Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τις τεχνικογεωλογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή του Φράγματος και του Ταμιευτήρα Μόρνου, όπως επίσης και τις υδροχημικές αναλύσεις που έγιναν σε δείγματα νερού που ελήφθησαν από τις διαρροές των σηράγγων του φράγματος. Περιλαμβάνονται διαγράμματα και ταξινομήσεις των αποτελεσμάτων των δειγμάτων των νερών. / This thesis includes the geological and technical conditions that describe the area around the Mornos Dam and Reservoir, as well as the hydrochemical analyses that were performed at samples of water wich were taken from the leaks at the tunnels of the Dam. In this thesis, there are also included diagrams, and classifications of the results of the water samples analyses.

Στο πλαίσιο της πτυχιακής εργασίας στο τομέα των γεωμορφικών εξελίξεων εξετάζονται η μελέτη και η περιγραφή της μορφογενετικής εξέλιξης της ευρύτερης περιοχής της λεκάνης του Πηνειού ποταμού στη Β.Δ. Πελοπόννησο.Ο Πηνειός ποταμός είναι άρρηκτα συνδεδεμένος με τον πέμπτο άθλο του Ηρακλή (καθαρισμός των στάβλων του Αυγεία από την κόπρο). Κατά τον μύθο, ο Ηρακλής, αφού γκρέμισε το μαντρότοιχο των στάβλων, εξέτρεψε τα ποτάμια Πηνειό και Αλφειό και καθάρισε τους στάβλους. Ο μύθος έχει συμβολικό χαρακτήρα και συνδέεται κυρίως με την κατασκευή υδραυλικών έργων, την αποξήρανση ελωδών εκτάσεων και την απαλλαγή της καλλιεργήσιμης γης από τα νερά των ποταμών. Το ποτάμι του Πηνειού βρίσκεται κοντά στο μυκηναϊκό νεκροταφείο της Αγίας Τριάδας, στην ορεινή ΒΑ Ηλεία, στα σύνορα με το Νομό Αχαΐα. Καταλαμβάνει μεγάλη έκταση στην κορυφή μιας πλαγιάς που καταλήγει απότομα στον Πηνειό ποταμό. Το νεκροταφείο αυτό της Αγίας Τριάδας δηλώνει την ύπαρξη κάποιου μεγάλου μυκηναϊκού πολιτισμού. Ο Πηνειός ανήκει στη Β.Δ. Πελοπόννησο με τις κύριες πηγές τροφοδοσίας του να πηγάζουν από το όρος Ερύμανθος (2224 μ.) σε υψόμετρο 1000 μ. Έχει συνολικό μήκος 70 χλμ. και η διεύθυνση αποστράγγισης του είναι από ΝΑ προς ΒΔ, όπου και εκβάλει στο Ιόνιο Πέλαγος. Η φυσική ροή του διακόπτεται από την παρουσία μιας τεχνητής λίμνης (ανθρωπογενές έργο) για αρδευτικούς σκοπούς προς το τέλος του μέσου ρου του ποτάμιου συστήματος. Πλησίον του χωριού Κέντρο έχει κατασκευασθεί φράγμα ύψους 50 μ. και μήκους 200 μ., όπου τα νερά του Πηνειού ταμιεύονται στην ομώνυμη τεχνητή λίμνη. Η προαναφερθείσα τεχνητή λίμνη κατασκευάστηκε το 1960 και σήμερα αποτελεί τη μεγαλύτερη λίμνη της Πελοποννήσου. Η λίμνη καλύπτει επιφάνεια 19,9 τ.χλμ. και βρίσκεται ανατολικά της αρχαίας Ήλιδας όπου χρησιμοποιείται για την άρδευση του κάμπου της Ηλείας. Στο μέσο ρου του Πηνειού και συγκεκριμένα στη τεχνητή λίμνη εκβάλουν ακόμη δύο σημαντικοί ποταμοί, ο Λάδωνας και ο Καλφαϊκός ποταμός (δευτερεύοντες πηγές τροφοδοσίας). / As part of the dissertation in the field of geomorphological evolutions are examined the research and the description of the geomorphological evolution in the wider area of the basin in Pineios river in the South West Peloponnisos. Pineios river is inextricably connected with the fifth labor of Hercules (where he had to clean Augeias stables from the dung). According to legend Hercules after he had brought down the walls of the stables he used his might to divert the rivers Pineios and Alfeios so that he could clean the stables. The myth is symbolic and is mainly linked with constructing hydraulic works, drying marshy areas and the discharge of arable land from river water. Near the river is located a mycenaean cemetery of Saint Τrinity in the mountainous north-east Hleia in the borders with Achaia. It occupies a large area on the slope which ends abruptly in Pineios river. This cemetery indicates the existence of the large Mycenaean civilization. Pineios belongs in the north-west Peloponnese with his main power sources to derive from mount Erymanthos (2224 m.) at an altitude of 1000 m. It has a total length of 70 km. and the address drain is from SE to NW where it empties into the Ionian Sea. It's natural flow is interrupted by the presence of an artificial lake (a manmade project) for irrigation purposes at the end of the middle reaches of the river system. Near the village Kentro a dam has been constructed 50 m. tall and 200 m. long, where the water of the river gathers in the homonymous artificial lake. This artificial lake was made in 1960 and today is the largest lake in Peloponnese. The lake covers an area of 19,9 km2 and is located east of ancient Hlida, where it is used to irrigate the plains of Hleia. In the middle reaches of Pineios and specifically in the artificial lake flow into two other major rivers, Ladwnas kai Kalfaikos river (secondary power sources).

