την στρωματογραφία τους με σκοπό να εκτιμήσουμε τα αποθέματα που μπορεί να φιλοξενεί η λεκάνη του Ηροδότου. Σύγχρονα λαμβάνουμε υπόψη και το ρόλο που διαδραματίζουν στην εξέλιξη των λεκανών αλλά και της ευρύτερης περιοχής, το ηπειρωτικό μπλοκ του Ερατοσθένη και ο κώνος του Νείλου Παρουσιάζονται επίσης σεισμικά δεδομένα στα οποία φαίνονται άμεσοι δείκτες υδρογονανθράκων DHI (Direct Hydrocarbons Indicators) αλλά και άλλα στοιχεία που αφορούν την εξέλιξη των λεκανών. Αυτοί οι δείκτες συνδέονται άμεσα με σημεία στα οποία υπάρχουν διαφυγές υδρογονανθράκων, όπου πιθανά να υπάρχουν πεδία υδρογονανθράκων. Επίσης αναφέρεται ποια πρέπει να είναι τα κριτήρια ούτως ώστε να αναπτυχθούν υδρογονάνθρακες. Τέλος παρουσιάζεται ένας συγκεντρωτικός πίνακας με όλα τα συγκριτικά στοιχεία των δυο λεκανών, που μας δείχνει τα πιστοποιημένα στοιχεία της λεκάνης της Λεβαντίνης και τις εκτιμήσεις για την λεκάνη του Ηροδότου μέσα από την σύγκριση της με τη λεκάνη Λεβαντίνης. / The Mediterranean Sea is an close sea that can be divided into western and eastern part. The Eastern Mediterranean is larger in size than the west and has a big geological interest in various fields. Specifically, the southeastern Mediterranean in the presence of the Mediterranean ridge, the Levantine basin, the Herodotus abyssal plain, the Nile cone and the Eratosthenes continental block, is a large field of investigation. One of the main interesting topics is the genesis and the development of hydrocarbon fields in the area. The major focus is on the palaeogeographic evolution of two major basins, such as Levantine basin and Herodotus basin. These two basins were formed in the same geological period as foreland basins due to subduction of the African plate beneath Eurasia. Accommodate approximately the same sediment thickness and the same sediment types. They have different geometry with Herodotus basin is deeper and doubles in size from the Levantine basin. For the Levantine basin there is enough evidence for the stratigraphy, and the ability to develop oil fields and they are certified reserves of petroleum and natural gas. Through these elements and knowing that Herodotus basin formed in the same age we compared the palaeogeographic evolution and stratigraphy of the two basins with a view to assess the stocks that can accommodate the Herodotus basin. At the same time we take into account the role they played in the evolution of the basins, the Eratosthenes continental block and the Nile cone. Seismic data are also presented which show direct hydrocarbon indicators DHI (Direct Hydrocarbons Indicators) and other data concerning the evolution of the two basins. These indicators are directly linked to places where there are leaks of hydrocarbons, which are thought to be hydrocarbon fields. Finally we present a table summarizing all the comparisons of the two basins, which shows us the certified data of the Levantine basin and the estimated oil and gas reserves of Herodotus basin through the comparison of the Levantine basin.

Στόχος της εργασίας είναι να διαπιστωθεί η ύπαρξη πιθανών κοιτασμάτων υδρογονανθράκων στη νήσο Κύπρο, στα Νότια παράλιά της καθώς και στην ευρύτερη περιοχή γύρω από το νησί. / The objective of this work is the likely existence of hydrocarbons in the island of Cyprus, the Southern shores as well as in the wider region round the island.

Η λεπτομερής περιγραφή και ανάλυση των ιζημάτων υφαλοκρηπίδας, ηλικίας Ολιγοκαίνου στο νησί της Λήμνου μας έδωσε τη δυνατότητα να κατασκευάσουμε την στρωματογραφική στήλη των αποθέσεων που μελετήθηκαν και να την χωρίσουμε σε τέσσερις κύκλους ιζηματογένεσης, με αυξανόμενο κοκκομετρικό μέγεθος προς τα πάνω. Ειδικότερα, ο πρώτος κύκλος ιζηματογένεσης και στρωματογραφικά κατώτερος έχει συνολικό πάχος 36,5 μέτρα και αποτελείται από 6 στρώματα ιλυολίθων πάχους 33 μέτρων μέσα στα οποία παρεμβάλλονται μικρού πάχους ψαμμιτικοί ορίζοντες. Ο κύκλος αυτός κλείνει με εναλλαγές ψαμμιτικών και πηλιτικών στρωμάτων σε αναλογία 1:1 συνολικού πάχους 3,5 μ., όπου τα ψαμμιτικά στρώματα έχουν πάχος από 1-5εκ. Ο δεύτερος κύκλος ιζηματογένεσης με συνολικό πάχος 13μ. αποτελείται από ιλυόλιθους στη βάση, πάχους 7μ., με μικρού πάχους παρεμβολές ψαμμιτών που περνάνε σε εναλλαγές ψαμμιτών και ιλυολίθων συνολικού πάχους 6μ., σε αναλογία 1:1 και πάχος ψαμμιτών από 1-7 εκ. Ο τρίτος κύκλος ιζηματογένεσης συνίσταται από 4 στρώματα ιλυολίθων, συνολικού πάχους 15 μέτρων και μια ακολουθία εναλλαγών ψαμμιτών με ιλυόλιθους συνολικού πάχους 17,5 μ. Ο τέταρτος και τελευταίος κύκλος ιζηματογένεσης αποτελείται από ένα στρώμα ιλυολίθου με σπάνια παρουσία άμμου πάχους 10 μέτρων, ο οποίος κλείνει με εναλλαγές ψαμμιτών και ιλυολίθων, συνολικού πάχους 7 μέτρων και πάχος ψαμμιτών από 1-25 εκ. Η γεωχημική ανάλυση 77 δειγμάτων στο σύνολο της ακολουθίας έδειξε ότι τα μελετηθέντα ιζήματα περιέχουν από 0%-1,15% TOC με μέση τιμή 0,34%. Γενικά, το περιεχόμενο σε οργανικό άνθρακα χαρακτηρίζεται από έντονη διακύμανση σε όλη την στρωματογραφική στήλη. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης του CaCO3 στα ίδια δείγματα έδειξαν ότι το ποσοστό του ανθρακικού ασβεστίου κυμαίνεται από 1,37-42,52% με μέση τιμή 16,95%, με έντονη διακύμανση όπως και το οργανικό υλικό. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων έδειξε τόσο αρνητική όσο και θετική συσχέτιση των ποσοστών TOC- CaCO3. Η ερμηνεία των συγκρίσεων αυτών συνδέθηκε είτε με τις οξειδωτικές ή αναγωγικές συνθήκες που επικρατούσαν στο περιβάλλον ιζηματογένεσης είτε με τον ρυθμό ιζηματογένεσης και τους ρυθμούς βύθισης ή ανύψωσης της λεκάνης ιζηματογένεσης. / The detailed description and analysis of shelf sediments of Oligocene on Lemnos island enabled us to construct the stratigraphic column of the studied deposits as well as to divide it into four sedimentary cycles, with increasing the grain size upwards. Specifically, the first sedimentary cycle which is the lowest of the stratigraphic column has a total thickness of 36.5 meters and consists of 6 mudstone layers, 33 meters thick with thin sandstone layers at some positions. The cycle ends with alternations of sandstones and mudstones at a ratio of 1:1 with a total thickness of 3.5 m, where the sandstone layers are 1-5cm thick. The second sedimentary cycle has a total thickness of 13m., it consists of mudstones at its base, 7m. thick with thin sandstone layers passing to sandstone and mudstone alternations with a total thickness of 6m., with a ratio of 1:1 and thickness of sandstones 1-7 cm. The third sedimentary cycle consists of 4 mudstone layers of 15 meters total thickness and alternations of sandstones and mudstones with a total thickness of 17.5 m. The fourth and upper at the stratigraphic column sedimentary cycle consists of a mudstone layer with rare sand, 10 meters thick, which ends with alternations of sandstones and mudstones, with a total thickness of 7 meters and sandstones 1-25 cm thick. The geochemical analysis of 77 samples throughout the stratigraphic column showed that the studied sediments contain from 0% -1,15% TOC with an average of 0.34%. Generally, the content of organic carbon is characterized by an intense fluctuation throughout the stratigraphic column. The results of the analysis of CaCO3 at the same samples showed that the percentage of calcium carbonate ranges from 1.37 to 42.52% with an average of 16.95%. The comparison of the results showed both negative and positive correlation between TOC-CaCO3 rates. The interpretation of these comparisons was associated with either acidic or alkaline conditions of the sedimentary environment or with the sedimentation rate and the rise / sink rates of the sedimentary basin.

Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη των υδρογεωλογικών και υδροχημικών συνθηκών του καρστικού συστήματος της λεκάνης της Στυμφαλίας, που βρίσκεται στο Ν/Δ τμήμα του νομού Κορινθίας. Η λεκάνη της Στυμφαλίας μαζί με τη γειτονική κλειστή λεκάνη της Πελλήνης συνθέτουν μια ενιαία υδρολογική λεκάνη με έκταση 216 km2. Η περιοχή ανήκει γεωτεκτονικά στην επαφή των ζωνών Γαβρόβου-Τριπόλεως και Ωλονού Πίνδου. Το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής συνίσταται από μεταμορφωμένα πετρώματα της σειρά φυλλιτών-χαλαζιτών, όπως φυλλίτες, χαλαζίτες και μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι. Στην περιοχή απαντώνται, κυρίως, οι Άνω-Κρητιδικοί ασβεστόλιθοι της Πίνδου που καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος της Κυλλήνης, καθώς και οι ασβεστόλιθοι-δολομίτες της Μετά-Τριαδικής ανθρακικής ακολουθίας της Τριπόλεως. Τέλος, εμφανίζονται και μεταλπικοί σχηματισμοί, όπως τεταρτογενή ιζήματα με αλλουβιακές αποθέσεις, νεογενείς μάργες και κροκαλοπαγή. Τα ανθρακικά πετρώματα της περιοχής είναι έντονα τεκτονισμένα εξαιτίας της επώθησης της ζώνης Ωλονού-Πίνδου επί της ζώνης Γαβρόβου-Τριπόλεως, με αποτέλεσμα να διευκολύνονται οι διαδικασίες καρστικοποίησης. Στους ασβεστόλιθους Τριπόλεως συναντάται πλήθος καρστικών δομών, με δολίνες και καταβόθρες, η σημαντικότερη εκ των οποίων είναι η φυσική καταβόθρα της Γιδομάνδρας. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από ένα ατελές υδρογραφικό δίκτυο λόγω της διαλυτικής δράσης του νερού στην επιφάνεια των ανθρακικών πετρωμάτων. Σε αυτή την εργασία επιχειρείται και ο καθορισμός του υδρολογικού ισοζυγίου της υδρολογικής λεκάνης της Στυμφαλίας. Για αυτό το σκοπό έγινε επεξεργασία και αξιολόγηση των υδρομετεωρολογικών δεδομένων της περιοχής έρευνας για το χρονικό διάστημα 1975-2000. Από τη σύνταξη του υδρολογικού ισοζυγίου διαπιστώθηκε η ύπαρξη αξιόλογου υδατικού δυναμικού. Το μέσο ετήσιο ύψος βροχόπτωσης στην περιοχή είναι 1074 mm, το οποίο αντιστοιχεί σε έναν μέσο ετήσιο όγκο βροχόπτωσης που φτάνει στα 231,98*106 m3/yr ενώ η συνολική μέση ετήσια παροχή από την έξοδο της λεκάνης απορροής φτάνει στα 65,28*106 m3/yr. Ο μέσος διάχυτος φυσικός εμπλουτισμός τα υδροφόρων υπολογίσθηκε μέσα από την εφαρμογή του υδρογεωλογικού μοντέλου “APLIS”, στο 44% του νερού της μέσης ετήσιας βροχόπτωσης για το σύνολο της περιοχής. Πολύ υψηλό βαθμό αναπλήρωσης εμφάνισαν οι καρστικοί υδροφόροι των ασβεστόλιθων της Τρίπολης σε ποσοστό ~80%, ακολουθούμενοι από τους υδροφόρους των Άνω-Κρητιδικών ασβεστόλιθων της Πίνδου, σε αντίθεση με αυτούς των μη καρστικών μεταλπικών ιζημάτων που εμφάνισαν αρκετά χαμηλό βαθμό αναπλήρωσης. Η εκφόρτιση της λεκάνης γίνεται κυρίως από το μέτωπο των πηγών του Κεφαλαρίου και της Στυμφαλίας και από άλλες μικρότερες, τροφοδοτώντας την ομώνυμη λίμνη στο χαμηλότερο τμήμα της λεκάνης, μέχρις ότου τα νερά να διοχετευθούν διαμέσου της σήραγγας Σούρι, στα νοτιοανατολικά, προς τη λεκάνη του Ασωπού ποταμού. Η μέση ετήσια πηγαία παροχή φτάνει στα 37,5*106 m3/yr. Ο κυρίαρχος χημισμός των πηγαίων νερών είναι Ca-HCO3. Οι κυρίαρχοι υδροχημικοί τύποι για τα υπόγεια νερά της περιοχής είναι Ca-HCO3 και Ca-Mg-HCO3 ενώ νερά με υδροχημικούς τύπους Ca-HCO3-SO4 και Ca-SO4-HCO3 αφορούν μόνο τμήματα της περιοχής μελέτης. / The purpose of the present thesis is the study of the hydrogeological and hydrochemical conditions of the karstified system of the Stymfalia basin, which is located in the southwestern part of Korinthos’ prefecture. The basin of Stymfalia occupies with the adjacent closed basin of Pellini constitutes a single hydrological basin with an areal extent of 216 km2. The study area is a part of the contact of the Gavrovo-Tripoli and Olonos-Pindos geotectonic zones. The geological bedrock of the area consists of metamorphic rocks of the phyllite-quartzite unit, such as phyllites, quartzites and mica shists. The study area is mainly represented by the Upper-Cretaceous limestones of Pindos zone, which cover the most part of the mountain Kyllini, and by the limestones-dolomites of the After-Triassic carbonate serie of the Tripoli zone. Recent formations are also present, such as quartenary sediments with alluvial deposits, neogene marls and conglomerates. In the study area the carbonate rocks are strongly tectonism because of the movement of Olonos-Pindos zone over the Gavrovo-Tripoli zone, with the result to facilitate the karstified operations. Many karstified structures are met in the Tripoli’s zone limestones, with dolines and sinkholes, the most important of which is the natural sinkhole of Gidomandra. The region is characterized by an imperfect hydrographical network due to the solvent water’s action on the surface of the carbonate rocks. An estimate of the Stymphalia basin water balance is also attempted in this study. For this purpose was processing and assessment of hydrometeorological data of the investigation area for the period 1975-2000. From the drafting of the hydrological balance indicated the existence of a remarkable water potential. The average annual rainfall height in the study area is 1074 mm, which corresponds to an average annual amount of precipitation which reaches in 231,98*106 m3/yr while the total average annual flow from the outlet of the water basin reaches in 65,28*106 m3/yr. The average recharge rate of the aquifers was estimated through the application of the “APLIS” hydrogeological model, as the 44% of the average annual rainfall water for the whole region. Very high recharge rate showed the karstified aquifers of the Tripoli’s zone limestones with a rate of ~80%, following by the aquifers of Upper-Cretaceous Pindos’ zone limestones, in contrast with the non-karstified recent sediments that showed a pretty low recharge rate. The basin is mainly discharges through the spring font of Kefalari and Stymfalia, and from other smaller karstified springs, supplying the homonymous shallow lake in the lowest part of the basin, until the waters are channeled through the tunnel Soyri, in southeastern, to the basin of Asopos River. The average annual spring flow reaches in 37,5*106 m3/yr. The main hydrochemical type of the springs’ water is Ca-HCO3. As for the groundwater, the main hydrochemical types are Ca-HCO3 and Ca-Mg-HCO3 and the secondary types are Ca-HCO3-SO4 and Ca- SO4-HCO3, which only refer to a few parts of the study area.

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση των Μετεωρολογικών Παραμέτρων και η προσέγγιση του Υδρολογικού Ισοζυγίου στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης του ποταμού Κόσυνθου, στον Νομό της Ξάνθης. Για να συμβεί αυτό πρέπει να γίνει γνωστή η γεωμετρία του υδρολογικού συστήματος που μελετάται και οι παράμετροι, οι οποίες λαμβάνουν μέρος στο υδρολογικό ισοζύγιο. Προσεγγίζοντας και διερευνώντας αυτές τις παραμέτρους προσπαθούμε να καταρτίσουμε αντιπροσωπευτικά ισοζύγια κατά λεκάνη. / -

Η λεκάνη του ποταμού Γλαύκου εκτείνεται επί των δυτικών κλιτύων του Παναχαϊκού, στο ΒΔ/κό τμήμα του νομού Αχαΐας, NA/κά της πόλης των Πατρών καταλαμβάνοντας συνολική έκταση 101,67 Km2 και αποτελεί την κύρια πηγή κάλυψης των υδατικών αναγκών της. Χαρακτηρίζεται από μέτρια ανάπτυξη υδρογραφικού δικτύου δενδριτικού τύπου αποστράγγισης και κατά συνέπεια υψηλή διαπερατότητα των πετρωμάτων και σημαντική κατείσδυση, σε βάρος της επιφανειακής απορροής. Οι σπουδαιότεροι από τους χείμαρρους που διαρρέουν την περιοχή έρευνας είναι ο Ξηροπόταμος, ο Φίλιουρας, η Σούτα, του Βερβενίου και το Ελεκιστριάνικο, οι οποίοι συμβάλουν εντός του Γλαύκου. Το αλπικά πτυχωμένο υπόβαθρο της λεκάνης περιλαμβάνει μια ακολουθία προορογενετικών ιζημάτων (πελαγικοί ασβεστόλιθοι, ραδιολαρίτες, κ.