•  Υδρολογική Επιστήμη - Γεωεπιστήμη - Διεπιστημονικότητα.

•  Υδρολογικός κύκλος.

•  Υδρολογικές μεταβλητές.

•  Ισοζύγια.

•  Κίνηση του νερού σε παγκόσμια κλίμακα (Δ1.1).

•  Υδρολογική ανάλυση και αβεβαιότητες.

•  Υδρολογική αιτιότητα.

•  Υδρολογική τυχαιότητα και ποσοτικοποίηση της.

•  Η διάσταση του χρόνου στις υδρολογικές μεταβλητές.

•  Υδρολογικές χρονοσειρές.

•  Time Series Analysis .

•  Συνιστώσες και ιδιότητες χρονοσειρών.

•  Περιοδικότητα / Τάση / Εμμονή.

•  Στοχαστικά ομοιώματα / Συνθετική στοχαστική προσομοίωση.

•  Στατιστική υδρολογική ανάλυση.

•  Χωρισμός της Υδρολογίας σε κλάδους (Δ1.2).

•  Υδατικοί Πόροι.

•  Αξιοποίηση.

•  Διαχείριση.

•  Έργα.

•  Υδρολογικός Σχεδιασμός (Δ1.3).

•  Υδρολογική πληροφορία πεδίου.

•  Μέτρηση.

•  Συλλογή.

•  Πρωτογενής και δευτερογενής επεξεργασία.

•  Χρήση και αξία τους στο σχεδιασμό.

•  Δίκτυα υπηρεσιών (Δ1.4, Δ1.5, Δ1.6, Δ1.7, Δ1.8).

•  Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής και Μετεωρολογικής Πληροφορίας (Δ1.9 και Φυλλάδιο).

•  Προχωρημένη Υδρολογία.

•  Σχέση με Τεχνική Υδρολογία.

•  Δομή του Μαθήματος (Δ1.10).

 •  Κατακρήμνιση - Είδη και ιδιότητες (Δ2.1, Δ2.2).

•  Στοχαστικότητα.

•  Μετρήσεις - όργανα (επίγεια και μη επίγεια: Radar και Δορυφόροι) (Δ2.3, Δ2.4, Δ2.5, Δ2.6).

•  Χρονική και χωρική μεταβλητότητα (Δ2.7, Δ2.8, Δ2.9).

•  Χρονοσειρές - ομοιογένεια - συμπληρώσεις (παρεμβολές) Kriging - Επιφανειακές ολοκληρώσεις με συμβατικές και μη συμβατικές μεθόδους - Χρήση GIS (Δ2.10, Δ2.11, Δ2.12, Δ2.13, Δ2.14, Δ2.15, Δ2.16, Δ2.17, Δ2.18, Δ2.19).

•  Χιόνι - Συσσώρευση και τήξη χιονιού - εξατμισοδιαπνοή - Διήθηση.

•  Υδρολογικές απώλειες (Δ2.20, Δ2.21, Δ2.22) .

•  Διήθηση.

•  Εξάτμιση.

•  Εξατμισοδιαπνοή,

•  Απορροή.

•  Λεκάνες - Γεωμορφολογικά, φυσιογραφικά, τοπογραφικά χαρακτηριστικά - Υδρογραφικό δίκτυο με χρήση GIS (Δ2.23, Δ2.24, Δ2.25).

•  Πλημμυρογραφήματα - συνιστώσες απορροής (Δ2.26, Δ2.27).

•  Απορροή στο ποτάμι - μετρήσεις - Εκτίμηση παροχών από μετρήσεις πεδίου (Δ2.28, Δ2.29, Δ2.30, Δ2.31, Δ2.32).

•  Επιφανειακή απορροή και εκτίμηση της με τη μέθοδο του κινηματικού κύματος (Δ2.33, 2.33α, 2.33β).

•  Σχέση Βροχής - Απορροής - Γραμμικά ομοιώματα - Μη γραμμικές λεκάνες (Δ2.34, Δ2.35, Δ2.36, Δ2.37, Δ2.38).

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 1 ΚΑΙ 2.

•  Άσκηση 1 n : Υδατικά Ισοζυγία με GIS .

•  Άσκηση 2 n :Βροχή - Μέθοδοι παρεμβολής και ολοκλήρωσης (Kriging, GIS κλπ).

•  Άσκηση 3 n :Διήθηση - Μέθοδοι εκτίμησης.

•  Άσκηση 4 n :Εξατμισοδιαπνοή - Μέθοδοι εκτίμησης.

•  Άσκηση 5 n :Χιόνι - Συσσώρευση και Τήξη - Υπολογισμός.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΕΝΟΤΗΤΩΝ 1 ΚΑΙ 2

• «Τεχνολογία Υδατικών Πόρων» , Μ.Α.Μιμίκου.