Για τέσσερις τουλάχιστον δεκαετίες η παρακολούθηση (monitoring) των φραγμάτων αποτελεί βασική προϋπόθεση για τη διασφάλιση της σωστής λειτουργίας τους και την αποφυγή αστοχιών οι οποίες δεν είναι μεν πολύ συχνές έχουν όμως εξαιρετικά μεγάλη ένταση καταστροφικών αποτελεσμάτων, πρωτογενών και δευτερογενών. Η παρακολούθηση των φραγμάτων είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά τη διάρκεια δύο περιόδων αυξημένου κινδύνου αστοχιών: (1) της πρώτης πλήρωσης (που μπορεί να επιτελείται τμηματικά, σε περιόδους που απέχουν μέχρι και δεκαετίες, όπως στην περίπτωση του φράγματος των Κρεμαστών) και (2) της γήρανσης (κατά μέσο όρο μερικές δεκαετίες μετά την πρώτη πλήρωση). Σημαντικό τμήμα της παρακολούθησης αυτής καλύπτουν γεωδαιτικές μέθοδοι που αφορούν την καταγραφή των μετακινήσεων σημείων ελέγχου εγκατεστημένων μόνιμα πάνω στο φράγμα με στόχο την ανίχνευση τυχόν παραμορφώσεων (αλλαγή της γεωμετρίας) στο σώμα του φράγματος αλλά και τυχόν μετατόπισή του από το πεδίο θεμελίωσης. Παρότι η συστηματική παρακολούθηση είναι εξαιρετικά διαδεδομένη, υπάρχει εξαιρετική σπάνις δεδομένων και συστηματικών μελετών σχετικά με τη μακροχρόνια συμπεριφορά των φραγμάτων για διάφορους λόγους (σκόπιμη απόκρυψη στοιχείων, κακή ποιότητα καταγραφών κτλ.). Στην πλειοψηφία τους τα διαθέσιμα στοιχεία αφορούν κυρίως την περίοδο της πρώτης πλήρωσης με τις μετακινήσεις να καλύπτουν διάστημα < 10 ετών. Βασικός στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη των γεωδαιτικών στοιχείων του Φράγματος Κρεμαστών, ενός από τα μεγαλύτερα χωμάτινα φράγματα στην Ευρώπη (ύψος 160m και μήκος στέψης 456m) και ενός φράγματος σε δυσμενές σεισμοτεκτονικό και γεωλογικό περιβάλλον (έντονη σεισμικότητα, ανομοιογενή θεμέλια, με υλικά διαπερατά και τεκτονισμένα), με σκοπό να διερευνηθούν: (1) Οι λεπτομέρειες της παραμόρφωσης του φράγματος βάσει μακροχρόνιων δεδομένων γεωδαιτικά καταγεγραμμένων μετατοπίσεων (> 30 ετών) (2) Ο συσχετισμός των μετακινήσεων με τη στάθμη της λίμνης, τη βροχόπτωση και μικροαστοχίες ή πλημμύρες που εμφανίστηκαν. Τα διαθέσιμα γεωδαιτικά στοιχεία κάλυπταν τη χρονική περίοδο Ιούνιος 1966 – Μάιος 2003 και περιελάμβαναν τις οριζόντιες αποκλίσεις από ευθυγραμμία και τις κατακόρυφες μετακινήσεις ως προς μια χωροσταθμική αφετηρία 25 σημείων ελέγχου εγκατεστημένων στη στέψη και τα πρανή του φράγματος. Ήταν επίσης διαθέσιμες οι παρατηρήσεις της στάθμης ταμιευτήρα και οι τιμές της βροχόπτωσης στην περιοχή του φράγματος. Οι συνολικές οριζόντιες αποκλίσεις των σημείων ελέγχου στη χρονική περίοδο που εξετάστηκε έφτασαν τα 30cm και οι συνολικές κατακόρυφες μετακινήσεις τα 77cm. Η ακρίβεια των μετακινήσεων εκτιμήθηκε πολύ καλύτερη από 1mm για τις οριζόντιες αποκλίσεις και 1.3mm για τις κατακόρυφες μετακινήσεις. Από την ανάλυση στο πεδίο του χρόνου προέκυψε ότι οι παρατηρήσεις μπορούν να προσεγγιστούν με ένα πολυώνυμο 4ου βαθμού εντός του χρονικού διαστήματος που καλύπτουν οι μετρήσεις. Οι παραμορφώσεις είναι μόνιμες, ενώ παρουσιάζουν τάση για σταθεροποίηση. Το εύρος των μετακινήσεων δεν κρίνεται ανησυχητικό λαμβάνοντας υπόψη την ηλικία του φράγματος (> 40 χρόνων). