Ανάλυση, ερμηνεία και εκτίμηση του υδρογεωλογικού και τεχνικογεωλογικού περιβάλλοντος του μέσου ασυνεχειών: εφαρμογή στο σχιστολιθικό σύστημα της νήσου Τήνου

Abstract

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εκπονήθηκε στα πλαίσια του Προγράμματος Ενίσχυσης Ερευνητικού Δυναμικού (ΠΕΝΕΔ 2001), το οποίο εντάσσεται στο επιχειρησιακό πρόγραμμα <<ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ>> με τίτλο : <<Εκτίμηση και χαρτογράφηση τρωτότητας υδροφόρων οριζόντων σκληρών διερρηγμένων πετρωμάτων>>. Το ερευνητικό πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκε από την Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ) του Υπ. Ανάπτυξης, με πόρους οι οποίοι προέρχονται κατά 75% από πόρους της Ευρωπαϊκής Ένωσης και κατά 25% από Εθνικούς πόρους. Σκοπός της παρούσας έρευνα είναι η ανάλυση και ερμηνεία των παραμέτρων του μέσου ασυνεχειών με τελικό σκοπό την εκτίμηση των υδρογεωλογικών και τεχνικογεωλογικών συνθηκών των σκληρών διερρηγμένων πετρωμάτων στην νήσο Τήνο Προκειμένου να επιτευχθεί ο παραπάνω στόχος η διατριβή δομείται σε δύο κυρίως μέρη: Στο Α΄ Μέρος επιχειρείται ανάλυση δορυφορικών εικόνων και αεροφωτογραφιών για την εξαγωγή και χωρική αποτύπωση των τεκτονικών στοιχείων της περιοχής μελέτης, με την χρήση μεθόδων τηλεπισκόπησης. Ακολουθεί ταυτοποίηση των αποτελεσμάτων της προηγούμενης εργασίας με την συνδυασμένη χρήση Γ.Σ.Π και εργασιών υπαίθρου. Η ενότητα αυτή κλείνει με την κατασκευή ενός τεκτονικού χάρτη ο οποίος περιλαμβάνει τις θραυσιγενείς και πλαστικές δομές της περιοχής μελέτης. Στην συνέχεια περιγράφονται και αναλύονται οι χαρακτηριστικές παράμετροι του μέσου ασυνεχειών της περιοχής μελέτης, όπως είναι ο τύπος και η χωρική κατανομή των ασυνεχειών, ο προσανατολισμός, οι διαστάσεις των ασυνεχειών, η χωρική πυκνότητα και βαθμός διασύνδεσης. Και σε αυτή την περίπτωση γίνεται ευρεία και ταυτόχρονη χρήση Γ.Σ.Π και δεδομένων που προέκυψαν από εργασίες υπαίθρου. Ο συσχετισμός φυσικών εκφορτίσεων και του μέσου ασυνεχειών είναι το επόμενο στάδιο της έρευνας. Στην ενότητα αυτή περιγράφονται οι υδρογεωλογικές συνθήκες της περιοχής μελέτης καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά των πηγαίων εκφορτίσεων. Με την χρήση μεθόδων στατιστικής και μαθηματικών επιχειρείται η γεωμετρική και χωρική συσχέτιση των παραμέτρων των ασυνεχειών με τη κατανομή των πηγών. Το πρώτο μέρος της διατριβής κλείνει με περιγραφή του μηχανισμού πηγών σε συγκεκριμένες θέσεις της περιοχής μελέτης. Στο Β’ μέρος επιχειρείται η σε βάθος διερεύνηση και κατανόηση των συνθηκών που οδηγούν στην εκδήλωση αστοχιών στο περιβάλλον των σκληρών διερρηγμένων πετρωμάτων. Σε πρώτο στάδιο περιγράφονται και ταξινομούνται οι τύποι των κατολισθήσεων που αναπτύσσονται στη περιοχή μελέτης. Επιπρόσθετος σκοπός είναι η περιγραφή των γεωμετρικών και μορφολογικών χαρακτηριστικών των κατολισθήσεων, καθώς και του γενικού μηχανισμού αστοχίας. Τελικά αποτυπώνεται η χωρική κατανομή των αστοχιών, με την σύνταξη χάρτη απογραφής των, βασισμένου αποκλειστικά σε εργασίες πεδίου. Σε δεύτερο στάδιο, σκοπός είναι η διατύπωση της από κοινού επίδρασης τόσο της γεωλογικής δομής των σκληρών διερρηγμένων πετρωμάτων όσο και της γεωμορφολογίας στην τελική χωρική κατανομή των αστοχιών. Σε σχέση με τη γεωλογική δομή, επιλέχθηκαν οι παρακάτω παράγοντες: · Πάχος αποσαθρωμένου μανδύα. · Χωρική πυκνότητα ασυνεχειών, εκφρασμένη σε m/m2. · Λιθολογία. Σε σχέση με την γεωμορφολογική δομή της περιοχής μελέτης επιλέχθηκαν οι παρακάτω: · Υψόμετρο. · Κλίση πρανών. Στο τελικό αυτό στάδιο της μελέτης, καταρτίζεται το μοντέλο επιδεκτικότητας, βασιζόμενο στις ήδη διατυπωμένες σχέσεις μεταξύ γενεσιουργών αιτιών και κατολισθήσεων. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η σύνταξη χάρτη στον οποίο αποτυπώνεται η χωρική κατανομή της επιδεκτικότητας σε κατολισθήσεις.