Περιγραφή κυματικού κλίματος μέσω μακροπρόθεσμων από κοινού κατανομών ύψους και περιόδου κύματος

Παπανικολάου, Μαρία; Papanikolaou, Maria

dc.contributor.author	Παπανικολάου, Μαρία	el
dc.contributor.author	Papanikolaou, Maria	en
dc.date.accessioned	2017-03-21T09:59:10Z
dc.date.available	2017-03-21T09:59:10Z
dc.date.issued	2017-03-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44681
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6828
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Από κοινού κατανομή	el
dc.subject	Ύψος κύματος	el
dc.subject	Μέση περίοδος κύματος	el
dc.subject	Περιθώρια κατανομή	el
dc.subject	Κατανομή δεσμευμένης πιθανότητας	el
dc.subject	Joint distribution	en
dc.subject	Significant wave height	en
dc.subject	Mean wave period	en
dc.subject	Marginal distribution	en
dc.subject	Conditional distribution	en
dc.title	Περιγραφή κυματικού κλίματος μέσω μακροπρόθεσμων από κοινού κατανομών ύψους και περιόδου κύματος	el
dc.title	Wave climate description via long-term joint distributions of wave height and period	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Κυματικό κλίμα - Λιμενικά έργα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-11-26
heal.abstract	Γίνεται ολοένα και πιο αποδεκτό από την επιστημονική κοινότητα ότι, πέραν του ύψους κύματος, σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των κυματικών φορτίσεων επί λιμενικών και παράκτιων έργων παίζει και η περίοδος των κυματισμών. Η εν λόγω παράμετρος προβλέπεται να ενσωματωθεί στο προσεχές μέλλον στα κριτήρια σχεδιασμού των ως άνω έργων μαζί με το ύψος κύματος. Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο την περιγραφή του κυματικού κλίματος, ώστε να είναι δυνατόν να εξαχθούν οι μεταβλητές αυτές φόρτισης, ύψος κύματος και περίοδος κύματος, για το σχεδιασμό λιμενικών και παράκτιων έργων. Αυτό πραγματοποιείται μέσω μελέτης της μακροπρόθεσμης από κοινού κατανομής του σημαντικού ύψους και της μέσης περιόδου κύματος, λαμβάνοντας υπόψη την πιθανοτική συσχέτιση των δύο αυτών μεγεθών. Προτείνεται, λοιπόν, μια μεθοδολογία περιγραφής του κυματικού κλίματος οποιασδήποτε περιοχής, με χρήση δύο διαφορετικών θεωρητικών μοντέλων κατανομών δύο μεταβλητών: του μοντέλου δεσμευμένης ή υπό συνθήκη πιθανότητας (conditional model) και του μοντέλου Plackett. Αυτά προυποθέτουν τη γνώση της συχνότητας εμφάνισης του σημαντικού ύψους κύματος και της μέσης περιόδου κύματος ενός δείγματος παρατηρήσεων, σε μία υπερετήσια χρονική περίοδο. Στο πλαίσιο της εφαρμογής τους, η λογαριθμοκανονική κατανομή και η κατανομή Weibull προσαρμόζονται στις μετρήσεις/εκτιμήσεις του σημαντικού ύψους κύματος, ενώ στις μετρήσεις/εκτιμήσεις της μέσης περιόδου κύματος προσαρμόζεται η λογαριθμοκανονική κατανομή. Συνεπώς, συνολικά αναλύονται τέσσερις περιπτώσεις, από τις οποίες προκύπτουν οι από κοινού κατανομές του σημαντικού ύψους και της μέσης περιόδου κύματος και εκτιμάται η απόκλιση των θεωρητικών μοντέλων από τις μετρήσεις, δηλαδή το σφάλμα. Εν συνεχεία, ακολουθεί η εφαρμογή της προαναφερόμενης διαδικασίας σε θαλάσσια περιοχή της Μυκόνου, για τα βαθιά ύδατα και για το βάθος d=6.75m του έργου. Τα προκύπτοντα αποτελέσματα που έχουν τη μορφή πιθανοτικών εικόνων, αναλύονται, σχολιάζονται και συγκρίνονται με τα αντίστοιχα αποτελέσματα παρόμοιων εφαρμογών για διαφορετικές τοποθεσίες. Επίσης, στα πλαίσια της εφαρμογής, μελετάται η σχέση των περιόδων επαναφοράς του σημαντικού ύψους κύματος και της μέσης περιόδου κύματος με την από κοινού περίοδο επαναφοράς τους, από τις οποίες προκύπτουν οι κατάλληλες φορτίσεις για το σχεδιασμό λιμενικών ή παράκτιων έργων. Η μεθοδολογία που προτείνεται στην παρούσα εργασία αναμένεται να συμβάλλει στον μελλοντικό (προχωρημένο) πιθανοτικό σχεδιασμό έργων, παρέχοντας μια πρώτη εκτίμηση και επιλογή των μεγεθών σχεδιασμού -σημαντικού ύψους κύματος και μέσης περιόδου κύματος- ανάλογα με τη δεδομένη διάρκεια ζωής ενός έργου και την επιθυμητή περίοδο επαναφοράς.	el
heal.abstract	It is increasingly acceptable that wave period plays, along with wave height, a significant role in the environmental loading of breakwaters and similar structures. Hence there is a need to establish methodology for incorporating this quantity into the design criteria of the said structures. Objective of this investigation is the wave climate description in such a way that the design criteria, wave height and wave period, for the design of harbour protection works οr coastal structures be easily obtained. This is accomplished by estimating the long term joint distribution of the significant wave height and mean wave period. More specifically, a methodology is proposed for the description of the wave climate of a location, using two different bivariate models: the conditional probability model or the Plackett model. These theoretical distribution models require knowledge of the frequency of occurrence of the two variables involved, from a sample of observations made over a period of time longer than one year. For the application of these models, lognormal or Weibull distributions have been fitted to the measured/estimated data of significant wave height, whereas lognormal distribution has been fitted to the measured/estimated data of the mean wave period. Thus, four different cases were studied from which joint probability distributions of wave height and period were derived along with the associated error, that measures the distance between the theoretical distributions and the empirical one from the data. The proposed methodology has been applied to a location off Mykonos island for deep waters and water depth d of the structure. The results obtained are probabilistic contour plots. These are analyzed, discussed and compared with the corresponding results of similar applications for different locations. Also, as part of the application, the relation between the return periods of wave height and wave period with their joint return period was studied and the design wave parameters were derived from the results. The methodology proposed in this study is expected to contribute to the future probability- based design and assessment of marine and coastal structures, providing a simple first estimation of the design wave loads -significant wave height and mean wave period- given the lifetime of structure and the return period.	en
heal.advisorName	Μέμος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μέμος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Τσουκαλά, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Μακρόπουλος, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	159 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true