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε η συνεχής κίνηση προς τα ανάντη πέντε σημείων έλεγχου στο κατάντη πρανές. Πιθανότερη αιτία εκτιμήθηκε ότι αποτελούν οι διαρροές στο φράγμα που συγκεντρώνονται στη σήραγγα αποστράγγισης σε θέση κοντά στα εν λόγω σημεία. Για τη διερεύνηση της επίδρασης της στάθμης ταμιευτήρα και της βροχόπτωσης στις μετακινήσεις του φράγματος εφαρμόστηκε αρχικά φασματική ανάλυση με σκοπό τον προσδιορισμό των κύριων περιόδων των διαθέσιμων παρατηρήσεων. Χρησιμοποιήθηκαν (α) οι μετασχηματισμοί Fourier, όπου το επέτρεπαν οι συνθήκες και (β) το κανονικοποιημένο περιοδόγραμμα Lomb. Για την εφαρμογή του τελευταίου αναπτύχθηκε ειδικό λογισμικό σε γλώσσα προγραμματισμού Fortran. Η φασματική ανάλυση των τιμών της στάθμης του ταμιευτήρα κατέληξε στον προσδιορισμό > 10 κύριων περιόδων με εμφανώς υπερέχουσα την ετήσια. Οι κύριες περίοδοι που εντοπίστηκαν για τις τιμές της βροχόπτωσης αντιστοιχούσαν στην ετήσια και τη χειμερινή συνιστώσα. Όπως ήταν αναμενόμενο, οι μετακινήσεις των σημείων ελέγχου δεν παρουσίαζαν περιοδικότητα. Στη συνέχεια εφαρμόστηκε ανάλυση στο πεδίο χρόνου – συχνοτήτων με εφαρμογή των Μετασχηματισμών Ζ κυματιδίων με βάρη. Η μέθοδος οδήγησε στο συσχετισμό κάποιων από τα μέγιστα που εντοπίστηκαν στο φασματόγραμμα της στάθμης του ταμιευτήρα με συγκεκριμένα συμβάντα όπως π.χ. το άνοιγμα των θυρών των υπερχειλιστών. Με χρήση της μεθόδου γραμμικής συσχέτισης και ενός high-pass φίλτρου προσδιορίστηκαν οι κρίσιμες τιμές (thresholds) για τη στάθμη λίμνης και τη βροχόπτωση πέρα από τις οποίες ο ρυθμός μεταβολής των καθιζήσεων φαίνεται να αυξάνει υπερβολικά. Διαπιστώθηκε ότι για στάθμες λίμνης > 270m και βροχόπτωση > 130mm/μήνα οι καθιζήσεις της στέψης αυξάνονται σημαντικά. Δεδομένου ότι η στάθμη ταμιευτήρα πήρε για πρώτη φορά τη μέγιστη τιμή της 28 χρόνια μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής του φράγματος κατέστη δυνατή η μελέτη της απόκρισης του φράγματος σε συνθήκες πρώτης πλήρωσης κάτι που υπό άλλες συνθήκες δεν θα ήταν εφικτό καθώς οι μετρήσεις των μετακινήσεων ξεκίνησαν σχεδόν ένα χρόνο μετά το κλείσιμο της σήραγγας εκτροπής. Διαπιστώθηκε ότι η ανύψωση της στάθμης σε τόσο υψηλά επίπεδα αύξησε σημαντικά το ρυθμό των καθιζήσεων. Το φαινόμενο ήταν περισσότερο έντονο για τα σημεία της στέψης. Εκτός από την ανάλυση των δεδομένων, έγινε μία σχεδόν πλήρης καταγραφή, αξιολόγηση και ταξινόμηση των διαθέσιμων στη διεθνή βιβλιογραφία μελετών φραγμάτων με βάση γεωδαιτικά δεδομένα. Από τη βιβλιογραφική αυτή προσέγγιση προσδιορίστηκε ένα εύρος κρίσιμων τιμών (0.8 – 1%) για την αναμενόμενη καθίζηση της στέψης ως ποσοστό του ύψους του φράγματος. Για την περίπτωση του φράγματος των Κρεμαστών το ποσοστό αυτό είναι ίσο με 0.48% αρκετά χαμηλότερα από το ανώτατο όριο του 1%. Δεδομένου ότι το φράγμα των Κρεμαστών είναι ηλικίας > 40 ετών και επομένως αυξημένης κατά τεκμήριο επικινδυνότητας, προτείνεται η συνέχιση της παρακολούθησης των μετακινήσεών του και η ενίσχυσή τους με όργανα νεότερης τεχνολογίας κυρίως GPS των οποίων έχει γίνει πιλοτική μόνο εφαρμογή. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη ότι μέχρι σήμερα δεν έχει επιχειρηθεί η πρώτη πλήρωση του φράγματος στο επίπεδο που προέβλεπε η μελέτη λόγω αύξησης των διαρροών σε μη επιτρεπτά επίπεδα προτείνεται η ανάπτυξη ενός τρισδιάστατου μοντέλου που να προβλέπει την εξέλιξη των μετακινήσεων στο χώρο και τη συμπεριφορά του πυρήνα για υψηλές στάθμες λίμνης. