Περιεχόμενο μαθήματος
Εισαγωγή στις υδρολογικές διεργασίες
Στατιστική – Πιθανολογική ανάλυση υδρολογικής πληροφορίας,
Μελέτη των ατμοσφαιρικών διεργασιών και κατακρημνισμάτων, Μέθοδοι μέτρησης υετόπτωσης, Ανάλυση δεδομένων βροχόπτωσης, Xωρική κατανομή της βροχόπτωσης, Υπολογισμός καμπυλών Έντασης-Διάρκειας-Συχνότητας (Intensity-Duration-Frequency, IDF curves). Υπολογισμός καμπυλών Ύψους-Διάρκειας-Συχνότητας (Depth-Duration-Frequency, DDF curves), Υπολογισμός καταιγίδας σχεδιασμού
Υδρολογικές Απώλειες, Μέθοδοι μέτρησης και υπολογισμού εξάτμισης και εξατμισοδιαπνοής, κατακράτησης, και διήθησης
Περίσσευμα βροχής, Μέθοδοι εκτίμησης των απωλειών βροχής. Εκτίμηση του περισσεύματος βροχής με τη μέθοδο SCS
Απορροές, Μέθοδοι μέτρησης απορροών-Υδρομετρία, Υδρομετρικοί σταθμοί-υδρομετρικά δίκτυα
Επεξεργασία υδρομετρικών παρατηρήσεων, Καμπύλες διάρκειας απορροής (Flow Duration curves), Αθροιστικές καμπύλες απορροής
Πλημμυρικές απορροές, Μοναδιαίο Υδρογράφημα, Προσδιορισμός μοναδιαίου υδρογραφήματος, Στιγμιαίο Μοναδιαίο Υδρογράφημα
Υπολογισμός χρόνου συγκέντρωσης απορροής και χρόνου υστέρησης απορροής, Εμπειρικές μέθοδοι εκτίμησης πλημμύρας σχεδιασμού, Ορθολογική μέθοδος, Συνθετικό Μοναδιαίο Υδρογράφημα
Διόδευση πλημμύρας, Υδρολογικές μέθοδοι διόδευσης πλημμύρας, Διόδευση πλημμύρας δια μέσου τμήματος ποταμού (Μέθοδος Muskingum), Διόδευση πλημμύρας δια μέσου ταμιευτήρα
Μαθηματικά Μοντέλα Βροχής-Απορροής, Ταξινόμηση μοντέλων, Εφαρμογές Γ.Σ.Π. και τηλεπισκόπησης στην Υδρολογία
Μαθησιακοί στόχοι
Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή στα φαινόμενα και στις φυσικές διαδικασίες της επιφανειακής υδρολογίας και συνολικά του υδρολογικού κύκλου, η κατανόηση των φαινομένων και η ανάλυση και επεξεργασία των δεδομένων βροχόπτωσης και παροχής με στόχο την εύρεση της καταιγίδας και της παροχής σχεδιασμού για την μελέτη υδροτεχνικών έργων.
Το μάθημα βοηθά τους φοιτητές να αναπτύξουν την τεχνική και διανοητική τους ικανότητα ετοιμάζοντας τους για την εργασία σαν μηχανικοί και για μεταπτυχιακές σπουδές. Το μάθημα εκθέτει τους φοιτητές σε υπολογιστικές τεχνικές της Τεχνικής Υδρολογίας που χρησιμοποιούνται στην μοντέρνα πρακτική των Πολιτικών Μηχανικών.
Προτεινόμενη Bιβλιογραφία
Κύρια διδακτικά βοηθήματα
1ο Συγγραμμα : Δ.Μ. Παπαμιχαήλ «Τεχνική Υδρολογία Επιφανειακών Υδάτων», Γιαχούδη-Γιαπούδη, 2001
2ο Συγγραμμα: Γ. Τσακίρης «Υδατικοί Πόροι Ι. Τεχνική Υδρολογία», Συμμετρία, 1995
3ο Συγγραμμα: Μιμίκου Μ.Α. & Ε.Α. Μπαλτάς. «Τεχνική Υδρολογία», Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 5η Εκδοση, 2012
Επικουρικά διδακτικά βοηθήματα:
α) «Handbook of Hydrology» by D.R. Maidment (Editor),
β) «Εισαγωγή στην Τεχνική Υδρολογία» του Θ.Σ. Ξανθόπουλου.