α.) της ζώνης Πίνδου, και μια συνορογενετική κλαστική ακολουθία (φλύσχης), που αποτελείται από εναλλαγές ιλυολίθων, ψαμμιτών και σπανιότερα κροκαλοπαγών. Τα στρώματα της ζώνης Πίνδου αναδύθηκαν με την τελική φάση των πτυχώσεων στο Κάτω Ολιγόκαινο, όπου έλαβε χώρα η επώθηση της Πίνδου, υπό μορφή καλύμματος, πάνω στη ζώνη Γαβρόβου – Τριπόλεως. Τα μέτωπα των επωθήσεων μεταξύ των λεπιών και οι άξονες των πτυχώσεων έχουν διεύθυνση ΒΔ – ΝΑ με κατεύθυνση της κίνησης από τα ανατολικά προς τα δυτικά και άμεση σχέση με την πλειονότητα των καρστικών πηγών. Στην περιοχή του Πατραϊκού κόλπου επικρατεί ένα ρομβοειδές σύστημα ρηγμάτωσης με μεγάλης κλίσης και ΑΒΑ/κής και ΔΒΔ/κής διεύθυνσης κανονικά ρήγματα που δημιουργεί ένα μωσαϊκό κατατεμαχισμένων τεκτονικών μπλοκ και μια γενική ανύψωση της περιοχής που συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Τη διάνοιξη των κοιλάδων της ευρύτερης περιοχής έρευνας, η οποία συχνά συνοδεύεται από κατολισθήσεις, την καθορίζουν 4 δέσμες νεοτεκτονικών ρηγμάτων, ΒΔ/κής, ΒΑ/κής, ΔΒΔ/κής, και ΒΒΑ/κής διεύθυνσης. Το Πλειοτεταρτογενές επικάλυμμα που εμφανίζεται στην παράκτια και λοφώδη περιοχή αποτελείται από δύο λιθοστρωματογραφικές ενότητες. Η κατώτερη συνίσταται από αργίλους και άμμους, που αποτέθηκαν σε ένα λιμναίο έως υφάλμυρο περιβάλλον ιζηματογένεσης κατά τη διάρκεια του Πλειόκαινου έως το Κατώτερο Πλειστόκαινο και η ανώτερη από Καλάβριας ηλικίας δελταϊκά και χερσαία κροκαλοπαγή. Γενικά οι προσχώσεις χαρακτηρίζονται από λιθολογική ανομοιομορφία τόσο κατά την κατακόρυφη όσο και κατά την οριζόντια διεύθυνση και το πάχος τους παρουσιάζει βαθμιαία αύξηση από τα βορειότερα και νοτιότερα όρια προς το κεντρικό τμήμα της λεκάνης, όπου και υπερβαίνει τα 200 μ. Το ετήσιο ύψος βροχόπτωσης (1071 mm) στην περιοχή έρευνας είναι αρκετά υψηλό για τα δεδομένα της χώρας μας και κυμαίνεται από 640 – 900 mm στις πεδινές περιοχές, ενώ στις ορεινές περιοχές φθάνει τα 1560 mm. Τα τελευταία χρόνια παρουσιάζεται μια εποχιακή μετακίνηση των βροχοπτώσεων από τον χειμώνα προς την άνοιξη και το φθινόπωρο, η οποία συνεπάγεται απώλεια του διαθέσιμου νερού της ενεργής κατείσδυσης, λόγω αυξημένης εξατμισοδιαπνοής. Από υδρολογικής άποψης η λεκάνη του Γλαύκου δέχεται ετησίως κατά μέσο όρο 108,89 106 m3 νερού από βροχόπτωση, εκ’ των οποίων ποσοστό 48,9 % επανέρχεται στην ατμόσφαιρα με τις διαδικασίες της εξάτμισης και διαπνοής, 28,6 % απορρέει επιφανειακά και 22,5 % κατεισδύει, κυρίως σε σημαντικούς από υδρογεωλογική άποψη σχηματισμούς (ασβεστόλιθους και τεταρτογενείς αποθέσεις). Χαρακτηριστικό υδρογεωλογικό γνώρισμα της περιοχής έρευνας αποτελούν οι ημιαυτόνομες υδρογεωλογικά καρστικές ενότητες, που αναπτύσσονται λόγω της λεπιοειδούς και ρηξιγενούς τεκτονικής στην περιοχή και διαφοροποιούν την κίνηση του υπόγειου νερού. Σχετικά με τις προσχωματικές αποθέσεις του Τεταρτογενούς ο ελεύθερος υδροφόρος ορίζοντας της ανώτερης ζώνης κάμπτεται προοδευτικά και μεταπίπτει σε επάλληλους υπό πίεση υδροφόρους ορίζοντες στην παράκτια ζώνη. Στις αρχές της δεκαετίας του ’90 στην παράκτια περιοχή, λόγω της υπεράντλησης, διαπιστώθηκαν αρνητικές τιμές της πιεζομετρικής επιφάνειας σε απόσταση έως 3 Κm από την ακτή, με συνέπεια την αλμύρινση του προσχωματικού υδροφόρου από τη διείσδυση της θάλασσας. Η μείωση των αντλήσεων στα μέσα της δεκαετίας του ’90 οδήγησαν στην άνοδο των πιεζομετρικών στάθμεων και στην επανεμφάνιση φαινομένων αρτεσιανισμού των γεωτρήσεων της παράκτιας ζώνης. Από την επεξεργασία των αντλητικών δεδομένων διαπιστώθηκε η εμφάνιση υψηλών τιμών του συντελεστή της υδραυλικής αγωγιμότητας τόσο στους προσχωματικούς υδροφόρους της παράκτιας ζώνης, όσο και στους καρστικούς σχηματισμούς. Μικρότερες ταχύτητες κίνησης του υπόγειου νερού εμφανίζουν οι υδροφόροι των αποθέσεων του Νεογενούς, αλλά και των προσχώσεων της νότιας όχθης του ποταμού Γλαύκου σε σχέση με αυτούς της βόρειας όχθης, λόγω της επικράτησης των λεπτομερών έναντι των αδρομερών υλικών. Ο σημαντικότερος παράγοντας τροφοδοσίας του προσχωσιγενή υδροφόρου της λεκάνης του Γλαύκου είναι η πλευρική τροφοδοσία κατά μήκος της κοίτης του ποταμού και εν’ συνεχεία αυτός της πλευρικής τροφοδοσίας από τους ασβεστόλιθους, ενώ λιγότερο σημαντικοί εμφανίζονται οι παράγοντες του απευθείας κατεισδύοντος νερού από τις βροχοπτώσεις και από το περίσσευμα του προς αρδευτική χρήση νερού. Με βάση το ισοζύγιο εισροών – εκροών των προσχωματικών υδροφόρων της λεκάνης του Γλαύκου, για τα υδρολογικά έτη 1999 – 2002 προέκυψε μέσο ετήσιο πλεόνασμα 6,5*106 m3 νερού. Γενικά, αν εξαιρεθεί η παράκτια ζώνη της λεκάνης του Γλαύκου, η ποιότητα του νερού των προσχωσιγενών υδροφόρων, καθώς και των νεογενών αποθέσεων, αλλά και των καρστικών σχηματισμών της λεκάνης, κρίνεται καλή. Στην πλειονότητά τους τα υπόγεια νερά, όπως και τα επιφανειακά και τα πηγαία, εμφάνιζαν τον τύπο Ca-HCO3, που περιλαμβάνει γενικά νερά με καλή τροφοδοσία και ανανέωση κυρίως κατά μήκος των αξόνων αποστράγγισης. Η χωροχρονική μετακίνηση της ζώνης υφαλμύρινσης στην παράκτια ζώνη, την περίοδο 1999 – 2002, διαπιστώθηκε εκτός από την αυξημένη κατανομή διάφορων ιόντων και με την χρησιμοποίηση των συντελεστών S.A.R., Revelle και Schoeller, αλλά και των λόγων rBr-/rCl- και rBr-/rI-. Στη διάρκεια της περιόδου 1999 – 2002, προέκυψε μια αισθητή μείωση της ρύπανσης από τη διείσδυση θαλασσινού νερού στην παράκτια περιοχή. Σημαντικό ρόλο στην επιτάχυνση του ρυθμού της αποκατάστασης των παράκτιων υδροφόρων της λεκάνης του Γλαύκου διαδραμάτισε η πληθώρα γεωτρήσεων αυτόματης ροής στην παράκτια ζώνη, οι οποίες παροχετεύουν περί τα 3,5*106 m3 ρυπασμένου νερού, σε ετήσια βάση, προς τη θάλασσα. Η θέση και η χωροχρονική μετακίνηση της ζώνης υφαλμύρινσης στην παράκτια ζώνη διαπιστώθηκε επίσης από γεωηλεκτρικές έρευνες που πραγματοποιήθηκαν με τις διατάξεις Schlumberger, Wenner – Schlumberger και Pole – Pole. Από τη γεωηλεκτρική έρευνα διαπιστώθηκε ότι η διείσδυση του υφάλμυρου νερού σπανίως εμφανίζεται με τη μορφή μετώπου, αλλά ακολουθεί επιλεκτικές οδούς μέσω των αδρομερέστερων σχηματισμών, ενώ οι λεπτομερείς αργιλικοί σχηματισμοί παίζουν τον ρόλο υδραυλικού φραγμού. Τέλος, με τη μέθοδο της σεισμικής ανάκλασης προσδιορίστηκαν η γεωμετρία και το βάθος συνάντησης του υποβάθρου στην παράκτια ζώνη. Επισημαίνεται η ανάγκη τεχνητού εμπλουτισμού του προσχωσιγενή υδροφόρου ορίζοντα με τις χειμερινές απορροές του Γλαύκου για την ταχύτερη αποκατάσταση της ποιότητας του νερού και την αύξηση του υδατικού δυναμικού της λεκάνης. Εφαρμόστηκε η μέθοδος DRASTIC για την εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών απέναντι σε εξωτερική ρύπανση, όπου με βάση τις τιμές του δείκτη DRASTIC κατασκευάστηκε χάρτης τρωτότητας της περιοχής. Περιοχές υψηλής τρωτότητας εντοπίζονται στο παράκτιο τμήμα του υδροφορέα, ενώ αντίθετα περιοχές μέσης τρωτότητας στο Α/κό τμήμα του υδροφορέα. Τέλος, κατασκευάστηκε μαθηματικό ομοίωμα των υδροφορέων της προσχωματικής λεκάνης του Γλαύκου με την εφαρμογή του κώδικα MODFLOW παρέχοντας έτσι ένα όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστο πρότυπο διαχείρισης του υπόγειου υδατικού δυναμικού της περιοχή έρευνας. / The Glafkos’ river basin is extended on the west side of the Panaxaikon mountain in the northwest area of the prefecture of Achaia, southeast of the city of Patras, occupying a total extent of 101,67 Km2 and constituting the main source of Patras’ water needs. It is characterized by the mediocre growth of the hydrographical network (a dendrite type of draining) and consequently the high permeability of rocks and the important infiltration at the expense of the runoff. The most important torrents that flow through the region of research are Xiropotamos, Filiouras, Souta, Verveniou and Elekistrianiko, which contribute inside the Glafkos River. The Alpine folded basin’s basement includes a sequence of pre-orogenetic sediments (marine limestone, radiolarites, etc) of the Pindos zone, and a clastic orogenetic sequence (flysch), which is constituted by alternations of silt rocks, sandstones and rarely conglomerates. The layers of the Pindos zone emerged at the final phase of the folding tectonics in the Lower Oligocene, where the Pindos’ thrust occurred in the form of a nappe, above the Gavrovo – Tripolitsa zone. The foreheads of the thrusts between the slices as well as the axes of folds have a NW – SE direction, with the direction of movement from east to west, and have a direct relation to the majority of the karstic springs. In the region of Patraikos Gulf, what prevails is a rhomboid faulting system with high slope and ENE, WNW directed normal faults that create a mosaic of fragmentized tectonic blocks and a general rising of region that continues until today. The opening up of the valleys in the wider region of research, which is often accompanied by landslides, is determined from 4 bunches of neotectonic faults directed NW, NE, WNW and NNE. The Plio-quaternary cover that appears in the coastal and hilly region is constituted by two stratigraphical units. The lower one consists of clays and sands, which were deposited in a lacustrine to brackish environment of sedimentation during the Pliocene to the Lower Pleistocene and the upper one consists of Calabria dating from the deltaic and land conglomerates. Generally the alluvium deposits are characterized by lithological heterogeneity both at the vertical and the horizontal direction and their thickness presents a gradual increase from the northerner and southerner limits to the central department of the basin, which exceeds 200 m. The annual height of rainfall (1071 mms) in the region of research is quite high for our country’s data and fluctuates from 640 to 900 mms in flat regions, whereas in the mountainous regions it reaches 1560 mms. During the