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για τη δημιουργία ενός τέτοιου μοντέλου. / Monitoring has proved to be crucial for the safety of dams. Geodetic methods play an important role on this. The aim of geodetic monitoring is the detection of any change on the dam geometry as well as any displacements of its foundations. Despite the fact that dams are systematically monitored for the last decades, long-term monitoring records and their analyses are extremely rare in the literature. The majority of available data cover only the period of the first filling or a few years later (< 10 years). The aim of this study was the analysis of the geodetic monitoring record of Kremasta Dam, one of the highest earthfill dams in Europe (160m high and 456m long) for the first time after its construction. The available data cover a period of > 35 years (1966 – 2003) and consist of the horizontal deflections and vertical displacements of 25 control stations established on the crest and the body of the dam relative to reference points on stable ground as well as the reservoir level fluctuations and the rainfall height at the dam area. Maximum horizontal deflection was equal to 30cm while maximum vertical displacements were up to 77cm. The accuracy of the data was found to be better than 1mm for horizontal deflections and 1.3mm for vertical displacements. Analysis in the time domain revealed that displacements can be described by a 4th degree polynomial and have a tendency of stabilization. The amplitude of displacements is normal compared to the age of the dam. On the other hand, a part of the downstream slope was found to move systematically upstream. This phenomenon is possibly due to leakage that can be up to 200lt/sec. Spectral analysis using Fourier Transforms and Lomb Periodogram was applied in order to investigate the effects of reservoir level fluctuations and rainfall on the behaviour of Kremasta dam. A dominant period of 1 year was found present in reservoir level and rainfall timeseries while no periodicity was detected in the values of displacements. Time-frequency analysis using Weighted Wavelet –Z Transforms revealed that there is a relationship between some of the peaks of the obtained spectrogram and specific events e.g. the operation of spillways in 1996. A high-pass filter in combination with linear correlation method was applied in order to define the critical values for (1) reservoir level elevation, (2) rate of reservoir level fluctuations and (3) rainfall rate above which the settlement rate of the crest increases significantly. These thresholds are equal to 270m, 1.3m/month and 130mm/month respectively. Statistical analysis of the crest settlements of > 40 earthfill dams (up to 30 years old) with central clay core revealed that crest settlements of up to 0.8 – 1% of dam height can be considered to be normal. In case of Kremasta Dam this percentage is up to 0.48% which is within safety limits. Kremasta Dam is > 40 years old and thus the continuation of monitoring its displacements is suggested in order to ensure the dam’s safety. Geodesy Laboratory of Patras University and Public Power Corporation are working on the design of a new geodetic monitoring system of Kremasta Dam based on modern instruments like GPS. Results of this study, the first study of the long-term behaviour of Kremasta Dam, could also be used in the development of a 3-D model for prediction of the dam’s displacements and the behaviour of the clay core under high water levels.

