Προσομοίωση και διαχείριση παράκτιου υδροφορέα με μοντέλα μεταβλητής πυκνότητας

Μηνιώτη, Λήδα-Γεωργία; Minioti, Lida-Georgia

dc.contributor.author	Μηνιώτη, Λήδα-Γεωργία	el
dc.contributor.author	Minioti, Lida-Georgia	en
dc.date.accessioned	2016-07-28T09:50:54Z
dc.date.available	2016-07-28T09:50:54Z
dc.date.issued	2016-07-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43316
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.12238
dc.rights	Default License
dc.subject	Παράκτιος υπόγειος υδροφορέας	el
dc.subject	Φακός	el
dc.subject	Μεταβλητή πυκνότητα	el
dc.subject	Απότομη διεπιφάνεια	el
dc.subject	Υφαλμύριση	el
dc.subject	Προσομοίωση	el
dc.subject	Aquifer	en
dc.subject	Saltwater intrusion	en
dc.subject	Groundwater	en
dc.subject	Coastal aquifer	en
dc.subject	Variable density	en
dc.subject	Sharp interface	en
dc.title	Προσομοίωση και διαχείριση παράκτιου υδροφορέα με μοντέλα μεταβλητής πυκνότητας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Διαχείριση Υδατικών Πόρων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-15
heal.abstract	Ένα σημαντικό τμήμα της διαχείρισης υδατικών πόρων είναι η προστασία των υπόγειων υδροφορέων. Συχνά, προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες σε νερό, οι υδροφορείς υπεραντλούνται και οδηγούνται σε υφαλμύριση και υποβάθμιση της ποιότητας του νερού. Για να αποφευχθεί αυτό είναι απαραίτητη η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας τους. Η περιοχή μελέτης είναι ένας παράκτιος υδροφορέας που βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα της Σαντορίνης. Το βάθος του υδροφορέα είναι μικρό συγκριτικά με το πλάτος του. Έτσι, ο υδροφορέας έχει την ιδιαιτερότητα να μην έχει αδιαπέρατο υπόβαθρο αλλά να σχηματίζεται ένας φακός γλυκού νερού, που επιπλέει πάνω στο βαρύτερο αλμυρό νερό. Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρείται αύξηση του μόνιμου πληθυσμού του νησιού και έντονη τουριστική ανάπτυξη, ιδιαίτερα κατά τους θερινούς μήνες. Έτσι, υπάρχουν μεγάλες ανάγκες σε νερό ενώ οι περιορισμένες βροχοπτώσεις και η έλλειψη επιφανειακών ταμιευτήρων κάνουν την κατάσταση ακόμα πιο περίπλοκη. Στην παρούσα εργασία, χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά μοντέλα για την προσομοίωση του υδροφορέα. Το ένα βασίζεται στη θεώρηση απότομης διεπιφάνειας μεταξύ αλμυρού και γλυκού νερού ενώ το άλλο βασίζεται στη θεώρηση μιας ζώνης ανάμειξης. Το πρώτο μοντέλο είναι πιο απλό αλλά το δεύτερο περιγράφει καλύτερα τη φυσική πραγματικότητα. Αρχικά, γίνεται αναφορά στη συμπεριφορά και στις βασικές εξισώσεις που διέπουν τη ροή των υπόγειων νερών και την υφαλμύριση των παράκτιων υδροφορέων. Ακόμα, περιγράφονται τα δύο μοντέλα προσομοίωσης ενός υδροφορέα και δίνονται οι εξισώσεις που χρησιμοποιούνται από τα δύο λογισμικά που χρησιμοποιούνται (Modflow και Seawat). Πριν αρχίσει η παρουσίαση των αποτελεσμάτων, δίνονται ορισμένες πληροφορίες για την περιοχή μελέτης. Στη συνέχεια, γίνεται βελτιστοποίηση των αντλήσεων του υδροφορέα με βάση το μοντέλο απότομης διεπιφάνειας και ένα πρόγραμμα βελτιστοποίησης που παραχωρήθηκε από τον επιβλέποντα καθηγητή Ματόγλου Α. Επίσης, γίνεται ανάλυση ευαισθησίας της βιώσιμης απόδοσης στις τιμές της κατείσδυσης και της υδραυλικής αγωγιμότητας και ελέγχεται η επιρροή της θέσης των πηγαδιών στη βιώσιμη απόδοση του υδροφορέα. Ο υδροφορέας προσομοιώνεται με βάση το μοντέλο μεταβλητής πυκνότητας για δύο περιπτώσεις, με διαφορετικές τιμές τροφοδοσίας και υδραυλικής αγωγιμότητας και για τιμές αντλήσεων από 10% έως 80% της τροφοδοσίας. Η τροφοδοσία αλλά και οι αντλήσεις είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες στον χρόνο και κάθε πηγάδι θεωρείται ότι αντλεί με την ίδια παροχή. Επίσης, ο υδροφορέας προσομοιώνεται, για τις πραγματικές σημερινές τιμές αντλήσεων αλλά και για τις βέλτιστες τιμές που δίνει η βελτιστοποίηση με βάση το μοντέλο απότομης διεπιφάνειας. Στη συνέχεια, συγκρίνονται τα αποτελέσματα των δύο περιπτώσεων, και των δύο μοντέλων και ελέγχεται η εξάρτηση της υφαλμύρισης του υδροφορέα από την παροχή άντλησης αλλά και η επιρροή της τροφοδοσίας και της υδραυλικής αγωγιμότητας στην υφαλμύριση του υδροφορέα. Κατόπιν, παρατηρείται ότι η σχέση της παροχής άντλησης με τη συγκέντρωση, για κάθε πηγάδι, είναι περίπου γραμμική. Έτσι, υπολογίζεται με γραμμική παρεμβολή, η παροχή άντλησης που αντιστοιχεί στη μέγιστη επιθυμητή συγκέντρωση αλάτων θεωρώντας το κάθε πηγάδι ανεξάρτητο από τα άλλα. Έπειτα, γίνεται προσομοίωση του υδροφορέα με τις νέες τιμές αντλήσεων. Μετά από λίγες επαναλήψεις η διαδικασία συγκλίνει και προκύπτουν τιμές παροχής για κάθε πηγάδι που προστατεύουν τον υδροφορέα και δίνουν πολύ μεγαλύτερη συνολική αντλούμενη ποσότητα από ότι οι ομοιόμορφες αντλήσεις.	el
heal.advisorName	Μαντόγλου, Αριστοτέλης	el
heal.committeeMemberName	Μαντόγλου, Αριστοτέλης	el
heal.committeeMemberName	Ναλμπάντης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Εγγειοβελτιωτικών Έργων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	142 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true