γ) Σακκάς Ι.Μ. «Τεχνική Υδρολογία: Τόμος 1 Υδρολογία Επιφανειακών Υδάτων», Εκδόσεις Αϊβαζίδη, 2004
δ) Κουτσογιάννης, Δ., και Θ. Ξανθόπουλος. «Τεχνική Υδρολογία», Έκδοση 3, 418 σελίδες, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 1999. (https://www.itia.ntua.gr/el/docinfo/115/)
ε) Κουτσογιάννης, Δ. «Στατιστική Υδρολογία», Έκδοση 4, 312 σελίδες, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 1997. (https://www.itia.ntua.gr/el/docinfo/122/)
Οι διαφάνειες δημιουργήθηκαν από τον διδάσκοντα με βάση το υλικό από τα προαναφερόμενα βιβλία καθώς και υλικό που υπάρχει σε αντίστοιχες ιστοσελίδες που σχετίζονται με την υδρολογία.
Ενδεικτικά αναφέρονται οι ιστόχωροι:
Ερευνητική Ομάδα ΙΤΙΑ, ΕΜΠ (https://www.itia.ntua.gr/)
Κέντρο Υδρολογίας και Πληροφορικής (CHI), EΜΠ (http://www.chi.civil.ntua.gr/)
Μέθοδοι διδασκαλίας
Παραδόσεις - Διαλέξεις = 80%
Εργαστήρια - Ασκήσεις = 20%
Σύνολο = 100%
Προαπαιτούμενα
Πιθανότητες - Στατιστική
Μηχανική Ρευστών
Υδραυλική
Ομάδα στόχος
Στο τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν:
- Δυνατότητα κατανόησης του υδρολογικού κύκλου και των φυσικών υδρολογικών διεργασιών
- Ικανότητα ορισμού μιας λεκάνης απορροής και των βασικών γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών της
- Ικανότητα να υπολογίσουν ή να εκτιμήσουν την χωρική και χρονική κατανομή βροχοπτώσεων σε μια λεκάνη απορροής
- Ικανότητα να υπολογίσουν τις όμβριες καμπύλες και να υπολογίσουν την καταιγίδα σχεδιασμού σε μια λεκάνη απορροής
- Ικανότητα να υπολογίσουν ή να μετρήσουν την απορροή σε μια διατομή ενός υδατορρεύματος και να εκτιμήσουν τις συνιστώσες της απορροής
- Ικανότητα να υπολογίσουν από δεδομένα το μοναδιαίο υδρογράφημα μιας λεκάνης απορροής ή να εκτιμήσουν από γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά το συνθετικό μοναδιαίο υδρογράφημα μιας λεκάνης απορροής
- Ικανότητα να εκτιμήσουν την παροχή σχεδιασμού σε μια λεκάνη απορροής είτε με την στατιστική ανάλυση δεδομένων απορροής, είτε με την εφαρμογή του μοναδιαίου υδρογραφήματος (ή συνθετικού μοναδιαίου υδρογραφήματος) είτε με την εφαρμογή εμπειρικών μεθόδων
- Ικανότητα να υπολογίσουν τη διόδευση πλημμύρας με υδρολογικές μεθόδους διαμέσου ενός τμήματος υδατορρεύματος και διαμέσου ενός ταμιευτήρα ή λίμνης
Διδάσκοντες
Καθ. Αθανάσιος Λουκάς
Δρ. Λάμπρος Βασιλειάδης (Εργαστηριακό Διδακτικό Προσωπικό)
Προτεινόμενα συγγράμματα
1ο Σύγγραμμα : Δ.Μ. Παπαμιχαήλ «Τεχνική Υδρολογία Επιφανειακών Υδάτων», Γιαχούδη-Γιαπούδη, 2001
2ο Σύγγραμμα: Γ. Τσακίρης «Υδατικοί Πόροι Ι. Τεχνική Υδρολογία», Συμμετρία, 1995
3ο Σύγγραμμα : Μ.Α. Μιμίκου και Ε.Α. Μπαλτάς «Τεχνική Υδρολογία», Παπασωτηρίου, 2012