Είναι ευρέως γνωστό ότι οι διαδικασίες της διάβρωσης του εδάφους επηρεάζονται από ένα πλήθος βιοφυσικών και ανθρώπινων παραγόντων και εμφανίζονται με διαφορετικές εντάσεις σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Εντούτοις, οι χωρικές και χρονικές κλίμακες των διαδικασιών είναι ακόμα ανεπαρκώς κατανοητές. Ως εκ τούτου, ο έλεγχος και ο υπολογισμός της διάβρωσης και της απόθεσης αποτελεί ένα σύνθετο και δύσκολο στόχο. Επομένως, είναι ανάγκη να βελτιωθεί η κατανόηση των διαδικασιών λαμβάνοντας υπόψη την ποσοτική τους έκφραση, ώστε να είναι σε θέση ειδικοί επιστήμονες να αναλύσουν το αντίκτυπο του φαινομένου αυτού. Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής είναι η εκτίμηση μοντέλου διάβρωσης και στερεοπαροχής στον ταμιευτήρα του ομώνυμου φράγματος του ποταμού Πηνειού, στην περιοχή του Νομού Ηλείας. Απώτερος στόχος αυτής της μελέτης είναι ο υπολογισμός και η εκτίμηση του όγκου των φερτών υλών που έχουν αποτεθεί στον ταμιευτήρα του φράγματος, με αποτέλεσμα την πολυετή δυσλειτουργία του, με σκοπό την εφαρμογή πρακτικών που θα δώσουν παράταση στην οικονομική ζωή του έργου. Προς την κατεύθυνση αυτή αναπτύχθηκε μια μέθοδος η οποία συνδυάζει την Παγκόσμια Εξίσωση Εδαφικής Απώλειας (Universal Soil Loss Equation - USLE) με τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφορίας (GIS), συγκεκριμένα το λογισμικό ArcGIS 10. Η USLE υπολογίζει την μακροπρόθεσμη μέση ετήσια απώλεια εδάφους πολλαπλασιάζοντας πέντε συγκεκριμένους παράγοντες που περιγράφουν τα χαρακτηριστικά λεκανών, όπως η διαβρωτικότητα της βροχόπτωσης, η διαβρωσιμότητα του εδάφους, η μορφολογία του εδάφους, η φυτοκάλυψη του εδάφους και η διαχείριση των εδαφών κατά της διάβρωσης. Το GIS χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των συντελεστών της USLE ως μεμονωμένα ψηφιακά επίπεδα τα οποία πολλαπλασιάζονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν έναν δυναμικό χάρτη εδαφικής διάβρωσης. Αυτός ο συνδυασμός παρέχει έναν τρόπο εκτίμησης της πιθανής διάβρωσης του εδάφους σε μια περιοχή με τις υπάρχουσες πηγές δεδομένων. Ο εντοπισμός των περιοχών που παρουσιάζουν μεγαλύτερο κίνδυνο διάβρωσης και η χαρτογράφησή τους, συμβάλουν στην πρόληψη της περαιτέρω υποβάθμισης του εδάφους με χρήση των απαραίτητων αντιδιαβρωτικών μέτρων. Για τον υπολογισμό του συντελεστή διαβρωτικότητας της βροχόπτωσης (R) και για την εξαγωγή του χάρτη κατανομής της χρησιμοποιήθηκαν οι μηνιαίες και ετήσιες μετρήσεις βροχόπτωσης από πέντε μετεωρολογικούς σταθμούς που εντοπίζονται στην λεκάνη απορροής ανάντη του φράγματος. Ο συντελεστής διαβρωσιμότητας του εδάφους (Κ) απαιτεί μετρήσεις πεδίου για την εκτίμηση των ιδιοτήτων του εδάφους. Στην παρούσα μελέτη, λόγω αδυναμίας συγκέντρωσης δειγμάτων, οι ιδιότητες του εδάφους εκτιμήθηκαν με γεωλογικά κριτήρια και εν συνεχεία με τη χρήση του GIS δημιουργήθηκε χάρτης κατανομής διαβρωσιμότητας του εδάφους. Με βάση το Ψηφιακό Μοντέλο Αναγλύφου της περιοχής μελέτης υπολογίστηκε ο τοπογραφικός συντελεστής (LS), ενώ βάσει του CORINE και σύμφωνα με τη βιβλιογραφία υπολογίστηκε ο παράγοντας κάλυψης και διαχείρισης γης (C). Τέλος, ο συντελεστής διαχείρισης των εδαφών κατά της διάβρωσης (P) ορίστηκε ίσος με τη μονάδα (1) καθώς δεν έχει παρθεί κανένα μέτρο για την προστασία των εδαφών κατά της διάβρωσης σε όλη την λεκάνη απορροής. Βάσει των παραπάνω υπολογισμών προέκυψε η μέση ετήσια απώλεια εδάφους ανά μονάδα επιφάνειας της λεκάνης απορροής ανάντη του φράγματος, η οποία ανέρχεται στους ----- t/ha ή SE=---- t/km2. Κατόπιν υπολογισμού της μέσης ετήσιας εδαφικής διάβρωσης, βάσει εμπειρικής μεθόδου υπολογίστηκε ο συντελεστής (%) στερεοαπορροής και κατ' επέκταση η μέση ετήσια στερεοαπορροή της λεκάνης ανάντη του φράγματος Πηνειού, η οποία ανέρχεται σε ----- t/ha ή ----- t/km2. Για την συγκεκριμένη λεκάνη απορροής το ----- των παραγόμενων φερτών υλών είναι αυτό που τελικά μεταφέρεται και αποτίθεται κάθε χρόνο στον ταμιευτήρα του φράγματος, τα οποία ανέρχονται σε ------ t. / It’s widely known that the procedures of soil erosion are affected by a number of biophysical and human factors and appeared with different intensities in different places. However, the spatial and temporal scales of the procedures are still poorly understood. Therefore, the control and the calculation of soil erosion and deposition are a complex and difficult task. So, it’s