last years, what takes place is a seasonal displacement of rainfall from winter to spring and autumn, which leads to the loss of the available water of the active infiltration because of increased evaporotranspiration. From a hydrologic aspect, the Glafkos basin receives annually, on average, 108,89 106 m3 of the water from rainfall, from which 48,9 % comes back to atmosphere with the processes of evaporation and transpiration, 28,6 % rises on the surface and 22,5 % infiltrates, mainly in important, from a hydrogeological aspect, formations (limestones and quaternary depositions). The semi-independent hydrogeologically karstic units, which are developed because of the laminated and faulty tectonics in the region and differentiate the movement of groundwater, constitute a characteristic hydrogeological feature of the region of research. In relation to the alluvium deposits, the unconfined aquifer of the superior area is progressively bent and falls into successive under pressure (confined) aquifers in the coastal area. At the beginning of the ‘90s in the coastal region, because of the overpumping, negative values of the piezometric surface in a distance up to 3 Km from the coastline were realised, having as a consequence the salinity of coastal alluvium aquifer from the seawater intrusion. The reduction of pumping in the middle of the ‘90s led to the rise of piezometric levels and to the reappearance of the phenomena of artesian wells in the coastal area. Due to the elaboration of the pumping data, what was realised is the appearance of high values of the hydraulic conductivity’s factor in the alluvium aquifers of the coastal zone as well as in the karstic aquifers. The aquifers of the Neogene formations as well as the alluvium aquifers of the southern bank of the river Glafkos present a smaller speed of movement of groundwater as compared to those of the northern bank, because of the predominance of the fine-grained clastics. The most important factor of the recharge of the Glafkos’ basin alluvium aquifer is basically the costal recharge from the river bank and then follows the inductive recharge from the limestones, whereas the direct infiltrated water from the rainfall and from the surplus of the irrigation water seem to be the least important factors. Based on the balance of the inflows – outflows of the Glafkos’ basin alluvium aquifer, an average annual surplus of 6,5*106 m3 of water has resulted, during the hydrologic years 1999 –2002. Generally, the quality of water in the alluvium aquifers as well as in the aquifers of Neogene formations, but also that in the karstic aquifers is considered to be good, if the coastal area of the Glafkos’ basin is excluded. Most of the groundwater, as well as the surface and spring water, presented the geochemical type Ca-HCO3, which generally includes water of good recharge and renewal, mainly along the drainage axes. The time-space movement of the brackish zone in the coastal area, in the period 1999 –2002, was realised not only by the increased distribution of various ions but also by the utilisation of factors S. A. R., Revelle and Schoeller, as well as the ratios rBr-/rCl- and rBr-/rI-. During the period 1999 – 2002, a perceptible reduction of the pollution from the saline intrusion in the coastal region took place. The abundance of wells of automatic flow into coastal area, which drain 3,5*106 m3 of brackish water, annually, to the sea played an important role in the acceleration of the restoration of the coastal basin aquifers of the river Glafkos. The position and the time-space movement of the brackish zone in the coastal area was realised also by geoelectrical researches that took place with the dispositions Schlumberger, Wenner – Schlumberger and Pole – Pole. Geoelectrical research revealed that seawater intrusion rarely appears in the form of a forehead, but follows selective paths via the coarse-grained clastics, while the fine-grained clastic formations play the role of a hydraulic barrier. Finally, the geometry and the depth of the basement in the coastal area were determined with the application of the seismic reflection method. The need of artificial enrichment of the alluvium aquifer from the wintry flows of the Glafkos River is pointed out, for a more rapid restoration of the water quality and the increase of the Glafkos’ basin water potential. The DRASTIC method was applied for the estimation of the vulnerability of the groundwater towards exterior pollution, where based on the DRASTIC indicator’s values, a map of the vulnerability of the region of research was constructed. Areas of high vulnerability are located in the coastal part of the aquifer, while areas of medium vulnerability are located in the eastern part of the basin. Finally, a mathematic model of the Glafkos’ basin alluvium aquifers was constructed with the application of code MODFLOW, thus providing an as much as possible reliable model of the management of the Glafkos’ basin groundwater potential.

Στην παρούσα εργασία έγινε προσπάθεια να διερευνηθούν οι υδρογεωλογικές συνθήκες των καρστικών υδροφόρων οριζόντων του κεντρικού τμήματος του νομού Αχαΐας και να οριοθετηθούν οι κύριες υδρογεωλογικές λεκάνες ή ενότητες της περιοχής. Στα πλαίσια της έρευνας αυτής εκτελέσθηκαν οι παρακάτω εργασίες: α) Γεωλογική αναγνώριση της περιοχής. β) Ανάλυση του υδρογραφικού δικτύου και του μορφολογικού αναγλύφου της περιοχής έρευνας. γ) Χάραξη γεωλογικών τομών που καλύπτουν όλη την περιοχή μελέτης με σκοπό τη διερεύνηση του υδρογεωλογικού καθεστώτος στην περιοχή. δ) Αναγνώριση των κυριοτέρων πηγών στην ύπαιθρο και σχεδιασμός σκαριφημάτων για κάθε μία από αυτές. ε) Χάραξη υδρογεωλογικών λεκανών για την περιοχή μελέτης που αποστραγγίζονται από τις αντίστοιχες πηγές. ζ) Επεξεργασία των υδροχημικών δεδομένων στα νερά των πηγών. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την παρούσα έρευνα φαίνεται ότι η έντονη τεκτονική καταπόνηση που έχουν δεχθεί οι γεωλογικοί σχηματισμοί κατά το παρελθόν παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των υδρογεωλογικών λεκανών της περιοχής, καθώς τα ρήγματα ελέγχουν την εξάπλωσή τους. Ακόμη, τα παράλληλα τεκτονικά λέπια δημιουργούν υδρογεωλογικές λεκάνες διεύθυνσης περίπου Β-Ν. Τοπικό επίπεδο βάσης αποτελούν πολλές φορές οι πυριτικές παρενστρώσεις των ανωκρητιδικών ασβεστολίθων, αφού συντελούν στο σχηματισμό μικρής σημασίας υδροφόρων οριζόντων. Στα μέτωπα των επωθήσεων παρουσιάζεται μεγαλύτερο ποσοστό καρστοποίησης των ασβεστολίθων (π.χ. Καλούσι, Πλατανόβρυση) λόγω μεγαλύτερης καταπόνησης των πετρωμάτων στις περιοχές αυτές. Τα διαγράμματα Piper δίνουν γενικά τύπο νερού Ca – HCO3 που δείχνει νερά που φιλοξενούνται σε καθαρά ασβεστολιθικούς υδροφόρους. Τέλος, η πλήρης ή μερική υδρομάστευση των πηγών συντελεί στην αλλαγή του υδραυλικού καθεστώτος των πηγών, με αποτέλεσμα μερικές από αυτές να μην λειτουργούν πλέον, ενώ η ρύπανση του νερού των πηγών σε ορισμένες θέσεις οφείλεται καθαρά σε ανθρωπογενείς δραστηριότητες. / This paper presents the results of the hydrogeological research in the karst aquifers conducted in the central part of the Achaia province, as well as the limitation of the hydrogeological basins. During the research, the tasks that were performed were the following: a) Geological research of the whole area. b) Geomorphological and hydrographical analysis of the research area. c) Side elevations in order to define the hydrogeological conditions in the exploration area. d) Location of the springs and drawing side elevations for each one of them. e) Drawing of the hydrogeological basins that are dewatered of the springs. f) Elaboration of the hydrochemical data of the spring waters. According to the results that came up at the end of this research, it seems that the tectonic pressure to the rocks and the sediments of the area has infected the development of the hydrogeological basins because the faults usually control their diffusion. Furthermore, the parallel tectonic flakes form hydrogeological basins with a North-South orientation. Local base-level of the karst aquifers are usually the clay intrusions inside the limestone layers, that form aquifers of small importance. In the areas near the thrust, there is bigger solution in the karst aquifers (e.g. Platanovrisi, Kalousi etc.), because of the amount of pressure that affected those areas. The Piper diagrams suggest a water type of Ca-HCO3 that shows water from limestone aquifers. Finally, the use of the spring waters in many cases is so big that it affects the level of the underground water, while the contamination of the water seems to be imputed to the stock farming in some places.