(μέρη του Κεφ. 1, του Κεφ. 2 και του Κεφ. 4 του Α' τόμου του βιβλίου).

•  Πρόσθετες σημειώσεις που δίνονται στο μάθημα.

• «Engineering Hydrology» , E.M. Wilson.
• «Handbook of Applied Hydrology» , V.T. Chow.
• «Dynamic Hydrology», P.S. Eagleson.
• «Hydrology and Hydraulic Systems» , R.S. Gupta.
• «Stochastic Water Resources Technology» , N.S. Kottegoda.
• «Global Hydrology, Process, Resources and Environmental Management» , J.A.A Jones.
• «Physical Hydrology» , S.L. Dingman.
• «Applied Principles of Hydrology» 3 rd Edition , J.C. Manning.
• «Hydrologic Analysis and Design» 2 nd Edition , R.H. Mcuen.
• «Introduction to Hydrology» 4 th Edition , W. Viessman, JR, G.L. Lewis.

ΓΕΝΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

• Βιβλία - Σημειώσεις.
• Ασκήσεις - Θέμα.
• Εξεταστικό.
• Διπλωματικές.

• 1 ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗΣ ΣΗΜΕΙΑΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ
• 2 ΧΙΟΝΙ - ΣΥΣΣΩΡΕΥΣΗ - ΤΗΞΗ
  
• 3 ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΗΘΗΣΗΣ

•  Κατανομές πιθανοτήτων υδρολογικών μεταβλητών.

•  Ορισμοί και στατιστικές παράμετροι (Δ3.1).

•  Σύντομη αναφορά στις εμπειρικές και στις βασικές θεωρητικές pdf και cdf (Δ3.2, Δ3.3, Δ3.4, Δ3.5, Δ3.6, Δ3.7).

•  Ροπές - εκτίμηση παραμέτρων κατανομών (Δ3.8, Δ3.9).

•  Ακραία υδρολογικά φαινόμενα (καταιγίδες, πλημμύρες, ξηρασίες).

•  Κατανομές ακραίων υδρολογικών μεταβλητών.

•  Κατανομή Μεγίστων (Δ3.10).

•  Gumbel - Μέθοδοι εκτίμησης - Όρια εμπιστοσύνης (Δ3.11, Δ3.12, Δ3.13, Δ3.14).

•  Log Pearson III, Log Normal ( Δ 3.15), Γάμα 2 παραμέτρων .

•  Όμβριες καμπύλες.

•  Παραμετρικές εκφράσεις (Δ3.16).

•  Στατιστική ανάλυση μεγίστων βροχοπτώσεων συγκεκριμένης διάρκειας (Δ3.17, Δ3.18, Δ3.19, Δ3.20).

•  Χρήση ομβρίων καμπυλών στον υδρολογικό σχεδιασμό έργων.

•  Κατανομές ελαχίστων.

•  Τρίτη ασυμπτωτική κατανομή ακραίων τιμών. Ρύθμιση - χρήση καμπύλης διάρκειας - δριμύτητας ξηρασίας (Δ3.21, Δ3.22, Δ3.23, Δ3.24, Δ3.25, Δ3.26, Δ3.27, Δ3.28, Δ3.29, Δ3.30, Δ3.31).

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 3 .

• Άσκηση 6: Χάραξη ομβρίων καμπυλών.

• Άσκηση 7: Στατιστική ανάλυση μεγίστων.

• Άσκηση 8: Στατιστική ανάλυση ελαχίστων (ξηρασιών).

 

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 3.

•  «Τεχνολογία Υδατικών Πόρων» , Μ.Α.Μιμίκου.

(μέρη του Κεφ. 3 και του Κεφ. 7 του Α' τόμου του βιβλίου).

•  «Statistics of Extremes» , E.J. Gumbel.

•  «Probability, Statistics and Decision theory of Civil Engineering» , J. Benjamin, and C.A. Cornell.

•  «Statistical Methods in Hydrology» , C.T. Haan.

•  «Probability and Statistics in Engineering and Management Science» , W.W. Hiney , D.C. Montgomery .

•  «Random Functions and Hydrology» , R. Bras, I. Rodriguez - Iturbe.

•  «Probability and Statstics» , A. Papoulis.

•  Το νερό στους υπόγειους υδροφορείς (Δ4.1 - Δ4.3).

•  Τα υπόγεια νερά και η σημασία τους στη διαχείριση συστημάτων υδατικών πόρων.

•  Ταξινόμηση υπόγειων υδροφορέων.

•  Παράμετροι εδάφους και υπόγειων υδροφορέων.

•  Νόμος Darcy .