necessary to improve the understanding of the procedures, taking into account their quantitative expression, in order to scientists be able to analyze the impacts of this phenomenon. The main purpose of this thesis is the estimation of the erosion and sediment model in the reservoir of the homonymous dam of river Peneus, in the prefecture of Ilia. The ultimate goal of this study is to calculate and estimate the volume of sediment that have been deposited in the reservoir of the dam, resulting in perennial dysfunction , in order to implement practices that will give extension in the economic life of the project. For this propose a method has been developed that combines the Universal Soil Loss Equation- USLE with Geographic Information Systems- GIS. This method is the software ArcGIS 10. The USLE equation calculates the long-term average annual soil loss by multiplying five specific factors that describe the characteristics of the basins, such as the rainfall erosivity, the soil erodibility, the topography, the vegetation cover of the soil and the management of soil erosion. The GIS system is used to store the USLE’s factors as individual digital levels that are multiplied together to create a dynamic map of soil erosion. This combination provides a way of estimating of the possible erosion of the soil in an area with the existing data sources. The identification of the areas of greatest risk of erosion and their cartography, helped to prevent further soil degradation by using the necessary corrosion measures. For calculating the rainfall erosivity factor (R) and for the extraction of the distribution map of erosion are used monthly and annual rainfall measurements from five meteorological stations located in the watershed upstream of the dam. The soil erodibility factor (K) requires field measurements to estimate the properties of the soil. In this study, due to our inability to obtain samples, soil properties were evaluated with geological criteria and subsequently using the GIS created map distribution of soil erodibility. Based on the digital elevation model of the study area, was calculated the topographic factor (LS), while under CORINE and the literature was calculated the capper and land administration (C). Finally, the factor of soil management against erosion (P) was set equal to one (1) as there has not been taken any step to protect soils against erosion throughout the basin. Based on the above calculation showed average annual soil loss per unit area of the watershed upstream of the dam, which amounts to ---- t/ha or SE=---- t/km2. After calculation the average annual soil erosion, based on the empirical method has calculated the sediment delivery ratio and thus the average annual sediment yield of the watershed upstream of the dam Peneus, which is -----t/ha or ----- t/km2. For this specific watershed the ----% of the produced sediment is what ultimately transported and deposited annually in the reservoir of the dam, which amount to ---- t.

Η παρούσα διατριβή στοχεύει στη μελέτη, μέσω αριθμητικής προσομοίωσης, της διόδευσης του πλημμυρικού κύματος λόγω αστοχίας του φράγματος Αστερίου. Το εν λόγω φράγμα κατασκευάζεται επί του ποταμού Παραπείρου στο νομό Αχαΐας με σκοπό την υδροδότηση της Πάτρας, της Βιομηχανικής Περιοχής (ΒΙ.ΠΕ.) Πατρών και γενικά της βορειοδυτικής Αχαΐας. Η προσομοίωση πραγματοποιήθηκε με χρήση του εμπορικού λογισμικού MIKE 11. Η μεθοδολογία περιλαμβάνει την ταυτόχρονη προσομοίωση αστοχίας φράγματος, μέσω αριθμητικού μοντέλου βασιζόμενου στην εξίσωση ενέργειας, και διόδευσης πλημμυρικού κύματος σε ανοικτό αγωγό, μέσω αριθμητικής επίλυσης των εξισώσεων Saint-Venant (μονοδιάστατη ροή κατά μήκος ανοικτού αγωγού). Η επίλυση των εξισώσεων βασίζεται σε άρρητο σχήμα πεπερασμένων διαφορών έξι σημείων. Η μονοδιάστατη διακριτοποίηση και δημιουργία αριθμητικού πλέγματος κατά μήκος της κύριας μισγάγκειας του συστήματος των ποταμών Παραπείρου - Πείρου και η δισδιάστατη διακριτοποίηση των διατομών στους σχετικούς κόμβους του πλέγματος βασίστηκαν σε δεδομένα από την ψηφιοποίηση χαρτών Γ.Υ.