Έχει διαπιστωθεί ότι η διαχείριση και η προστασία των υδατικών πόρων στον ελληνικό χώρο βρίσκεται σε αρκετά πρώιμο στάδιο. Αν και η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει εκδώσει Κοινοτικές Οδηγίες που καλύπτουν την ανάγκες ενός πλαισίου διαχείρισης αυτών από το 2000, η ένταξή τους στην ελληνική πραγματικότητα δεν έχει επιτευχθεί πλήρως μέχρι σήμερα. Ειδικότερα όσον αφορά τους υδατικούς πόρους που κατανέμονται μεταξύ δύο ή και περισσότερων διοικητικών ενοτήτων, η αειφορική διαχείριση και προστασία τους γίνεται ακόμα δυσκολότερη, καθώς στις περισσότερες των περιπτώσεων δεν είναι δυνατή η σύσταση ενιαίου φορέα διαχείρισής τους. Κρίνεται, λοιπόν, αναγκαία η συλλογή και καταγραφή των δραστηριοτήτων που φαίνεται να επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα των υδάτων και του γύρω περιβάλλοντος της περιοχής. Ακόμη, ιδιαίτερα βοηθητική θεωρείται η καταχώρηση αυτών σε ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων, ώστε να είναι ευκολότερη η συλλογική εύρεση και επεξεργασία τους. Σημαντικό μέρος των δεδομένων αυτών (π.χ. πηγές ρύπανσης) διαθέτει και χωρική πληροφορία, με συνέπεια οι βάσεις δεδομένων που θα αναπτυχθούν να ενισχύονται υποχρεωτικά με χωρικές λειτουργίες. Αυτό είναι εφικτό με τη δημιουργία χωρικών βάσεων δεδομένων, οι οποίες μπορούν να αποθηκεύουν, να διαχειρίζονται και να ανακτούν με αποτελεσματικότητα μεγάλο όγκο χωρικής πληροφορίας. Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας αποτελεί ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός συστήματος χωρικής βάσης δεδομένων για τη λεκάνη απορροής του Αλφειού ποταμού, καθώς η συλλογή στοιχείων για τις δραστηριότητες που αναπτύσσονται γύρω από τον ποταμό ανέδειξε σημαντικά προβλήματα ρύπανσης και υποβάθμισης της ποιότητας των υδάτων της περιοχής. Επιδιώκεται η συγκέντρωση, ανάλυση και επεξεργασία όλων των χαρακτηριστικών της περιοχής που επηρεάζουν αρνητικά τους υδατικούς πόρους και το περιβάλλον αυτής, με στόχο τον υπολογισμό των ρυπαντικών φορτίων που καταλήγουν στον Αλφειό. Στα πρώτα κεφάλαια της εργασίας παρουσιάζεται το νομοθετικό πλαίσιο σχετικά με τη διαχείριση των υδατικών πόρων σε ευρωπαϊκό και εθνικό επίπεδο, καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά της υφιστάμενης κατάστασης της λεκάνης απορροής, τα οποία επηρεάζουν άμεσα ή έμμεσα τους υδατικούς πόρους, καθώς και ποιοι είναι αυτοί. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ο καθορισμός των απαιτήσεων των χρηστών και ο σχεδιασμός της βάσης δεδομένων, όπου παρατίθενται τα δεδομένα που πρόκειται να εισαχθούν στη βάση. Ακολούθως, αναλύονται οι τεχνολογίες το λογισμικό ελεύθερου και ανοιχτού κώδικα και που επιλέχθηκε για τη σύσταση της βάσης. Σε τελικό στάδιο περιγράφεται η διαδικασία υλοποίησης της βάσης και πραγματοποιείται ο υπολογισμός των ρυπαντικών φορτίων αζώτου (Ν), φωσφόρου (Ρ) και οργανικών ενώσεων μέσω της εκτέλεσης πολύπλοκων και σύνθετων ερωτημάτων επί των δεδομένων με χρήση της Γλώσσας Δομικής Αναζήτησης (SQL). / It has been established that the management and protection of water resources in Greece is at a very early stage. Even though the European Union issued EU Directives that cover the needs of such a management framework since 2000, the integration into the Greek reality has not been fully achieved so far. In particular regarding water resources allocated between two or more administrative units, the sustainable management and protection becomes even more difficult, since in most cases a single management structure is unable to be established. Therefore, the collection and recording of activities that seem to adversely affect the quality of the water and the surrounding environment of the region is necessary. Still, particularly auxiliary is the inclusion on electronic databases, so it is easier to find collective and edit them. An important part of such data (e.g. pollution sources) has spatial information, so the databases will be developed in order to be assisted with spatial functions required. This is possible by creating spatial databases that can store, manage and retrieve efficiently large volumes of spatial information. The purpose of this thesis is the design and implementation of a system of a spatial database for the catchment area of the River Alfeios (Alpheus). As the collection of data on the activities developed around the river showed, there are significant problems of pollution and degradation of water quality in the region. It is pursued the collection, analysis and processing of all the features of the area negatively affecting water resources and the environment, in order to estimate pollutant loads, resulting in Alfeios. In the first chapters of the thesis are presented the legislative framework for the management of water resources at European and national level and the basic characteristics of the existing situation in the catchment area, which directly or indirectly affect water resources and what they are. Then, take place the setting of user requirements and the design of the database, in which the data are going to be imported. Next, analyzes the technologies, as well as the free and open source software chosen for the establishment of the base. At the final stage, the implementation process of the base is described and the calculation of pollutant loads of nitrogen (n), phosphorus (p) and organic compounds through the execution of complex and compound queries on data using Structural Query Language (SQL).

Η παρούσα διατριβή έχει ως στόχο τη διερεύνηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών που επικρατούν στη λεκάνη Δυτικής Θεσσαλίας, με χρήση και εφαρμογή των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, καθώς επίσης τον προσδιορισμό και τη στατιστική επεξεργασία των τιμών των γεωμηχανικών χαρακτηριστικών των τεταρτογενών αποθέσεων που δομούν το πεδινό της τμήμα. Στο πλαίσιο αυτό σχεδιάστηκαν ογδόντα (80) θεματικοί χάρτες με χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, από τους οποίους επιλέχτηκαν τελικά για παρουσίαση, εντός και εκτός κειμένου, οι πενήντα εννέα (59). Επίσης, συντάχτηκε πλήθος πινάκων, σχημάτων, χαρτογραφικών ή στατιστικών διαγραμμάτων, ενώ παράλληλα παρουσιάστηκε σειρά φωτογραφιών. Αναλυτικότερα, δίνεται κατ΄αρχήν το τεχνικογεωλογικό πλαίσιο της λεκάνης στην οποία εντάσσεται η παραπάνω έρευνα, με βάση την ανάλυση και σύνθεση στοιχείων που αναφέρονται στις γεωμορφολογικές και κλιματολογικές συνθήκες, το υδρομετεωρολογικό καθεστώς, τη σεισμικότητα και σεισμική επικινδυνότητα, τη λιθολογική σύσταση και δομή των σχηματισμών, τις υδρογεωλογικές και υδρολιθολογικές συνθήκες, καθώς και τις αποσαθρωτικές και διαβρωτικές διεργασίες των γεωλογικών σχηματισμών που δομούν την περιοχή έρευνας. Ακολούθως, παρουσιάζονται αναλυτικά οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες που επικρατούν στη λεκάνη Δυτικής Θεσσαλίας και συντάχτηκε τεχνικογεωλογικός χάρτης σε κλίμακα 1:100.000. Στον εν λόγω χάρτη διακρίνονται είκοσι τρείς (23) τεχνικογεωλογικές ενότητες, έξι (6) για τις τεταρτογενείς αποθέσεις, δύο (2) για τους μεταλπικούς σχηματισμούς (νεογενή και μολάσσες) και δέκα πέντε (15) για τους σχηματισμούς του αλπικού υποβάθρου. Ο χάρτης αυτός συνοδεύεται από αναλυτικό Υπόμνημα. Στη συνέχεια, αναλύονται τα γεωμηχανικά χαρακτηριστικά (φυσικές ιδιότητες και μηχανικές παράμετροι) των τεταρτογενών αποθέσεων της περιοχής έρευνας, περιγράφεται η Βάση Γεωτεχνικών Δεδομένων που δημιουργήθηκε και παρατίθεται στατιστική ανάλυση των τιμών από τις παραπάνω παραμέτρους, καθώς και των αποτελεσμάτων από τις επί τόπου δοκιμές πρότυπης διείσδυσης και υδροπερατότητας. Ειδικότερα, έγινε συγκέντρωση, αξιολόγηση, τυποποίηση και καταγραφή-αρχειοθέτηση στην παραπάνω Βάση Δεδομένων των Γεωτεχνικών Πληροφοριών οι οποίες προέρχονται από 1.039 γεωτρήσεις που είχαν εκτελέσει διάφοροι φορείς του Δημόσιου και ιδιωτικού τομέα στο πεδινό τμήμα της λεκάνης Δυτικής Θεσσαλίας. Συνολικά καταχωρήθηκαν 22.463 εγγραφές σε έξι (6) Πίνακες, που στον καθένα αποθηκεύονται διαφορετικά τμήματα της γεωπληροφορίας. Επίσης, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής ανάλυση του τεχνικoγεωλογικού πλαισίου και των σημαντικότερων παραμέτρων που υπεισέρχονται στο πρόβλημα των κατολισθήσεων. Ακολούθως, έγινε στατιστική επεξεργασία των στοιχείων της Βάσης Δεδομένων Κατολισθήσεων που δημιουργήθηκε και διερευνήθηκαν αναλυτικά οι σημαντικότεροι από τους παράγοντες που θεωρούνται υπεύθυνοι για την εκδήλωση κατολισθητικών φαινομένων και λαμβάνονται υπόψη στην εκτίμηση των επιδεκτικών προς κατολίσθηση περιοχών. Συνολικά αποτυπώθηκαν 979 θέσεις εκδήλωσης κατολισθήσεων, ενώ συντάχτηκε Χάρτης απογραφής κατολισθητικών φαινομένων και Χάρτης επιδεκτικότητας κατολισθήσεων στα όρια της λεκάνης Δυτικής Θεσσαλίας. Τέλος, καταγράφηκαν και αποτυπώθηκαν εδαφικές υποχωρήσεις που εκδηλώθηκαν σε οικισμούς (εντός ή εκτός οικιστικού ιστού) στην ευρύτερη περιοχή Φαρσάλων-Σοφάδων, ενώ διερευνήθηκαν τα πιθανά αίτια και ο μηχανισμός εκδήλωσης των φαινομένων αυτών. / The investigation of engineering-geological conditions of the Western Thessaly basin and the analysis of geomechanical characteristics of the Quaternary deposits, which occur in the flat part of the region, are examined in this thesis. In this framework, eighty (80) thematic maps have been produced using Geographic Information Systems. In addition, many tables, drawings, cartographic or statistical diagrams have been created. Moreover, a large number of photographs are also presented. The engineering-geological framework of the basin is given in detail, based on the analysis and composition of collected data, regarding, specifically, the geomorphological and hydrometeorological conditions, the seismicity and seismic hazard, the lithological characteristics and structure of the geological formations, the hydrogeological conditions, as well as the weathering and erosion processes exhibited in the geological formations that occur in the basin. Furthermore, an engineering-geological map of the Western Thessaly basin at a scale of 1:100,000 has been compiled, aiming to facilitate both urban planning and industrial development of the basin’s wider area. It is considered that this map may well contribute to the optimization of land use planning and improve the allocation and planning of civil engineering projects. The formations encountered in the basin are grouped into twenty three (23) engineering-geological unities, with regard to their geotechnical behaviour. The entire study, engaged to this thesis, was basically based on data from both in situ investigations and geotechnical information derived and evaluated from the utilisation of 1,039 existing boreholes and trial pits, in the plain part of the Western Thessaly basin. Totally 22,463 records were created and allocated in six (6) Tables. In each one of these tables different kind of geo-information were stored. The values of the above parameters were critically examined. Besides, statistical analysis was carried out on Standard Penetration and Permeability Tests result. All the geotechnical characteristics of the Quaternary deposits (physical properties and mechanical parameters) have been analyzed and a Geotechnical Database was created and presented in this thesis. Furthermore, a landslide inventory map of the Western Thessaly basin has been compiled. Many technical reports and studies, which refer to landslide occurrences, mainly obtained from the Institute of Geology and Mineral Exploration (IGME) were used to analyse and record all the landslides of the study area. A Database, using Microsoft Access, has been compiled. The connection between the Database system and Geographic Information Systems was established with the defined coordinates of the locations of existing landslide occurrences. After the necessary modifications, 979 landslide events were recorded and digitally stored. Also, a simple statistical evaluation of the available recordings was applied for the assessment of the engineering-geological data regarding the lithology and geomechanical characteristics of the encountered various geo-materials. Finally, the surface subsidence ruptures manifested in the basin’s area have been investigated.