•  Το μαθηματικό πρόβλημα των υπόγειων υδάτων - υδραυλική των υδρογεωτρήσεων (Δ4.4 - Δ4.21).

•  Η γενική εξίσωση ροής υπόγειων υδάτων.

•  Μόνιμη ροή υπογείων υδάτων περιορισμένου ( confined ) υδροφορέα.

•  Μόνιμη ροή υπογείων υδάτων ελεύθερου ( unconfined ) υδροφορέα.

•  Μόνιμη ροή υπογείων υδάτων ημιπεριορισμένου ( semiconfined ) υδροφορέα.

•  Θεωρία των ειδώλων.

•  Αναλυτική επίλυση της εξίσωσης μη μόνιμης ροής.

•  Μη μόνιμη ροή σε περιορισμένο υδροφορέα.

•  Μέθοδος Cooper - Jacob .

•  Μέθοδος Theis .

•  Μέθοδος Ven Te Chow.

•  Μη μόνιμη ροή σε ελεύθερο υδροφορέα.

•  Δοκιμαστικές αντλήσεις.

•  Η τεχνική των δοκιμαστικών αντλήσεων.

•  Προσδιορισμός των παραμέτρων των υδροφορέων (μεταφορικότητα, υδραυλική αγωγιμότητα, αποθηκευτικότητα κλπ.).

•  Μοντέλα υπόγειων υδροφορέων. (Δ 4.2 2).

•  Αναλυτικές τεχνικές, φυσικά και αναλογικά μοντέλα υπόγειων υδροφορέων.

•  Συνδυασμένη χρήση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων. Βέλτιστη συνδυασμένη διαχείριση υπογείων και επιφανειακών νερών.

•  Επίδειξη του υδρογεωλογικού μοντέλου MODFLOW .

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 4.

• Άσκηση 9.
• Άσκηση 10.
• Άσκηση 11.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 4.

•  Σημειώσεις που δίνονται στο μάθημα.

•  «Τεχνολογία Υδατικών Πόρων» (σελ. 521 - 536) , Μ.Α.Μιμίκου.

•  «Groundwater» , A.R. Freeze, J.A. Cherry.

•  «A Mathematical Primer on Groundwater Flow» , J.F. Hermance.

•  «Groundwater Hydrology» , J. Bear.

•  «Groundwater Hydrology» , H. Bouwer.

•  «A Manual of Field Hydrogeology» , L.L. Sanders,

•  Γενικά. Υδρολογική μαθηματική προσομοίωση.

•  Παραμετρική. Επιμέρους προσομοίωση συνιστωσών ( component modeling ). Συνολική προσομοίωση (integrated modeling).

•  Στοχαστική προσομοίωση.

•  Επιλογή ομοιωμάτων. Κριτήρια.

•  Ρύθμιση παραμετρικών ομοιωμάτων προσομοίωσης.

•  Δοκιμαστική.

•  Αυτοματοποιημένη (Δ5.1).

•  Συνολικά προσδιοριστικά ομοιώματα συστήματος.

•  Ανάπτυξη.

•  Ομοίωμα σύνθεσης ροής ποταμού και ρύθμισης ταμιευτήρα ( SSARR ) (Δ5.2).

•  Ομοίωμα λεκάνης απορροής Stanford (Δ5.3).

•  Μοντέλο υδατικού ισοζυγίου W - BUDG (Δ5.4).

•  Ομοιώματα βασισμένα στο Μ.Υ. Γραμμικά μοντέλα Βροχής - Απορροής.

•  Ομοίωμα HEC (Δ5.5, Δ5.6).

•  Προβλήματα μη γραμμικότητας των λεκανών.

•  Στοχαστικά ομοιώματα υδρολογικής προσομοίωσης.

•  Ομοιώματα μιας μεταβλητής (βροχής, παροχής) AR ( p ), MA ( q ), ARIMA ( p , d , q ).

•  Ομοιώματα περισσότερων μεταβλητών.

•  Φίλτρα Kalman (Δ5.7).

•  Ομοιώματα υδρολογικής απόκρισης ( Transfer function - noise models ) (Δ5.8).

ΘΕΜΑ.

•  Βραχυπρόθεσμη υδρολογική πρόγνωση.

•  Προσδιοριστική πρόγνωση.

•  Ομοίωμα Cascade (Δ6.1).

•  Πρόγνωση με χρήση του μοντέλου HEC - 1 και χρήση επίγειων και μη επίγειων μέσων ( Radar ) εκτίμηση και πρόγνωση της βροχής (Δ6.2, Δ6.3).

•  Στοχαστική πρόγνωση

•  Πρόγνωση σε πραγματικό χρόνο.

•  Αυτοματισμός συστήματος.