Σ. σε κλίμακα 1:5.000. Άλλα δεδομένα εισαγωγής του λογισμικού είναι τα χαρακτηριστικά του ρήγματος κατά την αστοχία του φράγματος, όπου επιλέγεται η περίπτωση ακαριαίας δημιουργίας ρήγματος ως η δυσμενέστερη για την επίπτωση του πλημμυρικού κύματος στα κατάντη, οι σχετικές οριακές συνθήκες και οι παράμετροι των αριθμητικών μοντέλων. Σύμφωνα με τη διεθνή πρακτική εξετάσθηκαν δύο πιθανά ενδεχόμενα αστοχίας του φράγματος: (α) με ταυτόχρονη ροή της μέγιστης παροχής σχεδιασμού του υπερχειλιστή του φράγματος (Σενάριο Μέγιστης Παροχής) και (β) με μηδενική παροχή (Σενάριο Ηλιόλουστης Ημέρας). Ο ταμιευτήρας του φράγματος θεωρήθηκε πλήρης, με στάθμη ύδατος τη μέγιστη δυνατή. Επίσης, εξετάσθηκε η επίδραση δύο αριθμητικών μοντέλων συμπεριφοράς της ροής στο ρήγμα του φράγματος και τριών τιμών αριθμού Manning για τις απώλειες λόγω τριβής πυθμένα. Τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν τη χωρική και χρονική κατανομή της στάθμης του ύδατος κατάντη του φράγματος, το χρόνο άφιξης του πλημμυρικού κύματος και τη μέγιστη στάθμη ύδατος σε δεδομένες κρίσιμες θέσεις (οικισμοί, ΒΙ.ΠΕ. Πατρών και γέφυρες) του πλημμυρικού πεδίου. Παρατηρείται ότι στη ρεαλιστικότερη περίπτωση, το πλημμυρικό κύμα φθάνει στην ακτή σε χρόνο περίπου μίας ώρας, ενώ, ακόμα και στη δυσμενέστερη περίπτωση, η μέγιστη στάθμη του ύδατος δεν απειλεί τον κύριο οικοδομικό ιστό των οικισμών κατά μήκος του πλημμυρικού πεδίου και της ΒΙ.ΠΕ. Πατρών. / -

Για την κάλυψη των αναγκών της ύδρευσης στην Αθήνα, έγιναν μελέτες με σκοπό την ενίσχυση του υδατικού δυναμικού του ταμιευτήρα Μόρνου. Η ενίσχυση του ταμιευτήρα περιελάμβανε την κατασκευή του φράγματος στον ποταμό Ευήνο, περιοχής Αγ. Δημητρίου καθώς και της ενωτικής σήραγγας. Η σήραγγα αυτή θα μετέφερε νερό από τον ταμιευτήρα του Ευήνου στον ταμιευτήρα του φράγματος του Μόρνου. Για την διεξαγωγή της κατασκευής του έργου χρειάστηκαν αρκετές γεωλογικές και τεχνικογεωλογικές μελέτες. Αυτές είχαν ως σκοπό την προτροπή από τυχόν αστοχίες. Οι μελέτες αυτές περιείχαν εργασίες υπαίθρου αλλά και εργαστηριακές δοκιμές. Στο πρώτο μέρος της εργασίας αρχικά τοποθετείται γεωγραφικά το φράγμα. Ακολουθεί μια ανάλυση των τμημάτων και των συνοδών έργων του φράγματος καθώς και για τις κατολισθήσεις που προέκυψαν κατά την κατασκευή του. Επίσης παρουσιάζονται η λιθολογία, η τεκτονική, η υδρογεωλογία της περιοχής της θέσης κατασκευής αλλά και οι συνέπειες που θα μπορούσαν να προκληθούν από την κατασκευή του φράγματος. Στο δεύτερο μέρος αυτής της εργασίας αναλύονται κάποιες από τις εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές, που πραγματοποιήθηκαν στο στάδιο προμελέτης του έργου. Οι επιτόπου περιλαμβάνουν τη διάνοιξη των γεωτρήσεων και την τοποθέτηση πιεζομέτρων. Οι εργαστηριακές ασχολούνται με τα δείγματα από τις γεωτρήσεις, προσδιορίζοντας κάποια από τα χαρακτηριστικά τους όπως τα φυσικά και τις παραμέτρους αντοχής τους καθώς και την ορυκτολογία τους. Στη συνέχεια, ακολουθεί ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν και η καταγραφή τους σε διαγράμματα. Στο τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και το παράρτημα με τους χάρτες από την περιοχή μελέτης. / Extended research took place in order to cover the waterwork needs of Athens and reinforce water dynamic of Mornos reservoir. This reservoir reinforcement include the construct of dam in Evinos river and the integrative tunnel. The tunnel will transfer water from Evinos to Mornos reservoir. For the building of this dam there was need of many geological and geotechnical studies. These studies prevent the dam’s failure. The following studies contain both field tests and controlled laboratory tests. The first part of this study explains the geographical position of the dam (A. Dimitrios area). The rest of the study focuses on parts review, recommendable works and occurring landslides during its construction. Lithology, tectonics and hydrogeology on the building area is also included along with the consequences of the dam construction on the area. The second part analyzes the laboratory and field work tests. The above tests took place at the preliminary design stage of the dam. The filled work tests include the boring of test drillings and the placement of piezometers. The main pursuit of the lab studies is to determine some of the rock characteristics like general physic properties, mechanical strength and mineralogy. The results of the lab studies were used for the formation of specific diagrams. The end of this study summarizes the conclusions of the tests and includes an appendix of the maps of this area.