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η οικολογική αξιολόγηση δύο ποτάμιων οικοσυστημάτων του Αχέροντα και του Λούρου, με βάση τις κοινότητες υδρόβιων μακροφύτων, την ποιότητα του νερού και τα υδρογεωμορφολογικά χαρακτηριστικά, καθώς και η ανάπτυξη και η οριστικοποίηση μεθοδολογίας για τη συλλογή, την επεξεργασία, την ανάλυση και την αξιολόγηση των δεδομένων πεδίου προσαρμοσμένης και εφαρμόσιμης στις ελληνικές συνθήκες. Οι επιμέρους στόχοι της διδακτορικής διατριβής διακρίνονται σε 4 επί μέρους κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Α) αφορά τη διερεύνηση των αβιοτικών παραμέτρων που επηρεάζουν την κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των δύο λεκανών απορροής. Στο δεύτερο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Β) πραγματοποιείται διερεύνηση της δομής της παρόχθιας ζώνης και εκτίμηση των βασικών προτύπων οικολογικής διαβάθμισης και ανθρώπινης παρέμβασης. Στο τρίτο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Γ) πραγματοποιείται αβιοτική τυπολογική διάκριση των θέσεων δειγματοληψίας με σκοπό τη μείωση της χωρικής διακύμανσης, έλεγχο της διαχρονικής και εποχικής διακύμανσης στην κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων και καθορισμός των κοινοτήτων αναφοράς σε κάθε τμήμα του ποτάμιου οικοσυστήματος. Τέλος στο τέταρτο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Δ) δίνεται η μεθοδολογία ανάπτυξης του συστήματος αξιολόγησης των επιπτώσεων των υδρομορφολογικών τροποποιήσεων στη σύνθεση και αφθονία των υδρόβιων και των παρόχθιων ειδών και η δημιουργία του Πολυμετρικού Δείκτη Μακροφύτων. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν από συνολικά 32 θέσεις δειγματοληψίας οι οποίες επιλέχθηκαν με κριτήρια 1) την κάλυψη ευρείας διαβάθμισης χρήσεων γης, 2) την επιλογή περισσοτέρων του ενός τμημάτων με παρόμοια γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά, 3) τη σταθερή απόσταση μεταξύ των θέσεων δειγματοληψίας, 4) την ομοιογένεια των τμημάτων και τέλος 5) την προσβασιμότητα στα σημεία δειγματοληψίας καθ’ όλη τη διάρκεια της παρακολούθησης. Με βάση τα πιο πάνω κριτήρια επιλέχθηκαν 15 θέσεις δειγματοληψίας στη λεκάνη απορροής του ποταμού Αχέροντα [11 Αχέροντας (A1-8 & A11-13), 1 Κωκυτός (A9), 1 Βουβό Ρέμα (A15), 2 αρδευτικά κανάλια (A10 & A14)] και 17 Θέσεις Δειγματοληψίας στη λεκάνη απορροής του ποταμού Λούρου (S1-17). Η περιοχή αξιολόγησης περιλαμβάνει ένα ομοιογενές τμήμα ποταμού μήκους 100 m, το οποίο χωρίστηκε σε τρία επί μέρους τμήματα: α) το τμήμα της κοίτης το οποίο καλύπτεται με νερό, β) τα κράσπεδα, δηλαδή το ενεργό τμήμα της κοίτης γ) την παρόχθια-δασική ζώνη. Για τη συλλογή και την αξιολόγηση της υδρόβιας και παρόχθιας βλάστησης πραγματοποιήθηκαν εποχικές δειγματοληψίες κατά τη διάρκεια των βλαστητικών περιόδων των ετών 2005-2007 και η αφθονία ειδών καταγράφηκε με την 5-βάθμια κλίμακα DAFOR (5: κυριαρχία και 1: απουσία). Στο πεδίο μετρήθηκαν επίσης οι φυσικοχημικές παράμετροι του νερού (pH, διαλυμένο οξυγόνο, θερμοκρασία, αγωγιμότητα, ταχύτητα νερού και μέσο βάθος νερού) και συλλέχθηκαν δείγματα επιφανειακού νερού για χημικές αναλύσεις θρεπτικών αλάτων αζώτου (ΝΟ3-Ν, ΝΟ2-Ν, ΝΗ4-Ν) και φωσφόρου (PO4-P & TP), Chl-a και αλκαλικότητας. Επίσης καταγράφηκαν στο πεδίο και υπολογίστηκαν στο εργαστήριο υδρογεωμορφολογικά στοιχεία και δεδομένα τοπίου τα οποία αφορούν τόσο την περιοχή αξιολόγησης όσο και όλη τη λεκάνη απορροής. Για τη στατιστική επεξεργασία των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν 1) Ιεραρχική Ανάλυση Συστάδων για βιοτική τυπολογία των υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των ποταμών και για τον προσδιορισμό της δομής της παρόχθιας βλάστησης, 2) Ανάλυση Ειδών Δεικτών (ISA), για την περιγραφή της ιεραρχικής δομής της κάθε ομάδας και για τη διάκριση των σημαντικών Ειδών-Δεικτών (IndSps), και 3) Ταξιθέτηση όπου χρησιμοποιήθηκαν τόσο έμμεσες όσο και άμεσες αναλύσεις διαβάθμισης. Στις έμμεσες αναλύσεις διαβάθμισης χρησιμοποιήθηκαν α) Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (PCA), για τον προσδιορισμό των Γεωμορφολογικών Ενοτήτων και στον Καθορισμό της κλίμακας πιέσεων και β) Βελτιωμένη Ανάλυση Αντιστοιχιών (DCA), για τη χωρική κατανομή της αφθονίας των ειδών και τον έλεγχος των εποχικών και διαχρονικών διακυμάνσεων των κοινοτήτων αναφοράς. Ως άμεσες αναλύσεις διαβάθμισης χρησιμοποιήθηκαν α) Ανάλυση Πλεονασμού (RDA), για συσχέτιση των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του νερού με τα είδη δείκτες και β) Ανάλυση Κανονικών Αντιστοιχιών (CCA), για συσχέτιση των γεωμορφολογικών παραμέτρων με τα είδη-δείκτες και τον καθορισμό κύριων μεταβλητών υποβάθμισης της παρόχθιας ζώνης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κατά μήκος των δύο λεκανών απορροής διακρίνονται έξι Ομάδες Βλάστησης με παρόμοιο περιβαλλοντικό πρότυπο (πηγές-εκβολές). Στις ορεινές περιοχές και των δύο λεκανών απορροής (Αχέροντα και Λούρου) κυριαρχούν τα είδη Pteridium aquilinum, είδη βρυόφυτων και είδη του γένους Carex, C. acuta για τον ποταμό Αχέροντα και C. pendula για τον ποταμό Λούρο. Στο μέσο ρου των ποταμών διακρίθηκαν 4 διαφορετικές ομάδες βλάστησης. Ο διαφορετικός βαθμός ανθρωπογενούς τροποποίησης των εκβολών στις δύο λεκάνες απορροής αντανακλά και στη σύνθεση των φυτοκοινοτήτων όπου στις εκβολές του ποταμού Αχέροντα κυριαρχούν χλωροφύκη και το ανθεκτικό είδος Potamogeton pectinatus ενώ στον ποταμό Λούρο οι εκβολές χαρακτηρίζονται από την απουσία χλωροφυκών και την κυριαρχία του είδους Potamogeton nodosus. Οι σημαντικότεροι φυσικοχημικοί παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των λεκανών απορροής της περιοχής μελέτης είναι: το pH, η αγωγιμότητα, η θερμοκρασία νερού, η μέση ταχύτητα νερού, οι συγκεντρώσεις των αλάτων αζώτου (ΝΟ3-Ν, ΝΗ4-Ν, ΝΟ2-Ν) και ορθοφωσφορικών (PO4-P) και Chl-a. Ενώ οι σημαντικότεροι γεωμορφολογικοί παράγοντες είναι: το υψόμετρο, το υπόστρωμα κοίτης, το πλάτος της κοίτης, η σκίαση της κοίτης, ο τύπος ενδιαιτήματος και το βάθος του νερού. Η διερεύνηση της δομής της παρόχθιας ζώνης έδειξε την ύπαρξη 4 διαφορετικών ομάδων παρόχθιας βλάστησης. Οι ορεινές περιοχές και άνω μέσος ρους και των δύο λεκανών απορροής χαρακτηρίζεται από την κυριαρχία των ειδών Platanus orientalis και Quercus coccifera. Οι βασικές τροποποιήσεις που δέχονται οι περιοχές αυτές αφορούν μεταβολές σε τοπικό επίπεδο γεγονός που επιβεβαιώνεται από τις υψηλές τιμές δείκτη QBR. Οι πεδινές περιοχές χαρακτηρίζονται από την κυριαρχία των ειδών Salix alba και Populus alba. Οι σημαντικότερες πιέσεις που δέχεται το πεδινό τμήμα των ποταμών αφορούν τις γεωργικές δραστηριότητες, τη δημιουργία τεχνικών αναχωμάτων, την ενίσχυση της όχθης, τις αμμοχαλικοληψίες, τη διευθέτηση και την ευθυγράμμιση της όχθης. Το είδος Phragmites australis χαρακτηρίζει τις εκβολές των ποταμών, ενώ σημαντική ήταν η αφθονία των ειδών Arundo donax και του εισαγόμενου είδους Eucalyptus camaldulensis. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα η αφθονία των ειδών ήταν χαμηλή σε όλες τις Ομάδες Βλάστησης. Εφαρμόστηκαν επίσης οι δείκτες: QBR ο οποίος αποτελεί μέτρο αξιολόγησης της ποιότητας της παρόχθιας ζώνης, HQA όπου αποτελεί δείκτη αξιολόγησης της οικολογικής ποιότητας του ποτάμιου ενδιαιτήματος και HMS ο οποίος είναι δείκτης ανθρωπογενούς τροποποίησης του ενδιαιτήματος. Τα αποτελέσματα από την εφαρμογή των πιο πάνω δεικτών έδειξαν ότι η οικολογική ακεραιότητα παρόχθιας ζώνης αυξάνει τη συνολική οικολογική ποιότητα. Σύμφωνα με τις υδρογεωμορφολογικές μεταβλητές, οι οποίες εξετάστηκαν, οι θέσεις δειγματοληψίας ομαδοποιηθήκαν σε τρεις Γεωμορφολογικές Ενότητες οι οποίες αντιστοιχούν στο Ορεινό, Πεδινό και Εκβολικό Τμήμα των ποταμών. Σε κάθε Γεωμορφολογική Ενότητα πραγματοποιήθηκε ανάλυση πιέσεων και διακρίθηκαν οι σταθμοί αναφοράς οι οποίοι για το ορεινό τμήμα ήταν 7, στο πεδινό 3 ενώ στο εκβολικό τμήμα μόνο 2 σταθμοί χαρακτηρίστηκαν ως περιοχές αναφοράς. Σε κάθε Γεωμορφολογική Ενότητα διερευνήθηκαν οι εποχικές και διαχρονικές μεταβολές στη σύνθεση των κοινοτήτων αναφοράς και προσδιορίστηκε δομή τους. Τα αποτελέσματα έδειξαν, ότι η σύνθεση των κοινοτήτων αναφοράς στο πεδινό τμήμα των ποταμών φαίνεται να παραμένουν σταθερές στις φυσικές διακυμάνσεις. Από την άλλη, οι μικρές διαφορές οι οποίες καταγράφηκαν στο ορεινό και εκβολικό τμήμα των ποταμών οφείλονται κυρίως στην όψιμη Άνοιξη και στις υψηλές θερμοκρασίες που επικρατούν κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και εντοπίζονται στο μειωμένο αριθμό των βρυοφύτων και πτεριδοφύτων αντίστοιχα. Τέλος σύμφωνα τα αποτελέσματα η περίοδος διεξαγωγής των δειγματοληψιών προσδιορίζεται ανάμεσα στο χρονικό διάστημα μεταξύ τέλος Απριλίου και τέλος Σεπτεμβρίου αφού σε αυτό το χρονικό διάστημα οποιαδήποτε επίσκεψη στο πεδίο αναμένεται να δώσει την ίδια σύνθεση των κοινοτήτων αναφοράς. Διερευνήθηκαν, στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό, όλες