•  Χρόνος πρόγνωσης.

•  Χρόνος προειδοποίησης και μέτρα προστασίας.

•  Αξιοπιστία συστήματος. Παραδείγματα εφαρμογής για αντιπλημμυρική προστασία σε αστικές περιοχές.

•  Γενικά.

•  Εξισώσεις κινήσεως Saint Venant (Δ7.1, Δ7.2, Δ7.3).

•  Μέθοδοι διόδευσης κύματος.

•  Πρώτη προσεγγιστική μέθοδος.

•  Μέθοδος κινηματικού κύματος.

•  Δεύτερη προσεγγιστική μέθοδος.

•  Μέθοδος δυναμικού κύματος.

•  Μέθοδοι επίλυσης του συστήματος των εξισώσεων κινήσεως.

•  Συγκριτική κατάσταση των μεθόδων επίλυσης.

•  Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων και διαφορών (Δ7.4).

•  Κινηματικό κύμα και επίλυση των εξισώσεων κίνησης του.

•  Εμπειρικές μέθοδοι (Δ7.5).

•  Το πρόβλημα της πλευρικής εισροής.

•  Ευαισθησία των μεθόδων διόδευσης στις παραμέτρους του συστήματος (Δ7.6).

•  Συμπερασματικά σχόλια για τις μεθόδους διόδευσης (Δ7.7).

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 7.

•  Άσκηση 12: Storage Indicator Method.

•  Άσκηση 13 (α και β): Διόδευση στο ποτάμι.

•  Άσκηση 14: Διόδευση σε ταμιευτήρα - Εκτίμηση πλημμυρικού όγκου ανάσχεσης.

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 7

•  «Τεχνολογία Υδατικών Πόρων» (σελ. 67 -80), Μ.Α.Μιμίκου.

•  «The Finite Element Method in Partial Differential Equation» , Mitchell and Wait.

•  «On Kinematic Waves I. Flood Movement in long Rivers» , Lighthill and Whitman.

•  «Hydrology and Floodplain Analysis» , P.B. Bedient W.C. Huker.

•  «Open Channel Hydraulics» , V.T. Chow.

•  «Open Channel Flow» , Henderson .

•  «The Hydraulics of Open Channel Flow» , H. Chanson.

•  Εισαγωγικές έννοιες (Δ8.1 - Δ8.4).

•  Έργα αξιοποίησης υδατικών πόρων. Υδραυλικά έργα.

•  Υδρολογικός σχεδιασμός υδραυλικών και άλλων έργων (Ταμιευτήρες, αντιπλημμυρικά, γέφυρες κλπ) (Δ8.5).

•  Κλιματική αλλαγή. Υδρολογικός σχεδιασμός κάτω από κλιματικά αλλαγμένες συνθήκες (Δ8.6 - Δ8.15).

•  Υδρολογική διακινδύνευση και αστοχία. Τεχνικά και οικονομικά στοιχεία.

•  Παραδείγματα Υδρολογικού Σχεδιασμού Έργων.

•  Έργα χρονικής ρύθμισης ροής - Ταμιευτήρες.

•  (συνιστώσες όγκου προς διάστασιολόγηση - διαστασιολόγηση νεκρού όγκου - διαστασιολόγηση ωφέλιμου όγκου - διαστασιολόγηση πλημμυρικού όγκου) (Δ8.16 - Δ8.21).

•  Αντιπλημμυρικό έργο π.χ. Υπερχειλιστής, εκτροπή ποταμού κλπ.

•  Πλημμύρα και καταιγίδα σχεδιασμού.

•  Κριτήρια σχεδιασμού, επιλογή αστοχίας, περίοδος επαναφοράς: καταιγίδα και πλημμύρα σχεδιασμού (Δ8.22 - Δ8.23).

•  Διαστασιολόγηση έργου.

•  Πολιτική διαχείρισης του νερού στην Ελλάδα (Δ8.24 - Δ8.25).

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 8.

• Άσκηση 15: Μοναδιαίο Υδρογράφημα.
• Άσκηση 16: Υδρολογικός σχεδιασμός (Διαστασιολόγηση).
• Θέμα: Υπόλοιπα θέματος.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΝΟΤΗΤΑΣ 8.

•  «Τεχνολογία Υδατικών Πόρων» , Μ.Α.Μιμίκου.

Μέρος (Κεφ. 1 και 2 Β΄ τόμος βιβλίου).

•  «Hydrologic Analysis and Design» 2 nd Edition , R.H. Mcuen.

•  «Unsatured Zone Hydrology for Scientists and Engineers» , J.A. Tindall.

•  «Water - Resources Engineering» , D.A. Chin.

•  «An Introduction to Hydrologic Science» , R.L. Bras.