Η Κβαντική Πληροφορία είναι μια ιδιότητα των κβαντικών συστημάτων που σχετίζεται με την κβαντομηχανική επαλληλία και την συσχέτιση των συστημάτων σε Ενδιαπλοκή. Λόγω της αλληλεπίδρασης με το κλασικό περιβάλλον η Ενδιαπλοκή χάνεται ταχύτατα με συνέπεια να περιορίζεται δραματικά η πρακτική της χρησιμότητα. Πραγματοποιήθηκε διερεύνηση διαφόρων διατάξεων κβαντικών συστημάτων είτε σε αλληλεπίδραση με άλλα συστήματα είτε μεμονωμένων, αλλά με την συνθήκη το αντίστοιχο κλασικό μη γραμμικό σύστημα να είναι χαοτικό ή ολοκληρώσιμο. Ερευνητικά αποτελέσματα: 1. Ο ρυθμός μεταβολής της Ενδιαπλοκής με την μεταβολή μιας παραμέτρου σύζευξης φράσσεται από την καμπυλότητα των ενεργειακών επιπέδων. Το αποτέλεσμα έχει γενική ισχύ, διότι βασίζεται σε γενικές ιδιότητες των τυχαίων πινάκων που κωδικοποιούν την χαοτική ή την κανονική συμπεριφορά των συστημάτων,2. Ο ρόλος της λεπτομερούς δομής του κλασικού χώρου των φάσεων. Ερευνήθηκε η εξάρτηση της Ενδιαπλοκής από την τιμή παραμέτρου σύζευξης σε σχέση με το διάγραμμα διακλαδώσεων του Βηματικού Στρόβου, καθώς και σε σχέση με την ύπαρξη Κβαντικών Ουλών, 3. Η μη γραμμικότητα συστημάτων σε συνδυασμό με την παρουσία εξωτερικών πεδίων μπορεί να οδηγήσει σε βέλτιστες τιμές ορισμένων παραμέτρων που ευνοούν την δημιουργία Ενδιαπλοκής θερμικά. Μελετήθηκε κατάλληλο μοντέλο, 4. Κβαντικός δίαυλος βρίσκεται σε αλληλεπίδραση με το τοπικό περιβάλλον. Οι ιδιότητες του τοπικού περιβάλλοντος (χάος ή κανονικότητα) μπορούν να επηρεάσουν τις δυνατότητες του διαύλου, 5. Ένα ανοικτό κβαντικό σύστημα αλληλεπιδρά με τοπικό κβαντικό περιβάλλον λίγων βαθμών ελευθερίας, καθώς και με ένα ολικό Μαρκοβιανό περιβάλλον και τελικά προκαλείται απώλεια κβαντικής συνάφειας. Διερευνήθηκε, αριθμητικά, ο τρόπος με τον οποίο, οι κλασικές ιδιότητες του τοπικού περιβάλλοντος επηρεάζουν τον ρυθμό απώλειας συνάφειας του συστήματος. / Quantum Information is a particular property of quantum systems which is associated with the quantum mechanical superposition principle and the correlation of the systems in the entangled states. Due to the interaction with the classical environment, this basic property of Entanglement is lost very quickly, with the result, its practical usefulness to be dramatically reduced. The present Thesis is concerned with the study of various arrangements of quantum systems either in interaction with other systems, or isolated, but with the condition that the corresponding classical non linear system is chaotic or integrable. Results presented in the thesis: 1. Τhe rate of change of entanglement of a quantum system with respect to the change of an interaction parameter is bounded by the curvature of the energy levels. This result has a general validity, because it is based on general properties of random matrices, which may encode the regular or chaotic behavior of physical systems, 2. The role of the detailed structure of the classical phase space. The dependence of entanglement on the position of a parameter of interaction in connection to the bifurcation diagram in the model of quantum kicked top was studied. An analysis was carried out for a possible impact of the existence of scars on the behavior of entanglement, 3. The non linearity of systems combined with the presence of external fields may lead to optimal values of certain parameters which favor the thermal creation of entanglement. A particular model was studied in which this behavior is observed, 4. A quantum channel is in interaction with its local environment. The question posed, is whether the properties of the local environment (chaos or integrability) may influence the capabilities of the channel, 5. An open quantum system interacts with a quantum local environment, which in general has few degrees of freedom, and a global infinite one. It was numerically investigated how the classical properties of the local environment Influence the decoherence rate of the system.