οι πιθανές παράμετροι και πιέσεις, οι οποίες επηρεάζουν τη σύνθεση και την κατανομή υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των λεκανών απορροής. Οι σημαντικότερες πιέσεις που δέχεται η περιοχή μελέτης επηρεάζουν κυρίως τα υδρομορφολογικά χαρακτηριστικά του οικοσυστήματος. Ως πιο αξιόπιστος και ολιστικός τρόπος αξιολόγησης της οικολογικής κατάστασης της περιοχής μελέτης επιλέχθηκε η Πολυμετρική προσέγγιση. Σαν πίεση επιλέχθηκε η υδρομορφολογική τροποποίηση. Συνολικά, διερευνήθηκαν 86 υποψήφιες μετρικές οι οποίες ανήκουν σε 5 κατηγορίες: 1) Αφθονίας/Ποικιλότητας, 2) Τροφικής κατάστασης, 3) Σύνθεσης φυτικών κοινοτήτων, 4) Ποιότητας Δομής της παρόχθιας ζώνης και 5) Ευαισθησίας/Ανοχής, οι οποίες προέρχονται από τις βιοκοινότητες του υγρού δίαυλου, της ενεργής κοίτης και της όχθης. Ο καθορισμός της κλίμακας πιέσεων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (PCA) με 36 υδρομορφολογικές μεταβλητές υποβάθμισης σε 2 χωρικά επίπεδα: Μακροκλίμακας και Μικροκλίμακας. Στον τελικό Πολυμετρικό δείκτη συμπεριλήφθηκαν μόνο οι μετρικές οι οποίες ικανοποιούσαν συγκεκριμένα κριτήρια. Τα κριτήρια αυτά αφορούσαν: την εκπλήρωση του κριτηρίου από την εφαρμογή των θηκογραμμάτων με απολήξεις (δηλαδή εξαιρούνται οι μετρικές οι οποίες έχουν στενό εύρος τιμών, πολλές ακραίες τιμές και πολλές απόμακρες παρατηρήσεις), την αποφυγή αλληλεπικαλυπτόμενων πληροφοριών (Spearman ǀrǀ>0,800) και την υψηλή συσχέτιση με τις κλίμακες πιέσεων (Spearman ǀrǀ>0,500). Συνολικά από τις 86 υποψήφιες μετρικές οι 6 θεωρήθηκαν ως κεντρικές μετρικές αφού ικανοποίησαν όλα τα πιο πάνω κριτήρια. Οι κεντρικές μετρικές είναι: 1) Δείκτης IBMR, 2) Δείκτης QBR, 3) Αριθμός Βρυοφυτικών taxa, 4) % Είδη Αναφοράς, 5) % Νιτρόφιλα είδη και 6) % Ελοφυτικά είδη (Phe_herbids). Ο Πολυμετρικός Δείκτης Μακροφύτων (Multimetric Macrophyte Index-MMI) είναι ο αριθμητικός μέσος των 6 κανονικοποιημένων «κεντρικών» μετρικών. Κανονικοποίηση καλείται η προσαρμογή του εύρους τιμών της κάθε μετρικής στο ενδεικτικό όριο από 0 μέχρι 1. Σημαντικό σημείο στην κανονικοποίηση των μετρικών είναι ο καθορισμός του ανώτερου (upper anchor) και κατώτερου ορίου (lower anchor) της κάθε «κεντρικής» μετρικής. Το ανώτερο και το κατώτερο όριο δείχνουν το ενδεικτικό εύρος της κάθε μετρικής όπου το ανώτερο όριο (anchor) αντιστοιχεί στην τιμή της μετρικής κάτω από τις συνθήκες αναφοράς. Στην παρούσα εργασία για το ανώτερο όριο κάθε μετρικής επιλέχθηκε το 75ο εκατοστημόριο (percentile) των μη διαταραγμένων περιοχών και για το κατώτερο όριο το 5ο εκατοστημόριο (percentile) των διαταραγμένων περιοχών. Για την αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας, των θέσεων δειγματοληψίας, με βάση τον Πολυμετρικό Δείκτη Μακροφύτων, απαιτείται ο καθορισμός των ορίων μεταξύ των 5 ποιοτικών κλάσεων όπως απαιτεί η Οδηγία Πλαίσιο για τα Ύδατα 2000/60/ΕΕ. Τα όρια του δείκτη καθορίστηκαν υπολογίζοντας αρχικά το όριο μεταξύ της «Υψηλής»/«Καλής» οικολογικής κατάστασης το οποίο ορίστηκε ως το 25o εκατοστημόριο μη διαταραγμένων περιοχών (0,623). Το υπόλοιπο εύρος τιμών χωρίστηκε σε τέσσερις ίσες κλάσεις. Τα αποτελέσματα έδειξαν, ότι ο ΜΜΙ δίνει πολύ καλή ένδειξη της οικολογικής κατάστασης των μεσαίου μεγέθους πεδινών ποταμών της Δυτικής Ελλάδας (RM-2). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα το 29,6% των θέσεων δειγματοληψίας (8 θέσεις) ταξινομήθηκαν στην Υψηλή οικολογική κατάσταση, το 4% (14 θέσεις) στην Καλή οικολογική κατάσταση, το 22,3% (6 θέσεις) στην Μέτρια, το 29,6% (8 θέσεις) στην Φτωχή και μόνο το 3,7% (1 θέση) χαρακτηρίστηκε ως Κακής Οικολογικής Ποιότητας. Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή, αποτελεί µια πρώτη προσπάθεια στον Ελληνικό χώρο για δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος παρακολούθησης της οικολογικής ποιότητας των ρεόντων υδάτων με χρήση των υδρόβιων μακροφύτων ως βιολογικών ποιοτικών στοιχείων. Η μεθοδολογία αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε πιλοτικά σε δύο λεκάνες απορροής στα μεσαίου μεγέθους πεδινά ποτάμια της Ηπείρου Αχέροντα και Λούρου ακολουθώντας πιστά τις απαιτήσεις και τις κατευθυντήριες γραμμές της Ευρωπαϊκής Οδηγίας Πλαίσιο για τα Ύδατα 2000/60/ΕΕ. Επίσης το σύστημα αξιολόγησης το οποίο προτείνεται αναπτύχθηκε με σκοπό την εφαρμογή του σε όλα τα παρόμοιου τύπου ποτάμια της Ελλάδας αφού τόσο ο κατάλογος με τις υποψήφιες μετρικές όσο και ο ίδιος ο πολυμετρικός δείκτης μπορεί να ελεγχθεί και σε άλλους τύπους ποταμών της Ελλάδας (RM-1, RM-3, RM-4 & RM-5). Τέλος, τα αποτελέσματα που προκύπτουν συμβάλλουν στην ορθολογικότερη διαχείριση και ανάδειξη των ποτάμιων ενδιαιτημάτων και στην εφαρμογή της περιβαλλοντικής πολιτικής του νερού στην Ελλάδα. / The main objective of the present thesis was the ecological assessment of two river basins, Acheron and Louros; based on aquatic plant communities, water quality and hydromorphological characteristics, as well as, the development of a methodology for collecting, analyzing and assessing field data, specific adapted to Greek conditions. The specific objectives of the doctoral thesis include: a) the investigation of abiotic parameters influencing the distribution of aquatic macrophytes along the two river basins (Chapter A); b) the investigation of riparian zone structure and the assessment of “key” environmental gradient and human intervention (Chapter B); c) abiotic typology for reducing the spatial variability, monitoring the temporal and seasonal variation in of aquatic macrophytes distribution, and determination of reference communities in each geomorphological unit of the riverine ecosystem (Chapter C), and d) the development of the Macrophyte Multimetric Index (MMI) which is described step by step in Chapter D. Data were collected from 32 sampling sites, which were chosen according to the following criteria: i) covering a wide gradient of land used i.e. from natural to artificial; ii) selection of more than one site with similar geomorphological characteristics; iii) the constant distance between sampling sites; iv) the homogeneity of the sampling sites, and v) the accessibility to the sampling points throughout the duration of monitoring. Based on the above criteria, 15 sites were selected along Acheron river basin [11, Acheron river (A1-8 & A11-13); 1, Cocytos (A9); 1, Vouvo Rema (A15); 2, irrigation canals (A10 & A14)]. Additionally, 17 sampling sites were selected along Louros river (S1-S15). The survey area was subdivided into 3 zones, a) the wetted part of the channel, b) the marginal-active channel and c) the riparian woodland plot. The survey area length was standardized at 100 m according to the widely accepted methods [e.g. Mean Trophic Rank, (MTR); Riparian Forest Quality, (QBR)]. On the other hand, the width of each plot includes the area between, the end of the active channel and the riparian woodland. The field surveys were conducted during the vegetation periods (April to September) of the years 2005 to 2007. The coverage of each macrophyte species was visually estimated using DAFOR 5-point scale (1: Rare, 2: Occasional, 3: Frequent, 4: Abundant and 5: Dominant). Also, water physicochemical parameters such as temperature, DO, pH, conductivity, were measured in situ using portable equipment (WTW340i/SET). Additionally, surface water samples were collected for determination of nutrients such as nitrate and nitrite nitrogen, total nitrogen, ammonium, phosphorus nutrients (soluble reactive phosphorus and total phosphorus), Chl-a, and alkalinity (HCO-3, CO3=). Nutrient samples were collected and analyzed according to APHA standard analytical method (APHA, 1989). For the statistical processing of the data were used: 1) Hierarchical cluster analysis (Bray-Curtis), for the biotic typology of macrophyte data along river basins and to determine the structure of the riparian vegetation; 2) Indicator Species Analysis, was used to describe the hierarchical structure of each group to distinguish the indicator species (Ind_Sps) for each vegetation group; 3) Ordination, which were used both Indirect and Direct gradient analyses. Indirect gradient analyzes were used: a) Principal Component Analysis (PCA), to identify Geomorphological Units and to determining the pressure gradients; and b) Detrended Correspondence Analysis (DCA), for researching the spatial distribution of species abundance, and for seasonal and inter-annual variability of the reference communities. For direct gradient analyzes were used: a) Redundancy Analysis (RDA), for correlation between, water physicochemical parameters and Indicator species; and b) Canonical Correspondence Analysis (CCA), for correlation between geomorphological characteristics and indicator species, as well as, to determine the key variables best explain the degradation of the riparian zone. The results showed that along the two river basins, six vegetation groups can be distinguished, with similar environmental gradient pattern (springs-estuaries). The dominant species for the upper part of Acheron and Louros river basins were: Pteridium aquilinum, bryophyte taxa and Carex species (C. acuta and C. pendula respectively). Moreover, four different vegetation groups were characterized the middle part of both river basins. The different degree of anthropogenic alteration of river estuaries (Acheron and Louros), reflects in the composition of the plant communities. The estuaries of Acheron were characterized by the dominant of green algae and the tolerant species Potamogeton pectinatus, while the estuaries of Louros river was characterized by the absence of green algae and the dominance of Potamogeton nodosus. The most important physicochemical variables that significantly affect the distribution of aquatic macrophytes along the river basins were: pH, conductivity, water temperature, and mean water velocity, concentrations of nitrogen nutrients (ΝΟ3-Ν, ΝΗ4-Ν, ΝΟ2-Ν) and orthophosphate (PO4-P), as well as, Chl-a. Whereas, the most important geomorphological factors were: altitude, bed substrate, channel width, channel shading, habitat type, water depth. Hierarchical cluster analysis distinguished five vegetation groups of the riparian zone of the study area. The following groups were indentified and characterized by the dominant riparian species. The upper reaches were characterized by the Vegetation Group Ia: Platanus orientalis and Ib: Quercus coccifera-P. orientalis; the middle reaches by II: Salix alba and Populus alba; and lowland areas until estuaries by III: Phragmites australis. Vegetation Group IV was characterized by the dominant of non native species Eucalyptus camaldulensis and the giant reed Arundo donax. According to the results, species abundance was low in all Vegetation Groups. Also, the applied indices Riparian quality assessment (QBR), Habitat Quality Assessment (HQA) and Habitat Modification Score (HMS) revealed that the ecological integrity of the riparian zone increases the overall ecological quality of the riparian ecosystem. According to the hydromorphological characteristics, the sampling sites were grouped into three Geomorphological Units: Upper –Middle reaches-Estuaries. In each Geomorphological Unit (GU) a pressure gradient analysis was performed, and the reference sites were identified. For GU I the number of reference sites was 7, for GU II 3 reference sites were identified, while, for the estuaries the number of the reference sites were only 2. Also in each GU the seasonal and inter annual changes in reference communities, were investigated, and the structure of the reference community was determined. The results showed that the composition of the reference communities in lowland rivers appears to remain constant in the physical fluctuations. On the other hand, the slight differences which were recorded, in the GU I, during spring and summer sampling, referred to the reduction of bryophytes. This reduction might be cause due to the late spring (May), at the upper part of Louros river. Also, differences were recorded between autumn and spring samplings, in the GU III (estuaries). Those differences referred to the reduction of pteridophytes, maybe due to the high temperatures that prevail during the summer months. Finally, the sampling period could be set between late April and late September, since, during this period, any field visit will give the same composition of the reference communities. We investigated, to the greatest possible degree, all the potential parameters and pressures, which could influence the composition and distribution of aquatic macrophytes along the river basins. The most significant effect, from the current pressures, in the studied area, is the alteration of the hydromorphological characteristics of the ecosystem. The Multimetric approach was chosen, as the most holistic and reliable evaluation method of the ecological status of the study area. A preliminary list of potential plant metrics was compiled from a review of the literature, and in situ observations of plant community patterns. The metrics were grouped into five categories, so that each one representing a different ecological aspect of aquatic and riparian plant communities: 1) Richness/Diversity, 2) Trophic status, 3) Composition, 4) Riparian Integrity, and 5) Sensitivity/Tolerance. A total of 86 metrics were tested, of which 7 belonged to the category of "Abundance/Diversity", 4 to the category of "Trophic” status, 46 metric referred to “Composition” of plant communities, 11 referred to "Riparian Integrity”, and finally, 18 belonged to “Sensitivity/Tolerance” category. The estimation of the pressure gradient was performed using Principal Component Analyses (PCAs), with 36 hydromorphological degradation variables in 2 spatial scales: macroscale and microscale. Candidate metrics, which can be identified as robust and most informative, are scrutinized further, in the process of selecting core metrics. To be selected as a core metric the following aspects have to be considered: 1) core metrics should cover different metric types (see above); 2) metrics should not give redundant information. Inter-correlation tests between candidate metrics were carried out to detect redundant metrics (threshold value Spearman’s r<0.800). In case of redundancy we further investigate: the correlation of each metric with stress gradient (threshold value Spearman’s r<0.05); the correlation of each of the pair of metrics with the other metrics in order to finally omit the one that showed the higher overall mean correlation; and how well they separate stressed from unstressed sampling sites (graphical analysis of box-whisker plots). The final index includes 6 metrics out of 86 candidated metrics. The core metrics are: 1) IBMR, 2) QBR, 3) Number of Bryophyte, 4) % Reference Species, 5) % Nitrophilous taxa and 6) % Helophyte taxa (Phe_herbids). The different numerical scales of each core metric (e.g. abundance class, number of individuals) were normalized to unitless scores between 0 and 1. The upper and lower anchors mark the indicative range of a metric. The upper anchor corresponds to the upper limit of the metric’s value under reference conditions, and it was set as the 75th of the unstressed sites. The lower anchor corresponds to the lower limit of the metric’s value under the worst attainable conditions and it was set as 5th percentile of stressed sites. The multimetric index was calculated as the arithmetic mean of the normalized metrics (Böhmer et al., 2004). The final Multimetric Index provides a score that represents the overall relationship between the combined values of the biological parameters observed for a given site and the expected value under reference conditions. This score is – as for single metrics – expressed as a numerical value between zero and one. This range can be subdivided into any number of categories corresponding to various levels of impairment. To determine the boundaries of Multimetric Index, the 25th percentile of the unstressed sites (0,623) was set as the boundary for the high/good ecological class. We propose quality classes with equal ranges, to provide five ordinal rating categories for assessment of impairment in accordance with the demands of the WFD. The application of Macrophyte Multimetric Index (MMI) in the medium lowland rivers of Greece led to the ecological classification in five quality classes. The results indicated that the 29.6% of the sampling sites (8 sites) were classified in High ecological status, 4% (4 sites) in Good ecological status; the 22.3% (6 sites) in Moderate, 29.6% (8 sites) in the Poor and only 3.7% (1 site) was characterized as Bad ecological quality. The current doctoral thesis was the first attempt in the Greece, for establishing an integrated monitoring system of ecological quality of running water ecosystems, using aquatic macrophytes as biological quality element. The methodology developed, was pilot implemented in two river basins, Acheron and Louros, in Epirus, following the requirements and guidelines of the European Water Framework Directive, 2000/60/EE. Also, the evaluation system was developed to be proposed for implementation at all similar river types of Greece, since both the list of candidate metrics and the Multimetric Index itself, can be tested in other types of Greek rivers (RM-1, RM-3, RM-4 & RM-5). Finally, the results, will contribute to the sustainable management and conservation of riverine ecosystems, as well as, to the implementation of the water environmental policy in Greece.